KR20180126592A - 연결 본체 및 부분 링 세그먼트를 연결하기 위한 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 풍력 발전 시스템 타워 섹션(200)에서 사용하기 위한 연결 본체(300, 300', 300")에 관한 것이다. 본 발명은 또한 풍력 발전 시스템 타워 섹션(200) 및 풍력 발전 시스템 타워에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 풍력 발전 시스템(100) 및 부분 링 세그먼트(210, 220)를 연결하기 위한 방법에 관한 것이다. 연결 본체(300, 300', 300")는 고정 요소에 의해 관통될 수 있는 제 1 개구(312, 312', 312")를 갖는 제 1 측벽(310, 310', 310"), 상기 제 1 측벽에 대향하여 위치되고 고정 요소에 의해 관통될 수 있는 제 2 개구(322, 322', 322")를 갖는 제 2 측벽(320, 320', 320"), 각각 조립 고정 요소에 의해 관통될 수 있는 2 개의 상부 개구(332, 332', 334)를 갖는 상부 횡벽(330, 330', 330") 및 상부 횡벽에 대향하여 위치되고 각각 조립 고정 요소에 의해 관통될 수 있는 2 개의 하부 개구(342, 344, 344')를 갖는 하부 횡벽(340, 340', 340")을 포함하고, 상기 상부 및 하부 횡벽(330, 330', 340, 340', 340")은 상기 제 1 및 제 2 측벽(310, 310', 310", 320, 320', 320")에 대해 실질적으로 직교하여 배치되고, 상기 제 1 및 제 2 측벽을 연결한다.
Description
본 발명은 풍력 발전 시스템 타워 섹션에 사용하기 위한 연결 본체에 관한 것이다. 본 발명은 또한 풍력 발전 시스템 타워 섹션 및 풍력 발전 시스템 타워에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 풍력 발전 시스템 및 부분 링 세그먼트를 연결하기 위한 방법에 관한 것이다.
풍력 발전 시스템은 공기 유동에 의해 회전 이동하여 이에 따라 회전자를 통해 발전기를 구동하는 적어도 하나의 로터 블레이드를 포함하는 로터를 실질적으로 포함하며, 여기서 발전기는 일반적으로 나셀 내부에 배치된다. 나셀은 바람직하게는 철근 콘크리트 및/또는 보강 콘크리트를 포함하거나 또는 이들로 이루어지는 강철 타워 또는 콘크리트 타워로 형성되는 타워 상에 배치된다. 콘크리트 타워는 특히 대부분이 콘크리트로 제작된 타워이지만, 일 부분은 또한 다른 재료, 바람직하게는 강철로 제조될 수도 있다. 이러한 타워는 바람직하게는 관형 기하학적 구조를 가지며, 타워의 직경은 나셀을 향해 종 방향 연장부를 따라 감소한다. 풍력 발전 시스템 타워의 지름은 때때로 8 미터를 초과할 수 있다. 타워의 종 방향 연장부에 직교하는 타워의 단면은 원형 또는 다각형, 바람직하게는 8각형일 수 있다. 이하에서는 환형의 구조물이 언급될 때, 이들은 바람직하게는 타워의 원형뿐만 아니라 다각형 단면도 포함한다.
타워는 일반적으로 정의된 높이를 갖는 환형 기하학적 구조를 포함하는 복수의 풍력 발전 시스템 타워 섹션을 포함한다. 환형으로 형성된 벽은 또한 두께를 갖는다. 풍력 발전 시스템 타워 섹션은 바람직하게는 단부면이 실질적으로 완전히 서로 맞닿도록 타워의 종 방향 연장부를 따라 서로 배치된다.
풍력 발전 시스템 타워 섹션은 특히 작은 크기를 갖는 구성 요소에 의해 풍력 발전 시스템의 설치 위치로 풍력 발전 시스템 타워 섹션을 특히 운반, 특히 전달하는 것을 간단하게 하기 위해 복수의 부분 링 세그먼트를 종종 포함한다. 특히, 이것은 타워의 하부 영역에 배치된 풍력 발전 시스템 타워 섹션과 관련된다. 예를 들어, 풍력 발전 시스템 타워 섹션은 각각이 예를 들어 풍력 발전 시스템 타워 섹션의 180도 아크 세그먼트를 형성하는 2 개의 부분 링 세그먼트로 구성될 수 있다. 이러한 부분 링 세그먼트는 바람직하게는 프리 캐스트 콘크리트 요소로서 산업적으로 조립식으로 제조되고, 풍력 발전 시스템의 설치 위치에서 타워의 구성 시에 조립되어 서로 연결된다.
부분 링 세그먼트는 환형 풍력 발전 시스템 타워 섹션을 형성하도록 조립된다. 2 개의 세그먼트가 사용될 때, 조립을 통해 2 개의 수직으로 연장되는 조인트 접합부가 형성된다. 조인트 접합부는 부분 링 세그먼트가 2 개의 각각의 조인트 에지에 의해 서로 맞닿는 위치에서 형성한다. 이러한 조인트 에지에서 공지된 부분 링 세그먼트의 경우 보강 및/또는 연결 요소의 부분은 일반적으로 부분적으로 돌출하여, 부분 링 세그먼트는 여기서 서로 연결될 수 있다. 연결은 바람직하게는 제 1 조인트 에지로부터 돌출하는 부분 링 세그먼트의 보강부를 제 2 조인트 에지로부터 돌출하는 다른 부분 링 세그먼트의 보강부와 연결시키는 볼트에 의해 형성된다. 나머지 수직 접합부는 일반적으로 그 후 모르타르에 의해 경화된다.
여기서 단점은 이것은 부분 링 세그먼트의 생산 및 부분 링 세그먼트의 연결 모두에서 높은 비용과 관련된다는 것이다. 또한, 이러한 유형의 연결은 연결을 주의 깊게 수행하는 경우에도 발생할 수 있는, 이 영역에서의 보강 또는 연결 세그먼트의 부식의 위험이 존재한다. 또한, 부분 링 세그먼트의 달성 가능한 서로에 대한 위치 설정 정확도는 제한되고 일반적으로 약 ± 10 mm의 범위 내에 있다.
또한, 예를 들어 저온에서의 모르타르에 의한 경화는 문제가 될 수 있다. 전반적으로, 연결, 특히 나사 연결이 그러한 조인트 또는 여기에 형성되는 접합부에 대해 일반적으로 많이 요구되고, 그로 인해 보통 유지 보수의 간격이 짧아지며, 이는 노동 집약적인 구현으로 인한 높은 비용과 관련된다.
독일 상표 및 특허청은 본 출원의 우선권 출원에서 다음의 종래 기술을 조사하였다: WO 2003/012 335 A1, DE 85 03 887 U1, DE 10 2008 055 607 A1 및 DE 298 09 541 U1.
따라서, 본 발명의 목적은 위에서 언급된 단점들 중 하나 이상을 감소시키거나 또는 제거하는, 연결 본체 및 2 개의 부분 링 세그먼트를 연결하기 위한 방법 그리고 풍력 발전 시스템 타워 섹션, 풍력 발전 시스템 타워 및 풍력 발전 시스템을 제공하는 것이다. 특히, 본 발명의 목적은 풍력 발전 시스템 타워에 대한 부분 링 세그먼트의 연결의 유지 보수의 강도를 감소시키는, 연결 본체 및 2 개의 부분 링 세그먼트를 연결하기 위한 방법 그리고 풍력 발전 시스템 타워 섹션, 풍력 발전 시스템 타워 및 풍력 발전 시스템을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은 풍력 발전 시스템 타워에 대한 부분 링 세그먼트의 간단하게 형성되는 그리고/또는 비용 효율적으로 이루어지는 연결을 가능하게 하는, 연결 본체 및 적어도 2 개의 부분 링 세그먼트를 연결하기 위한 방법 그리고 풍력 발전 시스템 타워 섹션, 풍력 발전 시스템 타워 및 풍력 발전 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적은 본 발명의 제 1 양태에 따르면, 풍력 발전 시스템 타워 섹션에 사용하기 위한 연결 본체에 있어서, 고정 요소에 의해 관통될 수 있는 적어도 하나의 제 1 개구를 갖는 제 1 측벽, 및 상기 제 1 측벽에 대향하여 위치되고 고정 요소에 의해 관통될 수 있는 적어도 하나의 제 2 개구를 갖는 제 2 측벽, 상부 횡벽 및 상기 상부 횡벽에 대향하여 위치되는 하부 횡벽을 포함하고; 상기 상부 및 하부 횡벽은 상기 제 1 및 제 2 측벽에 실질적으로 직교하여 배치되고, 상기 제 1 및 제 2 측벽을 연결하는, 상기 연결 본체를 통해 달성된다.
본 발명은 부분 링 세그먼트의 연결부에서의 힘 관계가 필요한 유지 보수의 강도에 중요한 영향을 미친다는 인식에 기초한다. 유지 보수의 강도가 낮다는 것은 무엇보다도 연결, 특히 나사 연결이 매우 드물게만, 즉 매우 긴 작동 시간 이후에 검사될 필요가 있다는 것을 특징으로 한다. 특히 나사 연결은 유지 보수의 강도가 낮다면 매우 긴 작동 시간 이후에만 다시 조여질 필요가 있다. 힘이 실질적으로 또는 배타적으로 연결 요소의 축 방향으로 연장되고 연결 요소가 주로 인장 하중이 가해지고 특히 전단 응력이 감소될 수 있도록 연결을 설계하는 경우, 상당히 감소된 유지 보수의 강도가 주어진다. 이는 특히 나사 연결의 경우에 적용되며, 이 경우 나사는 특히 작동 상태에서 주로 또는 배타적으로 축 방향으로 인장 하중이 가해진다.
본 발명에 따른 연결 본체가 사용되는 풍력 발전 시스템 타워 섹션은 풍력 발전 시스템의 타워의 건설을 위해 제공된다. 풍력 발전 시스템 타워 섹션은 바람직하게는 실질적으로 외주면, 내주면 및 2 개의 단부면에 의해 형성되도록 환형 기하학적 구조를 갖는다. 풍력 발전 시스템 타워 섹션은 그 단부면 상에서 서로에 대해 또는 서로 연속적으로 배치되고 이에 따라 풍력 발전 시스템의 타워가 형성된다. 풍력 발전 시스템 타워 섹션의 단부면은 타워 섹션의 서로에 대한 또는 서로 연속적인 위치 설정을 용이하게 하는 스텝을 포함할 수 있다. 타워 섹션은 바람직하게는 콘크리트, 특히 철근 콘크리트 또는 보강 콘크리트로 이루어지거나 또는 이들을 포함한다.
연결 본체의 제 1 및/또는 제 2 측벽은 바람직하게는 각각의 경우에 수평 연장부 및 이에 직교하여 연장하는 수직 연장부에 의해 형성되는 실질적으로 편평한 기하학적 구조를 갖는다. 또한, 측벽은 수평 연장부에 대해 그리고 수직 연장부에 직교하여 정렬되는 두께를 가지며, 이 두께는 바람직하게는 수평 연장부 및 수직 연장부의 치수와 비교하여 매우 작은 치수를 갖는다. 측벽은 이 경우 바람직하게는 주로 평면인 표면을 갖는다. 또한, 바람직하게는 측벽은 예를 들어 측벽을 통해 안내되는 고정 요소의 편향을 달성하기 위해 부분적으로 또는 전체적으로 오목한 표면을 갖는다. 측벽의 두께는 연속적인 치수를 가질 수 있고, 이러한 경우 또한 상응하게 높게 그리고 낮게 하중을 받는 영역에서 두꺼워지는 부분 또는 가늘어지는 부분이 제공될 수 있다. 또한, 측벽은 리세스 및/또는 리브를 갖는 가능성도 존재한다.
제 1 측벽 및 제 2 측벽은 바람직하게는 각각 수평 연장부 및 수직 연장부에 대해 동일한 치수를 가지므로, 제 1 측벽의 편평한 연장부는 제 2 측벽의 편평한 범위와 동일한 면적을 갖는다. 특별한 적용에 있어서는, 제 1 측벽의 편평한 연장부의 면적이 제 2 측벽의 편평한 연장부의 면적과 동일하지 않도록, 위에서 설명한 바람직한 실시예와 다른 것도 또한 가능하다. 또한, 제 1 측벽 및 제 2 측벽의 치수는 그 수평 연장부 및/또는 수직 연장부와 관련하여 상이할 수 있다. 연결 본체의 바람직한 변형예에서, 2 개의 측벽은 두께와 관련해서 동일한 치수를 갖는다.
연결 본체의 측벽들은 제 1 측벽이 제 2 측벽에 대향하여 배치되도록 위치된다. 이에 따라, 측벽들은 서로에 대해 대향하여 배치되고 또한 서로 이격된다. 바람직하게는, 제 1 측벽 및 제 2 측벽은 각각의 표면 법선이 실질적으로 평행하게 연장되도록 서로 표면 평행하게 배치된다. 더 바람직하게는, 2 개의 측벽들은 하나의 측벽의 표면 법선이 다른 측벽의 편평한 연장부를 향하도록 배치된다.
본 발명에 따르면, 제 1 측벽은 고정 수단에 의해 관통될 수 있는 제 1 개구를 포함하고, 제 2 측벽은 고정 요소에 의해 관통될 수 있는 제 2 개구를 포함한다. 제 1 및/또는 제 2 개구는 바람직하게는 원형 단면을 가지며, 임의의 다른 원형 단면도 가능하다. 개구의 단면은 특히 제 1 및/또는 제 2 측벽의 편평한 연장부에 대해 표면 평행하게 연장되는 단면이다. 또한, 제 1 및/또는 제 2 개구는 각형 단면을 가질 수 있으며, 삼각형 및/또는 사각형 단면이 특히 바람직하다. 또한, 개구는 세장형 연장부를 가질 수 있다. 제 1 및/또는 제 2 개구의 관통 방향은 바람직하게는 제 1 및/또는 제 2 측벽의 표면 법선과 평행하다.
또한, 측벽 각각이 2 개, 3 개 또는 그 이상의 개구를 갖는 실시예가 가능하다. 예를 들어, 제 1 측벽은 2 개, 3 개 또는 그 이상의 제 1 개구를 가질 수 있고 그리고/또는 제 2 측벽은 2 개, 3 개 또는 그 이상의 제 2 개구를 가질 수 있다. 제 1 및/또는 제 2 측벽의 개구, 특히 개구의 중심은 수직 방향 및/또는 수평 방향으로 서로 이격될 수 있다. 특히, 개구, 특히 그 중심은 횡벽 중 하나의 직교면에 평행하게 연장되는 방향으로 서로 이격되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 상부 횡벽 및/또는 하부 횡벽 각각은 각각의 경우에 제 1 수평 연장부 및 이에 대해 직교하여 연장되는 제 2 수평 연장부를 통해 형성되는 실질적으로 편평한 기하학적 구조를 갖는다. 또한, 횡벽은 바람직하게는 제 1 수평 연장부 및 제 2 수평 연장부의 치수와 비교하여 매우 작은 치수를 갖는, 제 1 수평 연장부 및 제 2 수평 연장부에 대해 직교하여 정렬되는 두께를 갖는다.
횡벽은 이 경우 바람직하게는 주로 평면의 표면을 갖는다. 또한, 바람직하게는 횡벽은 부분적으로 또는 전체가 만곡부를 포함하여, 예를 들어 횡벽을 통해 안내되는 조립 고정 요소의 편향을 달성한다. 횡벽의 두께는 연속적인 치수를 가질 수 있고, 또한 상응하게 높게 그리고 낮게 하중을 받는 영역에서 두꺼워지는 부분 또는 가늘어지는 부분이 제공될 수 있다. 또한, 측벽은 리세스 및/또는 리브를 갖는 가능성도 존재한다.
상부 횡벽 및/또는 하부 횡벽은 바람직하게는 각각 제 1 수평 연장부 및 제 2 수평 연장부에 대해 동일한 치수를 가지므로, 상부 횡벽의 편평한 연장부는 하부 횡벽의 편평한 연장부와 동일한 면적을 갖는다. 특별한 적용에 있어서, 상부 횡벽의 편평한 연장부의 면적이 하부 횡벽의 편평한 연장부의 면적과 동일하지 않도록, 위에서 설명한 바람직한 실시예와 다른 것도 또한 가능하다. 연결 본체의 바람직한 변형예에서, 2 개의 횡벽은 두께와 관련해서 동일한 치수를 갖는다. 상부 횡벽과 하부 횡벽은 본 발명에 따르면 대향하여 위치되므로, 이들은 서로 이격되고, 횡벽의 편평한 연장부의 중심을 통해 각각 연장되는 상부 및 하부 횡벽의 표면 법선이 실질적으로 동일한 축을 갖는다.
상부 및 하부 횡벽은 각각 제 1 및 제 2 측벽에 대해 실질적으로 직교하여 배치된다. 측벽의 수평 연장부 및/또는 수직 연장부는 횡벽의 수평 연장부 및/또는 수직 연장부보다 작거나, 동일하거나 또는 더 클 수 있다. 또한, 상부 횡벽은 제 1 및 제 2 측벽을 연결하고 하부 횡벽은 또한 제 1 및 제 2 측벽을 연결한다. 횡벽과 측벽의 연결은 상이한 방식으로 수행될 수 있다. 특히 바람직한 것은 연결 본체를 조립체로서 설계하는 것이고, 여기서 2 개의 횡벽과 2 개의 측벽이 본 발명에 따라 배치되고 연결된다. 바람직하게는, 2 개의 횡벽과 2 개의 측벽은 서로 용접 기술에 의해 연결되고 그리고/또는 이들은 서로 리벳팅되고 그리고/또는 서로 볼트 체결된다. 기본적으로 가장 다양한 분리 가능한 그리고 분리 가능하지 않은 연결이 연결을 위해 고려된다.
또한, 연결 본체를 완전히 또는 실질적으로 완전히 일체로 제공하는 방법이 존재한다. 이는 예를 들어 연결 본체가 성형 및/또는 절단 부품으로 설계됨으로써 가능해질 수 있다. 또한, 연결 본체를 주조 부품 또는 생성 제조될 부품으로서 설계하는 방법도 존재한다.
연결 본체의 바람직한 실시예는 상부 횡벽이 조립 고정 요소에 의해 각각 관통될 수 있는 적어도 2 개의 상부 개구를 포함하고 하부 횡벽은 조립 고정 요소에 의해 각각 관통될 수 있는 적어도 2 개의 하부 개구를 갖는 것을 제공한다.
바람직하게는, 이 실시예에서, 상부 횡벽은 조립 고정 요소에 의해 관통될 수 있는 제 1 상부 개구 및 조립 고정 요소에 의해 관통될 수 있는 제 2 상부 개구를 포함하고, 하부 횡벽은 조립 고정 요소에 의해 관통될 수 있는 제 1 하부 개구 및 조립 고정 요소에 의해 관통될 수 있는 제 2 하부 개구를 포함한다.
상부 및/또는 하부 개구는 바람직하게는 원형 단면을 가지며, 임의의 다른 원형 단면도 또한 가능하다. 개구의 단면은 특히 상부 및/또는 하부 횡벽의 편평한 연장부에 대해 표면 평행하게 연장되는 단면이다. 또한, 상부 및/또는 하부 개구는 또한 각형 횡단면을 가질 수 있으며, 여기서 삼각형 및/또는 사각형 횡단면이 특히 바람직하다. 또한, 개구는 세장형 연장부를 가질 수 있다. 상부 및/또는 하부 개구의 관통 방향은 상부 및/또는 하부 횡벽의 표면 법선에 대해 실질적으로 평행한 것이 바람직하다. 또한, 상부 개구는 각각 서로 상이할 수 있다. 또한, 하부 개구도 각각 서로 상이할 수 있다.
또한, 횡벽 각각이 2 개, 3 개 또는 그 이상의 개구를 갖는 실시예가 가능하다. 예를 들어, 상부 횡벽은 2 개, 3 개 또는 그 이상의 상부 개구를 가질 수 있고 그리고/또는 하부 횡벽은 2 개, 3 개 또는 그 이상의 하부 개구를 가질 수 있다. 상부 및/또는 하부 횡벽에서의 상부 및/또는 하부 개구들, 특히 개구들의 중심은 횡벽 중 하나의 종 방향으로 이격될 수 있고 그리고/또는 이 종 방향에 대해 직교하는 방향으로 이격될 수 있다. 특히, 개구, 특히 그 중심은 측벽 중 하나의 직교 표면에 대해 평행하게 연장되는 방향으로 서로 이격되어 있는 것이 바람직하다.
개구, 특히 적어도 제 1 및 제 2 개구 그리고 상부 및 하부 개구는 이를 위해 고정 요소 및/또는 조립 고정 요소에 의해 관통되도록 형성된다. 따라서, 이들 개구는 고정 요소 및/또는 조립 고정 요소가 측벽 및/또는 횡벽의 일 측면으로부터 동일한 측벽 및/또는 동일한 횡벽의 다른 측면으로 개구를 통해 관통하여 도달함으로써 부분적으로 또는 완전히 도달할 수 있는 방식으로 형성된다. 고정 요소 또는 조립 고정 요소로서 바람직하게는 예를 들어 나사, 너트, 볼트 및/또는 핀과 같은 분리 가능한 연결 요소가 고려되며, 특별한 적용에 있어서는, 분리 가능하지 않은 고정 요소가 또한 고려될 수도 있다.
또 다른 바람직한 실시예는 제 1 및 제 2 측벽에 실질적으로 평행하고 이들 사이에 배치되며 하부 및 상부 횡벽에 대해 실질적으로 직교하여 배치되는 분리 벽을 제공한다. 따라서, 분리 벽은 제 1 및 제 2 측벽에 대해 실질적으로 표면 평행하다. 바람직하게는, 분리 벽은 제 1 및/또는 제 2 측벽으로부터 이격되어 있으며, 제 1 및 제 2 측벽 사이의 가상 연결선이 또한 분리 벽을 통과하는데, 왜냐하면 분리 벽은 제 1 및 제 2 측벽 사이에 배치되기 때문이다. 또한, 분리 벽은 상부 및 하부 횡벽에 대해 실질적으로 직교하여 배치되므로, 상부 횡벽과 분리 벽의 연결 위치에서 실질적으로 직각 또는 약 90 도의 각도가 형성된다. 하부 횡벽과 분리 벽의 연결 위치에 대해서도 동일하게 적용된다.
분리 벽은 연속 판으로서 또는 관통 개구에 의해 형성될 수 있다. 관통 개구는 도입된 보어에 의해 형성되거나 또는 분리 벽이 예를 들어 리세스 및/또는 리브를 포함함으로써 형성될 수 있다. 분리 벽의 재료는 측벽 및/또는 횡벽과 동일한 재료를 포함하거나 또는 이들로 이루어질 수 있다.
또 다른 바람직한 실시예는, 분리 벽을 갖는 연결 본체는 분리 벽이 없는 제 1 부분 연결 본체 및/또는 분리 벽이 없는 제 2 부분 연결 본체를 포함하며, 바람직하게는 제 1 부분 연결 본체는 그 측벽들 중 하나가 제 2 부분 연결 본체의 측벽 상에 배치된다. 이들 부분 연결 본체들 사이의 연결은 예를 들어 나사 연결부에 의해 이루어질 수 있는데, 왜냐하면 개구가 측벽 상에 제공되기 때문이다. 따라서, 연결 본체는 모듈식으로 형성될 수 있고, 부분 연결 본체로 조립될 수 있는데, 이는 연결 본체의 제조를 용이하게 할 수 있다.
연결 본체의 특히 바람직한 실시예에서, 이는 분리 벽이 상부 및 하부 횡벽을 각각, 바람직하게는 실질적으로 중앙에서 분할하고, 바람직하게는 적어도 2 개의 상부 개구 중 하나가 각각 횡벽의 2 개의 하나 상에 각각 배치되고 그리고/또는 바람직하게는 적어도 2 개의 하부 개구 중 하나는 각각의 경우에 횡벽의 2 개의 부분 중 하나에 각각 배치되는 것을 특징으로 한다. 따라서, 분리 벽은 제 1 측벽과 제 2 측벽 사이에 배치되어, 분리 벽으로부터 2 개의 측벽까지의 간격이 실질적으로 동일해진다. 상부 및 하부 개구에 대한 접근성은 여전히 주어지므로, 이들은 조립 고정 요소에 의해 관통될 수 있다. 또한, 하부 및 상부 개구는 각각 분리 벽의 일 측면 상에 위치되며, 하부 및 상부 개구는 각각 분리 벽의 다른 측면 상에 각각 위치된다. 이 경우, 상기 일 측면은 제 1 측벽을 향하고 상기 다른 측면은 제 2 측벽을 향한다.
특히 바람직한 실시예는 분리 벽이 개구를 갖지 않는 것을 제공한다. 따라서 분리 벽은 연속 판으로서 설계될 수 있다.
바람직한 실시예는 상부 및/또는 하부 횡벽에 대해 실질적으로 평행하고 이들 사이에 배치되어, 제 1 및/또는 제 2 측벽에 대해 실질적으로 직교하여 배치되어 있는 수평 분리 벽 또는 수평 분리 벽 또는 수평 분리 벽들 또는 수평 분리 벽들을 제공한다. 측벽에 대해 평행하게 배치되어 있는 분리 벽이 없는 연결 본체의 다른 실시예에서, 수평 분리 벽은 제 1 측벽으로부터 제 2 측벽으로 연장될 수 있다. 측벽 상으로의 수평 분리 벽의 고정은 형상 맞춤 로킹 방식으로, 마찰 결합 방식으로 그리고/또는 재료 결합 방식으로 수행될 수 있다. 측벽에 대해 평행하게 배치되는 분리 벽에 의해, 예를 들어 제 1 측벽으로부터 분리 벽으로 수평 분리 벽이 연장될 수 있다. 바람직하게는, 제 2 측벽으로부터 분리 벽으로 연장되는 다른 수평 분리 벽이 이 수평 분리 벽에 대해 표면 평행하게 제공된다.
다른 실시예에서, 서로 수직으로 이격되어 있는 2 개 이상의 수평 분리 벽이 제공된다. 또한, 적어도 하나의 수평 분리 벽은 제 1 측벽으로부터 제 2 측벽으로 연장될 수 있고, 또한 수평 분리 벽과 횡벽 중 하나 사이에 또는 2 개의 수평 분리 벽 사이에, 제 1 및/또는 제 2 측벽에 대해 표면에 실질적으로 표면 평행하게 배치되어 있는 분리 벽이 연장될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 연결 본체는 제 1 및 제 2 측벽에 대해 그리고 상부 및 하부 횡벽에 대해 직교하여 배치되어 이들을 연결하는 후방 벽을 포함한다. 후방 벽은 2 개의 측벽 및 2 개의 횡벽에 의해 형성되는 개구를 완전히 또는 부분적으로 폐쇄하는 편평한 연장부를 포함하는 것이 바람직하다.
연결 본체의 다른 유리한 실시예는 후방 벽이 개구를 포함하지 않는 것을 제공한다. 따라서 후방 벽의 편평한 연장부는 연속적으로 형성될 수 있다. 선택적으로, 후방 벽은 하나 이상의 개구를 포함할 수도 있다.
연결 본체의 특히 바람직한 실시예는 제 1 및 제 2 측벽에 대해 그리고 상부 및 하부 횡벽에 대해 직교하여 배치되고 바람직하게는 후방 벽에 대향하여 배치되는 일 측면이 개방되도록 형성되는 것을 제공한다. 이러한 실시예에 따르면, 연결 본체는 실질적으로 큐브형 또는 입방형 기하학적 구조를 가지며, 이 기하학적 구조는 5개의 폐쇄형으로 제공되거나 또는 개구가 제공되고 하나의 개방 측면을 포함하게 한다. 개방된 측면은 이 경우 후방 벽에 대향하여 위치된다.
본질적으로 서로 직교하여 배치된 측벽 및 횡벽 그리고 필요한 경우에는 분리 벽 및 후방 벽을 구비하는 여기서 제 1 양태와 관련해서 설명된 본질적으로 큐브형 또는 입방형의 기하학적 구조는, 본 출원의 의미에서, 형상이 부분 링 세그먼트 또는 타워 섹션의 링 형상에 적합하고 대략 측벽은 반경 방향으로 정렬되는 그러한 구성을 또한 포함한다. 그러나, 연결 본체의 치수와 비교하여 일반적으로 부분 링 세그먼트 또는 타워 섹션의 명백히 더 큰 반경으로 인해, 이들 실시예는 또한 여기에 설명된 기하학적 구조 하에 이해될 수 있다.
또 다른 바람직한 실시예는 개구가 각각 제 1 및/또는 제 2 측벽 및/또는 상부 및/또는 하부 횡벽의 에지로부터 각각 이격되어, 바람직하게는 균일하게 이격되어 배치되는 것을 제공한다. 고정 요소 및/또는 조립 고정 요소에 의해 관통될 수 있는 제 1 및 제 2 개구 그리고 관통될 수 있는 상부 및 하부 개구는 이 경우 측벽의 에지 및 횡벽의 에지로부터 각각 이격되어 있다. 이러한 이격된 배치는 개구 내에 그리고/또는 개구 상에 고정 요소 및/또는 조립 고정 요소를 설치하는 것을 용이하게 한다. 또한, 이러한 이격된 배치는 연결 본체의 강성을 증가시킬 수 있다.
연결 본체의 특히 바람직한 실시예는 공통 평면, 바람직하게는 실질적으로 수직인 평면 내에 제 1 및 제 2 측벽 및 상부 및 하부 횡벽에서의 개구의 관통 방향이 위치되는 것을 제공한다. 제 1 및 제 2 측벽에서의 개구의 관통 방향은 이 경우 이 공통 평면의 제 1 연장 방향을 형성한다. 상부 및 하부 횡벽에서의 개구의 관통 방향은 이 경우 공통 평면의 제 2 연장 방향을 형성한다. 실질적으로 수직인 평면은, 관통 방향이 각각 개구가 형성되어 있는 표면의 표면 법선에 대해 각각 실질적으로 평행하게 연장될 때, 관통 방향에 의해 형성된다.
연결 본체는 상이한 재료를 포함하거나 또는 이들 상이한 재료로 이루어질 수 있다. 바람직하게는, 연결 본체는 금속 재료로 이루어지거나 또는 이들 금속 재료를 포함한다. 연결 본체가 강철을 포함하거나 강철로 이루어지는 것이 특히 바람직한데, 그 이유는 특히 강철이 높은 인장 하중에 적합하기 때문이다. 또한, 연결 본체가 주조 재료 또는 주조 물질을 포함하거나 또는 이들로 이루어지는 것이 특히 바람직하다. 또한, 연결 본체는 예를 들어 특수 합금과 같은 비철(NE) 금속으로 이루어지거나 또는 이들을 포함할 수 있다. 또한, 연결 본체는 바람직하게는 플라스틱으로 이루어지거나 또는 플라스틱을 포함할 수 있으며, 특히 높은 인장 강도를 갖는 플라스틱, 예를 들어 섬유 강화 플라스틱이 바람직하다. 또한 연결 본체는 콘크리트, 특히 고강도 콘크리트로 이루어지거나 또는 이들을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 서두에 언급된 목적은 풍력 발전 시스템 타워 섹션에 의해 달성되며, 상기 타워 섹션은 적어도 제 1 및 제 2 부분 링 세그먼트를 포함하고, 상기 양 부분 링 세그먼트는 각각 쉘 세그먼트로서, 바람직하게는 콘크리트 본체로서 형성되고, 적어도 하나의 실질적으로 수직인 조인트 상에서 서로 맞닿아 있으며, 상기 조인트의 영역에는 연결 본체, 특히 상기 언급된 실시예들 중 적어도 하나에 따른 연결 본체가 삽입되는 리세스가 배치되고, 상기 조인트의 영역, 특히 상기 리세스의 영역 내의 상기 제 1 및 제 2 부분 링 세그먼트는 각각 실질적으로 수평인 고정 앵커를 포함하며, 상기 조인트의 영역에서 상기 연결 본체는 상기 연결 본체의 제 1 측벽의 개구를 관통하는 적어도 하나의 제 1 고정 요소를 통해 상기 제 1 부분 링 세그먼트의 상기 적어도 하나의 실질적으로 수평인 고정 앵커와 연결되고, 상기 연결 본체는 상기 연결 본체의 제 2 측벽의 개구를 관통하는 적어도 하나의 제 2 고정 요소를 통해 상기 제 2 부분 링 세그먼트의 상기 적어도 하나의 실질적으로 수평인 고정 앵커와 연결되는 것을 특징으로 한다.
2 개, 3 개 또는 그 이상의 수평 고정 앵커가 부분 링 세그먼트 상에 제공되는 경우, 이들은 또한 바람직하게는 대응하는 개수의 고정 요소에 의해 연결 본체와 연결될 수 있다. 이와 관련하여, 측벽 당 하나 초과의 개구를 제공하여, 부분 링 세그먼트 당 각 고정 앵커에 대해 또한 측벽 당 개구가 각각 제공되는 방법이 존재한다. 대안적으로, 복수의 고정 요소는 2 개, 3 개 또는 그 이상의 수평 고정 앵커로 침투하기 위해 단일의 개구, 특히 타원형, 슬롯형 또는 세장형 구멍형 개구를 관통할 수 있다.
타워 섹션은 바람직하게는 완전한 원을 형성하고 링 세그먼트의 반경에 대해 직교하여 높이를 갖는 링 세그먼트로서 형성된다. 또한, 링 세그먼트는 벽을 포함하며, 이를 통해 외주면 및 내주면이 형성된다. 타워 섹션은 또한 총 2 개의 부분 링 세그먼트의 경우에 예를 들어 각각이 180도의 각도 범위를 갖는 적어도 제 1 및 제 2 부분 링 세그먼트를 더 포함한다. 또한, 타워 섹션은 2 개 초과의 부분 링 세그먼트를 또한 포함할 수도 있으며, 부분 링 세그먼트는 바람직하게는 항상 합계로 360도의 각도 범위를 갖는다. 타워 섹션을 부분 링 세그먼트로 분할함으로써, 특히 단순화된 운반의 장점을 제공하는데, 왜냐하면 큰 직경을 가진 타워 섹션은 더 이상 통상적인 운반 경로에서 종래의 방식으로 운송될 수 없기 때문이다.
부분 링 세그먼트는 쉘 세그먼트로서, 바람직하게는 콘크리트 본체로서 각각 형성되는 것이 바람직하다. 바람직한 콘크리트 본체는 또한 보강이 이루어진 콘크리트 본체로서, 특히 철근 콘크리트 및/또는 보강 콘크리트 본체로서 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 바람직한 콘크리트 본체는 바람직하게는 프리 캐스트 콘크리트로서 제공되어, 이는 산업적으로 사전 제작될 수 있다.
부분 링 세그먼트는 적어도 하나의 실질적으로 수직인 조인트 상에서 서로 맞닿는다. 적어도 하나의 수직 조인트는 이 경우 바람직하게는 타워 섹션의 높이와 실질적으로 동일한 수직 치수를 갖는다. 2 개의 부분 링 세그먼트의 경우, 예를 들어 각도 범위가 각각 180도인 경우, 타워 섹션은 총 2 개의 실질적으로 수직인 조인트를 포함한다. 타워 섹션 당 조인트의 개수는 타워 섹션 당 부분 링 세그먼트 개수가 증가함에 따라 그에 상응하게 증가한다.
조인트 영역에는 연결 본체가 삽입될 수 있는 리세스가 배치된다. 리세스는 바람직하게는 절반부가 조인트에 인접하는 제 1 부분 링 세그먼트에 그리고 다른 절반부가 조인트에 인접하는 제 2 부분 링 세그먼트에 배치된다. 리세스는 바람직하게는 연결 본체에 적합한 기하학적 형상을 가지며, 리세스의 치수는 연결 본체의 치수보다 큰 것이 바람직하다. 특히 바람직하게는 수직 방향 및/또는 수평 방향 또는 실질적으로 수평 고정 앵커의 축 방향 연장부의 방향으로의 리세스의 치수는 연결 본체의 치수를 각각 초과하고, 바람직하게는 적어도 약간 초과한다.
연결 본체는 바람직하게는 본 발명의 위에서 설명한 양태에 따라 형성된다. 또 다른 실시예에서, 조인트 상에는 연결 본체가 삽입될 수 있는 하나 초과의 리세스가 제공된다. 이것은 특히 타워 섹션이 하나 초과의 리세스를 제공하는 것을 가능하게 하고 그리고/또는 필요하게 하고 그리고/또는 의미 있게 하는 높이를 갖는 경우에 특히 바람직하다. 단일 조인트 상의 리세스는 바람직하게는 수직으로 적층되어 배치되고 바람직하게는 각각 수직 간격을 갖는다.
부분 링 세그먼트는 조인트의 영역, 특히 리세스의 영역에서 각각 실질적으로 수평인 고정 앵커를 포함한다. 고정 앵커는 바람직하게는 각각 부분 링 세그먼트 내로 매립되며, 특히 부분 링 세그먼트 내로 콘크리트로 매립된다. 고정 앵커의 수평 정렬 및 그 매립으로 인해, 이들은 특히 수평 또는 축 방향의 인장 방향으로 높은 강도를 갖는다.
연결 앵커 및 연결 본체와 결합되어 그리고 고정 요소와 함께 조인트에 배치된 2 개의 부분 링 세그먼트를 연결하는 역할을 한다. 연결 본체는 이를 위해 조인트의 영역에서 제 1 고정 요소를 통해 제 1 부분 링 세그먼트의 실질적으로 수평인 고정 앵커와 연결된다. 이러한 연결은, 제 1 고정 요소가 연결 본체의 제 1 측벽의 개구를 관통하고 실질적으로 수평인 고정 앵커와 연결을 수행함으로써, 이루어진다.
또한, 연결 본체는 제 2 고정 요소를 통해 제 2 부분 링 세그먼트의 실질적으로 수평인 고정 앵커와 연결된다. 이러한 연결은, 제 2 고정 요소가 연결 본체의 제 2 측벽의 개구를 관통하여 실질적으로 수평인 고정 앵커와 연결을 수행함으로써, 이루어진다. 3 개 이상의 부분 링 세그먼트의 경우에, 부분 링 세그먼트의 위에서 설명한 것과 같은 연결이 기존의 조인트 상에서 발생한다.
풍력 발전 시스템 타워 섹션의 바람직한 개발예에서는, 상기 조인트의 영역, 특히 상기 리세스의 영역 내의 상기 제 1 및 제 2 부분 링 세그먼트는 각각 적어도 2 개의 대향하여 위치되는 실질적으로 수직인 고정 앵커를 포함하며, 바람직하게는 조립 상태에서 상기 조인트의 영역에서 상기 연결 본체는 상기 연결 본체의 상부 및 하부 횡벽의 개구를 각각 관통하는 적어도 하나의 제 1 상부 및 적어도 하나의 제 1 하부 조립 고정 요소를 통해 상기 제 1 부분 링 세그먼트의 상기 적어도 2 개의 실질적으로 수직인 고정 앵커와 바람직하게는 분리 가능하게 연결되고, 상기 연결 본체는 상기 연결 본체의 상부 및 하부 횡벽의 개구를 각각 관통하는 적어도 하나의 제 2 상부 및 적어도 하나의 제 2 하부 조립 고정 요소를 통해 상기 제 2 부분 링 세그먼트의 상기 적어도 2 개의 실질적으로 수직인 고정 앵커와 바람직하게는 분리 가능하게 연결되는 것이 제안된다.
3 개 이상의 수직 고정 앵커가 부분 링 세그먼트 상에 제공되는 경우, 이들은 또한 바람직하게는 대응하는 개수의 고정 요소에 의해 연결 본체와 연결될 수 있다. 이와 관련하여, 횡벽 당 2 개 초과의 개구가 제공되어, 부분 링 세그먼트 당 각 고정 앵커에 대해 횡벽 당 개구가 각각 제공되는 방법이 존재한다. 대안적으로, 복수의 고정 요소가 2 개, 3 개 또는 그 이상의 수직 고정 앵커로 침투하기 위해 단일의 개구, 특히 타원형, 슬롯형 또는 세장형 구멍형 개구를 관통할 수 있다.
따라서 부분 링 세그먼트는 조인트 당 적어도 2 개의 본질적으로 수직인 고정 앵커를 포함하며, 이 적어도 2 개의 본질적으로 수직인 고정 앵커는 특히 리세스의 영역에 배치된다. 따라서, 실질적으로 수직인 고정 앵커의 가상의 축 방향 연장부는 바람직하게는 리세스를 통과하여 연장된다. 제 1 부분 링 세그먼트의 2 개의 실질적으로 수직인 고정 앵커는 바람직하게는 조립 상태에서 제 1 상부 및 제 1 하부 조립 고정 요소를 통해 연결 본체와 바람직하게는 분리 가능하게 연결된다. 조립 고정 요소는 이를 위해 각각의 경우에 연결 본체의 상부 및 하부 횡벽의 개구를 관통하고, 각각 실질적으로 수직 고정 앵커와 연결을 수행한다. 제 1 부분 링 세그먼트의 2 개의 실질적으로 수직인 고정 앵커는 바람직하게는 서로에 대해 수평으로 미러링되어 배치되고, 이에 따라 2 개의 고정 앵커 중 하부 고정 앵커는 제 1 하부 조립 고정 요소에 의해 상부로부터 접근 가능하고, 2 개의 고정 앵커 중 상부 고정 앵커는 제 1 상부 조립 고정 요소에 의해 하부로부터 접근 가능하다.
또한, 연결 본체는 제 2 부분 링 세그먼트의 2 개의 실질적으로 수직인 고정 앵커와 연결된다. 이러한 연결은 바람직하게 분리 가능하게 이루어지고, 특히 제 2 상부 및 제 2 하부 조립 고정 요소에 의해 이루어진다. 제 2 부분 링 세그먼트의 2 개의 실질적으로 수직인 고정 앵커는 또한 바람직하게는 서로에 대해 수평으로 미러링되어 배치되고, 이에 따라 2 개의 고정 앵커 중 하부 고정 앵커는 제 1 하부 조립 고정 요소에 의해 상부로부터 접근 가능하고, 2 개의 고정 앵커 중 상부 고정 앵커는 제 1 상부 조립 고정 요소에 의해 하부로부터 접근 가능하다.
조립 고정 요소는 이를 위해 연결 본체의 상부 및 하부 횡벽의 개구를 관통한다. 3 개 이상의 부분 링 세그먼트의 경우에, 기존의 복수의 조인트 상에서 바람직하게는 각각 부분 링 세그먼트의 위에서 설명한 것과 같은 연결이 발생한다.
바람직하게는, 조립 고정 요소는 풍력 발전 시스템 타워 섹션의 조립이 이루어진 후에, 필요하다면 또한 전체 풍력 발전 시스템 타워 또는 그 일부의 조립이 이루어진 후에만 수직 고정 앵커로부터 제거되고, 이는 연결 본체와 수직 고정 앵커 사이의 연결을 다시 분리한다. 이러한 바람직한 실시예는 본질적으로 인장 하중을 받는다면, 연결부, 특히 나사 연결부가 보다 낮은 유지 보수의 강도를 갖는다는 이미 설명된 인식에 기초한다. 특히, 작동 상태에서 이 연결부 내의 횡력 및/또는 전단력을 감소시키거나 또는 회피시킴으로써 유지 보수의 강도가 감소되므로, 수직 고정 앵커로부터 조립 고정 요소가 분해 또는 이완됨으로써, 이에 따라 수평 연결이 실질적으로 축 방향의 힘을 흡수하여 전단 응력이 현저하게 감소된다.
또 다른 바람직한 실시예에서, 고정 앵커는 내부 나사산을 갖는 나사 앵커로서 형성된다. 내부 나사산은 특히 외부 나사산을 갖는 대응하는 카운터파트를 수용하도록 형성된다. 그러므로, 특히 바람직한 실시예에서, 고정 요소 및/또는 조립 고정 요소는 나사, 바람직하게는 육각형 나사로서 형성되는 것이 제공된다. 나사는 바람직하게는 고정 앵커의 내부 나사산에 대응하여 형성되는 외부 나사산을 포함한다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 서두에 설명된 목적은 위에서 설명한 실시예들 중 적어도 하나에 따른 복수의 정상적인 적층 배치된 풍력 발전 시스템 타워 섹션을 포함하는 풍력 발전 시스템 타워를 통해 달성되며, 여기서 바람직하게는, 인접한 타워 섹션의 상기 조인트는 서로 오프셋되어 설치된다. 오프셋이라 함은 인접하게 적층 배치된 2 개의 부분 링 세그먼트의 조인트의 접합부가 수직으로 적층 배치되어 있지 않다는 것을 의미한다. 서로에 대해 오프셋 배치된 조인트는 타워의 강성을 증가시킨다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 서두에 언급된 목적은 위에서 설명한 양태에 따른 풍력 발전 시스템 타워를 포함하는 풍력 발전소에 의해 달성된다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 서두에 언급된 목적은 풍력 발전 시스템 타워 섹션에 대해, 특히 위에서 설명된 양태들 중 적어도 하나에 따른 풍력 발전 시스템 타워 섹션에 대해 2 개의 부분 링 세그먼트를 연결하기 위한 방법에 있어서, 적어도 하나의 실질적으로 수직인 조인트 상에서 서로 맞닿는 방식으로 쉘 세그먼트로서 각각 형성된 제 1 및 제 2 부분 링 세그먼트를 배치하는 단계, 연결 본체, 특히 위에서 설명된 실시예들 중 적어도 하나에 따른 연결 본체를 상기 조인트의 영역에 배치된 리세스에 삽입하는 단계, 상기 조인트의 영역, 특히 상기 리세스의 영역 내의 상기 제 1 및 제 2 부분 링 세그먼트는 각각 적어도 하나의 실질적으로 수평인 고정 앵커를 포함하는 단계, 조인트의 영역에서, 상기 연결 본체를 상기 연결 본체의 제 1 측벽의 개구를 관통하는 적어도 하나의 제 1 고정 요소를 통해 상기 제 1 부분 링 세그먼트의 상기 적어도 하나의 실질적으로 수평인 고정 앵커에 고정시키고, 상기 연결 본체를 상기 연결 본체의 제 2 측벽의 개구를 관통하는 적어도 하나의 제 2 고정 요소를 통해 상기 제 2 부분 링 세그먼트의 상기 적어도 하나의 실질적으로 수평인 고정 앵커에 고정시키는 단계를 포함하는, 방법을 통해 달성된다. 3 개 이상의 부분 링 세그먼트의 경우에, 기존의 조인트 상에서 위에서 설명한 것과 같은 부분 링 세그먼트의 연결이 이루어진다.
2 개, 3 개 또는 그 이상의 수평 고정 앵커가 부분 링 세그먼트 상에 제공되는 경우, 이들은 또한 바람직하게는 대응하는 개수의 고정 요소에 의해 연결 본체와 연결될 수 있다. 이와 관련하여, 측벽 당 하나 초과의 개구를 제공하여, 부분 링 세그먼트 당 각 고정 앵커에 대해 또한 측벽 당 개구가 각각 제공되는 방법이 존재한다. 대안적으로, 복수의 고정 요소는 2 개, 3 개 또는 그 이상의 수평 고정 앵커로 침투하기 위해 단일의 개구, 특히 타원형, 슬롯형 또는 세장형 구멍형 개구를 관통할 수 있다.
상기 방법의 바람직한 실시예는 바람직하게는 조립 상태에서, 상기 조인트의 영역에서 연결 본체의 상부 및 하부 횡벽을 리세스의 각각의 대향하여 위치하는 표면에 고정시키는 단계를 제공한다.
본 방법의 바람직한 실시예는 상기 조인트의 영역, 특히 상기 리세스의 영역에서의 상기 제 1 및 제 2 부분 링 세그먼트는 각각 적어도 2 개의 대향하여 위치하는 실질적으로 수직인 고정 앵커를 포함하고, 바람직하게는 조립 상태에서 상기 조인트의 영역에서 위에서 설명된 실시예들 중 하나에 따른 연결 본체를 상기 연결 본체의 상부 및 하부 횡벽의 개구를 각각 관통하는 적어도 하나의 제 1 상부 및 적어도 하나의 제 1 하부 조립 고정 요소를 통해 상기 제 1 부분 링 세그먼트의 상기 적어도 2 개의 실질적으로 수직인 고정 앵커에 바람직하게는 분리 가능하게 고정시키고, 상기 연결 본체를 상기 연결 본체의 상부 및 하부 횡벽의 개구를 각각 관통하는 적어도 하나의 제 2 상부 및 적어도 하나의 제 2 하부 조립 고정 요소를 통해 상기 제 2 부분 링 세그먼트의 상기 적어도 2 개의 실질적으로 수직인 고정 앵커에 바람직하게는 분리 가능하게 고정시키는 것을 제안한다.
3 개 이상의 수직 고정 앵커가 부분 링 세그먼트 상에 제공되는 경우, 이들은 또한 바람직하게는 대응하는 개수의 고정 요소에 의해 연결 본체와 연결될 수 있다. 이와 관련하여, 횡벽 당 2 개 초과의 개구를 제공하여, 부분 링 세그먼트 당 각 고정 앵커에 대해 또한 횡벽 당 개구가 각각 제공되는 방법이 존재한다. 대안적으로, 복수의 고정 요소는 2 개, 3 개 또는 그 이상의 수직 고정 앵커로 침투하기 위해 단일의 개구, 특히 타원형, 슬롯형 또는 세장형 구멍형 개구를 관통할 수 있다.
본 방법의 또 다른 바람직한 실시예는 상기 각각의 연결 본체를 상기 제 1 및 제 2 부분 링 세그먼트의 상기 각각의 수평 고정 앵커에 고정시키는 상기 단계 이후에, 상기 각각의 연결 본체를 상기 제 1 및 제 2 부분 링 세그먼트의 상기 각각의 2 개의 수직 고정 앵커에 고정시킨 것이 다시 분리되는 것을 제안한다. 분리는 2 개의 부분 링 세그먼트가 실질적으로 수평인 고정 앵커에 고정 요소를 연결함으로써 서로 연결된 후 수행되는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 분리는 모든 제공된 타워 섹션이 배치되고 이에 따라 타워가 완성될 때만 발생된다. 또한, 바람직하게는, 분리는 풍력 발전 시스템이 완전히 조립된 후에 발생된다. 3 개 이상의 부분 링 세그먼트의 경우에, 기존의 조인트 상에서 위에서 설명한 바와 같은 부분 링 세그먼트의 연결이 이루어진다.
실질적으로 수직인 고정 앵커를 갖는 조립 고정 요소를 통한 연결 본체의 고정에 대한 대안예는 바람직하게는 조립 상태에서, 연결 본체의 적어도 하나의 횡벽과 이 횡벽에 인접한 리세스의 표면 사이에 예를 들어 삽입 판, 스페이서 웨지 등과 같은 하나, 2 개 또는 그 이상의 간격 요소가 배치될 수 있다. 바람직하게는, 이들 간격 요소는 연결 본체의 2 개의 대향하여 위치하는 횡벽과 이들 횡벽에 인접한 리세스의 각각의 표면 사이에 배치된다. 실질적으로 수직인 고정 앵커를 갖는 조립 고정 요소를 통한 연결 본체의 고정과 유사하게, 간격 요소를 통해 전단력 또는 전단 응력과 같은 힘이 전달될 수 있으며, 이는 조립된 상태에서 특히 유리하다. 더욱 바람직하게는, 이들 간격 요소는 연결의 원하는 낮은 수준의 유지 보수를 달성하기 위해 조립 상태의 완료 후에 다시 제거된다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 서두에 언급된 목적은 부분 링 세그먼트, 특히 타워의 종 방향으로 인접하게 배치되는 2 개의 부분 링 세그먼트를 연결하기 위한 방법에 있어서, 적어도 하나의 실질적으로 수평인 조인트 상에서 서로 맞닿는 방식으로 쉘 세그먼트로서 각각 형성된 하부 및 상부 부분 링 세그먼트를 배치하는 단계, 연결 본체, 특히 위에서 설명된 실시예들 중 적어도 하나에 따른 연결 본체를 상기 수평인 조인트의 영역에 배치된 리세스에 삽입하는 단계, 상기 수평인 조인트의 영역, 특히 상기 리세스의 영역 내의 상기 하부 및 상부 부분 링 세그먼트는 각각 적어도 하나의 실질적으로 수직인 고정 앵커를 포함하는 단계, 상기 수평인 조인트의 영역에서, 상기 연결 본체를 상기 연결 본체의 제 1 측벽의 개구를 관통하는 적어도 하나의 제 1 고정 요소를 통해 상기 하부 부분 링 세그먼트의 상기 적어도 하나의 실질적으로 수직인 고정 앵커에 고정시키고, 상기 연결 본체를 상기 연결 본체의 제 2 측벽의 개구를 관통하는 적어도 하나의 제 2 고정 요소를 통해 상기 상부 부분 링 세그먼트의 상기 적어도 하나의 실질적으로 수직인 고정 앵커에 고정시키는 단계를 포함하는, 상기 방법을 통해 달성된다.
2 개, 3 개 또는 그 이상의 수직 고정 앵커가 부분 링 세그먼트 상에 제공되는 경우, 이들은 또한 바람직하게는 대응하는 개수의 고정 요소에 의해 연결 본체와 연결될 수 있다. 이와 관련하여, 측벽 당 2 개 초과의 개구를 제공하여, 부분 링 세그먼트 당 각 고정 앵커에 대해 또한 측벽 당 개구가 각각 제공되는 방법이 존재한다. 대안적으로, 복수의 고정 요소는 2 개, 3 개 또는 그 이상의 수평 고정 앵커로 침투하기 위해 단일의 개구, 특히 타원형, 슬롯형 또는 세장형 구멍형 개구를 관통할 수 있다. 이 방법은 서로 적층 배치되어 이에 따라 타워, 특히 풍력 발전 시스템 타워를 수직 방향으로 형성할 수 있는, 특히 타워의 종 방향으로 배치된 2 개의 부분 링 세그먼트의 연결에 사용된다. 또한, 이 방법은 타워 섹션, 특히 풍력 발전 시스템 타워 섹션을 서로 연결하는데 사용된다.
바람직하게는, 적층되어 배치되는 타워의 종 방향으로 인접하게 배치된 2 개의 부분 링 세그먼트의 연결은 적어도 하나의 실질적으로 수평인 조인트 상에서, 적어도 하나의 실질적으로 수직인 조인트 상에 맞닿아 있는 2 개의 부분 링 세그먼트의 연결과 기본적으로 유사하지만, 차이점은 연결부 및 각각의 요소가 90° 회전된다는 것이다. 그에 대응되게, 연결 본체 및 연결 방법의 나머지 설명은 예를 들면 수평, 수직, 상부 및 하부 등과 같은 배향 및/또는 참조의 대응하는 적응 하에, 또한 타워의 종 방향으로 인접하게 배치된 2 개의 부분 링 세그먼트의 이러한 연결에 적용 가능하다.
이러한 방식으로, 풍력 발전 시스템 타워가 예를 들어 요소 구성에서 프리 캐스트 콘크리트 요소로서 형성된 구성 요소에 의해 시간 및 비용 효율적으로 생성될 수 있는 특히 유리한 모듈식 설계가 구현될 수 있다. 특히 유리한 방식으로는, 수평 및 수직 조인트에 대해 유사한 연결 본체가 사용될 수 있도록 리세스가 형성되고 배치된다. 개별 구성 요소는 예를 들어 사각형, 사다리꼴 또는 아치형으로 형성될 수 있으며, 이에 따라 바람직하게는 풍력 발전 시스템 타워의 종 방향에 대해 타워의 상이한 단면이 형성될 수 있으며, 예를 들어 다양한 다각형 또는 둥근 단면 내지 원형 단면이 형성될 수 있다. 이러한 추가의 양태들의 다른 장점들, 변형예 및 실시예 상세 및 그들의 가능한 개발예에 대해서는 또한 연결 본체의 대응하는 특징들 및 개발예에 대한 상기 설명을 참조하도록 한다.
본 상세한 설명에서, 개구, 특히 제 1 개구 및/또는 제 2 개구, 및/또는 수평 고정 앵커, 및/또는 수직 고정 앵커, 및/또는 고정 요소 및/또는 조립 고정 요소가 설명된다면, 이것은 항상 적어도 하나의 개구, 특히 적어도 하나의 제 1 개구 및/또는 적어도 하나의 제 2 개구, 및/또는 적어도 하나의 수평 고정 앵커, 및/또는 적어도 하나의 수직 고정 앵커, 및/또는 적어도 하나의 고정 요소 및/또는 적어도 하나의 조립 고정 요소를 의미한다. 유사하게, 2 개의 개구, 특히 2 개의 상부 개구 및/또는 2 개의 하부 개구는 본 상세한 설명에서 항상 적어도 2 개의 개구, 특히 적어도 2 개의 상부 개구 및/또는 적어도 2 개의 하부 개구를 의미하는 것으로 이해된다.
본 발명의 바람직한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 예로서 설명될 것이다.
도 1은 풍력 발전 시스템의 개략도를 도시한다.
도 2는 타워 섹션의 수직 단면 측면도를 도시한다.
도 3은 도 2에 따른 타워 섹션의 수평 단면 평면도를 도시한다.
도 4는 도 2의 단면 평면 B-B에 따른 삽입된 연결 본체의 단면도를 도시한다.
도 5는 도 3의 단면 평명 A-A에 따른 삽입된 연결 본체의 단면도를 도시한다.
도 6은 연결 본체의 측면도를 도시한다.
도 7은 도 6에 따른 연결 본체의 평면도를 도시한다.
도 8은 도 6에 따른 연결 본체의 다른 측면도를 도시한다.
도 9는 연결 본체의 다른 실시예의 개략적인 3 차원 도면을 도시한다.
도 10은 3 개의 부분 링 세그먼트 및 이들의 고정의 개략적인 배치를 도시한다.
도 11은 3 개의 부분 링 세그먼트 및 이들의 고정의 다른 개략적인 배치를 도시한다.
도 12는 연결 본체의 다른 실시예의 개략적인 3 차원 도면을 도시한다.
도 2는 타워 섹션의 수직 단면 측면도를 도시한다.
도 3은 도 2에 따른 타워 섹션의 수평 단면 평면도를 도시한다.
도 4는 도 2의 단면 평면 B-B에 따른 삽입된 연결 본체의 단면도를 도시한다.
도 5는 도 3의 단면 평명 A-A에 따른 삽입된 연결 본체의 단면도를 도시한다.
도 6은 연결 본체의 측면도를 도시한다.
도 7은 도 6에 따른 연결 본체의 평면도를 도시한다.
도 8은 도 6에 따른 연결 본체의 다른 측면도를 도시한다.
도 9는 연결 본체의 다른 실시예의 개략적인 3 차원 도면을 도시한다.
도 10은 3 개의 부분 링 세그먼트 및 이들의 고정의 개략적인 배치를 도시한다.
도 11은 3 개의 부분 링 세그먼트 및 이들의 고정의 다른 개략적인 배치를 도시한다.
도 12는 연결 본체의 다른 실시예의 개략적인 3 차원 도면을 도시한다.
도 1은 풍력 발전 시스템(100)의 개략도를 도시한다. 도 1은 타워(102) 및 나셀(104)을 갖는 풍력 발전 시스템(100)을 도시한다. 나셀(104) 상에는, 3 개의 로터 블레이드(108) 및 스피너(110)를 갖는 로터(106)가 배치되어 있다. 로터(106)는 바람에 의한 작동 시 회전 운동하도록 설정되고, 그에 따라 나셀(104) 내의 발전기를 구동한다. 타워(102)는 본질적으로 제 1 부분 링 세그먼트(210) 및 제 2 부분 링 세그먼트(220)로 이루어지는 복수의 타워 섹션(200)을 포함한다. 부분 링 세그먼트는 제 1 조인트(230) 및 제 2 조인트(240) 상에서 서로 맞닿아 있다.
도 2는 타워 섹션(200)의 수직 단면 측면도를 도시한다. 타워(102)의 외측 형태는 특히 복수의 타워 섹션(200)에 의해 형성된다. 타워 섹션(200)은 그들의 단부면에서 적층되어 조립되고, 여기서 타워 섹션(200)의 하부 단부면(202)이 다른 인접한 타워 섹션의 상부 단부면(201) 상에 각각 배치되어 있다. 타워 섹션(200)은 또한 중심 축(M)을 갖는 원형 단면을 갖는다. 타워(102)가 축 방향 프로파일이 기초부(112)로부터 나셀(104)쪽으로 테이퍼져 있기 때문에, 타워 섹션(200)은 또한 테이퍼진 기하학적 형상을 갖는다. 따라서, 하부 단부면(202)에서의 직경은 상부 단부면(201)에서의 직경보다 크다. 타워 섹션(200)의 벽에는 본 발명에 따른 연결 본체(300)가 배치되어 있다.
도 3은 도 2에 따른 타워 섹션(200)의 수평 단면 평면도를 도시하고, 타워 섹션(200)은 특히 제 1 부분 링 세그먼트(210) 및 제 2 부분 링 세그먼트(220)를 포함한다. 부분 링 세그먼트(210, 220)는 제 1 조인트(230)로부터 제 2 조인트(240)로 연장하는 가상 직선(221)에 대해 거울 대칭이다. 제 1 조인트(230)에서, 제 1 부분 링 세그먼트(210)와 제 2 부분 링 세그먼트(220)를 서로 연결하는 본 발명에 따른 연결 본체(300)가 도시되어 있다.
도 4는 제 1 부분 링 세그먼트(210)를 제 2 부분 링 세그먼트(220)에 연결하기 위한 도 2의 단면 평면 B-B에 따른 삽입된 연결 본체(300)의 단면도를 도시한다. 연결 본체(300)는 절반부가 제 1 부분 링 세그먼트(210)에 그리고 다른 절반부가 제 2 부분 링 세그먼트(220)에 위치되어 있는 리세스 내부에 배치된다. 또한, 연결부는 제 1 부분 링 세그먼트(210)의 벽 내에 배치되는 제 1 수평인 고정 앵커(400) 및 제 2 부분 링 세그먼트(220)의 벽 내에 배치되는 제 2 수평인 고정 앵커(401)를 포함한다.
또한, 연결부는 제 1 상부 수직 고정 앵커(410a) 및 제 2 상부 수직 고정 앵커(410b) 그리고 제 1 하부 수직 고정 앵커(411a) 및 제 2 하부 수직 고정 앵커(411b)를 포함한다. 제 1 상부 수직 고정 앵커(410a) 및 제 1 하부 수직 고정 앵커(411a)는 제 1 부분 링 세그먼트(210)의 벽 내의 조인트 영역에 위치한다. 또한, 제 2 상부 수직 고정 앵커(410b) 및 제 2 하부 고정 앵커(411b)는 제 2 부분 링 세그먼트(220)의 벽 내의 조인트 영역에 배치된다.
도 5는 도 3의 단면 평면 A-A에 따른 삽입된 연결 본체(300)의 단면도를 도시한다. 연결 본체(300)는 리세스 내에 배치된다. 또한, 제 2 상부의 실질적으로 수직인 고정 앵커(410b) 및 제 2 하부의 실질적으로 수직인 고정 앵커(411b)는 부분 링 세그먼트(210)의 벽에 매립된다.
도 6은 그 표면 법선이 평행하도록 표면 평행하게 배치되어 있는 제 1 측벽(310) 및 제 2 측벽(320)을 갖는 연결 본체(300)의 측면도를 도시한다. 2 개의 측벽은 상부 횡벽(330) 및 하부 횡벽(340)에 의해 연결되고, 상부 횡벽(330) 및 하부 횡벽(340)도 마찬가지로 표면 평행하게 배치되어 있다. 측벽(310, 320) 및 횡벽(330, 340)은 각각 표면 범위 및 일정한 두께를 갖는다. 제 1 및 제 2 측벽(310, 320)에 대해 표면 평행하게 그리고 그 사이에 상부 횡벽(330)으로부터 하부 횡벽(340)으로 연장되는 분리 벽(315)이 배치되어 위치된다.
제 1 측벽(310)은 고정 요소가 관통할 수 있는 제 1 개구(312)를 포함한다. 제 1 개구(312)는 제 1 측벽(310)의 표면 법선에 대해 평행하게 연장되는 관통 방향을 갖는다. 제 2 측벽(320)은 고정 요소가 관통할 수 있는 제 2 개구(322)를 포함한다. 제 2 개구(322)는 제 2 측벽(320)의 표면 법선에 대해 평행하게 연장되는 관통 방향을 갖는다. 또한, 제 1 개구(312)의 관통 방향은 제 2 개구(322)의 관통 방향과 동일하다.
상부 횡벽(330)은 고정 요소에 의해 관통될 수 있는 제 1 상부 개구(332) 및 제 2 상부 개구(334)를 포함한다. 상부 횡벽(330)은 분리 벽(315)에 의해 두 부분으로 분할된다. 제 1 부분은 사시도로 볼 때 제 1 측벽(310)의 분리 벽(315)을 향하고, 제 2 부분은 제 2 측벽(320)을 향한다. 두 부분의 치수는 동일하다. 제 1 상부 개구(332)는 상부 횡벽(330)의 이 제 1 부분의 중심에 위치하고, 제 2 상부 개구(334)는 상부 횡벽(330)의 제 2 부분의 중심에 위치한다. 2 개의 상부 개구(332, 334)는 각각 상부 횡벽(330)의 표면 법선에 대해 평행하게 연장되는 관통 방향을 갖는다. 하부 횡벽(340)은 고정 요소에 의해 관통될 수 있는 제 1 하부 개구(342) 및 제 2 하부 개구(344)를 포함한다. 제 1 하부 개구는 제 1 상부 개구(332)와 동일한 중심 축을 갖는다. 또한, 제 2 하부 개구(344)는 제 2 상부 개구(334)와 동일한 중심 축을 갖는다.
도 7은 도 6에 따른 연결 본체(300)의 평면도를 도시하고, 여기서 상부 횡벽(330)은 위에서 설명한 제 1 상부 개구(332) 및 제 2 상부 개구(334)를 포함한다. 도 8은 도 6에 따른 연결 본체의 다른 측면도를 도시하고, 여기서 제 1 측벽(310)은 위에서 설명한 제 1 개구(312)를 포함한다.
도 9는 제 1 측벽(310'), 제 2 측벽(320'), 상부 횡벽(330') 및 하부 횡벽(340')을 갖는 연결 본체(300')의 다른 실시예의 개략적인 3 차원 도면을 도시하고, 여기서 유사하게 상부 횡벽(330')의 제 1 상부 개구(332") 및 제 2 상부 개구(334')가 배치되어 있다. 또한, 하부 횡벽은 제 1 하부 개구(도시되지 않음) 및 제 2 하부 개구(344')를 포함한다. 이 실시예에서, 측벽(310', 320')은 각각 고정 요소에 의해 관통될 수 있는 수직으로 적층 배치된 2 개의 개구를 포함한다. 제 1 측벽(310')은 2 개의 제 1 개구(312')를 포함하고 제 2 측벽(320')은 2 개의 제 2 개구(322')를 포함하며, 여기서 2 개의 제 2 개구(322') 중 하부 개구만이 형성되어 있다.
2 개의 개구(310, 312), 2 개의 상부 개구(332, 334) 및 2 개의 하부 개구(342, 344)는 이를 위해 고정 요소에 의해 관통되도록 형성되어 있다. 특히 도 4 및 도 5에 도시된 고정 앵커(400, 401, 410a, 410b, 411a, 411b)는 그들의 축이 개구(312, 322, 332, 334, 342, 344) 중 하나의 관통 방향으로 중심 축과 일치하도록 배치되어 있다. 이를 통해, 고정 요소(421, 422) 및/또는 조립 고정 요소(431, 432, 433, 434)가 개구 중 하나로 안내되고, 개구에 인접한 고정 요소와 연결될 수 있는 것이 가능하게 된다. 특히, 제 1 수평 고정 앵커(400)를 연결 본체(300)와 연결시킴으로써 그리고 제 2 수평 고정 앵커(401)를 연결 본체(300)와 연결시킴으로써, 부분 링 세그먼트(210)는 제 2 부분 링 세그먼트(200)와 연결된다.
제 1 수평 고정 앵커(400)와 연결 본체(300)의 연결은 제 1 고정 요소(421)를 측벽(310)의 제 1 개구(312) 내로 도입하고 이어서 이 제 1 고정 요소(421)를 제 1 수평 고정 앵커(400)에 고정시킴으로써 이루어진다. 바람직하게는, 제 1 수평 고정 앵커(400)는 내부 나사산을 포함하며, 제 1 고정 요소(421)는 일 단부에 외부 나사산이 제공되고 다른 단부에는 나사 헤드가 제공된다. 나사 헤드는 바람직하게는 제 1 개구(312)보다 큰 단면적을 포함하므로, 나사 헤드는 제 1 개구(312) 내로 침투할 수 없다. 따라서, 예시적으로, 제 1 수평 고정 앵커(400)와 연결 본체(300)의 연결이 가능하다. 이러한 연결 가능성은, 제 2 고정 요소는 제 2 측벽(320)의 제 2 개구(322)를 통해 안내됨으로써, 제 2 고정 요소(422)에 의한 연결 본체(300)와 제 2 수평 고정 앵커(401)의 연결에도 유사하게 적용된다.
연결 본체(300)는 적어도 조립의 기간 동안 조립 고정 요소(431-434)를 통해 상부 수직 고정 앵커(410a, 410b) 및 하부 수직 고정 앵커(411a, 411b)에 연결된다. 이를 위해, 제 1 상부 조립 고정 요소(431)는 연결 본체(300)의 제 1 상부 개구(332)를 통해 안내되어, 그 후방에 위치되는 제 1 상부 수직 고정 앵커(410a)와 연결된다. 또한, 제 2 상부 조립 고정 요소(432)는 제 2 상부 개구(334)를 통해 안내되어, 그 후방에 위치되는 제 2 상부 수직 고정 앵커(410b)에 연결된다. 유사하게, 제 1 하부 조립 고정 요소(433)가 제 1 하부 개구(342)를 통해 그리고 제 2 하부 조립 고정 요소(434)는 제 2 하부 개구(344)를 통해 안내되고 그리고 제 1 하부 및 제 2 하부 조립 고정 요소(433, 434)는 각각 제 1 및 제 2 하부 개구(342, 344) 후방에 위치하는 제 1 및 제 2 하부 수직 고정 앵커(411a, 411b)와 연결됨으로써, 연결 본체(300)는 2 개의 하부 수직 고정 앵커(411a, 411b)와 연결된다.
조립 고정 요소(431, 432, 433, 434)에 의한 수직 고정 앵커(410a, 410b, 411a, 411b)와 연결 본체(300)의 연결은 특히 풍력 발전 시스템 타워(102)의 조립의 기간 동안 또는 풍력 발전 시스템(100)의 조립의 기간 동안 제공된다. 이러한 연결은 연결 본체(300)의 조립이 시작될 때 이루어지며, 여기서 이들 연결은, 조립 조건에 따라, 연결 본체(300)와 수평 고정 앵커(400, 401)의 연결이 형성되기 이전에 또는 이후에 이루어진다. 또한, 우선 연결 본체(300)가 제 1 부분 링 세그먼트(210)의 고정 앵커와 연결되고 이어서 연결 본체(300)가 제 2 부분 링 세그먼트(220)의 고정 앵커와 연결되는 가능성도 또한 존재한다.
수직 고정 앵커(410a, 410b, 411a, 411b)와 연결 본체(300)의 연결은 조립의 기간 동안 조립 강도를 설정하는데 사용된다. 풍력 발전 시스템 타워(102) 또는 풍력 발전 시스템(100)이 대체적으로 또는 완전하게 장착된 후에, 수직 고정 앵커(410a, 410b, 411a, 411b)와 연결 본체(300)의 연결은 바람직하게는 다시 완전히 분리된다. 대안적으로, 이러한 연결은 완전하게 분리되는 것이 아니라, 부분적으로만 분리된다.
연결 본체(300)는 한편으로는 부분 링 세그먼트 및 그 연결부의 제조를 단순화시키는 장점을 가지며, 다른 한편으로는 그 자체적으로 제조되기 쉽다는 장점도 갖는다. 그러나, 특히, 부분 링 세그먼트의 연결의 형성은 간단하고 안전하다. 다른 특별한 장점은 적어도 2 개의 수직 조인트(230, 240)와, 연결 본체(300)에 의해 실질적으로 수평으로 작용하는 연결 힘에 의해 2 개의 부분 링 세그먼트(210, 220)를 고정함으로써 유지 보수의 강도가 더 낮다는 것이다. 따라서, 이를 통해, 작동 상태에서 수평으로 배치된 나사 연결은 특히 인장 하중 및 낮은 횡력만을 겪게 된다. 이에 따라 작동 시에 수직 연결이 제거되거나 또는 분리되는 위에서 설명한 배치는 나사 접합부의 유지 보수의 강도를 낮춘다.
도 10 및 도 11은 3 개의 부분 링 세그먼트(210', 212, 214)의 개략적인 배치 및 그들의 고정을 도시한다. 상부 부분 링 세그먼트(212) 및 하부 부분 링 세그먼트(214)는 서로 수직으로 인접하여 배치되어 이에 따라 수평 조인트(250)를 형성한다. 리세스(260)는 상부 부분 링 세그먼트(212)로부터 하부 부분 링 세그먼트(214)로 연장되며, 여기서 이 리세스(260)에는 연결 본체(301)가 배치되어 있다. 연결 본체(301)에 의해, 상부 및 하부 부분 링 세그먼트(212, 214)는 서로 연결된다. 이를 위해, 고정 요소와 연결될 수 있는 적어도 하나의 실질적으로 수직인 고정 앵커가 상부 및 하부 부분 링 세그먼트(212, 214)에 각각 제공된다. 연결 본체(301)의 측벽 상의 개구를 통한 고정 요소의 도입 및 수직 고정 앵커에 대한 고정 요소의 고정에 의해 상부 및 하부 부분 링 세그먼트(212, 214)의 연결, 특히 유지 보수가 거의 없는 연결이 이루어진다.
또한, 상부 및/또는 하부 부분 링 세그먼트(212, 214)에서, 제 1 부분 링 세그먼트(210')는 수직 제 1 조인트(230')가 형성되도록 배치된다. 도 10의 실시예에서, 제 1 부분 링 세그먼트(210')는 연결 본체(302)에 의해 상부 부분 링 세그먼트(212)와 연결되고, 연결 본체(303)에 의해 하부 부분 링 세그먼트(214)와 연결된다. 도 11의 실시예는 2 개의 연결 본체(303)에 의한 제 1 부분 링 세그먼트(210')와 하부 부분 링 세그먼트(214)의 연결을 도시한다.
부분 링 세그먼트(210, 212, 214)는 바람직하게는 프리 캐스트 콘크리트 부품으로서 형성될 수 있어, 풍력 발전 시스템 타워가 특히 시간 및 비용 효율적인 요소 구성으로 구현될 수 있게 한다. 리세스는 바람직하게는 수평 및 수직 연결을 위해 유사한 연결 본체(301, 302, 303)가 사용될 수 있도록 배치되어 형성되고, 이를 통해 특히 효율적인 구조가 형성된다.
도 12는 연결 본체의 또 다른 실시예의 개략적인 3 차원 도면을 도시한다. 연결 본체(300")는, 특히 연결 본체(300")가 제 1 웨브(316) 및 제 2 웨브(317)를 포함한다는 점에서, 도 9에 도시된 연결 본체(300')와 다르다. 웨브(316, 317)는 상부 및 하부 횡벽(330", 340")에 대해 실질적으로 표면 평행하게 배치되고, 제 1 측벽(310')으로부터 제 2 측벽(320")으로 연장된다. 연결 본체(300")는 제 1 및 제 2 측벽(310", 320")에 대해 실질적으로 표면 평행하게 그리고 또한 측벽(310", 320") 사이에 배치되어 있는 분리 벽(315")을 포함한다. 제 1 측벽(310")은 총 3 개의 제 1 개구(312")를 포함한다. 제 2 측벽(320")은 총 3 개의 제 2 개구(322")를 포함한다.
상부 횡벽(330")에 대해 최소 간격을 갖는 제 1 개구(312")는 상부 횡벽(330")과 제 2 웨브(317) 사이에 존재하는 위치에서 제 1 측벽(310"")에 배치된다. 하부 횡벽(340")에 대해 최소 간격을 갖는 제 1 개구(312")는 하부 횡벽(340")과 제 1 웨브(316)의 사이에 존재하는 위치에서 제 1 측벽(310")에 배치된다. 또 다른 제 1 개구(312")는 제 1 웨브(316)과 제 2 웨브(317) 사이에서 제 1 측벽(310")에 배치된다.
상부 횡벽(330")에 대해 최소 간격을 갖는 제 2 개구(322")는 상부 횡벽(330")과 제 2 웨브(317) 사이에 존재하는 위치에서 제 2 측벽(320")에 배치된다. 하부 횡벽(340")에 대해 최소 간격을 갖는 제 2 개구(322")는 하부 횡벽(340")과 제 1 웨브(316) 사이에 존재하는 위치에서 제 2 측벽(320")에 배치된다. 또 다른 제 2 개구(322")는 제 1 웨브(316)과 제 2 웨브(317) 사이에서 제 2 측벽(320")에 배치된다. 이미 언급된 연결 본체(300")의 개구는 각각 관통 개구로서 형성된다.
제 1 및/또는 제 2 개구(312, 312', 312", 322, 322', 322")의 개수는 연결 본체(300, 300', 300")의 다른 실시예에서 증가될 수 있다. 예를 들어, 제 1 및/또는 제 2 측벽(310, 310', 310", 320, 320', 320")에 2 개, 3 개 또는 그 이상의 제 1 및/또는 제 2 개구(312, 312', 312", 322, 322', 322")를 제공하는 방법이 또한 존재한다. 따라서, 개구들의 열들이 측벽(310, 310', 310", 320, 320', 320") 상에 제공될 수 있다. 또한, 개구들, 특히 그들의 중심이 상이한 방향으로 이격될 수 있는 가능성이 존재한다. 예를 들어, 측벽(310, 310', 310", 320, 320', 320")에 대해, 제 1 및/또는 제 2 개구(312, 312', 312", 322, 322', 322")는 서로 수직 및/또는 수평 방향으로 이격되는 가능성이 존재한다. 이러한 연결 본체는 바람직하게는 조립 상태에서 연결 본체의 적어도 하나의 횡벽(330", 340")과 이 횡벽(330", 340")에 인접하는 리세스(260)의 표면 사이에 예를 들어 삽입 판, 스페이서 웨지 등과 같은 하나, 2 개 또는 그 이상의 간격 요소가 배치되는 변형예에 특히 적합하지만 그러나 배타적으로 그러한 것은 아니다.
100 : 풍력 발전 시스템 102 : 타워
104 : 나셀 106 : 로터
108 : 로터 블레이드 110 : 스피너
112 : 기초부 200 : 타워 섹션
201 : 상부 단부면 202 : 하부 단부면
210, 210' : 제 1 부분 링 세그먼트 212 : 상부 부분 링 세그먼트
214 : 하부 부분 링 세그먼트 220 : 제 2 부분 링 세그먼트
221 : 조인트 연결 라인 230, 230' : 제 1 조인트
240 : 제 2 조인트 250 : 수평 조인트
260 : 리세스
300, 300', 300", 301, 302, 303 : 연결 본체
310, 310', 310" : 제 1 측벽 312, 312', 312" : 제 1 개구
315, 315" : 분리 벽 316 : 제 1 웨브
317 : 제 2 웨브 320, 320', 320" : 제 2 측벽
322, 322', 322" : 제 2 개구 330, 330', 330" : 상부 횡벽
332, 332' : 제 1 상부 개구 334, 334' : 제 2 상부 개구
340, 340', 340" : 하부 횡벽 342 : 제 1 하부 개구
344, 344' : 제 2 하부 개구 400 : 제 1 수평 고정 앵커
401 : 제 2 수평 고정 앵커 410a : 제 1 상부 수직 고정 앵커
410b : 제 2 상부 수직 고정 앵커 411a : 제 1 하부 수직 고정 앵커
411b : 제 2 하부 수직 고정 앵커 421 : 제 1 고정 요소
422 : 제 2 고정 요소 431 : 제 1 상부 조립 고정 요소
432 : 제 2 상부 조립 고정 요소 433 : 제 1 하부 조립 고정 요소
434 : 제 2 하부 조립 고정 요소 M :중심 축
104 : 나셀 106 : 로터
108 : 로터 블레이드 110 : 스피너
112 : 기초부 200 : 타워 섹션
201 : 상부 단부면 202 : 하부 단부면
210, 210' : 제 1 부분 링 세그먼트 212 : 상부 부분 링 세그먼트
214 : 하부 부분 링 세그먼트 220 : 제 2 부분 링 세그먼트
221 : 조인트 연결 라인 230, 230' : 제 1 조인트
240 : 제 2 조인트 250 : 수평 조인트
260 : 리세스
300, 300', 300", 301, 302, 303 : 연결 본체
310, 310', 310" : 제 1 측벽 312, 312', 312" : 제 1 개구
315, 315" : 분리 벽 316 : 제 1 웨브
317 : 제 2 웨브 320, 320', 320" : 제 2 측벽
322, 322', 322" : 제 2 개구 330, 330', 330" : 상부 횡벽
332, 332' : 제 1 상부 개구 334, 334' : 제 2 상부 개구
340, 340', 340" : 하부 횡벽 342 : 제 1 하부 개구
344, 344' : 제 2 하부 개구 400 : 제 1 수평 고정 앵커
401 : 제 2 수평 고정 앵커 410a : 제 1 상부 수직 고정 앵커
410b : 제 2 상부 수직 고정 앵커 411a : 제 1 하부 수직 고정 앵커
411b : 제 2 하부 수직 고정 앵커 421 : 제 1 고정 요소
422 : 제 2 고정 요소 431 : 제 1 상부 조립 고정 요소
432 : 제 2 상부 조립 고정 요소 433 : 제 1 하부 조립 고정 요소
434 : 제 2 하부 조립 고정 요소 M :중심 축
Claims (18)
- 풍력 발전 시스템 타워 섹션(200)에 사용하기 위한 연결 본체(300, 300', 300")로서,
고정 요소에 의해 관통될 수 있는 적어도 하나의 제 1 개구(312, 312', 312")를 갖는 제 1 측벽(310, 310', 310"), 및 상기 제 1 측벽에 대향하여 위치되고 고정 요소에 의해 관통될 수 있는 적어도 하나의 제 2 개구(322, 322', 322")를 갖는 제 2 측벽(320, 320', 320")과,
상부 횡벽(330, 330', 330") 및 상기 상부 횡벽에 대향하여 위치되는 하부 횡벽(340, 340', 340")
을 포함하고,
상기 상부 및 하부 횡벽(330, 330', 330", 340, 340', 340")은 상기 제 1 및 제 2 측벽(310, 310', 310", 320, 320', 320")에 대해 실질적으로 직교하여 배치되고, 이들 측벽을 연결하는 것인 연결 본체. - 제 1 항에 있어서,
상기 상부 횡벽(330, 330', 330")은 각각 조립 고정 요소에 의해 관통될 수 있는 적어도 2 개의 상부 개구(332, 332', 334, 334')를 포함하고, 상기 하부 횡벽(340, 340', 340")은 각각 조립 고정 요소에 의해 관통될 수 있는 적어도 2 개의 하부 개구(342, 344, 344')를 포함하는 것을 특징으로 하는 연결 본체. - 제 1 항 및 제 2 항 중 하나 이상의 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 측벽(310, 310', 310", 320, 320', 320")에 대해 실질적으로 평행하고 이들 측벽 사이에 배치되는 분리 벽(315, 315")을 포함하고, 상기 분리 벽은 상기 하부 및 상부 횡벽(330, 330', 330", 340, 340', 340")에 대해 실질적으로 직교하여 배치되는 것을 특징으로 하는 연결 본체. - 제 3 항에 있어서,
상기 분리 벽(315, 315")은 상기 상부 및 하부 횡벽(330, 330', 330", 340, 340', 340")을 각각, 바람직하게는 실질적으로 중심에서 분할하고, 바람직하게는 상기 적어도 2 개의 상부 개구(332, 332', 334, 334') 중 하나는 각각 상기 횡벽(330, 330', 330")의 2 개의 부분 중 하나 상에 배치되고 그리고/또는 바람직하게는 상기 적어도 2 개의 하부 개구(342, 344, 344') 중 하나는 각각 상기 횡벽(340, 340', 340")의 2 개의 부분 중 하나 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 연결 본체. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 하나 이상의 한 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 측벽(310, 310', 310", 320, 320', 320")에 대해 그리고 상기 상부 및 하부 횡벽(330, 330', 330", 340, 340', 340")에 대해 직교하여 배치되고 이들 횡벽을 연결하는 후방 벽을 포함하고, 바람직하게는 상기 후방 벽은 개구를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 연결 본체. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 하나 이상의 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 측벽(310, 310', 310", 320, 320', 320")에 대해 그리고 상기 상부 및 하부 횡벽(330, 330', 330", 340, 340', 340")에 대해 직교하여 배치되고, 바람직하게는 상기 후방 벽에 대향하여 배치되며, 개방되어 형성되는 상기 연결 본체(300, 300', 300")의 측면을 포함하는 것을 특징으로 하는 연결 본체. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 하나 이상의 항에 있어서,
상기 개구(312, 312', 312", 322, 322', 322", 332, 332', 334, 334', 342, 344, 344')는 각각 상기 제 1 및/또는 제 2 측벽(310, 310', 310", 320, 320', 320") 및/또는 상기 상부 및/또는 하부 횡벽의 에지로부터 이격되어 배치되고, 바람직하게는 균일하게 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 연결 본체. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 하나 이상의 항에 있어서,
상기 연결 본체(300, 300', 300")는 강철을 포함하거나 또는 강철로 이루어지며, 특히 주조 재료를 포함하거나 또는 주조 재료로 이루어지며 그리고/또는 상기 연결 본체는 콘크리트, 바람직하게는 고강도 콘크리트를 포함하거나 또는 이것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연결 본체. - 풍력 발전 시스템 타워 섹션(200)으로서, 상기 타워 섹션(200)은 적어도 제 1 및 제 2 부분 링 세그먼트(210, 220)를 포함하고, 상기 2 개의 부분 링 세그먼트(210, 220)는 각각 쉘 세그먼트로서, 바람직하게는 콘크리트 본체로서 형성되고, 적어도 하나의 실질적으로 수직인 조인트(230, 240) 상에서 서로 맞닿는 것인 상기 풍력 발전 시스템 타워 섹션에 있어서,
상기 조인트(230, 240)의 영역에는 연결 본체, 특히 제 1 항 내지 제 8 항 중 하나 이상의 항에 따른 연결 본체(300, 300', 300")가 삽입되는 리세스가 배치되고,
상기 조인트(230, 240)의 영역, 특히 상기 리세스의 영역 내의 상기 제 1 및 제 2 부분 링 세그먼트(210, 220)는 각각 적어도 하나의 실질적으로 수평인 고정 앵커(400, 401)를 포함하며,
상기 조인트(230, 240)의 영역에서 상기 연결 본체(300, 300', 300")는 상기 연결 본체(300, 300', 300")의 제 1 측벽(310, 310', 310")의 개구(312, 312', 312")를 관통하는 적어도 하나의 제 1 고정 요소(421)를 통해 상기 제 1 부분 링 세그먼트(210)의 상기 적어도 하나의 실질적으로 수평인 고정 앵커(400, 401)와 연결되고, 상기 연결 본체(300, 300', 300")는 상기 연결 본체(300, 300', 300")의 제 2 측벽(320, 320', 320")의 개구(322, 322', 322")를 관통하는 적어도 하나의 제 2 고정 요소(422)를 통해 상기 제 2 부분 링 세그먼트(220)의 상기 적어도 하나의 실질적으로 수평인 고정 앵커(400, 401)와 연결되는 것을 특징으로 하는 풍력 발전 시스템 타워 섹션. - 제 9 항에 있어서,
상기 조인트(230, 240)의 영역, 특히 상기 리세스의 영역 내의 상기 제 1 및 제 2 부분 링 세그먼트(210, 220)는 각각 적어도 2 개의 대향하여 위치되는 실질적으로 수직인 고정 앵커(410a, 410b, 411a, 411b)를 포함하며, 바람직하게는 조립 상태에서 상기 조인트(230, 240)의 영역에서 상기 연결 본체(300, 300', 300")는 상기 연결 본체(300, 300', 300")의 상부 및 하부 횡벽(330, 330', 330", 340, 340', 340")의 개구를 각각 관통하는 적어도 하나의 제 1 상부 및 적어도 하나의 제 1 하부 조립 고정 요소(431, 433)를 통해 상기 제 1 부분 링 세그먼트(210)의 상기 적어도 2 개의 실질적으로 수직인 고정 앵커(410a, 411a)와 바람직하게는 분리 가능하게 연결되고, 상기 연결 본체(300, 300', 300")는 상기 연결 본체(300, 300', 300")의 상부 및 하부 횡벽(330, 330', 330", 340, 340', 340")의 개구를 각각 관통하는 적어도 하나의 제 2 상부 및 적어도 하나의 제 2 하부 조립 고정 요소(432, 434)를 통해 상기 제 2 부분 링 세그먼트(220)의 상기 적어도 2 개의 실질적으로 수직인 고정 앵커(410b, 411b)와 바람직하게는 분리 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 풍력 발전 시스템 타워 섹션. - 제 9 항 및 제 10 항 중 하나 이상의 항에 있어서,
상기 고정 앵커(400, 401, 410a, 410b, 411a, 411b)는 내부 나사산을 갖는 나사 앵커로서 형성되고, 그리고/또는 고정 요소(421, 422) 및/또는 조립 고정 요소(431, 432, 433, 434)는 나사, 바람직하게는 육각형 나사로서 형성되는 것을 특징으로 하는 풍력 발전 시스템 타워 섹션. - 제 9 항 내지 제 11 항 중 하나 이상의 항에 따른 복수의 적층 배치된 풍력 발전 시스템 타워 섹션(200)을 포함하는 풍력 발전 시스템 타워에 있어서,
바람직하게는 인접한 타워 섹션(200)의 조인트(230, 240)는 서로 오프셋되어 설치되는 것인 풍력 발전 시스템 타워. - 풍력 발전 시스템(100)으로서,
제 12 항에 따른 풍력 발전 시스템 타워를 포함하는 풍력 발전 시스템. - 풍력 발전 시스템 타워 섹션(200)에 대해, 특히 제 9 항 내지 제 11 항 중 하나 이상의 항에 따른 풍력 발전 시스템 타워 섹션(200)에 대해 2 개의 부분 링 세그먼트(210, 220)를 연결하기 위한 방법으로서,
- 적어도 하나의 실질적으로 수직인 조인트(230, 240) 상에서 서로 맞닿는 방식으로 쉘 세그먼트로서 각각 형성된 제 1 및 제 2 부분 링 세그먼트(210, 220)를 배치하는 단계,
- 연결 본체, 특히 제 1 항 내지 제 8 항 중 하나 이상의 항에 따른 연결 본체(300, 300', 300")를 상기 조인트(230, 240)의 영역에 배치된 리세스에 삽입하는 단계로서,
- 상기 조인트(230, 240)의 영역, 특히 상기 리세스의 영역 내의 상기 제 1 및 제 2 부분 링 세그먼트(210, 220)는 각각 적어도 하나의 실질적으로 수평인 고정 앵커(400, 401)를 포함하는 것인 단계,
- 상기 조인트(230, 240)의 영역에서, 상기 연결 본체(300, 300', 300")를 상기 연결 본체(300, 300', 300")의 제 1 측벽(310, 310', 310")의 개구(312, 312', 312")를 관통하는 적어도 하나의 제 1 고정 요소(421)를 통해 상기 제 1 부분 링 세그먼트(210)의 상기 적어도 하나의 실질적으로 수평인 고정 앵커(400, 401)에 고정시키고, 상기 연결 본체(300, 300', 300")를 상기 연결 본체(300, 300', 300")의 제 2 측벽(320, 320', 320")의 개구(322, 322', 322")를 관통하는 적어도 하나의 제 2 고정 요소(422)를 통해 상기 제 2 부분 링 세그먼트(220)의 상기 적어도 하나의 실질적으로 수평인 고정 앵커(401)에 고정시키는 단계
를 포함하는 방법. - 제 14 항에 있어서,
바람직하게는 조립 상태에서, 상기 조인트(230, 240)의 영역에서 상기 연결 본체(300, 300', 300")의 상부 및 하부 횡벽(330, 330', 330", 340, 340', 340")을 상기 상기 리세스의 각각의 대향하여 위치하는 표면에 고정시키는 단계를 더 포함하는 방법. - 제 14 항 및 제 15 항 중 하나 이상의 항에 있어서,
- 상기 조인트(230, 240)의 영역, 특히 상기 리세스의 영역에서의 상기 제 1 및 제 2 부분 링 세그먼트(210, 220)는 각각 적어도 2 개의 대향하여 위치하는 실질적으로 수직인 고정 앵커(410a, 410b, 411a, 411b)를 포함하고,
- 바람직하게는 조립 상태에서, 상기 조인트(230, 240)의 영역에서 상기 연결 본체(300, 300', 300")를 상기 연결 본체(300, 300', 300")의 상부 및 하부 횡벽(330, 330', 330", 340, 340', 340")의 개구를 각각 관통하는 적어도 하나의 제 1 상부 및 적어도 하나의 제 1 하부 조립 고정 요소(431, 433)를 통해 상기 제 1 부분 링 세그먼트(210)의 상기 적어도 2 개의 실질적으로 수직인 고정 앵커(410a, 411a)에 바람직하게는 분리 가능하게 고정시키고, 상기 연결 본체(300, 300', 300")를 상기 연결 본체(300, 300', 300")의 상부 및 하부 횡벽(330, 330', 330", 340, 340', 340")의 개구를 각각 관통하는 적어도 하나의 제 2 상부 및 적어도 하나의 제 2 하부 조립 고정 요소(432, 434)를 통해 상기 제 2 부분 링 세그먼트(220)의 상기 적어도 2 개의 실질적으로 수직인 고정 앵커(410b, 411b)에 바람직하게는 분리 가능하게 고정시키는 것을 특징으로 하는 방법. - 제 14 항 내지 제 16 항 중 하나 이상의 항에 있어서,
상기 각각의 연결 본체(300, 300', 300")를 상기 제 1 및 제 2 부분 링 세그먼트(210, 220)의 상기 각각의 수평 고정 앵커(400, 401)에 고정시키는 상기 단계 이후에, 상기 각각의 연결 본체(300, 300', 300")를 상기 제 1 및 제 2 부분 링 세그먼트(210, 220)의 상기 각각의 2 개의 수직 고정 앵커(410a, 410b, 411a, 411b)에 고정시킨 것이 다시 분리되는 것을 특징으로 하는 방법. - 부분 링 세그먼트, 특히 타워의 종 방향으로 인접하게 배치되는 2 개의 부분 링 세그먼트를 연결하기 위한 방법으로서,
- 적어도 하나의 실질적으로 수평인 조인트 상에서 서로 맞닿는 방식으로 쉘 세그먼트로서 각각 형성된 하부 및 상부 부분 링 세그먼트를 배치하는 단계,
- 연결 본체, 특히 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 연결 본체(300, 300', 300")를 상기 수평인 조인트의 영역에 배치된 리세스에 삽입하는 단계로서,
- 상기 수평인 조인트의 영역, 특히 상기 리세스의 영역 내의 상기 하부 및 상부 부분 링 세그먼트는 각각 적어도 하나의 실질적으로 수직인 고정 앵커를 포함하는 것인 단계,
- 상기 수평인 조인트의 영역에서, 상기 연결 본체(300, 300', 300")를 상기 연결 본체(300, 300', 300")의 제 1 측벽(310, 310', 310")의 개구(312, 312', 312")를 관통하는 적어도 하나의 제 1 고정 요소를 통해 상기 하부 부분 링 세그먼트의 상기 적어도 하나의 실질적으로 수직인 고정 앵커에 고정시키고, 상기 연결 본체(300, 300', 300")를 상기 연결 본체(300, 300', 300")의 제 2 측벽(320, 320', 320")의 개구(322, 322', 322")를 관통하는 적어도 하나의 제 2 고정 요소를 통해 상기 상부 부분 링 세그먼트의 상기 적어도 하나의 실질적으로 수직인 고정 앵커에 고정시키는 단계
를 포함하는 방법.
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