KR20240046118A - 타워형 구조물의 연결장치 제조방법 및 타워형 구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 타워형 구조물, 특히 해상 풍력 터빈을 위한 연결 장치를 제조하는 방법에 관한 것으로, 여기서 연결 장치는 복수의 연결 요소, 특히 슬립 조인트가 생성될 때 구조물의 상부 구성 요소와 구조물의 하부 구성 요소 사이에 배치되고, 상부 구성 요소와 하부 구성 요소 사이의 하중 전달을 위해 구조물의 종방향 중심축에 대해 종축에 대한 주변 방향 및/또는 그 종축 방향으로 서로 옆에 배치되도록 하는 플레이트형 연결 요소를 포함한다, 여기서, 하부 구성 요소 및/또는 상부 구성 요소의 실제 크기와 관련된 데이터가 제공되고, 이에 따라 상기 연결 장치의 개별 또는 다수의, 특히 모든 연결 요소의 형상, 위치 및/또는 상태는 적어도 부분적으로는 하중 전달을 최적화하기 위해 및/또는 하부 구성 요소 및/또는 상부 구성 요소의 원하는 크기와의 편차를 보상하기 위해 상기 연결 요소에 특정한 방식으로 결정되며, 상기 연결 요소는 적어도 하나의 구성 요소에 조립되도록 미리 및/또는 이후에 제조된 연결 요소가 제공된다. 본 발명은 또한 타워형 구조물, 특히 해상 풍력 터빈의 일부; 및 풍력 터빈, 특히 해상 풍력 터빈에 관한 것이다.

Description

타워형 구조물의 연결장치 제조방법 및 타워형 구조물

본 발명은 타워형 구조물의 연결장치 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 타워형 구조물 및 그러한 타워형 구조물을 포함하는 풍력 터빈에 관한 것이다.

EP 3 443 224 B1에는 일반적인 방법이 개시되어 있다. 그러나 높이가 수 미터에 달하고 일반적으로 금속판으로 생산되는 부품이 원하는 치수에서 벗어난 결과, 특히 상부 부품의 하단과 하부 부품의 상단에 바람직하지 않은 전압 피크가 발생할 수 있음이 밝혀졌다.

본 발명의 목적은 이러한 전압 피크를 최소화하는 것이다.

상기 목적은 청구항 1에 따른 방법과 청구항 16 또는 17에 따른 주제의 양태에 의해 달성된다. 본 발명의 유리한 실시예는 종속항 및 하기 설명으로부터 도출될 수 있다.

본 발명에 따른 방법은 타워형 구조물, 특히 해상 풍력 터빈용 연결 장치의 생산으로 이어지며, 여기서 연결 장치는 슬립 조인트가 연결될 때 특히 복수의 판형 연결 요소를 포함한다. 생산된 부품은 구조물의 상부 구성요소와 구조물의 하부 구성요소 사이에 배열되도록 의도되었으며, 상부 구성요소와 하부 구성요소 사이의 하중 전달 을 위해 원주 방향으로 서로 옆에 위치하도록 의도되었다. 길이방향 축에 대한 방향 및/또는 구조물의 길이방향 중심축에 대한 길이방향. 이 방법은, 하부 컴포넌트 및 상부 컴포넌트의 실제 크기와 관련된 데이터가 제공되고, 이에 따라 적어도 부분적으로 형상이 제공되는 것을 특징으로 한다, 연결 장치의 개별 또는 복수의, 특히 모든 연결 요소의 위치 및/또는 성질은 하중 전달을 최적화하고/또는 하부 구성 요소 및/또는 상부 구성 요소의 원하는 크기로부터의 편차를 보정하기 위해 연결 요소에 특정한 매너로 결정되고, 이미 미리 생산되었거나 생산된 연결 요소는 적어도 하나의 구성 요소에 조립하기 위해 제공된다.

연결 요소가 이미 사전에 생산되어 특히 다른 구성으로 저장된 경우 연결 요소에 특정한 조항을 참조하여 조립되거나 제공된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 연결 요소는 조항에 따라 구체적으로 생산되고 그에 따라 조립되거나 제공된다. 결과적으로, 이 조항은 특히 적어도 부분적, 바람직하게는 완전히 자동화된 조립을 포함하고 설치 위치로의 운송을 위해 연결 요소를 이용 가능하게 하고 구성 요소 중 적어도 하나의 해당 위치에서 조립을 포함한다. 조립체 자체의 경우, 각각의 연결 요소는 추가로 아래 설명된 대로 추가로 가공 및 준비될 수 있다.

특히 연결 요소 조립체에서 판형 연결 요소의 형상 및 위치에 대한 연결 요소별 결정은 바람직하게는 판형 연결 요소의 최적 접합을 달성할 목적으로 추가로 수행된다. 하단 구성 요소와 상단 구성 요소에 있다. 구성 요소 또는 구성 요소 중 하나가 각각의 원하는 크기에서 벗어난 결과, 예를 들어 한쪽의 확대된 간격은 더 두꺼운 연결 요소로 보상될 수 있으므로 하중이 가해지는 경우에도 해당 위치에서 최적의 힘 경로 또는 하중 전달이 생성될 수 있다. 연결 요소의 구성에 있어서, 원하는 크기로부터의 구성요소의 편차는 반드시 보상될 필요는 없다. 구성 요소 간의 하중 전달이 최적화되는 한, 예를 들어 약간 타원형 구성 요소의 연결 요소 배열이 반드시 다른 구성 요소에 대해 더 이상 타원형이 아닌 접합면으로 이어질 필요는 없다. 예를 들어, 한 구성 요소에서 다른 구성 요소로 전달하려는 하중이 원하는 방식으로 전달될 때 하중 전달의 최적화는 특히 국부적인 방식이나 작은 영역이 아닌 가능한 가장 큰 표면적에 걸쳐 균일하게 분산된 상태로 전달될 때 나타난다.

특히, 연결 요소의 형상 중 적어도 일부가 결정되면 그 두께가 결정되며, 여기서는 길이와 폭이 미리 결정된 일련의 연결 요소가 사용될 수 있다. 연결 요소는 특히 그 두께가 그 길이나 폭보다 실질적으로 더 작은 경우 판형 이므로 평면 방식으로 연장되는 판은 어느 정도 굽힘성을 갖고 생산된다. 특히 두께는 길이 및/또는 너비보다 적어도 2 또는 3배 더 작다.

하부 및 상부 구성요소의 실제 크기는 특히 바람직하게는 높이에서 적어도 2개의 지점, 더욱 바람직하게는 높이에서 4개의 지점, 그리고 상부 및 하부 및 서로에 대한 위치에 의해 결정된다. 그러면 개별 점들 사이에서 모양, 특히 배경 앞에 보간된 모양, 예를 들어 원뿔 모양이 대략적으로 가정된다. 특히 바람직한 방식에서, 슬립 조인트를 생성하기 위해 하부 구성 요소의 외부면과 하부 구성 요소 위에 배치되는 상부 구성 요소의 내부면이 결정되는 적어도 10 개 이상의 측정 지점이 많이 사용된다. 예를 들어 레이저 스캐닝 측정 방법을 통해 100개 이상의 측정 포인트가 기록된다. 따라서 실제 크기는 적어도 하부 구성 요소의 실제 외측과 상부 구성 요소의 실제 내측을 대략적으로 설명한다. 각 형상은 연결 장치가 가능한 가장 정밀한 방식으로 형성될 수 있도록 자유형 면, 2D 및/또는 3D 모델을 통해 많은 수의 점으로 기술되는 것이 바람직하다. 개별 구성 요소의 실제 크기는 생산 시 허용 오차의 결과로 원하는 치수, 즉 각 구성 요소의 원하는 치수와 다를 수 있는 실제 치수이다. 특히, 사용되는 데이터는 원추형, 타원형 및/또는 개별 금속판의 오프셋과 관련하여 하부 및/또는 상부 구성 요소의 실제 크기를 설명하며, 이로부터 각 구성 요소이 서로에 대해 생산되는 개별 금속판의 오프셋을 설명한다. 용접 이음새의 높이, 움푹 들어간 곳 등도 데이터에 의해 기술될 수 있으며 적어도 연결 장치의 각 공차 범위 내에서 보정될 수 있다. 연결 요소의 특성은 특히 쇼어 경도, 점탄성, 압축성, 표면 거칠기 및/또는 임의의 층 구조로 구성된다.

연결 요소의 형상은 특히 이 경우 판형 연결 요소의 길이, 폭 및/또는 두께를 포함한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 형상은 각각의 연결 요소의 리세스 및/또는 모따기된 부분 및/또는 연결 요소에 대한 두께 진행을 포함한다. 이들 변수 중 적어도 하나는 두 구성요소 사이의 하중 전달이 최적화되도록 연결 요소에 특정한 방식으로 결정된다.

연결 요소의 위치는 특히 연결 요소의 임의의 점탄성 변형을 고려하기 위한 연결 요소의 서로의 간격 및 또한 하부 또는 상부 구성요소 상의 각각의 연결 요소의 위치를 포함한다.

예를 들어, 각각의 전이편이 설치된 각각의 지지대를 통해 모노파일과 소위 전이편 또는 삼각대 또는 테트라포드가 하부 및 상부 구성요소로서 사용될 수 있다. 상부 및 하부 구성요소는 또한 전이 부품 및 타워일 수도 있고, 포드 및 임의의 풍향 추적 장치를 갖는 풍력 터빈의 최상부 부분일 수도 있다.

본 발명에 따른 연결 장치에 의해 원하는 크기 또는 원하는 치수로부터 하부 및 상부 구성요소의 임의의 편차에 대한 보상의 결과로서, 실제로 원하는 힘 경로는 타워 형상 구조의 다양한 하중 상황에서 생성된다.

각 연결요소의 결정에 있어서는, 두 구성요소의 실제 크기를 기초로, 구성요소가 장착된 상태에서 제공되는 간격의 형태가 상부 구성요소와 하부 구성요소 사이에 결정되는 것이 유리하다. 적용 가능한 경우, 사용된 연결 요소의 재료에 따라 달라질 수 있는, 구성요소의 서로의 최적화된 간격의 원하는 최적화된 구성에 기초하여, 각각의 연결 요소의 두께가 선택될 수 있다. 이 경우 - 적용 가능한 경우 연결 장치에 사용되는 재료에 따라 - 상부 구성 요소와 하부 구성 요소 사이의 연결 장치에 의해 적어도 부분적으로 폐쇄되도록 의도된 간극의 최적 평균 두께가 미리 결정될 수 있다(예를 들어, 3, 4 또는 5cm이며, 이에 따라 각 연결 요소의 두께는 실제 크기에 따라 결정된다.

각 연결요소의 두께를 결정하기 위해, 이를 미리 결정된 격자 치수, 특히 10mm와 120mm 사이에서 선택하는 것이 유리한다. 그에 따라 상응하는 연결 요소가 매장에서 생산될 수 있어 연결 요소의 치수가 결정될 때 각 플레이트 또는 연결 요소 크기에서 선택될 수 있다. 연결 요소의 크기 및/또는 형상을 결정하는 데 존재하는 두께의 분포는 이 경우 모든 연결 요소에 대한 가장 완전한 가능한 접합이 하중이 가해진 상태, 즉 양쪽 하단에서 생성되도록 한다. 구성요소와 상부 구성요소는 구성요소와 연결 요소의 서로 마주보는 면이 서로 맞닿아 있다. 물론, 연결요소의 접합면은 평면 또는 판형 연결요소의 가장 큰 표면을 나타내는 면이다. 예를 들어, 연결 요소 두께에 대한 10mm 그리드 치수를 사용하면 10mm에서 120mm 사이의 10개의 서로 다른 두께가 유지될 수 있으며, 상기 두께 또는 높이에 대한 연결 요소는 예를 들어 400mm x 800mm의 범위를 갖는다.

연결 요소별 결정은 구성요소의 실제 치수가 저장되고 원하는 치수로부터의 편차에 기초하여 각각의 연결 요소가 결정되는 EDP 장치에 의해 수행되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 하부 구성 요소의 약간 타원형 단면 형상과 단면이 (수평으로) 원형인 상부 구성 요소의 경우 타원의 주축 영역에 각 경우에 배열되도록 의도된 연결 요소는 다음과 같다. 단축 영역에 배열된 연결 요소보다 약간 더 얇게 구성되어야 한다. 이 경우, 예를 들어, 하부 구성 요소에 배치된 연결 요소 주위의 외피는 단면에서 볼 때 다시 원형일 수 있다. 그러나 그 대신 이것이 원형 엔벨로프인지 여부에 관계없이 존재하는 하중이 해당 연결 요소를 통해 올바르게 전달되어야 한다. 이 경우, 연결 요소의 점탄성 변형 및/또는 압축성은 구성요소의 설치 위치의 결과로, 예를 들어 주요 풍향의 결과로 존재하는 특정 하중과 동일한 방식으로 고려될 수 있다.

EDP 장치(전자 데이터 처리 장치)는 로컬로 운영되는 시스템일 수도 있고, 적어도 부분적으로 작업자로부터 멀리 떨어져 배치된 EDP 장치일 수도 있다. EDP 장치는 기존의 입력, 출력, 통신 및 저장 수단과 관련 데이터 처리 가능성을 포함한다. 예를 들어, 로컬에서 데이터를 수신하고 정보 항목을 표시할 수 있으며 연결 요소 계산을 위해 데이터를 클라우드 기반 EDP 장치로 전송하는 EDP 장치이다. 해당 위치에서 수행된 연결 요소의 결정 후, 수반되는 데이터는 로컬로 작동하는 프로세서로 다시 전송될 수 있다.

EDP 장치의 결과로, 특히 바람직하게 미리 결정된 순서로 모든 연결 요소의 가능한 가장 신속한 설치를 규정하는 설치 계획이 생성될 수 있다. 이는 특히 설치 중에 적어도 점진적으로 회전되도록 의도된 구성 요소의 유리한 위치를 고려하여 수행된다. 바람직하게는, 상부 구성요소는 이러한 목적으로 롤러 시스템에 위치된다. 예를 들어, 상부 구성요소가 내부 측면에 연결 요소를 갖춘 경우, 더 두꺼운 연결 요소( s)가 처음에는 내부 측면에 배치될 수 있으며, 그 다음에는 더 얇은 요소가 뒤따른다. 예를 들어 구성 요소의 세로 축을 중심으로 90° 회전하는 경우 원주 방향에서 옆에 위치한 영역을 코팅하여 전체를 3회 회전한 후 코팅할 수 있다. 원주 방향에서는 하부 구성 요소의 내부가 완전히 점유된다. 여기서 완전한 점유는 이러한 목적으로 제공되고 서로 간격을 두고 배열될 수도 있는 모든 연결 요소의 점유를 의미한다.

바람직하게는, 연결 요소의 결정은 가정된 부하를 고려하여 수행되며, 특히 하부 부품과 상부 부품 사이의 부하 전달의 결과로 수행된다. 바람직하게는, 이는 상부 구성요소로부터 하부 구성요소로의 하중 전달이며, 여기서 하중은 예를 들어 그 위에 위치하도록 의도된 풍력 터빈의 임의의 구성요소를 포함하는 상부 구성요소의 중량의 결과로서 결정될 수 있다. 또는 바람 하중. 대안적으로 또는 추가적으로, 이는 예를 들어 풍력 터빈이 설치된 부유 플랫폼의 움직임의 결과로 인한 파도 유도 하중일 수도 있다. 특히 그 사이에 배열된 구성 요소와 연결 요소에 대해 각각의 2D 및/또는 3D 모델이 예를 들어 FEM 시뮬레이션을 통해 사용된다.

EDP 장치에 의해 수행되도록 의도된 연결 요소의 결정은 특히 신경망을 사용하는 KI 기반 방법의 결과로 연결 요소, 특히 그 두께의 결정을 가능하게 하는 최적화 문제이다. FEM 계산을 기반으로 한 시뮬레이션을 통해 모든 훈련 데이터 세트를 얻을 수 있다.

연결 요소의 계산에서, 결정되도록 의도된 크기의 부분은 예를 들어 제공된 압축성, 점탄성 및/또는 또한 예를 들어 평균 크기의 형태로 연결 요소 재료를 미리 결정할 수도 있다. 하중 계산에서, 주요 풍향 외에도 하부 구성요소에 대한 상부 구성요소의 동적 설치 작업도 고려될 수 있다. 예를 들어 초기에 상부 구성요소 형태의 첫 번째 하중이 하부 구성요소에 배치될 때 하부 구성 요소와 후속적으로 로터 및 관련 기어 배열을 포함하는 포드가 상부 구성 요소에 추가로 배치된다.

연결 요소별 표시를 결정하는 데 사용되는 데이터는 개별 측정 위치일 수도 있고 실제 크기의 모델일 수도 있다. 이는 또한 예를 들어 각각의 원하는 크기로부터의 임의의 편차에 더하여 하부 및 상부 구성요소의 원하는 크기의 형태로 묘사될 수도 있다. 따라서, 예를 들어 최적화 계산 형태의 계산은 원하는 크기와의 편차를 기반으로 수행될 수 있다.

동일한 방식으로, 연결 요소별 결정에서, 예를 들어 측정 결과로서 구성 요소 및/또는 연결 요소의 공차를 고려하여 예를 들어 결정 시 결과적인 불확실성을 얻을 수 있다., 특히 압축 가능한 재료의 결과로 고려할 수 있다.

특히, 상부 및/또는 하부 구성요소의 데이터는 적어도 연결 영역의 높이, 원뿔형, 타원형, 표면 곡률 및/또는 적어도 하나의 용접 이음매 높이를 포함하며, 해당 값은 절대값일 수 있다. 또는 예를 들어 원하는 치수 및 그 편차와 관련하여 동일한 데이터를 묘사할 수도 있다. 따라서 상대적으로 적은 데이터로 연결 요소를 결정하는 것이 가능하다. 연결 영역은 최상부 연결 요소(들)의 최상부 에지와 최하부 연결 요소(들)의 최하부 에지 사이(포함)에 있는 구조의 영역이다. 용접 이음매 높이란 구성 요소이 작동하는 동안 연결 요소를 향하는 구성 요소 측면에 있는 구성 요소의 용접 이음매를 구성하지 않는 주변 영역과 비교한 용접 이음매의 높이 및/또는 윤곽을 의미한다.

유리하게는, 구조물에 사용되도록 의도된 연결 요소는 특히 정보 매체에 의해 착색 및/또는 특성화되며, 이에 따라 설치가 단순화된다. 이 경우, 예를 들어 RFID 칩과 같은 무선 기술을 기반으로 하는 정보 매체일 수 있으며, 이는 매장에서 연결 요소를 선택하는 절차가 가능한 한 완전히 자동화된 방식으로 수행될 수 있도록 해당 위치 표시가 자동으로 제공된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 각 연결 요소에 스티커나 표시가 포함될 수도 있다.

특히, 다양한 두께로 제공되는 연결 요소의 경우, 이러한 정보 매체를 통해 연결 요소의 상대 위치, 즉 연결 요소에 대한 에지(상부, 하단, 왼쪽, 오른쪽)에 대한 방향이 결정된다. 각각의 구성 요소는 연결 요소의 회전 및/또는 거울 반전 배열이 배제될 수 있도록 결정될 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 추가 전개에 따르면, 적어도 하나의 연결 요소가 사전 제작되고 연결 요소별 결정에 의해 적응된다. 이 경우, 예를 들어 치수 단축, 개별 영역 잘라내기, 압축률 변경을 위한 빈 공간 도입, 빈 공간 채우기, 접기 및 준비 등이 포함될 수 있다. 예를 들어 마찰을 줄이기 위해 표면, 접착제 코팅, 접착 필름 또는 기타 코팅. 개별 크기를 저장함으로써 필요한 부품을 신속하게 생산할 수 있다.

특히, 연결 요소는 하부 부품 또는 상부 부품에 고정되며, 바람직하게는 서로 연결되도록 의도된 각각의 표면 중 적어도 하나는 사전 처리되고, 특히 세척되고, 표면 활성화되고/ 또는 결합제 및/또는 접착제로 코팅되어 있다. 표면 활성화는 바람직하게는 예를 들어 플라즈마 처리에 의해 기계적, 화학적 또는 전기화학적 방식으로 수행될 수 있다. 결합제, 접착제 또는 기타 코팅의 적용은 연결 요소의 표면 처리와 동일한 방식으로 수행되며, 각 경우에는 각 연결 요소의 표면 중 적어도 일부에 수행된다. 표면의 정밀한 가공/부착이 가능한 도포장치를 사용한다.

특히 설치 계획은 서로 또는 나란히 배열되도록 의도된 개별 연결 요소의 위치와 적용 가능한 순서를 나타내는 설치 계획을 참조하여 수행된다.

연결 요소들은 또한 서로 다른 두께의 연결 요소들을 결합함으로써 서로 고정될 수 있으며, 그 두께는 두께들의 조합의 결과로 생성되는 추가 연결 요소들을 제공할 수 있다.

수동으로 또는 도포 장치에 의해, 구성요소 중 하나 및/또는 연결 요소 중 하나의 표면은 특히 마찰 감소 방식으로, 예를 들어 PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌) 로 코팅될 수 있다. 도포 장치는 설치를 위해 구성되고, 예를 들어 연결 요소가 도포 롤러를 따라 이동되는 공급 영역과 배출 영역을 갖는 이동 장치일 수 있다. 도포 장치는 연결 요소가 부품에 고정되기 직전에 예를 들어 접착제를 적용하는 역할을 한다.

바람직하게는, 적어도 하나의 연결 요소가 배열되는 구성 요소는 그 외부 피복 면에 위치하며, 특히 롤러 시스템 상에 배열된다. 수평 기본 표면에 대해 세로 축과 수직으로 배열되도록 의도된 구성 요소는 따라서 세로 축이 예를 들어 정확하게 평행하지는 않지만 대신 원추형을 고려하지 않고 연장되도록 기울어진다. 기본 표면과 실질적으로 평행하다. 종축을 중심으로 주변 방향으로 연결 요소를 설치하기 위해, 특히 전이 부품인 구성요소는 예를 들어 롤러 시스템에 의해 연속적으로 회전될 수 있다. 결과적으로 구성 요소의 전체 높이에 대한 설치가 단순화된다.

또한, 각각의 구성 요소에 미리 정의된 힘으로 각각의 연결 요소 또는 연결 요소들을 가압하는 가압 장치가 제공될 수 있다. 간단한 경우에는 연결 요소가 일반적인 금속 부품의 표면에 유지되는 자석일 수 있다. 그러나 연결 요소의 크기에 따라 조정될 수 있고 자체적으로 구성 요소에 자기적으로 유지될 수 있으며 해당 암 또는 기타 압력 요소에 의해 연결 요소에 가압력을 생성하는 장치일 수도 있다.

바람직하게는, 연결 요소의 크기는 이들 중 하나가 설치자에 의해 운반될 수 있고 설치 중에 구성요소에 고정될 수 있는 방식으로 구성된다. 이 경우 연결 요소의 무게는 50kg 미만이다.

바람직하게는, 구성요소의 실제 크기에 관한 데이터는 특히 광 기반, 바람직하게는 레이저 기반 측정 장치에 의해 및/또는 구성요소에 의해 생성된 이미지에 기초한 이미지 분석에 의해 획득된다. 특히 후자는 실제 크기의 기록을 단순화한다. 기록된 데이터는 부품 제조업체에서 온라인으로 제공하고 EDP 장치에서 읽을 수 있다.

본 발명에 따른 방법을 단순화하기 위해, 연결 요소는 직사각형 주형에 주조되고, 여기서 사용된 재료는 판형 연결 요소가 각 요소의 표면 곡률에 맞춰질 수 있도록 어느 정도의 탄력성을 제공할 수 있다. 직사각형 몰드를 사용하면 특히 개방형 몰드를 사용할 수 있어 결과적으로 생산이 더 간단해진다. 대안적으로, 곡선 벽을 가질 수 있는 폐쇄형 주형도 사용될 수 있다. 연결 요소의 주조 및 통상적인 1차 경화 후에, 연결 요소는 바람직하게는 추가로 템퍼링 및/또는 후속적으로 세척되며, 세척은 예를 들어 이소프로판올에 의해 수행된다. 이는 접합제, 접착제 또는 기타 코팅의 후속 적용을 단순화한다. 연결 요소는 설치 위치로 운송하기 전이나 후에 코팅 및/또는 표면 처리될 수 있다.

상술한 목적은 또한 타워형 구조, 특히 앞선 청구항 중 하나에 따라 제조된 연결 장치를 포함하는 해상 풍력 터빈의 구성요소를 사용하여 달성된다. 이는 위에서 설명한 연결 장치의 장점을 활용하는 것이다.

상기 목적은 또한 전술한 타워형 구조를 갖는 풍력 터빈, 특히 해상 풍력 터빈에 의해 달성된다.

본 발명의 다른 장점 및 세부사항은 도면의 다음 설명으로부터 도출될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 물체,
도 2는 도 1에 따른 물체의 일부를 도시하는 단면 및 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 또 다른 물체의 단면도,
도 4는 도 3에 따른 물체의 컷아웃,
도 5 및 도 6은 다양한 측정 작업,
도 7은 본 발명에 따른 물체의 제조 방법의 일부.

아래에 설명된 예시적인 실시예의 개별적인 기술적 특징은 또한 독립항의 특징과 결합하여 본 발명에 따른 추가적인 발전을 가져올 수 있다. 이점이 있는 한, 기능적으로 동일한 구성 요소에는 동일한 참조 번호가 부여된다.

본 발명에 따른 풍력 터빈(2)은 수평으로 연장되는 기본 표면(4)에 수직으로 설치되고 상단에 로터(도 1)를 갖는 포드(10)를 갖는 상부 구성요소(8)가 배치되는 하부 구성요소(6)를 포함한다. 풍력 터빈(2) 및 아직 볼 수 없는 연결 장치를 포함하는 타워형 구조물과 하부 구성요소 및 상부 구성요소(6 또는 8)는 연결 요소(12)가 배열되는 길이방향 중심축(14)을 갖는다. 종축(14)(도 2 참조)은 밑에 있는 표면(4)에 수직으로 연장된다.

도 1 또는 도 2에 따른 예시적인 실시예에서, 풍력 터빈(2) 또는 타워형 구조물은 각각의 경우 하중 전달을 위해 풍력 터빈(2)의 상부 외부 표면 사이에 배열된 복수의 연결 요소(12)로 이루어진 5개의 링을 포함한다. 하부 구성요소(6) 및 구성요소(8)의 하부 내부 표면은 하중 전달에 대한 이들 구성요소의 생산 관련 공차를 보상한다.

연결 요소(12)의 두께를 결정하기 위해, 하부 및 상부 부품(6, 8)의 생산 후, 적어도 각각의 원추형으로 구성된 부분에서의 실제 크기가 결정되었으며, 그 후 EDP 장치에서 다음을 제공했다. 측정 데이터를 바탕으로 위치 지정을 포함한 연결 요소의 최적 크기가 결정되었다. 도 2에 따른 본 경우에서, 이는 서로 위에 배열된 링의 연결 요소(12)의 두께가 다르게 구성되는 결과를 가져온다. 이러한 최적화 계산에서, 연결 영역의 중심, 즉 하부 구성 요소(6)의 원추형 부분의 상단 가장자리와 하단 가장자리에서 멀리 떨어진 1차 하중 전달을 기초로 추가로 취할 수 있다. 그리고 상부 부품(8)은 해당 위치에 더 많은 하중을 전달하기 위해 더 두껍게 구성된다.

본 발명에 따른 타워형 구조의 또 다른 예시적인 실시예를 도시하는 도 3에 따른 예시적인 실시예에서, 상부 구성요소(8)의 원뿔의 각도는 공차의 결과로 바람직하지 않은 방식으로 원뿔의 각도로부터 벗어난다. 하부 구성요소(6)의 원추형은 도시된 작동 위치에서 이들 사이에 하부 표면을 향하는 방향으로 아래쪽으로 더 커지는 간격이 형성되도록 한다. 따라서, 연결 요소(12)의 더 큰 두께는 또한 연결 영역(16)의 하단에서 생성되며, 이는 일반적으로 최상부 연결 요소(들)(12)의 상부 에지에 의해 위쪽 방향으로 제한되고 일반적으로 공차 보상의 결과로, 본 발명에 따른 연결 장치의 결과로 상부 구성요소와 하부 구성요소 사이에 원하는 하중 전달이 생성된다.

도 4에 따른 상세도에서, 하부 연결 요소(12)의 두께는 상부 연결 요소(12)의 두께의 약 2배임을 알 수 있다. 두께는 각 화살표(18)의 화살표 끝의 간격이다. 이는 하부 부품(6) 또는 상부 부품(8) 에 대해 위치된 표면에 수직이다. 이 경우, 두께는 하중 상태에서의 연결 요소의 두께이다. 물론, 연결요소(12)가 변형되지 않는 무부하의 경우에는 두께가 더 커질 수 있다. 이와 관련하여, 바람직하고 일반적으로, 예를 들어 최적화 계산을 통해 연결 요소의 결정을 위해, 부하가 걸린 연결 요소(12)가 기초로 간주되지만, 생산 및/또는 공급을 위해 무부하 구성 요소의 두께가 유리하게 설정된다.

구성요소(6, 8)의 실제 치수를 결정하기 위해, 도 5 또는 도 6에 따른 이동식 측정 장치(18)가 사용될 수 있다. 이를 위해, 레이저 측정 장치(18)는 이 경우 상부 부품(8) 외부 영역으로부터 원뿔형 내부 표면을 스캔할 수 있다. 대안적으로, 측정 장치(18)는 상부 구성요소(8)에 도입될 수 있으며, 여기서 측정 장치는 로드(20) 상에서 종방향 및 피봇팅 운동의 결과로 상부 구성요소(8)의 내측면이 가이드되는 방식으로 안내된다. 또한 원뿔 영역에서도 스캔된다. 측정 장치(18)에 의해 기록된 데이터는 예를 들어 무선 및 인터넷을 통해 EDP 장치(26)로 전송되며, EDP 장치(26)에서 각 연결 요소의 두께와 그 위치가 결정된다. 연결 요소(12)를 생산하기 위해 다양한 재료가 이용 가능한 한, 상부 구성 요소(8)와 하부 구성 요소(6) 사이의 하중 전달을 최적화하는 맥락에서 EDP 장치(26)는 또한 연결 요소(12)의 재료를 미리 결정할 수 있다. 바람직하게는 폴리우레탄 캐스팅 방법에서, 연결 요소(12)는 세척되고, 표면 처리되고 코팅되고, 이어서 캐리어 장치(22)를 사용하여 부품(8)에 이러한 목적으로 제공된 위치로 이동되어 접착 결합된다. 연결 요소(12)의 설치는 모든 연결 요소의 설치를 위한 구성요소(8)가 롤러 시스템(24)에 의해 종축을 중심으로 원주 방향으로 회전되어야 하도록 내측의 하부 영역에서 수행되는 것이 바람직하다. 14는 작동 중에 구성 요소의 기본 표면에 대해 수직이다. 연결 장치의 설치 후, 이 경우 전환 장치의 형태인 상부 구성요소(8)는 사용 장소로 이동되어 그 위치에 설치될 수 있다.

Claims (17)

1. 타워형 구조물, 특히 해상 풍력 터빈(2)을 위한 연결 장치를 제조하는 방법에 있어서,
   상기 연결 장치는, 슬립 조인트가 생성될 때, 구조물의 상부 구성요소(8)와 구조물의 하부 구성요소(6) 사이에 배치되고, 상부 구성요소(8)와 하부 구성요소(6) 사이의 하중 전달을 위해 구조물의 종방향 중심축(14)에 대하여 종축(14)에 대한 원주 방향 및/또는 그 종방향으로 서로 나란히 위치하도록 구성된 복수의 특히 플레이트형 연결 요소(12)를 포함하며,
   하부 구성 요소 및/또는 상부 구성 요소(6, 8)의 실제 크기와 관련된 데이터가 제공되며, 이에 따라 하중 전달을 최적화 및/또는 하부 구성 요소 및/또는 상부 구성 요소(6)의 임의의 편차를 보상하기 위해 적어도 부분적으로 연결 장치의 개별 또는 복수의, 특히 모든 연결 요소(12)의 형상, 위치 및/또는 상태가 하중 전달을 최적화하기 위해 및/또는 하부 구성 요소 및/또는 상부 구성 요소(6, 8)의 원하는 크기와의 편차를 보상하기 위해 상기 연결 요소에 특정한 방식으로 결정되며,
   상기 연결 요소는 적어도 하나의 구성 요소(6, 8)에 조립할 수 있도록 미리 및/또는 이후에 제조된 연결 요소가 제공되는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제 1항에 있어서, 각각의 연결 요소(12)의 결정을 위해, 상기 구성 요소(6, 8)의 설치된 상태에서 제공되는 간격의 형상이 두 구성 요소의 실제 크기에 기초하여 상부 구성 요소와 하부 구성 요소(6, 8) 사이에 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 전항중 어느 한 항에 있어서, 상기 각 연결 요소(12)의 두께가 미리 종단된 그리드 치수, 특히 10밀리미터 내지 120밀리미터 사이에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 전항중 어느 한 항에 있어서, 연결 요소별 결정이 EDP 장치(26)에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제 4항에 있어서, 상기 결정은 연결 요소(12)의 가정된 하중, 특히 하부 구성 요소와 상부 구성 요소(6, 8) 사이의 하중 전달의 결과로서, 특히 구성 요소에 대해 각각의 2D 및/또는 3D 모델이 사용되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 전항중 어느 한 항에 있어서, 상기 연결 요소별 결정 데이터에 대해, 하부 및/또는 상부 구성 요소(6, 8)의 원하는 크기 및/또는 각각의 원하는 크기와의 편차에 관한 데이터가 제공되는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 전항중 어느 한 항에 있어서, 상기 상부 및/또는 하부 구성 요소(6, 8)의 데이터는 적어도 연결 영역에서의 높이, 원추형, 타원형, 표면 곡률 및/또는 용접 이음새 높이를 나타내거나 묘사하는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 전항중 어느 한 항에 있어서, 상기 구조물에 사용되도록 의도된 연결 요소(12)가 특히 정보 캐리어에 의해 착색 및/또는 특성화되는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 전항중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 연결 요소(12)가 조립식이며, 연결 요소별 결정에 의해 조정되는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 전항중 어느 한 항에 있어서, 상기 연결 요소(12)가 하부 구성 요소(6) 및/또는 상부 구성 요소(8)에 고정되고, 특히 서로 연결되도록 의도된 각 표면 중 적어도 하나가 전처리, 특히 세척, 표면 활성화 및/또는 접착제 및/또는 접착제로 코팅되는 것을 특징으로 하는 방법.
11. 제 10항에 있어서, 바람직하게는 도포 장치를 이용하여, 구성 요소 중 하나 및/또는 연결 요소 중 하나의 표면을, 특히 마찰을 감소시키는 매니너, 바람직하게는 PTFE로 코팅하는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 제 10항 또는 제 11항에 있어서, 상기 연결 요소는 상기 구성 요소이 상기 구성 요소의 외부 피복면에 놓여 있는 동안, 특히 롤러 시스템에 놓여 있는 동안 상기 구성 요소에 배치되는 것을 특징으로 하는 방법.
13. 제 10항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서, 연결 요소 중 적어도 하나를 각 구성 요소에 미리 정의된 힘으로 가압하는 가압 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
14. 전항중 어느 한 항에 있어서, 상기 구성 요소(6, 8)의 실제 크기와 관련된 데이터가 레이저 기반 측정 장치(18) 및/또는 상기 구성 요소에 의해 생성된 이미지에 기초한 이미지 분석에 의해 얻어지는 것을 특징으로 하는 방법.
15. 전항중 어느 한 항에 있어서, 상기 연결 요소(12)가 특히 직사각형 몰드에서 주조되고, 서브-수시로 특히 템퍼링 및/또는 세정되는 것을 특징으로 하는 방법.
16. 타워형 구조물, 특히 해상 풍력 터빈의 구성 요소에 있어서, 전항중 어느 한 항에 있어서, 바와 같이 생산되는 연결 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 타워형 구조물.
17. 풍력 터빈, 특히 청구항 16에 청구된 바와 같이 타워형 구조물을 포함하는 해상 풍력 터빈(2).