(57)【要約】本発明に係る、２つのフランジを結合する方法、とくに風力発電装置のパイロンのセグメント（リング）に取り付けられ該セグメントを互いに結合するフランジを結合する方法においては、フランジは、力による締め付け関係でともに結合される。この２つのフランジを結合する方法においては、２つのフランジを結合するために、結合領域に、結合に先だつ第１の期間と結合の後の第３の期間とでは第２の期間よりも変形性の小さい層が設けられている。ここで、第２の期間は、第１の期間と第３の期間との間にある。そして、第２の期間内に、上記層の粘度が低減され、フランジが結合される。
2005533952.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つのフランジを結合する方法であって、
２つのフランジの間に、結合に先だつ第１の期間と結合の後の第３の期間とでは第２の期間よりも変形性の小さい層が設けられ、
第２の期間が、第１の期間と第３の期間との間にあり、
第２の期間内に、上記層の粘度が増加させられ、フランジがすでに結合される方法。
【請求項２】
上記層の厚さが、ほぼ０．１ｍｍないし２０ｍｍの範囲内であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記層が、結合に先だって、フランジ結合の協働結合部の一方側に設けられることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
上記層内に電線が配設され、フランジを結合する作業の後に、上記電線内の電流の流れにより、上記層の粘度が増加させられることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項５】
２つのフランジの間の力の伝達が、実質的に、上記層によって影響されないことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１つに記載の方法。
【請求項６】
上記層が熱可塑性材料を含んでいることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１つに記載の方法。
【請求項７】
風力発電装置のパイロンのセグメントを結合する方法であって、
上記パイロンのセグメントは、それらの対向部に１つのフランジが設けられ、請求項１〜６のいずれか１つに記載の特徴を有する方法により結合される方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つのフランジを結合する方法に関するものであり、とくに風力発電装置のパイロンのセグメント（リング）に取り付けられ、上記セグメントを互いに結合するフランジに関するものである。ここで、フランジは、力による締め付け関係でともに結合される。
【背景技術】
【０００２】
このようなフランジ結合は、当該技術分野ではずっと前から知られており、全世界的に採用されている。ここで、フランジ間の結合手段としてはしばしばねじが用いられ、このねじは、協働結合部間に、力による締め付けを生じさせる。
【０００３】
ここで、このようなフランジ結合の性質は、材料の慎重な選択に依存するだけでなく、組み立て作業の欠点のない実施にも依存し、さらには隣接面の表面状態にも依存する。それらは、十分に大きく平坦な接触面を確実に実現するために、とくに複雑な態様で加工されなければならず、高価な仕様となる。
【０００４】
ここで、とくに表面の機械加工に含まれる支出は、高額となり、機械加工されるべき部品の寸法の増加に対して、不釣合いに増加する。
【０００５】
建物を建設するときに、個々のレンガの隣接面の間にモルタルが導入される。このモルタルは、レンガをともに結合させるだけでなく、表面の凹凸を補償する。しかしながら、それは現場で生産されるか、又は現場に輸送されなければならないということが注目されるであろう。この後、現場では、人手で作業が行われる。ここで、モルタルを用いる作業は、適切な量のモルタルを用いられるよう、ある程度の熟練を必要とする。
【０００６】
特許文献１には、モルタルに代えてポリマーを用いるといったことが開示されている。このポリマーは、粘り気のある面（pasty phase）に塗布され、この後、必要があれば硬化剤を添加した後、硬化させてもよい。ポリマーを塗布する作業はまた、人手で行われ、したがって労働集約的である。さらに、ポリマーは、適切な量の硬化剤の添加により、調製されなければならない。ここでも、ポリマーの調製作業は、熟練を必要とする。
【特許文献１】独国特許出願公開第１００３３８４５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
それゆえ、本発明の目的は、少なくとも従来と同一の結合の性質でもって、低水準の費用で、生産されたフランジの結合を行う方法と、フランジ結合手段とを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、請求項１に記載された特徴を有する方法によって達成される。有利な発展形態は、従属請求項に記載されている。
【０００９】
本発明では、フランジの一方が他方に配置される前に、結合フランジの一方の上に結合層が設けられる。この結合層は、第２の期間内においてある時間でフランジが結合された後、フランジの結合に先立つ第１の期間及びフランジの結合後の第３の期間に比べて、著しく高粘度（markedly higher viscosity）となる。
【００１０】
本発明は、上記層が建設現場で協働フランジ部の一方に塗布される必要はなく、上記層が予めそこにすでに塗布されている場合は、かなりの時間の節約を実現することができるといった知見に基づいている。さらに、上記層は、例えば熱可塑性材料（プラスチック材料）を含んでいてもよい。これにより、制御された状況下では層の製造に際して、層の性質が均一化されるのを確実化することができる。このようにして、屋外でその作業が行われるときに、例えば外部の材料が層に混入するといった危険が、確実に除去される。さらに、この層は、パイロンの各部の輸送に先だって隣接面に配設されてもよく、また時間を節約できるように、輸送のパッケージ（transport packaging）から現場で取り出されて（removed）隣接面に配設されてもよい。
【００１１】
フランジ結合の強度に悪影響を及ぼさないように、かつ例えば予め設定された長さのねじなどといった従来と同一の結合手段の使用を可能にするために、上記層は、約０．１ｍｍないし２０ｍｍ、好ましくは約０．１ｍｍないし１０ｍｍの予め設定された層厚のものとされる。このような層厚は、上記層が、隣接面の表面粗さ（surface roughness）及び凹凸（unevenness）を補償することは期待できるが、力の伝達に影響を及ぼすことはないといったことを実現するのに十分なものである。
【００１２】
本発明の好ましい発展形態においては、上記層の粘度に影響を及ぼす手段が設けられている。この場合、上記層は、固体の状態で現場に輸送され、そこで組み入れられることができる。層の組み入れの場面で、層の粘度は、隣接面の表面に適合するように変化させることができる。これは、例えば熱可塑性材料に一体化されている加熱ワイヤによって実施することができる。予め形成された単数又は複数の層が組み入れられた後すぐに、加熱ワイヤに電流が通される。温度の上昇により、材料の粘度が低下し、材料はそれを支える表面に適合（adapt）させられる。電流のスイッチがオフされるとすぐに、加熱ワイヤは冷却され、これにより熱可塑性材料も冷却され、材料は再び固化する。
【００１３】
加熱することによる材料の粘度低減の可能性はまた、当然、例えばパイロンの各部が再び互いに分離されれば、解体することができるといった利点も生じさせる。力による締め付け結合を生じさせるねじ結合を解除した後、材料は再び加熱され、その粘度は低下し、パイロンの各部は何ら問題なく、分離されることができる。
【００１４】
とくに好ましい態様は、少なくとも接着剤を伴った一方側の層セグメント又は層をコーティングすることである。この場合、層セグメントは、予め設定された位置に固定されることができる。それゆえ、層又は層セグメントは、例えばパイロンの各部の生産時に、すでに隣接面に配設されることができ、この後、隣接面に接着して、これにより輸送時及び組み立て時における不本意な移動が防止される。
【００１５】
たとえ層セグメントが建設場所で加工されるだけであっても、接着剤は、当然、不本意な移動を防止する。この場合、接着剤でコーティングされている層又は層セグメントの側は、接着剤の望ましくない汚れを防止して接着能力の低下を防止するために、シート又はフィルムで覆われてもよい。
【００１６】
本発明のさらに有利な実施態様は、従属請求項に規定されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を、より詳細に説明する。
図１は、フランジ結合（flange connection）における、２つの協働結合部２、４（co-operating connecting portion）を示している。これらの協働結合部２、４は、隣接面３、５（abutment face）が互いに対向するように位置決めされ、ねじ結合手段６により互いに結合され、力による締め付け結合（force-locking connection）を形成している。隣接面３、５の表面粗さ及び凹凸を補償するために、層１０（layer）が設けられている（図では拡大して示されている）。この層１０は、協働結合部２、４間に配設され、少なくとも一時的に変形可能となっている。このようにして、隣接面３、５で協働結合部２、４の表面構造は、層１０内で正確に再生され、これにより十分な接触面積を得ることができる。
【００１８】
層１０が耐圧材料（pressure-resistant material）を含んでいるので、フランジ結合における力の伝達は、隣接面３、５の全体にわたって起こることができる。この場合、当該技術分野ですでに知られているように、２つの協働結合部２、４間に力による締め付け結合を生じさせるためのねじ結合手段６（screw connection）が設けられている。ここで、層１０は、力による締め付け結合を生じさせるのには役立たず、単に表面の不規則性を補償するのに役立つだけである。
【００１９】
層１０は、例えば加熱ワイヤが組み入れられた熱可塑性材料を含んでいる、予め成形された（pre-shaped）層、セグメント化された（segmented）層、又は一片の層（one-piece layer）であってもよい。隣り合うセグメントを結合した後、熱可塑性材料は加熱されて変形可能となる。その結果、層はそれ自体を、フランジの表面に適合させ、冷却後にその形態を保持する。この場合、それは予め設定された固さ（stiffness）に復帰する。
【００２０】
図２は、本発明に係るフランジ結合を示し、ここでは層１０は、協働結合部２、４間の中間スペース（intermediate space）に完全には充填されていない。しかしながら、例えば風力発電装置用のパイロンに関して用いられる場合、水分（moisture）が開かれた中間スペースを通り抜けることができ、そこで損傷（damage）を生じさせる。この場合は、このようなフランジ結合が高レベルの負荷を伝達しなければならない風力発電装置用のパイロンの場合であるので、フランジ結合が、それから保護されることが重要である。
【００２１】
図３は、例えば後加工作業（post-working operation）の過程において、充填材料１１が、残留している中間スペースに組み入れられる。この充填材料１１は、例えば中間スペースを充填するのに用いられるシリコーンであってもよい。この場合、水分はその内部に通り抜けることはできず（そして外の物体（foreign body）にも）、これによりフランジ結合が、上記不具合から保護される。
【００２２】
図４は、いくつかの具体例における２つのセグメント（segment）間の過渡部（transition）の平面図を示している。具体例ａ）においては、図示された２つの層セグメント１０（layer segment）間の過渡部は、直線状の過渡部である。具体例ｂ）においては、過渡部は、階段状である。この層セグメントは、この形態により、単純な仕様で確実に位置決めされることができる。具体例ｃ）においては、層セグメント１０は、互いにかぎ状に係合し、これによりセグメントが不本意に互いにはずれるのが防止される。具体例ｄ）においては、２つの層セグメント間の過渡部は、円弧状である。これは、とくに単純な仕様でセグメントの方向を訂正する（correct）ことを可能にし、この場合に望ましくないスペースを生じさせず、その結果層内に空気を混入させない。それゆえ、とくに具体例ｄ）に示された過渡部については、予め設定された、各層セグメントに対して相対的に短い長さと、標準化された層セグメントとでもって、異なる半径を含む隣接面に、本発明に係る層を生成することができるであろう。
【００２３】
層セグメント１０の相互の対向する端部に電気接続部が設けられていてもよい。この接続部は、ともに層セグメント１０に組み入れられた加熱ワイヤに接続されるが、ここでは図示されていない。このようにして、層を配置する作業は単純化され、高速化される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係るフランジ結合を示す図である。
【図２】協働結合部間に中間スペースを伴った、本発明に係るフランジ結合を示す図である。
【図３】加工後における中間スペースを伴った、本発明に係るフランジ結合を示す図である。
【図４】２つのセグメント間の過渡部の平面図である。
【符号の説明】
【００２５】
２  結合部、３  隣接面、４  結合部、５  隣接面、６  ねじ結合、１０  層、１１  充填材料。
【図１】
2005533952.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年7月10日(2004.7.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
風力発電装置の建設場所で、風力発電装置のパイロンのセグメントを結合する方法であって、
上記パイロンのセグメントは、それらの対向部にフランジを備えていて、
２つのフランジの間に、結合に先だつ第１の期間と結合の後の第３の期間とでは第２の期間よりも変形性の小さい層が設けられ、
第２の期間が、第１の期間と第３の期間との間にあり、
第２の期間内に、上記層の粘度が低減され、
ねじ結合により第１の期間中に、力による締め付け関係においてフランジがともに結合され、
上記層が、セグメントの輸送に先だってそこに設けられるか、又は、建設場所で輸送のパッケージから除去されてフランジの隣接面に配置される方法。
【請求項２】
上記層の厚さが、ほぼ０．１ｍｍないし２０ｍｍの範囲内であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記層が、結合に先だって、フランジ結合の協働結合部の一方側に設けられることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
上記層内に電線が配設され、フランジを結合する作業の後に、上記電線内の電流の流れにより、上記層の粘度が増加させられることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項５】
２つのフランジの間の力の伝達が、実質的に、上記層によって影響されないことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１つに記載の方法。
【請求項６】
上記層が熱可塑性材料を含んでいることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１つに記載の方法。
【国際調査報告】
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