(57)【要約】本発明は、風力発電装置のロータブレードを操作するための装置に関するものである。ロータブレードを簡単に取り扱うための装置には、剛体である担持要素と、該担持要素に固定して接続された少なくとも１つのロータブレード受入手段とが設けられている。ここで、本発明は、本発明にかかる装置において受け入れられるロータブレードの場合は、とくに、一方ではブレードを組み付ける作業時における風の効果が低減され、他方では質量慣性の効果が低減されるといった知見に基づいている。
2005533953.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
風力発電装置のロータブレードを取り扱うための装置であって、
剛体である担持要素（１０）と、該担持要素に固定的に接続された少なくとも１つのロータブレード受入手段（１１、１４、１６、１８、３０）とを備えていることを特徴とする装置。
【請求項２】
上記担持要素（１０）に、ボール回転ジョイント（１２）が配設されていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
上記ボール回転ジョイントに、回転機構駆動部が設けられていることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
上記担持要素（１０）の長手方向に互いに離間している、ケーブルを引っ張るための目（２６）が設けられていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１つに記載の装置。
【請求項５】
上記ロータブレード受入手段（１１、１４、１６、１８、３０）が、３つの側面で上記ロータブレード（２９）を囲んでいる担持フレーム（１１、１４、１６、１８）の形態であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１つに記載の装置。
【請求項６】
上記ロータブレード受入手段（１０、１１、１４、１６）の１つの側面にロック部材（１８）がピボット回転可能に取り付けられていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１つに記載の装置。
【請求項７】
上記ロータブレード受入手段（１０、１１、１４、１６、１８）が、確実にロックする関係により、上記ロータブレード（２９）を囲んでいることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１つに記載の装置。
【請求項８】
上記ロータブレード受入手段（１０、１１、１４、１６、１８、３０）と上記ロータブレード（２９）との間に、クッション（２４、３４）が設けられていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１つに記載の装置。
【請求項９】
上記クッションが膨張可能であることを特徴とする、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
上記の膨張可能なクッション（２４）を充填し及び／又は空にするためのバルブが設けられていることを特徴とする、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
エネルギ蓄積手段、及び／又は、圧力蓄積手段、及び／又は、電気接続のための少なくとも１つのプラグコネクタ、及び／又は、水及び／又は空気の配管が設けられていることを特徴とする、請求項９又は１０に記載の装置。
【請求項１２】
上記ロータブレード受入手段が、上記担持要素（１０）に対して垂直に伸びる少なくとも１つの担持棒（３０）を含んでいることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１３】
上記担持棒（３０）の側に、上記担持要素（１０）と離間して、担持プレート（３２）が取り外し可能に固定されていることを特徴とする、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
上記担持棒（３０）の断面が、少なくとも一部で変化することができることを特徴とする、請求項１２又は１３に記載の装置。
【請求項１５】
該装置を、クレーンのローラヘッドにボルト締結する装置が設けられていることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１６】
該装置の頂面側及び／又は底面側に、コンテナコーナー部（２０）が設けられていることを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか１つに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風力発電装置（wind power installation）のロータブレードを取り扱う（handle）ための装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
風力発電装置を組み立てる際には、とくにロータハブ及びロータブレードは、寸法がかなり大きいので、個別に建設現場に輸送される。この後、それらは現場で組み立てられ、ロータユニットが形成される。
【０００３】
この目的を達するための種々の組み立て手順が考えられる。ある１つの組み立て手順においては、ロータブレードは、地面の上でロータハブに取り付けられ、この後、クレーンによって、ロータユニット全体が組み付け位置に運ばれ、そこで組み付けられる。
【０００４】
もう１つの手順においては、ロータハブが、まず風力発電装置の頭部に取り付けられる。この後、ロータブレードが個別にロータハブのところまで持ち上げられ、その位置で組み付けられる。
【０００５】
しかしながら、いずれの場合においても、数トンの重量の大型のロータブレードを取り扱い、それらを各取り付け位置に正確に移動させ、そこでそれらを保持することが必要である。
【０００６】
それは、つり紐（又はチェーン）を用いてロータブレードを持ち上げてその取り付け位置に移動させ、そこでこれを保持するクレーンによって実行される。この目的を達するため、つり紐は、ロータブレードのまわりで、予め決められた位置に置かれる。この後、ロータブレードは、持ち上げられて輸送される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、ロータブレードを簡単に取り扱うための装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本明細書の冒頭部に記載された種類の装置において、上記の目的は、剛体である担持要素（rigid carrier element）と、該担持要素に固定的に接続された少なくとも１つのロータブレード受入手段（rotor blade receiving means）とを備えることによって達成される。
【０００９】
ここにおいて、本発明は、本発明にかかる装置において受け入れられるロータブレードについては、とくに、一方ではブレードの組み付け作業時における風の効果が低減され、他方では質量慣性の効果が低減されるといった知見に基づいている。
【００１０】
担持要素（carrier element）の上に配置されたボール回転ジョイント（ball rotary joint）は、規定された回転面において、ロータブレードを伴った該装置の回転運動を可能にする。機械によりこのような回転運動を実行するのを可能にするため、ボール回転ジョイントに回転機構駆動部（rotary mechanism drive）を設けてもよい。
【００１１】
例えば固定ケーブル（ensuring cable）及び／又は案内ケーブル（guide cable）を固定するなどといった種々の仕事をするために、相互に間隔をあけて、複数の目（eye）を設けてもよい。案内ケーブルは、例えば、回転機構駆動部の故障に際して、又はこれに代えて、例えば地面からのロータブレードの方向付けを人手で行うことを可能にする。
【００１２】
ロータブレードのためのとくに簡単な受入構造を具体化するために、ロータブレード受入手段は、少なくとも３つの側面（side）でロータブレードを囲む（enclose）フレーム（frame）の形態であってもよい。
【００１３】
本発明の発展形によれば、ロータブレード受入手段の１つの側面に、ロック部材（locking member）がピボット回転可能（pivotably）に取り付けられる。このロック手段は、ロータブレード受入手段が第４の側面で閉じられ、これによりロータブレードがロータブレード受入手段から不本意に滑るのを確実に防止することを可能にする。
【００１４】
ロータブレードがロータブレード受入手段内に堅固に保持されることを確実化するために、本発明の好ましい発展形においては、ロータブレード受入手段は、確実にロックする関係（positively locking relationship）でもって、ロータブレードを把持している（embrace）。
【００１５】
とくに好ましい態様においては、ロータブレード受入手段は、ロータブレードの損傷を避けるために、ロータブレード受入手段とロータブレードとの間に、クッション（cushion）が設けられた構造である。
【００１６】
とくに好ましい態様においては、これらのクッションは膨張可能（inflatable）なものである。かくして、クッションが最初に非膨張状態であるときには、ロータブレードを、ロータブレード受入手段に収容することができる。ロータブレードが予め設定された位置にあるときには、直ちに、クッションは予め設定可能な圧力でもって膨張させられる。このようにして、一方では、ロータブレードが所望の位置に固定され、他方では、ロータブレードの損傷が確実に防止される。
【００１７】
本発明に係る装置でもってロータブレードを輸送することを可能にするために、とくに好ましい態様においては、該装置は、さらに、膨張可能なクッションに流体を充填し及び又は空にするためのバルブが設けられた構造のものである。この場合、エネルギ蓄積手段、及び／又は、圧力蓄積手段、及び／又は、電気接続のための少なくとも１つのプラグコネクタ（plug connector）、及び／又は、水及び／又は空気の配管が設けられる。本発明に係る装置のこの構造は、膨張可能なクッションを、エネルギ蓄積手段及び圧力蓄積手段で充填することができるということを意味する。この後、それらは、配管から分離されることができ、該装置がロータブレードとともに輸送されることを可能にする。この場合、クッション内で生じるどのような圧力損失も、蓄積手段よって補償することができる。例えば、適切な寸法のコンデンサなどのエネルギ蓄積手段、又は、蓄電池（accumulator）などの化学的蓄電手段は、このような状況において、制御システムのために必要なエネルギと、バルブなどの適切な制御装置の駆動に必要なエネルギとを供給する。ここで、適切なセンサを含んでいてもよいということが理解されるであろう。
【００１８】
本発明の代替的な実施態様においては、該装置は、少なくとも１つの担持棒（carrier bar）と担持プレート（carrier plate）とを含んでいる。ここで、担持棒は、ロータブレードに設けられた貫通開口部（through opening）を通って係合し（engage）、担持プレートで終端している。この構造により、担持プレートがロータブレードのための接触面をなし、適切に大きい寸法となり、適切に緩衝される（cushioned）ことが可能となる。担持棒は、ロータブレードを通って伸び、これにより担持装置とロータブレードとの間の固定された接続を生じさせる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照しつつ、本発明を、より詳しく説明する。
【００２０】
図１には、担持要素１０が示されている。この担持要素１０は、矩形の形状を有している。担持要素１０の中心部に、ボール回転ジョイント１２が設けられている。本発明に係る装置が、例えばクレーンのローラヘッド（roller head）にボルト締結されるなどして、剛体的に（rigidly）つり下げられているときでも、ボール回転ジョイントは、装置全体が鉛直軸のまわりに回転運動を行うことを可能にする。
【００２１】
担持要素１０と反対側に、底部要素１６が設けられている。この底部要素１６は、実質的には、担持要素１０と同一の寸法及び形状を有している。担持要素１０と底部要素１６との間には、側部要素１４が設けられている。この側部要素１４には目１６が設けられている。これらの目２６をケーブルが通り抜けることができ、これにより、例えば装置全体が、すでにクレーンによって持ち上げられているときでも、その鉛直軸まわりに回転させるのが可能となる。
【００２２】
担持要素１０と、底部要素１６と、側部要素１４とを含む構造は、本発明に係る、ロータブレードを受け入れる開放された装置を提供する。さらにもう１つの側部要素１８を設けることができ、これにより、該装置は４つの側面でロータブレードを囲むことになる。しかしながら、この第２の側部要素１８は、ヒンジ２２により、担持要素１０にピボット回転可能に取り付けられている。それゆえ、第２の側部要素１８のピボット回転運動により、開口部を開くことができ、これにより開口部を通ってロータブレードが該装置に受け入れられ、又は該装置から解放されることができる。
【００２３】
担持要素１０及び底部要素１６の予め設定された位置には、いわゆるコンテナコーナー部２０（container corner）も設けられている。これらのコンテナコーナー部２０は、本発明に係る装置が、一方では同一の構造を備えたさらなる装置に接続されることを可能にする。かつ、例えばロータブレードの輸送時に、この技術分野ですでに知られている単純な手法で輸送車への接続を可能にする。
【００２４】
この第２の側部要素１８の駆動と同時に、ボール回転ジョイント１２を駆動するために、それぞれに適切な駆動部を設けてもよい。ボール回転ジョイント１２の場合、それは駆動モータであってもよい。あるいは、例えば電気式、水力式又は空気式の装置を、第２の側部要素１８の駆動に用いてもよい。
【００２５】
図２は、ロータブレード２９を伴った、本発明に係る装置の側面図である。この図においては、担持要素１０と、底部プレート１６と、第１側壁１４と、担持要素１０にピボット回転可能に取り付けられた第２側壁１６とによって形成された、本発明に係る装置内に、クッション２４が設けられている。このクッションは、一方では、ロータブレード２９を、予め設定された位置に堅固に保持し、他方ではそれが装置によって損傷を受けるのを防止する。
【００２６】
これらのクッション２４は、（気体又は液体により）膨張可能である。このようにして、何ら問題なく、ロータブレード２９を該装置に受け入れ、又は該装置から解放することが可能となる。それにもかかわらず、ロータブレード２９は、単純な仕様で、保持されるであろう。ここにおいて、クッション２４は、ロータブレード２９が確実に保持されるものの損傷は受けないような、予め設定された圧力で膨張させることができる。
【００２７】
図３は、本発明に係る装置の代替的な実施の形態を示している。この実施の形態においては、担持要素１０は小さいものの、やはりボール回転ジョイント１２を有している。この場合も、ボール回転ジョイント１２に、適切な駆動部を設けることができるということが理解されるであろう。
【００２８】
担持要素１０の２つの反対向きの側部に、縦方向支持部２８（longitudinal bearer）が配設されている。ここでもまた、これらの縦方向支持部２８に対して、担持要素１０の２つの反対向きの側部に、上部要素１１と、側部要素１４と、底部要素１６とを含むロータブレード受入手段が取り付けられている。ロータブレード受入手段は、１つの側面が開かれた状態で示されている。ここで、ロータブレード受入手段を開かれた側部で閉じることを可能にするピボット回転可能な要素を設けることも可能であり、これにより、その中に収容されたロータブレードが再び４つの全ての側面で囲まれるということが理解されるであろう。明瞭化するため、この場合においても、コンテナコーナー部（図１中の番号２０参照）及び目（図１中の番号２６参照）が省略されている。
【００２９】
本発明のこの代替的な実施の形態に係る装置は、その固有の重量が比較的軽いものである。しかしながら、この構造においては、個々の要素は、その強度が適切となるような仕様とされている。
【００３０】
図４は、本発明のさらにもう１つの実施の形態に係る装置を示している。この装置は、頂部側と底部側との間（すなわち、持ち上げ理論（lift principle）に基づいて作用するロータブレードの場合は、減圧側と加圧側との間）にスルーホールを有するロータブレードに関してとくに有利に用いることができる。本発明のこの実施の形態においてもまた、ボール回転ジョイント１２は、担持要素１０の上に設けられている。担持要素１０に隣接しているのは、該担持要素１０に固定して接続された担持棒３０である。担持プレート３２は、担持要素１０と反対側において、担持棒３０の端部に設けられている。担持プレート３２は、担持棒３０に取り外し可能に取り付けられている。それゆえ、担持棒３０は、担持プレート３２を除去した後、ロータブレードのスルーホールを通り抜けることができる。この後、担持プレート３２は、担持棒３０の同じ端部に固定され、これによりロータブレード（図示せず）を所定の位置に固定する（clamp）。
【００３１】
係合隙間（clearance fit）が存在するが、輸送作業時にこのような隙間が望ましくないのであれば、担持棒３０がとくに単純な仕様でロータブレード（図示せず）内のスルーホール通り抜けることができるので、担持棒の上に、例えば膨張可能なベローズ（bellows）などの可変部３４を設けることができる。このベローズは、担持棒３０とロータブレード（図示せず）との間の中間スペースを満たし、これにより遊び（play）をなくす。
【００３２】
図５は、本発明のさらにもう１つの実施の形態に係る装置を示している。この装置もまた、ボール回転ジョイント１２を備えた担持要素１０を有している。さらに、担持棒３０は、ここでもまた担持要素１０に取り付けられ、他方担持プレート３２もまた、その反対側の端部に配置されている。この実施の形態においては、担持棒３０が、該担持棒の長手方向の軸のまわりで回転可能に、担持要素１０に接続されているということが注目されるであろう。中央部において、担持棒３０はまた、ロック部材３６（locking member）も有している。
【００３３】
ロック部材３６の形態については、多くの異なる可能な選択肢（option）が存在する。それらは、固定されたロック部材を含み、これはロータブレードへの挿入の後、担持棒３０とともに回転させられ、これによりロータブレード内に設けられた対応する開口部と係合し、ロータブレードに対して取り外し可能ではあるが堅固な接続部を形成する。
【００３４】
代替的に、ロータブレードと該装置との間に接続部を形成するために、その位置でロック位置に移動する可動要素（movable element）を設けることが可能であるということが理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る装置の第１の実施の形態単純化された図である。
【図２】本発明に係る装置の側面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態を示す図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態を示す図である。
【図５】本発明の第４の実施の形態を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０  担持要素、１１  上部要素、１２  ボール回転ジョイント、１４  側部要素、１６  底部要素、１８  側部要素、２０  コンテナコーナー部、２２  ヒンジ、２４  クッション、２８  縦方向支持部、２９  ロータブレード、３０  担持棒、３２  担持プレート、３６  ロック部材。
【図１】
2005533953.tif 000003
【図２】
2005533953.tif 000004
【図３】
2005533953.tif 000005
【図４】
2005533953.tif 000006
【図５】
2005533953.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成16年6月10日(2004.6.10)
【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】
風力発電装置のロータブレードを取り扱うための装置であって、
剛体である担持要素（１０）と、該担持要素に固定的に接続された少なくとも１つのロータブレード受入手段（１１、１４、１６、１８、３０）とを備えていて、
上記ロータブレード受入手段が、取り扱いに際して３つの側面で上記ロータブレード（２９）を囲む担持フレーム（１１、１４、１６、１８）の形態であることを特徴とする装置。
【請求項２】
上記担持要素（１０）に、ボール回転ジョイント（１２）が配設されていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
上記ボール回転ジョイントに、回転機構駆動部が設けられていることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
上記担持要素（１０）の長手方向に互いに離間している、ケーブルを引っ張るための目（２６）が設けられていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１つに記載の装置。
【請求項５】
上記ロータブレード受入手段（１１、１４、１６、１８、３０）が、３つの側面で上記ロータブレード（２９）を囲んでいる担持フレーム（１１、１４、１６、１８）の形態であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１つに記載の装置。
【請求項６】
上記ロータブレード受入手段（１０、１１、１４、１６）の１つの側面にロック部材（１８）がピボット回転可能に取り付けられていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１つに記載の装置。
【請求項７】
上記ロータブレード受入手段（１０、１１、１４、１６、１８）が、確実にロックする関係により、上記ロータブレード（２９）を囲んでいることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１つに記載の装置。
【請求項８】
上記ロータブレード受入手段（１０、１１、１４、１６、１８、３０）と上記ロータブレード（２９）との間に、クッション（２４、３４）が設けられていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１つに記載の装置。
【請求項９】
上記クッションが膨張可能であることを特徴とする、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
上記の膨張可能なクッション（２４）を充填し及び／又は空にするためのバルブが設けられていることを特徴とする、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
エネルギ蓄積手段、及び／又は、圧力蓄積手段、及び／又は、電気接続のための少なくとも１つのプラグコネクタ、及び／又は、水及び／又は空気の配管が設けられていることを特徴とする、請求項９又は１０に記載の装置。
【請求項１２】
上記ロータブレード受入手段が、上記担持要素（１０）に対して垂直に伸びる少なくとも１つの担持棒（３０）を含んでいることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１３】
上記担持棒（３０）の側に、上記担持要素（１０）と離間して、担持プレート（３２）が取り外し可能に固定されていることを特徴とする、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
上記担持棒（３０）の断面が、少なくとも一部で変化することができることを特徴とする、請求項１２又は１３に記載の装置。
【請求項１５】
該装置を、クレーンのローラヘッドにボルト締結する装置が設けられていることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１６】
該装置の頂面側及び／又は底面側に、コンテナコーナー部（２０）が設けられていることを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか１つに記載の装置。
【国際調査報告】
2005533953.tif 000008
2005533953.tif 000009
2005533953.tif 000010
2005533953.tif 000011
2005533953.tif 000012
2005533953.tif 000013