(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントのためのフランジセグメント（１、２１４、２２４、２３４、２４４）であって、
第一の末端（３）から第二の末端（４）までのリング方向に延在する部分円形状である基体（２、２１６、２２６）を有し、該基体は、
上面（１０）と上面の反対にある下面と、
内側円周側面（１１）と外側円周側面と、
第一の末端における第一の当接面（１２）と、第二の末端における第二の当接面とを有し、
フランジ突起を有し、該フランジ突起は、
前記基体の上面（１０）に配置され、
実質的に第一の末端から第二の末端までのリング方向に延在し、
上面（１０）と外側円周側面から構成される外側上縁と、上面（１０）と内側円周側面から構成される内側上縁（１３）とを有し、
フランジ突起（２０、２１８、２２８）は、内側上縁に近接して配置される、
ことを特徴とする、
風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントのためのフランジセグメント。
【請求項２】
請求項１によるフランジセグメント（１、２１４、２２４、２３４、２４４）であって、
フランジ突起（２０）は、第一の突起末端から第二の突起末端までを主方向として延在し、第一の突起末端から第二の突起末端との間の少なくとも部分的に、多角形形状を有し、および／または、
フランジ突起（２０）の延在は、その主方向において、二つ以上の直線部分で構成されており、直線部分（複数）は、互いに角度を成して延在する、
ことを特徴とする、フランジセグメント。
【請求項３】
請求項１または２によるフランジセグメント（１、２１４、２２４、２３４、２４４）であって、
フランジ突起から外側肩面（３０）への移行部（３２）は自由形状面により構成される、
ことを特徴とする、フランジセグメント。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項によるフランジセグメント（１、２１４、２２４、２３４、２４４）であって、
フランジ突起（２０、２１８、２２８）は、第一の突起末端から第二の突起末端まで延在し、第一の延伸部（２２）が第一の突起末端に配置され、および／または、第二の延伸部（２４）が第二の突起末端に配置され、ここで第一の延伸部、および／または、第二の延伸部は半径方向に延在し、および／または、
第一の延伸部は、上面（１０）と第一の当接面（１２）から構成される第一の横方向上部縁の方向に延在し、および／または、第二の延伸部は、上面（１０）と第二の当接面から構成される第二の横方向上部縁の方向に延在し、および／または、
フランジセグメント（１、２１４、２２４、２３４、２４４）は一体として構成される、
ことを特徴とする、フランジセグメント。
【請求項５】
風力発電装置の鋼製タワーリングセグメント（２００、２１０、２２０、２３０、２４０）であって、高さ方向と、リング方向と、幅を有する外殻セグメントを有し、
前記外殻セグメントは、
第一の水平当接面と、第二の水平当接面とを有し、組み立てられた際には、第一の水平当接面はタワー基礎部を指向し、第二の水平当接面はタワー最上部を指向し、
請求項１乃至４のいずれか一項によるフランジセグメント（１、２１４、２２４、２３４、２４４）は第一の水平当接面上、および／または、第二の水平当接面上に配置される、および／または、配置されることができる、
ことを特徴とする、風力発電装置の鋼製タワーリングセグメント。
【請求項６】
請求項５による風力発電装置の鋼製タワーリングセグメント（２００、２１０、２２０、２３０、２４０）であって、
フランジセグメント（１、２１４、２２４、２３４、２４４）が、風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントに、フランジ突起（２０、２１８、２２８）と風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントに隣接した領域に配置された、結合手段によって、結合される、および／または、結合されることができる、
ことを特徴とする、風力発電装置の鋼製タワーリングセグメント。
【請求項７】
請求項５または６のいずれかによる風力発電装置の鋼製タワーリングセグメント（２００、２１０、２２０、２３０、２４０）であって、
水平当接面に対し、実質的に直交するよう配置された、第一の垂直当接面と第二の垂直当接面とを有し、
ここで、第一の垂直フランジ（４１８）は、第一の垂直当接面に配置され、および／または、
第二の垂直フランジ（４１９）は、第二の垂直当接面に配置され、
ここで、第一の垂直フランジ、および／または、第二の垂直フランジは、風力発電装置の、隣り合う鋼製タワーリングセグメントの垂直フランジに結合するように、配置、構成され、
ここで、第一の垂直フランジ、および／または、第二の垂直フランジは、半径方向の内向きに突出する、
ことを特徴とする、風力発電装置の鋼製タワーリングセグメント。
【請求項８】
請求項５乃至７のいずれか一項による風力発電装置の鋼製タワーリングセグメント（２００、２１０、２２０、２３０、２４０）であって、
外殻セグメントは部分リング形状の断面を有し、断面の面法線は実質的に高さ方向に平行に配向し、ここで、
部分リング形状の断面は、部分リング形状である幾何形状であり、
外殻セグメントの部分リング形状断面は、二つ以上の直線部分を有し、この直線部分はそれぞれの間に角度を成して配置されており、および／または、
第一の垂直フランジは直線部分で構成されており、外殻セグメントに対して角度を成して配置されており、および／または、
第二の垂直フランジは直線部分で構成されており、外殻セグメントに対して角度を成して配置されており、および／または、
外殻セグメントと第一の垂直フランジと第二の垂直フランジは一体として構成されている、
ことを特徴とする、風力発電装置の鋼製タワーリングセグメント。
【請求項９】
風力発電装置のタワー部分構造であって、
少なくとも、請求項５乃至８のいずれか一項による風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントとして構成された風力発電装置の第一の鋼製タワーリングセグメント（２００、２１０、２２０、２３０、２４０）と、請求項５乃至８のいずれか一項による風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントとして構成された風力発電装置の第二の鋼製タワーリングセグメント（２００、２１０、２２０、２３０、２４０）とを有し、
風力発電装置の第一の鋼製タワーリングセグメントと、風力発電装置の第二の鋼製タワーリングセグメントは、少なくとも一つの実質的な垂直当接部（３００、３１０）において、それぞれ一つの垂直当接面において、それぞれが向き合う、
ことを特徴とする、風力発電装置のタワー部分構造。
【請求項１０】
請求項９による風力発電装置のタワー部分構造を２つ以上有し、一つずつ上に配置されていることを特徴とする、風力発電装置タワー（１０２、４００）。
【請求項１１】
請求項１０による風力発電装置タワー（１０２、４００）を有する、風力発電装置（１００）。
【請求項１２】
風力発電装置の鋼製タワーリングセグメント（２００、２１０、２２０、２３０、２４０）を製造する方法であって、
高さ方向、リング方向、幅を有し、第一の水平当接面と第二の水平当接面を有し、ここで、組み上げられた際には、第一の水平当接面はタワーの設置部を指向し、第二の当接面はタワー頭部を指向する、外殻セグメントを提供し、
請求項１乃至４のいずれか一項によるフランジセグメント（１、２１４、２２４、２３４、２４４）を少なくとも一つ製造、提供し、
フランジセグメントを、第一の水平当接面に隣接する、第一の内側円周側面に設置し、および／または、フランジセグメントを、第二の水平当接面に隣接する、第二の内側円周側面に設置し、
フランジセグメントまたはフランジセグメント（複数）を外殻セグメントに結合する、
ことを特徴とする、風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントを製造する方法。
【請求項１３】
風力発電装置のタワー部分構造を製造する方法であって、
少なくとも、請求項５乃至８のいずれか一項による風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントとして構成された風力発電装置の第一の鋼製タワーリングセグメント（２００、２１０、２２０、２３０、２４０）と、請求項５乃至８のいずれか一項による風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントとして構成された風力発電装置の第二の鋼製タワーリングセグメントを提供し、
風力発電装置の第一の鋼製タワーリングセグメントと、風力発電装置の第二の鋼製タワーリングセグメントを、それぞれの一つの垂直当接面の場合、少なくとも一つの垂直当接部において配置し、
風力発電装置の第一の鋼製タワーリングセグメントと、風力発電装置の第二の鋼製タワーリングセグメントを、少なくとも一つの垂直当接部において結合する、
ことを特徴とする、風力発電装置のタワー部分構造の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントのためのフランジセグメント、風力発電装置のタワー部分構造、風力発電装置のタワー、風力発電装置、および風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のタイプの風力発電装置は十分によく知られている。現在の最も一般的なタイプの風力発電装置は、いわゆる水平軸風力発電装置であり、これは習慣的に風力発電装置に３枚のローターブレードを有するが、一枚、二枚、四枚またはそれ以上のローターブレードも持つことも可能である。風力発電装置はますます、順次、大型のデザイン形状となってきており、一方では、より高い定格出力を実現し、また一方では、風のより良い利用を可能としている。
【０００３】
ナセルに配置されたローターに加え、風力発電装置は、一般的にタワーを有しており、この上にローター付きナセルが、実質的に垂直に配向した軸の周りを回転可能なよう配置されている。タワーは一般的に細長い構造であり、好ましくは大きな高さを有し、さらに好ましくは、この高さに直交する方向において、比較的小さな寸法となっている。タワーは好ましくは実質的にコンクリート、および/または、鋼製または前記材料を含んで構成されている。タワーの設計仕様は、格子構造から、ケーブル締め具が付いているか付いていないかに関わらず管状鋼製タワー、コンクリート構造、までに渡る。管状鋼製タワーは、一体の独立コンポーネントから、複数のコンポーネント、またはこれらのコンポーネントとして構成することができる。
【０００４】
タワーは円筒形、および／または、円錐形の複数の部分構造を有することができ、特に、この長手方向に沿って、タワーはしばしば、円筒形および円錐形の領域を有する。これらの領域は、好ましくは、リング形状の部分構造である。さらに、この部分構造は、リング方向に複数のセグメントから構成され、結果として円筒形部分構造となる、リングセグメント方式によって構成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ドイツ特許  ＤＥ１０  ２０１３  ０１６６０４  Ａ１
【特許文献２】ＷＯ  ２０１６／０９１４９９  Ａ１
【特許文献３】ドイツ特許  ＤＥ  １０３２５０３２  Ｂ３
【特許文献４】ドイツ特許  ＤＥ  １０１２６０４９  Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
タワーを構成する個々の円筒形、および/または、円錐形の部分構造は、例えば、個々の部分構造が、約３０トンから５０トンにおよぶ重量となることもある。こういった部分構造の輸送は一般に、高負荷の輸送を要求することになり、しばしば高コストにつながる。さらに、高負荷の輸送は、特定の、たいていは時間に関係する、輸送制限が多くの地域／国に存在するということから、通常、時間面に関する点で柔軟性がない。さらに、タワーを組み立てる際の現場において、このような重い部分構造の取り扱いは不利になりうる。特に悪い気象条件においてタワーを組み立てることは、重い部分構造が配置されるとしたら、こういった重い部分構造は大きな風力を受ける面積を有し、風はこのようにして、部分構造に見積が困難な力を加えることから、しばしば中断される。さらに、個々の部分構造をそれぞれつなぎ合わせることは、挑戦につながっている。一般的に、部分構造は、垂直に隣接する二つの部分構造、および／または、水平に隣接するセグメントコンポーネントが、それぞれ結合される手法によって、それらの結合点におけるフランジ（flange）を有する。フランジは、好ましくは、部分構造またはセグメントコンポーネントの追加部品として配置される。部分構造またはセグメントコンポーネントに追加的に配置されるフランジは、一般的に、溶接によってとりつけられる。このようなセグメントコンポーネントは、これらが高度な労力をもってのみ接続されるという事実から、一般的に区別される。特に、特別に精密な製造だとしても、フランジを用いては、完全に同一のセグメントコンポーネントを製造することは、一般的には不可能である。現在の、風力発電装置向けの、セグメント化された鋼製タワーと、セグメント化された鋼製タワーを組み上げる方法は、さまざまな利点をもたらしているが、さらなる改良が求められている。
【０００７】
ドイツ特許商標庁は、本願の優先権出願に対して、以下の従来技術文献を調査した：
ＤＥ  １０  ２０１３  ０１６６０４Ａ、ＷＯ  ２０１６／０９１４９９Ａ１、ＤＥ  １０３２５０３２Ｂ３、およびＤＥ  １０１２６０４９Ａ１。
【０００８】
したがって本特許の目的の一つは、一つ以上の前述した欠点を軽減または克服する、風力発電装置の鋼製リングセグメントのためのフランジセグメント、風力発電装置のタワー部分構造、風力発電装置のタワー、風力発電装置、そして風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントの製造方法を提供することである。特に、本発明の一目的は、風力発電装置向けの鋼製タワーの組み立てを単純化したソリューションを提供することである。さらに、本発明の一目的は、風力発電装置のタワー、特に風力発電装置のタワーの部分構造において、製造および組み立ての労力を軽減するソリューションを提供することである。また、本発明の一目的は、よりコスト効率のある風力発電装置を与えるソリューションを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第一の視点によれば、上述した目的は次のように実現される。すなわち、風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントのためのフランジセグメントが提供される。該フランジセグメントは、第一の末端から第二の末端までのリング方向に延在する部分円形状である基体を有し、該基体は、上面と上面の反対にある下面と、内側円周側面と外側円周側面と、第一の末端における第一の当接面と、第二の末端における第二の当接面とを有し、フランジ突起を有し、該フランジ突起は、前記基体の上面に配置され、実質的に第一の末端から第二の末端までのリング方向に延在し、
上面と外側円周側面から構成される外側上縁と、上面と内側円周側面から構成される内側上縁とを有し、フランジ突起は内側上縁に近接して配置される、ことを特徴とする（形態１）。
更に、本発明の第二の視点により、風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントが提供される。該風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントは、高さ方向と、リング方向と、幅を有する外殻セグメントを有し、
前記外殻セグメントは、
第一の水平当接面と、第二の水平当接面とを有し、組み立てられた際には、第一の水平当接面はタワー基礎部を指向し、第二の水平当接面はタワー最上部を指向し、
本発明のフランジセグメントは第一の水平当接面上、および／または、第二の水平当接面上に配置される、および／または、配置されることができる、ことを特徴とする（形態５）。
更に、本発明の第三の視点により、風力発電装置のタワー部分構造が提供される。該風力発電装置のタワー部分構造は、
少なくとも、本発明の風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントとして構成された風力発電装置の第一の鋼製タワーリングセグメントと、本発明の風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントとして構成された風力発電装置の第二の鋼製タワーリングセグメントとを有し、
風力発電装置の第一の鋼製タワーリングセグメントと、風力発電装置の第二の鋼製タワーリングセグメントは、少なくとも一つの実質的な垂直当接部において、それぞれ一つの垂直当接面において、それぞれが向き合う、ことを特徴とする（形態９）。
更に、本発明の第四の視点により、風力発電装置タワーが提供される。該風力発電装置タワーは、本発明の風力発電装置のタワー部分構造を２つ以上有し、該タワー部分構造は一つずつ上に配置されていることを特徴とする（形態１０）。
更に、本発明の第五の視点により、本発明の風力発電装置タワーを有する風力発電装置が提供される（形態１１）。
更に、本発明の第六の視点により、風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントを製造する方法が提供される。該風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントを製造する方法において、
高さ方向、リング方向、幅を有し、第一の水平当接面と第二の水平当接面を有し、ここで、組み上げられた際には、第一の水平当接面はタワーの設置部を指向し、第二の当接面はタワー頭部を指向する、外殻セグメントを提供し、
本発明のフランジセグメントを少なくとも一つ製造、提供し、
フランジセグメントを、第一の水平当接面に隣接する、第一の内側円周側面に設置し、および／または、フランジセグメントを、第二の水平当接面に隣接する、第二の内側円周側面に設置し、
フランジセグメントまたはフランジセグメント（複数）を外殻セグメントに結合する、ことを特徴とする（形態１２）。
更に、本発明の第七の視点により、風力発電装置のタワー部分構造を製造する方法が提供される。該風力発電装置のタワー部分構造の製造方法において、
少なくとも、本発明の風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントとして構成された風力発電装置の第一の鋼製タワーリングセグメントと、本発明の風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントとして構成された風力発電装置の第二の鋼製タワーリングセグメントを提供し、
風力発電装置の第一の鋼製タワーリングセグメントと、風力発電装置の第二の鋼製タワーリングセグメントを、それぞれの一つの垂直当接面の場合、少なくとも一つの垂直当接部において配置し、
風力発電装置の第一の鋼製タワーリングセグメントと、風力発電装置の第二の鋼製タワーリングセグメントを、少なくとも一つの垂直当接部において結合する、ことを特徴とする（形態１３）。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
ここに、本発明の好ましい形態を示す。
（形態１）上記本発明の第一の視点参照。
（形態２）形態１によるフランジセグメントにおいて、
フランジ突起は、第一の突起末端から第二の突起末端までを主方向として延在し、第一の突起末端から第二の突起末端との間の少なくとも部分的に、多角形形状を有し、および／または、
フランジ突起の延在は、その主方向において、二つ以上の直線部分で構成されており、直線部分（複数）は、互いに角度を成して延在することが好ましい。
（形態３）形態１または２によるフランジセグメントにおいて、フランジ突起から外側肩面への移行部は自由形状面により構成されることが好ましい。
（形態４）形態１乃至３のいずれかによるフランジセグメントにおいて、
フランジ突起は、第一の突起末端から第二の突起末端まで延在し、第一の延伸部が第一の突起末端に配置され、および／または、第二の延伸部が第二の突起末端に配置され、ここで第一の延伸部、および／または、第二の延伸部は半径方向に延在し、および／または、
第一の延伸部は、上面と第一の当接面から構成される第一の横方向上部縁の方向に延在し、および／または、第二の延伸部は、上面と第二の当接面から構成される第二の横方向上部縁の方向に延在し、および／または、
フランジセグメントは一体として構成されることが好ましい。
（形態５）上記本発明の第二の視点参照。
（形態６）形態５による風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントにおいて、フランジセグメントが、風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントに、フランジ突起と風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントに隣接した領域に配置された、結合手段によって、結合される、および／または、結合されることができることが好ましい。
（形態７）形態５または６による風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントにおいて、水平当接面に対し、実質的に直交するよう配置された、第一の垂直当接面と第二の垂直当接面とを有し、
ここで、第一の垂直フランジは、第一の垂直当接面に配置され、および／または、
第二の垂直フランジは、第二の垂直当接面に配置され、
ここで、第一の垂直フランジ、および／または、第二の垂直フランジは、風力発電装置の、隣り合う鋼製タワーリングセグメントの垂直フランジに結合するように、配置、構成され、
ここで、第一の垂直フランジ、および／または、第二の垂直フランジは、半径方向の内向きに突出することが好ましい。
（形態８）形態５乃至７のいずれかによる風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントにおいて、外殻セグメントは部分リング形状の断面を有し、断面の面法線は実質的に高さ方向に平行に配向し、ここで、
部分リング形状の断面は、部分リング形状である幾何形状であり、
外殻セグメントの部分リング形状断面は、二つ以上の直線部分を有し、この直線部分はそれぞれの間に角度を成して配置されており、および／または、
第一の垂直フランジは直線部分で構成されており、外殻セグメントに対して角度を成して配置されており、および／または、
第二の垂直フランジは直線部分で構成されており、外殻セグメントに対して角度を成して配置されており、および／または、
外殻セグメントと第一の垂直フランジと第二の垂直フランジは一体として構成されていることが好ましい。
（形態９）上記本発明の第三の視点参照。
（形態１０）上記本発明の第四の視点参照。
（形態１１）上記本発明の第五の視点参照。
（形態１２）上記本発明の第六の視点参照。
（形態１３）上記本発明の第七の視点参照。
フランジセグメントは、第一の末端から第二の末端までのリング方向に延在する、部分リング形状の基体を有する。基体が部分リング形状の幾何形状であるということは、特に、基体はリングの部分である幾何形状を有するということである。リング形状である基体は、さらに、リング方向に延在し、ここで好ましくは、接線方向に対して平行に配向する。さらに、リング方向は、好ましくは常に、部分リング形状の基体の半径方向に対し直交して配向する。
【００１１】
フランジセグメントは、好ましくは、風力発電装置の鋼製タワーリングセグメント上に配置されうるように構成される。さらに、フランジセグメントは、好ましくは、風力発電装置の第一の鋼製タワーリングセグメントに設置され、垂直に隣接する風力発電装置の第二の鋼製タワーリングセグメントのフランジセグメントに結合されるように、構成される。
【００１２】
特に、合計二つのフランジ、または三つのフランジ、または四つのフランジ、または五つのフランジ、または六つのフランジ、または七つのフランジ、または八つのフランジ、または九つのフランジ、または十のフランジ、または十一のフランジ、または十二のフランジ、または十三のフランジ、または十四のフランジ、または十四を超えるフランジが、完全なリング形状を構成し、このようにして３６０度にわたって延在する。さらに特に好ましくは、交互に配置されたフランジセグメント（複数）は、３メートルを超え、特に３．５メートルを超え、好ましくは４メートルを超え、特に４．１メートルを超える直径を構成する。
【００１３】
部分リング形状の（フランジ）基体は、好ましくは、リング方向に直交し、半径方向に平行する幅を有する。基体の厚みは、好ましくは、幅方向ないし基体の幅方向に直交し、かつリング方向に直交して延在する。部分リング形状の基体はまた、上面と、上面の反対側の下面を有する。上面および下面は、好ましくは、リング方向に、かつ幅方向に延在するものとして構成される。上面、および／または、下面の面法線は、好ましくは、厚み方向に延在する。さらに好ましくは、上面および／または下面の面法線の方向成分は、厚み方向に延在する。
【００１４】
さらに、部分リング形状の基体は、内側円周側面と、外側円周側面を有し、これらは好ましくは、リング方向と厚み方向、すなわち、その厚みの方向に延在する。内側円周側面、および／または、外側円周側面の面法線は、好ましくは、幅方向に延在する。さらに好ましくは、内側円周側面、および／または、外側円周側面の面法線の方向成分は、幅方向に延在する。
【００１５】
さらに、部分リング形状の基体は、第一の末端において第一の当接面（abutment side）を、および、第二の末端において第二の当接面を有し、ここで第一の当接面および第二の当接面は、好ましくは、基体の幅方向と、厚み方向に延在することで構成される。第一の当接面、および／または、第二の当接面の面法線は、好ましくは、リング方向に延在する。さらに好ましくは、第一の当接面、および／または、第二の当接面の面法線の方向成分は、リング方向に延在する。
【００１６】
部分リング形状の基体に加え、フランジセグメントは、基体の上面に配置されたフランジ突起（Flanschvorsprung）を有する。さらに、フランジ突起は、基体の上面に、実質的に第一の末端から第二の末端まで、リング方向に延在する。第一の末端から第二の末端までのフランジ突起の延在は、好ましくは、部分的に途切れていてもよい。さらに好ましくは、第一の末端から第二の末端までの延在は、連続的である。
【００１７】
フランジセグメントは、好ましくは鋼からか、または鋼を含んで構成される。特に好ましくは、耐食性のある鋼、および／または、高強度の鋼が用いられる。さらに、フランジセグメントは、好ましくは、非鉄金属から構成されるか、これを含んで構成される。さらに、フランジセグメントは、アルミニウム、プラスティック、木材、コンクリートおよびセラミックを含むグループの中から選ばれた一つの材料、または材料を含んで構成される。基体と、フランジ突起は、好ましくは同じ材料で構成される。さらに好ましくは、基体とフランジ突起は、同じ材料または材料群を含んで構成される。さらに好ましくは、基体はフランジ突起とは別の材料で構成されるか、またはフランジ突起とは異なる材料を含んで構成することができる。特に、フランジ突起は溶接可能な材料で構成するか、または少なくとも特定の部分（複数）において溶接可能な材料を含んで構成される。
【００１８】
本発明はとりわけ、ここにおけるフランジセグメントは、完全リング形状のフランジ（例えば特許文献ＤＥ  １０１２６０４９  Ａ１および特許文献ＤＥ  １０３２５０３２  Ｂ３が知られている）との比較において、予期せぬ利点があるとの発見により述べているものに、基づいている。従来の、完全リング形状の結合フランジはこれまで、特に溶接のような結合方式を用いたとしても、特に、高い寸法上の安定性が実現するために、これまで使われてきた。同時に、大直径のタワーは既存の輸送ルートにおける、既存の寸法上の制約のために、重大な問題となっている。本発明はとりわけ、要求される高い寸法上の安定性は、フランジ突起が提供されたときのフランジセグメントにより、実現可能となる、との発見に基づいている。このようなフランジ突起は、特に、鋼製タワーリングセグメントの外殻セグメントに結合されることに適する。このようにして、相当に高い寸法上の安定性を有する鋼製タワーリングセグメントとの結合を提供することは、例えば、結合中の変形、例えば溶接中のゆがみによるもの、が大幅に削減されたか、あるいは避けられたことで、可能となった。
【００１９】
本発明はとりわけ、風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントの好ましくない変形、特に歪みは、フランジセグメントを風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントに溶接することによる結果でありうるとの発見に基づいている。この変形により、二つ以上の風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントを交互に配置していくことは、困難を伴ってのみ可能であり、あるいは配置が不可能ということを意味している。特に、相当により複雑な位置設定や、結合（つなぎとめ）の手段が、風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントを交互に結合するために必要である。それでもなお、風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントを結合させるため、または組み立てられた形とするためには、コストが上昇し、組み立ての手順が混乱することとなる。本発明によるフランジセグメントは、風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントの末端面、または内側または外側円周側面の部分において配置することができ、そして、好ましくはその部分で溶接されることができる。フランジセグメントのフランジ突起上の溶接線のおかげで、溶接線は、部分リング形状の基体から距離的に離れた位置とすることができる。溶接作業中に発生する熱エネルギーは、このように、実質的にフランジ突起に流れ込み、部分リング形状の基体内には流れ込まない。結果として、基体には歪みは比較的にほとんど、あるいは全く生じず、したがって一方で、鋼製タワーリングセグメントの歪みも、とても少なく、あるいは全く無しになることになる。
【００２０】
今、本発明によって風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントを量産工程によって製造すること、そして同様に、フランジセグメントを量産工程によって、既知の製造方法を介して実現する可能性が生まれた。フランジセグメントを、対応する鋼製タワーリングセグメントに配置することは、様々の溶接方式によって、実現することができる。好ましい溶接方式は、例えば、サブマージドアーク溶接（ＳＡ溶接ないしＵＰ溶接として知られている）、および／または、アクティブガス、つまり、反応性ガスを用いた金属溶接（ＭＡＧ溶接として知られている）、および／または、電極溶接である。
【００２１】
フランジセグメントの好ましいさらなる開発において、フランジ突起は、第一の末端から第二の末端までを主方向として延在し、そして、第一の末端から第二の末端の間の少なくとも部分的に（特定の部分において）、多角形形状を有するものとする。この好ましい開発において、フランジ突起の延在は、好ましくは、円部分を有する部分リング幾何形状ではなく、少なくとも一つの折曲り部分を有する多角形形状である。折曲り部分は、特に、その点において延在の主方向が変化する（角部：Abkantung）点であると理解すべきである。折曲り部分の点においては、好ましくは内側円周においてくぼみ（recess）が構成される。フランジ突起は、好ましくは、第一の折曲り部分と第二の折曲り部分の間において、直線部分を有する。さらに、または代替として好ましくは、フランジ突起は、第一の折曲り部分と第二の折曲り部分との間において、湾曲（カーブ）部分を有し、この湾曲部分の半径は、特に、フランジ突起のリング形状の半径よりも小さいか、または、より大きいものである。さらに、フランジ突起は、好ましくは、その内側円周側面では、第一の末端から第二の末端の間では円形状を有し、外側円周側面では、第一の末端から第二の末端の間で多角形形状を有する。さらに、好ましくは、フランジ突起は、その外側円周側面では、第一の末端から第二の末端の間で円形状を有し、その内側円周側面では、第一の末端から第二の末端の間で多角形形状を有する。
【００２２】
さらに、フランジ突起は、その主方向の延在において、二つ以上の直線部分から構成され、ここで、直線部分は折曲りにより屈して（角を形成して）おり、その折曲り角度は好ましくは、６度以下、および／または、１２度以下、および／または、１２度より大きい。特に好ましくは、フランジ突起における２つ以上の直線部分は、フランジ突起の多角形形状を構成する。
【００２３】
多角形形状、および／または、二つ以上の直線部分は、風力発電装置の折曲りタワーセグメントをフランジセグメント上に配置できる、という特別な利点を提供する。特に、一般的に、改善され、そして特により確実で、より好ましい結合を可能としている。それにより、風力発電装置のタワー全体のコストは、その強度は同等かより強いにも関わらず、相当に削減されうる。
【００２４】
好ましいフランジセグメントの実施変形例において、以下の構成が提供される。即ち、フランジセグメントは、上面と外側円周側面から構成される上部外縁と、および／または、上面と内側円周側面から構成される上部内縁とを有し、ここでフランジ突起は、外部上縁、および／または、内側上縁に近接し、さらに好ましくは、フランジ突起の外側面は、フランジ突起の外側面と基体の外側円周側面がフランジセグメントの外側面を構成するように、内側円周側面に沿って配置され、そして基体の外側円周側面がフランジセグメントの外側面を構成し、および／または、ここで好ましくは、フランジ突起の内側面は、フランジ突起の内側面と基体の内側円周側面がフランジセグメントの内側面を構成するように、内側円周側面に沿って配置される。
【００２５】
外側上縁に接するフランジ突起は、特に、風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントの内側円周側面にフランジセグメントを配置する際、鋼製タワーリングセグメントの内側円周側面に直接配置されることが可能であり、ここで鋼製タワーリングセグメントと溶接されることができる。内側上縁上にフランジ突起を配置することは、特に、風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントの末端において、結合が特に有利な方式で実現できる、という利点を有する。
【００２６】
フランジセグメントのさらなる好ましい実施変形例としては、以下の態様がある。即ち
、フランジ突起は、（その外側肩面の面法線は好ましくはリング方向と半径方向とに直交するように配向し）、その外側肩面がフランジ突起と外側上縁との間に構成されるように、外側上縁と内側上縁の間で半径方向、特に幅方向に配置され、および／または、内部肩面がフランジ突起と内側上縁との間に構成され、内部肩面の面法線が好ましくはリング方向と半径方向に直交する。肩面は実質的には上面の面であり、この面上には、フランジ突起と、それに対応する要素、例えば、後で述べられる延伸部は配置されない。
【００２７】
肩面は、例えば、風力発電装置の鋼製リングセグメント向けの、配置面として用いることができるが、特に好ましくは、風力発電装置の鋼製リングセグメントの末端を構成するように、肩面はフランジセグメントを配置する。特に、風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントは、これらの肩面上に、肩面が選択的にフランジ突起と組み合わせて、位置づけ補助部材として機能するように、配置することができる。風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントにフランジセグメントを位置合わせ（form-fitting positioning）することは、このようにして実現し、この結果として、風力発電装置の鋼製リングセグメントにフランジセグメントをつなぎとめることが単純化されている。
【００２８】
さらに好ましくは、フランジ突起から内側肩面への移行部（uebergang）は自由形状面により構成され、ここで自由形状面は好ましくは、内側肩面に指向するフランジ突起の内側円周側面と、内側肩面との間とで半径（即ち円の形状）を構成する。さらに、フランジ突起から外部肩面への移行部は自由形状面により構成され、ここで、自由形状面は好ましくは、外側肩面に指向するフランジ突起の外側円周側面と、外側肩面の間で半径（即ち円の形状）を構成するよう、開発することが好ましい。特に好ましくは、この半径は３ｍｍより小さい、および／または５ｍｍより小さい、および／または１０ｍｍより小さい、および／または１０ｍｍより大きい。さらに好ましくは、自由形状の面は、凸面、および／または、凹面で構成する。さらに移行部は、すみ肉を構成するようにすることもできる。
【００２９】
さらに好ましいフランジセグメントの開発においては、外側肩面、および／または、内側肩面が一つまたは二つ以上の、貫通開口部を有し、この貫通開口部の方向またはこの貫通開口部の方向（複数）は、好ましくは、外側肩面、および／または内側肩面、の面法線に対して平行に配向し、および／または、厚み方向を配向させる、との事実によって区別される。貫通開口部は特に、フランジセグメントを隣り合う、つなぎあわせ要素、好ましくは別のフランジセグメントに、配置することを可能とする。特に好ましくは、フランジセグメントは、三つ以上の貫通開口部を有し、これらは互いに一定間隔で配置され、さらに好ましくはリング方向の曲線上に配置された中心点を有する。
【００３０】
さらに好ましくは、以下の形態がある。即ち、フランジ突起は、第一の突起末端から第二の突起末端まで延在し、第一の延伸部が第一の突起末端に配置され、および／または、第二の延伸部が第二の突起末端に配置され、ここで第一の延伸部、および／または、第二の延伸部は半径方向に延在し、および／または、第一の延伸部は、上面と第一の当接面から構成される第一の横方向上部縁の方向に延在し、および／または、第二の延伸部は、上面と第二の当接面から構成される第二の横方向上部縁の方向に延伸する。
【００３１】
延伸部は好ましくは、その主方向として、その長さ方向に延在する。延伸部は好ましくは、幅と高さよりも大きな長さを有する。特に好ましくは、延伸部の延在の主方向は、実質的に半径方向と幅方向に対して平行に配向する。
【００３２】
フランジ突起の一つまたは二つの延伸部は、特に、風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントのフランジセグメントの配置を改善する。特に、風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントの垂直当接面の折曲りフランジは、フランジ突起の延伸部に対し、水平当接面において直接結合されることができる。これにより、風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントへのフランジセグメントの配置は改善され、より安全な配置となる。
【００３３】
好ましくは、基体は、その面法線がリング方向に平行に配向する基体断面形状を有し、ここで基体断面領域は三角形、四角形、特に長方形、および／または多角形の断面を有する。さらに好ましくは、フランジ突起は、延在に沿って、サイズ、および／または、幾何形状において変化する突起断面領域を有する。特に好ましくは、突起断面領域は四角形、特に、正方形である断面を有する。さらに好ましくは、突起断面領域は三角形断面、および／または、半円形状断面を有する。特に好ましくは、突起の断面は、上面から遠ざかるにつれ先細りとなり、そして好ましくは、上面から遠ざかった末端において、傾斜し（bevel）、および／または、面取り形状を有し、および／または、突起断面領域は上面に面する第一の断面部分を有し、そして上面から遠ざかり第一の断面部分上に配置された第二の断面部分を有し、ここで第二の断面部分は、実質的に三角形形状、および／または、台形形状を有する。
【００３４】
さらに好ましくは、フランジセグメントを一体として構成するものと規定する。フランジセグメントは、好ましくは特に旋削加工（milling method）によって、中実体から提供される。さらに好ましくは、例えば、鋳造手法（casting method）および積層造形手法（additive manufacturing method）による、構成手法によって提供される。
【００３５】
本発明のさらなる好ましい視点によれば、先に述べた目的は次のように達成される。即ち、風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントであって、高さ方向と、リング方向と、幅を有する外殻セグメントを有し、この外殻セグメントは、第一の水平当接面と、第二の水平当接面とを有し、組み立てられた際には、第一の水平当接面はタワー基礎部を指向し、第二の当接面はタワー最上部を指向し、先に述べた実施変形例のいずれか一つによるフランジセグメントは第一の水平当接面上、および／または、第二の水平当接面上に配置される、または配置されることができる、ものである。
【００３６】
稼働時において、風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントの高さは、好ましくは、高さ、または、タワーの範囲の長手方向に実質的に平行に延在する。またここでは、高さ、またはタワーの長手方向の延在において、実際には角度を有する、タワーの円錐形部分構造を含めるが、しかし、タワーの寸法が与えられたとき、この角度は無視できるほど十分に小さい。
【００３７】
風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントの幅は、好ましくは、半径方向に延在する。リング方向は好ましくは実質的に、風力発電装置の鋼製リングタワーセグメントの高さと幅に直交する。第一の水平当接面と第二の水平当接面は、好ましくは、風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントのリング方向と、幅方向に延在して構成される。第一の水平当接面上、および／または、第二の水平当接面にフランジセグメントを配置することは、例えば、その末端において行われる。あるいは、または追加的には、フランジセグメントは風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントの内側円周側面にも配置されうる。特に好ましい実施変形例としては、フランジセグメントは、風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントの内側円周面の末端面に配置されるように、構成される。さらに、フランジセグメントは、風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントの外側円周部分に、完全に、または部分的に配置することもできる。
【００３８】
さらに、このようにした風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントにより、風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントに対し、コンポーネント内の摩擦やボルトの与圧（prestress）において、より良好な負荷分散ができるという観点から、より良く導入できるという結果が得られる。
【００３９】
風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントの好ましい実施変形例は次のとおりである。すなわち、フランジセグメントが風力発電装置のタワーリングセグメントに、フランジ突起と風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントに隣接した領域に配置された、結合手段によって、接続される、および／または、接続されることができる、ものである。さらに好ましくは、結合は少なくとも一つの溶接線として構成される。溶接線は、溶接作業の結果であり、この作業は、熱、および／または溶接フィルター素材を用いるか、用いないかによる圧力、を用いることによる離接できない結合としてあらわされる。このフランジセグメントと、風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントとの結合は、好ましくは、圧力溶接によって行われる。さらに、好ましくは、組み合わせ溶接が用いられる。特に好ましくは、フランジセグメントはすみ肉溶接を配置する方法などにより、配置、構成される。さらに、好ましくは、これは突合せ接手溶接（butt seam）を用いて配置されることができる。
【００４０】
風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントの開発においては、次に述べることが特に好ましい。風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントであって、水平当接面に対し、実質的に直交するよう配置された、第一の垂直当接面と第二の垂直当接面とを有し、ここで、第一の垂直フランジは、第一の垂直当接面に配置され、および／または、第二の垂直フランジは、第二の垂直当接面に配置され、ここで、第一の垂直フランジ、および／または第二の垂直フランジは、風力発電装置の隣り合う鋼製タワーリングセグメントの垂直フランジに結合するように、配置、構成され、ここで、第一の垂直フランジ、および／または、第二の垂直フランジは、半径方向の内向きに突出する、ものである。
【００４１】
垂直当接面は、動作時において、実質的に垂直方向に延在する当接面を意味すると、特に理解されるべきである。この特別の理解は、実質的に風力発電装置のタワーの高さに平行に配向する当接面、ということである。円錐形タワーまたは円錐部分構造を有するタワーの場合は、円錐要素は垂直に延在すると理解すべきである。垂直当接面の面法線は、好ましくは、実質的にリング方向を向いている。第一の垂直フランジ、および／または、第二の垂直フランジは半径方向の内向きに突出する。これは、特にこれらのフランジの面法線はリング方向に配向することを意味する。これらの面法線は、次に接続するフランジに対して耐えるように構成され配置される、フランジ面に特に適応している。さらに好ましくは、フランジは、好ましくはリング方向に配向した貫通開口部方向を有する、貫通開口部を有する。
【００４２】
さらに好ましくは、外殻セグメントは部分リング形状の断面を有し、断面の面法線は実質的に高さ方向に平行に配向し、ここで、部分リング形状の断面は、部分リング形状である幾何形状である。さらに好ましくは、外殻セグメントの部分リング形状断面は、二つ以上の直線部分を有し、この直線部分はそれぞれの間に角度を成して配置されている。角度を成してそれぞれに配置される部分構造は、折曲り横面となる。さらに好ましくは、第一の垂直フランジは直線部分で構成されており、外殻セグメントに対して角度を成して配置されており、および／または、第二の垂直フランジは直線部分で構成されており、外殻セグメントに対して角度を成して配置されている。垂直フランジは、特に折曲りフランジを構成するように構成され、これは、風力発電装置の特に水平に隣り合う二つの鋼製タワーリングセグメントの接続に適したものとなっている。好ましい開発においては、外殻セグメントと第一の垂直フランジと第二の垂直フランジは一体として構成される。
【００４３】
特に、好ましくは、第一の垂直フランジ、および／または第二の垂直フランジの直線部分が外殻セグメントに対して成す角度は、９０度未満とする。特に好ましくは、第一の垂直フランジ、および／または、第二の垂直フランジは外殻セグメントと同じ材料で構成される。さらに、第一の垂直フランジと第二の垂直フランジは外殻セグメントの折曲がり部分であり、この結果として折曲りフランジが構成される。特に好ましくは、折曲がり部分は、折曲げ加工によって提供される。風力発電装置の鋼製タービンリングセグメントの好ましい実施変形例としては、鋼製であるか、鋼を含んで構成される。さらに好ましくは、風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントは、アルミニウム製か、アルミニウムを含んで構成される。
【００４４】
本発明のさらなる別の視点によれば、先に述べた目的は次のように達成される。すなわち、少なくとも、これまでに述べた実施変形例のいずれか一つによる、風力発電装置の第一の鋼製タワーリングセグメントと、これまでに述べた実施変形例のいずれか一つによる、風力発電装置の第二の鋼製タワーリングセグメントとを有し、風力発電装置の第一の鋼製タワーリングセグメントと、風力発電装置の第二の鋼製タワーリングセグメントは、少なくとも一つの実質的な垂直当接部において、それぞれ一つの垂直当接面において、それぞれが向き合う、風力発電装置のタワーの部分構造である。特に好ましくは、風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントは垂直フランジを有し、特に貫通開口部において、隣り合う風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントがつなぎあわされる。特に好ましくは、風力発電装置のタワーの部分構造は、風力発電装置の二つ以上の鋼製タワーリングセグメントを有する。さらに好ましくは、風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントは、垂直当接部において、プラス／マイナス０．１ｍｍ、および／またはプラス／マイナス０．２ｍｍの許容誤差をもって配置される。
【００４５】
本発明のさらなる別の視点によれば、先に述べた一目的は次のように達成される。すなわち、これまでに述べた視点による風力発電装置のタワーの部分構造を二つ以上有し、一つずつ上に配置されていることを特徴とする、風力発電装置のタワーである。特に、好ましくは、一つずつ上に配置されていく風力発電装置のタワーの部分構造は、これまでに述べた実施変形例によるフランジセグメントを有し、一つずつ上に配置される風力発電装置のタワーの部分構造は、フランジセグメントの手法によってそれぞれ繋ぎあわされる。さらに、風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントから構成される風力発電装置のタワーの部分構造は、垂直方向の風力発電装置のタワーの第一の部分構造の第一の当接部は、風力発電装置のタワーの第二の部分構造の当接部に、直接的にすぐ上には配置されないように、一つずつ上に配置される。
【００４６】
本発明のさらなる別の視点によれば、先に述べた一目的は次のように達成される。すなわち、これまでに述べた視点による、風力発電装置のタワーを有する、風力発電装置である。
【００４７】
本発明のさらなる別の視点によれば、先に述べた一目的は次のように達成される。すなわち、風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントの製造方法であって、特に、これまでに述べた実施変形例による風力発電装置の鋼製リングセグメントを有し、高さ方向、リング方向、幅を有し、第一の水平当接面と第二の水平当接面を有し、ここで、組み上げられた際には、第一の水平当接面はタワーの設置部を指向し、第二の当接面はタワー頭部を指向する、外殻セグメントを提供し、少なくとも一つのフランジセグメントであって、特にこのフランジセグメントは、これまでに述べた実施変形例のいずれか一つによるものであり、ここで、このフランジセグメントは好ましくは、特にフライス方式によって、原材料から一体として製造されるものを提供、製造し、フランジセグメントを、第一の水平当接面に隣接する、第一の内側円周側面に設置し、および／または、フランジセグメントを、第二の水平当接面に隣接する、第二の内側円周側面に設置し、フランジセグメントまたはフランジセグメント（複数）を外殻セグメントに結合し、ここで好ましくは、フランジセグメントまたはフランジセグメント（複数）を外殻セグメントに結合する際には、好ましくはフランジ突起と風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントとが隣接する領域において、溶接することによって行う、ものである。
【００４８】
本発明のさらなる別の視点によれば、先に述べた一目的は次のように達成される。すなわち、風力発電装置のタワーの部分構造を製造する方法であって、特に風力発電装置のタワーの部分構造は、これまでに述べた実施変形例のうちの一つによるものであり、少なくとも、風力発電装置の第一の鋼製タワーリングセグメントと、風力発電装置の第二の鋼製タワーリングセグメントを提供し、特にこの風力発電装置の第一の鋼製タワーリングセグメントは、これまでに述べた実施変形例のうちの一つよるものであり、風力発電装置の第二の鋼製タワーリングセグメントはこれまでに述べた実施変形例のうちの一つによるものであり、風力発電装置の第一の鋼製タワーリングセグメントと、風力発電装置の第二の鋼製タワーリングセグメントを、それぞれの一つの垂直当接面の場合、少なくとも一つの垂直当接部において配置し、風力発電装置の第一の鋼製タワーリングセグメントと、風力発電装置の第二の鋼製タワーリングセグメントを、少なくとも一つの垂直当接部において結合し、ここで、さらに好ましくは、風力発電装置の第一の鋼製タワーリングセグメントと、風力発電装置の第二の鋼製タワーリングセグメントは垂直フランジを有しており、この垂直フランジは第一の当接面、および／または、第二の当接面に対して指向する縁に近接した内側円周側面に配置されており、ここで、さらに好ましくは、風力発電装置の第一の鋼製タワーリングセグメントと、風力発電装置の第二の鋼製タワーリングセグメントは、二つの近接する垂直フランジをつなぐことで、それぞれを結合する、ものである。
【００４９】
本発明による方法およびそれらの可能な開発は、本発明およびその開発によるフランジセグメントに使用するのに特に適したものとする特徴または方法ステップを有する。さらなる利点として、これらのさらなる視点と可能な開発において、実施形態変形例と実施形態詳細は、フランジセグメントの関係する特徴と開発において、これまでに述べた説明も参照される。本発明の好ましい実施形態は、添付の図面を基本とした例示により説明される。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】風力発電装置の一実施形態例の概略を示す。
【図２】風力発電装置のタワーの一実施形態例の概略三次元図を示す。
【図３】図２におけるタワーの三次元詳細図を示す。
【図４】風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントの一実施形態例の概略による三次元図を示す。
【図５ａ】フランジセグメントの一実施形態例の概略による三次元図を示す。
【図５ｂ】図５ａに示した実施形態の詳細を示す。
【図６】風力発電装置の四つの鋼製タワーリングセグメントとフランジセグメントの接合を示す実施形態例の概略による三次元図を示す。
【図７】風力発電装置の四つの相互接続された鋼製タワーリングセグメントの概略による三次元図を示す。
【実施例】
【００５１】
図中において、同一または実質的、機能的に同一または類似の要素には同じ参照符号を付与する。
【００５２】
図１は、風力発電装置の一実施形態例の概略を示す三次元図である。図１において、風力発電装置１００はタワー１０２とナセル１０４を有すること、を特に示す。ローター１０６は、３つのブレード１０８と、スピナー１１０と共に、ナセル１０４に配置されている。稼働時において、ローター１０６は、風力によって回転するように設定されており、これによりナセル１０４内の発電機を動作させる。タワー１０２は特に、フランジセグメントを有する風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントを有している。結果として、タワー１０２は、輸送するのに単純な部品群と、これらをさらに高い精度と労力をほとんど必要とせず結合可能な手段によって、組み上げられる。
【００５３】
図２は、風力発電装置のタワーの一実施形態例の概略を示す三次元図である。タワー４００は、設置部末端４０１から頭部端部４０２までの長手方向に延在する。稼働時または組み上げられた状態においては、タワー４００の長手方向は、タワー４００の高さ方向に配向する。タワー４００は、６つのタワー部分構造４０３−４０８から構成されている。特に図３を参照すると、タワー部分構造（複数）は、ここでは３番目のタワー部分構造４０５と４番目のタワー部分構造４０６が示されているが、水平当接部４０９において、互いに当接して配置されている。図２および図３に示すように、タワー部分構造（複数）４０３−４０８は、風力発電装置の鋼製タワーリングセグメント（複数）を有しており、図４に一例として、これら個々のものが示されている。
【００５４】
図４におけるリングセグメント４１０は、第一の末端４１２から第二の末端４１４までに延在している。組み上げられた状態においては、好ましくは、第一の末端４１２はタワーの設置部に指向し、第二の末端４１４はタワーのタワー頭部に指向する。リングセグメント４１０の断面は、その断面の面法線は実質的に高さ方向に平行に配向し、ここで断面は部分リング形状の幾何学形状を有する。リングセグメント４１０の部分リング形状の断面は、複数の直線部分から構成されており、この複数の直線部分は、それぞれ互いに折曲り角度を成して配置されている。リングセグメント４１０は、連続した、折曲り角度を有する横向き面４１６を有する。折曲り横向き面は、例えばここに図示したように、全部で７つの直線部分から形成されており、ここで７つの直線部分は、互いに折曲り角度をもって配置される。特に図３から明らかなように、個別のタワー部分構造は、例えば全体で１０のリングセグメントを水平方向に、互いに隣接して配置するように、持つことができる。
【００５５】
タワー部分構造を構成するためには、リングセグメントは垂直に配向した当接面において互いに当接して配置される。当接面においては、リングセグメント４１０は第一の折曲りフランジ４１８と、反対側に配置された垂直当接面においては、第二の折曲りフランジ４１９を有する。第一の折曲りフランジ４１８と、第二の折曲りフランジ４１９は、リングセグメント４１０に折曲り角度をもって配置された直線部分として、それぞれ構成される。
【００５６】
第一の折曲りフランジ４１８と第二の折曲りフランジ４１９は、リングセグメント４１０を配置していくことでタワー部分構造を構成するとき、フランジは、フランジ上に貫通開口部が配置され、その通貫開口部は実質的にリング方向に平行に配向するよう、向き合わせられる。
【００５７】
図５ａは、フランジセグメントの一実施形態例による概略を示す三次元図である。フランジセグメント１は、基体２と、フランジ突起２０を有している。基体２は、第一の末端３から第二の末端４までリング方向に延在する。基体２は、基体２に沿ってリング方向と厚み方向からなる、内側円周側面１１を有する。さらに、基体２は、基体に幅方向と厚み方向に延在する、第一の当接面１２を有する。さらに、基体はリング方向と、幅方向に延在する、上面１０を有する。
【００５８】
上面１０と内側円周側面１１の交線は、上部内縁１３である。上面１０の反対面に配置される下面と、内側円周側面１１との交線は、下部内縁１４を構成する。さらに、上面１０には均等間隔に貫通開口部１６が配置され、その貫通開口部の配向方向は、実質的に厚み方向である。外側円周側面は内側円周側面１１の反対側に配置される。外側円周側面と上面１０の交線は、上部外縁を構成する。
【００５９】
フランジ突起２０は、同様に、基体２の第一の末端３に隣接する領域から、基体２の第二の末端４に隣接する領域までのリング方向を主方向として延在する。フランジ突起２０は、主方向として延在する第一の末端から第二の末端までの間で、多角形形状を有する。その結果フランジ突起２０は、その主方向において、６つの折曲り部分（角部）２８を有するが、これらは主方向に沿って延在し、その間において折曲り角を囲む直線となっている。さらに、フランジ突起２０から内部肩面１５の間において移行部２６が自由形状表面として構成されるよう表示されているが、この自由形状表面は円半径をなすような形状として構成される。内側肩面１５は、フランジ突起の内側に位置する上面１０の一部である。
【００６０】
フランジ突起２０は、第一の末端３の領域をその末端とする第一の延伸部（Fortsatz）２２を有する。第一の延伸部は、実質的に幅方向を範囲の主方向として延在する。同様に、フランジ突起２０は、基体２の第二の末端４において第二の延伸部２４を有する。延伸部２２と２４は、折曲りフランジ２０２、２０４を有するリングセグメント２００が、フランジセグメント１を配置するのに有利となる、はたらきを持つ。
【００６１】
図５ｂに詳細に示すとおり、延伸部２２はフランジ突起２０の第一の末端３において、延伸部材２３をもって終端している。延伸部材２３と、フランジ突起２０の外側円周側面は、移行部３２を介して外側肩面３０に移行する。外側肩面３０は、フランジ突起２０の外側に位置付けられる上面１０の一部である。移行部３２は、フランジ突起２０の主方向に沿って延在し、フランジ突起２０の外側円周側面が外側肩面３０に、移行部３２を介して移行する。
【００６２】
図６および図７において、どのようにして全部で４つのリングセグメントをお互い垂直、水平につなぎ合わせるかが示されている。第一のリングセグメント２１０と、第二のリングセグメント２２０は、風力発電装置の第一のタワー部分構造の、部分を構成している。第三のリングセグメント２３０と第四のリングセグメント２４０は、風力発電装置の第二のタワー部分構造の、部分を構成している。風力発電装置の第一のタワー部分構造は、風力発電装置の第二のタワー部分構造に隣接して、配置される。第一のリングセグメント２１０と第二のリングセグメント２２０は、垂直当接部３００において、互いに接続配置される。第三のリングセグメント２３０と第四のリングセグメント２４０は、垂直当接部３１０において、互いに接続配置される。
【００６３】
垂直当接部３００と垂直当接部３１０は、垂直方向において直接その真上には配置されず、その間に間隔（ズレ）を有する。第一のリングセグメント２１０は、第一のフランジセグメント２１４を有し、第二のリングセグメント２２０は第二のフランジセグメント２２４を有し、第三のリングセグメント２３０は第三のフランジセグメント２３４、第四のリングセグメント２４０は第四のフランジセグメント２４４を有する。フランジセグメント２１４、２２４、２３４、２４４はリングセグメント２１０、２２０、２３０、２４０に以前に示した説明により、配置されている。垂直方向に隣接するフランジセグメント（複数）は、フランジセグメントに設けられた貫通開口部によって互いに接続される。
【００６４】
特に、図６において、どのようにフランジセグメント２１４、２２４、２３４、２４４がリングセグメント２１０、２２０、２３０、２４０に配置されるかが示されている。さらに、どのように垂直方向の接続が、二つの水平方向に隣り合ったリングセグメント間で行われているかが示されている。垂直フランジ２１２、２２２、２３２、２４２は、同様に貫通開口部２１１、２３１を有し、これらの貫通開口部は実質的にリング方向に配向して配さている。垂直フランジは、これらの貫通開口部において、例えばナットやボルトなどの適切な締め具によって接続することができる。
【００６５】
本発明によるフランジセグメント２１４、２２４、２３４、２４４によって、リングセグメント２００、２１０、２２０、２３０、２４０を特に有利な仕方で互いに結合することができる。フランジセグメントはリングセグメントに、フランジセグメントにフランジ突起を形成するということにより、有利な仕方で配置することができる。ここで述べたフランジセグメントは、リングセグメントに、特に溶接により、単純な方法で配置することができ、その時歪みは生じないか、もしあるとしても溶接作業中の熱伝達によりリングセグメントにより少ない歪みを与えるだけである。
【００６６】
本発明において、以下の態様が可能であるが、これらに限定されない。
（態様１）風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントのためのフランジセグメントであって、
第一の末端から第二の末端までのリング方向に延在する部分円形状である基体を有し、該基体は、
上面と上面の反対にある下面と、
内側円周側面と外側円周側面と、
第一の末端における第一の当接面と、第二の末端における第二の当接面とを有し、
フランジ突起を有し、該フランジ突起は、
前記基体の上面に配置され、
実質的に第一の末端から第二の末端までのリング方向に延在することを特徴とする、風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントのためのフランジセグメント。
（態様２）
態様１によるフランジセグメントであって、フランジ突起は、第一の突起末端から第二の突起末端までを主方向として延在し、第一の突起末端から第二の突起末端との間の少なくとも部分的に、多角形形状を有し、および／または、フランジ突起の延在は、その主方向において、二つ以上の直線部分で構成されており、直線部分（複数）は、互いに角度を成して延在する、ことを特徴とする、フランジセグメント。
（態様３）
態様１または２によるフランジセグメントであって、上面と外側円周側面から構成される外側上縁と、および／または、上面と内側円周側面から構成される内部上縁とを有し、ここで、フランジ突起は、外側上縁、および／または、内側上縁に近接し、さらに好ましくは、フランジ突起の外側面は、フランジ突起の外側面と基体の外側円周側面がフランジセグメントの外側面を構成するように、内側円周側面に沿って配置され、および／または、ここで好ましくは、フランジ突起の内側面は、フランジ突起の内側面と基体の内側円周側面がフランジセグメントの内側面を構成するように、内側円周側面に沿って配置される、ことを特徴とする、フランジセグメント。
（態様４）
態様１乃至３のいずれか一によるフランジセグメントであって、フランジ突起は、（その外側肩面の面法線は好ましくはリング方向と半径方向とに直交するように配向し）、その外側肩面がフランジ突起と外側上縁との間に構成されるように、外側上縁と内側上縁の間で半径方向に配置され、および／または、内側肩面がフランジ突起と内側上縁との間に構成され、内側肩面の面法線が好ましくはリング方向と半径方向に直交する、ことを特徴とする、フランジセグメント。
（態様５）
態様１乃至４のいずれか一によるフランジセグメントであって、フランジ突起から内側肩面への移行部は自由形状面により構成され、ここで、自由形状面は好ましくは、内側肩面に指向するフランジ突起の内側円周側面と、内側肩面との間で半径（即ち円の形状）を構成し、および／または、フランジ突起から外側肩面への移行部は自由形状面により構成され、ここで、自由形状面は好ましくは、外側肩面に指向するフランジ突起の外側円周側面と、外側肩面との間で半径（即ち円の形状）を構成する、ことを特徴とする、フランジセグメント。
（態様６）
態様１乃至５のいずれか一によるフランジセグメントであって、フランジ突起は、第一の突起末端から第二の突起末端まで延在し、第一の延伸部が第一の突起末端に配置され、および／または、第二の延伸部が第二の突起末端に配置され、ここで第一の延伸部、および／または、第二の延伸部は半径方向に延在し、および／または、第一の延伸部は、上面と第一の当接面から構成される第一の横方向上部縁の方向に延在し、および／または、第二の延伸部は、上面と第二の当接面から構成される第二の横方向上部縁の方向に延在し、および／または、フランジセグメントは一体として構成され、好ましくは中実体から、特にフライス加工によって構成される、ことを特徴とする、フランジセグメント。
（態様７）
風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントであって、高さ方向と、リング方向と、幅を有する外殻セグメントを有し、前記外殻セグメントは、第一の水平当接面と、第二の水平当接面とを有し、組み立てられた際には、第一の水平当接面はタワー基礎部を指向し、第二の水平当接面はタワー最上部を指向し、態様１乃至６のいずれか一によるフランジセグメントは第一の水平当接面上、および／または、第二の水平当接面上に配置される、および／または、配置されることができる、ことを特徴とする、風力発電装置の鋼製タワーリングセグメント。
（態様８）
態様７による風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントであって、フランジセグメントが、風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントに、フランジ突起と風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントに隣接した領域に配置された、結合手段によって、結合される、および／または、結合されることができる、ことを特徴とする、風力発電装置の鋼製タワーリングセグメント。
（態様９）
態様７または８のいずれかによる風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントであって、水平当接面に対し、実質的に直交するよう配置された、第一の垂直当接面と第二の垂直当接面とを有し、ここで、第一の垂直フランジは、第一の垂直当接面に配置され、および／または、第二の垂直フランジは、第二の垂直当接面に配置され、ここで、第一の垂直フランジ、および／または、第二の垂直フランジは、風力発電装置の、隣り合う鋼製タワーリングセグメントの垂直フランジに結合するように、配置、構成され、ここで、第一の垂直フランジ、および／または、第二の垂直フランジは、半径方向の内向きに突出する、ことを特徴とする、風力発電装置の鋼製タワーリングセグメント。
（態様１０）
態様７乃至９のいずれか一による風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントであって、外殻セグメントは部分リング形状の断面を有し、断面の面法線は実質的に高さ方向に平行に配向し、ここで、部分リング形状の断面は、部分リング形状である幾何形状であり、外殻セグメントの部分リング形状断面は、二つ以上の直線部分を有し、この直線部分はそれぞれの間に角度を成して配置されており、および／または、第一の垂直フランジは直線部分で構成されており、外殻セグメントに対して角度を成して配置されており、および／または、第二の垂直フランジは直線部分で構成されており、外殻セグメントに対して角度を成して配置されており、および／または、外殻セグメントと第一の垂直フランジと第二の垂直フランジは一体として構成されている、ことを特徴とする、風力発電装置の鋼製タワーリングセグメント。
（態様１１）
風力発電装置のタワー部分構造であって、少なくとも、態様７乃至１０のいずれか一による、風力発電装置の第一の鋼製タワーリングセグメントと、態様７乃至１０のいずれか一による、風力発電装置の第二の鋼製タワーリングセグメントとを有し、風力発電装置の第一の鋼製タワーリングセグメントと、風力発電装置の第二の鋼製タワーリングセグメントは、少なくとも一つの実質的な垂直当接部において、それぞれ一つの垂直当接面において、それぞれが向き合う、ことを特徴とする、風力発電装置のタワー部分構造。
（態様１２）
態様１１による風力発電装置のタワー部分構造を２つ以上有し、一つずつ上に配置されていることを特徴とする、風力発電装置タワー。
（態様１３）
態様１２による風力発電装置タワーを有する、風力発電装置。
（態様１４）
風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントを製造する方法であって、特に態様７乃至１０による風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントを有し、高さ方向、リング方向、幅を有し、第一の水平当接面と第二の水平当接面を有し、ここで、組み上げられた際には、第一の水平当接面はタワーの設置部を指向し、第二の当接面はタワー頭部を指向する、外殻セグメントを提供し、少なくとも一つのフランジセグメントであって、特に該フランジセグメントは態様１乃至６のいずれか一によるものであり、ここで、該フランジセグメントは好ましくは、特にフライス方式によって、原材料から一体として製造されるものを製造、提供し、フランジセグメントを、第一の水平当接面に隣接する、第一の内側円周側面に設置し、および／または、フランジセグメントを、第二の水平当接面に隣接する、第二の内側円周側面に設置し、フランジセグメントまたはフランジセグメント（複数）を外殻セグメントに結合し、ここで好ましくは、フランジセグメントまたはフランジセグメント（複数）を外殻セグメントに結合する際には、好ましくはフランジ突起と風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントとが隣接する領域において、溶接することによって行う、
ことを特徴とする、風力発電装置の鋼製タワーリングセグメントを製造する方法。
（態様１５）
風力発電装置のタワー部分構造を製造する方法であって、特に風力発電装置のタワー部分構造は態様１１によるものであり、少なくとも、風力発電装置の第一の鋼製タワーリングセグメントと、風力発電装置の第二の鋼製タワーリングセグメントを提供し、特にこの風力発電装置の第一の鋼製タワーリングセグメントは態様７乃至１０のいずれか一によるものであり、風力発電装置の第二の鋼製タワーリングセグメントは態様７乃至１０のいずれか一によるものであり、風力発電装置の第一の鋼製タワーリングセグメントと、風力発電装置の第二の鋼製タワーリングセグメントを、それぞれの一つの垂直当接面の場合、少なくとも一つの垂直当接部において配置し、風力発電装置の第一の鋼製タワーリングセグメントと、風力発電装置の第二の鋼製タワーリングセグメントを、少なくとも一つの垂直当接部において結合し、ここで、さらに好ましくは、風力発電装置の第一の鋼製タワーリングセグメントと、風力発電装置の第二の鋼製タワーリングセグメントは垂直フランジを有しており、この垂直フランジは第一の当接面、および／または、第二の当接面に対して指向する縁に近接した内部円周側面に配置されており、ここで、さらに好ましくは、風力発電装置の第一の鋼製タワーリングセグメントと、風力発電装置の第二の鋼製タワーリングセグメントは、二つの近接する垂直フランジをつなぐことで、それぞれを結合する、ことを特徴とする、風力発電装置のタワー部分構造の製造方法。
なお、特許請求の範囲に付記した図面参照符号は、専ら理解を助けるためであって、開示の形態に限定することを意図するものではない。
【符号の説明】
【００６７】
１：  フランジセグメント
２、２１６、２２６：  基体
３：  第一の末端
４：  第二の末端
１０：  上面
１１：  内側円周側面
１２：  第一の当接面
１３：  内側上縁
１４：  内側下縁
１５：  内側肩面
１６：  貫通開口部
２０、２１８、２２８：  フランジ突起
２２：  第一の（フランジ突起の）延伸部
２３：  延伸部材
２４：  第二の延伸部
２６、３２：  移行部
２８：  折曲り部分
３０：  外側肩面
１００：  風力発電装置
１０２、４００：  タワー
１０４：  ナセル
１０６：  ローター
１０８：  ローターブレード
１１０：  スピナー
２００：  リングセグメント
２０２，４１８：  第一の折曲りフランジ（垂直方向フランジ）
２０４、４１９：  第二の折曲りフランジ（垂直方向フランジ）
２１０：  第一のリングセグメント
２１１：  貫通開口部
２１２、２２２、２３２、２４２：  折曲りフランジ（垂直方向フランジ）
２１４：  第一のフランジセグメント
２２０：  第二のリングセグメント
２２４：  第二のフランジセグメント
２３０：  第三のリングセグメント
２３１：  貫通開口部
２３４：  第三のフランジセグメント
２４０：  第四のリングセグメント
２４４：  第四のフランジセグメント
３００、３１０：  垂直方向当接部
４０１：  設置部末端
４０２：  頭部末端
４０３：  第一のタワー部分構造
４０４：  第二のタワー部分構造
４０５：  第三のタワー部分構造
４０６：  第四のタワー部分構造
４０７：  第五のタワー部分構造
４０８：  第六のタワー部分構造
４０９：  水平方向当接部
４１０：  リングセグメント
４１２：  第一の末端
４１４：  第二の末端
４１６：  折曲り横面
４１８：  第一の垂直フランジ
４１９：  第二の垂直フランジ
【図１】
0006918961.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
0006918961.tif 000006
【図５ｂ】
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【図６】
0006918961.tif 000008
【図７】
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