用于运输风力涡轮机的部件的方法和系统与流程

1.本发明涉及用于运输风力涡轮机的部件、特别是风力涡轮发电机和/或包括风力涡轮发电机的部件的方法和系统，其中，该部件被安装在特别是平坦（flat）的运输框架上。


背景技术：

2.用于风力涡轮机的通常重达数吨的重型紧凑部件的运输仍然是一个挑战。此类重型部件的示例特别是包括完全组装（机舱、发电机和轮毂）、部分组装（机舱和发电机）的风力涡轮发电机部件，以及作为单独部件的轮毂、发电机和/或机舱。已知两个通用概念以允许在船上运输这样的部件。
3.第一个概念被称为滚上/滚下（或滚装，roll
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on/roll
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off）（roro）。在该方法中，部件使用自推进式模块化运输器（spmt）或其他自推进式运输器来滚装上船和滚卸下船。为了使得能够实现该操作，该部件被安装在重且昂贵的通道框架上。
4.在被称为吊上/吊下（lift
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on/lift
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off，lolo）的替代方法中，部件可被安装在较便宜且不那么复杂的平坦运输框架上，但是，其中，船需要配备有起重机或类似物，以将框架上的部件吊到船上。
5.与lolo相比，roro允许更快的装载/卸载，这使得其成为不那么昂贵的替代方案，但是，平坦的框架不符合roro的概念，这是因为spmt或其他自推进式运输器无法从没有通道（tunnel）的框架释放。


技术实现要素：

6.本发明的一个目的在于允许在roro方法中使用不那么昂贵的没有通道的平坦运输框架。
7.该目的通过提供根据独立权利要求的方法和系统来实现。有利的实施例在从属权利要求中描述。
8.在第一方面，本发明涉及一种用于将风力涡轮机的部件、特别是风力涡轮发电机和/或包括风力涡轮发电机的部件运输到存储位置的方法，其中，该部件被安装在特别是平坦的运输框架上。该方法包括以下步骤：
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提供运输布置结构，其包括至少两个细长、高度可调整的自推进式运输器单元，特别是spmt单元，
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将其上安装有所述部件的运输框架定位到所述运输布置结构上，使得平行的自推进式运输器单元彼此以至少预定的横向距离隔开，
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使用所述运输布置结构，从而将所述部件滚动到已定位至少一个支撑装置的存储位置，使得所述至少一个支撑装置的至少一部分位于成对的至少两个自推进式运输器单元之间，
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降低所述自推进式运输器单元，使得所述运输框架停留在所述至少一个支撑装置上，
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将所述运输布置结构从被支撑的运输框架下方移除。
9.在此背景下，横向距离是在垂直于细长的自推进式运输器单元的纵向方向的水平的横向方向上的距离。优选地，在平行的自推进式运输器单元彼此以至少预定的横向距离隔开的同时，该自推进式运输器单元的前边缘和/或后边缘齐平，和/或该自推进式运输器单元具有相同的长度。
10.特别地，待接收在至少一对自推进式运输器单元之间、即接收在该横向距离所跨越的自由空间中的至少一个支撑装置具有最大为该预定的横向距离的宽度。换句话说，该预定的横向距离可被限定为将位于该成对的自推进式运输器单元之间的至少一个支撑装置的宽度，特别是附加地包括预定的公差值，该公差值描述了支撑装置和自推进式运输器单元之间所需的剩余间隙。
11.因此，本发明提出以如下方式按照平行的方式来布置至少一对自推进式运输器单元，即：使得在这两个自推进式运输器单元之间产生自由空间，其中，该自由空间至少在所产生的运输布置结构在将运输框架运输到该存储位置时的移动方向上、即在前导端或前端处是开放的/可进入的。例如，如果该至少两个自推进式运输器单元在与前部相对的尾端处机械地连接，则产生例如类似于叉车的叉状构造。支撑装置可被接收在该自由空间中，这是通过使带有运输框架和其上的部件的运输布置结构相对于该支撑装置移动，使得特别是平坦的运输框架可被方便地放置在该支撑装置上方。如果现在降低其上带有部件的运输框架，则运输框架停留在该至少一个支撑装置上。运输布置结构，特别是自推进式运输器单元，不再承载运输框架和部件的载荷，并且因此，特别是在反转移动方向之后，可从被支撑的运输框架下方移除，这再次借助于以下事实，即：该至少一对自推进式运输器单元之间的自由空间在至少一端处开放。
12.换句话说，具有其自推进式运输器单元、特别是spmt的运输布置结构被构造成“叉车”状或完全开放的构造，如下所述，使得其可利用处于其间的适当准备的支撑装置来定位。以这种方式，其上带有部件的运输框架一方面可在展开的运输布置结构上移动，从而允许运输期间的载荷分布和稳定支撑，并且另一方面，被稳定地存储在该存储位置，这是通过能够特别是附加地设置在运输框架的中央区域中承载载荷的中央支撑装置，在那里通常要承载来自风力涡轮机部件的最多载荷。以这种方式，特别是还可防止或减少框架的中央区域中的挠曲和/或弯曲。
13.通过使得能够实现容易且稳定的运输以及容易且稳定地存储在支撑装置上，该支撑装置也可位于运输框架的中央区域中，本发明特别地允许将低成本的平坦运输框架与配备roro的船一起使用。允许在不需要起重机的情况下对平坦的运输框架上的风力涡轮机部件的装载和卸载。然而，除了用于船之外，根据第一方面的方法还可应用于其他存储位置，例如用于仓库等中的暂时存储。总之，可在配备成用于roro方法的低成本的船上使用没有通道的低成本的平坦运输框架。运输框架上的部件可在没有起重机的情况下使用spmt或类似的自推进式运输器来装载和卸载。
14.如在包括运输布置结构和该至少一个支撑装置的根据本发明的运输系统中所见，这些部件在其尺寸和功能上相互匹配。例如，运输布置结构适于构造成使得至少一个支撑装置的至少一部分装配到该至少一对自推进式运输器单元之间的自由空间中。也就是说，预定的横向距离相应地等于该至少一个支撑装置或其部分的对应宽度，特别是包括公差
值，或者至少略大于该对应宽度。该至少一个支撑元件的高度落入到对于自推进式运输器单元可调整的范围中，使得当运输框架将被放置在该至少一个支撑装置上方时，自推进式运输器单元可被调整到较高的高度，并且当运输框架将被放置在该至少一个支撑元件上或者自推进式运输器单元将被定位于仍支撑在该至少一个支撑元件上的运输框架下方时，可被调整到较低的高度。根据本发明的运输系统还可包括特别是平坦的运输框架。在这方面，相应地该至少一个支撑元件尺寸被设定成并且运输布置结构可被构造成稳定地承载运输框架。
15.由于根据本发明的运输系统将用于执行根据本发明的任何方法，因此关于根据本发明的方法的所有特征和说明也适用于根据本发明的运输系统，并且反之亦然。
16.要注意的是，优选地，可通过液压装置来提供自推进式运输器单元的高度可调整性，然而，也可采用其他调整装置，例如包括电致动器的那些调整装置。
17.关于待运输的风力涡轮机部件，该部件可优选地包括其中收容有风力涡轮发电机的机舱以及轮毂。然而，该部件还可以是风力涡轮发电机本身、没有发电机的机舱或轮毂或者其中收容有发电机的机舱。当然，也可使用本发明的方法和系统来运输风力涡轮机的其他部件。
18.当然，该运输布置结构还可用于在稍后的时间点将带有部件的运输框架远离存储位置运输，或者从先前的存储位置运输，以将其运输到当前的存储位置。例如，这样的过程可包括以下步骤：
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将运输布置结构定位在处于其存储位置的运输框架下方，使得该至少一个支撑装置的至少一部分位于成对的至少两个自推进式运输器单元之间，所述自推进式运输器单元彼此以至少预定的横向距离隔开，
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增加所述自推进式运输器单元的高度，使得所述运输框架从所述至少一个支撑装置被抬起，并且支撑在自推进式运输器上，以及
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使用所述运输布置结构将所述运输框架远离存储位置运输。
19.原则上，自推进式运输器单元相对运输框架的相对定向是任意的，该运输框架优选地具有至少基本上矩形的基底形状。然而，可能有利的是，如果自推进式运输器单元被布置成平行于运输框架的至少一对平行的基底侧面（base side）。也就是说，特别地，该框架具有至少基本上矩形的基底形状，该基底形状具有正交的两对平行的基底侧面，其中，自推进式运输器单元被布置成平行于所述对中的一对的基底侧面。这可简化在运输部件时的操纵。
20.如已经简短地论述的，通过在所述自推进式运输器单元的尾端处采用间隔器单元，所述自推进式运输器单元可被机械地隔开，或者通过同步地控制所述自推进式运输器单元，所述自推进式运输器单元可被电子地隔开。在第一具体实施例中，通过将间隔器单元用作运输布置结构的一部分来实现叉车状构造。该间隔器单元可优选地具有等于该预定的横向距离的宽度，并且可在它们的端部处耦接到一对自推进式运输器单元两者，例如，使得产生叉状布置结构和/或类似长u形的形状。该间隔器单元机械地强制实施自推进式运输器单元的平行以及该预定的横向距离，并且因此强制实施该自由空间。
21.然而，在替代的第二实施例中，一旦调整限定自由空间的构造，就也可通过分别控制自推进式运输器单元以同步的方式操作，来电子地强制实施这种平行和保持至少该预定
的横向距离。对于用于自推进式运输器单元、特别是smpt的控制系统，这样的同步模式是已知的。
22.要注意的是，独立于这两个替代实施例，根据本发明的运输系统当然可包括用于控制自推进式运输器单元/运输布置结构的操作的控制装置。特别地，该控制装置或其一部分可以是该运输布置结构的一部分和/或甚至允许自主操作，特别是当将带有部件的运输框架驱动到存储位置和/或在存储时从运输框架下方移除运输布置结构时。当然，该控制装置还可被构造成控制自推进式运输器单元的高度调整装置的操作。
23.在优选实施例中，可使用多个支撑装置，其中，当所述运输框架下降到所述支撑装置上时，待位于成对的自推进式运输器单元之间的至少一个支撑装置在中央支撑所述运输框架，并且其中，所述支撑装置中的至少一个支撑装置被定位成使得当所述运输框架下降到所述支撑装置上时，所述支撑装置横向地（laterally）支撑所述运输框架。例如，可使用三个特别是细长的支撑装置，一个在中央支撑运输框架，另外两个横向地支撑运输框架。在一个具体实施例中，三个特别是细长的平行定向的支撑装置被定位在所述存储位置处，使得两个自推进式运输器单元中的每一个移动到两个支撑装置之间的空间中。
24.例如，通常，梁和/或混凝土块可被用作该至少一个支撑装置中的至少一个。虽然优选地在船上使用特别是包括接口装置和/或保持结构以提供对运输框架的更好的保持的梁，但是在具有不摇曳/不摇摆的地板的存储位置，简单的混凝土块就足以提供带有风力涡轮机部件的运输框架的牢固支撑部（standing）。
25.在一个特别优选的实施例中，该至少一个支撑装置中的至少一个包括用于将被支撑的运输框架保持在其存储位置的保持结构和/或用于将被支撑的运输框架紧固在其存储位置的紧固装置，特别是突起，该突起在其上表面上与相对应的框架结构接合和/或接收相对应的框架结构。以这种方式，特别是在船上，提供了带有部件的运输框架和该至少一个支撑装置的更加稳定和牢固的支撑部。例如，该至少一个支撑元件可包括突起，例如三角形或销状的突起，该突起接合到凹部、开口、开孔或其他框架结构中。该突起可优选地是逐渐变细的，使得它们可被引导到相对应的框架结构中，并且实现在降低运输框架的同时的某种自动对准。附加地或替代地，可设置紧固装置，例如机械连接，如销和/或螺栓连接、夹持连接、钩连接等。
26.在有利的实施例中，特别是处于该至少一个支撑装置上的垫片元件和/或机械调整装置可用于为该多个支撑装置配置预定的、特别是平衡的支撑载荷分布。特别是当使用具有多个支撑表面的支撑装置和/或多个支撑装置时，可能会发生不均匀的载荷分布，这可能导致稳定性降低和/或局部磨损效果。通过使用垫片元件和/或机械调整装置，例如可调整的支撑表面，可优化载荷分布，特别是关于平衡的载荷分布进行优化。例如，在其中使用中央支撑装置和两个横向（lateral）支撑装置的情况下，可在横向支撑装置上使用垫片元件或机械调整装置，以确保载荷也由横向支撑装置承载，而不仅是由中央支撑装置承载，风力涡轮机部件、特别是风力涡轮发电机的重心将定位在该中央支撑装置处。
27.本发明优选地用于运输到船上、特别是水上舰船（water vessel）上的存储位置，以便能够使用该船将风力涡轮机部件运输到目的地，例如架设地点。
28.因此，在第二方面，本发明还提供了一种用于在船上运输风力涡轮机的部件、特别是风力涡轮发电机和/或包括风力涡轮发电机的部件的方法。这样的方法包括：
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使用根据第一方面所述的方法来将所述部件运输到船上的存储位置，以及
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在所述部件被存储在所述存储位置的同时将所述船移动到目的地。
29.所使用的船特别地可以是水上舰船，例如轮船（ship）。以这种方式，风力涡轮机部件可被运输到将要架设风力涡轮机的海上目的地。
30.在船到达其目的地之后，可执行以下步骤：
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将运输布置结构定位在处于其存储位置的运输框架下方，使得该至少一个支撑装置的至少一部分位于成对的至少两个自推进式运输器单元之间，所述自推进式运输器单元彼此以至少预定的横向距离隔开，
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增加所述自推进式运输器单元的高度，使得所述运输框架从所述至少一个支撑装置被抬起，并且支撑在自推进式运输器上，
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使用所述运输布置结构使所述部件从所述船滚动。
31.如已经关于第一方面论述的，运输布置结构也可有利地用于将带有部件的运输框架远离存储位置运输，例如运输到卡车上的另一个存储或运输位置，或者直接运输到架设地点。
32.在有利的实施例中，在运输框架在存储位置被下降到支撑装置上之后，运输框架和/或该至少一个支撑装置可通过附加的固定装置来固定就位。特别地，例如使用已经提到的紧固装置，特别是销或螺栓连接，该运输框架可被固定到该至少一个支撑装置。替代地或附加地，运输框架和/或该至少一个支撑装置可被牢固绑扎（lashed down）到船的甲板，以将运输框架固定在存储位置。在一个具体实施例中，所述运输框架和/或所述至少一个支撑装置的特别是包括d形环和/或开孔的至少一个绑扎装置被用于将所述运输框架和/或所述至少一个支撑装置牢固绑扎到所述船的甲板。
附图说明
33.通过结合附图考虑的以下详细描述，本发明的其他目的和特征将变得显而易见。然而，附图仅是仅出于说明的目的而设计的原理图，并且不限制本发明。附图示出了：图1示出了运输框架，其具有安装在其上的由生产支腿支撑的风力涡轮机部件，图2示出了用于将运输框架运输到存储位置的准备好的运输布置结构，图3示出了一示意性顶视图，其示出了位于处于其生产支腿上的运输框架下方的运输布置结构，图4示出了图3的状况的示意性侧视图，图5示出了在通过运输布置结构抬升运输框架之后的图4的示意性侧视图，图6示出了准备好的支撑布置结构，其包括混凝土块（concrete block）作为支撑装置，图7示出了一示意性顶视图，其示出了位于图6的支撑布置结构上方的运输框架，图8示出了图7的状况的示意性侧视图，图9示出了在将运输框架降低到支撑布置结构上之后的图8的示意性侧视图，图10示出了正被运输到船中的运输框架，图11示出了一示意性顶视图，其示出了作为船上的支撑装置的准备好的三个梁的支撑布置结构以及运输布置结构，
图12示出了图11的梁的具体实现，图13示出了一示意性顶视图，其示出了位于图11的支撑布置结构上方的运输框架，图14示出了图13的状况的示意性侧视图，图15示出了在将运输框架降低到支撑布置结构上之后的图14的示意性侧视图，图16示出了在移除运输布置结构之后的图15的状况的示意性顶视图，图17示出了处于图16的状况下的具体实施例的透视图，以及图18示出了被牢固绑扎到船的甲板的图17的具体实施例。
具体实施方式
34.图1示意性地示出了安装到没有通道的平坦运输框架2上的风力涡轮机部件1。在这种状况下，运输框架2仍由其生产支腿3支撑，即准备好拾取并运输到中间存储所，例如仓库，直到需要该风力涡轮机部件1来架设风力涡轮机。
35.在该实施例中，风力涡轮机部件1包括已经具有安装在其中的风力涡轮发电机的机舱4以及轮毂5。然而，部件1还可以是风力涡轮发电机本身、没有发电机的机舱4或轮毂5或者其中收容有发电机但尚未附接轮毂5的机舱4。
36.例如，带有生产支腿3的平坦运输框架2，例如生产梁，以及安装在其上的部件1，可能已使用内部运输移动器系统运输到拾取位置，例如生产设施外部的中间存储站上。
37.在下面的附图中，尽管仍然存在，但是为了描绘和解释的简单起见，大部分从附图中省略了部件1。
38.图2示出了已经准备好的运输布置结构6的示意图，其用于将其上具有部件1的运输框架2运输到存储位置。该运输布置结构6包括两个自推进式运输器单元7，在这种情况下为smtp，该自推进式运输器单元7是细长的并且两者都具有相同的长度。自推进式运输器单元7平行布置，并且使得它们的前边缘8以及它们的后边缘9齐平。平行的自推进式运输器单元8具有限定的横向距离10，使得形成该对自推进式运输器单元7之间的自由空间11。在图2中，已使用最小横向距离10，其可通过使用间隔器单元12容易地以机械方式提供，该间隔器单元12将自推进式运输器单元7机械地耦接在一起，使得它们平行定向并且具有横向距离10。然而，也可如所示地布置自推进式运输器单元7，并且其后使用同步操作模式，使得维持自推进式运输器单元7的相对位置和定向。通常，自推进式运输器单元7的操作可由控制装置13来控制，该控制装置13也可通过连接控制组件14而被机械地包括于运输布置结构6中，或者可被构造成无线地控制自推进式运输器单元7。
39.在其中使用间隔器单元12的图2中所示的构造中，由于自由空间11在一个端部15处开放，因此产生了类似于叉车的叉状几何形状，在这种情况下，在运输带有部件1的运输框架2时，该端部15将是关于移动方向的前导端（前端）。因此，间隔器单元12在相对的端部16、即尾端处连接自推进式运输器单元7。
40.横向距离10被选择成使得如后面将解释的，支撑装置可通过相对于该支撑装置移动运输布置结构6而被接收在自由空间11中。
41.为了运输其上安装有风力涡轮机部件1的平坦框架2，在准备好如图2中所示的运输布置结构之后，运输布置结构6在运输框架2下方移动，如分别示出了顶视图和侧视图的
图3和图4中示意性地示出的。如可以看到的，自推进式运输器单元7在运输框架2下方的生产支腿3之间移动。
42.在后续的步骤中，如图5中所示，为简单起见仅在图5中示出的液压高度调整装置17由控制装置13控制，以增加自推进式运输器单元7的高度，从而将运输框架2从生产支腿3向上抬起并释放任何保持耦接。该过程由箭头18指示。
43.由于其上安装有部件1的运输框架2现在从生产支腿3释放，因此它可使用运输布置结构6来运输到仓库中的存储位置19，该存储位置19已如图6中所示地来准备。在存储位置19处，多个支撑元件20，在这种情况下为混凝土块21、21a，已经按照一定样式定位，该样式具有两个横向排22以及在这些外部排22之间居中的单个中央混凝土块21a。
44.现在可选地自主地控制运输布置结构6，使得自推进式运输器单元7按照指示移动方向的箭头23而使运输框架2在支撑装置20上方移动。由于可在前导端15处进入的自推进式运输器单元7之间的自由空间11，因此自推进式运输器单元7可移动为使得所述混凝土块21a被接收在自由空间11中，如图7的顶视图和图8的侧视图中所示。现在可再次控制高度调整装置17，以降低自推进式运输器单元7的高度，使得运输框架2降低到混凝土块21、21a上，如图9中示出和箭头24所示的。由于仓库中的存储位置19处的地板不像例如在轮船上那样移动，所以混凝土块21、21a足以作为支撑装置20，以用于特别是在更长的时间段内稳定地支撑其上安装有风力涡轮机部件1的运输框架2。
45.特别地，由于如关于图2所描述的运输布置结构6的有利构造而可使用的中央支撑装置20，即混凝土块21a，在运输框架2和部件1的重心处接收载荷，从而防止了运输框架2的下垂，特别是挠曲和/或弯曲。
46.一旦运输框架2以被降低到支撑装置20上，在这种情况下为降低到混凝土块21上，运输布置结构6就可从运输框架2下方移除，特别是通过反转移动方向，使得自推进式运输器单元7可利用其自由空间11的开口端15通过混凝土块21a。
47.如果在后面的时间风力涡轮机部件1将被用于架设风力涡轮机，则运输布置结构6随后可用于将其上带有风力涡轮机部件1的运输框架2运输到船上，特别是运输到船上的存储位置上。运输布置结构6可再次被置于运输框架2下方的位置，如已经关于图3和图4论述的，其中，在图2中所示的运输布置结构6的构造中，由于自由空间11，混凝土块21不会造成任何问题。然后，框架2被从混凝土块21、21a抬起，并且可被运输到船25上，在这种情况下为运输到轮船上，如图10中的箭头26所示。
48.如图11中所示，已经准备船25上的存储位置27，这是通过放置三个平行的梁28、28a作为支撑装置20。同样，两个横向支撑装置20、即梁28被定位成与中央支撑装置20、即梁21a相邻。
49.图12示出了细长的梁28的有利的具体实施例。如可以看到的，横向梁28在其表面上具有突起29，在这种情况下，该突起29限定了用于接收框架2的相对应的结构特征的空间。也就是说，该突起29形成与相对应的框架结构接合的保持结构。中央梁28a还包括作为保持结构的三角形突起30。要注意的是，在突起29也处于其内侧上的情况下，突起29和突起30两者都可以是逐渐变细的，以促进运输框架2在支撑元件20上的正确对准。
50.梁28还可具有用于将运输框架2紧固到梁28、28a的紧固装置，但是该紧固装置在图12中未示出。此外，如将关于图14和图15论述的，梁28包括机械调整装置，以提供平衡的
载荷分布。
51.图11还示意性地示出了沿移动方向31朝向存储位置27移动的运输布置结构6。如可以看到的，每个自推进式运输器单元7在两个梁28、28a之间移动，使得中央梁28a被接收在自由空间11中，从而不会妨碍将运输框架移动到作为支撑装置20的梁28、28a上方。
52.在分别提供顶视图和侧视图的图13和图14中示意性地示出了所产生的构造。
53.同样，如果运输框架2通过降低自推进式运输器单元7的高度而被降低，则它由作为支撑装置20的梁28、28a来支撑，如图15中所示。运输布置结构6，特别是自推进式运输器单元7，不再承载运输框架2和安装在其上的部件1的载荷，并且可被自由地移除。
54.在将运输框架2降低到梁28上之前或期间，可优化对梁28、28a的载荷分布。可形成至少横向梁28的一部分的机械调整装置32可用来调整支撑表面和/或保持结构（突起29、30）的高度。然而，如图14中所示，可附加地或替代地使用垫片元件33。以这种方式，载荷不仅由中央梁28a承受，而且还由横向梁28承受。
55.现在可再次使运输布置结构6离开，例如用于收集准备好装载（loadout）的带有风力涡轮机部件1的下一个运输框架2。图16中示意性地示出了所产生的构造，并且图17中示出了示例性的具体实施例。在图17的实施例中，作为保持结构的突起29接收作为框架结构的框架2的横梁34。
56.如图18中所示，带有风力涡轮机部件1的运输框架2可通过绳索35来绑扎到船甲板36上，其中，可使用特别是处于横梁34处的框架2的相对应的绑扎装置，例如d形环和/或开孔。
57.要注意的是，特别是附加地还可能通过机械固定装置，例如销和/或螺栓连接，来将运输框架2固定到梁28、28a。
58.为了将带有部件1的运输框架2卸载在船25的目的地处，可再次采用运输布置结构6，如已经描述的。
59.尽管参考优选实施例详细地描述了本发明，但本发明并不受所公开的示例限制，在不脱离本发明的范围的情况下，本领域技术人员能够从所公开的示例得到其他变型。