DE10333628A1

DE10333628A1 - Vorrichtung zum Reinigen von oberhalb der Erdoberfläche längserstreckten Baukörpern, insbesondere von Rotorflügeln einer Windkraftanlage

Info

Publication number: DE10333628A1
Application number: DE10333628A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Buss; Rainer Plottki; Friedrich Hamm
Original assignee: BUSS HAMM PLOTTKI oHG; BUSS-HAMM-PLOTTKI oHG
Current assignee: BUSS HAMM PLOTTKI oHG; BUSS-HAMM-PLOTTKI oHG
Priority date: 2003-07-24
Filing date: 2003-07-24
Publication date: 2005-02-17

Abstract

Bei einer Vorrichtung zum Reinigen von oberhalb der Erdoberfläche angeordneten längserstreckten Baukörpern, insbesondere von Rotorflügeln einer Windkraftanlage, mit wenigstens einer Reinigungseinrichtung, ist vorgesehen, daß sie ein Fahrgestell aufweist, auf dem wenigstens eine Trageinrichtung für die Reinigungseinrichtung angeordnet ist, wobei die Trageinrichtung die Reinigungseinrichtung an die Baukörper heranführbare Tragmittel aufweist. DOLLAR A Mit dieser Vorrichtung ist eine gründliche Reinigung der Baukörper vor Ort durchführbar.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen von oberhalb der Erdoberfläche angeordneten längserstreckten Baukörpern, insbesondere von Rotorflügeln einer Windkraftanlage, mit wenigstens einer Reinigungseinrichtung.
Oberhalb der Erdoberfläche angeordnete Baukörper können aufgrund von Witterungs- und Insekteneinflüssen verschmutzen. Insbesondere bei bewegten Rotorflügeln einer Windkraftanlage können abgestorbene Insekten an der Oberfläche dieser Rotorflügel anhaften. Insbesondere auf den Vorderkanten der Rotorflügel können bei niedrigen Windgeschwindigkeiten Insekten aufschlagen und haften bleiben. Dadurch wird eine rauhe Oberfläche ausgebildet, welche bei stärkerem Wind zu einem Abreißen der Luftströmung führt. Auf nachteilige Weise sinkt die Stromausbeute der Windkraftanlage. Es wurden bereits Leistungsverluste bis auf die Hälfte beobachtet.

Die Notwendigkeit, Rotorflügel einer Windkraftanlage zu reinigen ist, im Stand der Technik bereits erkannt worden. Zu diesem Zweck wurden die Rotorflügel von der Windkraftanlage abmontiert und einer Reinigungseinrichtung zugeführt. Diese Einrichtung ist beispielsweise eine erdgebundene Waschanlage, mit der die abmontierten Rotorflügel gereinigt werden können. Durch die Abmontage und den Transport entstehen jedoch hohe Kosten, zudem ergibt sich aus dieser Vorgehensweise eine längere Stillstandszeit der Windkraftanlage.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung aufzuzeigen, mit der eine gründliche Reinigung der Baukörper vor Ort durchführbar ist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vorrichtung ein Fahrgestell aufweist, auf dem wenigstens eine Trageinrichtung für die Reinigungseinrichtung angeordnet ist, wobei die Trageinrichtung die Reinigungseinrichtung an die Baukörper heranführbare Tragmittel aufweist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat ein Fahrgestell, so daß sie verfahrbar ist. Auf dem Fahrgestell ist über eine Trageinrichtung die Reinigungseinrichtung angeordnet, so daß mit dem Fahrgestell die Reinigungseinrichtung somit zu den zu reinigenden Baukörpern transportierbar ist. Es ist nicht mehr erforderlich, die Baukörper zu einer stationär angeordneten Reinigungseinrichtung zu bringen, vielmehr ist die Reinigungseinrichtung vorteilhaft mobil ausgebildet und den zu reinigenden Baukörpern zuführbar.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist auf dem Fahrgestell die Trageinrichtung auf, welche die Reinigungseinrichtung an die Baukörper heranführbare Tragmittel hat. Mit den Tragmitteln ist es somit ermöglicht, die Reinigungseinrichtung zu den Baukörpern heranzuführen, also bei hoch oberhalb der Erdoberfläche angeordneten Baukörpern an diese anzuheben. Rotorflügel einer Windkraftanlage sind dabei regelmäßig über 50 Meter oberhalb der Erdoberfläche angeordnet.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es vorteilhaft ermöglicht, längserstreckte Baukörper, insbesondere Rotorflügel einer Windkraftanlage, vor Ort mit der Reinigungseinrichtung reinigen zu können. Der Betrieb der Windkraftanlage ist lediglich für die Durchführung der Vor-Ort-Reinigung einzustellen, nach Abschluß der Reinigung kann der Betrieb der Windkraftanlage sofort wieder aufgenommen werden.

Nach einer ersten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Tragmittel zumindest einen Auslegerarm aufweisen, im Bereich dessen freien Endes die Reinigungseinrichtung gehalten ist. Der Auslegerarm ist auf dem Fahrgestell angeordnet und wird mit diesem den zu reinigenden Baukörpern angenähert. Mit dem Auslegerarm kann anschließend die Reinigungseinrichtung an den zu reinigenden Baukörper herangeführt werden, wozu der Auslegerarm in eine Auslegeposition gebracht wird. Durch eine geeignete Dimensionierung des Auslegerarmes ist es möglich, die Reinigungseinrichtung beispielsweise einem vertikal und damit parallel zum Mast der Windkraftanlage ausgerichteten Rotorflügel anzunähern. Dabei kann vorgesehen sein, daß sich die Reinigungseinrichtung von dem Auslegerarm lösen kann. Die Reinigungseinrichtung kann beispielsweise Mittel aufweisen, mit der sie sich selbstständig entlang der Längserstreckung des Rotorflügels bewegt.

Vorzugsweise ist jedoch vorgesehen, daß die Reinigungseinrichtung am Auslegerarm verbleibt und mit diesem den längserstreckten Baukörper entlang bewegt wird. Dazu sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, daß der Auslegerarm teleskopierbar ist. Die Länge des Auslegerarmes ist somit veränderbar, durch eine Längenvergrößerung ist die Reinigungseinrichtung zunächst an das freie Ende eines vorzugsweise vertikal in einer Ruhestellung ausgerichteten Rotorflügels ansetzbar. Durch Verlängern des Auslegerarmes kann die Reinigungseinrichtung den Rotorflügel entlang bis zur Nabe des Rotors der Windkraftanlage geführt werden.

Vorzugsweise weist die Reinigungseinrichtung wenigstens eine in eine Bewegung versetzbare Bürste auf. Diese Bürste kann über die Oberfläche des Baukörpers geführt werden, wodurch der Baukörper von Schmutz und Insektenresten gereinigt wird. Die Bürste ist vorzugsweise eine Walzenbürste, der ein Rotationsantrieb zugeordnet ist.

Um die Reinigungsleistung zu erhöhen, ist vorzugsweise der Bürste zumindest eine Zuführungsleitung für eine Reinigungsflüssigkeit zugeordnet. Über diese Zuführungsleitung kann in den Reinigungsbereich, in dem die Bürste an die Oberfläche des Baukörpers angelegt ist, eine Reinigungsflüssigkeit zugeführt werden. Diese Reinigungsflüssigkeit, beispielsweise Wasser mit schmutz- bzw. insektenlösenden Zusätzen, verbessert die Reinigungswirkung, sie kann mit hohem Druck angeführt werden.

Damit die zugeführte Reinigungsflüssigkeit wieder aufgefangen werden kann, ist der Bürste vorzugsweise zumindest eine Auffangeinrichtung für die Reinigungsflüssigkeit zugeordnet. Diese Auffangeinrichtung ist zweckmäßigerweise unterhalb der Bürste angeordnet und kann von der Bürste herabtropfende und die Oberfläche des Baukörpers herabfließende Reinigungsflüssigkeit aufnehmen. Die Reinigungsflüssigkeit kann aus dem Reinigungsbereich abgeführt werden und beispielsweise einer Wiederaufarbeitung und erneuten Zuleitung als Reinigungsflüssigkeit zu der Bürste zugeführt werden.

Nach einer nächsten Weiterbildung der Erfindung weist die Reinigungseinrichtung ein Haltegestell auf, an dem mehrere Bürsten angeordnet sind. Mit dem Haltegestell können somit mehrere Bürsten gleichzeitig an den Baukörper angenähert werden, so daß zeitgleich eine Reinigung eines größeren Oberflächenabschnittes des Baukörpers ermöglicht ist. Dabei können wenigstens zwei Walzenbürsten koaxial zueinander angeordnet sein. Durch dieses definierte Nebeneinanderanordnen der Bürsten ist eine bestimmte Baukörperbreite abdeckbar. Beispielsweise sind mehrere Walzenbürsten koaxial nebeneinander angeordnet, so daß die Seitenfläche eines Rotor flügels zwischen der Vorder- und der Hinterkante überspannt wird.

Insbesondere für die vordere Kante eines Rotorflügels einer Windkraftanlage ist nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß an dem Haltegestell eine Gruppe einander angenäherter Walzenbürsten angeordnet ist, deren Achsen einander schneiden. Es wird somit ein Bürstenbündel ausgebildet, das der Kante des Rotorflügels zugeführt wird. Diese schmale abgerundete Kante wird durch diese Bürsten gereinigt. Für diese Gruppe der Walzenbürsten ist an dem Haltegestell bevorzugt ein separater Haltearm vorgesehen, der gegenüber dem Haltegestell separat bewegbar ist. Für verschiedene Rotorblattabmessungen ist durch diese Verstellbarkeit eine Ausrichtung der für die Vorderkante des Rotorflügels vorgesehenen Bürsten zu den übrigen am Haltegestell angeordneten Bürsten ermöglicht. Die Bürsten werden in der Weise zueinander ausgerichtet, daß mit einem Reinigungsgang zugleich die Seitenfläche des Rotorflügels und die vordere Kante des Rotorflügels gereinigt wird. Entsprechende Bürsten können auch für die Hinterkante des Rotorflügels vorgesehen sein.

Nach einer nächsten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Haltegestell als Profilelementekäfig ausgebildet ist, der eine Durchstecköffnung für den zu reinigenden Baukörper aufweist. Ein entsprechend ausgebildeter Profilelementekäfig kann wie ein Ring mit dem Auslegerarm auf den Rotorflügel aufgeschoben werden. Durch das geeignete Anordnen von Bürsten in diesem Profilelementekäfig ist eine gleichzeitige Reinigung des gesamten Umfanges des Rotorflügels ermöglicht. Beiden Längsflächen des Rotorflügels sowie beiden schmalen Kanten des Rotorflügels können Bürsten zugeordnet sein, die bei einem Verschieben des Profilelementekäfigs entlang der Längserstreckung des Rotorflügels die Oberfläche reinigen.

An dem Haltegestell kann zudem zumindest eine Personenplattform angeordnet sein. Eine in dieser Personenplattform aufgenommene Person kann eine Einstellung der Bürstenanordnung der Reinigungseinrichtung vornehmen. Zudem kann diese Person Montagearbeiten durchführen und die Reinigungsleistung überwachen. Zum Überwachen der Reinigungsleistung kann an dem Haltegestell aber auch eine Kamera angeordnet sein, welche die Oberfläche des gereinigten Baukörpers erfaßt.

Zur weiteren Ausbildung der Erfindung ist schließlich vorgesehen, daß das Fahrgestell von einem Landfahrzeug oder von einem Schwimmfahrzeug bereitgestellt ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist somit für auf dem Land angeordnete Baukörper als auch für oberhalb einer Wasseroberfläche angeordnete Baukörper, z. B. Offshore-Windkraftanlagen, einsetzbar.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:
1: eine Seitenansicht einer Windkraftanlage, der eine Vorrichtung zum Reinigen der Rotorflügel zugeordnet ist,
2: eine weitere Seitenansicht der Windkraftanlage gemäß 1,
3: eine maßstäblich vergrößerte Ansicht der Einzelheit III in 2,
4: eine maßstäblich vergrößerte Ansicht der Einzelheit IV in 1 und
5: eine Teilseitenansicht der Reinigungseinrichtung.
Die Windkraftanlage in 1 und 2 weist einen Mast 1 auf, auf den eine Gondel 2 aufgesetzt ist. Die Gondel 2 trägt einen Rotor 3 mit Rotorflügeln 4.
Ein Rotorflügel 4 befindet sich in etwa senkrechter Ausrichtung unterhalb der Nabe des Rotors 3. Diesem Rotorflügel 4 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Reinigen zugeordnet. An den Rotorflügel 4 ist dabei eine Reinigungseinrichtung 5 herangeführt, die am freien Ende eines teleskopierbaren Auslegerarmes 6 angeordnet ist.
Aus 3 geht hervor, daß am freien Ende des Auslegerarmes 6 über ein Drehgelenk 7 ein Haltegestell 8 angelenkt ist. Das Haltegestell 8 trägt Bauteile der Reinigungseinrichtung 5, wobei die Reinigungseinrichtung 5 an einem Reinigungsarm 9 angeordnete Walzenbürsten 10 umfaßt. Die Drehachsen der Walzenbürsten 10 sind quer zur Längserstreckung des Rotorflügels 4 ausgerichtet. Jede Walzenbürste 10 ist dabei an einem Profil 11 drehbar angelenkt, wobei das Profil 11 über Zugfedern 12 an einem Widerlagersteg 13 angelenkt ist. Unmittelbar oberhalb der Walzenbürsten 10 sind die freien Enden von Reinigungsmittelzuleitungen 14 angeordnet. Unterhalb der Walzenbürsten 10 ist eine Auffangeinrichtung 15 für die Reinigungsflüssigkeit vorgesehen.
Vom Haltegestell 8 zweigt ein separater Haltearm 16 ab, an dem eine Gruppe von Walzenbürsten 10 angeordnet ist. Die Drehachsen dieser Walzenbürsten 10 schneiden einander, auch diesen Walzenbürsten 10 ist eine Zuführungsleitung 14 für Reinigungsflüssigkeit sowie eine Auffangeinrichtung 15 zugeordnet. In 5 ist ersichtlich, daß die an dem Haltearm 16 angeordneten Walzenbürsten 10 der vorderen, durch den Wind zu führenden Kante des Rotorflügels 4 zugeordnet sind.
3 zeigt noch, daß der Reinigungseinrichtung 5 eine korbartig ausgebildete Personenplattform 17 zugeordnet ist. Am Boden dieser ist zudem eine Kamera 18 angeordnet. Schematisch ist angedeutet, daß über die Personenplattform 17 hinweg der Reinigungseinrichtung 5 verschiedene Leitungen 19 für die Reinigungsflüssigkeit, für Preßluft und für das abzuführende Abwasser geführt werden.
4. zeigt, daß in zwei übereinander angeordneten Ebenen drei bzw. zwei Walzenbürsten 10 koaxial zueinander angeordnet sind. Mit den drei Walzenbürsten 10 in der oberen Reihe ist die gesamte Seitenfläche des Rotorflügels 4 abdeckbar, wie in 5 gezeigt. Mit den beiden Walzenbürsten 10 in der unteren Reihe werden dabei die Abstände zwischen den Walzenbürsten 10 der oberen Reihe abgedeckt. 5 zeigt noch, daß sich die Walzenbürsten 10 an die Kontur des Rotorflügels 4 anlegend anpassen können.
Nicht dargestellt ist, daß der Auslegearm 8 auf einem Landkraftfahrzeug oder einem Schwimmfahrzeug angeordnet ist.

Claims

Vorrichtung zum Reinigen von oberhalb der Erdoberfläche angeordneten längserstreckten Baukörpern, insbesondere von Rotorflügeln einer Windkraftanlage, mit wenigstens einer Reinigungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Fahrgestell aufweist, auf dem wenigstens eine Trageinrichtung für die Reinigungseinrichtung (5) angeordnet ist, wobei die Trageinrichtung die Reinigungseinrichtung (5) an die Baukörper heranführbare Tragmittel aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragmittel zumindest einen Auslegerarm (6) aufweisen, im Bereich dessen freien Endes die Reinigungseinrichtung (5) gehalten ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslegerarm (6) teleskopierbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungseinrichtung (5) wenigstens eine in eine Bewegung versetzbare Bürste aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürste eine Walzenbürste (10) ist, der ein Rotationsantrieb zugeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bürste zumindest eine Zuführungsleitung (14) für eine Reinigungsflüssigkeit zugeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bürste zumindest eine Auffangeinrichtung (15) für die zugeführte Reinigungsflüssigkeit zugeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungseinrichtung (5) mehrere an einem Haltegestell (8) angeordnete Bürsten aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Haltegestell (8) wenigstens zwei Walzenbürsten (10) koaxial zueinander angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Haltegestell (8) eine Gruppe einander angenäherter Walzenbürsten (10) angeordnet ist, deren Achsen einander schneiden.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Haltegestell (8) für die Gruppe der Walzenbürsten (10) einen separaten Haltearm (16) aufweist, der separat bewegbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Haltegestell (8) als Profilelementekäfig ausgebildet ist, der eine Durchstecköffnung für den zu reinigenden Baukörper aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß dem Haltegestell (8) zumindest eine Personenplattform (17) zugeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß dem Haltegestell (8) zumindest eine Kamera (18) zugeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrgestell von einem Landkraftfahrzeug bereitgestellt ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrgestell von einem Schwimmfahrzeug bereitgestellt ist.