DE102016113329B3

DE102016113329B3 - Vorrichtung und Verfahren zum Zerkleinern vertikal ausgerichteter Objekte

Info

Publication number: DE102016113329B3
Application number: DE102016113329.9A
Authority: DE
Inventors: Ole Renner; Holger Müller; Jan Schubert
Original assignee: Wp Systems GmbH
Current assignee: Wp Systems GmbH
Priority date: 2016-07-20
Filing date: 2016-07-20
Publication date: 2018-01-25
Anticipated expiration: 2036-07-21
Also published as: EP3487671A1; WO2018014911A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zum Zerkleinern vertikal ausgerichteter Objekte (30). Die Vorrichtung (1) weist eine Zelle (2) mit einem Gehäuse (3), ein Rahmenelement (4), mindestens ein Befestigungsmittel (12) und mindestens ein Halterungselement (13) auf. Das Gehäuse (3) ist mit einer Oberseite (7) und einer Unterseite (8) sowie mindestens zwei Öffnungen (9, 10) ausgebildet, wobei die Oberseite (7) eine Öffnung (9) zur Aufnahme des Objektes (30) aufweist. Die Zelle (2) ist durch Betätigen des mindestens einen Halterungselements (13) in einer vertikalen Bewegungsrichtung (14) und durch Betätigen des Rahmenelements (4) in einer horizontalen Bewegungsrichtung (15) bewegbar ausgebildet. Innerhalb der Zelle (2) ist mindestens eine Trenneinrichtung (18) angeordnet. Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zum Zerkleinern vertikal ausgerichteter Objekte (30).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zerkleinern vertikal ausgerichteter Objekte, insbesondere eines Rotorblattes einer Windenergieanlage. Die Vorrichtung weist eine Zelle mit einem Gehäuse, ein Rahmenelement, mindestens ein Befestigungsmittel und mindestens ein Halterungselement auf. Das Gehäuse ist mit einer Oberseite und einer Unterseite sowie mindestens zwei Öffnungen ausgebildet, wobei die Oberseite eine Öffnung zur Aufnahme des Objektes aufweist. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Zerkleinern vertikal ausgerichteter Objekte.
Aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren zum Zerkleinern vertikal ausgerichteter Objekte, insbesondere hängend angeordneter Faserverbundprofile, wie Rotorblätter einer Windenergieanlage, weisen als erste Verfahrensschritte stets die Demontage und die Anordnung des Objektes in waagerechter Lage auf. Die meist am Boden liegenden Objekte werden anschließend grob zerkleinert, speziell zerschnitten. Die beim Vorgang des Zerschneidens angesetzten Schnitte verlaufen oftmals lediglich in Querrichtung des länglichen Objektes, sodass der Querschnitt in voller Größe erhalten bleibt. Die am Boden liegenden Objekte werden herkömmlich mittels unterschiedlicher Technologien, wie Trennschleifen, Sprengen, Wasserstrahlschneiden oder Sägen, zerkleinert. Die beim Vorgang des Zerkleinerns der Objekte bei allen Zerkleinerungstechnologien ohne eine geeignete Einhausung anfallenden Zerkleinerungsabfälle kontaminieren den Boden, was durch im Bereich des Objektes, speziell in den Bereichen der Trennebenen, am Boden ausgelegte Folien verhindert werden soll. Die beim Vorgang des Zerkleinerns vom Objekt abgelängten Elemente werden in transportierbaren Behältern, wie Mulden und Containern, abgelegt und zum weiteren Zerkleinern abtransportiert. Zwischenschritte des Zerkleinerns der abgelängten Elemente auf Abmessungen größer 50 cm können wiederum auf unterschiedlichen Verfahren des Zerkleinerns, wie dem Wasserstrahlschneiden, dem Schneidbrennen, dem Winkelschleifen und Trennschleifen, dem Zerkleinern mit Trennscheren und Zangen oder mittels Sprengen, basieren. Im Allgemeinen werden die vom Objekt, insbesondere von Faserverbundprofilen, abgelängten Elemente letztendlich bis zu einer Fraktionsgröße kleiner 50 mm, insbesondere bis auf ein Schreddergut mit einer Spanlänge von 10 mm bis 50 mm weiter zerkleinert. Dabei kommen Schneidmühlen oder Prallmühlen beziehungsweise Hammermühlen oder Rotormühlen beziehungsweise verschiedenste Schreddertechnologien zum Einsatz.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zum Zerkleinern sind mit unterschiedlichsten Anforderungen und Nebenwirkungen verknüpft. Zum Beispiel erfordern Sprengungen spezielle behördliche Genehmigungen, welche den administrativen Aufwand des Verfahrens stark erhöhen. Zudem wird das zerkleinerte Objekt beim Sprengen in einem sehr großen Radius zerstreut und damit der Boden stark kontaminiert. Des Weiteren geht das Sprengen mit einer extremen Geräuschemission einher, sodass der Einsatz insbesondere innerhalb urbaner Gebiete ungeeignet ist. Für das Wasserstrahlschneiden müssen extrem leistungsfähige und damit schwere sowie teure Kompressoren verwendet werden, welche Drücke bis 6.000 bar erzeugen können, sodass die Maschinentechnik sehr aufwendig ist. Darüber hinaus muss eine große Menge an Wasser vorgehalten werden, sodass sehr große Wasserreservoirs notwendig sind, welche zur Baustelle transportiert werden müssen. Das macht den Vorgang des Zerkleinerns sehr aufwendig. Bei zu zerkleinernden Objekten mit großen Querschnitten reicht zudem die Schnitttiefe des Wasserstrahls nicht aus, um Elemente abzulängen. Auch mit Trennschleifern und herkömmlich bekannten Sägen werden nur geringe Schnitttiefen erreicht, sodass das Zerkleinern von Objekten oder Profilen mit großen Querschnitten besonders zeitaufwendig ist.
Je nach verwendeter Technologie des Zerkleinerns werden verschiedenste Vorrichtungen verwendet, welche auf den individuellen Bedarf der Technologie und des zu zerlegenden Objektes, wie einem vertikal ausgerichteten Objekt, insbesondere einem hängend angeordneten Faserverbundprofil, beispielsweise einem Rotorblatt einer Windenergieanlage, angepasst werden. Aus dem Stand der Technik ist keine allgemein anwendbare Vorrichtung bekannt.
Aus der DE 10 2004 056 340 A1 und der US 2010/0139062 A1 gehen jeweils eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Montage und/oder Demontage eines Bauteils, insbesondere eines Rotorblattes einer Windenergieanlage, speziell aus einer 6-Uhr-Position, hervor. In der DE 10 2004 056 340 A1 wird die Windenergieanlage mit einem Turmkopf beschrieben, wobei zwischen dem Turmkopf und dem Boden ein Führungsmittel mit einer im Raum im Wesentlichen ortsfesten Halteeinrichtung gespannt angeordnet ist. Während des Transports des Bauteils zwischen dem Boden und der Windenergieanlage trägt die Halteeinrichtung mindestens eine Teillast des Gewichts des Bauteils. Von der Halteeinrichtung geht ein Halteseil zum Bauteil ab, dessen Länge zwischen der Halteeinrichtung und dem Bauteil veränderbar ist.
In der DE 10 2010 046 685 A1 sind eine Vorrichtung und Verfahren zum Aufbereiten von aus Verbundwerkstoffen, insbesondere aus glasfaserverstärktem Kunststoff, ausgebildeten Altrotorblättern von Windenergieanlagen mit mehrfachen Zerkleinerns und Klassierung offenbart. Die Vorrichtung weist untereinander verbundene Zerkleinerungseinrichtungen und Siebeinrichtungen zur sortenreinen Fraktionierung des zerkleinerten Gutes mit Fremdstoffabscheidern und Klassiereinrichtungen auf. Weitere Verfahren zum Auftrennen von Faserverbundwerkstoffen und zur Rückgewinnung von Fasern aus Bauteilen und Produkten aus Kunststoff-Faserverbundmaterialien, beispielsweise aus Bauteilen in Form von Rotorblättern und Gondeln für Windenergieanlagen, gehen aus der DE 10 2014 013 857 A1 und der DE 10 2013 002 005 A1 hervor.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen und Verfahren dienen lediglich zum Zerkleinern und Zertrennen von am Boden liegenden Objekten oder Profilen. Die mit den Vorrichtungen ausgeführten Verfahrensschritte des Trennens und Schneidens sind mit einem sehr hohen manuellen Aufwand verbunden, erzeugen umweltschädliche Abfälle, insbesondere umweltschädliche Faserverbundabfälle, und eignen sich darüber hinaus lediglich zum sehr groben Zerkleinern der Objekte. Die hängend angeordneten Profile, wie die Rotorblätter der Windenergieanlagen, müssen mit einer speziellen Vorrichtung, wie einem Kran, demontiert werden. Der Einsatz der Vorrichtung zur Demontage ist zeitintensiv und kostenintensiv. Auch das Zertrennen und Zerkleinern der Objekte am Boden ist zeitintensiv und kostenintensiv, da es einen hohen Personalaufwand erfordert. Beim Vorgang des Zertrennens wird zudem der Boden kontaminiert, da die Vorrichtungen nicht eingehaust sind. Der Transfer der vom Objekt abgelängten Elemente in bestimmten Transportbehältern, wie Mulden und Containern, erfordert den Einsatz von speziellen Maschinen, beispielsweise Gabelstaplern. Da die Objekte zudem lediglich in Querrichtung zur Längsausdehnung und nicht in Längsrichtung zerteilt werden, können die abgelängten Elemente nicht ineinander geschachtelt, sondern nur übereinander gestapelt werden, was sehr viel Platz beansprucht. Der Transport der zerkleinerten Objekte zur weiteren Entsorgung erfolgt anschließend mit sehr geringen Packungsdichten in einer Vielzahl großvolumiger Behälter.
In der DE 34 12 975 A1 werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Durchforsten von Waldungen unter Einsatz einer motorgetriebenen Hackvorrichtung zum Zerspanen von Bäumen beschrieben. Das Durchforstungsgerät ist dabei mit einer von einem Teleskop-Arm eines Arbeitsfahrzeuges getragenen Hackvorrichtung mit rotierenden Fräsköpfen zum Zerspanen des Holzes ausgebildet. Die Hackvorrichtung wird zunächst mittels des Teleskop-Arms an den Baum herangeführt und anschließend zum Zerspanen des Baumes, beginnend vom Stammfuß zur Krone hin fortschreitend, in Betrieb gesetzt. Anfallende Hackschnitzel werden in ein Auswurfrohr geschleudert und von dort in einen Sack verbracht.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Vorrichtung und eines Verfahrens zum Zerkleinern von vertikal ausgerichteten Objekten, insbesondere hängend angeordneten Faserverbundprofilen, wie Rotorblättern einer Windenergieanlage. Die Masse der Vorrichtung sollte dabei gering sein, um eine Bewegung eben entlang des Objektes zu ermöglichen. Die Verfahrensschritte des Trennens beziehungsweise des Zerkleinerns sollen automatisiert und wenig störungsanfällig sein, zum Beispiel um die Vorrichtung unbemannt betreiben zu können. Die Vorrichtung soll eine sehr hohe Standzeit aufweisen, einfach zu handhaben und zu bedienen sein sowie einen minimalen Energieverbrauch aufweisen. Das Verfahren zum Zerkleinern soll eine minimale Zeit beanspruchen und lediglich minimale Kosten verursachen. Während des Verfahrens soll der Boden nicht kontaminiert werden.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand und das Verfahren mit den Merkmalen der selbstständigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Die Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Zerkleinern vertikal ausgerichteter Objekte, insbesondere eines Rotorblattes einer Windenergieanlage, gelöst. Die Vorrichtung weist eine Zelle mit einem Gehäuse, ein Rahmenelement, mindestens ein Befestigungsmittel und mindestens ein Halterungselement auf. Das Gehäuse ist mit einer Oberseite und einer Unterseite sowie mindestens zwei Öffnungen ausgebildet. Dabei weist die Oberseite eine Öffnung zur Aufnahme des Objektes auf.
Nach der Konzeption der Erfindung ist die Zelle durch Betätigen des mindestens einen Halterungselements in einer vertikalen Bewegungsrichtung und durch Betätigen des Rahmenelements in einer horizontalen Bewegungsrichtung bewegbar ausgebildet. Erfindungsgemäß ist innerhalb der Zelle mindestens eine Trenneinrichtung vorgesehen.
Die mindestens eine Trenneinrichtung ist dabei zum Erzeugen mindestens eines vertikalen Längsschnitts und mindestens eines Horizontalschnitts ausgebildet. Mittels der mindestens einen Trenneinrichtung wird das Objekt durch parallel beziehungsweise seriell ausgeführte vertikale Längsschnitte in mindestens zwei Streifen zerteilt.
Erfindungsgemäß sind das Halterungselement am Gehäuse der Zelle angeordnet und das Befestigungsmittel über das Halterungselement mit dem Gehäuse verbunden.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die mindestens eine Trenneinrichtung innerhalb der Zelle integriert fest angeordnet und derart ausgebildet, dass eine erforderliche Relativbewegung zwischen dem Objekt und der mindestens einen Trenneinrichtung für das Erzeugen des mindestens einen vertikalen Längsschnitts über das Betätigen des mindestens einen Halterungselements zum Bewegen der Zelle in der vertikalen Bewegungsrichtung und/oder für das Erzeugen des mindestens einen Horizontalschnitts über das Betätigen des Rahmenelements zum Bewegen der Zelle in der horizontalen Bewegungsrichtung erfolgt.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass das Befestigungsmittel als ein Tragseil und das Halterungselement als eine Seilwinde ausgebildet sind, sodass die Zelle durch Betätigen der mindestens einen Seilwinde in der vertikalen Bewegungsrichtung bewegt wird.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Rahmenelement an einer Wandung abgestützt angeordnet und in einer horizontalen x-Richtung derart verschiebbar ausgebildet, dass die Zelle durch Betätigen des Rahmenelements in der horizontalen Bewegungsrichtung bewegt wird.
Die mindestens eine Trenneinrichtung ist vorteilhaft als ein schneidendes Element, insbesondere als ein Draht, ausgebildet. Neben der Ausbildung der Trenneinrichtung als ein verschleißfester Schnittdraht, kann die Trenneinrichtung beispielsweise auch als eine Trennscheibe, eine Säge, ein Strahlmedium, wie ein Wasserstrahl oder ein Laserstrahl, oder eine Kombination aus den Elementen ausgebildet sein.
Die mindestens eine Trenneinrichtung ist dabei vorteilhaft in einer horizontalen z-Richtung innerhalb der Zelle angeordnet.
Bei der Ausgestaltung der Trenneinrichtung als verschleißfester Schnittdraht sind bevorzugt mindestens zwei Umlenkelemente ausgebildet. Der Schnittdraht ist vorteilhaft in einem geschlossenen Band über die Umlenkelemente geführt, welche mit den Rotationsachsen in horizontaler Richtung oder in vertikaler Richtung sowie bevorzugt parallel zueinander angeordnet sind.
Die Vorrichtung weist bevorzugt ein Kühlsystem zum Kühlen der Trenneinrichtungen auf.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind mindestens zwei Trenneinrichtungen ausgebildet, welche parallel zueinander derart angeordnet sind, dass bei der Bewegung der Zelle in der vertikalen Bewegungsrichtung gleichzeitig vertikale Längsschnitte und/oder bei der Bewegung der Zelle in der horizontalen Bewegungsrichtung gleichzeitig Horizontalschnitte erzeugt werden. Bei der Ausbildung von mindestens zwei Trenneinrichtungen und damit einer Mehrzahl an Trenneinrichtungen werden im Allgemeinen gleichzeitig mehrere vertikale Längsschnitte beziehungsweise mehrere Horizontalschnitte generiert. Dabei bewirken bei der horizontalen Relativbewegung bevorzugt dieselben Trenneinrichtungen auch die Horizontalschnitte, welche die mit den vertikalen Längsschnitten erzeugten Längsstreifen vom Objekt abtrennen.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind mindestens zwei Führungselemente ausgebildet, welche in einer vertikalen y-Richtung oberhalb der in der Oberseite ausgebildeten Öffnung zur Aufnahme des Objektes angeordnet sind. Die Führungselemente sind dabei jeweils in einer horizontalen z-Richtung verstellbar und liegen am Objekt an. Die Führungselemente sind vorteilhaft als Führungswalzen und jeweils um eine in horizontaler x-Richtung ausgerichtete Drehachse drehbar ausgebildet.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist innerhalb der Zelle ein Auffangbereich zum Speichern von von dem Objekt abgelängten Elementen ausgebildet. Innerhalb des Auffangbereichs ist vorteilhaft ein Transportelement angeordnet, welches die abgelängten Elemente zu einer als Austrittsöffnung ausgebildeten Öffnung der Zelle verbringt. Die Austrittsöffnung ist dabei bevorzugt in der Unterseite des Gehäuses ausgebildet. Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist die Vorrichtung eine Absaugeinrichtung zum Absaugen von beim Vorgang des Trennens anfallenden Stäuben und Splittern auf. Die Absaugeinrichtung ist bevorzugt im oberen Bereich der Zelle, unterhalb der in der Oberseite ausgebildeten Öffnung zur Aufnahme des Objektes angeordnet.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die Vorrichtung eine Steuerung zum Ansteuern des mindestens einen Halterungselements, des Rahmenelements, der Führungselemente und aller weiteren für einen Vorgang des Zerkleinerns des Objektes erforderlichen Systeme aus einer Entfernung, insbesondere vom Boden aus, aufweist.
Die Vorrichtung weist, insbesondere zum Transport, bevorzugt eine maximale Breite von 2,55 m auf. Für eine Anwendung zum Zerkleinern größerer Objekte ist die Vorrichtung, speziell in der Breite, teleskopierbar ausgebildet.
Die Aufgabe wird auch durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Zerkleinern vertikal ausgerichteter Objekte mit einer vorgenannten Vorrichtung gelöst. Das Verfahren weist folgende Schritte auf:

a) Verbinden der Vorrichtung mit mindestens einem Befestigungsmittel an mindestens einem Anschlagpunkt, welcher in einer vertikalen y-Richtung an einem oberen Ende des Objektes oder oberhalb des Objektes angeordnet ist,
b) Anheben der Vorrichtung in einer vertikalen Bewegungsrichtung bis an das Objekt,
c) Ausrichten der Vorrichtung in einer horizontalen Bewegungsrichtung derart, dass eine auf einer Oberseite der Vorrichtung ausgebildete Eintrittsöffnung in der vertikalen y-Richtung unterhalb einer Unterseite des Objektes angeordnet ist,
d) Anheben der Vorrichtung und – Einführen des Objektes durch die Eintrittsöffnung in eine Zelle, – Heranführen von mindestens einer Trenneinrichtung an die Unterseite des Objektes und – Erzeugen mindestens eines vertikalen Längsschnitts in das Objekt und mindestens zweier Streifen des Objektes,
e) Unterbrechen des Anhebens der Vorrichtung und Erzeugen mindestens eines Horizontalschnitts sowie Abtrennen der mit dem mindestens einen vertikalen Längsschnitt erzeugten Streifen vom Objekt sowie
f) Wiederholen der Schritte d) und e) bis die Vorrichtung das obere Ende des Objektes erreicht hat.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Vorrichtung in der vertikalen Bewegungsrichtung durch ein Inbetriebnehmen mindestens eines Halterungselements angehoben und bewegt. Das Anheben der Vorrichtung wird durch ein Außerbetriebnehmen des mindestens einen Halterungselements unterbrochen.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird die Vorrichtung in der horizontalen Bewegungsrichtung durch ein Inbetriebnehmen eines Rahmenelements ausgerichtet und bewegt. Die Vorrichtung wird bevorzugt durch ein Inbetriebnehmen eines Aktuators des Rahmenelements ausgerichtet.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden nach dem Einführen des Objektes durch die Eintrittsöffnung in die Zelle Führungselemente an Seitenflächen des Objektes herangeführt und angedrückt. Die Führungselemente werden bevorzugt durch ein Inbetriebnehmen von Aktuatoren bewegt.
Die Vorrichtung wird vorteilhaft durch die Führungselemente am Objekt und/oder durch das Rahmenelement an einer Wandung geführt.
Die vom Objekt abgelängten Elemente werden bevorzugt über eine in einer Unterseite eines Gehäuses der Zelle ausgebildete Austrittsöffnung aus der Zelle zum Boden abtransportiert. Die abgelängten Elemente werden vorteilhaft mittels eines Transportelements aus einem Auffangbereich zur Austrittsöffnung befördert.
Beim Verfahren zum Zerkleinern vertikal ausgerichteter Objekte, insbesondere hängender Faserverbundprofile, wie Rotorblätter von Windenergieanlagen, wird die Vorrichtung vertikal von einer Objektspitze bis hinauf zu einer Objektwurzel bewegt. Dabei wird das Objekt durch vertikal und horizontal ausgeführte Schnitte in eine Vielzahl kleiner Elemente zerkleinert. Die abgelängten Elemente können anschließend zum Boden befördert werden. Am Boden können die Elemente weiter zerkleinert oder direkt entsorgt werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht somit ein vollständiges Entfernen von insbesondere vertikal ausgerichteten Objekten, speziell von Faserverbundprofilen, von Anlagen, wie Windenergieanlagen, ohne dass die Objekte durch einen Kran oder durch andere Hebemittel demontiert werden müssen. Die Größe der abgelängten Elemente kann derart festgelegt werden, dass der Abtransport und/oder das weitere Zerkleinern, beispielsweise Schreddern, mit geringem maschinellen Aufwand erfolgen kann. Sämtliche abgelängten Elemente können in einer gehäuseartigen Struktur aufgefangen werden und gelangen somit nicht in die Umwelt. Das Zerkleinern erfolgt dabei in einer weitestgehend geschlossenen Zelle. Im Vergleich zu bekannten Verfahren wird die Umwelt durch Abfälle nicht kontaminiert oder das Kontaminieren wird erheblich reduziert. Durch die sehr geringe Größe der abgelängten Elemente ist ein Abtransport mit wenigen und kleinen Behältern möglich.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren zum Zerkleinern vertikal ausgerichteter Objekte weisen zusammenfassend weitere vorteilhafte Eigenschaften auf:

– effiziente Zerkleinerung von zum Teil dickwandigen und komplex geformten hängenden Objekten, insbesondere von Profilen aus Faserverbundwerkstoffen, wie Rotorblättern, was den Einsatz beim Rückbau von Windenergieanlagen ermöglicht,
– vollständiges Entfernen der Objekte von Anlagen, wie Windenergieanlagen, ohne Demontage der Objekte, Zerkleinern der Rotorblätter im montierten Zustand der Windenergieanlage,
– Größe der abgelängten Elemente ist derart festlegbar, dass der Abtransport und/oder die weitere Zerkleinerung, beispielsweise durch Schreddern, mit geringem maschinellen Aufwand möglich ist,
– zerkleinerte Elemente der Objekte können in weiteren Trennstufen feiner zerteilt und in großer Packungsdichte mit vergleichsweise wenigen und kleinen Behältern transportiert werden,
– geringe Schnittgutgröße ermöglicht eine technisch einfache Entsorgung beziehungsweise Weiterverarbeitung,
– Zerkleinern des Objektes ist in einem Verfahrensschritt und mit einer Vorrichtung möglich – keine weiteren separaten Zerkleinerungsschritte notwendig, welche ein weiteres Zerkleinern, etwa mittels eines Schredders, erfordern, da das erzeugte Schnittgut bereits eine geeignete Größe für Schredder beziehungsweise Mühlen und ähnliche Einrichtungen aufweist,
– Verfahren mit gleichzeitig ablaufenden Schritten beziehungsweise Ersetzen von Schritten herkömmlicher Verfahren,
– keine weiteren Einrichtungen, etwa zum Transfer, wie Heben oder Senken, von Schnittgut in Transportbehälter, notwendig, da das Schnittgut direkt von der Vorrichtung in entsprechende Transportbehälter geleitet werden kann,
– Vorrichtung ist kompakt ausführbar, sodass der Transport der Vorrichtung zum zu zerkleinernden Objekt über konventionelle Verkehrswege möglich ist, sowie
– geringe Masse der Vorrichtung, einfacher Transport und sehr gute Beweglichkeit, insbesondere einfaches Heben und Senken während des Verfahrens.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile von Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen die Vorrichtung zum Zerkleinern vertikal ausgerichteter Objekte:
1: in einem Schnitt einer Seitenansicht ohne ein zu zerkleinerndes Objekt,
2: in einem Schnitt der Seitenansicht aus 1 mit einem zu zerkleinernden Objekt sowie abgetrenntem Schnittgut,
3: in einer Draufsicht von oben ohne das zu zerkleinernde Objekt und
4: in einem Schnitt einer Rückansicht ohne das zu zerkleinernde Objekt.
In den 1 bis 3 ist jeweils die Vorrichtung 1 zum Zerkleinern vertikal ausgerichteter Objekte 30 in einem Schnitt einer Seitenansicht, gemäß den 1 und 2, sowie in einer Draufsicht von oben, gemäß 3, entweder ohne das zu zerkleinernde Objekt, wie in den 1 und 3, oder mit dem zu zerkleinernden Objekt 30, wie in 2, dargestellt. Die Vorrichtung 1 ist als eine geführte mobile Vorrichtung 1 zum Zerkleinern insbesondere hängender Faserverbundstrukturen, beispielsweise Rotorblättern von Windenergieanlagen, ausgebildet.
Die Vorrichtung 1 weist eine zur Umwelt hin im Wesentlichen geschlossene Zelle 2 mit integrierten Trenneinrichtungen 18 auf. Die Zelle 2 ist dabei als eine von einem Gehäuse 3 umschlossene Kammer mit einer Oberseite 7 und einer Unterseite 8 sowie Seitenwandungen bevorzugt quaderförmig ausgebildet. Die auch als Dachfläche bezeichnete Oberseite 7 der Zelle 2 weist eine Öffnung 9 auf, was insbesondere aus 3 hervorgeht. Die Öffnung 9 dient als Eintrittsöffnung 9 für das zu zerkleinernde Objekt 30. Durch die Öffnung 9 wird das zu zerkleinernde Objekt 30 in die Zelle 2 von oben eingeführt. Die auch als Bodenfläche bezeichnete Unterseite 8 der Zelle 2 weist mindestens eine weitere Öffnung 10 auf. Durch die als Austrittsöffnung 10 ausgebildete Öffnung 10 werden die von dem Objekt 30 abgelängten Elemente 31 als Trennreste oder Schnittgut aus der Zelle 2 entfernt. Die Austrittsöffnung 10 weist dabei Schnittstellen für die Montage eines Leitelements 11, wie einen Schlauch oder eine rohrähnliche Struktur, beispielsweise ein Fallrohr, auf. Durch das Leitelement 11 können die vom Objekt 30 abgelängten Elemente 31 aus der Zelle 2 entfernt und über längere Distanzen gezielt zum Boden beziehungsweise in am Boden aufgestellte Behälter abgelassen werden. Unter dem Boden ist dabei die Fläche zu verstehen, auf welcher auch die Windenergieanlage aufgestellt ist, beispielsweise die Erdoberfläche. Nach einer alternativen Ausgestaltungsform sind im Bereich der Öffnung 10 Mittel zur Montage einer containerartigen Struktur ausgebildet. Die vom Objekt 30 abgelängten Elemente 31 werden mit der containerartigen Struktur, ähnlich einem Lastenaufzug, zum Boden befördert und am Boden ausgeleert. Anschließend wird die containerartige Struktur wieder zur Zelle 2 zurückgeführt, um mit weiteren vom Objekt 30 abgelängten Elementen 31 beladen zu werden.
Mit den Öffnungen 9, 10 zum Einleiten des zu zerkleinernden Objektes 30 sowie zum Entfernen der abgelängten Elemente 31 ist die Zelle 2 nicht vollständig, aber im Wesentlichen geschlossen, da keine anfallenden Reststoffe unkontrolliert aus der Zelle 2 austreten und beispielsweise die Umwelt kontaminieren können.
Das Gehäuse 3 der Zelle 2 ist auf einem Rahmenelement 4, auch als Abdruckrahmen bezeichnet, angeordnet. Der Abdruckrahmen 4 ermöglicht eine über Rollelemente 5 bewegliche horizontale Abstützung der Vorrichtung 1 an einer Wandung 6. Die turmähnlich, zylindrisch oder konisch geformte Wandung 6 ist dabei beispielsweise ein Bestandteil eines Turmes der Windkraftanlage. Über die am wandungsseitigen Ende des Abdruckrahmens 4 bevorzugt als Räder ausgebildeten Rollelemente 5 kann die Vorrichtung 1 an der Wandung 6 entlang in Bewegungsrichtung 14, vorwiegend in vertikaler y-Richtung, bewegt werden. Die Rollelemente 5 ermöglichen somit ein vertikales Entlangrollen der Zelle 2 an der turmähnlichen Wandung 6. Eine paarweise Anordnung der Rollelemente 5, wie es in 3 gezeigt ist, erhöht die Stabilität der Vorrichtung 1 und verhindert ein Kippen der Vorrichtung 1 um eine in y-Richtung verlaufende vertikale Achse. Der Abdruckrahmen 4 ist gegenüber der Zelle 2 zudem in Bewegungsrichtung 15 und damit in horizontaler x-Richtung derart verschiebbar, dass der horizontale Abstand zwischen der Wandung 6 und der Zelle 2 variierbar und einstellbar ist.
Die Zelle 2 weist auf der Oberseite 7 angeordnete Halterungselemente 13 auf, welche zur Aufnahme von Befestigungsmitteln 12 ausgebildet sind. Dabei ist jedem Befestigungsmittel 12 ein Halterungselement 13 zugeordnet. Die Vorrichtung 1 ist über mindestens zwei als Tragseile 12 ausgebildete Befestigungsmittel 12 mit im nicht dargestellten Bereich des oberen Endes des zu zerkleinernden Objektes 30, der sogenannten Profilwurzel, ausgebildeten Anschlagpunkten verbunden. Wie aus 3 hervorgeht, ist die Vorrichtung 1 über drei Tragseile 12 gehaltert angeordnet. Die Halterungselemente 13 sind dabei vorteilhaft als Seilwinden 13 ausgebildet, wobei jedes Tragseil 12 über eine Seilwinde 13 mit der Zelle 2 verbunden ist. Bei einer Ausgestaltung der Seilwinden 13 als Trommelwinden wird die Zelle 2 durch Aufwickeln und Abwickeln der Tragseile 12 in Bewegungsrichtung 14 und damit in vertikaler y-Richtung vom Boden bis zur Profilwurzel emporgezogen und von der Profilwurzel zum Boden abgesenkt. Bei einer Ausgestaltung der Seilwinden 13 als Durchlaufwinden wird die Zelle 2 mittels Durchleiten der Tragseile 12 in der Bewegungsrichtung 14 zwischen dem Boden und der Profilwurzel bewegt. Die Vorrichtung 1 wird folglich ohne externe Antriebsmaschinen, wie einen Kran, und damit aus eigener Kraft bewegt.
Bei einer Ausgestaltung der Vorrichtung 1 mit zwei Tragseilen 12, sind die Aufhängungspunkte der Tragseile 12 in horizontaler x-Richtung verschiebbar. Durch ein Verschieben der Aufhängungspunkte in der x-Richtung kann der Neigungswinkel der Zelle 2 während des Befahrvorganges aktiv variiert werden. Damit kann die Bewegung der Vorrichtung 1 an die Form des zu zerkleinernden Objektes 30 angepasst und sichergestellt werden, dass sich die Vorrichtung 1 stets parallel oder annähernd parallel zum Boden ausgerichtet bewegt. Dabei sind insbesondere die unterhalb der Eintrittsöffnung 9 angeordneten schneidenden Trenneinrichtungen 18, die Oberseite 7 und die Unterseite 8 parallel oder annähernd parallel zum Boden ausgerichtet. Bei einer Ausgestaltung der Vorrichtung 1 mit mindestens drei Tragseilen 12, wie aus 3 hervorgeht, kann das Verschieben der Aufhängungspunkte in der x-Richtung als Horizontalverschiebung entfallen, da die Zelle 2 nicht zum Kippen neigt.
Im Bereich der auf der Oberseite 7 der Zelle 2 ausgebildeten Eintrittsöffnung 9 weist die Vorrichtung 1 im Wesentlichen in horizontaler z-Richtung bewegliche Führungselemente 16 auf, welche über Haltevorrichtungen 17 an der Oberseite 7 der Zelle 2 befestigt sind. Die bevorzugt als Führungswalzen 16 um eine in x-Richtung angeordnete Rotationsachse drehbar ausgebildeten Führungselemente 16 ermöglichen die präzise Anordnung der Vorrichtung 1 an dem zu zerkleinernden Objekt 30 und die Bewegung der Vorrichtung 1 entlang des zu zerkleinernden Objektes 30. Die Führungswalzen 16 sind dabei derart angetrieben, dass eine Normalkraft auf die Oberfläche des Objektes 30 erzeugt wird. Damit ist das zu zerkleinernde Objekt 30 zwischen den Führungselementen 16 fest gehaltert, das heißt eingeklemmt, was zudem ein Aufschwingen des Objektes 30 während des Vorgangs des Zerkleinerns verhindert. Die Bewegung der Führungselemente 16 in horizontaler z-Richtung ermöglicht das Anpassen des Abstandes zwischen den Führungselementen 16 an die jeweilige horizontale Ausdehnung des Objektes 30 während des Vorgangs des Zerkleinerns.
Die Vorrichtung 1 ist mit Trenneinrichtungen 18 zum Zerkleinern des Objektes ausgebildet. Die Trenneinrichtungen 18 sind innerhalb der Zelle 2 derart orientiert angeordnet, dass das Objekt 30 bei einer vertikalen Relativbewegung zwischen der Zelle 2 und dem Objekt 30, das heißt einer Relativbewegung in Bewegungsrichtung 14 und damit in y-Richtung, in mindestens zwei Streifen durchtrennt wird. Die Trenneinrichtungen 18 sind dabei innerhalb der Zelle 2 fest installiert und insbesondere in der horizontalen x-Richtung unbeweglich. Die für die Ausführungen der Verfahrensschritte des Zerkleinerns oder Zertrennens des Objektes 30 erforderlichen Relativbewegungen zwischen dem zu zerkleinernden Objekt 30 und den Trenneinrichtungen 18 wird über vertikale Relativbewegungen der Vorrichtung 1 gegenüber dem Objekt 30 in Bewegungsrichtung 14 der Zelle 2 durch das Betreiben der Seilwinden 13 oder andere vertikale Relativbewegungen der Vorrichtung 1 gegenüber dem Objekt 30 bewirkende Aktuatoren und über horizontale Relativbewegungen der Vorrichtung 1 gegenüber dem Objekt 30 in Bewegungsrichtung 15 durch das Betreiben beziehungsweise das Betätigen des Abdruckrahmens 4 oder andere horizontale Relativbewegungen der Vorrichtung 1 gegenüber dem Objekt 30 bewirkende Aktuatoren realisiert.
Die Trenneinrichtungen 18 sind dabei als schneidende Elemente, insbesondere als Drähte beziehungsweise Seile, ausgebildet. Nach nicht dargestellten alternativen Ausgestaltungsformen werden Trennscheiben, Sägen, Wasserstrahlen, Laserstrahlen oder andere Strahlmedien oder Kombinationen daraus als Trenneinrichtungen verwendet. Gemäß der dargestellten Ausgestaltungsform sind innerhalb der Zelle 2 mehrere verschleißfeste Schnittdrähte beziehungsweise Schnittseile als Trenneinrichtungen 18 ausgebildet, welche sich im oberen Bereich der Zelle 2, unterhalb der Eintrittsöffnung 9 in horizontaler z-Richtung durch die Zelle 2 hindurch erstrecken und bei einer vertikalen Relativbewegung der Zelle 2 zum zu zerkleinernden Objekt 30 gleichzeitig mehrere vertikale Längsschnitte erzeugen. Die verschleißfesten Schnittdrähte sind bevorzugt als Diamantdrähte beziehungsweise mit Industriediamanten besetzte Seile ausgebildet. Das zu zerkleinernde Objekt 30 wird durch die parallel beziehungsweise seriell ausgeführten Schnittvorgänge in mehrere, das heißt mindestens zwei, Streifen zerkleinert.
Die insbesondere als Drähte beziehungsweise Seile ausgebildeten Trenneinrichtungen 18 werden jeweils über zwei paarweise angeordnete Umlenkelemente 19 in einem geschlossenen Band geführt. Die vorteilhaft als Umlenkwalzen oder Umlenkrollen ausgebildeten Umlenkelemente 19 sind dabei mit den Rotationsachsen in horizontaler x-Richtung parallel zueinander und an einer Haltevorrichtung 20 gehaltert angeordnet. Die ersten paarweise ausgebildeten Umlenkelemente 19 sind im oberen Bereich der Zelle 2, unterhalb der Eintrittsöffnung 9 im Bereich der Wandung des Gehäuses 3 angeordnet. Die sich in horizontaler z-Richtung durch die Zelle 2 hindurch erstreckenden Trenneinrichtungen 18 werden über die ersten Umlenkelemente 19 aus der Zelle 2 hinaus geführt und jeweils um einen Winkel von 90° in die vertikale y-Richtung umgelenkt. Die Trenneinrichtungen 18 erstrecken sich auf der Außenseite des Gehäuses 3 der Zelle 2 zu den zweiten paarweise ausgebildeten Umlenkelementen 19, welche unterhalb der Zelle 2 angeordnet sind. Die sich in vertikaler y-Richtung erstreckenden Trenneinrichtungen 18 werden über die zweiten paarweise ausgebildeten Umlenkelemente 19 jeweils um einen Winkel von 90° in die horizontale z-Richtung umgelenkt. Damit sind die Trenneinrichtungen 18 lediglich zwischen den ersten paarweise angeordneten Umlenkelementen 19 im oberen Bereich der Zelle 2, unterhalb der Eintrittsöffnung 9 zum Zerkleinern des Objektes 30 innerhalb des vom Gehäuse 3 umschlossenen Volumens angeordnet, während die Trenneinrichtungen 18 im Bereich der vertikalen Führung in y-Richtung und zwischen den zweiten paarweise angeordneten Umlenkelementen 19 unterhalb der Zelle 2, außerhalb des vom Gehäuse 3 umschlossenen Volumens angeordnet sind. Die jeweils in einem geschlossenen Band ausgebildeten Trenneinrichtungen 18 werden über die Umlenkelemente 19 geführt und bewegt, dabei ist mindestens eines der Umlenkelemente 19 angetrieben ausgebildet. Die bevorzugt als Draht oder Seil ausgebildeten Trenneinrichtungen 18 sind über die Umlenkelemente 19 gespannt. Durch die Bewegung der Trenneinrichtungen 18, insbesondere durch die Umlaufbewegung um die Umlenkelemente 19, wird im oberen Bereich der Zelle 2, unterhalb der Eintrittsöffnung 9 eine Relativbewegung zwischen dem sich in vertikaler y-Richtung bewegendem Objekt 30 und den sich in horizontaler z-Richtung bewegenden Trenneinrichtungen 18 erzeugt. Die verschleißfesten Schnittdrähte werden dabei mit Geschwindigkeiten im Bereich von 25 m/s bis 50 m/s, speziell im Bereich von 25 m/s bis 35 m/s bewegt.
Durch eine horizontale Relativbewegung der Zelle 2 zum zu zerkleinernden Objekt 30 und damit in Bewegungsrichtung 15 beziehungsweise in x-Richtung erzeugen die als Trenneinrichtungen 18 ausgebildeten Schnittdrähte Horizontalschnitte am Objekt 30, welche die zuvor bei der Bewegung der Zelle 2 in Bewegungsrichtung 15 erzeugten Längsstreifen des Objektes 30 vom Objekt 30 abtrennen. Bei einem gleichen und konstanten Abstand jeweils benachbart angeordneter Trenneinrichtungen 18 muss die Zelle 2 lediglich um den Abstand der benachbart angeordneten Trenneinrichtungen 18 in der Bewegungsrichtung 15 bewegt werden. Im Falle von ungleichen und nicht konstanten Abständen jeweils benachbart angeordneter Trenneinrichtungen 18 muss die Zelle 2 um den größten Abstand der benachbart angeordneten Trenneinrichtungen 18 in der Bewegungsrichtung 15 bewegt werden. Alternativ können die Schnittdrähte innerhalb der Zelle 2 in horizontaler x-Richtung bewegt werden, um am Objekt 30 Horizontalschnitte zu erzeugen. Auch eine Bewegung der Schnittdrähte in vertikaler y-Richtung ist denkbar.
Die Trenneinrichtungen 18 sind sowohl zum Ausführen der vertikalen Längsschnitte als auch der Horizontalschnitte ausgebildet, wobei die vertikalen Längsschnitte und die Horizontalschnitte bevorzugt nacheinander durchgeführt werden.
Innerhalb der Zelle 2 ist zudem eine nicht dargestellte Absaugeinrichtung zum Absaugen von beim Vorgang des Trennens anfallenden Stäuben und Splittern ausgebildet. Die Absaugeinrichtung ist dabei speziell im oberen Bereich der Zelle 2, unterhalb der in der Oberseite 7 ausgebildeten Öffnung 9 zur Aufnahme des Objektes 30 angeordnet.
Die derart abgetrennten Elemente 31 werden als Schnittstreifen in einem innerhalb der Zelle 2 ausgebildeten Auffangbereich 22 gespeichert und zwischengelagert. Der Auffangbereich 22 erstreckt sich dabei zwischen den sich im oberen Bereich der Zelle 2, unterhalb der Eintrittsöffnung 9 in horizontaler z-Richtung durch die Zelle 2 hindurch erstreckenden Trenneinrichtungen 18 und der Unterseite 8 der Zelle 2. Innerhalb des Auffangbereichs 22 ist ein als Schiebeelement ausgebildetes Transportelement 23 angeordnet, welches zu einem gezielten Bewegen und Abtransport der vom Objekt 30 abgetrennten Elemente 31 zur in der Unterseite 8 ausgebildeten Austrittsöffnung 10 der Zelle 2 vorgesehen ist. Das Transportelement 23 ist dabei in einer in horizontaler x-Richtung ausgerichteten Bewegungsrichtung 24 zwischen zwei Endstellungen beweglich ausgebildet. In der ersten Endstellung, welche der Ruhestellung des Transportelements 23 entspricht und aus den 1 bis 3 hervorgeht, ist das Transportelement 23 am Gehäuse 3 außerhalb des Auffangbereichs 22 angeordnet und wird bei Bedarf, das heißt bei ausreichender Befüllung des Auffangbereichs 22 mit vom Objekt 30 abgelängten Elementen 31, in die zweite Endstellung verbracht. Das Transportelement 23 stellt in der ersten Endstellung einen Teil der Begrenzung des Auffangbereichs 22 dar. Bei der Bewegung von der ersten Endstellung in die zweite Endstellung wird das Transportelement 23 einmal vollständig durch den Auffangbereich 22 hindurch in Richtung der in der Unterseite 8 ausgebildeten Austrittsöffnung 10 derart bewegt, dass die vom Objekt 30 abgelängten Elemente 31 zur Austrittsöffnung 10 transportiert werden. Da sich das Transportelement 23 über die gesamte Breite des Auffangbereichs 22 erstreckt, was auch in 3 dargestellt ist, wird ein Abtransport aller abgelängten Elemente 31 gewährleistet.
Die Vorrichtung 1 weist zudem ein Kühlsystem 21 zum Kühlen der Trenneinrichtungen 18 auf. Das Kühlsystem 21, welches insbesondere als ein Gassystem, speziell als ein Luftsystem, ein Wassersystem oder ein Solesystem ausgebildet ist, ist bevorzugt im Bereich der ersten paarweise angeordneten Umlenkelemente 19 angeordnet. Das als ein Wassersystem oder ein Solesystem ausgebildete Kühlsystem 21 dient dem gezielten Befeuchten der Trenneinrichtungen 18 mit einem Kühlmittel. Damit wird die Standzeit der Trenneinrichtungen 18 als schneidende Elemente deutlich erhöht. Als Kühlmittel kann auch eine Emulsion verwendet werden.
Die Vorrichtung 1 kann neben den bereits erwähnten Trenneinrichtungen 18 weitere Trennstufen aufweisen, welche sowohl als Bestandteil der Vorrichtung 1 als auch als separate Einrichtungen ausgebildet sein können.
Gemäß 3 ist das Rahmenelement 4 als Abdruckrahmen in der Form eines T-Stückes mit einer Querstrebe und einer Längsstrebe ausgebildet, wobei die Längsstrebe mit einem Ende in Bezug zur Längsausdehnung mittig an der Querstrebe befestigt ist. Im Bereich der Befestigung der Längsstrebe an der Querstrebe weist das Rahmenelement 4 ein Gelenkelement 25 auf, sodass die Längsstrebe zur Querstrebe innerhalb der durch die x-Richtung und die z-Richtung aufgespannten horizontalen Ebene um die in vertikaler y-Richtung angeordnete Achse drehbar ist. Zwischen der Längsstrebe und der Querstrebe ist zudem ein Aktuator 26 ausgebildet, um ein gezieltes horizontales Schwenken der Zelle 2 um die in y-Richtung ausgerichtete Achse, insbesondere die Turmachse der Windkraftanlage, zu gewährleisten.
In 4 ist die Vorrichtung 1 zum Zerkleinern vertikal ausgerichteter Objekte 30 in einem Schnitt einer Rückansicht ohne das zu zerkleinernde Objekt 30 dargestellt.
Neben der Anordnung der Trenneinrichtungen 18 innerhalb des vom Gehäuse 3 umschlossenen Volumens, insbesondere zwischen den ersten paarweise ausgebildeten Umlenkelementen 19 im oberen Bereich der Zelle 2, unterhalb der Eintrittsöffnung 9 zum Zerkleinern des Objektes 30, und im Bereich der vertikalen Führung in y-Richtung sowie zwischen den zweiten paarweise angeordneten Umlenkelementen 19 unterhalb der Zelle 2 außerhalb des vom Gehäuse 3 umschlossenen Volumens wird auch die Anordnung der als Führungswalzen ausgebildeten Führungselemente 16 verdeutlicht.
Die Haltevorrichtungen 17 der im Bereich oberhalb der auf der Oberseite 7 der Zelle 2 ausgebildeten Eintrittsöffnung 9 in horizontaler z-Richtung beweglich angeordneten Führungselemente 16 sind über jeweils mindestens zwei Gelenkelemente 27 mit der Oberseite 7 der Zelle 2 verbunden. Die Gelenkelemente 27 ermöglichen dabei die Bewegung der Haltevorrichtung 17 und damit des Führungselements 16 innerhalb der durch die y-Richtung und die z-Richtung aufgespannten vertikalen Ebene um die in horizontaler x-Richtung angeordnete Achse. Die Haltevorrichtungen 17 der Führungselemente 16 werden vorteilhaft derart synchron bewegt, dass die Führungselemente 16 in einer gemeinsamen horizontalen Ebene beiderseits des Objektes 30 am Objekt 30 anliegen. Zwischen der Oberseite 7 der Zelle 2 und der Haltevorrichtung 17 sind zudem Aktuatoren 28 ausgebildet, um ein gezieltes Schwenken der Führungselemente 16 um die in x-Richtung ausgerichtete Achse zu gewährleisten. Damit erzeugen die Führungswalzen 16 stets eine Normalkraft auf die Oberfläche des Objektes 30, welche das zu zerkleinernde Objekt 30 unabhängig von der Ausdehnung des Objektes 30 in horizontaler z-Richtung zwischen den Führungswalzen 16 festklemmt.
Die Vorrichtung 1 weist vorteilhaft eine maximale Breite von 2,55 m auf, sodass ein Straßentransport ohne Sondergenehmigung möglich ist. Um die Breite von 2,55 m nicht zu überschreiten und trotzdem weitestgehend unabhängig von den Abmessungen eines zu zerkleinerndes Objektes 30, insbesondere eines als Faserverbundprofil ausgebildeten Rotorblattes einer Windenergieanlage zu sein, ist die Vorrichtung 1 teleskopierbar. Die Breite der Vorrichtung 1 ist dabei nicht auf einen Maximalwert von 2,55 m beschränkt.
Die Vorrichtung 1 weist zudem eine nicht dargestellte Steuereinrichtung auf, welche es ermöglicht, das als Abdruckrahmen ausgebildete Rahmenelement 4, die als Seilwinden ausgebildeten Halterungselemente 13, die als Führungswalzen ausgebildeten Führungselemente 16 und alle weiteren für den Vorgang des Zerkleinerns erforderlichen Systeme vom Boden aus zu steuern.
Beim Verfahren zum Zerkleinern des vertikal ausgerichteten Objektes 30 beziehungsweise Profils, insbesondere des hängenden Rotorblattes der Windkraftanlage, wird die Vorrichtung 1 mit den als Tragseilen ausgebildeten Befestigungsmitteln 12 an im Bereich einer Profilwurzel angeordneten Anschlagpunkten mechanisch fest verbunden. Anschließend wird die Vorrichtung 1 durch Inbetriebnehmen der als Seilwinden ausgebildeten Halterungselemente 13 bis zur Spitze des zu zerkleinernden Objektes 30 in vertikaler Bewegungsrichtung 14 an das Objekt 30 herangeführt. Durch ein Betätigen des als Abdruckrahmen ausgebildeten Rahmenelements 4 wird die Vorrichtung 1 in horizontaler Bewegungsrichtung 15 derart ausgerichtet, dass die auf der Oberseite 7 der Vorrichtung 1 ausgebildete Eintrittsöffnung 9 in vertikaler y-Richtung unterhalb der Unterseite, insbesondere der Spitze, des Objektes 30 angeordnet ist. Die Unterseite des Objektes 30 und die Eintrittsöffnung 9 sind genau senkrecht übereinander ausgerichtet. Durch ein weiteres Inbetriebnehmen der als Seilwinden ausgebildeten Halterungselemente 13 wird die Vorrichtung 1 in vertikaler Bewegungsrichtung 14 derart in Richtung der Profilwurzel angehoben, dass das Objekt 30 durch die Eintrittsöffnung 9 in die Zelle 2 eingeführt wird. Beim Eintreten des Objektes 30 in die Zelle 2 der Vorrichtung 1 werden die Führungselemente 16 an die Seitenflächen des Objektes 30 herangeführt und gegebenenfalls mit einer Vorspannung an die Seitenflächen angedrückt. Die Führungselemente 16 werden bevorzugt durch Inbetriebnehmen der Aktuatoren 28 bewegt. Die Vorrichtung 1 wird durch den Betrieb der als Seilwinden ausgebildeten Halterungselemente 13 weiter in vertikaler Bewegungsrichtung 14 in Richtung der Profilwurzel angehoben, wobei die Vorrichtung 1 durch die als Führungswalzen ausgebildeten Führungselemente 16 am Objekt 30 und/oder durch das als Abdruckrahmen ausgebildete Rahmenelement 4 an der Wandung 6 geführt wird. Dabei werden die Trenneinrichtungen 18 an die Unterseite des Objektes 30 herangeführt und erzeugen anschließend mindestens einen vertikalen Längsschnitt in das Objekt 30. Mittels der Veränderung der Drehzahl der als Seilwinden ausgebildeten Halterungselemente 13 wird die Vorschubgeschwindigkeit der Vorrichtung 1 in vertikaler Bewegungsrichtung 14, das heißt die Geschwindigkeit der Vorrichtung 1 in vertikaler y-Richtung, und damit die Schnittgeschwindigkeit am Objekt 30, festgelegt. In gleichmäßigen Zeitabständen wird der vertikale Vorschub der Vorrichtung 1 durch Ausschalten der als Seilwinden ausgebildeten Halterungselemente 13 unterbrochen. Nach dem Unterbrechen des Vorschubs der Vorrichtung 1 in vertikaler Bewegungsrichtung 14 wird die Vorrichtung 1 in horizontaler Bewegungsrichtung 15 bewegt. Der horizontale Vorschub der Vorrichtung 1 erfolgt durch Betätigen des als Abdruckrahmen ausgebildeten Rahmenelements 4. Das Rahmenelement 4 wird durch das Inbetriebnehmen eines nicht dargestellten, am Tragrahmen beziehungsweise am Gehäuse 3 der Zelle 2 angeordneten Aktuators in horizontaler Bewegungsrichtung 15 bewegt. Dabei wird mindestens ein Horizontalschnitt erzeugt, durch welchen die mit dem mindestens einen vertikalen Längsschnitt erzeugten Streifen vom Objekt 30 abgetrennt werden. Während des Horizontalschnitts werden die Führungselemente 16 aus dem Eingriff gebracht, wobei die Führungselemente 16 bevorzugt durch das Inbetriebnehmen der Aktuatoren 28 bewegt werden. Die derart vom Objekt 30 abgelängten Elemente 31 werden kontinuierlich oder diskontinuierlich über die in der Unterseite 8 des Gehäuses 3 ausgebildete Austrittsöffnung 10 zum Boden transportiert. Die abgelängten Elemente 31 werden bevorzugt mittels des Transportelements 23 in Bewegungsrichtung 24 aus dem Auffangbereich 22 zur Austrittsöffnung 10 befördert.
Der Vorgang des Inbetriebnehmens der als Seilwinden ausgebildeten Halterungselemente 13 zum weiteren Anheben der Vorrichtung 1 in vertikaler Bewegungsrichtung 14 in Richtung der Profilwurzel und damit zum Erzeugen des mindestens einen vertikalen Längsschnitts in das Objekt 30 sowie das Unterbrechen des Vorschubs in der vertikalen Bewegungsrichtung 14, das Bewegen der Vorrichtung 1 in horizontaler Bewegungsrichtung 15 und damit das Erzeugen des mindestens einen Horizontalschnitts werden solange wiederholt, bis die Vorrichtung 1 die Profilwurzel erreicht hat und das Objekt 30 vollständig oder nahezu vollständig zerkleinert ist.
Die zerkleinerten beziehungsweise abgelängten Elemente 31 können am Boden in weiteren Trennstufen feiner zerkleinert und in großer Packungsdichte mit vergleichsweise kleinen Behältern abtransportiert werden. In einer nicht dargestellten Ausführungsform ist an der Zelle 2, insbesondere an der Austrittsöffnung 10 der Zelle 2, eine Schreddervorrichtung derart angeordnet, dass die vom Objekt 30 abgelängten Elemente 31 als Schnittreste weiter zerkleinert werden. Das Leitelement 11 ist dabei an einer Austrittsöffnung der Schreddervorrichtung angeordnet.
Zum Beispiel beim Zerkleinern eines aus einem glasfaserverstärkten Profil ausgebildeten Rotorblattes einer Windenergieanlage als Objekt 30 wird die Vorrichtung 1 am Turm der Windenergieanlage, insbesondere der Wandung 6, geführt auf das zu zerkleinernde Rotorblatt aufgefädelt und beim Entlangfahren von der Profilspitze bis zur Profilwurzel zerkleinert.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung
2: Zelle
3: Gehäuse
4: Rahmenelement, Abdruckrahmen
5: Rollelement
6: Wandung
7: Oberseite
8: Unterseite
9: Öffnung Oberseite 7, Eintrittsöffnung
10: Öffnung Unterseite 8, Austrittsöffnung
11: Leitelement
12: Befestigungsmittel, Tragseil
13: Halterungselement, Seilwinde
14: Bewegungsrichtung Zelle 2 vertikal
15: Bewegungsrichtung Zelle 2 horizontal
16: Führungselement, Führungswalze
17: Haltevorrichtung Führungselement 16
18: Trenneinrichtung
19: Umlenkelement
20: Haltevorrichtung Umlenkelement 19
21: Kühlsystem
22: Auffangbereich
23: Transportelement
24: Bewegungsrichtung Transportelement 23
25: Gelenkelement Rahmenelement 4
26: Aktuator Rahmenelement 4
27: Gelenkelement Führungselement 16
28: Aktuator Führungselement 16
30: Objekt, Profil
31: abgelängtes, abgetrenntes Element
x, y, z: Richtung

Claims

Vorrichtung (1) zum Zerkleinern vertikal ausgerichteter Objekte (30), aufweisend – eine Zelle (2) mit einem Gehäuse (3) mit einer Oberseite (7) und einer Unterseite (8) sowie mindestens zwei Öffnungen (9, 10), wobei die Oberseite (7) eine Öffnung (9) zur Aufnahme des Objektes (30) aufweist, – ein Rahmenelement (4), – mindestens ein Befestigungsmittel (12) und – mindestens ein Halterungselement (13), wobei – die Zelle (2) durch Betätigen des mindestens einen Halterungselements (13) in einer vertikalen Bewegungsrichtung (14) und durch Betätigen des Rahmenelements (4) in einer horizontalen Bewegungsrichtung (15) bewegbar ausgebildet ist, sowie – innerhalb der Zelle (2) mindestens eine Trenneinrichtung (18) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Trenneinrichtung (18) zum Erzeugen mindestens eines vertikalen Längsschnitts und mindestens eines Horizontalschnitts ausgebildet ist, und dass das Halterungselement (13) am Gehäuse (3) der Zelle (2) angeordnet ist und das Befestigungsmittel (12) über das Halterungselement (13) mit dem Gehäuse (3) verbunden ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Trenneinrichtung (18) innerhalb der Zelle (2) integriert fest angeordnet derart ausgebildet ist, dass eine erforderliche Relativbewegung zwischen dem Objekt (30) und der mindestens einen Trenneinrichtung (18) – für das Erzeugen des mindestens einen vertikalen Längsschnitts über das Betätigen des mindestens einen Halterungselements (13) zum Bewegen der Zelle (2) in der vertikalen Bewegungsrichtung (14) und/oder – für das Erzeugen des mindestens einen Horizontalschnitts über das Betätigen des Rahmenelements (4) zum Bewegen der Zelle (2) in der horizontalen Bewegungsrichtung (15) erfolgt.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel (12) als ein Tragseil und das Halterungselement (13) als eine Seilwinde ausgebildet sind und die Zelle (2) durch Betätigen der mindestens einen Seilwinde (13) in der vertikalen Bewegungsrichtung (14) bewegt wird.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenelement (4) an einer Wandung (6) abgestützt angeordnet ist und in einer horizontalen x-Richtung derart verschiebbar ausgebildet ist, dass die Zelle (2) durch Betätigen des Rahmenelements (4) in der horizontalen Bewegungsrichtung (15) bewegt wird.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Trenneinrichtung (18) als ein schneidendes Element ausgebildet ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Trenneinrichtung (18) als ein Draht ausgebildet ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Trenneinrichtungen (18) ausgebildet sind, welche parallel zueinander derart angeordnet sind, dass bei der Bewegung der Zelle (2) in der vertikalen Bewegungsrichtung (14) gleichzeitig vertikale Längsschnitte und bei der Bewegung der Zelle (2) in der horizontalen Bewegungsrichtung (15) gleichzeitig Horizontalschnitte erzeugt werden.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Führungselemente (16) ausgebildet sind, welche in einer vertikalen y-Richtung oberhalb der in der Oberseite (7) ausgebildeten Öffnung (9) zur Aufnahme des Objektes (30) angeordnet sind, wobei die Führungselemente (16) jeweils in einer horizontalen z-Richtung verstellbar sind und am Objekt (30) anliegen.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungselemente (16) als Führungswalzen und jeweils um eine in horizontaler x-Richtung ausgerichtete Drehachse drehbar ausgebildet sind.
Verfahren zum Zerkleinern vertikal ausgerichteter Objekte (30) mit einer Vorrichtung (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, aufweisend folgende Schritte: a) Verbinden der Vorrichtung (1) mit mindestens einem Befestigungsmittel (12) an mindestens einem Anschlagpunkt, welcher in einer vertikalen y-Richtung (14) an einem oberen Ende des Objektes (30) oder oberhalb des Objektes (30) angeordnet ist, b) Anheben der Vorrichtung (1) in einer vertikalen Bewegungsrichtung (14) bis an das Objekt (30), c) Ausrichten der Vorrichtung (1) in einer horizontalen Bewegungsrichtung (15) derart, dass eine auf einer Oberseite (7) der Vorrichtung (1) ausgebildete Eintrittsöffnung (9) in der vertikalen y-Richtung unterhalb einer Unterseite des Objektes (30) angeordnet ist, d) Anheben der Vorrichtung (1) und – Einführen des Objektes (30) durch die Eintrittsöffnung (9) in eine Zelle (2), – Heranführen von mindestens einer Trenneinrichtung (18) an die Unterseite des Objektes (30) und – Erzeugen mindestens eines vertikalen Längsschnitts in das Objekt (30) und mindestens zweier Streifen des Objektes (30), e) Unterbrechen des Anhebens der Vorrichtung (1) und Erzeugen mindestens eines Horizontalschnitts sowie Abtrennen der mit dem mindestens einen vertikalen Längsschnitt erzeugten Streifen vom Objekt (30) sowie f) Wiederholen der Schritte d) und e) bis die Vorrichtung (1) das obere Ende des Objektes (30) erreicht hat.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) in der vertikalen Bewegungsrichtung (14) durch ein Inbetriebnehmen mindestens eines Halterungselements (13) angehoben und bewegt wird.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) in der horizontalen Bewegungsrichtung (15) durch ein Inbetriebnehmen mindestens eines Rahmenelements (4) ausgerichtet und bewegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Einführen des Objektes (30) durch die Eintrittsöffnung (9) in die Zelle (2) Führungselemente (16) an Seitenflächen des Objektes (30) herangeführt und angedrückt werden.