-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hub-Kipp-Vorrichtung für Abfallsammelfahrzeuge, mittels welcher Abfallsammelbehälter zum Entleeren heb- und kippbar sind.
-
Zum Zwecke der Entleerung von Abfallsammelbehältern weisen Abfallsammelfahrzeuge typischerweise an der Seite oder am Heck eine Schüttung mit einer Hub-Kipp-Vorrichtung auf, mittels welcher die Abfallsammelbehälter gehoben und zum Entleeren verschwenkt bzw. gekippt werden. Beim Kippen der Abfallsammelbehälter wird ein hohes Drehmoment benötigt.
-
Üblicherweise werden derartige Hub-Kipp-Vorrichtungen hydraulisch betrieben. Bei typischen, im Markt erhältlichen Hub-Kippvorrichtungen werden deshalb Hydraulikzylinder eingesetzt, die ein großes Drehmoment bei geringen Abmessungen ermöglichen. Jedoch wäre es wünschenswert, insbesondere zum Einsatz in elektrisch betriebenen Abfallsammelfahrzeugen, eine elektrisch betreibbare Hub-Kipp-Vorrichtung mit einer zweckmäßigerweise geringen Anzahl von möglichst gewichtsparenden Bauteilen zur Verfügung zu haben. Allerdings sind bei elektrischen Antrieben Konstruktionen, die den vorgenannten Konstruktionen zum Aufbringen eines hohen Drehmomentes entsprechen, nicht ohne weiteres möglich.
-
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Hub-Kipp-Vorrichtung für Abfallsammelfahrzeuge bereitzustellen, welche möglichst einfach und gewichtsparend aufgebaut ist.
-
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Hub-Kipp-Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Hub-Kipp-Vorrichtung umfasst demnach ein Lagerelement, an welchem ein Abfallsammelgefäß lösbar lagerbar ist, ein erstes und ein zweites Führungselement, an denen je ein erster und ein zweiter Läufer beweglich gelagert sind, eine erste Antriebseinheit, mittels welcher der erste Läufer entlang einer Längsachse des ersten Führungselements bewegbar ist, und eine zweite Antriebseinheit, mittels welcher der zweite Läufer entlang einer Längsachse des zweiten Führungselements bewegbar ist. Das Lagerelement ist dabei um eine horizontale Schwenkachse drehbar an dem ersten Läufer gelagert. Über ein erstes Koppelglied sind das Lagerelement und der zweite Läufer miteinander verbunden.
-
Die erfindungsgemäße Hub-Kipp-Vorrichtung weist einen simplen mechanischen Aufbau auf, welcher für einen elektrischen Antrieb besonders geeignet ist. Bei den Antriebseinheiten handelt es sich daher vorteilhafterweise um Elektromotoren. Dabei ist die Realisierung großer Hebelarme sinnvoll. Auf ein aufwändiges hydraulisches System zum Betrieb der Hub-Kipp-Vorrichtung kann in diesem Fall verzichtet werden.
-
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
-
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das erste Koppelglied an dem Lagerelement und an dem zweiten Läufer jeweils um eine Achse schwenkbar gelagert ist. Diese Achsen sind insbesondere horizontal ausgerichtet.
-
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass durch eine Relativbewegung der beiden Läufer das Lagerelement um die horizontale Schwenkachse verschwenkbar ist.
-
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass mittels der Antriebseinheiten die beiden Läufer unabhängig voneinander bewegbar sind. Durch eine entsprechende Steuerung der Antriebseinheiten lässt sich der Hub-Kipp-Vorgang exakt steuern und die entsprechenden Bewegungen kontrollieren. So lässt sich über eine entsprechende Ansteuerung der Antriebseinheiten die Hub- und Kippgeschwindigkeit sowie der maximale Kippwinkel des Lagerelements und somit des daran befestigten Abfallsammelbehälters kontrollieren.
-
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass mittels der Antriebseinheiten die beiden Läufer während einer ersten Phase des Hub-Kipp-Vorgangs synchron, insbesondere mit gleicher Geschwindigkeit, entlang der Führungselemente bewegbar sind. Dies entspricht insbesondere einem initialen Hubvorgang (bzw. einem finalen Absetzvorgang), bei dem der an dem Lagerelement befestigte Abfallsammelbehälter zunächst auf eine bestimmte Höhe gehoben wird, welche von der Geometrie der Schüttung bzw. des Abfallsammelfahrzeugs abhängt. So muss der Abfallsammelbehälter auf eine Höhe gehoben werden, welche oberhalb einer Ladekante der Schüttung bzw. des Abfallsammelfahrzeugs liegt, um durch anschließendes Verschwenken eine Entleerung des Abfallsammelbehälters in eine Einfüllöffnung des Abfallsammelfahrzeugs zu bewirken.
-
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass mittels der Antriebseinheiten die beiden Läufer während einer zweiten Phase des Hub-Kipp-Vorgangs relativ zueinander bewegbar sind, insbesondere einer der beiden Läufer gegenüber dem anderen unbewegten Läufer bewegbar ist. Aufgrund der Kopplung des Lagerelements an dem ersten Läufer sowie des Lagerelements mit dem zweiten Läufer über das erste Koppelglied lässt sich durch die Relativbewegung ein Kippen des an dem Lagerelement befestigten Abfallsammelbehälters um die horizontale Schwenkachse des Lagerelements erreichen.
-
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein drittes und ein viertes Führungselement vorgesehen ist, an denen jeweils ein dritter und ein vierter Läufer beweglich gelagert sind, wobei das Lagerelement um eine horizontale Schwenkachse drehbar an dem dritten Läufer gelagert ist und wobei das Lagerelement und der vierte Läufer über ein zweites Koppelglied miteinander verbunden sind.
-
Nach dieser Ausführungsform ist das Lagerelement mit den ersten und dritten Läufern verbunden und über die ersten und zweiten Koppelglieder mit den zweiten und vierten Läufern gekoppelt. Dadurch ergibt sich ein stabilerer Aufbau als wenn lediglich zwei Läufer vorgesehen sind. Insbesondere sind das erste und zweite Führungselement auf einer Seite und das dritte und vierte Führungselement auf der anderen Seite des Lagerelements angeordnet.
-
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass der erste und dritte Läufer sowie der zweite und vierte Läufer jeweils identisch ausgestaltet und vorzugsweise synchron entlang der jeweiligen Führungselemente bewegbar sind.
-
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine dritte Antriebseinheit vorgesehen ist, mittels welcher der dritte Läufer entlang des dritten Führungselements bewegbar ist, und dass vorzugsweise eine vierte Antriebseinheit vorgesehen ist, mittels welcher der vierte Läufer entlang einer Längsachse des vierten Führungselements bewegbar ist. Dadurch steht mehr Leistung zum Bewegen des Lagerelements und eines daran befestigten Abfallsammelbehälters zur Verfügung.
-
Alternativ können die dritten und vierten Läufer an den dritten und vierten Führungselementen aufgrund einer von den ersten und zweiten Antriebseinheiten vermittelten Bewegung der ersten und zweiten Läufer lediglich passiv mitbewegt werden, was hauptsächlich zur Stabilisierung des Lagerelements beiträgt.
-
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Führungselemente als Gewindestangen und die Läufer als entlang der Gewindestangen bewegbare Gewindemuffen ausgebildet sind, wobei mittels der Antriebseinheiten die Gewindestangen drehbar und dadurch die Gewindemuffen entlang der Gewindestangen rotationsstarr bewegbar sind. Die Antriebseinheiten treiben die Gewindestangen also rotatorisch an, wobei sich durch das Zusammenwirken von Außengewinden der Gewindestangen und Innengewinden der Gewindemuffen eine Bewegung der Läufer entlang der Längsachsen der Gewindestangen ergibt, wobei sich die Läufer vorzugsweise nicht mitdrehen.
-
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Gewindestangen an ihren den Antriebseinheiten beabstandeten Enden drehbar in Lagerelementen gelagert sind. Diese können mit dem Abfallsammelfahrzeug verbunden sein.
-
In einer alternativen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Läufer über Zugmittel mit den jeweiligen Antriebseinheiten verbunden und entlang der Führungselemente bewegbar sind. Die Läufer sind also entlang der Führungselemente verschiebbar, wobei die Bewegung über die Zugmittel durch die Antriebseinheiten vermittelt wird. Bei den Zugmitteln kann es sich beispielsweise um Seile, Ketten, Bänder oder starre Elemente handeln. In diesem Fall handelt es sich bei den Führungselementen also nicht um Gewindestangen. Stattdessen können sie beispielsweise als glatte Stangen, Schienen oder anderweitig ausgebildete Führungselemente ausgestaltet sein. Diese können auch in die Außenwand des Abfallsammelfahrzeugs integriert sein.
-
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Lagerelement ein Aufnahmemittel zur lösbaren Aufnahme eines Abfallsammelbehälters, vorzugsweise ein Abstützelement zum Abstützen des Abfallsammelbehälters sowie vorzugsweise ein Verriegelungselement zum reversiblen Verriegeln des Abfallsammelbehälters an dem Lagerelement aufweist.
-
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Aufnahmemittel als Kamm ausgebildet ist, welcher in eine Kammleiste eines Abfallsammelbehälters reversibel einbringbar ist. Bei dem Verriegelungselement kann es sich ferner um eine Verriegelungsleiste handeln, welche oberhalb des Aufnahmemittels angeordnet ist und bei Lagerung eines Abfallsammelbehälters an dem Lagerelement die Kammleiste des Abfallsammelbehälters einklemmt und letzteren dadurch verriegelt. Dadurch kann der Abfallsammelbehälter beim Kippen nicht von dem Lagerelement rutschen bzw. fallen.
-
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Führungselemente im Wesentlichen vertikal ausgerichtet sind und die Läufer mittels der jeweiligen Antriebseinheiten entlang der Führungselemente auf- und ab bewegbar sind.
-
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Antriebseinheiten derart steuerbar sind, dass während des Hub-Kipp-Vorgangs ein Verschwenken des Lagerelements um die horizontale Schwenkachse in einer bestimmten Höhe stattfindet, wobei die Höhe der horizontalen Schwenkachse, um welche das Lagerelement während des Hub-Kipp-Vorgangs verschwenkt wird, einstellbar ist. Dadurch lässt sich die Hub-Kipp-Vorrichtung an verschiedene Geometrien und Schüttungen anpassen und insbesondere bei unterschiedlich hohen Ladekanten verwenden.
-
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Abfallsammelfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Hub-Kipp-Vorrichtung. Dabei ergeben sich offensichtlich dieselben Vorteile und Eigenschaften wie für die erfindungsgemäße Hub-Kipp-Vorrichtung, weshalb an dieser Stelle auf eine wiederholende Beschreibung verzichtet wird.
-
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgend anhand der Figuren erläuterten Ausführungsbeispiel. Es zeigen:
- 1: ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Hub-Kipp-Vorrichtung in einer ersten Stellung in einer Seitenansicht;
- 2: das Ausführungsbeispiel gemäß 1 in einer zweiten Stellung; und
- 3 das Ausführungsbeispiel gemäß 1 und 2 in einer dritten Stellung.
-
In der 1 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Hub-Kipp-Vorrichtung 10 in einer Seitenansicht dargestellt. Das hier dargestellte Ausführungsbeispiel umfasst vier vertikal ausgerichtete, als Gewindestangen ausgebildete Führungselemente 22, 24, wobei lediglich das erste und zweite Führungselement 22, 24 sichtbar sind und das dritte und vierte Führungselement verdeckt sind. Die linke Seite weist dabei in Richtung einer hier nicht abgebildeten Schüttung bzw. Einfüllöffnung eines Abfallsammelfahrzeugs.
-
Auf jedes Führungselement 22, 24 ist ein als Gewindemuffe ausgebildeter Läufer 26, 28 aufgesteckt. Wiederum sind hier nur der erste Läufer 26 des ersten Führungselements 22 und der zweite Läufer 28 des zweiten Führungselements 24 dargestellt, während ein zum ersten Läufer 26 identisch ausgestalteter dritter Läufer an einer in Blickrichtung hinter dem ersten Führungselement 22 angeordneten dritten Führungselement angeordnet ist. Ein zum zweiten Läufer 26 identisch ausgestalteter vierter Läufer ist an einem in Blickrichtung hinter dem zweiten Führungselement 22 angeordneten vierten Führungselement angeordnet.
-
Das erste Führungselement 22 ist mit einem oberhalb desselben angeordneten ersten Elektromotor (nicht dargestellt) verbunden, mittels welchem das ersten Führungselement 22 rotatorisch antreibbar ist. Das erste Führungselement 22 ist am unteren Ende in einem mit dem Abfallsammelfahrzeug verbundenen drehfesten Lager (nicht dargestellt) drehbar gelagert. Ferner ist ein zweiter Elektromotor vorgesehen (nicht dargestellt), mittels welchem das zweite Führungselement 24, welches ebenfalls am unteren Ende drehbar gelagert ist, rotatorisch antreibbar ist.
-
Die Außengewinde der als Getriebestangen ausgebildeten Führungselemente 22, 24 wirken derart mit den Innengewinden der als Gewindemuffen ausgebildeten Läufer 26, 28 zusammen, dass sich bei einer Drehung eines Führungselements 22, 24 der entsprechende Läufer 26, 28 auf- oder abbewegt, ohne sich dabei selbst mitzudrehen.
-
Die erfindungsgemäße Hub-Kipp-Vorrichtung 10 weist ein Lagerelement 12 auf, welches an einer Seite an dem ersten Läufer 26 um eine horizontale Schwenkachse 14 drehbar gelagert ist. Das Lagerelement 12 ist an der anderen Seite an dem dritten Läufer ebenfalls drehbar angelenkt. Das Lagerelement 12 weist im oberen Bereich ein als Kamm ausgebildetes Aufnahmemittel 16 auf, auf welches ein Abfallsammelbehälter 1 über eine an dessen Vorderseite im Bereich des oberen Rands angeordnete Kammleiste 3 aufhängbar ist. Im unteren Bereich des Lagerelements 12 befindet sich ein Abstützelement 18, gegen welches sich der aufgehängte Abfallsammelbehälter 1 an dessen Vorderseite abstützt. Ferner ist im Bereich des Kamms 16 eine Verriegelungsleiste (nicht dargestellt) vorgesehen, mittels welcher die Kammleiste 3 zwischen Verriegelungsleiste und Kamm 16 eingeklemmt werden kann. Dadurch wird ein Abrutschen des Abfallsammelbehälters 1 beim Verschwenken bzw. Kippen verhindert.
-
An der Seite des Lagerelements 12 ist ein erstes Koppelglied 30 angelenkt, sodass dieses gegenüber dem Lagerelement 12 um eine horizontale Achse verschwenkbar ist. Am anderen Ende des ersten Koppelglieds 30 ist dieses um eine horizontale Achse drehbar mit dem zweiten Läufer 28 verbunden. Auf der (in Blickrichtung gesehen) anderen Seite des Lagerelements 12 befindet sich ein zweites Koppelglied (nicht dargestellt), welches auf gleiche Art und Weise mit dem Lagerelement 12 und dem vierten Läufer drehbar verbunden ist. Das Lagerelement 12 und der daran aufgehängte Abfallsammelbehälter 1 befinden sich also zwischen dem ersten und dem dritten Führungselement bzw. zwischen dem zweiten und dem vierten Führungselement.
-
Die 1-3 zeigen verschiedene Stellungen der erfindungsgemäßen Hub-Kipp-Vorrichtung 10 und des damit bewegten Abfallsammelbehälters 1 während eines Hub-Kipp-Vorgangs zum Zwecke einer Entleerung.
-
In einem ersten Schritt wird der aufgehängte Abfallsammelbehälter 1 gehoben, d.h. vertikal nach oben befördert, um eine geeignete Höhe oberhalb einer (nicht gezeigten) Ladekante des Abfallsammelfahrzeugs zu erreichen. Hierzu werden die Führungselemente 22, 24 durch die entsprechenden Elektromotoren derart synchron gedreht, dass sich die Läufer 26, 28 gleichsam, d.h. mit gleicher Geschwindigkeit, entlang der Gewindestangen 22, 24 nach oben bewegen und der Abfallsammelbehälter 1 angehoben wird. Die 1 zeigt den Abfallsammelbehälter 1 in einer angehobenen Stellung vor dem Kippen.
-
In der 2 ist der Abfallsammelbehälter 1 in einer leicht gekippten Stellung gezeigt. Um ein Verschwenken des Lagerelements 12 und damit des Abfallsammelbehälters 1 zu bewirken, wird der erste Elektromotor gestoppt, sodass der erste Läufer 26 in der entsprechenden Höhe verbleibt. Das gleiche gilt für den nicht sichtbaren dritten Läufer. Der zweite Läufer 28 wird hingegen durch ein fortgesetztes Drehen der der zweiten Gewindestange 24 weiter nach oben bewegt, sodass aufgrund der Kopplung des zweiten Läufers 28 und des Lagerelements 12 über das erste Koppelglied 30 das Lagerelement 12 um die horizontale Schwenkachse 14 verschwenkt wird. Dabei führen der vierte Läufer und das zweite Koppelglied dieselben Bewegungen aus wie der zweite Läufer 28 und das erste Koppelglied 30. Das Verschwenken wird also durch eine Relativbewegung zwischen zweitem und erstem Läufer 26, 28 (bzw. viertem und drittem Läufer) bewirkt. Die Elektromotoren sind hierzu unabhängig voneinander ansteuerbar, wobei die Elektromotoren für eine vertikale Bewegung des Abfallsammelbehälters 1 simultan betrieben werden.
-
Durch fortgesetztes Drehen der zweiten Gewindestange 24 wird der zweite Läufer 28 (und ebenso der vierte Läufer) solange nach oben bewegt und dadurch das Lagerelement 12 solange verschwenkt, bis der Abfallsammelbehälter 1 überkippt und eine Entleerung des Inhalts in die Schüttung des Abfallsammelfahrzeugs erfolgt. Diese Situation ist in der 3 gezeigt.
-
Um den Abfallsammelbehälter 1 nach der Entleerung wieder abzusetzen, werden die Läufer 26, 28 in umgekehrter Abfolge wieder nach unten bewegt.
-
Die erfindungsgemäße Hub-Kipp-Vorrichtung 10 bietet eine große Flexibilität und kann an unterschiedlichen Abfallsammelfahrzeugen bzw. in Schüttungen mit unterschiedlichen Geometrien zum Einsatz kommen. So kann beispielsweise die Hubhöhe des Abfallsammelbehälters 1 ohne weiteren mechanischen Aufwand an unterschiedliche Ladekanten angepasst werden. Hierfür muss lediglich die Steuerung der Elektromotoren angepasst werden, sodass ein synchroner Betrieb für den vertikalen Hub solange erfolge, bis die gewünschte Höhe erreicht ist und anschließend ein Verschwenken bzw. Kippen erfolgen kann.
-
Auch der Kippvorgang kann einfach und flexibel angepasst werden. So ist es möglich, durch entsprechende Steuerung der Elektromotoren, insbesondere des zweiten Elektromotors, die Geschwindigkeit des Kippens sowie den maximalen Kippwinkel einzustellen. Letzterer wird durch die maximale Höhe des zweiten (und vierten) Läufers 28 bestimmt.
-
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel kommen vier Führungselements 22, 24 und vier Läufer 26, 28 zum Einsatz. Allerdings ist es auch möglich, lediglich zwei Führungselemente 22, 24 und zwei Läufer 26, 28 auf einer Seite des Lagerelements 12 vorzusehen. Das andere Ende kann entweder frei stehen oder anderweitig geführt und stabilisiert werden. Ebenfalls kann lediglich ein drittes Führungselement zum Zwecke der Stabilisierung auf der anderen Seite zum Einsatz kommen.
-
Ebenfalls können entweder lediglich zwei Elektromotoren zum Antreiben des ersten und zweiten Läufers 26, 28 verwendet werden (wobei es sich dann bei den dritten und vierten Führungselementen nicht um Gewindestangen sondern z.B. um glatte Stangen oder Schienen handeln kann, sodass sich die dritten und vierten Läufer frei bewegen können und lediglich den Bewegungen der ersten und zweiten Läufer 26, 28 folgen), oder die dritten und vierten Führungselemente sind ebenfalls durch dritte und vierte Elektromotoren antreibbar und ebenfalls als Gewindestangen ausgebildet. Dadurch erhöht sich die maximal zur Verfügung stehende Leistung. Es kann auch lediglich ein dritter Elektromotor zusätzlich zum Einsatz kommen. Aufgrund der Flexibilität der erfindungsgemäßen Hub-Kipp-Vorrichtung 10 sind hier viele Varianten denkbar.
-
Es sei darauf hingewiesen, dass bei den in den 1-3 gezeigten Darstellungen die Einzelteile in Blickrichtung gesehen so voreinander angeordnet sind, dass ihre relativen Positionen und Verbindungen der zugrundeliegenden Mechanik daraus deutlich hervorgehen. Die dargestellte Anordnung der Teile in Blickrichtung der 1-3 müssen dabei nicht der tatsächlichen Anordnung entsprechen, sodass beispielsweise das Lagerelement 12 auf der (in Blickrichtung gesehen) anderen bzw. „hinteren“ Seite mit dem ersten Läufer 26 verbunden sein kann, wodurch dann aber bei korrekter Darstellung die Verbindungsstelle 14 nicht mehr sichtbar wäre.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Abfallsammelbehälter
- 3
- Kammleiste
- 10
- Hub-Kipp-Vorrichtung
- 12
- Lagerelement
- 14
- Horizontale Schwenkachse
- 16
- Aufnahmemittel
- 18
- Abstützelement
- 22
- Erstes Führungsmittel
- 24
- Zweites Führungsmittel
- 26
- Erster Läufer
- 28
- Zweiter Läufer
- 30
- Erstes Koppelglied
