DE19530906A1 - Sammelcontainer-Entleerungseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Betätigen mindestens einer Entleerungsklappe eines Sammelcontainers mittels eines Hebegeschirrs, das mit dem Container koppelbar ist. Solche Container dienen zum Sammeln wiederverwertbarer Stoffe, wie Papier, Glas und so weiter.

Eine Anzahl solcher Entleerungs-Einrichtungen ist bekannt. Bei dem soge­ nannten Zwei-Haken-System wird ein mit dem Containerkorpus verbundener Haken an einem Hebezeug, etwa dem Ausleger eines Krans, der auf einem Entleerungsfahrzeug montiert ist, eingehangen, und über einen zweiten Ha­ ken werden die Entleerungsklappen betätigt. Bei einem anderen System zie­ hen an einem Hebezeug angebrachte, hydraulisch gesteuerte Betätiger hori­ zontal verlagerbare Hebel zueinander, um bodenseitige Klappen zu betäti­ gen oder zwei Containerhälften aufzuspreizen. Ein drittes System umfaßt ein am Hebezeug festlegbares erstes zentrales Element und ein zu ihm koaxial verlagerbares zweites Element, mittels dem die Klappen betätigt werden.

Allen bekannten Systemen ist gemeinsam, daß eine Bedienungsperson das Hebezeug mit den containerseitigen Kopplungsmitteln verbinden und von ihnen wieder lösen muß. Dies verlangsamt den Ablauf, und die Bedienungs­ person ist je nach Jahreszeit ungünstigen Witterungsbedingungen ausge­ setzt.

In der unveröffentlichten deutschen Patentanmeldung 1 95 20 466 ist ein Verfahren zum Entleeren von Wertstoffsammelbehältern beschrieben, das halbautomatisch abläuft. Die Bedienungsperson bringt manuell das Hebezeug so nahe an den zu entleerenden Behälter, daß eine selbstsuchende Kupp­ lungseinrichtung den Behälter erfassen kann, wonach alle Bewe­ gungen - Anheben des Behälters, Verschwenken über die Ladebucht des Fahrzeugs, Öffnen und Schließen der Entleerungsklappen, Rückführen des Be­ hälters - automatisch ablaufen. Es versteht sich, daß für diesen Zweck das Hebezeug mit Sensoren ausgestattet sein muß, die seine jeweilige Position an ein Steuergerät melden.

Die bisher üblichen Kupplungssysteme zwischen Behälter und Hebezeug sind für die Automatisierung wenig geeignet. Diese setzt nämlich voraus, daß dann, wenn einmal der Behälter an das Hebezeug angekuppelt ist, seine Position relativ zu diesem eindeutig festgelegt ist und beim gesamten Ab­ lauf des Entleerungsvorgangs auch bleibt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zum Betätigen mindestens einer Entleerungsklappe eines Sammelcontainers oder -behälters mittels eines, mit dem Container koppelbaren Hebegeschirrs zu schaffen, die bes­ ser für die Automatisierung des Entleerungsvorgangs geeignet ist. Dabei soll es möglich sein, die behälterseitigen Teile der Einrichtung inner­ halb des Containers anzuordnen, was dessen Aussehen verbessert. Die Teile der Einrichtung sollen eine kompakte Bauweise haben können, und es soll möglich sein, ohne die Entleerung behindernde Gestänge innerhalb des Con­ tainers auszukommen.

Erfindungsgemäß ist zur Lösung dieser Aufgabe vorgesehen, daß der Contai­ ner ein mit der Entleerungsklappe in Betätigungsverbindung stehendes, vom Hebegeschirr aus zu einer Drehung antreibbares Kopplungselement aufweist.

Ein solches Kopplungselement hat den Vorteil, daß ein am Hebezeug ange­ ordnetes Gegenstück "eintauchen" kann und sich dabei selbst zentrieren kann, wobei dieses Gegenstück dreh- und axialfest am Container veranker­ bar ist. Vorzugsweise weist der Container hierfür ein Widerlager auf, das beispielsweise mit einem Containerdach verschweißt sein kann, und am He­ bezeug befindet sich ein Stator, der sich am Widerlager verankert.

Es ist bevorzugt, das Kopplungselement als Seiltrommel oder Kettentrommel auszubilden, an der mindestens ein Seil oder eine Kette befestigt ist, während das andere Ende des Seils oder der Kette mit der Entleerungs­ klappe in Betätigungsverbindung steht. Beispielsweise kann das Seil über Umlenkrollen direkt mit der z. B. am Boden angeordneten Klappe verbunden werden; wird es durch Drehung der Trommel aufgewickelt, wird die Klappe geschlossen gehalten, während sie sich unter dem Gewicht des Sammelguts öffnen kann, wenn das Seil abgespult wird.

Es ist aber auch möglich, das drehbare Kopplungselement über Gestänge mit der Entleerungsklappe zu koppeln.

Hebezeugseitig umfaßt die Einrichtung vorzugsweise einen Stator, der sich am Widerlager verankert, und einen Rotor, der sich am Kopplungselement verankert. Dabei ist es vorteilhaft, wenn Stator und Rotor einziehbare bzw. ausfahrbare Formschlußelemente aufweisen, die mit dem Widerlager bzw. Kopplungselement in Eingriff bringbar sind. Es ist aber natürlich auch möglich, die Verbindungen oder wenigstens eine von beiden durch Kraftschluß herzustellen.

Stator und Rotor sind vorzugsweise koaxial angeordnet, mit zylindrischen Abschnitten passend zu entsprechenden Bohrungen des Widerlagers bzw. des Kopplungselements. Bohrungen sind am einfachsten herstellbar, doch ver­ steht es sich, daß auch andere Querschnittsformen brauchbar sind.

Ein vorzugsweise hydraulischer Antriebsmotor für den Rotor kann im Stator untergebracht sein.

Das Kopplungselement ist vorzugsweise lose mit Spiel am Widerlager auf­ gehangen, und die relativen Abmessungen der Verankerungsmittel am Rotor bzw. Kopplungselement sind so gewählt, daß bei der Verankerung der Rotor das Kopplungselement etwas anhebt und zentriert, so daß das Kopplungsele­ ment im Betrieb keinen Kontakt mit dem Widerlager hat. Daher kann auf ei­ ne Lagerung des Kopplungselements im Container verzichtet werden.

Damit sich die Stator-Rotor-Baugruppe selbstsuchend an der Widerlager- Kopplungselement-Baugruppe verankern kann, weist das Hebezeug vorzugs­ weise Sensoren auf, die bei Berührung insbesondere des Kopplungselements Steuersignale liefern. Beispielsweise kann am freien Ende des Rotors ein Konus angebracht sein, der beim Auftreffen auf eine Schulter des Kopp­ lungselements über die Sensorsignale Aktuatoren des Hebezeugs derart an­ steuert, daß allmählich die Konusspitze bezüglich einer Bohrung des Kopp­ lungselements zentriert wird.

Vorzugsweise ist der containerseitige Teil der Einrichtung unsichtbar im Innern des Containers, unterhalb einer Deckwandung desselben, angebracht. Die Zugangsöffnung kann mit Deckeln verschlossen sein, die in Schließ­ position federvorgespannt sind, aber beim Einsenken des Rotors auswei­ chen.

Die beigefügte Zeichnung stellt weitgehend schematisiert ein Ausführungs­ beispiel der Erfindung dar, im oberen Teil in Seitenansicht, im unteren Teil im Axialschnitt.

Zunächst soll der untere Teil der Zeichnung, also die behälterseitige Ausbildung, betrachtet werden.

Am Dach 10 des Behälters ist innen ein Widerlager 12 befestigt, bei­ spielsweise angeschweißt; Schweißnähte, Verstrebungen und dergleichen sind in der Zeichnung als unwesentlich weggelassen. Das Widerlager hat in seinem oberen Teil einen ersten Hohlraum 14, der im Schnitt parallel zum Dach 10 rechteckig ist. An zwei einander gegenüberliegenden Kanten 16 sind zwei Klappen 18 angelenkt, deren freie einander zugekehrte Kanten dachziegelartig überlappen. Die Klappen sind mittels Federn (nicht dar­ gestellt) und Anschlägen in die gezeichnete Position vorgespannt, können aber einwärts ausgelenkt werden und legen sich dann an die vertikalen Wandungen 20 an.

Darunter verengt sich der Hohlraum zu einem zweiten Hohlraum 22, dessen Querschnittsform parallel zum Dach 10 kreisrund ist. Dieser Abschnitt des Widerlagers 12 weist eine nutartige Einsenkung 24 auf. Von außen springt eine weitere Nut 26 ein.

Unter dem Widerlager 12 befindet sich eine Trommel 28. Mit der Trommel 28 sind drei Scheibensektoren 29 verbunden, beispielsweise verschraubt, die mit axialem und radialem Spiel in die Nut 26 greifen. Die Trommel 28 hängt also lose am Widerlager 12, ist jedoch in diesem Zuistand gegen Drehung gesichert, etwa indem an der Unterseite der Scheibensektoren an­ geordnete Zähne (nicht dargestellt) in eine Gegenverzahnung greifen, die in der Nut 26 vorgesehen ist. Die Trommel ist von einer Bohrung 30 durch­ setzt, die den gleichen Durchmesser besitzt wie der zweite Hohlraum 22 des Widerlagers 12; das ist aber nicht zwingend. Dieser Hohlraum erwei­ tert sich etwa in der Mitte der Bohrung 30 zu einer weiteren, nutartigen Einsenkung 32, deren Querschnitt keilförmig ist. An der Trommel 28 sind außen Zugmittel, beispielsweise Kabel 33 oder Ketten, mit einem Ende festgelegt, während das andere Ende mit beispielsweise bodenseitigen Klappen für die Entleerung des Behälters verbunden ist, wobei man im Be­ hälter entsprechende Umlenkrollen vorsehen wird.

Der obere Teil der Zeichnung stellt den hebezeugseitigen Teil der Anord­ nung dar, bestehend aus einem Stator 34 und einem Rotor 36. Der Stator 34 umfaßt eine Verbindungsplatte 38, mit der er an dem Ausleger eines Krans (nicht dargestellt) angebracht ist. Im Stator befindet sich ein Motor, vorzugsweise ein Hydraulikmotor, mittels dem der Rotor 36 zur Drehung um seine Achse 40 antreibbar ist, wobei die Drehrichtung steuerbar ist. Fer­ ner enthalten Stator und Rotor Mittel, beispielsweise mit Stößeln zusam­ menwirkende Kulissen, die es erlauben, aus dem Stator 34 Tragstücke 42 aus- bzw. einfahren zu lassen und aus dem Rotor Mitnehmerstücke 44 aus- bzw. einfahren zu lassen. Die Trag- und Mitnehmerstücke sind ausgefahren dargestellt, obwohl sie im Betrieb nur dann ausgefahren werden, wenn sich der Stator im Widerlager und der Rotor in der Trommel des behälterseiti­ gen Teils der Anordnung befinden.

Die Anordnung wird wie folgt betrieben. Die Bedienungsperson steuert den Kranausleger manuell über den Behälter, bis sich der Rotor annähernd oberhalb der Klappen 18 befindet. Dann wird auf Automatikbetrieb umge­ schaltet. Zu diesem Zweck ist der hebezeugseitige Teil der Anordnung mit einer Anzahl von Sensoren versehen, deren Auswahl und Anordnung sich für den Fachmann ohne weiteres aus der nachfolgenden Funktionsbeschreibung entnehmen läßt.

Der Kranausleger senkt nun die aus Stator und Rotor bestehende Baugruppe vertikal ab. Ein Führungskonus 46 an der unteren Spitze des Rotors wird dabei im allgemeinen irgendwo auf der Schulter 46 anstoßen, weil die Ach­ se des Rotors und die Achse der behälterseitigen Anordnung fehlausge­ fluchtet sein werden. Ein solches Anstoßen wird von ersten Sensoren er­ faßt, und ihr Ausgangssignal wird zu einem Befehl verarbeitet, mittels dem der Kranausleger in Richtung der Achsausfluchtung verlagert wird, während der Rotor weiter in den zweiten Hohlraum 22 eindringt. Schließlich ist die Zentrierung erfolgt, und die Verbindungsplatte 38 sitzt auf der Oberseite des Widerlagers auf, was durch einen zweiten Sensor erfaßt wird. In dieser Position stehen die Tragstücke 42 in Höhe der nutartigen Einsenkung 24, und die Mitnehmerstücke 44 stehen etwas oberhalb der Ein­ senkung 32. Wenn der zweite Sensor meldet, daß die Arbeitsposition er­ reicht ist, werden die Trag- und Mitnehmerstücke ausgefahren. Die Trag­ stücke 42 verankern den Stator nicht nur axialfest am Widerlager 12, son­ dern auch drehfest; für diesen Zweck ist die Einsenkung 24 nicht kreis­ rund, sondern gelangt in Formschluß mit den Tragstücken 42. Beispielswei­ se sind am Grund der Einsenkung 24 Zähne vorgesehen, die komplementär sind zu Zähnen der Tragstücke 42.

Beim Ausfahren der Mitnehmerstücke 44, deren Keilform komplementär zu dem keilförmigen Querschnitt der Einsenkung 32 ist, wird die Trommel wegen dieser Keilform und der geringfügig höher als die Einsenkung 32 befind­ lichen Mitnehmerstücke angehoben, so daß sie aus der Nut 26 freikommt und nirgends das Widerlager berührt, weil sie von den Mitnehmerstücken 44 zentriert wird. Auch die Mitnehmerstücke verankern sich drehfest an der Trommel 28. Die Drehsicherung der Trommel wird dabei aufgehoben.

Nach Ausfahren der Trag- und Mitnehmerstücke 42, 44, gegebenenfalls durch einen dritten Sensor rückgemeldet, und Spannen der Zugmittel, um die Ent­ leerungsklappe im Schließzustand zu sichern, erfolgt Anheben mittels He­ bezeug (Kran und Kranausleger) und Verlagerung über die Ladebucht des Entleerungsfahrzeugs, wo der Behälter abgesetzt wird. Dies wird von einem weiteren Sensor gemeldet, und der im Stator befindliche Motor wird einge­ schaltet, so daß der Rotor 36 die Trommel 28 dreht und dabei je nach Drehrichtung die Zugmittel auf- oder abspult, womit die Entleerungsklap­ pen freigegeben werden, so daß sie sich unter dem Gewicht des Füllguts öffnen, wenn der Behälter wieder angehoben wird. Nach Entleerung wird der Motor in umgekehrtem Drehsinn betätigt, so daß die Klappen über die Zug­ mittel geschlossen werden. Der Behälter kann dann wieder abgesetzt wer­ den, Trag- und Mitnehmerstücke werden eingezogen und der hebezeugseitige Teil der Anordnung kommt frei.

Es ist zu beachten, daß während des Anhebens, Öffnens, Schließens und Wiederabsetzens des Behälters dieser über sein Widerlager 12 axial- und drehfest mit dem Hebezeug gekuppelt bleibt, seine Position sich also nicht unkontrolliert ändern kann. Dies bedeutet, daß der Behälter punkt­ genau wieder an der vorigen Stelle positioniert wird, vorausgesetzt, die zum Entleeren ausgeführten Bewegungen werden abgespeichert und für die Rückführung des Behälters in umgekehrter Reihenfolge durchlaufen.

Claims (17)

1. Einrichtung zum Betätigen mindestens einer Entleerungsklappe eines Sammelcontainers mittels eines Hebegeschirrs, das mit dem Container koppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Container ein mit der Ent­ leerungsklappe in Betätigungsverbindung stehendes, vom Hebegeschirr aus zu einer Drehung antreibbares Kopplungselement aufweist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, bei der der Container ein Wider­ lager zur Aufnahme von Reaktionsmomenten aufweist, an dem ein Stator des Hebezeuges dreh- und axialfest verankerbar ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, bei der das Kopplungselement eine Seil- oder Kettentrommel ist, an der mindestens ein Seil befestigt ist, dessen anderes Ende mit der Entleerungsklappe in Betätigungsverbindung steht.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, bei der das He­ bezeug einen am Widerlager verankerbaren Stator und einen an dem Kopp­ lungselement verankerbaren Rotor aufweist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, bei der Stator ein- und ausfahr­ bare Hebeelemente und der Rotor ein- und ausfahrbare Mitnehmerelemente aufweist, die beim Ausfahren mit dem Widerlager bzw. dem Kopplungselement in Formschluß gelangen.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, bei der der Stator und der Rotor koaxial angeordnet sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, bei der der Stator und der Rotor zylindrische Abschnitte aufweisen.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, bei der der Sta­ tor einen Antriebsmotor für den Rotor enthält.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, bei der der Motor ein Hydraulikmo­ tor ist.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, bei der das Kopplungselement mit Spiel am Widerlager aufgehangen ist und nach Veran­ kerung des Rotors an ihm keinen Kontakt mit dem Widerlager hat.

11. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der das Hebezeug Sensoren aufweist, die bei Berührung des Kopplungselements Steu­ ersignale liefern.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, bei der hebezeugseitig ein Konus vorgesehen ist, der in eine Bohrung des Kopplungselements einführbar ist.

13. Einrichtung nach Anspruch 4 und Anspruch 12, bei der der Konus einen Teil des Rotors bildet.

14. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der das Kopplungselement unterhalb einer Deckwandung des Containers angeordnet ist.

15. Einrichtung nach Anspruch 14, bei der das Kopplungselement über eine Öffnung der Containerdeckwand zugänglich ist, welche mit Verschluß­ deckeln versehen ist.

16. Einrichtung nach Anspruch 15, bei der die Verschlußdeckel in ihre Schließlage federvorgespannt sind und von dem hebezeugseitigen Teil der Einrichtung in Öffnungsposition verlagerbar sind.

17. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der das Kopplungselement um eine zu einem Containerboden senkrechte Achse drehbar ist.