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Die Erfindung betrifft ein dynamisches Müllwägesystem, vorzugsweise für die Anwendung an Müllfahrzeugen, wobei die Müllbehälter während der Hub- bzw Absenkbewegung der Behälterentleervornchtung Im Bereich einer bestimmten Messstrecke, mehrmals hintereinander, in kurzen Intervallen, mittels einer In der Behälterentleervorrichtung integrierten Waage, welche eine Wiegebrücke mit zwei Brückenplatten aufweist, jeweils vor und nach dem Entleeren gewogen werden und durch Bildung des Dtfferenzgewtchtes zwischen
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Müllmenge ermitteltwobei wahlweise zur verursachergerechten Zuordnung der entsorgten Müllmengen an den Müllbehältern bzw.
den Behä) terent) eervorrichtungen tdentifikatonssysteme vorgesehen sind, und die gewonnenen Daten vorzugsweise an eine Im Fahrerhaus befindliche Rechner-, Sicher- und DruckerstatIon weiterleitbar sind und wobei zur Kompensation der unterschiedlichen Wägebedingungen jeweils wenigstens zwei Wägezellen In Belastungsrichtung hintereinander angeordnet sind und sich zwischen den Wägezellen eine seismische Masse befindet.
Es sind bere ! ts Wägeemrichtungen der genannten Art bekannt, z. B. nach der AT-PS 399 048, bei welcher jeweils wenigstens zwei Wägezellen in Belastungsrichtung hintereinander oder parallel zueinander angeordnet und unter wahlweisem Zwischenschalten eines Zusatzgewichtes miteinander verbunden sind, wobei die eine Brückenplatte eine Verbindung mit der ersten Wägezelle einer solchen Wägezeilenanord- nung aufweist, und die jeweils anderen Wägezellen der Wägezellenanordnung definiert mehr-bzw.
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! gke ! trelativ - aus Platz-und Gewichtsgründen - genng ausführbaren Zusatzgewichtes zwischen den beiden Wägezellen eine enorme Fehlerverstärkung bei Messungenauigkeiten auftritt.
Ein weiterer Nachteil besteht auch darin, dass bei dem System nach der AT-PS 399 048 für die Ermittlungen der Müllmasse der Offsetwert der Wägezellen bekannt sein muss, d. h. jener Wert den das System im vollkommen unbelasteten Zustand aufweist. Dieser Wert ändert sich jedoch ständig, vor allem deshalb, weil die in der Behälterentleervorrichtung eingebaute Müllwaage starken Rüttel- und Schwenkbewegungen ausgesetzt ist und beim Überkopfschwenken der Müllbehälter, für deren vollständige Entleerung, die Messzellenanordnung im umgekehrten Sinne belastet wird, wobei insbesondere bei Verwendung einer auf Zug arbeitenden Messzellenanordnung mit kardangelagerten Messzellen ein Ausknicken der Messzellenanordnung erfolgt.
Nachteilig ist bei diesem bekannten System ferner, dass durch die grosse Länge der Messzellenanordnung, welche in ihrer Mitte keine Abstutzmöglichkeit zulässt, es zu transversalen Schwingungen kommt, welche ebenfalls das Messergebnis verfälschen. Ein weiterer Nachteil einer Ausführung nach der AT-PS 399048 B ergibt sich daraus, dass bei Verwendung von zwei Behälteraufnahmeeinrichtungen an einer einzigen Wiegebrücke der Forderung beide Müllgewichte bel zwei gleichzeitig entleerten Behältern exakt zu erfassen nicht nachgekommen werden kann, da aufgrund des ständig varierenden Massenschwerpunktes des Mülls innerhalb des Behälters keine brauchbaren Schwerpunktsabstände zugeordnet werden können.
Aus der EP 0 292 866 A1 ist ferner eine Vorrichtung zum gewichtsmässigen Erfassen von Müll in einem Behälter, der in die Behälteraufnahme einer an einem Sammelfahrzeug angeordneten Entleerungsvorrichtung eingesetzt wird, bekannt, wobei die Behälteraufnahme gegenüber einem Tragorgan der Entleerungsvorrichtung längsverschiebbar ist und beide Organe mittels federelastischer Elemente, z. B. Federblechen parallelverschiebbar miteinander verbunden sind, und die Behälteraufnahme mit einer Wägezelle in Wirkverbindung steht. In der Beschreibung dieser Vorrichtung findet sich allerdings kein Hinweis wie die Fehlerquellen einer allfälligen dynamischen Verwiegung eliminiert werden könnten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde die Nachteile der bekannten Vorrichtungen zu vermeiden und ein Wiegesystem für die dynamische Verlegung der in das Müllfahrzeug entleerten Müllmasse zu schaffen, bei welchem auf relativ einfache und wirtschaftliche Weise Störeinflüsse, welche die Wägungen verfälschen, automatisch eliminiert werden. Insbesondere soll dabei auch die Wägezellenanordnung stabiler und unempfindlich gegen mechanische Störungen sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die beiden in Belastungsrichtung hintereinander angeordneten Wägezellen, zwischen zwei an einer der beiden gegenüberliegenden Brückenplatten, mit dieser fest verbundenen Konsolen zueinander mittels einer Spannvorrichtung auf Zug oder Druck mit einer Vorspannkraft (Vo) vorgespannt sind und dass als seismische Masse zwischen den beiden Wägezellen, die Müllmasse, der Müllbehälter und der Anteil der Masse der Behälterentleervorrichtung, welcher die dem Müllbehälter zugewandte Brückenplatte mit dem den Müllbehälter aufnehmenden Schüttkamm umfasst, vorgesehen sind, wobei die Einleitung der Massenkräfte mittels eines mit der jeweils anderen Brückenplatte fest verbundenen Tragarmes erfolgt, weicher eine Verbindung zwischen der Brückenplatte und dem Verbindungsbereich zwischen den,
in Belastungsrichtung hintereinander angeordneten Wägezellen herstellt.
Sodass sich die Kraftwirkung der gesamten seismischen Masse auf die Anzahl der vorhandenen Wägezellen
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pro Müllwaage aufteilt, wobei die beiden, sich in Belastungsrichtung gegenüberliegenden, oberhalb und unterhalb des Tragarmes befindlichen Wägezellen gleichzeitig gegensinnig-je nach augenblicklicher Kraftrichtung - jeweils be- bzw. entlastet werden. Damit ist ein Wägesystem zur dynamischen Verwiegung an einem Müllfahrzeug geschaffen, welches eine Wägezellenanordnung aufweist, mit weicher die Störeinflüsse wirksam ausgeschaltet werden können, insbesondere jedoch auch - wie weiter hinten gezeigt wirdbei diesem System der Vorspannwert keinen Einfluss auf die Wiegung hat.
Zudem wird durch die erfindungsgemässe Konstruktion erreicht, dass die Messzellenanordnung durch deren Abstützung in der Mitte, mittels der jeweiligen Tragarme, eine Querschwingung verhindert. Im Unterschied zu den bekannten Ausführungen, sind also belde Wägezellen primär an einer einzigen Brückenplatte befestigt, wobei die Wägezellenanordnmung auf Zug oder Druck vorgespannt ist. Die weiteren Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Anhand von beispielsweisen Zeichnungen soll nun die erfindungsgemässe Konstruktion näher erläutert werden :
Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemässes Wägesystem in Seitenansicht für eine Wägezellenanordnung in
Zugbelastung,
Fig. 2 zeigt eine Ausführung mit auf Druck zu belastende Wägezellen ;
Fig. 3 stellt eine Balkenschüttung dar, mit zwei Schüttkammen an zwei getrennten Waagen ;
Fig. 4 ist eine schematische Darstellung der gesamten Anordnung an einem Müllfahrzeug ;
Fig. 5 zeigt das Schwingungsdiagramm der erfindungsgemässen Messzellenanordnung ;
Fig. 6 ist die Darstellung der Messkette eines Wägeindikators.
Fig. 7 zeigt ein Schema des mechanischen Modells.
Flg. 1 zeigt eine Behälterentieervorrichtung -1-, bestehend aus zwei, hydraulisch schwenkbaren Hubar-
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-2, 3-, welcheWägezellen -14, 15- mit einer integrierten Brückenschaltung vorgesehen ist. Diese Wägezellen -14, 15- sind mittels einer Spannvorrichtung-18, 18a- zwischen den Konsolen -12, 13- mit einer Vorspannkraft (Vo) vorgespannt ; sodass beide Wägezellen -14, 15- vorerst im, durch Gewichtskräfte unbelasteten Zustand, mit der gleichen Zugkraft (Vo) belastet sind. Eine hintere Brückenplatte -5- ist mittels Lenkern -6, 7- mit der vorderen Brückenplatte -4- gegenüber dieser parallel verschiebbar verbunden, wobei durch die möglichst reibungsfrei ausgebildeten Lagerstellen -8, 9, 10, 11- ein Lenkerparallelogramm gebildet wird.
Durch dieses Lenkerparallelogramm ist gewährleistet, dass der Abstand des Schwerpunktes der Masse (mM) des mit Müll gefüllten Müllbehälters keinen Einfluss auf die Gewichtsbestimmung ausübt. Die hintere Brückenplatte -5- weist einen mit dieser fest verbundenen Tragarm -16- auf, welcher im Bereich zwischen den beiden Wägezellen -14, 15- mit diesen mittels der Schraubverbindung -17- verbunden ist. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besitzt der Tragarm -16- eine Spielmöglichkeit. in Form eines Gleitstückes oder dgl., im rechten Winkel zur Belastungsrichtung, um eine Biegebelastung der Wägezellen -14, 15- jedenfalls zu verhindern.
Die hintere Brückenplatte -5- trägt ferner den Schüttungskamm -19- in welchen der Müllbehälter -21- eingehängt wird, der sich im unteren Bereich gleichzeitig an einer elastischen Auflage
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abstützt.Wägezellenanordnung -42-. Durch diese Konstruktion wird erreicht, dass sich sämtliche Kräfte, welche über den Tragarm -16- eingeleitet werden, auf die beiden Wägezellen -14, 15-, je nach deren spezifischem Wägezellenmodul (c), aufteilen. Der Wägezellenmodul (c) ist proportional jenem Faktor, mit welchem der digitale Messwert einer Wägezelle (14, 15) multipliziert werden muss, um das entsprechende Gewicht in (N) oder (kg.... Masse) zu erhalten. Bei gleichem Modul (c) teilt sich die Kraft gleichmässig auf die beiden Wägezellen - 14, 15- auf.
Dadurch wird die obere Wägezelle -14- mehr belastet. die untere Wägezelle -15- entlastet. Die genaue Darstellung erfolgt bei der Beschreibung der Fig. 5.
Fig. 2 zeigt eine Balkenschüttung, bei welcher eine Kippwelle -27- (der Balken) die mit einer vorderen Brückenplatte -4- schwenkbar verbunden ist. Für die Konstruktion des Waagenparallelogrammes und gleichzeitig für die Verbindung mit der hinteren Brückenplatte -5- sind dabei Blattfedern-22, 23- vorgesehen, weiche jeweils mittels Halteflanschen -26, 26a- festklemmbar sind. Als Wägezellen -24, 25-sind dabei Druckmesszellen Installiert, welche mittels an beiden Seiten der Wägezellen -24, 25- angeordneter Spann- schrauben -28, 28a-, unter Mitklemmen des Tragarmes -16- auf Druck, mit der Vorspannkraft (Vo) vorgespannt sind. Bei Belastung wird bei dieser Messzellenanordnung -43- die untere Wägezelle -25- mehr belastet un die obere agezelle -24- entlastet.
Fig. 3 zeigt die Ausführung einer Balkenschüttung, bei welcher für die beiden Schüttkämme-19, 19a-, zwei voneinander getrennte Waagen, zur getrennten Gewichtsermittlung, vorgesehen sind. Bei dieser Schüttung, welche auch in Fig. 2 dargestellt ist, werden zwei Schlitten - 30, 30a- senkrecht, mittels Hydraulikzylinder, in seitlich angeordneten Schienen-29, 29a- auf und ab bewegt. Die beiden Schüttkämme-19, 19a- führen eine idente Bewegung aus und sind je auf einer
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auch je zwei Wägezellenanordnungen -43- auf. Somit können die Mullgefässe -21.21a- von zwei verschiedenen Kunden exakt und gleichzeitig verwogen werden. Diese Balkenschüttung ermöglicht aber auch. dass ein
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kann.
Im unteren Bereich der Führungsschiene -29a- sind zwei induktive Näherungsschalter -33,34- an einem Blech -32- verstellbar befestigt, angeordnet. Diese Näherungssensoren -33, 34- initiieren den Beginn und das Ende des Wiegevorganges im Messstreckenbereich (s), jeweils beim Heben und Absenken des Müllbehälters-21,21a-bzw. -31.
Fig. 4 zeigt eine Darstellung des Gesamtsystems. An einem Fahrgestell -35- ist ein Sammelbehälter
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befestigt, In- vorgesehen, zur Identifikation der Müllbehälter -21- und -31- in bezug auf Kundennummer, Behälter- grösse, Müllart, Datum und Uhrzeit usw., wobei diese ndentifikation mittels an den Müllbehältern -21, 31-, in einem möglichst geschützten Bereich angebrachten, passiven, batterielosen Codeträgern, auch Chips. Tags oder Transponder genannt, erfolgt.
Die Antennen -41- senden ein permanentes UKW-Signal aus ; bei Annäherung eines Codeträgers -40- wird der in diesem befindliche Schwingkreis angeregt und sendet seinerseits die in Ihm gespeicherten Daten an die Antenne-41-, weiche ihrerseits die Daten an das im Fahrerhaus -37- befindliche Wägeterminal -38-, gemeinsam mit den ermittelten Müllgewichten, mittels eines Datenbus-39-weiterlertet.
In Fig. 5 ist der Schwingungsvorgang einer Messzellenanordnung -42- nach Fig. 1 dargestellt. Die Wägezellenanordnung -42- weist eine Vorspannung (Vo) auf. Wird nun die Wägezellenanordnung -42durch Einleitung der Gewichts- und Massenkräfte mittels des Tragarmes -16- belastet. teilt sich die Last-
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und (46).
Die Bezeichnungen für die Berechnung lauten : ms..... gesamte seismische Masse ; ms = mSA + mM
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-19- undträgt ; mM.... Masse Müllbehälter inkluse der in diesem befindlichen Müllmasse (mMüll)
Vo.... Zug- bzw. Druckvorspannung der Wägezellenanordnungen -42,43- a..... Beschleunigung c1. c2.c....Wägezellenmoduli
F1... Kraft an der oberen Messzelle (14) in [N] F2... Kraft an der unteren Messzelle (15) in [N]
F1'... Mittelwert der Kraft an der oberen Messzelle (14) in [N] F2'... Mittelwert der Kraft an der unteren Messzelle (15) in [N] AFh, AFs, allg. AF.... Gewichtsdifferenzmittelwerte beim heben bzw. senken a..... Neigung der Messanordnung zur Senkrechten g......
Erdbeschleunigung te.... Einschwingzeit
T..... Zeitintervall Dann ergibt sich nach Fig. 5, wobei c1 = c2 :
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Die Vorsspannung (Vo) fällt also heraus ! d. h. ms = AF I g bel einer Wiegeserie und bei cosa = 1. Die tatsächlich In das Müllfahrzeug entleerte Müllmasse (Ams) ist die Differenzmasse vor und nach der Entleerung : Ams = (#Fh - #Fs)/g Sinnvollerwelse wird die Vorspannung (Vo) so hoch gewählt werden, dass bei maximal möglicher Belastung
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