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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Absetzkipper mit einem Rahmen,
an dem ein Hubgerät angebracht
ist, wobei das Hubgerät
zwei Ausleger aufweist, die schwenkbar am Rahmen angelenkt und mittels
hydraulischer Schwenkzylinder verschwenkbar sind und zwischen denen
ein Wechselbehälter aufnehmbar
ist, so dass er über
das Heck des Absetzkippers auf diesen aufgenommen oder von diesem
abgesetzt werden kann, wobei der Wechselbhälter an teleskopisch ausfahrbaren
Endstücken
der Ausleger anhängbar
ist, für
welche jeweilige hydraulische Teleskopzylinder vorgesehen sind,
die an einem Hydraulikkreis angeschlossen sind.
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Bei
derartigen Absetzkippern stellt sich oft das Problem, dass ein mit
Ladegut befüllter
Wechselbehälter
aufgenommen und transportiert werden soll, wobei es dem Fahrer des
Absetzkippers nicht bekannt ist, ob der Wechselbehälter mit
der Ladung ein Gewicht aufweist, das den Betrieb des Absetzkippers auf öffentlichen
Straßen
noch zulässt.
Im Falle von Unfällen
mit Absetzkippern, bei denen die im Wechselbehälter aufgenommene Ladung zu
einem unzulässigen
Gesamtgewicht des Absetzkippers führt, stellt sich eine Haftungsfrage
dahingehend, ob der Fahrer bzw. sein Arbeitgeber ein Mitverschulden
an dem Unfall trifft, weil das Fahrzeug mit einem zu hohen Gesamtgewicht
unterwegs war.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, einen Absetzkipper bereitzustellen, bei dem
Informationen über das
Gewicht eines aufgenommenen Wechselbehälters einfach zur Verfügung gestellt
werden können.
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Hierzu
wird erfindungsgemäß vorgeschlagen,
dass an dem Hydraulikkreis der Teleskopzylinder wenigstens ein Sensor
angeschlossen ist, mittels welchem der Lastdruck von wenigstens
einem der Teleskopzylinder in einer Teleskopierstellung und in einer
vorbestimmten Schwenkstellung der Ausleger erfassbar ist, wobei
die Schwenkstellung im Wesentlichen der Übertotpunktstellung entspricht,
in welcher der Wechselbehälter
den höchsten
Punkt der Verlaufskurve der Schwenkbewegung erreicht.
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In
der Übertotpunktstellung
befinden sich die Anhängestellen
des Wechselbehälters
an den Endstücken
der Ausleger in etwa vertikal über
der quer zur Fahrzeugslängsrichtung
verlaufenden Schwenkachse der Ausleger. Im Bereich dieser Übertotpunktstellung
wirkt das Gewicht des angehängten
Wechselbehälters
nahezu vollständig
auf die Teleskopzylinder der Ausleger, so dass der in den Teleskopzylindern
herrschende Lastdruck eine sehr gute Größe darstellt, um auf das Gewicht
des aufgenommenen Wechselbehälters
schließen
zu können.
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Unter
der Voraussetzung, dass der Absetzkipper auf einem im Wesentlichen
horizontalen Untergrund steht, bildet eine Verbindungslinie zwischen einem
Aufhängepunkt
des Wechselbehälters
am Endstück
und der Schwenkachse der Ausleger eine im Wesentlichen orthogonale
Linie zum horizontalen Untergrund. Falls der Kipper auf einem geneigten Untergrund
steht, ist die Übertotpunktstellung
aus der beschriebenen Vertikale um den Winkel verschoben, welcher
dem Neigungswinkel bezogen auf einen horizontalen Untergrund entspricht.
Auch in diesem Falle befindet sich der Behälter am höchsten Punkt der Verlaufskurve
der Schwenkbewegung.
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In
der Übertotpunktstellung
erreicht der Lastdruck in den Teleskopzylindern in der Regel ein
Maximum und der Lastdruck in den Schwenkzylindern der Ausleger erreicht
ein Minimum, wobei der Lastdruck in den Schwenkzylindern auf der
Kolbenstangenseite und auf der von der Kolbenstange abgewandten
Seite in etwa gleich groß ist.
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Um
den mittels des Sensors abgetasteten Lastdruck für eine Bedienungsperson bzw.
einen Fahrer wahrnehmbar zu machen, wird vorgeschlagen, dass dem
Sensor eine Anzeige zugeordnet ist, die als Indikator wenigstens für zulässige und
unzulässige
Gewichte des Behälters
dient. Dabei wird insbesondere eine optische Anzeige in Form einer
Manometeranzeige mit wenigstens zwei Bereichen bevorzugt, so dass
ein zulässiges
oder unzulässiges Gewicht
des Wechselbehälters
anhand einer Zeigerstellung des Manometers ablesbar ist. Alternativ
oder auch ergänzend
ist es auch denkbar, dass die Anzeige akustisch ausgeführt ist,
so dass beispielsweise bei einem unzulässigen Wechselbehältergewicht
ein akustisch wahrnehmbares Warnsignal ausgegeben wird.
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Mit
einer derartigen Anzeige, insbesondere einer Manometeranzeige, kann
der Fahrer auf einen Blick ablesen, ob der sich zu diesem Zeitpunkt
in der Übertotpunktstellung
befindliche Wechselbehälter ein
zulässiges
oder unzulässiges
Gewicht aufweist. Dabei reicht es aus, dass die Anzeige kein exaktes Gewicht
in Kilogramm anzeigt, sondern dass beispielsweise farblich gekennzeichnete
Bereiche vorhanden sind, die anzeigen, ob der Wechselbehälter aufgeladen
und auf öffentlichen
Straßen
transportiert werden darf.
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Für eine kostengünstige und
einfache Lösung
wird ferner vorgeschlagen, dass der Sensor bzw. die zugeordnete
Anzeige nur für
einen Teleskopzylinder bereitgestellt ist. In den beiden Teleskopzylindern
herrschen in der Regel in etwa gleiche Lastdrücke beim Aufnehmen eines Wechselbehälters und
Einflüsse
aufgrund nicht gleichmäßig beladener Wechselbehälter sind
vernachlässigbar.
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Der
Absetzkipper weist vorzugsweise eine Steuereinheit auf, durch welche
die Schwenkzylinder und die Teleskopzylinder ansteuerbar sind. Derartige Steuereinheiten
sind in der Regel für
die manuelle Betätigung
durch den Fahrer ausgeführt,
wobei insbesondere Steuereinheiten zum Einsatz kommen, bei denen
die entsprechenden Hydraulikzylinder durch eine pneumatische Steuereinheit
angesteuert werden.
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Um
die Übertotpunktstellung
möglichst
genau zu treffen während
des Aufnehmens des Wechselbehälters,
wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit derart eingerichtet ist,
dass die bestimmte Schwenkstellung (Übertotpunktstellung) der Ausleger
und die zugehörige
Teleskopierstellung der Endstücke
der Ausleger automatisch einstellbar ist. Dabei wird beispielsweise
daran gedacht, dass die bestimmte Schwenkstellung anhand eines Druckminimums
des Lastdrucks in wenigstens einem der Schwenkzylinder ermittelt
wird. Alternativ oder ergänzend
ist es auch möglich,
den Wechselbehälter mit
etwas ausgefahrenen Teleskopzylindern (also ausgefahrenen Endstücken der
Ausleger) aufzunehmen und die Übertotpunktstellung
als Lastdruckmaximum während
der Aufnahmeschwenkbewegung festzustellen. Bei einer derartigen
Anordnung ist es auch denkbar, dass die Überprüfung des Wechselbehältergewichts
vollautomatisch erfolgt und der Wechselbehälter bei zulässigem Gewicht
automatisch auf dem Absetzkipper aufgenommen wird bzw. bei kritischem
Wechselbehältergewicht
der Schwenkvorgang in der Übertotpunktstellung
angehalten wird, so dass der Fahrer entscheiden kann, ob der Behälter aufgenommen
oder ggf. wieder abgesetzt werden soll.
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Alternativ
oder ergänzend
zu einer automatischen Ermittlung der Übertotpunktstellung wird vorgeschlagen,
dass das Erreichen der Übertotpunktstellung
durch wenigstens eine an den Schwenkzylindern angeordnete Anzeige
ablesbar ist, wobei eine solche Anzeige beispielsweise durch eine
an den Schwenkzylindern angeordnete Markierung und durch ein relativ
zum Zylinder synchron mit dem Kolben des Schwenkzylinders verschiebliches
Abdeckelement gebildet wird. Die Abdeckelemente dienen beim Verschwenken
der Ausleger nach hinten dazu, die ausgefahrenen Kolbenstangen der
Schwenkzylinder abzudecken und vor Beschädigung zu schützen. Diese
Abdeckungen werden beim Zurückschwenken
der Ausleger entlang der Zylinderaußenseite verschoben, so dass
eine vordere Kante einer solchen Abdeckung als eine Art Zeiger verwendet werden
kann. Sobald dieser Zeiger eine fest am Zylinder des Schwenkzylinders
angebrachte Markierung erreicht, ist (zumindest in einer normalerweise etwa
horizontalen Stellung des Absetzkippers) die Übertotpunktstellung erreicht
und der Lastdruck in den Teleskopzylindern kann abgelesen werden.
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Eine
derartige Übertotpunktstellunganzeige kann
vorzugsweise nur an einem Schwenkzylinder, insbesondere an dem in
Vorwärtsfahrtrichtung
des Absetzkippers linken Schwenkzylinder bereitgestellt sein, weil
dies normalerweise die Seite ist, auf welcher der Fahrer steht und
die Hydrauliksteuereinheit bedient, wenn er einen Wechselbehälter auf
den Absetzkipper aufnimmt.
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Die
der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird ferner auch durch ein
Verfahren zur Kontrolle der Überladung
eines Absetzkippers gelöst,
wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
Aufnehmen eines
insbesondere befüllten
Wechselbehälters
durch Anhängen
des Behälters
an den Endstücken
der Ausleger;
Verstellen der Schwenkzylinder, bis die Ausleger eine
bestimmte Schwenkstellung erreicht haben, die im Wesentlichen der Übertotpunktstellung
entspricht, in welcher der Wechselbehälter den höchsten Punkt der Verlaufskurve
der Schwenkbewegung erreicht;
Ausfahren der Endstücke aus
den Auslegern in eine bestimmte Teleskopierstellung;
Erfassen
des Wechselbehältergewichts
mittels eines Sensors auf Basis des Lastdrucks im Hydraulikkreis von
wenigstens einem Teleskopzylinder.
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Dabei
kann das erfasste Wechselbehältergewicht über eine
dem Sensor zugeordnete Anzeige ausgegeben werden, die optisch und/oder
akustisch wahrgenommen werden kann.
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Wie
bereits erwähnt,
wird das Erreichen der Übertotpunktstellung
an wenigstens einer an den Schwenkzylindern angeordneten Anzeige
abgelesen. Alternativ wird die Übertotpunktstellung
durch Ermitteln eines Druckminimums des Lastdrucks in wenigstens
einem der Schwenkzylinder automatisch durch eine Hydrauliksteuereinheit
eingestellt.
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Anschließend kann
nach Erfassen des Wechselbehältergewichts
und Wahrnehmen der entsprechenden Gewichtsanzeige entschieden werden, ob
der Wechselbehälter
auf den Absetzkipper aufgenommen oder wieder abgesetzt wird. Dabei
kann dieser Entscheid in Abhängigkeit
davon gemacht werden, welche Strecke mit dem Absetzkipper samt aufgenommenem
Wechselbehälter
zu befahren ist, wobei als letzter Schritt vorgesehen sein kann,
dass der Wechselbehälter
bei unzulässigem
Gewicht und bei beabsichtigter Fahrt außerhalb eines Baustellenbereichs,
also auf öffentlichen
Straßen,
wieder abgesetzt wird.
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Einem
Fahrer eines Absetzkippers wird mit der vorliegenden Erfindung eine
einfache Möglichkeit bereitgestellt,
darüber
zu entscheiden, ob der Absetzkipper mit einem zulässigen Gesamtgewicht
auf öffentlichen
Straßen
verkehren darf, so dass Unsicherheiten, welche bisher beim Gewicht
eines aufgenommenen Wechselbehälters
bestanden, ausgeräumt
sind. Die vorgeschlagene Messung des Lastdrucks in den Teleskopzylindern
der Endstücke
der Ausleger ermöglicht
eine einfache und zuverlässige Bestimmung
des Wechselbehältergewichts,
da der Lastdruck in der Übertotpunktstellung
proportional abhängig
vom Wechselbehältergewicht
ist. Somit reicht das Wissen über
den Lastdruck im Teleskopzylinder in der Übertotpunktstellung alleine
aus, um eine sehr gute Näherung
des Wechselbehältergewichts
zu erhalten, die im Wesentlichen auch dem tatsächlichen Gewicht des aufgenommenen
Wechselbehälters
entspricht.
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Die
Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die anliegenden
Figuren anhand einer Ausführungsform
beispielhaft und nicht einschränkend
beschrieben.
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1 ist
eine perspektivische, schematische Darstellung eines Absetzkippers
mit angehängtem Wechselbehälter.
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2 ist
eine seitliche Aufrissdarstellung eines Absetzkippers mit Wechselbehälter in
der Übertotpunktstellung.
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3 ist
eine schematische Ansicht einer Manometeranzeige.
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4 ist
ein hydraulisches Schaltschema für einen
Absetzkipper gemäß 2.
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Der
in 1 gezeigte Absetzkipper weist auf seinem Rahmen
bzw. Aufbau ein Hubgerät 2 auf,
das zwei Ausleger 4a, 4b aufweist, die um eine
gemeinsame horizontale und quer zur Fahrzeuglängsrichtung L verlaufende Schwenkachse
S schwenkbar sind, um einen Wechselbehälter 8 über das
Heck des Absetzkippers hinweg vom Boden auf das Fahrzeug aufzunehmen
oder von diesem abzusetzen. Als Antriebsmittel zum Verschwenken
der Ausleger 4a, 4b sind zwei Schwenkzylinder 10a, 10b vorgesehen,
bei denen es sich um im Wesentlichen gleichartige hydraulische,
doppelt wirkende Zylinder handelt. Jeweils ein Zylinder 10a bzw. 10b ist
einem betreffenden Ausleger 4a bzw. 4b zugeordnet,
wobei das Kolbenstangenende 12a, 12b des Zylinders 10a, 10b gelenkig
mit dem betreffenden Ausleger 4a bzw. 4b verbunden
ist. Das entgegengesetzte Ende des jeweiligen Schwenkzylinders 10a, 10b ist
am Fahrzeugaufbau angelenkt. Durch Ausfahren bzw. Einziehen der
Kolbenstangen 14a, 14b erfolgt das Verschwenken
der Ausleger 4a, 4b nach hinten bzw. nach vorne.
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Die
Ausleger 4a, 4b sind teleskopisch längenverstellbar
und weisen hierzu an ihren freien Enden ausfahrbare bzw. einziehbare
Endstücke
bzw. Endausleger 16a, 16b auf. Zur gesteuerten
teleskopischen Verschiebung der Endausleger 16a, 16b dienen
doppelt wirkende hydraulische Zylinder 18a, 18b,
die nur schematisch und gestrichelt dargestellt sind und die in
die Ausleger 4a, 4b integriert sind.
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Die
Endausleger 16a, 16b weisen einen jeweiligen Befestigungs-
bzw. Aufhängungsabschnitt 20a, 20b auf,
an denen der Wechselbehälter 8 mittels Ketten 22 angehängt ist,
wobei der Wechselbehälter 8 zwischen
den Auslegern 4a, 4b aufgenommen ist.
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Der
Vollständigkeit
halber wird darauf hingewiesen, das der Absetzkipper im Heckbereich
auf der linken und auf der rechten Seite einen jeweiligen Stützfuß 24 aufweist,
von denen in der 1 nur einer zu erkennen ist.
Dabei umfasst jeder Stützfuß 24 einen
teleskopisch nach unten hin ausfahrbaren bzw. nach oben hin einziehbaren
Stützfußausleger 26,
der durch hydraulische Zylinder 28 teleskopisch angetrieben
werden kann.
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Die
Zylinder 10a, 10b, 18a, 18b und 28 sind Bestandteile
einer hydraulischen Anlage, die später unter Bezugnahme auf 4 näher erläutert wird.
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2 zeigt
den Absetzkipper in einer seitlichen Aufrissdarstellung von der
bezogen auf eine Vorwärtsfahrtrichtung
linken Seite. Die nachfolgenden Erklärungen beziehen sich somit
nur noch auf die auf der linken Seite vorhandenen Komponenten, wobei
klar ist, dass entsprechende Komponenten auch auf der rechten Fahrzeugseite
vorhanden sind und insbesondere gleichen Bewegungen unterliegen.
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Beim
Absetzkipper der 2 ist der Ausleger 4b in
eine vorbestimmte Schwenkstellung gebracht, in welcher der Aufhängungspunkt 20b im
Wesentlichen vertikal über
der Schwenkachse S steht. Die strichpunktiert dargestellte Linie
V zwischen dem Aufhängungspunkt 20b und
der Schwenkachse S verläuft
im Wesentlichen orthogonal zum Untergrund U. In dieser Schwenkstellung
erreicht der Wechselbehälter 8 bzw.
auch der Aufhängungspunkt 20b den höchsten Punkt
im Verlauf der in der Regel kreisförmigen Schwenkbewegung des
Auslegers 4b um die Schwenkachse S. In dieser Übertotpunktstellung wird
oder ist der Endausleger 16b in einer Teleskopierstellung
etwas aus dem Ausleger 4b ausgefahren, wobei der Endausleger 16b nur
um einen geringen Betrag ausgefahren werden muss, der es ermöglicht,
den Lastdruck im Teleskopzylinder 18b zu erfassen.
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Die
gewünschte
Schwenkstellung des Auslegers 4b wird im Falle der 2,
bei dem der Absetzkipper auf einem im Wesentlichen horizontalen
Untergrund U steht, dadurch angezeigt, dass eine Abdeckung 30 des
Kolbens 32 des Schwenkzylinders 10b mit ihrem
vorderen Rand 36 über
einer Markie rung 34 liegt, welche auf der Außenseite
des Zylinders 10b angebracht ist. Die Abdeckung 30 schützt die Kolbenstange 32 bei
ausgefahrenem Schwenkzylinder 10b vor Beschädigung und
wird beim Einziehen bzw. Ausfahren des Schwenkzylinders 10b gemeinsam
mit der Kolbenstange 32 relativ zum Zylinder bewegt. Somit
kann das Erreichen der Übertotpunktstellung
durch einen Fahrer einfach am Schwenkzylinder 10b bei der
Markierung 34 abgelesen werden, und entsprechend kann dann
der Schwenkvorgang an dieser Stelle gestoppt werden.
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Um
das Verschwenken der Ausleger 4a, 4b und der Teleskopzylinder 18a, 18b zu
steuern, ist eine Steuereinheit 40 vorgesehen, in deren
Bereich an einer mit dem Teleskopzylinder 18b verbundenen Hydraulikleitung
ein Manometer 42 angebracht ist. Sobald der Wechselbehälter 8 in
die Übertotpunktstellung
verschwenkt worden ist und die Teleskopzylinder 18a, 18b um
einen geringen Betrag ausgefahren worden sind, kann am Manometer 42 (3)
abgelesen werden, ob der Wechselbehälter 8 ein zulässiges oder
ein unzulässiges
Transportgewicht aufweist.
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Das
Manometer 42 weist hierzu einen Zeiger 44 auf,
der sich über
farblich unterschiedlich gekennzeichnete Bereiche 46, 48 und 50 bewegt
in Abhängigkeit
vom herrschenden Lastdruck im Teleskopzylinder 18b. Der
Bereich 46 kann beispielsweise grün gehalten sein und einen zulässigen Gewichtsbereich anzeigen.
Der Bereich 50 kann beispielsweise in Rot gehalten sein
und einen unzulässigen
Gewichtsbereich darstellen. Der Bereich 48 kann beispielsweise gelb
ausgeführt
sein und einen kritischen Übergangsbereich
zwischen zulässigem
und unzulässigem
Wechselbehältergewicht
anzeigen. Selbstverständlich
können
für die
Bereiche 46, 48 und 50 andere Farben
verwendet werden oder es ist auch möglich, den Bereich 48 wegzulassen
und nur die Bereiche 46 und 50 vorzusehen.
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Wie
bereits einleitend erwähnt,
kann alternativ oder ergänzend
zu einem visuellen Feststellen der Übertotpunktstellung durch den
Fahrer auch eine Auswertung des Lastdrucks in den Schwenkzylindern 10a, 10b oder/und
in den Teleskopzylindern 18a, 18b erfolgen. Dabei
erreicht der Lastdruck in der Übertotpunktstellung
in den Schwenkzylindern 10a, 10b ein Minimum und
in den Teleskopzylindern 18a, 18b, wenn sie um
wenigstens einen geringen Betrag ausgefahren sind, ein Maximum.
Aus dem Lastdruckmaximum im Teleskopzylinder 18a, 18b kann
im Übrigen
direkt auf das Gewicht des Wechselbehälters 8 geschlossen
werden, da hier eine proportionale, insbesondere lineare Abhängigkeit
zwischen Lastdruck und aufgenommenem Gewicht besteht.
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4 zeigt
ein Schaltbild einer zum Absetzkipper der 2 zugehörigen Hydraulikanlage.
Die Hydraulikanlage umfasst die Steuereinheit 40, einen Hydrauliköltank 52 sowie
eine damit in Verbindung stehende Pumpe 54. Über die
Steuereinheit 40 sind durch entsprechende Pneumatikventile
die Hydraulikventile der Hydraulikanordnung ansteuerbar, so dass
die verschiedenen Hydraulikzylinder angesteuert werden können. Aus
der schematischen Darstellung sind die Zylinder der Stützfußausleger 28a und 28b ersichtlich,
sowie die Schwenkzylinder 10a, 10b und die Teleskopzylinder 18a, 18b.
Aus der Darstellung gemäß 4 ist
ersichtlich, dass an der Druckleitung 56, welche die kolbenstangenabgewandte Seite
des Teleskopkolbens 18 mit Hydrauliköl versorgt, das Manometer 42 angeschlossen
ist. Wenn die Kolbenstange des Teleskopzylinders 18b ausgefahren
wird, d. h. wenn der Kolben auf der kolbenstangenabgewandten Seite
mit Hydraulikdruck beaufschlagt wird, wird der Endausleger 16b mit
dem daran angehängten
Wechselbehälter 8 angehoben. Der
dann in der Hydraulikleitung 56 herrschende Lastdruck wird
am Manometer 42 angezeigt, was einen Rückschluss auf das Gewicht des
angehängten Wechselbehälters 8 ermöglicht.
Da der Lastdruck bei angehängtem
Wechselbehälter 8 in
den beiden Teleskopzylindern 18a, 18b in etwa
gleich ist, reicht eine Messung des Lastdrucks an einem Teleskopzylinder 18b aus
zur hinreichenden Bestimmung des Wechselbehältergewichts. Selbstverständlich ist
es auch möglich,
dass das Manometer oder ein zusätzliches Manometer
in der Leitung 58 des Teleskopzylinders 18a vorgesehen
ist.
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Ferner
ist es auch denkbar, dass der Lastdruck von beiden Teleskopzylindern 18a, 18b in
einer Teleskopierstellung erfasst wird und ein durch eine elektronische
Steuerung ausgewerteter Mittelwert der beiden Lastdrücke ausgegeben
werden kann, beispielsweise über
eine entsprechende Anzeige an der Steuereinheit 40. Die
weiteren Komponenten der Hydraulikanlage sind für einen Absetzkipper hinlänglich bekannt
und werden hier nicht näher
beschrieben.