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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 Wechselbehälter 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 Fahrzeuglängsrichtung 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 ferner 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, ist gemäß der vorliegenden Erfindung die Steuereinheit derart eingerichtet, 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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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. 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.
- 1 ist eine perspektivische, schematische Darstellung eines Absetzkippers mit angehängtem Wechselbehälter.
- 2 ist eine seitliche Aufrissdarstellung eines Absetzkippers mit Wechselbehälter in der Übertotpunktstellung.
- 3 ist eine schematische Ansicht einer Manometeranzeige.
- 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, dass 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 Markierung 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.