DE102022112849A1 - Hub-Kippvorrichtung und Abfallsammelfahrzeug mit einer Hub-Kippvorrichtung - Google Patents

Hub-Kippvorrichtung und Abfallsammelfahrzeug mit einer Hub-Kippvorrichtung Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hub-Kippvorrichtung (1) für ein Abfallsammelfahrzeug mit zumindest einem elektrischen Antrieb (2,5), zumindest einem elektrisch angetriebenen Hubwagen und zumindest einem hydraulisch betriebenen Verbraucher (9,10), dadurch gekennzeichnet dass der zumindest eine hydraulisch betriebene Verbraucher (9,10) durch ein elektrohydraulisches Antriebssystem (3) mit einem Hydraulikfluid versorgt ist, wobei das elektrohydraulische Antriebssystem (3) eine Pumpe (4) aufweist, die durch einen elektrischen Antrieb (5) betrieben ist, und einen Tank (6) für das Hydraulikfluid aufweist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Abfallsammelfahrzeug mit einer derartigen Hub-Kippvorrichtung. Vorteilhafterweise ist es mit der Erfindung möglich, auf eine Verbindung der Hub-Kippvorrichtung mit dem Hydrauliksystem des Abfallsammelfahrzeugs zu verzichten.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Hub-Kippvorrichtung für ein Abfallsammelfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Abfallsammelfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 9.
  • Die Elektrifizierung nimmt auch im Bereich von Kommunalfahrzeugen immer stärker zu. Daher ist es zweckmäßig, nicht nur den Antrieb für das Fahrzeug selbst elektrisch auszugestalten, sondern auch Aufbauten zumindest teilweise elektrisch zu betreiben. Aus der DE 10 2019 131 986 A1 ist eine Hub-Kippvorrichtung bekannt, bei der der Hubwagen elektromotorisch angetrieben ist. Dies hat den Vorteil, dass der Antrieb der Hub-Kippvorrichtung nicht mehr hydraulisch erfolgt, sondern auf die elektrische Energieversorgung des Antriebsmotors eines Abfallsammelfahrzeugs zurückgreifen kann.
  • Es gibt im Bereich der Hub-Kippvorrichtungen allerdings noch weitere Komponenten, die bewegt werden müssen. Will man diese wie bisher hydraulisch antreiben, so ist bislang eine Verbindung zum Hydrauliksystem des Aufbaus des Abfallsammelfahrzeugs erforderlich.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Hub-Kippvorrichtung zu schaffen, die ohne zusätzliche Verbindung zum Hydrauliksystem des Aufbaus des Abfallsammelfahrzeugs auskommt.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Hub-Kippvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Besondere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 8. Weiterhin gelöst wird die Aufgabe durch ein Abfallsammelfahrzeug gemäß Anspruch 9 oder 10.
  • Die Erfindung betrifft eine Hub-Kippvorrichtung für ein Abfallsammelfahrzeug mit zumindest einem elektrischen Antrieb, zumindest einem elektrisch angetriebenen Hubwagen und zumindest einem hydraulisch betriebenen Verbraucher, wobei der zumindest eine hydraulisch betriebene Verbraucher durch ein elektrohydraulisches Antriebssystem mit einem Hydraulikfluid versorgt ist, wobei das elektrohydraulische Antriebssystem eine Pumpe aufweist, die durch einen elektrischen Antrieb betrieben ist, und einen Tank für das Hydraulikfluid aufweist.
  • Der zumindest eine elektrische Antrieb kann beispielsweise als Elektromotor ausgestaltet sein. Der zumindest eine elektrische Antrieb kann den Hubwagen und/oder das elektrohydraulische Antriebssystem antrieben.
  • Bei dem hydraulisch betriebenen Verbraucher kann es sich beispielsweise um eine Rückhaltevorrichtung, eine Verriegelungseinrichtung für den Hubwagen oder eine hydraulisch verfahrbare Rutsche handeln. Diese Verbraucher werden hydraulisch angetrieben, wobei dies über ein elektrohydraulisches Antriebssystem der Hub-Kippvorrichtung selbst erfolgt. Das gesamte dafür erforderliche hydraulische System ist an Bord der Hub-Kippvorrichtung vorgesehen. Damit ist es nicht notwendig, eine Verbindung zum Hydrauliksystem eines Abfallsammelfahrzeugs selbst herzustellen. Damit werden Installation und Wartung deutlich vereinfacht und das hydraulische System der Hub-Kippvorrichtung kann auf den Bedarf des oder der Verbraucher zugeschnitten werden. Die einzelnen Komponenten können bedarfsgerecht ausgelegt werden. Dies macht die gesamte Anordnung einfacher und spart Gewicht und Kosten.
  • Vorzugsweise weist das elektrohydraulische Antriebssystem einen Druckspeicher auf, der durch die Pumpe mit Hydraulikfluid füllbar ist. Ein Druckspeicher kann hydraulische Energie speichern und diese bei Bedarf in Form eines Volumenstroms an das Hydrauliksystem abgeben. So können Bedarfsspitzen abgefangen werden und die Pumpe selbst muss nicht auf den Verbraucher mit dem größten Bedarf ausgelegt werden.
  • Weiterhin bevorzugt ist vorgesehen, dass der zumindest eine hydraulisch betriebene Verbraucher mit Hydraulikfluid aus dem Druckspeicher versorgt wird.
  • Insbesondere ist der von dem Druckspeicher erzeugte Speichervolumenstrom, der in dem Hydrauliksystem erzeugt wird, größer als der Pumpenvolumenstrom, der von der Pumpe erzeugt wird.
  • Der oder die Verbraucher müssen nicht die gesamte Zeit über mit Hydraulikfluid versorgt werden. So werden beispielsweise Rückhalteeinrichtungen oder Verriegelungseinrichtungen nur während des Entleerens eine Tonne für kurze Zeit betätigt. Es ist also nicht notwendig, das elektrohydraulische Antriebssystem mit dem vollen dafür notwendigen Volumenstrom zu betreiben. Vielmehr kann die Pumpe kleiner ausgelegt werden und mit einem niedrigen Pumpenvolumenstrom den Druckspeicher füllen. Wenn nun größere Volumenströme notwendig sind, um beispielsweise eine Rückhalteeinrichtung mit der notwendigen Geschwindigkeit zu betätigen, kann aus dem Druckspeicher ein größerer Speichervolumenstrom erzeugt werden. Die Pumpe muss zudem nicht die gesamte Zeit über in Betrieb sein, was Energie spart und den Verschleiß minimiert.
  • In einer Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem elektrohydraulischen Antriebssystem und dem zumindest einen hydraulisch betriebenen Verbraucher ein Sperrventil vorgesehen, das geöffnet werden kann, um den zumindest einen Verbraucher mit Hydraulikfluid zu versorgen. Ein Ventil, beispielsweise ein Magnetventil, kann einfach und schnell angesteuert werden, so dass die Versorgung der Verbraucher im Bedarfsfall ohne wesentliche zeitliche Verluste erfolgen kann.
  • Wenn die Versorgung aus dem Druckspeicher erfolgt, kann unmittelbar nach dem Schalten des Sperrventils der benötigte Speichervolumenstrom zur Verfügung gestellt werden, ohne dass zusätzliche Erzeuger, etwa eine Pumpe, notwendig sind.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das elektrohydraulische Antriebssystem dazu eingerichtet ist, die Pumpe abzuschalten, sobald der Druck in dem Druckspeicher einen oberen Grenzwert überschreitet, und die Pumpe einzuschalten, sobald der Druck in dem Druckspeicher einen unteren Grenzwert unterschreitet.
  • Der obere Grenzwert liegt insbesondere zwischen 70 und 90 Bar, bevorzugt zwischen 75 und 85 Bar, besonders bevorzugt zwischen 79 und 81 Bar.
  • Der untere Grenzwert liegt insbesondere zwischen 50 und 70 Bar, bevorzugt zwischen 55 und 65 Bar, besonders bevorzugt zwischen 59 und 61 Bar.
  • Insbesondere kann ein Druckmessgerät vorgesehen sein, das den in dem Druckspeicher vorherrschenden Druck misst. Diese Daten werden an eine Steuerung weitergegeben, die die Pumpe entsprechend ein- und abschaltet. Dadurch wird sichergestellt, dass in dem Druckspeicher stets ein ausreichender Hydraulikfluidvorrat vorhanden ist, um die Versorgung der Verbraucher mit Hydraulikfluid zu gewährleisten. Gleichzeitig wird die Pumpe geschont, da diese nicht ohne Unterbrechung betrieben werden muss.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird der zumindest eine elektrisch angetriebene Hubwagen durch einen ersten elektrischen Antrieb angetrieben und die Pumpe durch einen zweiten elektrischen Antrieb angetrieben. Dabei kann es sich beispielsweise um Elektromotoren handeln. Damit können der erste und der zweite Antrieb auf den jeweiligen Bedarf des zumindest einen Hubwagen und der Pumpe ausgelegt werden. Zudem wird die konstruktive Ausgestaltung der elektromotorischen Bewegung vereinfacht. Dabei ist es auch möglich, jeden Hubwagen mit einem eigenen elektrischen Antrieb auszustatten.
  • Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Hub-Kippvorrichtung einen Rahmen aufweist, in dem die Komponenten der Hub-Kippvorrichtung angeordnet sind und der mit einem Abfallsammelfahrzeug verbindbar ist, insbesondere elektrisch verbindbar ist. Bei diesem Rahmen kann es sich um ein Gehäuse und/oder ein Fachwerk handeln, an dem die einzelnen Komponenten befestigt sind. Dazu gehören der Antrieb für den Hubwagen, die Hub-Kippmechanik selbst, das elektrohydraulische Antriebssystem und die hydraulisch betriebenen Verbraucher. Damit kann der gesamte Komplex am Stück etwa am Aufbau eines Abfallsammelfahrzeugs montiert werden, was die Inbetriebnahme und Wartung stark vereinfacht.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, dass ein elektrisches System der Hub-Kippvorrichtung so ausgestaltet ist, dass es über einen, insbesondere einen einzigen, elektrischen Anschluss versorgt werden kann. Auch das vereinfacht Montage und Wartung, da beispielsweise nur eine Steckerverbindung hergestellt werden muss, um die elektrische Versorgung der Hub-Kippvorrichtung herzustellen. Das elektrische System umfasst dabei den zumindest einen elektrischen Antrieb, Steuerung, Leitungen und dergleichen. Die elektrische Versorgung kann über einen Energiespeicher und/oder einen Energieerzeuger ermöglicht werden. Dieser befindet sich an oder in einem Abfallsammelfahrzeug.
  • In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann sich der Energiespeicher und/oder Energieerzeuger an der Hub-Kippvorrichtung selbst befinden. So kann die Hub-Kippvorrichtung vollständig unabhängig von einem Abfallsammelfahrzeug sein.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Abfallsammelfahrzeug mit einer wie vorstehend beschriebenen Hub-Kippvorrichtung.
  • Vorteilhafterweise ist das Abfallsammelfahrzeug so ausgestaltet, dass das elektrische System der Hub-Kippvorrichtung mit einem in oder an dem Abfallsammelfahrzeug angeordneten Energiespeicher und/oder Energieerzeuger verbunden ist und von diesem mit Energie versorgbar ist. Die Energieversorgung kann dabei beispielsweise über eine Batterie, einen Akku, eine Brennstoffzelle, einen Kondensator und dergleichen erfolgen. Bei elektrisch betriebenen Fahrzeugen ist ein solcher Energiespeicher und/oder Energieerzeuger ohnehin vorhanden und lässt sich problemlos auch für die Versorgung der Hub-Kippvorrichtung nutzen.
  • Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus dem in den Figuren vorgestellten Ausführungsbeispiel. Es zeigen
    • 1 das elektrohydraulische Antriebssystem einer erfindungsgemäßen Hub-Kippvorrichtung,
    • 2 das elektrohydraulische Antriebssystem in einer vergrößerten Darstellung,
    • 3 das elektrohydraulische Antriebssystem in einer Schaltplanskizze.
  • In 1 und 2 ist ein Teil einer erfindungsgemäßen Hub-Kippvorrichtung 1 gezeigt. Es fehlen hier die durch die als Elektromotoren ausgebildeten ersten elektrischen Antriebe 2 angetriebenen Hubwagen, die ansonsten den Blick auf das elektrohydraulische Antriebssystem 3 versperren. Das elektrohydraulische Antriebssystem 3 weist eine Pumpe 4 auf, die von einem zweiten elektrischen Antrieb 5, ebenfalls ein Elektromotor, angetrieben wird. in der Darstellung in 1 und 2 ist die Pumpe 4 in dem Tank 6 angeordnet und daher nicht sichtbar. Die Pumpe 4 fördert Hydraulikfluid aus dem Tank 6 durch eine Druckspeicherleitung 8 in einen Druckspeicher 7. Der Pumpenvolumenstrom beträgt in diesem Fall rund 2 Liter pro Minute. In einem herkömmlichen System, in dem die Hub-Kippvorrichtung 1 und dort insbesondere die Hubwagen vom Hydrauliksystem des Abfallsammelfahrzeugs versorgt werden, beträgt der Volumenstrom wegen des größeren Bedarfs etwa 40 Liter pro Minute. Pumpe 4 und zweiter elektrischer Antrieb 5 können im Rahmen der Erfindung also deutlich kleiner, leichter und sparsamer ausgelegt werden, da der Bedarf deutlich geringer ist. Gleiches gilt für Leitungen, Kupplungen und dergleichen.
  • Als Verbraucher sind hier Rückhalteeinrichtungen 9 und der Antrieb für eine Verriegelungseinrichtung 10 vorgesehen. Für den Betrieb der Rückhaltevorrichtungen 9 in der notwendigen Geschwindigkeit ist ein Volumenstrom von 6 Litern pro Minute erforderlich. Um diesen Volumenstrom zu erzeugen und gleichzeitig Pumpe 4 und zweiten elektrischen Antrieb 5 möglichst kompakt und unaufwändig zu halten, ist der Druckspeicher 7 vorgesehen. Dieser speichert das Hydraulikfluid. Sobald ein Druck von etwa 80 Bar erreicht wird, wird die Pumpe 4 abgeschaltet. Wenn ein Verbraucher, beispielsweise die Rückhalteeinrichtung 8, betätigt werden soll, wird ein in einem Ventilblock 11 verbautes Sperrventil 12 (siehe 3) geöffnet. Das Hydraulikfluid strömt mit einem Speichervolumenstrom von rund 6 Litern pro Minute in eine Hinleitung 13 und wird zu der Rückhaltevorrichtung 9 geleitet. Von dort strömt es über eine Rückleitung 14 zurück in den Tank 6. Der Druckspeicher 7 ermöglicht es, kurzzeitig mehr Hydraulikfluid zur Verfügung zu stellen, als es die Pumpe 4 alleine vermag. Da die Rückhaltevorrichtung 9 oder die Verriegelungseinrichtung 10 aber nur kurzzeitig und nicht permanent zum Einsatz kommen, ist es nicht sinnvoll die Pumpe 4 dauerhaft mit dem dafür notwendigen Volumenstrom zu betreiben.
  • Wenn der Druck in dem Druckspeicher 7 unter etwa 60 Bar fällt wird der zweite elektrische Antrieb 5 wieder eingeschaltet und es wird wieder Hydraulikfluid in den Druckspeicher 7 gefördert. Der Druck wird über einen Drucksensor 15 gemessen und die Pumpe 4 entsprechend über eine Steuerung geschaltet.
  • Sollte der Druck in dem Druckspeicher 7 über eine festgelegte Grenze, hier 85 Bar, steigen, ist ein Sicherungsventil 17 vorgesehen, um das Hydraulikfluid zurück in den Tank 6 zu leiten.
  • Außerdem ist ein Drosselventil 16 vorgesehen, um den Druck in dem Druckspeicher 7 manuell ablassen zu können.
  • Der komplette hydraulische Kreislauf befindet sich an Bord der Hub-Kippvorrichtung 1. Es ist daher nicht notwendig, eine Kopplung an das hydraulische System eines hier nicht näher dargestellten Abfallsammelfahrzeugs herzustellen. Zusammen mit dem Umstand, dass auch die Hubwagen der Hub-Kippvorrichtung 1 elektrisch betrieben sind, bedeutet das, dass zwischen Hub-Kippvorrichtung 1 und Abfallsammelfahrzeug neben Anschlüssen für eine Steuerung und dergleichen lediglich eine elektrische Verbindung, etwa über eine Steckverbindung, hergestellt werden muss, um die Hub-Kippvorrichtung 1 mit einer Energiequelle und/oder einem Energieerzeuger an Bord des Abfallsammelfahrzeugs zu verbinden. Damit wird die Hub-Kippvorrichtung 1 unabhängig von der Hydraulik des Abfallsammelfahrzeugs, die für die Verbraucher überdimensioniert ausgelegt ist. Die elektrohydraulischen Komponenten können auf die tatsächlichen Anforderungen ausgelegt werden, was Gewicht und Kosten einspart. Zum anderen werden Montage und Wartung der Hub-Kippvorrichtung 1 stark vereinfacht, was den diesbezüglichen Aufwand verringert.
  • Besonders vorteilhaft wirkt sich dieses aus, wenn alle Komponenten der Hub-Kippvorrichtung 1 in einem hier teilweise dargestellten Rahmen 18 angeordnet sind. Dieser kann mit dem Aufbau eines Abfallsammelfahrzeuges schraub- oder schweißtechnisch verbunden werden. Dort kann auch eine Steckverbindung vorgesehen sein, um das elektrische System der Hub-Kippvorrichtung 1 mit einer Energiequelle an oder in dem Abfallsammelfahrzeug elektrisch zu verbinden.
  • Bezugszeichen
    • 1
    Hub-Kippvorrichtung
    2
    erster elektrischer Antrieb
    3
    elektrohydraulisches Antriebssystem
    4
    Pumpe
    5
    zweiter elektrischer Antrieb
    6
    Tank
    7
    Druckspeicher
    8
    Druckspeicherleitung
    9
    Rückhaltevorrichtung
    10
    Antrieb für eine Verriegelungseinrichtung
    11
    Ventilblock
    12
    Sperrventil
    13
    Hinleitung
    14
    Rückleitung
    15
    Druckmessgerät
    16
    Drosselventil
    17
    Sicherungsventil
    18
    Rahmen
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102019131986 A1 [0002]

Claims (10)

  1. Hub-Kippvorrichtung (1) für ein Abfallsammelfahrzeug mit zumindest einem elektrischen Antrieb (2,5), zumindest einem elektrisch angetriebenen Hubwagen und zumindest einem hydraulisch betriebenen Verbraucher (9,10) dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine hydraulisch betriebene Verbraucher (9,10) durch ein elektrohydraulisches Antriebssystem (3) mit einem Hydraulikfluid versorgt ist, wobei das elektrohydraulische Antriebssystem (3) eine Pumpe (4) aufweist, die durch einen elektrischen Antrieb (5) betrieben ist, und einen Tank (6) für das Hydraulikfluid aufweist.
  2. Hub-Kippvorrichtung (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das elektrohydraulische Antriebssystem (3) einen Druckspeicher (7) aufweist, der durch die Pumpe (4) mit Hydraulikfluid füllbar ist.
  3. Hub-Kippvorrichtung (1) nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine hydraulisch betriebene Verbraucher (9,10) mit Hydraulikfluid aus dem Druckspeicher (7) versorgt wird.
  4. Hub-Kippvorrichtung (1) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem elektrohydraulischen Antriebssystem (3) und dem zumindest einen hydraulisch betriebenen Verbraucher (9,10) ein Sperrventil (12) vorgesehen ist, das geöffnet werden kann, um den zumindest einen Verbraucher (9,10) mit Hydraulikfluid zu versorgen.
  5. Hub-Kippvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass das elektrohydraulische Antriebssystem (3) dazu eingerichtet ist, die Pumpe (4) abzuschalten, sobald der Druck in dem Druckspeicher (7) einen oberen Grenzwert überschreitet, und die Pumpe (4) einzuschalten, sobald der Druck in dem Druckspeicher (7) einen unteren Grenzwert unterschreitet.
  6. Hub-Kippvorrichtung (1) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine elektrisch angetriebene Hubwagen durch einen ersten elektrischen Antrieb (2) angetrieben wird und die Pumpe (4) durch einen zweiten elektrischen Antrieb (5) angetrieben wird.
  7. Hub-Kippvorrichtung (1) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass diese einen Rahmen (18) aufweist, in dem die Komponenten der Hub-Kippvorrichtung (1) angeordnet sind und der mit einem Abfallsammelfahrzeug verbindbar ist, insbesondere elektrisch verbindbar ist.
  8. Hub-Kippvorrichtung (1) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrisches System der Hub-Kippvorrichtung (1) so ausgestaltet ist, dass es über einen elektrischen Anschluss versorgt werden kann.
  9. Abfallsammelfahrzeug mit einer Hub-Kippvorrichtung (1) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche.
  10. Abfallsammelfahrzeug nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische System der Hub-Kippvorrichtung (1) mit einem in oder an dem Abfallsammelfahrzeug angeordneten Energiespeicher und/oder Energieerzeuger verbunden ist und von diesem mit Energie versorgbar ist.
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