DE19960209C1 - Verfahren und Vorrichtung zur Sandreinigung - Google Patents

Abstract

Zu einer mobilen Sandreinigungsvorrichtung gehört ein auf der Sandoberfläche (3) fahrbares Gestell (10), an dem ein Sandelevator (60) verstellbar, insbesondere absenkbar und anhebbar gehalten ist, der mit einer endlosen, motorisch antreibbaren, umlaufenden Födereinrichtung (70) ausgerüstet ist. Die jeweilige Grabtiefe hängt vom Ausmaß der jeweiligen Verstellung/Absenkung des Sandelevators (60) bezüglich des Gestells (10) ab. Sandkästen können ein Sandtiefenprofil mit unterschiedlichen Sandtiefen aufweisen, und eine sachgerechte Sandreinigung erfordert eine Anpassung an dieses Sandtiefenprofil. Um ein Verfahren und/oder eine Vorrichtung zur insbesondere gewerblichen Sandreinigung anzugeben bzw. bereitzustellen, das/die eine objektive Angabe und Kontrolle der tatsächlich gereinigten (aufgelockerten, belüfteten, gesiebten bzw. umgewälzten) Sandmenge ermöglicht, ist vorgesehen, daß die Sandreinigungsvorrichtung mit einer Signalverarbeitungseinrichtung (100) ausgerüstet ist. Weiterhin ist ein Grabtiefensensor (S1) vorhanden, welcher die jeweilige Verstellung/Absenkung des Sandelevators (60) bezüglich des Gestells (10) erfaßt und entsprechende elektrische Signale erzeugt und an die Signalverarbeitungseinrichtung (100) übermittelt. Vorzugsweise kann dieser Grabtiefensensor ein Längenmeßsensor sein.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Sandreinigung. "Sand" meint hier körnige, mineralische Materialien aus insbesondere Quarz, Kalk, Dolomit oder Granit, mit einer typischen Korngröße von etwa 1 bis 6 mm. "Reinigung" beinhaltet insbesondere die Auflockerung, Belüftung und Entfernung von Verunreinigungen, wobei der Sand über seine Oberfläche angehoben wird und ein Sieb passiert, das die Verunreinigungen absondert. Typische Einsatzmöglichkeiten der Erfindungen betreffen die Reinigung von Sand an Sandkästen und an Fallschutzflächen unterhalb von Spiel- und Klettergeräten, ferner die Sandflächen an Sprunggruben und Kugelstoßanlagen in Schulen und Sport­ anlagen, ferner Sandflächen an Badestränden und Freizeitanlagen.

Die Sandreinigung an Spielplätzen und Sport- und Freizeitanlagen wird in erheblichem Umfang von darauf spezialisierten, gewerblichen Unter­ nehmen durchgeführt, die von Kommunen wie Städten und Gemeinden beauftragt werden. In den Oberflächenschichten von verschmutztem Sand befinden sich typischerweise Tierexkremente, Glasscherben, Kronenkorken, Zigarettenkippen und dergleichen. Bis zu einem Abstand von etwa 15 bis 20 cm von der Sandoberfläche überwiegt aerobe Mikroflora. Daran schließt sich - je nach Sand-Art, -Qualität und -Verdichtung - in einer Tiefe von etwa 25 bis 40 cm anaerobe Mikroflora an, deren Bakterien und Mikroorganismen den typischen Modergeruch verursachen, der an, über längere Zeit nicht gepflegten Sandflächen auftreten kann. Auch an den Fallschutzflächen unterhalb von Spiel- und Klettergeräten muß der Sand regelmäßig wenigstens bis zu einer Tiefe von 40 cm aufgelockert werden, um einen wirksamen Fallschutz zu gewährleisten. Eine sachgerechte und qualitativ hochwertige Sandreinigung erfordert nicht nur die Erfassung der gereinigten Fläche, sondern auch die Erfassung und Aufzeichnung der Arbeitstiefe.

Die gewerbliche Sandreinigung an Spiel- und Sportanlagen erfolgt typi­ scherweise mit Hilfe mobiler Sandreinigungsvorrichtungen, die als wesent­ liche Bestandteile ein Fahrgestell, einen Antriebsmotor, einen Sandelevator, ein Sieb, einen Aufnahmebehälter für Verunreinigungen und mechanische Steuer- und Regeleinrichtungen aufweisen. Der Sandelevator ist typischer­ weise mit einer Vielzahl Sandförderelemente (Leisten, Schaufeln, Becher) versehen, die an einer motorisch antreibbaren, endlosen Fördereinrichtung (parallel und im Abstand zueinander angeordnete Ketten oder Bänder oder ein einziges, breites umlaufendes Band aus Gummimaterial) angebracht sind, die zwischen einer, in den zu reinigenden Sand eintauchbaren Grabstellung und einer; vorzugsweise über Kopf fördernden Abwurfstel­ lung umläuft, aus welcher der mit Hilfe der Sandförderelemente angeho­ bene Sand auf ein Sieb geworfen wird, das den Sand passieren läßt und das Verunreinigungen abtrennt, die in den Aufnahmebehälter gelangen. Das Sieb kann ein schräg gestelltes Rüttelsieb sein, und der das Sieb passiert habende Sand fällt selbsttätig hinter der Aufnahmestelle wieder auf die Sandfläche zurück. Das auf Rädern, Raupen und/oder Ketten laufende Gestell (Fahrgestell) ist typischerweise mit wenigstens einer motorisch angetriebenen Welle ausgerüstet, um eine mobile, selbstfahrende Sandreinigungsvorrichtung zu schaffen. Der am Fahrgestell befindliche Motor, typischerweise ein Verbrennungsmotor, ist zweckmäßigerweise mit einer Hydraulikpumpe gekoppelt, welche die verschiedenen Verbraucher (Fahrantrieb, Fördereinrichtung des Sandelevators) über Hydraulikleitun­ gen mit Hydraulikflüssigkeit versorgt. Weiterhin ist typischerweise eine Verkleidung und Einhausung zumindest des Sandelevators vorgesehen.

"Grabstück" bezeichnet - je nach Verstellung/Absenkung des Sandeleva­ tors - denjenigen Abschnitt der Fördereinrichtung mit Förderelementen, der in den zu reinigenden Sand eintaucht, damit sich die bewegten Förder­ elemente in den Sand eingraben und Sand aufnehmen.

"Grabstellung" bezeichnet eine solche Stellung der Fördereinrichtung, in welcher das Grabstück in den zu reinigenden Sand eintaucht.

"Grabtiefe" bezeichnet innerhalb des zu reinigenden Sandes den Abstand zwischen der mittleren Sandoberfläche und der Unterkante des untersten Förderelementes, wenn das Grabstück seine Grabstellung einnimmt. Als Bezugspunkt für die Sandoberfläche kann das massive, schwere Gestell der Sandreinigungsvorrichtung dienen, wenn diese auf der Sandoberfläche steht oder fährt.

Zur Sandaufnahme des Sandelevators dient ein Grabstück, das zwischen einer wählbaren, unterschiedlich tief in den zu reinigenden Sand eintau­ chenden Arbeitsposition (Grabstellung) und einer oberhalb der Sandober­ fläche befindlichen Ruheposition verstellbar ist. Das Grabstück nimmt diese Ruheposition beispielsweise dann ein, wenn die mobile Sandreini­ gungsvorrichtung selbsttätig von ihrem Transportfahrzeug zum Einsatzort fährt, oder wenn die Sandreinigungsvorrichtung im Verlauf der Sandreini­ gung zurückgesetzt wird. Ausgehend von dieser Ruheposition muß das Grabstück abgesenkt werden bis es ausreichend tief in den zu reinigenden Sand eintaucht, damit der Sandelevator Sand aufnehmen und umwälzen kann. Eine solche Grabstück-Absenkung wird durch Verstellung des Sand­ elevators bezüglich eines, den Sandelevator haltendes Gestell (Fahrge­ stell) der Sandreinigungsvorrichtung erreicht. Zur Durchführung einer solchen Verstellung kann beispielsweise der gesamte Sandelevator schwenk­ bar an dem Fahrgestell angelenkt sein. Die Verschwenkung besorgt eine hydraulisch betätigte Kolben/Zylinder-Anordnung sein, deren Kolbenstange den Sandelevator so verstellt, daß dessen Grabstück mehr oder minder tief in den Sand eintaucht. Nach einer alternativen Ausführungsform kann der gesamte Sandelevator längs zweier, parallel und im Abstand zueinander sowie nahezu vertikal ausgerichteten, ortsfest am Fahrgestell angebrachter Schienen (nach unten) auf die Sandfläche bzw. von der Sandfläche weg (nach oben) verfahren werden. Die nach unten gerichtete Verstellung (Absenkung) erfolgt typischerweise allein unter der Wirkung der Schwer­ kraft. Für die nach oben gerichtete Verstellung (Anhebung) sorgt wenigs­ tens eine hydraulisch betätigte Kolben/Zylinder Anordnung, die zwischen einem Träger am Fahrgestell und einem Widerlager am Sandelevator einge­ setzt ist.

Bekannte mobile Sandreinigungsvorrichtungen dieser Art sind seit mehr als 15 Jahren in Gebrauch und beispielsweise in den Dokumenten DE-C2-32 09 134, DE-C2-34 37 926, DE-A1-35 13 454, DE-A1-40 07 409 oder in der bislang nicht veröffentlichten Deutschen Patentanmeldung 198 53 351.9 beschrieben. Bei all diesen bekannten Sandreinigungsvor­ richtungen erfolgt die Festlegung der Grabtiefe allein und ausschließlich durch entsprechende Einstellung und Verriegelung von Hebeln, Stangen oder Hubzylindern, welche den Sandelevator in einer bestimmten Stellung bezüglich des Fahrgestells fixieren, so daß das Grabstück entsprechend dieser Sandelevatorstellung bis zu einer bestimmten Graftiefe in den zu reinigenden Sand eintaucht. Weder das die Sandreinigung durchführende Unternehmen, noch die die Sandreinigung beauftragende Kommune ver­ fügen letztlich über eine Kontrolle darüber, ob die Sandreinigung tat­ sächlich mit der für eine qualitativ hochwertige Sandreinigung erforder­ lichen Grabtiefe durchgeführt worden ist. Erfahrungsgemäß liegen hin­ sichtlich Aufwand, Leistungserbringung und Ergebnis jedoch Welten zwischen einerseits einer nur etwa 10 cm betragenden Reinigungstiefe und andererseits einer regelmäßig und zuverlässig wenigstens 40 cm betragenden Reinigungstiefe.

Das Dokument EP 0 319 420 B1 offenbart eine selbstfahrende Maschine für die Reinigung von Stränden. Die bekannte, mit einem Eigenantrieb versehene Vorrichtung weist einen Kippbehälter auf, in den die gesammel­ ten Abfälle gefördert werden. Ferner befindet sich in Fahrtrichtung vorne an der Vorrichtung ein schwenkbar angeordneter Förderer, der an seinem Einlaß in einem Abstreifblech endet, das über den zu reinigenden Strand gleitet, um Abfälle aufzunehmen, die dann mit Hilfe des zweistufigen Förderers in den Kippbehälter befördert werden. Am Förderer ist ein Rahmen angelenkt, an dessen Querholm herabhängende Stäbe befestigt sind, die sich in einer Ebene noch vor dem Vorderende des Abstreif­ bleches befinden und die als "Fühler" dienen und bei Verbiegung über ein vorgegebenes Maß hinaus ein Signal erzeugen. Hierbei kann es sich um ein optisches oder akustisches Signal handeln, oder dieses Signal kann direkt auf den Antrieb der Maschine einwirken, um diese zum Still­ stand zu bringen. Mit diesen "Fühlern" können Felsen und andere auf der zu reinigenden Oberfläche befindliche Gegenstände ermittelt werden, bevor das Abstreifblech daran anstößt.

Das Erfassen und Melden von Unregelemäßigkeiten auf der Sandoberfläche hat keinen Bezug zu einer Grabtiefenmessung, die erfaßt, wie tief das Grabstück eines Elevators zu einem gegebenen Zeitpunkt in den Sand unterhalb des Fahrgestells eintaucht.

Das Dokument DE 36 27 015 A1 offenbart ein Erdräumgerät, beispielsweise in Form eines Schaufelradbaggers, mit einem Fahrgestell, auf dem sich ein Elevator befindet, dessen Neigung gegenüber dem Fahrgestell verändert werden kann. Zur Änderung der Elevatorneigung dient ein Stellzylinder, dem ein Sensor zugeordnet ist, der die jeweilige Elevatorneigung erfaßt und in elektrische Signale umsetzt, die einer Signalverarbeitungsein­ richtung zugeführt werden.

Jedoch hat dieser bekannte Sensor nicht die Funktion eines "Grabtiefen­ sensors", weil der bekannte Elevator nicht gegenüber seinem Halte- und Fahrgestell abgesenkt und in den Boden unterhalb des Fahrgestells ein­ getaucht wird. Vielmehr dient zur Kontrolle der Arbeit des bekannten Erdräumgerätes eine zusätzliche Ultraschall-Sender- und -Empfängerkom­ bination, die starr mit dem Erdräumgerät verbunden ist und das Gelände in Fahrtrichtung vor dem Erdräumgerät abtastet.

Sandkästen können ein Sandtiefenprofil mit unterschiedlichen Sandtiefen aufweisen. Eine sachgerechte Sandreinigung erfordert eine Anpassung an dieses Sandtiefenprofil. Eine korrekte Abrechnung erfordert die exakte Erfassung der Tiefe (oder Mächtigkeit) der Sandschicht entsprechend den jeweils gegebenen örtlichen Verhältnissen innerhalb des Sandkastens. Auch wünscht die Kommune als Auftraggeber häufig einen konkreten, nachprüf­ baren Nachweis über die tatsächlich erbrachte Leistung, das ist das tat­ sächlich umgewälzte Sandvolumen.

Davon ausgehend besteht die Aufgabe (das technische Problem) der vor­ liegenden Erfindung darin, ein Verfahren und/oder eine Vorrichtung zur insbesondere gewerblichen Sandreinigung anzugeben, bzw. bereitzustel­ len, das/die eine objektive Angabe und Kontrolle der tatsächlich gereinig­ ten (aufgelockerten, belüfteten, gesiebten bzw. umgewälzten) Sandmenge ermöglicht.

Verschiedene Ansätze und Versuche zur Lösung dieser Aufgabe, wie bei­ spielsweise Erfassung der von den Sandförderelementen transportierten Sandmenge, Bestimmung der Tiefe der aufgelockerten und/oder gereinig­ ten Sandschichten mit Hilfe externer Maßnahmen, beispielsweise mit Ultra­ schall, Röntgenstrahlung oder Meßstäben brachten keinen Erfolg, weil verschiedene Faktoren wie Art, Qualität, Körnigkeit, Alter, Feuchtigkeits­ gehalt und/oder Verdichtung des Sandes die Meßergebnisse in unvorher­ sehbarer Weise beeinflußten und/oder Manipulationen des Bedienungsper­ sonals nicht auszuschließen waren.

Demgegenüber schafft die vorliegende Erfindung eine Lösung der vor­ stehenden Aufgabe mit einem Verfahren, das die in Anspruch 1 angege­ benen Maßnahmen aufweist sowie mit einer Vorrichtung, die die in An­ spruch 11 angegebenen Merkmale aufweist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Erfindungsgemäß befindet sich an der Sandreinigungsvorrichtung eine Einrichtung zur Aufnahme, Speicherung und Verarbeitung elektrischer Signale, zur Gewinnung von Daten aus diesen Signalen und zur Speiche­ rung, Bereithaltung und Bereitstellung dieser Daten, nachstehend kurz "Signalverarbeitungseinrichtung". Typischerweise kann diese Signalverarbeitungseinrichtung eine Mikroprozessor gestützte Speichereinheit sein. Zweckmäßigerweise ist diese Signalverarbeitungseinrichtung geschützt in einem stabilen, allseitig geschlossenen Gehäuse untergebracht, das am Fahrgestell befestigt ist.

Weiterhin ist wenigstens ein Grabtiefensensor vorhanden, welcher elektri­ sche, die aktuelle Grabtiefe wiedergebende Signale bildet und an die Signalverarbeitungseinrichtung liefert.

Vorzugsweise ist der Sandelevator längs fast vertikal (unter einem Winkel von etwa 80° zur Horizontalen) angeordneter Schienen (Schlosserführung) nach unten, auf die Sandfläche zu, bzw. nach oben, von der Sandfläche weg verstellbar an dem Fahrgestell gehalten. Das Absenken erfolgt unter der Wirkung der Schwerkraft. Zum Anheben dient ein hydraulisch betätigter Hubzylinder. Beispielsweise kann dieser Hubzylinder ortsfest am Fahrgestell befestigt sein, und die mehr oder minder weit aus dem Hubzylinder herausragende Kolbenstange verschiebt den Sandelevator mehr oder minder weit nach oben. Die Länge des aus dem Hubzylinder herausragenden Kolbenstangenabschnittes bildet ein Maß dafür, wie tief das Grabstückende des Sandelevators in den zu reinigenden Sand ein­ taucht. In diesem Falle kann der Grabtiefensensor als Längenmeßsensor ausgebildet sein, welcher die Länge des aus dem Hubzylinder ausgefahre­ nen Kolbenstangenabschnittes erfaßt. Der Meßwert kann unmittelbar an dein aus dem Hubzylinder ausgefahrenen Kolbenstangenabschnitt oder mittelbar durch Differenzbildung innerhalb des Hubzylinders erfaßt werden.

Als weitere und bevorzugte Alternative kann parallel zu dem Kraft aus­ übenden und den Sandelevator verstellenden Hubzylinder eine weitere, lediglich als Längenmeßsensor dienende Kolben/Zylinder-Anordnung vorge­ sehen sein, deren Zylinder ortsfest am Fahrgestell befestigt ist, und deren Kolben von einer Kolbenstange verstellt wird, die mit einem Ende am Sandelevator und mit dem anderen Ende am Kolben angelenkt ist. Die Kolbenstange wird gleichsinnig (leer) mit dem Sandelevator verstellt, und die Stellung des Kolbens im Zylinder bildet ein Maß für die Stellung des Grabstückendes des. Sandelevators innerhalb des Sandes. Der Zylinder ist mit inneren Sensoren ausgerüstet, welche diese Kolbenstellung erfassen und so ein elektrisches Grabtiefensignal bilden, das an die Signalverar­ beitungseinrichtung übermittelt wird.

Beispielsweise kann diese Sensoranordnung innerhalb des Zylinders als elektrischer Schiebewiderstand ausgebildet sein, dessen Widerstands­ änderung der Stellungsänderung der Kolbenstange und damit der Grab­ tiefe des Grabstückes proportional ist. Das anfallende elektrische Signal ist eine elektrische Spannung, welche (noch innerhalb des Sensors oder innerhalb der Signalverarbeitungseinrichtung) digitalisiert wird und innerhalb der Signalverarbeitungseinrichtung gespeichert, angezeigt und zur Auswertung bereitgehalten wird.

Obwohl die stationäre Anordnung des Hubzylinders am Gestell bevorzugt ist, könnte auch die alternative Anordnung gewählt werden, bei welcher der Hubzylinder am Sandelevator angebracht ist, und das freie Kolben­ stangenende am Gestell angelenkt ist.

Zum Verstellen, insbesondere Absenken und Anheben des Sandelevators bezüglich des Gestells können ein oder mehrere Hubzylinder vorgesehen werden.

Ein Grabtiefenbereich zwischen Sandoberfläche und maximaler Grabtiefe innerhalb des zu reinigenden Sandes erstreckt sich typischerweise über eine Strecke von etwa 40 bis 50 cm. Innerhalb dieses Grabtiefenberei­ ches soll die tatsächliche, aktuelle Grabtiefe mit einer Genauigkeit von ±1 Centimeter erfaßt und angegeben werden. Die Länge der vom Längen­ meßsensor abtastbaren Meßstrecke, beispielsweise die Länge des Schiebe­ widerstandes, wird typischerweise größer sein als dieser Grabtiefenbe­ reich. Es muß ein Ausgangspunkt oder Nullpunkt für diese Grabtiefen­ messung definiert und festgelegt werden. Vorzugsweise dient als Null­ punkt diejenige Sandelevatorstellung, bei welcher der tiefste Punkt des Sandelevators, das ist die Unterkante des untersten (zur Sandoberfläche am nächsten benachbarten) Sandförderelementes (Schaufel, Leiste, Becher) die Sandoberfläche gerade berührt. Bezogen auf diesen Nullpunkt wird die Signalverarbeitungseinrichtung abgeglichen und kalibriert bzw. ge­ eicht.

Das Fahrgestell der Sandreinigungsvorrichtung läuft typischerweise auf Drucklufträdern und kann wegen seiner massiven und mechanisch stabilen Konstruktion als Bezugspunkt für die Sandoberfläche dienen, wenn die Sandreinigungsvorrichtung auf der Sandoberfläche steht oder fährt. Vor­ zugsweise ist vorgesehen, vor Beginn jedes Arbeitseinsatzes eine Null­ punktsabgleichung bzw. -bestimmung (Nullung) durchzuführen. Dies er­ folgt vorzugsweise in der Weise, daß die Sandreinigungsvorrichtung auf die Sandoberfläche gefahren wird, daraufhin der Sandelevator bezüglich des Gestells soweit abgesenkt wird, bis die Unterkante des untersten (zur Sandoberfläche am nächsten benachbarten) Sandförderelementes (Schaufel, Leiste, Becher) die Sandoberfläche gerade berührt, und da­ raufhin das vom Grabtiefensensor gebildete Signal ermittelt, abgeglichen und als Nullpunktsignal der Grabtiefe festgelegt wird.

Die Signalverarbeitungseinrichtung ist mit einem Mikrocomputer ausgerüstet, welcher wenigstens das vom Grabtiefensensor gebildete Grabtiefensignal speichert und für eine interne oder externe Verarbeitung bereithält und bereitstellt, um letztlich das in einer gegebenen Zeitspanne gereinigte Sandvolumen berechnen und darstellen zu können. Sofern das Grabtiefen­ signal nicht bereits in digitalisierter Form angeliefert wird, kann der Signalverarbeitungseinrichtung zusätzlich ein Analog-nach-Digital-Wandler zugeordnet sein, welcher die dort eintreffenden Analogsignale in Digital­ signale umwandelt.

Weiterhin kann der Signalverarbeitungseinrichtung vorzugsweise ein Uhr­ werk mit Kalendarium (Timer-IC) zugeordnet sein. Auf diese Weise kann dem aktuellen Grabtiefensignal das zugehörige Datum und die zugehörige Uhrzeit zugeordnet werden (Betriebsstunden-Zähler). Dies erhöht den Wert des letztlich zu erstellenden Protokolls.

Die Versorgung der Signalverarbeitungseinrichtung mit elektrischer Ener­ gie kann aus dem laufenden Verbrennungsmotor und/oder aus einer an der Sandreinigungsvorrichtung befindlichen Quelle für elektrische Energie (Batterie, Akku) erfolgen, welche Spannung und/oder Strom zum Betrieb der Signalverarbeitungseinrichtung und deren Komponenten einschließlich Sensor(en) bereitstellt. Der oder die Sensor(en) sowie die Signalverar­ beitungseinrichtung werden in Betrieb gesetzt, nachdem die erforderliche Betriebsspannung zur Verfügung steht, beispielsweise nach erfolgreichem Starten des Verbrennungsmotors. Als weiteres notwendiges Kriterium für das in-Gang-setzen des Systems bei jedem neuen Arbeitseinsatz kann - ausgehend von der vorausgegangenen Nullpunktabgleichung - das erstmalige Eintauchen des Grabstückes in den zu reinigenden Sand vorgesehen wer­ den. Die Systeme bleiben dann solange in Betrieb, bis die Betriebsspannung wieder erlischt.

Während des Betriebszustandes werden die von dem oder den Sensor(en) erzeugten Signale kontinuierlich oder intermittierend an die Signalver­ arbeitungseinrichtung geliefert. Vorzugsweise liegen diese Signale kon­ tinuierlich an der Signalverarbeitungseinrichtung an und werden dort periodisch, beispielsweise in Abständen von 1 sec abgefragt und gespei­ chert.

Obwohl nicht zwingend erforderlich, kann es wünschenswert sein, neben und zusätzlich zu der tatsächlichen, aktuellen Grabtiefe weitere Funktio­ nen und Betriebszustände zu erfassen, auszuwerten und zu protokollie­ ren, welche für die Beurteilung und Kontrolle einer sachgerechten Sand­ reinigung bedeutsam sind.

So kann vorzugsweise am Fahrgestell ein Fahrstreckensensor vorgesehen werden, welcher der Fortbewegung des Fahrgestells längs der Sandober­ fläche entsprechende Signale bildet und an die Signalverarbeitungsein­ richtung liefert.

Dieser Fahrstreckensensor kann vorzugsweise ein Sensor sein, welcher die Umdrehungszahl der Welle erfaßt, welche ein Antriebsrad am Fahrge­ stell antreibt. Beispielsweise kann dieser Sensor in Form einer Kombina­ tion aus Permanentmagneten an der Welle und stationärem Reed-Kontakt ausgebildet sein, der bei jedem Vorbeilaufen des Magneten einen Impuls erzeugt, der an die Signalverarbeitungseinrichtung geliefert wird. Alter­ nativ kann dieser Umdrehungssensor in Form eines induktiven Näherungs­ schalters ausgebildet sein.

Verschiedene Sandreinigungsvorrichtungen können unterschiedliche Rad­ größen an ihrem Fahrgestell aufweisen. Zur exakten Fahrstreckenberech­ nung aus der Anzahl der mit Hilfe des Umdrehungssensors erfaßten Rad­ umdrehungen kann vorzugsweise vorgesehen werden, die jeweils zutreffen­ de Radgröße (etwa Raddurchmesser oder -umfang) geschützt mit Hilfe eines Passwortes in den Mikrocomputer an der Signalverarbeitungsein­ richtung oder in den die Auswertung vornehmenden Laptop einzugeben.

Die Eichung und Kalibrierung der Signalverarbeitungseinrichtung bezüglich der so erzeugten Fahrstreckensignale erfolgt typischerweise anhand einer Probefahrt, bei welcher die Länge einer tatsächlich abge­ fahrenen Strecke mit Hilfe eines Maßbandes oder dergleichen abgemessen wird.

Weiterhin ist es vorteilhaft, auch die Umdrehungsrichtung der Antriebs­ welle zu erfassen, um so zu unterscheiden zwischen einerseits einer Vor­ wärtsfahrt, in der bei eintauchendem Grabstück Sand gefördert und ge­ reinigt wird und andererseits Rückwärtsfahrt, bei der sich, beispiels­ weise zu Rangier- oder Transportzwecken das Grabstück oberhalb der Sandoberfläche befindet. Die Fahrstrecke während der Rückwärtsfahrt bleibt bei der Berechnung des umgewälzten Sandvolumens unberücksich­ tigt. Ein solcher Umdrehungsrichtungssensor kann beispielsweise in Form eines Hydraulikschalters ausgebildet sein, der in die zum Fahrantrieb- Hydraulikmotor führende Hydraulikleitung eingesetzt ist.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist auch dem Sand­ elevator ein Betriebszustandsensor zugeordnet, welcher den Betriebs­ zustand (in Betrieb oder nicht) des Sandelevators wiedergebende Signale bildet und an die Signalverarbeitungseinrichtung liefert. Mit Hilfe die­ ser Signale wird - vorzugsweise unter Mitberücksichtigung von Datum und Uhrzeit - festgehalten, wann die Vorrichtung Sand umgewälzt hat. Meldet der Betriebszustandsensor einen Stillstand des Elevators, so bleibt die vom Fahrstreckensensor gemeldete Fahrstrecke bei der Berechnung des umgewälzten Sandvolumens unberücksichtigt. Dieser Betriebszustand­ sensor kann beispielsweise in Form eines Hydraulikschalters ausgebildet sein, der in die zum Elevatorantrieb-Hydraulikmotor führende Hydraulik­ leitung eingesetzt ist.

In der Praxis zeigt sich, daß die Bodenfläche oder der Untergrund einer Sandfläche innerhalb eines Sandkastens häufig nicht eben ist. Auf Grund der örtlichen Verhältnisse, beispielsweise Baumwurzeln, bestehen Unregel­ mäßigkeiten, welche bis in die Sandschicht hineinragen. Beim Vorwärts­ fahren der Sandreinigungsvorrichtung längs der Sandoberfläche muß die Bedienungsperson durch entsprechende Verstellung der Eintauchtiefe des Grabstückes in die Sandschicht eine fortlaufende Anpassung an diese örtlichen Verhältnisse und Unregelmäßigkeiten vornehmen. Es resultiert ein auf die jeweilige, zu berücksichtigende Fahrstrecke bezogenes Grab­ tiefenprofil. Aus der kombinierten Erfassung und Auswertung der Grab­ tiefensignale und der Fahrstreckensignale läßt sich auch bei unregel­ mäßigem Sanflächenuntergrund exakt das tatsächlich umgewälzte Sand­ volumen berechnen und darstellen. Diese, vorzugsweise in einem Proto­ koll ausgedruckten Angaben sind sowohl für den Auftraggeber wie für den Ausführer der gewerblichen Sandreinigung höchst aufschlussreich und wertvoll.

Der von den Sandförderelementen angehobene und transportierte Sand wird unter Einhaltung passender Abstände und Umlaufgeschwindigkeit des Förderbandes - vorzugsweise über Kopf des Sandelevators - auf ein weitgehend vertikal (aus Sicht der Abwurfstelle unter einem Winkel von etwa 100° zur Horizontalen) angeordnetes Sieb geworfen, und passiert größtenteils dieses Sieb. Das Sieb kann ein Drahtgitter sein, das inner­ halb eines rechteckigen Metallrahmens gehalten ist. Eine Maschenweite von 8 bis 15 mm und eine Drahtstärke von ca 1,5 mm haben sich gut be­ währt. Verunreinigungen und Fremdstoffe passieren das Sieb nicht, son­ dern werden mit Hilfe des Siebes vom Sand getrennt und ausgesondert und gelangen unter der Wirkung der Schwerkraft in einen Auffangbehäl­ ter am Fuße des Siebes. Typischerweise kann dieser Auffangbehälter ein länglicher, trog artig er Kasten oder Korb sein, dessen Wände aus einer grobmaschigen Gitterstruktur besteht, welche den herabfallenden Sand passieren läßt.

Großflächige Verunreinigungen wie etwa Papier, Laubblätter, Folienstücke und dergleichen können hartnäckig am Sieb haften und würden nicht un­ erhebliche Siebflächen für längere Zeit blockieren. Vorzugsweise ist ein an der Siebhalterung befestigter Klopfer vorgesehen, der periodisch am Siebrahmen anschlägt und Erschütterungen des Siebes auslöst, welche die Ablösung solcher großflächigen Verunreinigungen unterstützen. Der Klopfer kann einen geführten und verstellbaren Bolzen mit einem massiven Kopf aufweisen; der Bolzen wird periodisch von einem elektrischen Stell­ antrieb gegen die Federkraft einer Schraubenfeder verstellt. Nach Errei­ chen eines Auslösepunktes stößt und schlägt die Feder den Bolzenkopf mit erheblichem Impuls gegen den Siebrahmen und löst so die Sieber­ schütterungen aus.

Das Sieb kann, beispielsweise zu Reinigungszwecken, aus seiner Halte­ rung entnommen und von der Sandreinigungsvorrichtung entfernt werden. Grundsätzlich könnte die Sandreinigungsvorrichtung auch bei entferntem Sieb betrieben werden, jedoch wäre das Ergebnis der Sandreinigung un­ genügend. Vorzugsweise ist ein Siebanwesenheitsensor vorhanden, wel­ cher elektrische, die Anwesenheit oder Abwesenheit des Siebes am vor­ gesehenen Platz erfassende Signale erzeugt und an die Signalverarbei­ tungseinrichtung liefert. Beispielsweise kann dieser Siebanwesenheit­ sensor ein elektrischer Näherungssensor sein, der im Bereich der Siebhalterung angebracht ist.

Auch der Auffangbehälter muß in regelmäßigen Abständen aus seiner Halterung am Fuße des Siebes entnommen und von der Sandreinigungs­ vorrichtung entfernt werden, um die darin angesammelten Verunreini­ gungen und Fremdstoffe zu entleeren. Grundsätzlich könnte die Sand­ reinigungsvorrichtung auch bei entferntem Auffangbehälter betrieben werden, jedoch wäre das Ergebnis der Sandreinigung ungenügend. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist zusätzlich ein Auffang­ behälter-Anwesenheitsensor vorhanden, welcher elektrische, die Anwesen­ heit oder Abwesenheit des Auffangbehälters in der funktionsgerechten Stellung am vorgesehenen Platz erfassende Signale erzeugt und an die Signalverarbeitungseinrichtung liefert. Beispielsweise kann dieser Auf­ fangbehälter-Anwesenheitsensor ein elektrischer Näherungsmesser sein, der im Bereich der Auffangbehälterhalterung angebracht ist.

Wie bereits oben ausgeführt, kann die Fördereinrichtung (Förderband) des Sandelevators von einem Hydraulikmotor angetrieben werden, dem die erforderliche Hydraulikflüssigkeit über Hydraulikleitungen zugeführt wird. Diese Hydraulikflüssigkeit wird mit Hilfe einer Hydraulikpumpe um­ gewälzt, die vom Verbrennungsmotor an der mobilen Sandreinigungsvor­ richtung angetrieben wird. Je tiefer das Grabstück des Sand umwälzenden Sandelevators in den zu reinigenden Sand eintaucht, desto größer ist die Lastaufnahme des Sandelevator-Hydraulikantriebs und entsprechend der Hydraulikpumpe. Die Lastabgabe des Verbrennungsmotors wird nach Maß­ gabe einer Steuerung durch die Bedienungsperson angepaßt bzw. regelt diese die Lastaufnahme und damit die Eintauchtiefe des Grabstückes. Die Stellung einer Drosselklappe am Verbrennungsmotor ist abhängig von dessen Lastabgabe und bildet somit letztlich auch ein Maß für die Stellung (Grabtiefe) des Grabstückes.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist zusätzlich ein Drossel­ klappensensor vorhanden, welcher die Stellung der Drosselklappe am Ver­ brennungsmotor erfaßt und entsprechende elektrische Signale an die Signalverarbeitungseinrichtung liefert. Hierfür kann beispielsweise ein herkömmlicher, als Widerstandsaufnehmer ausgebildeter Drosselklappen­ sensor eingesetzt werden. Die Auswertung der vom Drosselklappensensor gelieferten Signale liefert eine Gegenkontrolle dafür, ob die gesamte Sandreinigungsvorrichtung sachgerecht eingesetzt worden ist, und ob die Ergebnisse, die aus der Auswertung der von den anderen Sensoren gelieferten Signale erhalten worden sind, plausibel erscheinen.

Vorzugsweise wird von der Gesamtheit der vorstehend genannten Sensoren die Gesamtheit der vorstehend genannten Signale kontinuierlich gebildet und an die Signalverarbeitungseinrichtung geliefert. die dort fortlaufend eintreffenden Signale werden periodisch, beispielsweise in Abständen von etwa 1 sec abgefragt und mit Hilfe des Mikrocomputers ausgewertet. Die bei der Auswertung erhaltenen Daten werden schließlich in einen nicht flüchtigen Speicher eingeschrieben. Die so bereitgehaltenen Signale kön­ nen dann bei Bedarf aus der Signalverarbeitungseinrichtung ausgelesen werden, beispielsweise mit Hilfe eines Laptop, und extern weiter verar­ beitet werden, um schließlich ein Protokoll auszudrucken, das letztlich das gesamte Betriebsverhalten einer mobilen Sandreinigungsvorrichtung während eines bestimmten, gegebenen Arbeitseinsatzes dokumentiert, einschließlich des in dieser Zeitspanne gereinigten Sandvolumens unter Einbeziehung der Arbeitstiefe darstellt.

Bei einer praktischen Ausführungsform befindet sich die Signalverarbei­ tungseinrichtung in einem stabilen Gehäuse aus Aluminium (IP 67) das mit Hilfe von Schrauben an einem Gestell befestigt ist, das seinerseits auf dem Fahrgestell abgestützt ist. Das Gehäuse beinhaltet die gesamte, zum Betrieb der Signalverarbeitungseinrichtung erforderliche Elektronik, ferner ein Uhrwerk mit Kalendarium (Timer-IC) zur Bildung von Tag und Uhr­ zeit. Die Elektronik ist mit Hilfe eines elastischen Überzugs (Silikonlack) vor Vibrationen und Witterungseinflüssen geschützt. An der Vorderseite des Gehäuses befinden sich ein LCD-Display, drei Tasten zur Eingabe von Daten sowie eine mehrpolige Steckverbindung zum Auslesen von Daten, beispielsweise zum Anschluß eines Laptop. An der Rückwand befinden sich die Steckverbinder zum Anschluß der Signalleitungen, die zu den verschiedenen Sensoren führen. Die Versorgung mit elektrischer Energie erfolgt aus dem laufenden Verbrennungsmotor an der mobilen Sandreini­ gungsmaschine.

Beispielsweise sind nachstehende Sensoren und/oder Schalter vorgesehen:

• a) ein Längenmeßsensor (Grabtiefensensor) am letztlich das Grab­ stück am Sandelevator gegenüber dem Gestell der Sandreinigungs­ vorrichtung und damit gegenüber der Sandoberfläche verstellen­ den Hubzylinder, um so die Grabtiefe des Grabstückes am Ele­ vator zu erfassen;
• b) ein Fahrstreckensensor, nämlich ein die Umdrehungszahl einer ein Antriebsrad am Fahrgestell antreibenden Welle erfassemder Sensor;
• c) ein Hydraulikschalter in der Zuleitung zum Hydraulikmotor dieser Welle, um zwischen Vorwärtsfahrt und Rückwärtsfahrt der Sandreinigungsvorrichtung zu unterscheiden;
• d) ein Hydraulikschalter (Betriebszustandsensor) in der Zuleitung zum Hydraulikmotor des Elevators, um den Betriebszustand (ein oder aus) des Elevators zu erfassen;
• e) ein Siebanwesenheitsensor;
• f) ein Auffangbehälter-Anwesenheitsensor; und
• g) ein Drosselklappensensor, welcher die Stellung der Drossel­ klappe des Verbrennungsmotors an der mobilen Sandreinigungs­ vorrichtung erfaßt.

Der Längenmeßsensor (Grabtiefensensor) liefert ein analoges Spannungs­ signal das digitalisiert wird. Der Drehzahlerfassungs-Sensor (Fahrstrecken­ sensor) liefert elektrische Impulse, die in der Signalverarbeitungseinrich­ tung gezählt, aufsummiert und gespeichert werden. Alle anderen Sensoren liefern im eingeschaltenen Zustand Spannungssignale, insbesondere 12 V Signale. Vorzugsweise erfolgt die Signalerfassung und -übermittlung fort­ laufend. Die Abfrage erfolgt vorzugsweise periodisch, beispielsweise in Abständen von etwa 1 sec.

Die Auswertung dieser Signale, und die Speicherung der bei dieser Aus­ wertung erhaltenen Daten erfolgt mit Hilfe eines Mikrocomputers, welcher in die Signalverarbeitungseinrichtung integriert ist. Die schließlich er­ zeugten Daten werden in einen nicht flüchtigen Speicher eingeschrieben und dort zum Auslesen bereitgehalten.

Zum Betrieb der Sandreinigungsvorrichtung wird zuerst der Antriebs­ motor gestartet, um auch die Signalverarbeitungseinrichtung und die Sensoren mit elektrischer Energie zu versorgen. Durch Betätigung der Taste "nach oben" oder "nach unten" an der Vorderseite des Gehäuses wird ein dem Objekt, Vorgang bzw. Arbeitsauftrag zugewiesener Speicher­ platz ausgewählt; mit der dritten Taste wird dieser Speicherplatz bestä­ tigt. Es kann vorgesehen werden, daß alle weiteren Sensoren erst dann aktiviert werden, nachdem eine Nullpunktabgleichung des Grabtiefensensors durchgeführt worden ist.

Nach Beendigung der Aktivitäten eines bestimmten Arbeitseinsatzes (Job) werden zu einem geeigneten Zeitpunkt die in der Signalverarbeitungsein­ richtung bereitgehaltenen Daten ausgelesen. Hierzu kann ein Laptop an die dafür vorgesehene Buchse am Gehäuse angeschlossen und am Laptop das dafür vorgesehene Programm gestartet werden. Entsprechend dem selbsterklärenden Programm im Laptop werden die Daten ausgelesen und anschließend auf der Festplatte des Laptops gespeichert. Daraufhin kön­ nen in den Laptop weitere Daten beispielsweise betreffend das Arbeits­ team, die Kundenanschrift, die Zuordnung einzelner Objekte und derglei­ chen eingegeben werden. Daraufhin werden aus diesen Daten die Ergeb­ nisse wie Arbeitsdauer, Sandfläche, durchschnittliche Arbeitstiefe und das Volumen der umgewälzten Sandmenge berechnet und von einem Drucker in Form eines Protokolls ausgedruckt. Bei Bedarf könnte auch das abge­ arbeitete Sandtiefenprofil grafisch dargestellt werden.

Alternativ kann der Signalverarbeitungseinrichtung eine Sendeeinrichtung zugeordnet werden, und die in der Signalverarbeitungseinrichtung bereit­ gehaltenen Daten werden kontinuierlich oder periodisch oder auf Abfrage mit Hilfe dieser Sendeeinrichtung telemetrisch an einen entfernten Em­ pfänger übermittelt, wo sie weiter ausgewertet werden. Nach einer wei­ teren Alternative kann der Signalverarbeitungseinrichtung eine Mobil­ funkeinrichtung zugeordnet sein, mit deren Hilfe die Daten in das Inter­ net eingestellt werden. Der Betreiber der Sandreinigungsvorrichtung ruft dann diese Daten aus dem Internet ab und führt die weitere Auswer­ tung durch.

Nachstehend wird die Erfindung mehr im einzelnen anhand einer beispiel­ haften Ausführungsform mit Bezugnahme auf eine Figur erläutert; die letztere zeigt in schematischer Darstellung - teilweise weggebrochen - eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen, mobilen Sandreinigungsvor­ richtung, wobei die Komponenten zur Signalerfassung und -auswertung nicht maßstäblich sondern vergrößert dargestellt sind.

Die Sandreinigungsvorrichtung bildet eine mobile, selbstfahrende Vor­ richtung, die entfernt an eine selbstfahrende Straßenwalze oder Schnee­ fräse erinnert. Im oberen Abschnitt des - in Fahrtrichtung gesehenen - rückwärtigen (hinteren) Teiles der Vorrichtung befinden sich eine Anzahl Bedienungselemente, die während des Betriebs von einer, hinter der Vor­ richtung hergehenden Bedienungsperson betätigt werden. Zu den wesent­ lichen Bestandteilen gehören ein auf Rädern 36, 56 laufendes Gestell 10, ein bezüglich des Gestells 10 verstellbar gehaltener Sandelevator 60, ein Verbrennungsmotor 40 mit angekoppelter Hydraulikpumpe 42 und verschie­ dene weitere Aggregate.

Ein vorderer, horizontal ausgerichteter unterer (nahe dem Boden befind­ licher) Längsträger 11 ist über eine abgewinkelte, nahezu vertikal aus­ gerichtete Strebe 18 mit einem hinteren, horizontal ausgerichteten, obe­ ren Längsträger 25 verbunden. Eine paarweise, parallel und im Abstand zueinander befindliche Anordnung dieser Träger 11, 25 und Streben 18 ist über mehrere horizontal ausgerichtete Querträger 26, 27, 28 mitein­ ander verbunden und bildet ein stabiles Gestell 10. Je eine hängende Strebe 23 am hinteren, oberen Längsträger 25 bildet zusammen mit einem hinteren Querträger 28 eine hängende Brücke 29. Zwei kurze Längsträ­ ger 24 sind mit je einem Ende an dieser Brücke 29 und mit je dem ande­ ren Ende an einem mittig angeordneten Querträger 27 abgestützt und bil­ den eine Halterung 30 für eine, mit einem Differentialgetriebe 33 ver­ sehene und von einem Hydraulikmotor 34 antreibbare Antriebswelle 35, an deren Enden je ein Antriebsrad 36 fest angebracht ist. Jedes Antriebs­ rad 36 hat eine Stahlfelge 37 auf der ein kräftig profilierter Druckluft­ reifen 38 sitzt. Auf dieser Halterung 30 ist ein Verbrennungsmotor 40 abgestützt, an dessen Welle 41 eine Hydraulikpumpe 42 angeflanscht ist, von der mehrere Hydraulikleitungen zu einem Steuerblock 43 führen. In diesen Steuerblock 43 sind verschiedene Steuerventile 44, 44', 44", . . . eingesetzt, die mit Hilfe der Bedienungshebel 45, 45', 45", . . . betätigt werden. Dem Verbrennungsmotor ist eine Kfz-Batterie 47 und ein Treib­ stofftank 48 zugeordnet, die ebenfalls an der Halterung 30 abgestützt sind.

Im vorderen Bereich ist an den beiden unteren Längsträgern 11 und dem diese verbindenden vorderen Querträgern 26 eine aus Vorderwand 13 und zwei abgewinkelten Seitenwänden 14 bestehende Führung 15 für den Sandelevator 60 angeschweißt. Parallel zu diesen Seitenwänden sind an den beiden unteren Längsträgern 11 Widerlager 12 angeschweißt, an de­ nen die beiden Schenkel 51 eines U-förmigen Bügels 50 angelenkt sind, dessen weitgehende horizontale Ausrichtung mit Hilfe von Hydraulik­ zylindern 16 verstellbar ist. An diesem Bügel 50 sind je zwei, in verti­ kaler Richtung drehbare Radaufhängungen 52 für je ein nicht-angetrie­ benes Laufrad 56 angeordnet. Jedes Laufrad 56 ist deutlich kleiner als die Antriebsräder 36 und hat ebenfalls eine Stahlfelge 57 auf der ein Druckluftreifen 58 sitzt. Auf diesen vier Rädern 36, 56 kann die Sand­ reinigungsvorrichtung selbstätig fahren, wenn die Antriebswelle 35 der Antriebsräder 36 motorisch angetrieben wird.

Zwei lange, parallel und im Abstand zueinander angeordnete, sowie nahe­ zu vertikal ausgerichtete, aus kräftigem Stahlblech bestehende und an ihrer Vorderseite geschlitzte Kastenprofile 20 sind über Stützen und mehrere Schweißverbindungen stabil am Gestell 10 befestigt. Innerhalb jedes Kastenprofils 20 ist der Kopfabschnitt 65 eines langen, im Quer­ schnitt hammerförmigen Profilstabes 63 geführt, dessen Stielabschnitt 64 aus dem Schlitz 21 herausgeführt und mit dem Sandelevator 60 fest ver­ bunden ist. Auf diese Weise kann der gesamte Sandelevator 60 gegenüber dem Gestell 10 im wesentlichen in vertikaler Richtung nach oben oder nach unten verstellt werden.

Der Sandelevator 60 umfaßt eine Fördereinrichtung 70, einen Hydrau­ likmotor 78 zum Antrieb der Fördereinrichtung 70, ein Sieb 80, eine Prallplatte 85, einen Auffangbehälter 83, eine Verkleidung 87 und einen stabilen Rahmen 61, an welchem diese Komponenten befestigt sind. Die Fördereinrichtung 70 besteht im wesentlichen aus einem breiten, end­ losen, umlaufenden Band 71 aus gummielastischem Material, das über untere Umlenkrollen 72 und obere Umlenkrollen 74 geführt ist. Die obe­ ren Umlenkrollen 74 sitzen auf einer angetriebenen Welle, die von einem Zahnriemen 79 angetrieben wird, der seinerseits von einem Hydraulik­ motor 78 angetrieben wird. Der Hydraulikmotor 78 wird mit Hydraulik­ flüssigkeit beaufschlagt, die über Hydraulikleitungen 46" heran- und weggeführt wird, die ihrerseits an den Steuerblock 43 angeschlossen sind.

An der Außenseite (abgewandt zu den Umlenkrollen) des Bandes 71 sind quer zur Förderrichtung sowie parallel und im Abstand zueinander eine Vielzahl Förderelemente 76 befestigt. Im vorliegenden Falle bestehen diese Förderelemente 76 aus massiven, zweifach abgewinkelten (rinnen­ förmigen) Metallleisten, die je am Band 71 angeschraubt sind. Der abgewinkelte freie Randabschnitt 77 erstreckt sich in Richtung der Förderrichtung des Bandes 71. Die Breite des Bandes 71 ist so gewählt, daß der gesamte Sandelevator 60 im Zwischenraum zwischen den beiden unteren Längsträgern 11 Platz findet, diesen Zwischenraum jedoch weit­ gehend ausfüllt.

Wenn der Sandelevator 60 in Betrieb ist, dann befinden sich die unteren Umlenkrollen 72 teilweise oder vollständig unterhalb der Oberfläche 3 des zu reinigenden Sandes 2. Die unteren Umlenkrollen 72 mit dem daran vorbeilaufenden Band 71 und den daran befestigten Förderelementen 76 definieren ein Grabstück 73 des Sandelevators 60; entsprechend definieren die oberen Umlenkrollen 74 ein Kopfstück 75 des Sandelevators 60. Die am Grabstück 73 vorbeilaufenden Förderelemente 76 graben sich in den Sand 2 ein, nehmen Sand auf und transportieren diesen Sand nach oben bis zum Kopfstück 75. Beim Passieren des Kopfstückes 75 wird der Sand "über Kopf" auf ein Sieb 80 geschleudert, das im wesentlichen parallel zur Ausrichtung der Fördereinrichtung 70 und im Abstand zum absteigen­ den Bandabschnitt angeordnet ist. Dieses Sieb 80 besteht aus einem Draht­ gitter 81, das an einem rechteckigen Siebrahmen 82 befestigt ist. Typi­ scherweise bildet die Richtung des Siebes 80 (aus der Sicht des Kopf­ stückes 75) mit der Horizontalen einen Winkel von etwa 100°. Der ganz überwiegende Anteil des von der Fördereinrichtung 70 transportierten Sandes passiert das Sieb 80 und gelangt auf eine parallel und im Abstand zum Sieb 80 angeordnete Prallplatte 85, an welcher der umgewälzte Sand herabrieselt und wieder auf die Sandoberfläche 3 gelangt. Am Fuße des Siebes 80 ist ein sich über die gesamte Sieb- und Elevatorbreite erstrecken­ der Auffangbehälter 83 entfernbar angebracht. Im vorliegenden Falle be­ steht dieser Auffangbehälter aus einem quaderförmigen Kasten oder Trog, dessen Wände aus Drahtgitter bestehen, das der umgewälzte Sand passie­ ren kann. Der obere Teil der Fördereinrichtung 70 und die weiteren Kom­ ponenten des Sandelevators 60 sind innerhalb einer Verkleidung 87 ein­ gehaust, in der Aussparungen 88, 89 zur Entnahme des Siebes 80 und des Auffangbehälters 83 ausgespart sind.

Sämtliche vorstehend erläuterten Elevatorkomponenten sind an einem sta­ bilen Rahmen 61 aufgehängt, der sich im Rücken der Prallplatte 85 be­ findet. An diesem Rahmen 61 sind zwei lange, parallel und im Abstand zueinander sowie im wesentlichen vertikal ausgerichtete Profilstäbe 63 befestigt, die einen hammerförmigen Querschnitt aufweisen. Der Stiel­ abschnitt 64 dieser Profilstäbe 63 ist am Rahmen 61 befestigt, und der Kopfabschnitt 65 ist innerhalb der Kastenprofile 20 geführt, die am Ge­ stell 10 befestigt sind; es resultiert eine sogenannte "Schlosserführung".

Auf Grund dieser Anordnung kann der gesamte Sandelevator 60 im wesent­ lichen in vertikaler Richtung bezüglich des Gestells 10 nach oben oder nach unten verstellt werden. Eine nach unten gerichtete Verstellung er­ folgt unter der Wirkung der Schwerkraft. Zum Anheben dient eine hydraulisch betätigte Kolben/Zylinder-Anordnung (kurz: Hydraulikzylin­ der) dessen Zylinder 90 am vorderen Querträger 26 des Gestells 10 und dessen aus dem Zylinder 90 herausragendes Ende 92 der Kolbenstange 91 am oberen Querholm 62 des Rahmens 61 angelenkt ist. Durch Beaufschla­ gung des Hydraulikzylinders 90 mit Hydraulikflüssigkeit kann der ge­ samte Sandelevator 60 bezüglich des Gestells 10 soweit angehoben werden, bis sich dessen Grabstück 73 oberhalb der Sandoberfläche 3 befindet.

Um die Sandreinigungsvorrichtung in Betrieb zu nehmen, wird der Ver­ brennungsmotor 40 gestartet. Die an die Motorwelle 41 angeformte Hy­ draulikpumpe 42 drückt die Hydraulikflüssigkeit durch den Steuerblock 43 und durch die verschiedenen Hydraulikleitungen 46, 46', 46", . . . zu den einzelnen Verbrauchern, beispielsweise dem Hydraulikmotor 34 an der Antriebswelle, dem Hydraulikmotor 78 zum Antrieb der Förderein­ richtung oder dem Hydraulikzylinder 90 zum Absenken/Anheben des Sand­ elevators 60.

Weiterhin befindet sich im hinteren oberen Abschnitt der Sandreini­ gungsvorrichtung ein Gehäuse 101 das über mehrere Streben 102 am Ge­ stell 10 abgestützt ist. Innerhalb dieses Gehäuses 101 ist vor Zugriff und Witterungseinflüssen geschützt, eine Mikrocomputer gestützte Signal­ verarbeitungseinrichtung 100 untergebracht. In die Wand des Gehäuses 101 sind eine Anzahl Anschlußbuchsen oder Steckverbinder 103 eingesetzt, an welche - nicht dargestellte - Signalleitungen oder Leitungen zum Aus­ lesen von Daten aus der Signalverarbeitungseinrichtung 100 anschließbar sind. Ferner ist das Gehäuse mit einer - nicht dargestellten - Displayein­ richtung, sowie mit - nicht dargestellten - Tasten oder Schaltern zur Ein­ gabe von Befehlen in die Signalverarbeitungseinrichtung 100 versehen.

An verschiedenen Stellen der Sandreinigungsvorrichtung sind mehrere - lediglich schematisch angedeutete - Sensoren S1 bis S7 angebracht, die verschiedene Funktionen und Betriebszustände der Sandreinigungsvor­ richtung erfassen und entsprechende elektrische Signale erzeugen, wel­ che über - nicht dargestellte - Signalleitungen an die Signalverarbei­ tungseinrichtung 100 weitergeleitet werden. Im einzelnen sind nachste­ hende Sensoren vorgesehen:

• - ein Grabtiefensensor S1, nämlich ein Längenmeßsensor im Bereich des den Sandelevators 60 verstellenden Hydraulikzylinders 90;
• - ein Fahrstreckensensor S2, nämlich ein die Umdrehungszahl der Antriebswelle 35 erfassender Sensor im Bereich der Antriebswelle 35;
• - ein Fahrtrichtungssensor S3, etwa in Form eines Hydraulikschalters in der zum Hydraulikmotor 34 führenden Hydraulikleitung 46, wel­ cher die Umdrehungsrichtung der Antriebswelle 35 erfaßt;
• - ein Sandelevator-Betriebszustand-Sensor S4, etwa in Form eines Hydraulikschalters in der zum Hydraulikmotor 78 führenden Hydrau­ likleitung 46";
• - ein Siebanwesenheitsensor S5, etwa in Form eines induktiven Näherungssensors im Bereich der Halterung des Siebrahmens 82 des Siebes 80;
• - ein Auffangbehälter-Anwesenheitsensor S6, etwa in Form eines induktiven Näherungssensors im Bereich der Halterung des Auffang­ behälters 83; und
• - ein Drosselklappensensor S7, welcher die Stellung der Drosselklappen am Verbrennungsmotor 40 erfaßt.

Claims (30)

1. Verfahren zur Sandreinigung,
insbesondere zur Reinigung von Sand an Sandkasten, Spielplätzen und Sportanlagen,
mit Hilfe einer mobilen Sandreinigungsvorrichtung, die ein auf der Sandoberfläche fahrbares Gestell aufweist, an dem ein Sandelevator verstellbar, insbesondere absenkbar und anhebbar gehalten ist,
der mit einer endlosen, umlaufenden Fördereinrichtung ausgerüstet ist,
die mit einer Vielzahl Förderelemente versehen ist, die zwischen einer in den zu reinigenden Sand eintauchenden Grabstellung und
einer Abwurfstellung umlaufen, aus welcher der in den Förderele­ menten transportierte Sand auf ein an der Sandreinigungsvorrich­ tung befindliches Sieb geworfen wird, das den Sand passieren läßt und das Verunreinigungen abtrennt, die in einen Auffangbehälter gelangen,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Gestell auf der ursprünglichen Oberfläche der zu reinigenden Sandschicht steht oder fährt;
die Verstellung/Absenkung des Sandelevators bezüglich des Gestells ein mehr oder minder tiefes Eintauchen der Unterkante der untersten Förderelementes in die Sandschicht unterhalb der Sandoberfläche (Grabtiefe) bewirkt, auf welche das Gestell steht oder fährt; und
die jeweilige Verstellung/Absenkung mit Hilfe eines Sensors (Grab­ tiefensensor (S1)) erfaßt wird, der entsprechende elektrische Signale erzeugt, die an eine, an der Sandreinigungsvorrichtung befindliche Signalverarbeitungseinrichtung (100) übermittelt werden, welche diese Signale aufnimmt, zu Daten verarbeitet, und die so gewonnenen Daten für eine weite­ re interne oder externe Verarbeitung speichert, bereithält und/oder bereitstellt, um letztlich mit Hilfe dieser Daten das in einer gegebenen Zeitspanne von der Sandreinigungsvorrichtung umge­ wälzte Sandvolumen zu berechnen und darzustellen.

2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß
der Sandelevator (60) mit Hilfe von wenigstens einer hydraulisch betätigbaren Kolben/Zylinder-Anordnung gegenüber dem Gestell (10) absenkbar und anhebbar ist, deren Zylinder (90) am Gestell (10) abgestützt ist, deren Kolbenstange (91) zumindest teilweise aus dem Zylinder (90) herausragt, und deren freies Kolbenstangenende (92) an einem Rahmenteil (62) des Sandelevators (60) angelenkt ist; und
als Grabtiefensensor (S1) ein Längenmeßsensor dient, der die Länge der aus dem Hydraulikzylinder (90) herausragenden Kolben­ stange (91) erfaßt und in Form elektrischer Signale an die Signal­ verarbeitungseinrichtung (100) meldet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Sandelevator (60) mit Hilfe einer hydraulisch betätigbaren Kolben/Zylinder-Anordnung gegenüber dem Gestell (10) absenkbar und anhebbar ist, deren Zylinder (90) am Gestell (10) abgestützt ist, deren Kolbenstange (91) zumindest teilweise aus dem Zylinder (90) herausragt, und deren freies Kolbenstangenende (92) an einem Rahmenteil (62) des Sandelevators (60) angelenkt ist; und
parallel und neben diesem kraftausübenden Hydraulikzylinder (90) eine als Längenmeßsensor dienende Kolben/Zylinder-Anordnung vorhanden ist, deren Zylinder am Gestell (10) abgestützt und deren Kolben am Sandelevator (60) angelenkt ist (oder umgekehrt);
bei einer Verstellung des Kolbens des Hydraulikzylinders (90) der Kolben des Längenmeßsensors eine gleichsinnige Verstellung aus­ führt;
im Inneren des Zylinders des Längenmeßsensors ein Schiebewider­ stand ausgebildet ist, dessen Kontakt von dem Kolben des Längen­ meßsensors verstellt wird; und
dieser Längenmeßsensor ein elektrisches Spannungssignal liefert, das der jeweiligen Stellung des Sandelevators (60) bezüglich des Gestells (10) proportional ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß während der Sandreinigung an der Sandreinigungsvorrichtung weitere Funktionen erfaßt werden, nämlich:

• a) die von der mobilen Sandreinigungsvorrichtung zurückgelegte Wegstrecke mit Hilfe eines Fahrstreckensensors (S2);
• b) die Fahrtrichtung der bewegten Sandreinigungsvorrichtung mit Hilfe eines Fahrtrichtungssensors (S3);
• c) der Betriebszustand des Sandelevators (60) mit Hilfe eines Sandelevator-Betriebszustand-Sensors (S4);
• d) die Anwesenheit des Siebes (80) an seinem funktionsge­ rechten Platz mit Hilfe eines Siebanwesenheitsensors (S5);
• e) die Anwesenheit des Auffangbehälters (83) an seinem funktionsgerechten Platz mit Hilfe eines Auffangbehälter- Anwesenheitsensors (S6); und/oder
• f) die Stellung einer Drosselklappe am Verbrennungsmotor (40) der Sandreinigungsvorrichtung mit Hilfe eines Drossel­ klappensensors (S7);

alle die von den genannten Sensoren erzeugten Signale fortlaufend an die Signalverarbeitungseinrichtung (100) übermittelt werden;
die Signalverarbeitungseinrichtung (100) diese Signale aufnimmt, zu Daten verarbeitet, und die so gewonnenen Daten für eine weite­ re interne oder externe Verarbeitung speichert, bereithält und/­ oder bereitstellt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe eines der Signalverarbeitungseinrichtung (100) zugeord­ neten Uhrwerks mit Kalendarium (Timer-IC) kontinuierlich die aktuelle Uhrzeit und das aktuelle Datum wiedergebende Signale erzeugt werden, welche den Signalen über die Funktionen der Sandreinigungsvorrichtung zugeordnet werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
vor jedem Arbeitseinsatz eine Nullpunktabgleichung vorgenommen wird,
indem an der auf die Sandfläche gefahrenen Sandreinigungsvor­ richtung der Sandelevator (60) soweit abgesenkt wird, bis das un­ terste Förderelement (76) der Fördereinrichtung (70) gerade die Sandoberfläche (3) berührt; und
das in dieser Stellung vom Grabtiefensensor (S1) gebildete Signal innerhalb der Signalverarbeitungseinrichtung (100) als Nullpunkt oder Ausgangspunkt für die Grabtiefenbestimmung während der Dauer dieses Arbeitseinsatzes festgelegt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an die Signalverarbeitungseinrichtung (100) eine Datenverarbei­ tungseinrichtung angeschlossen wird, mit welcher die in der Signal­ verarbeitungseinrichtung (100) bereitgehaltenen Daten ausgelesen und zur Erstellung eines Protokolls weiter verarbeitet werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an die Datenverarbeitungseinrichtung ein Drucker angeschlossen wird, mit welchem anhand der in der Datenverarbeitungseinrichtung vorliegenden Daten ein schriftliches Protokoll ausgedruckt wird, das Angaben über das in einer gegebenen Zeitspanne von der Sandreinigungsvorrichtung umgewälzte Sandvolumen einschließlich der dabei angewandten Arbeitstiefe enthält.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe der Datenverarbeitungseinrichtung Daten in den Mikro­ computer der Signalverarbeitungseinrichtung (100) eingegeben wer­ den, um diese an Besonderheiten der Sandreinigungsvorrichtung anzupassen, beispielsweise an eine bestimmte Radgröße der Antriebs­ räder (36).

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Datenverarbeitungsgerät ein Laptop dient.

11. Mobile Sandreinigungsvorrichtung,
mit einem auf der ursprünglichen Oberfläche (3) der zu reinigenden Sandschicht fahrbaren Gestell (10), an dem ein Sandelevator (60) verstellbar, insbesondere absenkbar und anhebbar gehalten ist, der mit einer endlosen, motorisch antreib­ baren, umlaufenden Fördereinrichtung (70) ausgerüstet ist,
die mit einer Vielzahl Förderelemente (76) versehen ist, die zwischen einer in den zu reinigenden Sand eintauchenden Grabstellung und einer Abwurfstellung umlaufen, aus welcher der in den Förderele­ menten (76) transportierte Sand auf ein an der Sandreinigungsvor­ richtung befindliches Sieb (80) geworfen wird, das den Sand passieren läßt und das Verunreinigungen abtrennt, die in einen Auffangbehälter (83) gelangen,
wobei die jeweilige Grabtiefe (Abstand von der Sandoberfläche (3)) der Grabstellung vom Ausmaß der jeweiligen Verstellung/Absen­ kung des Sandelevators (60) bezüglich des Gestells (10) abhängt,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Sandreinigungsvorrichtung mit einer Einrichtung zur Aufnahme elektrischer Signale, zur Verarbeitung dieser Signale zu Daten und zur Speicherung, Bereithaltung und/oder Bereitstellung dieser Daten (Signalverarbeitungseinrichtung) (100) ausgerüstet ist; und weiterhin ein Sensor (Grabtiefensensor) (S1) vorhanden ist, wel­ cher die jeweilige Verstellung/Absenkung des Sandelevators (60) bezüglich des Gestells (10) erfaßt und entsprechende elektrische Signale erzeugt und an die Signalverarbeitungseinrichtung (100) übermittelt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
der Sandelevator (60) mit Hilfe von wenigstens einer hydraulisch betätigbaren Kolben/Zylinder-Anordnung gegenüber dem Gestell (10) absenkbar und anhebbar ist, deren Hydraulikzylinder (90) am Ge­ stell (10) abgestützt ist, deren Kolbenstange (91) zumindest teilweise aus dem Hydraulikzylinder (90) herausragt, und deren freies Kolben­ stangenende (92) an einem Rahmenteil (62) des Sandelevators (60) angelenkt ist; und
der Grabtiefensensor (S1) ein Längenmeßsensor ist, der die Länge der aus dem Hydraulikzylinder (90) herausragenden Kolbenstange (91) erfaßt und in Form elektrischer Signale an die Signalverarbei­ tungseinrichtung (100) meldet.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß
der Sandelevator (60) mit Hilfe einer hydraulisch betätigbaren Kolben/Zylinder-Anordnung gegenüber dem Gestell (10) absenkbar und anhebbar ist, deren Hydraulikzylinder (90) am Gestell (10) ab­ gestützt ist, deren Kolbenstange (91) zumindest teilweise aus dem Hydraulikzylinder (90) herausragt, und deren freies Kolbenstangen­ ende (92) an einem Rahmenteil (62) des Sandelevators (60) angelenkt ist; und
parallel und neben diesem kraftausübenden Hydraulikzylinder (90) eine als Längenmeßsensor dienende Kolben/Zylinder-Anordnung an­ geordnet ist, deren Zylinder am Gestell (10) abgestützt und deren Kolben am Sandelevator (60) angelenkt ist (oder umgekehrt);
bei einer Verstellung des Kolbens des Hydraulikzylinders (90) der Kolben des Längenmeßsensors eine gleichsinnige Verstellung aus­ führt;
im Inneren des Zylinders des Längenmeßsensors ein Schiebewider­ stand ausgebildet ist, dessen Kontakt von dem Kolben des Längen­ meßsensors verstellt wird; und
dieser Längenmeßsensor ein elektrisches Spannungssignal liefert, das der jeweiligen Stellung des Sandelevators (60) bezüglich des Gestells (10) proportional ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein Fahrstreckensensor (S2) vorhanden ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrstreckensensor (S2) ein Umdrehungsmeßsensor ist, welcher die Umdrehungen einer motorisch angetriebenen Welle (35) erfaßt, die ihrerseits ein Antriebsrad (36) antreibt.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein Fahrtrichtungssensor (S3) vorhanden ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß
die Antriebswelle (35) mit Hilfe eines Hydraulikmotors (34) ange­ trieben wird; und
der Fahrtrichtungssensor (S3) ein Hydraulikschalter ist, der in die zum Hydraulikmotor (34) der Antriebswelle (35) führende Hydrau­ likleitung (46) eingesetzt ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein Sandelevator-Betriebszustand-Sensor (S4) vorhanden ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß
die Fördereinrichtung (70) des Sandelevators (60) mit Hilfe eines Hydraulikmotors (78) angetrieben wird; und
der Sandelevator-Betriebszustand-Sensor (S4) ein Hydraulikschalter ist, der in die zum Hydraulikmotor (78) der Fördereinrichtung (70) führende Hydraulikleitung (46") eingesetzt ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein Siebanwesenheitsensor (S5) vorhanden ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Siebanwesenheitsensor (S5) ein induktiver Näherungssensor ist, der im Bereich der Halterung des Siebrahmens (82) des Siebes (80) angebracht ist.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein Auffangbehälter-Anwesenheitsensor (S6) vorhanden ist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Auffangbehälter-Anwesenheitsensor (S6) ein induktiver Nähe­ rungssensor ist, der im Bereich der Halterung des Auffangbehälters (83) angebracht ist.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß
am Gestell (10) ein Verbrennungsmotor (40) angebracht ist, der mit einer, die Lastabgabe des Motors anzeigenden Drosselklappe versehen ist; und
zusätzlich ein Drosselklappensensor (S7) vorhanden ist, welcher die Stellung dieser Drosselklappe erfaßt.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungseinrichtung (100) einen Mikrocomputer aufweist.

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungseinrichtung (100) ein Uhrwerk mit Kalen­ darium (Timer-IC) aufweist, das der aktuellen Tageszeit und dem aktuellen Datum entsprechende Signale liefert.

27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungseinrichtung (100) einen Analog-nach-Digital- Wandler aufweist.

28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß an die Signalverarbeitungseinrichtung (100) eine Datenverarbeitungs­ einrichtung anschließbar ist, mit deren Hilfe Daten aus der Signal­ verarbeitungseinrichtung (100) ausgelesen und weiter verarbeitet werden können.

29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Datenverarbeitungseinrichtung wahlweise Daten in den Mikro­ computer der Signalverarbeitungseinrichtung (100) einlesbar sind um die Signalverarbeitungseinrichtung (100) an bestimmte konstruktive Einzelheiten der Sandreinigungsvorrichtung anzupassen, etwa an die Radgröße des Antriebsrades (36).

30. Vorrichtung nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenverarbeitungseinrichtung ein Laptop ist.