DE29705213U1 - Volumenschleuse mit multifunktionaler Meßeinrichtung für Müllboxen mit Schüttgut-Sammelbehältern - Google Patents

Description

Volumenschleuse mit multifunktionaler Meßvorrichtung für Müllboxen mit Schüttgut-Sammelbehältern

Die Erfindung betrifft eine konstruktiv speziell ausgeführte Bauform einer Müllschleuse in Verbindung mit einem Ultraschall-Weg-Meßsystem zur Bestimmung des Füllstandes der Schleuse, zur Ermittlung des Füllgrades des darunter befindlichen MüllSammelbehälters, sowie Ermittlung von Systemzuständen des Gesamt-Gebildes. Dies als Ergänzungsbaugruppe für Einhausungen von bekannten Schuttgutbehältern, wie sie vorzugsweise in der Abfallwirtschaft -verwendet werden, in Verbindung mit einer Zugangskontrolle und verursachergerechten Zuordnung/Abrechnung der Benutzer.

Aus der jüngsten Entwicklung der Entsorgungstechnologie sind Einrichtungen bekannt, welche durch eine Verbindung von Identifikationseinheiten mit definierten Volumenschleusen oder Wägeeinrichtungen, eingebaut in ein verschlossenes Behältnis (Müllbox), welche zumeist Müll-Groß-Behälter (MGB's) unter Zugangsverwahrung halten, eine individuelle Zuordnung der verursachten Müllmenge zum konkreten Verursacher (zumeist Einzelmieter in Geschoßwohnanlagen) ermöglichen. Eine Zentraleinheit sammelt dann die Daten und hält sie für spätere Auswertungen vor, bzw. ist als Abbuchungsautomat ausgeführt und entwertet Guthaben in Form von Chip- oder Magnetkarten.
Auch Ultraschallsensoren sind Stand der Technik.

Der Anmelder selbst hat bereits in 296 13 111.3 eine Ausführungsform einer solchen Müllbox in Verbindung mit einer speziellen Schleusenbauform offengelegt.

Diese spezielle Schleusenbauform gleicht einem "umgestülpten Meßbecher", hat oben eine Schwenk-Deckel-Klappe und unten eine Doppel-Fall-Klappe, so daß nur ein definiertes Volumen eingefüllt werden kann, und wurde bislang in verschiedenen

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Volumengrößen (z.B. 5L, 10L, 15L

Benutzer die scalierte Bemessung seines zu entsorgenden (kostenpflichtigen) Müllvolumens zu ermöglichen. Als nachteilig hat sich herausgestellt, daß viele Benutzer nicht in der Lage sind, eine passende Schleusengröße-Vor-Auswahl ihres (i.A. Müllbeutels) vorzunehmen. Das Volumen wird i.A. überschätzt - daher wird eine zu große Schleuse gewählt und somit Stauraum nicht genutzt, was praktisch die Verschwendung von Geld bedeutet. Die Zentraleinheit war (mangels geeigneter Sensoric) nicht in der Lage zu erkennen, daß in der z.B. 25L-Schleuse nur praktisch 17 Liter eingeworfen wurden. Neben dem bedauerlichen Umstand, daß daher dem Benutzer z.B. 8 Liter zuviel berechnet wurden, zog dieses Phänomen ein zweites Problem nach sich. Die Zentraleinheit, welche zwecks Vermeidung von Schleusenverstopfungen und MGB-Überlauf permanent den aktuellen Füllstand als Produkt der Volumengröße der Schleuse mal Anzahl Einwürfe errechnete, "bemerkte" ja nicht, daß nur 17 L eingefüllt, aber 25 L abgebucht wurden und berechnete den Schüttkegel überproportional. Überdies war die Zurückstellung (Null-Stellen) des Schüttkegelzählers bislang nur auf Basis von Mutmaßung möglich - ein Sensor kontrollierte, ob der Müll-Sammel-Behälter langer als z.B. 3 0 sek. unter der Schleuse vorgezogen wurde und interpretierte dies als : "Entleerung offensichtlich erfolgt". Ob dies jedoch tatsächlich der Fall war, war nicht nachprüfbar. Der Einbau von optischen Sensoren als "Echtfüllstands-Detektor" erwies sich in einer Mülltonne (Staubbelastung / Taupunktunterschreitung => Schwitzwasser im Winter zu Eisperlen gefroren usw.) als unzuverlässig und konnte nur zwei Zustände erfassen : Schüttkegel "ist oben" oder "ist nicht oben".

Ziel der Erfindung ist es, unter Verwendung der bereits offengelegten Schleusenbauform in Verbindung mit der ebenfalls beschriebenen kontaktlos arbeitenden Identifikations- und Zentral-Einheit durch geeignete konstruktive Gestaltung des

Schleusendeckels und Hinzufügen eines z.B. Ultraschallsensors auf selbigen eine multifunktionale Weg-Meß-Strecke in das Gesamtgebilde zu integrieren, welche gleich fünf Funktionen mit einem Sensor unter harten klimatischen Bedingungen und großer Staub~/Schwitzwasser-Belastung zuverlässig abarbeitet. Diese sind :

- eine Füllgradermittlung der Schleuse während des Befüllungsvorgangs und Scalierung z.B.: 1/5 'tel... 5/5'tel voll

- Ermittlung der Höhe des Schüttkegels im MBG, welcher unter der Schleuse als Sammelbehälter steht (z.B als %-Angabe)

- Ermittlung des Zeitpunktes "wann und wie lange" der MGB unter der Schleuse (zwecks Entleerung) hervorgezogen wurde

- Ermittlung, ob und in welchem Maße der Entleerungsvorgang ordnungsgemäß durchgeführt wurde (also, ob der MGB z.B. halbvoll wieder unter die Schleuse geschoben wurde)

- Störfallermittlung : Fallklappen bereits seit z.B. 10 sek. offen, aber trotzdem ein "5/5'tel-Füllstand"-Rückecho heißt praktisch : die Schleuse ist verstopft {...sperren oder Service/Hauswart informieren)

Positive Nebenwirkung ist, daß die Schleusen nicht mehr in abgestuften Volumina hergestellt werden müssen, sondern nur noch eine (große, z.B. 25 L) Schleuse zu fertigen ist, was auf Grund der größeren Stückzahl zu günstigeren Fertigungskosten {Ersatzteilvorhaltung usw.) führt. Auch der Benutzer hat einen unmittelbaren Vorteil : er braucht nicht mehr vorab abzuschätzen, welche Schleusengröße er wählen sollte, um für sein Geld den (skalierten) Stauraum optimal zu nutzen - er kann jetzt jede Schleuse gleichberechtigt nutzen und bekommt bei z.B. 2/5'tel Füllgrad auch nur 10 L angerechnet - vorbehaltlich, daß er seinen Müllbeutel möglichst flach in die Schleuse drückt - also nicht "hochkant" einwirft. Insofern ist auch keine differenzierte Kennzeichnung der Schleusen mehr notwendig - Verwechslungen mit nachfolgend endlosen Debatten (verwaltungsrechtlich relevante Widersprüche) sind ausgeschlossen.

Positiver Nebeneffekt ist, daß nun der Schleusenbenutzungsgrad "gleichverteilt" ist, was bei den differenzierten Volumenschleusen nicht so war. Infolgedessen verbessert sich der Tonnenfüll- und Verteilungsgrad (kleinere Fixkosten auf Grund geringerer Vorhaltung).

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Ansprüche 1 bis 3 ausgeführt werden. Erfindungswesentlich ist hierbei, daß der Schleusendeckel mit einer zusätzlichen Kappe versehen wird unter der sich der Ultraschallsensor befindet. Diese Kappe ist derart gestaltet, daß sie zum einen den Sensor abdeckt und schützt und zum zweiten eine z.B. 45° Prall-Platte für den Ultraschallstrahl bildet wobei sie so ausgebildet sein kann, daß die Prall-Platte einen Hohlspiegel bildet, welcher der Ultraschallkeule die gewünschte Hüllkurve verleiht.

Die erfindungsgemäße Ausführungsform wird im Folgenden anhand der Figuren 1..4 erläutert.

Die Schleuse besteht aus der in 2 96 13 111.3 offengelegten Kegel-Stumpf bzw. Konus-Bauform (Figur 1 / 1) . Durch diese äußerer Form ist gesichert, daß die Schleuse vom Benutzer kaum "überstopft" werden kann, da das Auswerfer-Loch größer ist, als das Einfüll-Loch. Dieser Kegelstumpf befindet sich auf einem Trägeradapter (2) welcher u.a. auch den Antennenkopf der Identeinheit (Figur 2/4) sowie das Status-Lampenfeld trägt. Der Kegelstumpf kann mit "Meßbecher-Marken" (3) in z.B. 5-Liter- Schritten markiert sein.

Figur 3 und 4 zeigen den Schleusendeckel (5), welcher z.B. um 90° nach rechts geschwenkt werden kann. Wenn dieser offen ist, werden die beiden Fallklappen (6) (welche gekoppelt sind) über eine an der Drehachse starr verbundene Getriebestange mit Rolle (7) zugedrückt und umgekehrt... wird der Schwenkdeckel geschlossen, gibt die Getriebestange die Fallklappen frei und der eingeworfene Müll fällt in den darunterstehenden MGB. An diese bis hierhin bereits bekannten mechanischen Baugruppen wird nun erfindungsgemäß ein zusätzliches Deckblech (8)

angefügt. Unter diesem ist der Ultraschallsensor (10) befestigt. Er ist über das Meßkabel (11) mit der Zentraleinheit verbunden, welches durch die hohle Deckelachse (12) geführt wird. Die Prallplatte (9) kann als Hohlspiegel ausgeführt sein und lenkt - zum einen - den Ultraschallstrahl um 45° ab (nach unten) - zum anderen - gibt sie ihm die gewünschte "Keulenform" (13). Diese "Keule" wird nun entweder während des Füllvorgang (bzw. kurz vor dem Abwurf) vom :

- Müllsack in Füllstandhöhe von z.B. 2/5'tel => 10 L

- oder den unteren beiden Fallklappen => Schleuse "leer"

reflektiert oder nach dem Abwurf (Zeitpunkt wird mittels eines zweiten Induktiv-Sensors festgestellt => Fallklappe offen)

- Rückecho entspricht z.B. 20 cm über dem Eichpunkt
"Erdboden" => MGB "leer"

- Rückecho entspricht z.B. 80 cm über Erdboden = MGB "halb
voll" => weitere Einwürfe möglich., oder z.B. 140 cm über
dem Erdboden => "Schüttkegel hat sich bis knapp unter der
die Schleuse aufgebaut" => weitere Einwürfe nicht mehr
möglich => betreffende Schleuse sperren.

- Rückecho entspricht z.B. 5/5'tel Füllstand der Schleuse
trotzdem die Fallklappen schon seit z.B. 10 sek. offen
sind => "Schleuse verstopft" => Service informieren

oder nach Aktivierung im "Entsorgungsmodus" (z.B. mittels Identmittel mit Entsorger-Nr.) :

- Rückecho entspricht z.B. 0 cm über dem Eichpunkt
"Erdboden" => MGB "wurde rausgezogen" mit Füllgrad &khgr; %

- Rückecho entspricht z.B. 20 cm über dem "Erdboden"

-> MGB "wurde ordnungsgemäß geleert"

- Rückecho entspricht z.B. 50 cm über dem "Erdboden"

=> MGB "wurde nicht ordnungsgemäß geleert"

Claims (3)

Schutzansprüche

1. Bedieneinrichtung zum verursachergerechten und bemessenden Einfüllen von Schüttgütern in loser Form oder Säcken (zumeist Müllsäcken) in Verbindung mit einer Einhausung für Schüttgutbehälter (zumeist Müll-Groß-Behälter / MGB) bekannter Bauart, gekennzeichnet dadurch, daß eine - einem Meßbecher gleichende - Volumen-Schleuse bekannter Bauart durch einen (z.B. Ultraschall-) Sensor zu einer multifunktionalen Wege-Meß-Einrichtung ergänzt wird und dadurch in Verbindung mit einer Zentraleinheit den Füllstand der Schleuse bzw. die Systemzustände 3.1...3.5 feststellen kann.

2. Bedien- und Meß-Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß zur Ablenkung und Formung des Sensor-Wege-Meß-Strahl's eine Sensorabdeckung mit integrierter Ablenkplatte angebracht ist, welche als Hohlspiegel ausgeführt sein kann.

3. Bedien- und Meß-Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß eine Zentraleinheit als steuernde und registrierende Baugruppe aus der Wege-Meß-Information die Systemzustände :

3.1 Füllgrad der Schleuse während des Befüllungsvorgangs

3.2 Höhe des Schüttkegels im MBG

3.3 Zeitpunkt "wann und wie lange" Entleerung

3.4 in welchem Maße wurde der EntleerungsVorgang ordnungsgemäß
durchgeführt

3.5 Störfall : Schleuse ist verstopft

ableiten kann.