DE4328480C1 - Verfahren und Fahrzeug zur Reinigung und Entleerung von Straßenabläufen - Google Patents
Verfahren und Fahrzeug zur Reinigung und Entleerung von StraßenabläufenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Fahrzeug zur Reinigung und Leerung
von Straßenabläufen, die mit Abdeckungen verschlossen sind,
mit den in den
Oberbegriffen der Patentansprüchen 1 bis 10 beschriebenen Merkmalen.
Durch das DE-GM 73 38 188 sind ein derartiges Verfahren und ein derartiges Fahrzeug bekannt.
An einem Spezialfahrzeug ist
ein teleskopartig ausgebildeter Ausleger angeschlossen, der durch hand- oder
motorgetriebenen Antrieb, z. B. einem Hydraulikzylinder, auf- und abschwenkbar ist.
Zudem kann der Ausleger per Hand um eine vertikale Achse verschwenkt werden.
Das Abheben einer Schachtabdeckung ge
schieht folgendermaßen: Das Spezialfahrzeug wird in die Nähe der Schachtab
deckung gefahren und der Ausleger ausgezogen.
Die Lastaufnah
memittel werden mit der Schachtabdeckung verankert, wonach
die Hebevorrichtung derart
betätigt wird, bis sich die Schachtabdeckung aus dem Rahmen löst. Die
Schachtabdeckung kann damit zur Seite geschwenkt auf- und abwärts sowie in
Richtung des Spezialfahrzeugs bewegt werden.
Die Vorrichtung zum Abheben des Schachts ist auf der Rückseite des Fahr
zeugs angebracht, dadurch besteht für die Bedienungsperson eine besondere Ge
fährdung durch den vorbeifahrenden Verkehr. Zudem ist es erforderlich, daß mit
einem Fahrer des Spezialfahrzeuges eine weitere Person zur Bedienung der Vor
richtung zum Abheben der Abdeckungen tätig wird. Die bekannte
Vorrichtung mit Schwenkarm zum Abheben der Abdeckungen ist nicht
geeignet, eine Verfahrbarkeit und Erhaltung der Arbeitsfähigkeit des Auslegearmes
über hohe Hindernisse, wie etwa geparkte Fahrzeuge, Pflanzenkörbe, Verbauun
gen, Leitplanken usw., zu ermöglichen.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein Fahrzeug
zur Reinigung und Leerung von Straßenabläufen zu schaffen, das eine Senkung der
Kosten pro Leerungs- und Reinigungsvorgang je Straßenablauf und eine Erhöhung
der Tagesleistungen an geleerten und gereinigten Straßenabläufen ermöglicht, fer
ner eine Reinigung und Leerung von Straßenabläufen über hohe Hindernisse hin
weg auch für hoch- und tieferliegendes Niveau der Straßenabläufe ermöglicht,
weiterhin eine Verringerung der Personalkosten und eine Erhöhung der Sicherheit
der Bedienungspersonen vor den vorbeifahrenden Fahrzeugen und schließlich eine
Vermeidung von Gesundheitsschäden beim Tragen und Heben von schweren La
sten wie Abdeckungen von Straßenabläufen ermöglicht.
Die Lösung der Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Anspruchs
1 hinsichtlich des Verfahrens und im kennzeichnenden Teil des
Anspruchs 10 hinsichtlich des Fahrzeugs enthalten. Ausgestaltungen
sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, daß durch den Einsatz eines
einzigen Handhabungsgerätes mit einem heb- und drehbaren Auslegearm die Vor
gänge des Erkennens, des Greifens und des Bewegens von Rosten und zusätzlich
die Vorgänge der Leerung und Reinigung der Straßenabläufe und der Rostrahmen
automatisch mit Hilfe entsprechender Ablaufsteuerungen durchgeführt werden können.
Dies wird dadurch möglich, daß dem Handhabungsgerät ein Sensorsystem
beigegeben ist, das die Feinpositionierung des Auslegearms und der am freien Ende
des Auslegearms angeordneten Abstützvorrichtung und eines Greifersystems für
die Roste vornimmt, weil eine dem Sensorsystem zugeordnete Bildverarbeitung die
Daten für den Abstand, die örtliche Lage und die Geometrie des den Straßenablauf
abdeckenden Rostes erfaßt und diese Meßdaten dem Rechner des Handhabungs
gerätes zuführt. Dieser Rechner ist gleichzeitig als Steuerung für die Ablaufsteue
rungen ausgebildet. Die Automatisierung des Öffnens und Schließens und des Lee
ren und Reinigens von Straßenabläufen wird erst dadurch möglich, daß das Erken
nen der Rostgeometrie mittels des Sensorsystems durch einen Vergleich mit Daten
von bekannten Rostgeometrien erfolgt, die in einer dem Rechner zugeordneten
Datenbank abgespeichert sind. Der erkannten Rostgeometrie sind in der Datenbank
bzw. in dem Rechner entsprechende Datensätze zugeordnet, so daß der Rechner
dann anschließend die Verfahrdaten für die örtliche Lage des Greiferarms bzgl. des
Rostes, die erforderliche Greiferdrehung bzgl. der Lage der Stege des Rostes und
das Verfahren der Greiferfinger des Greifersystems bzgl. der Breite der Schlitze
und Stege bei der erkannten Rostgeometrie errechnen kann. Da der dem Handha
bungsgerät zugeordnete Rechner gleichzeitig als Steuerung für das Handhabungs
gerät dient, kann nunmehr der Rechner mittels der vom Sensorsystem gemessenen
Daten und den aus der Datenbank an ihn gelieferten Datensatz bzgl. des erkannten
Rosttyps die entsprechenden Steuerbefehle und Daten zur Durchführung einer ma
schinellen und automatischen Ablaufsteuerung der gesamten Vorgänge des Öff
nens und Verschließens der Straßenabläufe und des Leerens und Reinigens dersel
ben steuern.
Mittels Kontrollmonitorbild in Verbindung mit einer Fernsteuerung die Bestandteil
des Sensorsystems sind, können sowohl Steuerbefehle und Daten eingegeben
werden, wie auch die Überwachung der gesamten Ablaufsteuerung zentral aus der
Fahrerkabine vorgenommen werden. Dies wiederum ermöglicht es, daß lediglich
eine einzige Bedienungsperson für das Fahrzeug zum Reinigen und Leeren von
Straßenabläufen erforderlich ist. Diese Bedienungsperson ist gleichzeitig der Fahrer
des Fahrzeugs. Damit ist es möglich, eine Verringerung der Personalkosten von
drei auf eine Bedienungsperson zu erreichen. Die Sicherheit der
Bedienungspersonen gegenüber dem vorbeifahrenden Fahrzeug im Straßenverkehr
ist insofern stark erhöht, als ein Betreten der Straße nicht mehr erforderlich ist,
und das Fahrzeug selbst durch entsprechende Maßnahmen, wie Beleuchtung usw.
gegenüber dem Verkehr abgesichert werden kann. Zudem wird der Arbeitsbereich
des Handhabungsgerätes bzw. des Auslegearmes auf die Frontseite des Fahrzeugs
gelegt, so daß das Fahrzeug selbst durch seine rückwärtigen Aufbauten die Ar
beitsstelle am Straßenrand absichert.
Weitere Vorteile sind darin zu sehen, daß dem Handhabungsgerät an seinem freien
Ende ein Greifersystem zur Verfügung steht, das ebenfalls von dem Rechner des
Handhabungsgeräts gesteuert wird. Dieses Greifersystem hat vier Greiferfinger,
die an ihren unteren Enden jeweils eine Schulter haben, die zum Untergreifen der
Roststege geeignet sind. Diese vier Greiferfinger tauchen durch zwei Rostschlitze,
so daß sie symmetrisch zum Rostschwerpunkt zu liegen kommen. Durch eine Auf
spreizbewegung der Greiferfinger in X-Richtungen wird ein Kraft- und Formschluß
mit dem Rost erreicht. Die Greiferfinger können dabei so ausgeführt sein, daß sie
im Durchmesser unter der Schlitzbreite der jeweiligen Rostklasse bleiben, so daß
ähnliche Öffnungsweiten verschiedener Rostklassen mit einer Greiferstellung ge
handhabt werden können. Für häufig vorkommende Rostklassen lassen sich die
Greiferfinger in zwei schaltbare Greiferstellungen von einer Grundstellung aus um
schalten, oder in einer dritten Ausführung lassen sich die Greiferfinger stufenlos in
X-Richtung verstellen. Durch diese Ausrüstung des Greifersystems lassen sich eine
Vielzahl von Rosten mit ihren unterschiedlich breiten Schlitzen und Stegen auto
matisch abheben, insbesondere da dies in Zusammenarbeit mit dem Rechner und
in Vergleich mit dem in der Datenbank gespeicherten Daten der Rostgeometrien
geschieht. Angesichts der Flexibilität des Greifers und der schon bei einer mittleren
Stadt bei einigen zehntausend liegenden Anzahl von Straßenabläufen läßt sich klar
erkennen, daß es mit dem erfindungsgemäßen Fahrzeug zur Leerung und Reini
gung von Straßenabläufen zu einer Senkung der Kosten pro Leerungs- und Reini
gungsvorgang des Straßenablaufs von etwa 50% kommt. Durch die Automatisie
rung und das Ausschalten manueller Tätigkeit beim Leeren und Reinigen, wie bei
spielsweise dem manuellen Abheben des Rostes, kommt es auch zu einer Erhö
hung der Tagesleistung an geleerten und gereinigten Straßenabläufen. Weiterhin
ist es möglich einen Zweischichtbetrieb mit dem erfindungsgemäßen Fahrzeug
durchzuführen, da weder die zeitlichen Begrenzungen der Arbeitszeit noch beson
dere Beleuchtungsbedingungen an dem Arbeitsort gegeben sein müssen, da mit
elektrischer Zusatzbeleuchtung gearbeitet werden kann. Es entfallen auch
witterungsbedingte Arbeitspausen. Infolge der höheren Nutzungsdauer und der
größeren Kapazität bzw. Anzahl von geleerten und gereinigten Straßenabläufen pro
Tag kommt es durch das erfindungsgemäße Fahrzeug zu einem reduzierten
Fahrzeugbedarf für diese Zwecke. Da bei einem erfindungsgemäßen Fahrzeug
keine manuelle Hebe- oder Tragetätigkeit für schwere Lasten, wie beispielsweise
Roste erforderlich sind können auch Gesundheitsschäden, wie beispielsweise
durch körperliche Belastung des Rückgrats, vollkommen vermieden werden.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der dem Handhabungsgerät zugeordnete
Auslegearm mit Gelenken ausgestattet ist und sowohl verdreh-, als auch heb- und
senkbar ist. Dabei wird bei Erhaltung der Arbeitsfähigkeit die Verfahrbarkeit des
Auslegearms über hohe Hindernisse beispielsweise geparkte Fahrzeuge, Pflanzen
körbe, Verbauungen oder Leitplanken von Autobahnen oder in Stadtstraßen und
ferner die Erreichbarkeit von hoch- oder tiefliegenden Straßenabläufen ermöglicht.
Zusammenfassend kann gesagt werden, daß das Fahrzeug mit dem erfindungsge
mäßen Handhabungsgerät eine Verkürzung der erforderlichen Zeiteinheit für die
Reinigung und Leerung von Straßenabläufen pro Straßenablauf ermöglicht und da
durch gegenüber dem Stand der Technik eine Erhöhung der Tagesleistung möglich
macht.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und Zeichnun
gen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 das Fahrzeug zur Reinigung und Leerung von Straßenabläufen
mit einem heb- und drehbaren Auslegearm als Bestandteil
des Handhabungsgerätes in skizzenhafter Darstellung in
Frontansicht,
Fig. 2 das Fahrzeug in Fig. 1 in vereinfachter Teildarstellung in
Draufsicht,
Fig. 3 die Steuerung des Handhabungsgerätes in Blockschaltbild
darstellung,
Fig. 4 Darstellung eines Rostes eines Straßenablaufs, wie sie mittels
einer digitalen Bildverarbeitung vom Sensorsystem gewonnen
wird,
Fig. 5 Prinzipdarstellung des Erkennens der Roststruktur mittels
induktiver Sensoren,
Fig. 6 Anordnung der Greiferfinger in schematischer Teildarstellung
und
Fig. 7 die Greiferfinger nach Fig. 6 mit stufenlose Verstellmög
lichkeit.
Aus Fig. 1 ist das Fahrzeug 1 zur Leerung und Reinigung von Straßenabläufen 5
in Frontansicht und aus Fig. 2 in Draufsicht ersichtlich, wobei in den beiden Figu
ren für das Fahrzeug eine vereinfachte Teildarstellung gegeben wird. Das Fahrzeug
1 umfaßt als Teil eines Handhabungsgerätes einen Auslegearm 2 der als Kranarm
dreh- und hebbar ausgelegt ist. Der Auslegearm 2 dient auch zum Transport eines
Saugschlauchs 3 einer hier nicht dargestellten Saugvorrichtung, die in das Fahr
zeug 1 eingebaut ist. Mittels des Saugschlauchs werden Abfälle und Schlamm in
einen Behälter 4 des Fahrzeugs 1 gepumpt. Es handelt sich dabei um Regen oder
andere Abwässer, die in den Straßenläufen 5 gesammelt werden, die die an den
seitlichen Straßenrändern von Stadtstraßen, Bundesstraßen und Autobahnen an
geordnet sind. Derartige Straßenabläufe 5 sind in der Regel mit Rosten 6 abge
deckt. Durch Niederschläge sammelt sich in den Straßenabläufen 5 Laub, Sand,
Schmutz und Splitt. Eine regelmäßige zweimalige Reinigung im Jahr ist erforder
lich, um die Funktionsfähigkeit der Straßenabläufe zu gewährleisten. Da nicht ge
leerte Straßenabläufe bei ebenen Strecken zu langsamem Abfließen von starken
Niederschlägen führen, an Gefällstrecken und Unterführungen kommt es bei star
ken Regenfällen zu Überschwemmungen, da die nicht geleerten Straßenabläufe
nur ein stark verringertes Regenvolumen abzuleiten vermögen.
Um ein Reinigungs- bzw. Entleerungsvorgang eines Straßenablaufs einzuleiten,
muß das Fahrzeug 1 von dem Fahrer des Fahrzeugs derart in die Nähe eines Stra
ßenablaufs 5 abgestellt werden, daß der Straßenablauf im Arbeitsbereich des
Handhabungsgerätes bzw. seines dreh- und hebbaren Auslegearms 2 zu liegen
kommt. Das geschieht dadurch, daß das Fahrzeug so nahe an den Straßenablauf
herangefahren wird, das der Straßenablauf 5 im Bereich des Arbeitsradius 19
des Auslegearms 2 liegt. Dieser Arbeitsradius beträgt bei dem erfindungsgemäßen
Fahrzeug etwa fünf Meter. Da der Auslegearm dreh- und hebbar ausgeführt ist,
dann die Reinigung und Leerung von Straßenabläufen 5 auch zwischen an dem
Straßenrand geparkten Fahrzeugen, über Pflanzenkörbe und Bebauungen hinweg
oder auch über Leitplanken hinweg bei höher und tiefer liegenden Straßenabläufen
gegenüber dem befahrbaren Niveau vorgenommen werden. Das Handhabungsgerät
mit seinem Auslegearm 2 ist derart auf dem Fahrzeug 1 angebracht, daß der Ar
beitsbereich des Handhabungsgerätes vor dem Fahrer bzw. vor dem Fahrzeug
liegt. Der Fahrer, der gleichzeitig die Bedienungsperson des Handhabungsgerätes
ist, hat so den Straßenablauf 5 bzw. die gesamten dort durchzuführenden Arbeiten
stets im Blickfeld. Das Fahrzeug selbst, bzw. sein Rückteil dient mit entsprechen
der Ausschilderung und Beleuchtung als Schutzschild gegenüber dem nachfolgen
den Verkehr auf der jeweiligen Straße. Wie später noch erläutert wird, muß der
Fahrer, der das Handhabungsgerät bedient, jedoch das Fahrzeug während der
Reinigung und Leerung des Straßenablaufs 5 nicht verlassen. Das Fahrzeug 1 dient
also neben seiner Fahrfunktion als Fahrgestell für das Handhabungsgerät gemäß
der Erfindung, dem Behälter 4 für Abfälle und Schlamm, die erforderlichen Hydrau
lik- und Saugaggregate und schließlich als Träger von Warnzeichen und Signallam
pen zur Kennzeichnung und zum Schutz der Arbeitsstelle. Die Steuerung des Fahr
zeugs erfolgt zweckmäßigerweise auf der rechten Seite der Fahrerkabine. Eine
Rechtslenkerausführung ergibt günstige Sichtverhältnisse für die Bedienungsperson
in der Fahrerkabine auf der Arbeitsstelle im Straßenablauf 5.
Vor Beginn der Reinigung und der Leerung eines Straßenablaufs 5 ist es erforder
lich die Abdeckung des Straßenablaufs in Form eines Rostes abzuheben. Es gibt
eine Vielzahl von Rosten, wobei die Roste dabei unterschiedliche Gesamtgrößen
aufweisen und mit unterschiedlichen breiten Stegen und unterschiedlich breiten
und langen Schlitzen ausgerüstet sind. Da schon in mittleren Städten Zehntau
sende Straßenabläufe existieren und die Straßen bzw. Straßenabläufe in zeitlich
weit auseinanderliegenden Zeiträumen erbaut werden, ist mit zahlreichen ver
schiedenen Straßenabläufen bzw. unterschiedlichen Rostklassen bei den Rosten zu
rechnen. Will man die Roste nun nicht manuell mittels Eisenhaken ausheben und
abdecken, so ist für ein rationelles Vorgehen für die verschiedenen Rostklassenty
pen ein universell verwendbarer Greifer erforderlich, der an die unterschiedliche
Größe wie auch an die unterschiedlichen Steg- und Schlitzbreiten bzw. Schlitzlän
gen der Roste anpaßbar ist. Den hier gegebenen Anforderungen entspricht das
Handhabungsgerät des Fahrzeugs 1 mit seinem Greifersystem. Das Greifersystem
ist am freien Ende des Auslegearms 2 angeordnet, jedoch bis auf die Funktion der
zu dem Greifersystem gehörenden Greiferfinger 7 zeichnerisch nicht dargestellt.
Das Greifersystem dient zum Abheben der unterschiedlich ausgeführten Roste 6.
Wie später noch näher dargestellt wird, wird es mittels des Auslegearms in der
Arbeitsstellung über dem Rost 6 positioniert. Die Greiferfinger 7 des
Greifersystems sind in beiden Richtungen einer Ebene, also in der x-Achse
und/oder der y-Achse verfahrbar. Die Greiferfinger 7 sind mit Schultern 8 verse
hen, siehe dazu Fig. 6 und 7. Die Greiferfinger 7 und ihre Schulter 8 sind dabei
vorteilhafterweise im Durchmesser kleiner als die Schlitzbreite 9 des Rostes aus
gebildet. Damit bleiben die Greiferfinger zusammen mit ihrer Schulter im Durch
messer unter der Schlitzbreite der jeweiligen Rostklasse und können dadurch ähn
liche Öffnungsweiten mit einer Greiferstellung bewältigen. Das Greifersystem, ist
mit vier Greiferfingern 7 ausgestattet. Diese vier Greiferfinger 7 greifen durch zwei
Rostschlitze derart, daß sie symmetrisch zum Rostschwerpunkt liegen und damit
auch den Rost symmetrisch greifen und ausheben können. Es ergibt sich damit ei
ne gleichmäßige Kraftverteilung.
Die Greiferfinger 7 können nun durch eine Spreizbewegung der Greiferfinger in X-
Richtung entweder Kraftschluß mit den Stegen des Rostes 6 oder Formschluß
durch Untergreifen der Schulter 8 der Greiferfinger 7 unter die Roststege herstel
len. Um nun die verschiedenen Rostklassen bzw. die unterschiedlich breiten Schlit
ze und Stege der verschiedenen Roste handhaben zu können, geht das Greifer
system von einer Grundöffnungsweite der vier Greiferfinger 7 in X-Richtung aus.
Diese Grundöffnungsweite ist in Fig. 7 mit X1 bezeichnet. Je nach den örtlichen
Gegebenheiten sind bestimmte Rostklassen sehr viel häufiger als andere. Es
genügt deshalb in bestimmten Fällen, die Grundöffnungsweite X1 der vier Greifer
finger des Greifersystems in X-Richtung in zwei unterschiedliche weite Greiferstel
lungen umzuschalten. Universeller und vorteilhafter ist es jedoch, die vier Greifer
finger 7 des Greifersystems von ihrer Grundöffnungsweite X1 stufenlos zu der der
jeweiligen Rostklasse angemessenen Greiferstellung in X-Richtung einstellbar aus
zuführen. Damit können dann alle Rostklassen bzw. die unterschiedlichen Abstän
de der Stege und Schlitze zueinander bearbeitet werden. Die Umschaltung der
Greiferfinger 7 in unterschiedliche Abstände in Y-Richtung ist zwar möglich, wird
jedoch in der Regel in der Praxis nicht erforderlich sein, wenn man jeweils zu Paa
ren zusammengefaßte Greiferfinger 7 in einem Mindestabstand in Y-Richtung zu
einander anordnet. Die Greiferfinger 7 sind auch in Richtung einer ersten Achse 10
auf- und abbewegbar ausgeführt. Die erste Achse 10 entspricht in den Koordina
ten der Fig. 6 und 7 der Z-Richtung. Dadurch können die Greiferfinger 7 des Grei
fersystems senkrecht zu den Rostschlitzen, also in Richtung der ersten Achse 10
gespannt werden. Das Greifersystem und damit auch die Greiferfinger 7 sind au
ßerdem um die erste Achse 10 verdrehbar gelagert.
Neben dem Greifersystem ist auch eine Abstützvorrichtung 11 Bestandteil des
Handhabungsgerätes. Ebenso wie das Greifersystem ist auch die Abstützvorrich
tung 11 am freien Ende des Auslegearms 2 angeordnet, siehe dazu Fig. 1, in der
die Abstützvorrichtung jedoch nur skizzenhaft dargestellt ist. Die Abstützvorrich
tung 11 ist mit einem Rahmen 12 versehen. Die Abstützvorrichtung 11 dient der
Abstützung des Handhabungsgerätes bzw. des Auslegearms 2 auf der Straßen
oberfläche während des gesamten Reinigungs- und Entleerungsvorganges. Mit der
Abstützvorrichtung 11 werden Positionsgenauigkeiten bei den Belastungswechseln
am Handhabungsgerät vermieden und die statischen Anforderungen an das Hand
habungsgerät werden verringert. Außerdem kann dadurch die Abstützung des
Fahrzeugs selbst auf ausfahrbaren Stützen unterbleiben. Die Abstützvorrichtung
11 mit Rahmen verfügt an der dem Straßenablauf zugewandten Seite über eine
erste Öffnung 13. Die erste Öffnung 13 ist derart ausgeführt, daß sie größer ist als
der zu entfernende Rost 6 des Straßenablaufs 5. Die Abstützvorrichtung 11 mit
dem Rahmen, besitzt an der am Auslegearm 2 zugewandten Seite eine zweite
Öffnung für die Durchführung des Greifersystems und des Saugrohres. Die Ab
stützvorrichtung 11 mit dem Rahmen 12 bleibt, wie erwähnt, während der gesam
ten Arbeitsvorgänge des Öffnens, des Leerens, des Reinigens und des Verschlie
ßens des Straßenablaufs 5 in der gewählten abgesenkten Position auf der Stra
ßenoberfläche, die den Rostrahmen umgibt. Die Abstützvorrichtung 11 mit dem
Rahmen sowie das Greifersystem und der von dem Auslegearm 2 gehaltenen
Saugschlauch ist entlang der ersten Achse 10, der Hochachse, auf- und abwärts
fahrbar ausgeführt. Darüber hinaus ist das Greifersystem für den Rost 6 und die
Abstützvorrichtung 11 mit dem Rahmen 12 um die erste Achse 10 verdrehbar ge
lagert.
Die Positionierung des Handhabungsgerätes in Arbeitsstellung über dem Rost 6 er
folgt mit dem Auslegearm 2, der Teil des Handhabungsgerätes ist. Der Auslegearm
2 kann als Gelenkarm ausgeführt sein. Das Saugrohr bzw. der Saugschlauch 3 ist
dabei in den Gelenkarm integriert und durch die Gelenkachsen geführt. Mit Hilfe
des Gelenkarmes lassen sich Schwenkbewegungen in großer Höhe etwa bei drei
Meter durchführen, so daß es im allgemeinen zu keiner Gefährdung von Personen
und Sachen kommen kann. Der Auslegearm 2 kann jedoch auch als Teleskoparm
ausgebildet sein. Das Saugrohr wird dabei in den Teleskoparm integriert und läßt
sich als teleskopierbares Saugrohr ausfahren. Bei richtiger Stellung des Fahrzeugs
können schmalste Korridore mittels des Teleskoparms zur Leerung und Reinigung
benutzt werden. Es ist jedoch auch eine Kombination von Gelenkarm und
Teleskoparm entsprechend den Anforderungen möglich.
Neben den schon beschriebenen Komponenten bildet auch ein Sensorsystem einen
Teil des Handhabungsgerätes. Das Sensorsystem selbst besteht wiederum aus
mehreren Teilen, so werden als Teil des Sensorsystems z. B. Ultraschallsensoren
am Handhabungsgerät eingesetzt, insbesondere am Auslegearm, die zur Überwa
chung der Kollisionsfreiheit im Arbeitsbereich des Auslegearms 2 für die Verfahr
bewegungen des Auslegearms und die an seinem freien Ende montierte Abstütz
vorrichtung 11 und das Greifersystem dienen. Es wird so verhindert, das während
des automatischen Arbeitens des Handhabungsgerätes der Arm oder die an seinem
freien Ende befestigten Arbeitsgeräte durch Kollision Schaden nehmen können.
Als Teil des Sensorsystems ist dem Auslegarm 2 des Handhabungsgerätes we
nigstens eine Fernsehkamera zugeordnet, die der Überwachung der Arbeitsstelle
im Bereich des Auslegearmes dient, gleichzeitig ist dazu ein Kontrollmonitorbild in
der Fahrerkabine des Fahrzeugs 1 montiert. Entweder zusätzlich oder wahlweise
kann als Teil des Sensorsystems dem Fahrzeug 1 auch auf der rechten und der lin
ken Seite des Fahrzeugs je eine Fernsehkamera zugeordnet sein, deren Aufnahmen
wiederum im Kontrollmonitorbild in der Fahrerkabine des Fahrzeugs zu überwachen
sind.
Ein weiterer wesentlicher Teil des Sensorsystems sind die Sensoren, die zur Fein
positionierung des Auslegearms 2, der am freien Ende des Auslegearms angeord
neten Abstützvorrichtung 11 und des ebenfalls am freien Ende angeordneten Grei
fersystems in die Arbeitsstellung über dem Rost erforderlich sind. Zur Feinpositio
nierung des Handhabungsgerätes über dem Rost, sind insbesondere der Abstand
zu dem Rost, die örtliche Lage des Rostes und die Geometrie des Rostes von Be
deutung und zu erfassen. Der Abstand des Greifersystems, der Abstützvorrichtung
11 und der anderen Komponenten des Handhabungsgeräts von dem Rost, läßt sich
besonders gut mit Ultraschallsensoren feststellen. Die Ultraschallsensoren lassen
sich unter günstigen Umständen auch zur Erkennung der örtlichen Lage des Rostes
einsetzen. Eine Beeinträchtigung besteht jedoch durch Verschmutzungen, wie
Laub, kleinen Ästen und anderen Teilen auf der Rostoberseite, da dadurch Fehl
messungen entstehen und evtl. vorhandene Rostschlitze nicht als solche erkannt
werden können.
Die Messungen der über dem Straßenablauf bzw. den ihn abdeckenden Rost 6 er
forderlichen Daten, kann auch mit induktiven Sensoren als Teil des Sensorsystems
durchgeführt werden. Induktive Sensoren arbeiten in der Regel mit Wirbelstromin
duktion. Ein offener Schalenkern ist Bestandteil eines LC-Oszillators, der hochfre
quente Schwingungen erzeugt. Das austretende magnetische Wechselfeld verän
dert sich, wenn es in den Bereich leitender Gegenstände kommt. In dem leitenden
Gegenstand, z. B. den Roststegen, werden Wirbelströme induziert, die dem Oszilla
torschwingkreis Energie entziehen. Diese Änderung der Schwingungsamplitude des
Oszillators läßt sich meßtechnisch festhalten. Dazu ist es erforderlich, einen in
duktiven Sensor durch Verfahren über den Rost hinweg zu bewegen. Werden diese
Bewegungen in X- oder Y-Richtung durchgeführt, so läßt sich die örtliche Lage und
die Geometrie des Rostes messen. Durch Verwendung eines Schwellwertes lassen
sich Signale 1, was z. B. Roststeg bedeutet, bzw. 0, was z. B. Rostschlitz bedeutet,
erzeugen, siehe dazu Fig. 5.
Die Erfassung der örtlichen Lage und der Geometrie des Rostes 6, zum Erkennen
des Rostes, läßt sich auch mittels eines Sensorsystems ausführen, daß mit einer
digitalen Bildverarbeitung ausgerüstet ist. Dazu ist mindestens eine Videokamera
erforderlich, die mittels eines Analog/Digital-Wandlers an einen Rechner des Hand
habungsgerätes angeschlossen wird, was später noch näher beschrieben wird. Bil
der benötigen für den Anschluß an den Rechner Datenformate, die kompatibel
sind, d. h. sie müssen digitalisiert sein. Für die Digitalisierung sind zwei Schritte
notwendig. Einmal die Rasterung, die durch Überlagerung des Bildes mit rechtecki
gen oder quadratischen Gittern zu einer Unterteilung des Bildes in einzelne Raster
flächenstücke führt. Als zweiter Schritt ist eine Quantisierung für jede dieser Ra
sterflächenstücke nötig. Da bei den realen Aufnahmen der Videokamera der Stra
ßeneinlauf in verschiedenen Grauwerten erscheint, spricht man von einem Grau
tonbild. Die Quantisierung der Grauwertmenge erfolgt derart, daß beispielsweise
ein starker Grauwert mit der Ziffer Null als schwarz belegt wird, und ein schwa
cher Grauwert mit der Ziffer Eins als weiß belegt wird. Durch das Legen eines
Schwellenwertes werden alle Grauwerte unterhalb der Schwelle als schwarz mit
der Ziffer 0 und alle Grauwerte überhalb der Schwelle als weiß mit der Ziffer 1
belegt. Aus dem Grautonbild entsteht so ein Schwarz/Weiß-Bild. Eine derart be
handelte Aufnahme eines Straßenablaufs aus einer Videokamera und digitaler Bild
verarbeitung durch das Sensorsystem zeigt die Fig. 4. Zweckmäßigerweise wird
man das Sensorsystem des Handhabungsgeräts mit einer Kombination aus senso
rischer Erfassung des Rostes und seiner Daten mittels digitaler Bildverarbeitung
und/oder von induktiven Sensoren und/oder von Ultraschallsensoren durchführen,
um den unterschiedlichen Anforderungen bzgl. der Straßenablauf- und der Rost
klassentypen in der Praxis gerecht werden können.
Das Verfahren und die Funktionsweise des Handhabungsgeräts des Fahrzeugs 1
soll nachfolgend näher erläutert werden. In Fig. 3 wird dazu in Blockschaltbild
darstellung die Steuerung des Handhabungsgeräts gezeigt. Das Handhabungsgerät
besitzt einen Rechner 14, dem eine Datenbank 15 zugeordnet ist. Außerdem wird
der Rechner von dem Sensorsystem 16 und den von dem Sensorsystem gemes
senen Daten beliefert. Der Rechner selbst führt auch die Steuerung 17 des Hand
habungsgeräts aus, weshalb der Rechner und die Steuerung ineinander integriert
sind, auch die Datenbank 15 ist in den Rechner integriert. Sie kann beispielsweise
als Festplatte ausgeführt sein. Das Handhabungsgerät muß mit Hilfe des Rechners,
der Steuerung und des Sensorsystems innerhalb des Arbeitsraumes 18, der durch
den Arbeitsradius 19 definiert wird, siehe Fig. 2, die freie Positionierbarkeit des
Greifersystems ermöglichen, ferner muß das Greifersystem um die erste Achse 10,
die Hochachse, kontrollierte Drehbewegungen zur Positionierung des Greifers ent
sprechend der Orientierung der Rostschlitze durchführen können, und darüberhin
aus müssen Freiheitsgrade in der X- und Y-Richtung einer Ebene gegeben sein, um
mögliche Ausgleichsbewegungen durchzuführen, wenn die Rostoberfläche nicht
parallel zur Fahrzeugstandfläche liegt. Das Handhabungsgerät muß die Funktionen
des Erkennens, des Greifens und des Bewegens der Roste 6 der Straßenabläufe
bewältigen und darüber hinaus die Funktionen der Leerung des Straßenablaufs
bzw. Sinkkastens oder der eingehängten Eimer, die Reinigung des Rahmens des
Straßenablaufs und die dazugehörigen Reinigungs- bzw. Saugtätigkeiten steuern.
Das Handhabungsgerät sorgt mit seinem Rechner und der durch ihn veranlaßten
Steuerung dafür, daß das Handhabungsgerät in Verbindung mit dem Auslegearm
die vorstehend beschriebenen Tätigkeiten automatisch ausführt. Nach der Ein
gangs der Figurenbeschreibung bereits geschilderten Grobpositionierung des Fahr
zeugs 1, bei der der Rost 6 im Bereich des Arbeitsradius 19 des Auslegearms 2 zu
liegen kommen muß, wird nunmehr eine Feinpositionierung des Handhabungsge
räts vorgenommen. Zu diesem Zweck wird der Auslegearm 2 mit seinem freien
Ende in Richtung des Rostes 6 ausgeschwenkt. Seine Bewegungen werden durch
Ultraschallsensoren gegen die Berührungen von Hindernissen und Personen au
tomatisch geschützt. Die am Handhabungsgerät bzw. am Auslegearm 2 ange
brachten Sensoren, z. B. die Videokamera für eine digitale Bildverarbeitung, erfas
sen dann den Straßenablauf 5 bzw. den Rost 6 und messen den Abstand zu dem
Rost, die örtliche Lage des Rostes zu dem Fahrzeug und die Geometrie des Rostes,
also die Breite der Stege und Schlitze und deren Länge sowie ihre Lage. Diese ge
messenen Daten führt das Sensorsystem 16 dem Rechner 14 zu, siehe dazu Fig.
3. Der Rechner wiederum liefert die Daten über die örtliche Lage, also die Ausrich
tung der Schlitze und die gemessenen Daten über die Geometrie des Rostes an ei
ne ihm angeschlossene Datenbank 15. In dieser Datenbank sind die Daten der be
kannten Rostklassen gespeichert, und zwar bzgl. ihrer Geometrie. Es wird dann ein
Vergleich der gemessenen Daten des Sensorsystems 14 an dem Arbeitsort über
dem Straßenablauf 5, beziehungsweise Rost 6 mit den in der Datenbank abgespei
cherten Daten bekannter Rostgeometrien von Rosten durchgeführt. Nachdem unter
den abgespeicherten Daten ein entsprechender gleicher Datensatz für den
gemessenen Rost gefunden wurde, übermittelt die Datenbank diesen Datensatz
der erkannten Rostgeometrie wieder an den Rechner. Der Rechner bzw. das
Handhabungsgerät hat damit den Rost erkannt bzw. den dazugehörigen zu
reinigenden und zu entleerenden Straßenablauf.
Mit Hilfe der Daten des erkannten Rostes, mit dem durch das Sensorsystem ge
messenen Abstand des Greifersystems vom Rost und den ebenfalls vom Sensor
system gemessenen Daten der Lage des Rostes zum Fahrzeug ermittelt der Rech
ner nun die Verfahrdaten für den Auslegearm 2 mit der Abstützvorrichtung 11,
weiter die Verfahrdaten für die Ausrichtung der Abstützvorrichtung 11 und
schließlich die Verfahrdaten für die Greiferausrichtung bzw. die Ausrichtung der
Greiferfinger 7, sowohl bzgl. der Richtung der Schlitze und Stege, wie auch bzgl.
der Öffnungsweite der Greiferfinger 7. Mit Hilfe dieser Verfahrdaten wird das Grei
fersystem, die Abstützvorrichtung 11 und der Auslegearm 2 über dem Rost 6
bzw. dem Straßenablauf 5 positioniert. Der Saugschlauch 4 ist in den Auslegearm
integriert und wird deshalb automatisch mit positioniert.
Der Rechner gibt jetzt die maschinellen Ablaufsteuerungen für den Vorgang des
Öffnens, Leerens, Reinigens und Schließens des Straßenablaufs 5 frei. D.h., daß
die Greiferfinger 7 des Greifersystems auf den ermittelten Abstand der Schlitze
des Rostes 6 ausgefahren werden. Anschließend tauchen die Greiferfinger 7 in die
Rostschlitze ein und dabei untergreifen ihre Schultern 8 die Roststege. Anschlie
ßend erfolgt das Endpositionieren des Greifersystems bzw. der Greiferfinger 7 an
dem Rost 6 durch Anlegen und Spannen der Greiferfinger 7 parallel zu den Rost
schlitzen. In der Senkrechten werden anschließend die Greiferfinger 7 hochgezo
gen, bis die Schultern 8 an den Roststegen von unten anliegen und damit das Grei
fersystem gespannt ist. Danach wird die Abstützvorrichtung 11 auf die Fläche
abgesenkt, die den Straßenablauf 5 umgibt. Jetzt wird das Greifersystem verrie
gelt, so daß es keine weiteren Bewegungen zwischen den Greiferfingern 7 und
dem Rost mehr gibt. Nunmehr hebt das Greifersystem mit den Greiferfingern 7
den Rost 6 vom Straßenablauf 5 ab und verfährt beide zusammen vom Straßenab
lauf weg. Dies geschieht dadurch, daß Rost und Greifersystem zusammen von
dem Straßenablauf linear auf einer hier nicht dargestellten ebenen Stützkonstruk
tion zum Fahrzeug hin weg verfahren werden und dort in einer definierten Position
zum späteren erneuten Verschließen des Straßenablaufs 5 verbleiben.
Die Ablaufsteuerung setzt sich dadurch fort, daß nunmehr der Sinkkasten bzw. der
Eimer des Straßenablaufs 5 geleert und die Reinigung des Rahmens des
Straßenablaufs durchgeführt werden kann. Dies geschieht dadurch, daß das vom
Auslegearm 2 geführte Saugrohr bzw. Saugschlauch 3 der Saugvorrichtung mit
dem von der Datenbank 15 an den Rechner 14 gegebenen Datensatz des erkann
ten Rostes 6 mittels einer dort ebenfalls abgelegten und programmierten Bahn
steuerung zunächst den Schlammbehälter und anschließend den Rahmen des
Straßenablaufs 5 reinigt. Nach Beendigung der Entleerung des Schlammbehälters
beziehungsweise Eimers und nach Beendigung der Reinigung des Rahmens des
Straßenablaufs 5 werden die zum Öffnen geschilderten Schritte zum Schließen des
Straßenablaufs rückwärts abgewickelt. D.h., das Saugrohr bzw. der Saugschlauch
3 werden zurückgefahren, der Rost 6 wird zusammen mit dem Greifersystem wie
der über die Öffnung über dem Straßenablauf 5 eingefahren und danach wird der
Rost eingesetzt, das Greifersystem entriegelt und die Greiferfinger 7 fahren aus
den Rostschlitzen wieder heraus. Die Abstützvorrichtung 11 wird hochgezogen
und das Handhabungsgerät schwenkt seinen Auslegearm 2 wieder in die
Ruhestellung auf dem Fahrzeug zurück. Dadurch werden die Fahrzeugfunktionen,
die beim Ausschwenken des Auslegearms blockiert worden waren, des Fahrzeugs
1 wieder entriegelt und das Fahrzeug ist wieder fahrbereit. Eine visuelle Kontrolle
durch die Bedienungsperson kann sowohl durch das in dem Fahrerstand montierte
Kontrollmonitorbild wie auch visuell durch die Bedienungsperson selbst geschehen.
Die vorstehend geschilderte Ablaufsteuerung für das Erkennen, das Greifen und
das Bewegen des Rostes und ferner für die Funktionen des Leerens und Reinigens
des Straßenablaufs zeigen offensichtlich, daß das Handhabungsgerät bzw. der
Rechner mit den angeschlossenen Untergruppen mittels einprogrammierten
und/oder eingegebenen Steuerbefehlen bzw. Daten die maschinelle Ablaufsteue
rung der gesamten Vorgänge vollautomatisch durchführt. Es ist klar, daß diese
Ablaufsteuerung schneller ist, als manuelle Eingriffe beim Entleeren oder auch die
Mischung von manuellen Eingriffen mit Unterstützung von Kranauslegern und der
gleichen. Bei dem erfindungsgemäßen Handhabungsgerät können wahlweise Steu
erbefehle oder Daten an dem Rechner 14 des Handhabungsgeräts zur Durchfüh
rung der maschinellen Ablaufsteuerung durch eine manuell bedienbare Fernsteue
rung ausgelöst und/oder eingegeben werden. Diese Fernsteuerung ist mit einem
Kontrollmonitorbild versehen.
Im Rechner 14 bzw. in der Datenbank 15 sind auch Daten bzgl. der Form des
Rostrahmens abgespeichert, so daß die Führung des Saugrohres am Rostrahmen
und im Straßenablauf 5 durch eine Bahnsteuerung erfolgen kann. Wenn sich in
hartnäckigen Fällen der Schmutz besonders stark festgesetzt hat und mit dem
Rahmen oder dem Sinkkasten bzw. dem Eimer stark verbacken ist, so läßt sich vor
dem Absaugvorgang am Auslegearm 2 des Handhabungsgeräts ein Fingerfräser
oder umlaufende Messer oder eine sich drehende Schnecke in den Schlammbehäl
ter und/oder an bzw. in den Rahmen einführen. Die Schmutzablösung wird dabei je
nach Straßenablauftyp mittels der abgespeicherten Bahnsteuerung erfolgen. Ferner
kann vorgesehen werden, daß dem Handhabungsgerät wenigstens eine Hoch
druckspritzdüse mit schlitzförmiger Öffnung zum Reinigen des Rahmens und/oder
des Schlammbehälters des Straßenablaufs 5 mittels Luft oder Wasser zugeordnet
wird. Weiter können am Handhabungsgerät noch horizontal gelagerte Bürsten mit
eigenem motorischen Antrieb zum Reinigen des Rahmenbereichs oder des
Schlammbehälters des Straßenablaufs vorgesehen sein.
Bezugszeichenliste
1 Fahrzeug
2 Auslegearm
3 Saugschlauch bzw. Saugrohr
4 Behälter für Abfälle und Schlamm
5 Straßenablauf
6 Rost
7 Greiferfinger
8 Schulter
9 Schlitzbreite
10 erste Achse, Hochachse
11 Abstützvorrichtung
12 Rahmen der Abstützvorrichtung
13 erste Öffnung
14 Rechner
15 Datenbank
16 Sensorsystem
17 Steuerung
18 Arbeitsraum
19 Radius
2 Auslegearm
3 Saugschlauch bzw. Saugrohr
4 Behälter für Abfälle und Schlamm
5 Straßenablauf
6 Rost
7 Greiferfinger
8 Schulter
9 Schlitzbreite
10 erste Achse, Hochachse
11 Abstützvorrichtung
12 Rahmen der Abstützvorrichtung
13 erste Öffnung
14 Rechner
15 Datenbank
16 Sensorsystem
17 Steuerung
18 Arbeitsraum
19 Radius
Claims (49)
1. Verfahren zur Reinigung und Leerung von Straßenabläufen, die mit Abdeckun
gen verschlossen sind, mit einem Fahrzeug, wobei das Fahrzeug über einen Be
hälter für Abfälle und Schlamm, einem schwenkbaren Auslegearm
und ferner über eine Saugvorrichtung mit angeschlossenem
Saugschlauch verfügt, weiterhin das Fahrzeug derart abgestellt wird, daß der
Straßenablauf im Arbeitsbereich des schwenkbaren Auslegearmes zu liegen
kommt, und eine Grobpositionierung des Auslegearms zu dem Straßenablauf
vorgenommen wird, wobei am freien Ende des Auslegearmes
Lastaufnahmemittel zum Abheben der Abdeckungen angebracht sind, da
durch gekennzeichnet, daß mittels eines dem heb- und
drehbaren Auslegearm eines einzigen Handhabungsgerätes zugeordneten
Sensorsystems (16) die gemessenen Daten für den Abstand, die örtliche Lage
und die Geometrie eines einen Straßenablauf (5) abdeckenden Rostes (6)
erfaßt werden, daß diese gemessenen Daten einem dem Handhabungsgerät
zugeordneten Rechner (14) zugeführt werden, daß das Erkennen der
Rostgeometrie einerseits durch Zuordnung einer Datenbank (15) zu dem
Rechner (14) erfolgt, daß dabei in der Datenbank (15) Daten von bekannten
Rostgeometrien abgespeichert sind, und daß das Erkennen andererseits durch
ein Vergleichen der gemessenen Daten des Sensorssystems (16) mit den abge
speicherten Daten bekannter Rostgeometrien erfolgt, daß die
Feinspositionierung in die Arbeitsstellung über dem Rost (6) einer am freien
Ende des Auslegearmes angebrachten Abstützvorrichtung (11) und eines
Greifersystems mittels der dem Rechner (12) des Handhabungsgerätes aus
dem Sensorsystem (16) und der Datenbank (15) übermittelten Daten
geschieht, daß ferner der Rechner des Handhabungsgerätes mit Auslegearm
(2), Abstützvorrichtung (11), Greifersystem und Saugvorrichtung mittels
einprogrammierten und/oder eingegebenen Steuerbefehlen bzw. Daten das
Durchführen einer maschinellen Ablaufsteuerung der gesamten Vorgänge des
Öffnens und des Verschließens des Straßenablaufs (5) und des Leer- und
Reinigungsvorgangs desselben automatisch steuert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das am Auslegearm (2) des Handhabungsgerätes angeordnete Greifersystem
entsprechend dem von der Datenbank (15) an den Rechner (14) gelieferten
Datensatz des erkannten Rostes und den weiteren vom Sensorsystem (16)
gemessenen Daten über den Rost positioniert wird und daß Greiferfinger (7) auf
den ermittelten Abstand der Schlitze des Rostes (6) ausgefahren werden, daß
die Greiferfinger (7) in die Rostschlitze eintauchen und daß Schultern (8) der
Greiferfinger (7) die Roststege untergreifen, daß daraufhin das Endpositionieren
des Greifersystems durch Anlegen und Spannen der Greiferfinger (7) parallel zu
den Rostschlitzen geschieht und daß anschließend senkrecht zu den
Rostschlitzen das Greifersystem gespannt wird, daß danach die
Abstützvorrichtung (11) abgesenkt und das Greifersystem verriegelt wird,
daß nun der Rost (6) vom Straßenablauf (5) abgehoben und zusammen mit
dem Greifersystem vom Straßenablauf weg verfahren wird, und daß schließlich
das vom Auslegearm (2) geführte Saugrohr (3) der Saugvorrichtung mit dem
von der Datenbank (15) an den Rechner (14) gegebenen Datensatz des
erkannten Rostes durch eine Bahnsteuerung den Schlammbehälter und den
Rahmen des Straßenablaufes reinigt und daß abschließend die zum Öffnen
geschilderten Schritte zum Schließen des Straßenablaufes rückwärts
abgewickelt werden.
3. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 2, dadurch
gekennzeichnet, daß wahlweise Steuerbefehle oder Daten an den
Rechner (14) des Handhabungsgerätes zur Durchführung der maschinellen
Ablaufsteuerung durch eine manuell bedienbare Fernsteuerung ausgelöst
und/oder eingegeben werden können, und daß ferner der Rechner (14) die
Verfahrdaten für den Auslegearm (2) mit Abstützvorrichtungen (11) und die
Verfahrdaten für die Greiferausrichtung und die Öffnungsweite der Greiferfinger
(7) errechnet.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß vor dem Absaugen am Auslegearm (2) des
Handhabungsgerätes ein Fingerfräser oder umlaufende Messer oder eine sich
drehende Schnecke in den Schlammbehälter und/oder an und in den Rahmen
des Straßenablaufs (5) eingeführt wird und die Schmutzablösung gemäß einer
je nach Straßenablauftyp abgespeicherten Bahnsteuerung durchgeführt wird.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Greiferfinger (7) des Greifersystems in den
beiden Richtungen einer Ebene in der X-Achse und/oder Y-Achse verfahren
werden, und daß sich die Greiferfinger (7) in Richtung einer ersten Achse (10),
der Hochachse, auf- und abbewegen lassen.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Grundöffnungsweite von vier Greiferfingern
(7) des Greifersystems sich in X-Richtung in zwei unterschiedliche Greifstellun
gen schalten läßt.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß sich die vier Greiferfinger (7) des Greifersystems
in stufenlos verstellbare Greifstellungen in X-Richtung verstellen lassen.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die vier Greiferfinger (7) durch zwei Rostschlitze
greifen, und daß eine Spreizbewegung der Greiferfinger (7) in X-Richtung
entweder Kraftschluß oder Formschluß durch Untergreifen der Schultern (8) der
Greiferfinger (7) unter die Roststege erzielt.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der Rost (6) und das Greifersystem nach der
Verriegelung zusammen von dem Straßenablauf (5) linear auf einer ebenen
Stützkonstruktion zum Fahrzeug (1) hin weg verfahren werden.
10. Fahrzeug zur Reinigung und Leerung von Straßenabläufen, die mit Abdeckun
gen verschlossen sind, und einen Behälter für Abfälle und Schlamm besitzen,
wobei dem Behälter ein schwenkbar angeordneter Auslegearm
zugeordnet ist, weiterhin das Fahrzeug derart abgestellt wird,
daß der Straßenablauf im Arbeitsbereich des schwenkbaren Auslegearms liegt,
ferner eine Grobpositionierung des Auslegearms zu dem Straßenablauf
vorgenommen wird, wobei am freien Ende des Auslegearms
Lastaufnahmemittel für Abdeckungen angebracht sind, und ferner eine
Saugvorrichtung mit angeschlossenem Saugschlauch vorhanden ist, da
durch gekennzeichnet, daß ein einziges Handhabungsgerät
vorgesehen ist, daß das Handhabungsgerät einen Auslegearm (2) umfaßt und
daß die Funktionen des Erkennens, des Greifens und des Bewegens von
Rosten (6), die die Straßenabläufe (5) abdecken, und die Funktionen der
Leerung und Reinigung der Straßenabläufe (5) durch Zuordnung
entsprechender Steuerungsmittel in das Handhabungsgerät in Verbindung mit
dem Auslegearm automatisch ausführbar sind, dazu ein zu dem
Handhabungsgerät gehöriges Sensorsystem (16) zur Feinpositionierung des
Auslegearms (2), einer am freien Ende des Auslegearms angeordneten Ab
stützvorrichtung (11) und eines ebenfalls dort angebrachten Greifersystems in
die Arbeitsstellung über dem Rost (6) vorgesehen ist, daß das
Handhabungsgerät mit einem Rechner versehen ist, dem die gemessenen
Daten des Sensorsystems (16) zugeführt werden, daß dem Rechner (14) eine
Datenbank (15) zugeordnet ist, daß in der Datenbank (15) die Daten von be
kannten Rostgeometrien abgespeichert sind und daß ein Vergleich der gemes
senen Daten des Sensorssystems (16) mit den abgespeicherten Daten
bekannter Rostgeometrien durchführbar ist, daß dem Rechner (14) von der
Datenbank (15) ein entsprechender Datensatz der erkannten Rostgeometrie
übermittelt wird, und daß der Rechner (14) das Handhabungsgerät mittels
einprogrammierten und/oder eingegebenen Steuerbefehlen bzw. Daten zur
Durchführung einer maschinellen Ablaufsteuerung der gesamten Vorgänge des
Öffnens und des Verschließens des Straßenablaufs (5) und des Leer- und
Reinigungsvorganges desselben steuert.
11. Fahrzeug nach Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß wahlweise Steuerbefehle oder Daten an den Rechner (14) des
Handhabungsgerätes zur Durchführung der maschinellen Ablaufsteuerung
durch eine manuell bedienbare Fernsteuerung ausgelöst und/oder eingegeben
werden können, daß die Fernsteuerung mit einem Kontrollmonitorbild versehen
ist, und daß der Rechner (14) die Verfahrdaten für den Auslegearm (2) mit
Abstützvorrichtung (11) und ferner die Verfahrdaten für die Greiferausrichtung
und die Öffnungsweite der Greiferfinger (7) rechnerisch ermittelt.
12. Fahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die Fixierung der Endposition des Greifersystems
durch Anlegen und Spannen der Greiferfinger (7) parallel zu den Rostschlitzen
erfolgt und daß das Greifersystem senkrecht zu den Rostschlitzen gespannt
wird.
13. Fahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß nach der Fixierung des Greifersystems in der
Endposition die Abstützvorrichtung (11) abgesenkt und daß das Greifersystem
verriegelt wird.
14. Fahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die Rostabhebung vom Straßenablauf (5) mit
dem Greifersystem erfolgt, und beide zusammen vom Straßenablauf (5) weg
linear auf einer ebenen Stützkonstruktion zum Fahrzeug (1) hin transportiert
werden.
15. Fahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß für die Führung des Saugrohres (3) am
Rostrahmen und im Straßenablauf (5) eine Bahnsteuerung vorgesehen ist, und
daß die Bahnsteuerung durch die dazu in der Datenbank (15) abgespeicherten
Daten der jeweils erkannten Roste (6) bzw. des dazugehörigen Form des
Straßenablaufes (5) bestimmt wird.
16. Fahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß bei dem Abheben des Rostes (6) mittels des
Greifersystems ein Schlagmechanismus zum Einsatz kommt.
17. Fahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß vor dem Absaugvorgang am Auslegearm (2)
des Handhabungsgerätes ein Fingerfräser oder umlaufende Messer oder eine
sich drehende Schnecke in den Sandbehälter und/oder an und in den Rahmen
des Straßenablaufs (5) eingeführt wird, und die Schmutzablösungen gemäß
einer je nach Straßenablauftyp bzw. Rosttyp abgespeicherten Bahnsteuerung
erfolgt.
18. Fahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß dem Handhabungsgerät wenigstens eine Hoch
druckspritzdüse mit schlitzförmiger Öffnung zum Reinigen des Rahmens
und/oder des Sandbehälters des Straßenablaufs (5) mittels Luft oder Wasser
zugeordnet ist.
19. Fahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 16, 18, dadurch
gekennzeichnet, daß am Handhabungsgerät horizontal gelagerte
Bürsten mit motorischem Antrieb zum Reinigen des Rahmenbereichs des Stra
ßenablaufs (5) vorgesehen sind.
20. Fahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abstützvorrichtung (11) mit einem Rahmen
(12) versehen ist.
21. Fahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abstützvorrichtung (11) mit Rahmen (12)
an der dem Straßenablauf (5) zugewandten Seite über eine erste Öffnung (13)
verfügt, daß dabei die erste Öffnung (13) derart ausgeführt ist, daß die erste
Öffnung (13) größer als der zu entfernende Rost (6) des Straßenablaufes (5)
ausgebildet ist.
22. Fahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 21, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abstützvorrichtung (11) mit Rahmen (12),
eine zweite Öffnung für die Durchführung des Greifersystems und des
Saugrohres (3) besitzt.
23. Fahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 22, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abstützvorrichtung (11) mit Rahmen (12)
das Greifersystem und der Saugschlauch (3) entlang einer ersten Achse (10),
der Hochachse, auf- und abwärts fahrbar ausgeführt sind.
24. Fahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 23, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abstützvorrichtung (11) mit dem Rahmen
(12) während der gesamten Arbeitsvorgänge des Öffnens, des Leerens, des
Reinigens und des Verschließens des Straßenablaufs (5) in der gewählten
abgesenkten Position verbleibt.
25. Fahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 24, dadurch
gekennzeichnet, daß das Greifersystem für den Rost (6) und die Ab
stützvorrichtung (11) mit dem Rahmen (12) um die erste Achse (10)
verdrehbar gelagert sind.
26. Fahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 16, 23, 25, da
durch gekennzeichnet, daß Greiferfinger (7) des Greifersystems
in den beiden Richtungen einer Ebene in der X-Achse und/oder Y-Achse
verfahrbar sind, und daß die Greiferfinger (7) in Richtung der ersten Achse
(10) auf- und abbewegbar ausgeführt sind.
27. Fahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 16, 23, 25, 26,
dadurch gekennzeichnet, daß die Greiferfinger (7) des
Greifersystems mit den Roststege untergreifenden Schultern (8) versehen sind.
28. Fahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 16, 23, 25 bis 27,
dadurch gekennzeichnet, daß das Greifersystem mit vier Grei
ferfingern (7) ausgestattet ist.
29. Fahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 16, 23, 25 bis 28,
dadurch gekennzeichnet, daß die vier Greiferfinger (7) durch
zwei Rostschlitze greifen und daß eine Spreizbewegung der Greiferfinger (7) in
X-Richtung entweder Kraftschluß oder Formschluß durch Untergreifen der
Schultern (8) der Greiferfinger unter die Roststege ermöglicht.
30. Fahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 16, 23, 25 bis 29,
dadurch gekennzeichnet, daß die Greiferfinger (7) des
Greifersystems mit ihrer Schulter (8) im Durchmesser kleiner als die
Schlitzbreite des Rostes (6) ausgebildet sind.
31. Fahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 16, 23, 25 bis 30,
dadurch gekennzeichnet, daß Grundöffnungsweite der vier
Greiferfinger (7) des Greifersystems in X-Richtung in zwei unterschiedlich
weite Greifstellungen umschaltbar ist.
32. Fahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 16, 23, 25 bis 30,
dadurch gekennzeichnet, daß die vier Greiferfinger (7) des
Greifersystems in stufenlos verstellbare Greifstellungen in X-Richtung
schaltbar sind.
33. Fahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 32, dadurch
gekennzeichnet, daß der Auslegearm (2) als Gelenkarm ausgeführt
ist.
34. Fahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 33, dadurch
gekennzeichnet, daß das Saugrohr (3) in den Gelenkarm integriert
und durch die Gelenkachsen geführt ist.
35. Fahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 32, dadurch
gekennzeichnet, daß der Auslegearm (2) als Teleskoparm ausgeführt
ist.
36. Fahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 32, 35, da
durch gekennzeichnet, daß das Saugrohr (3) in den Teleskoparm
integriert und als teleskopierbares Saugrohr (3) ausgebildet ist.
37. Fahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 36, dadurch
gekennzeichnet, daß das Sensorsystem (16) mit Ultraschallsensoren
ausgerüstet ist.
38. Fahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 37, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ultraschallsensoren des Sensorsystems (16)
zur Erkennung des Rostes, seines Abstandes und seiner örtlichen Lage
eingesetzt werden.
39. Fahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 36, dadurch
gekennzeichnet, daß das Sensorsystem (16) mit induktiven Sensoren
ausgerüstet ist.
40. Fahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 36, 39, da
durch gekennzeichnet, daß die induktiven Sensoren des Sensor
systems (16) durch Verfahren über den Rost (6) hinweg zur Erkennung des
Rostes und seiner örtlichen Lage eingesetzt werden.
41. Fahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 36, dadurch
gekennzeichnet, daß das Sensorsystem (16) als digitale
Bildverarbeitung ausgeführt ist.
42. Fahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 36, 41, da
durch gekennzeichnet, daß die digitale Bildverarbeitung zur Er
kennung des Rostes (6) und seiner örtlichen Lage eingesetzt wird.
43. Fahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 36, 41 ,42, da
durch gekennzeichnet, daß die digitale Bildverarbeitung mit
mindestens einer Videokamera arbeitet und mittels einem Analog/Digital-
Wandler an den Rechner (14) des Handhabungsgerätes angeschlossen ist.
44. Fahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 36, 41 bis 43,
dadurch gekennzeichnet, daß die erfaßten Grautonbilder des
Rostes (6) durch Rasterung und Quantisierung mittels entsprechend gelegter
Schwellenwerte in ein Schwarz/Weiß-Bild umgewandelt werden.
45. Fahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 44, dadurch
gekennzeichnet, daß das dem Handhabungsgerät zugeordnete Sen
sorsystem (16) aus einer Kombination von digitaler Bildverarbeitung und/oder
induktiven Sensoren und/oder Ultraschallsensoren besteht.
46. Fahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 45, dadurch
gekennzeichnet, daß als Teil des Sensorsystems (16) dem Fahrzeug
(1) rechts- und linksseitig je eine Fernsehkamera zugeordnet ist, und daß dazu
ein Kontrollmonitorbild in der Fahrerkabine des Fahrzeugs (1) vorgesehen ist.
47. Fahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 46, dadurch
gekennzeichnet, daß als Teil des Sensorsystems (16) dem
Auslegearm (2) des Handhabungsgerätes wenigstens eine Fernsehkamera
zugeordnet ist und daß dazu ein Kontrollmonitorbild in der Fahrerkabine des
Fahrzeugs (1) montiert ist.
48. Fahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 47, dadurch
gekennzeichnet, daß als Teil des Sensorsystems (16)
Ultraschallsensoren am Handhabungsgerät eingesetzt werden, die zur
Überwachung der Kollisionsfreiheit im Arbeitsbereich des Auslegearms (2) des
Handhabungsgerätes für dessen Verfahrbewegungen bzw. derjenigen seines
freien Endes dienen.
49. Fahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 48, dadurch
gekennzeichnet, daß bei Ausschwenken des Auslegearms (2) des
Handhabungsgeräts in die Arbeitsstellungen die Fahrfunktionen des Fahrzeugs
(1) blockiert werden.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4328480A DE4328480C1 (de) | 1993-08-24 | 1993-08-24 | Verfahren und Fahrzeug zur Reinigung und Entleerung von Straßenabläufen |
PCT/DE1994/000909 WO1995006170A1 (de) | 1993-08-24 | 1994-08-03 | Verfahren und fahrzeug zur reinigung und leerung von strassenabläufen |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
DE4328480A DE4328480C1 (de) | 1993-08-24 | 1993-08-24 | Verfahren und Fahrzeug zur Reinigung und Entleerung von Straßenabläufen |
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DE4328480C1 true DE4328480C1 (de) | 1994-11-24 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE4328480A Expired - Fee Related DE4328480C1 (de) | 1993-08-24 | 1993-08-24 | Verfahren und Fahrzeug zur Reinigung und Entleerung von Straßenabläufen |
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Country | Link |
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DE (1) | DE4328480C1 (de) |
WO (1) | WO1995006170A1 (de) |
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