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Die
Erfindung betrifft eine Trittstufenvorrichtung, die an einem Fahrzeug
verwendbar ist und zumindest einen feststehenden Träger, eine
Stufe und einen Detektor umfaßt,
der geeignet ist, die Benutzung der Stufe durch eine Person zu erfassen,
gemäß dem Oberbegriff
des beigefügten
Anspruchs 1.
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Bei
einem bevorzugten Einsatz an einem Muldenfahrzeug für das Sammeln
von Abfällen
wird diese Erfassung den geltenden Vorschriften entsprechend verwendet,
um die Sicherheit der auf der Trittstufe befindlichen Bediener zu
gewährleisten,
indem die Blockierung des automatischen Arbeitsablaufs der Mulde
bewirkt wird und verhindert wird, daß das Fahrzeug schneller als
30 km/h und im Rückwärtsgang
fährt.
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Um
diesem Erfordernis gerecht zu werden, sind zahlreiche Lösungen entwickelt
worden.
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Gemäß einem
der ersten bekannten Systeme, beschrieben in der Patentschrift
EP 0 569 927 , ist die Stufe
mit Hilfe eines Parallelogrammgestänges, das mit einem hydraulischen
Zylinder ausgestattet ist, klappbar. Diese Lösung, bei der zwölf Anlenkungen
verwendet werden, ist bezogen auf die gewünschte Funktionalität unverhältnismäßig kompliziert.
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Gemäß einer
weiteren bekannten Vorrichtung, beschrieben in der Patentschrift
DE 41 21 720 , wird die inaktive
Stellung der Stufe als Anzeige für
die Abwesenheit des Bedieners benutzt. Diese Lösung ist zwar recht einfach,
hat aber den Nachteil, daß die Stufe
an jedem Sammelpunkt angehoben und abgesenkt werden muß. Da dieser
Arbeitsgang für
die Bediener lästig
ist, setzen diese die Mittel, die dieser benötigt, letztlich außer Betrieb
und verrichten ihre Arbeit ohne jede Voraussetzung für ihre Sicherheit.
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Eine
dritte bekannte Vorrichtung, beschrieben in der Patentschrift
DE 39 18 971 , umfaßt elektrische
Schalter, die direkt mit der Stufe oder Griffen oder „Handläufen” für die Bediener
verbunden und mit immateriellen Schranken, mit optischen oder Ultraschallsensoren,
ja sogar mit empfindlichen Matten, die als Verbundwerkstoff in die
Stufenplatte eingebaut sind, kombiniert sind. Wenn sich diese Trittstufen
jedoch hinter den Fahrzeugen befinden und demzufolge systematisch
und wiederholt Stößen und Verformungen
ausgesetzt sind, sind die Erfassungsbauteile sehr rasch und sehr
häufig
außer
Funktion.
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Einem
anderen Beispiel zufolge, beschrieben im Gebrauchsmuster
DE 200 11 220 ,
wird die Anwesenheit des Bedieners auf der Stufe von photoelektrischen
Zellen oder ähnlichen
Sensoren erfaßt, die
praktisch dieselben Nachteile aufweisen wie das zweite oben genannte
Beispiel.
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So
hatten alle Hersteller, die Lösungen
unter Verwendung von photoelektrischen Zellen, Ultraschallsensoren
oder Sensoren desselben Typs umgesetzt hatten, dieselben Probleme
hinsichtlich Einstellung und Relevanz der erfaßten Informationen, wobei sich
bei dem Sensor schließlich
herausstellte, daß er
eine entweder zu kurze oder zu lange Reichweite hatte oder auf nicht
relevante externe Parameter (große Schneeflocken, Scheinwerfer
anderer am Verkehr teilnehmender Fahrzeuge, immer stärker fluoreszierende
Sicherheitsbekleidung usw.) ansprach, wobei diese Fehler in all
diesen Fällen
zur Unzeit zu Ausfällen
der mitten im Sammelvorgang befindlichen Technik führten.
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Mit
der Patentschrift
EP-A-1
247 765 wird eine Trittstufenvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von
Anspruch 1 offenbart.
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Aufgabe
der Erfindung ist also, bei Einhaltung der von den geltenden Vorschriften
definierten Sicherheitsbedingungen diesen technischen Nachteilen
insgesamt abzuhelfen.
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Zu
diesem Zweck ist die Vorrichtung der Erfindung, die im übrigen dem
vorstehend genannten Oberbegriff entspricht, im wesentlichen dadurch
gekennzeichnet, daß sie
außerdem
einen beweglichen Träger
in Form eines Winkels umfaßt,
der die Stufe mit dem feststehenden Träger verbindet und einen distalen
Abschnitt aufweist, der im wesentlichen horizontal ist, sowie einen
proximalen Abschnitt, der im wesentlichen vertikal ist, dadurch,
daß die
Stufe durch den distalen Endabschnitt des distalen Abschnitts abgestützt ist,
dadurch, daß der
proximale Abschnitt eine mit dem feststehenden Träger gemeinsame
Zone einer gegenseitigen Anlenkung aufweist sowie eine Zone der
gegenseitigen Abstützung, wobei
die Abstützzone
unterhalb der Anlenkzone angeordnet ist, und dadurch, daß der proximale
Abschnitt drehbar an dem feststehenden Träger angebracht ist, um eine
Schwenkachse, die in der Anlenkzone angeordnet ist, mit einem Winkelausschlag
mit einer mechanisch kontrollierten Amplitude, und unter der gemeinsamen
Wirkung einer Belastung, die eventuell von der Stufe oder von dem
distalen Abschnitt des beweglichen Trägers getragen wird, und einer
entgegenwirkenden elastischen Kraft, die dazu neigt, den distalen
Endabschnitt des beweglichen Trägers
anzuheben und die so dimensioniert ist, daß sie sowohl von Null verschieden
ist als auch durch eine Belastung mit minimaler Größe überwunden wird,
und dadurch, daß der
Detektor mit dem feststehenden Träger verbunden ist und in der
Abstützzone angeordnet
ist, um die Drehung des beweglichen Trägers zwischen zwei Grenzpositionen
des Winkelausschlags unter der gemeinsamen Wirkung der eventuellen
Belastung und der elastischen Kraft zu erfassen.
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Der
Mindestwert der Belastung ist vorzugsweise so ausgewählt, daß er gleich
einem Bruchteil des Durchschnittsgewichts einer erwachsenen Person
ist und zum Beispiel ca. 30 kg entspricht.
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Damit
nimmt der bewegliche Träger,
je nachdem, ob die Stufe oder der bewegliche Träger von einem oder von mehreren
Bedienern benutzt wird, unter der gemeinsamen Wirkung der elastischen
Kraft und der eventuellen Belastung, dargestellt durch die Anwesenheit
dieser Bediener, die eine oder die andere der zwei Positionen ein,
die von elektrischen, elektronischen oder ähnlichen Bauteilen sicher bestimmt und
leicht erfaßt
werden können,
womit die Sicherheit der Bediener sichergestellt wird.
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Vorzugsweise
ist die Stufe drehbar auf dem beweglichen Träger zwischen einer inaktiven,
aufgerichteten Stellung und einer im wesentlichen horizontalen Funktionsstellung
angebracht, in der sie einen stabilen und umkehrbaren Zustand einnimmt.
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Zu
diesem Zweck kann die Stufe am distalen Endabschnitt des distalen
Abschnitts mit Hilfe eines Federgelenks und mit Überschreitung der ausgerichteten
Position angelenkt werden.
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Diese
Anordnung erspart den Bedienern das Unbehagen, das von den bekannten
Vorrichtungen hervorgerufen wird, bei denen die Stufe ständig systematisch
zwischen zwei Positionen verschoben wird, wobei sie die Stufe auf
Wunsch in die inaktive Stellung bringen können.
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Bei
einer einfachen Ausführungsform
der Erfindung kann vorgesehen werden, daß einer der Träger eine
längliche Öffnung aufweist,
die bezüglich
der Schwenkachse zentriert ist, daß der andere Träger einen
Zapfen aufweist, der in die längliche Öffnung eingreift,
und daß damit
der Winkelausschlag des beweglichen Trägers in bezug auf den feststehenden Träger durch
den Ausschlag des Zapfens in der Öffnung festgelegt ist.
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Im
Falle der Benutzung der Stufe oder des distalen Endabschnitts des
beweglichen Trägers durch
eine Person kommt der bewegliche Träger vorzugsweise in direkten
Anschlag gegen den feststehenden Träger, unter der gemeinsamen
Wirkung der Belastung, die mindestens einen Teil des Gewichts dieser
Person darstellt, und der elastischen Kraft, wobei durch diese Anordnung
gewährleistet
werden kann, daß der
auf der Stufe befindliche Bediener keinerlei Instabilität verspürt, die
durch das Einwirken einer seinem Gewicht entgegenwirkenden elastischen Kraft
bedingt ist.
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Mindestens
einer der feststehenden und beweglichen Träger kann in vorteilhafter Weise
einen Rahmen aufweisen, der die Zone der Verbindung dieser Träger abdeckt
und das Einfügen
eines Keils zur relativen Blockierung dieser Träger verhindert.
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Einer
möglichen
Ausführungsform
der Erfindung gemäß, die in
den Figuren dargestellt ist, schließt der distale Abschnitt an
den unteren Endabschnitt des proximalen Abschnitts an, und der bewegliche
Träger
bildet einen Hebel zweiter Art.
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Allerdings
kann auch vorgesehen werden, daß der
distale Abschnitt an das obere Ende des proximalen Abschnitts anschließt und daß der bewegliche
Träger
einen Hebel erster Art bildet.
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Die
elastische Kraft kann durch einen Stapel von elastischen Scheiben
des Typs „Belleville” entwickelt
werden, die unter Kompression vorgespannt sind, wobei dieser Stapel
zwischen den Trägern
in der Abstützzone
angeordnet ist.
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In
diesem Fall kann der bewegliche Träger eine Umhüllung aufweisen,
die radial in bezug auf die Schwenkachse und gegenüber dem
Stapel von Scheiben angeordnet ist, an dem sie die Belastung weitergibt,
die eventuell von der Stufe oder von dem beweglichen Träger getragen
wird.
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Die
Erfindung betrifft ebenfalls ein Muldenfahrzeug, zum Beispiel für das Sammeln
von Abfällen,
wobei dieses Fahrzeug dadurch gekennzeichnet ist, daß es mit
einer Trittstufenvorrichtung nach vorstehender Definition ausgestattet
ist.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen eindeutig aus der Beschreibung
hervor, die nachstehend erläuternd
und keinesfalls einschränkend
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen gegeben wird, in denen:
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1 eine
Vorder- und teilweise Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist, abgebildet im Ruhezustand;
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2 eine
Vorder- und teilweise Schnittansicht der in 1 abgebildeten
Vorrichtung ist, dargestellt in dem Zustand, den sie bei Benutzung
der Stufe durch eine Person einnimmt;
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3 eine
Explosions-Vorderansicht der zwei in der Vorrichtung verwendeten
Träger
ist, die in den 1 und 2 abgebildet
ist;
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4 eine
Explosions-Draufsicht der zwei in der Vorrichtung verwendeten Träger ist,
die in den 1 und 2 abgebildet
ist;
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5 eine
Vorderansicht des feststehenden, in der Vorrichtung verwendeten
Trägers
ist, die in den 1 und 2 abgebildet
ist; und
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6 eine
Vorder- und teilweise Schnittansicht der Konstruktion des feststehenden
Trägers und
des beweglichen Trägers
ist, die in der in den 1 und 2 abgebildeten
Vorrichtung verwendet werden.
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Wie
vorstehend gesagt, betrifft die Erfindung eine Trittstufenvorrichtung,
die bevorzugt für
die Ausstattung eines Fahrzeugs verwendet wird, das für das Sammeln
von Abfallen bestimmt ist.
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Diese
Vorrichtung umfaßt
auf an sich bekannte Weise einen feststehenden Träger 1,
eine Stufe 2 und einen Detektor 3, der geeignet
ist, die Benutzung der Stufe 2 durch eine Person P (2)
zu erfassen.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
umfaßt des
weiteren einen beweglichen Träger 4 in
Form eines Winkels, der die Stufe 2 mit dem feststehenden Träger 1 verbindet.
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Dieser
bewegliche Träger 4 weist
einen Abschnitt 41 in relativer Entfernung zu dem feststehenden
Träger 1 auf,
der im wesentlichen horizontal ist, und einen Abschnitt 42 in
relativer Nähe
zu dem feststehenden Träger 1,
der im wesentlichen vertikal ist.
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Die
Stufe 2 ist an dem distalen Endabschnitt 410 des
distalen Abschnitts 41, das heißt am Endabschnitt dieses Abschnitts,
der vom feststehenden Träger 1 am
weitesten entfernt ist, angelenkt, so daß sie zwischen einer im wesentlichen
horizontalen Funktionsstellung und einer aufrechten inaktiven Stellung
beweglich ist.
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Die
Anlenkung 5 der Stufe 2 an dem distalen Endabschnitt 410,
die zum Beispiel eine Anlenkung mit Überschreiten der ausgerichteten
Position ist, die auch „Kniehebel” genannt
wird, ist mit einer Feder ausgestattet, die an der Nase 20 der
Stufe 2 und an einem Ausleger 510 des Trägers 4 befestigt
ist.
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In
der Funktionsstellung der Stufe, abgebildet auf den 1 und 2,
ist die Feder 51 weniger gespannt, als wenn sich die Nase 20 und
der Ausleger 510 auf der Ebene der Achse 50 dieser
Anlenkung befindet.
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Dank
dieses Verbindungstyps nimmt die Stufe 2 in ihrer Funktionsstellung
einen stabilen, aber dennoch durch die Drehung dieser Stufe 2 um
die Achse 50 einen auf Wunsch umkehrbaren Zustand ein.
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Der
proximale Abschnitt 42 des beweglichen Trägers 4 weist
mit dem feststehenden Träger 1 eine gemeinsame
Zone einer gegenseitigen Anlenkung Z1 und eine Zone der gegenseitigen
Abstützung
Z2 auf.
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In
der Anlenkzone Z1, welche im Betrieb in die Abstützzone Z2 hineinragt, ist der
proximale Abschnitt des beweglichen Trägers 4 drehbar an
dem feststehenden Träger 1 um
eine Schwenkachse Y angebracht.
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Die
Drehung des beweglichen Trägers 4 in bezug
auf den feststehenden Träger 1 wird üblicherweise
als „Schwenken” bezeichnet,
da sie einen Winkelausschlag mit mechanisch gesteuerter Amplitude aufweist,
der typischerweise unter 5 Grad ist und zum Beispiel ca. 2 Grad
beträgt.
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Um
dies zu bewirken, weist einer der Träger, zum Beispiel der feststehende
Träger 1,
beispielsweise eine längliche Öffnung 10 auf,
die in bezug auf die Schwenkachse Y zentriert ist, und der andere Träger, im
vorliegenden Fall der bewegliche Träger 4, weist einen
Zapfen 43 auf, der zugleich in die Bohrung 430 des
beweglichen Trägers
und in die Öffnung 10 des
feststehenden Trägers
eingreift, so daß der Winkelausschlag
des beweglichen Trägers 4 in
bezug auf den feststehenden Träger 1 durch
den Ausschlag des Zapfens 43 in der Öffnung 10 festgelegt ist.
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Das
Schwenken des beweglichen Trägers 4 um
die Achse Y in bezug auf den feststehenden Träger 1 unterliegt nämlich der
gemeinsamen Wirkung einer Belastung, die eventuell von der Stufe 2 oder von
dem distalen Abschnitt 41 getragen wird, und einer entgegenwirkenden
elastischen Kraft, die dazu neigt, den distalen Endabschnitt 410 des
beweglichen Trägers 4 anzuheben.
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Die
eventuelle Belastung besteht typischerweise aus dem Gewicht einer
Person P, das gegebenenfalls auf der Stufe 2 oder dem distalen
Abschnitt 41 des beweglichen Trägers 4 anliegt, und
die elastische Kraft ist dimensioniert, um sowohl von Null verschieden
als auch durch eine Belastung mit minimaler Größe von zirka 30 kg überwunden
zu werden.
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In
Anbetracht der Tatsache, daß die
Belastung und die elastische Kraft in bezug auf die Schwenkachse
Y mit Hilfe von Hebelarmen von vorn herein jeweils unterschiedliche
Drehmomente ausüben,
und in Anbetracht der Bedeutung des Hebelarms, mit dem die Belastung
in bezug auf die Schwenkachse Y angewandt wird, muß die elastische
Kraft eventuell einen höheren
Wert aufweisen, wenn sie in der Nähe dieser Schwenkachse ausgeübt wird.
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In
diesem Fall wird diese elastische Kraft beispielsweise von einem
Stapel 6 von elastischen Scheiben des Typs „Belleville” entwickelt,
die unter Kompression vorgespannt sind, wobei dieser Stapel in der
Abstützzone
Z2 zwischen dem feststehenden Träger 1 und
dem beweglichen Träger 4 angeordnet ist.
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Der
bewegliche Träger 4 kann
zum Beispiel genauer eine Umhüllung 45 umfassen,
die radial in bezug auf die Schwenkachse Y und gegenüber dem Stapel 6 von
Scheiben angeordnet ist, an den sie die Belastung P, die eventuell
von der Stufe oder von diesem beweglichen Träger getragen wird, mit einem Multiplikationsfaktor
des Hebelarms weitergibt, das heißt typischerweise das Gewicht
oder einen Teil des Gewichts einer Person P.
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Der
Detektor 3 ist an den feststehenden Träger 1 angeschlossen
und in der Abstützzone
Z2 angeordnet.
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Selbstverständlich ist
hierin der „feststehende
Träger” enthalten,
da er jedes Element umfaßt, das
den beweglichen Träger 4 oder
das gesamte Mitnehmerteil dieses Elements stützt, wobei der Detektor 3 am
Fahrzeug befestigt werden kann, sofern die Vorrichtung der Erfindung
an diesem angebracht ist.
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Der
so angeordnete Detektor 3, der zum Beispiel aus einem wasserdichten
elektrischen Kontakt oder aus einem Näherungssensor bestehen kann,
ist somit in der Lage, die Drehung des beweglichen Trägers 4 um
die Schwenkachse Y unter der gemeinsamen Wirkung der elastischen
Kraft, entwickelt vom Stapel 6 und von der Belastung, die
gegen diese elastische Kraft ausgeübt wird, und welche sich aus dem
Gewicht der Person P zusammensetzt, zu erfassen.
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Wie 1 zeigt,
stößt die elastische
Kraft den Zapfen 43 gegen den oberen Rand der länglichen Öffnung 10 in
die Ruhestellung der Vorrichtung zurück, das heißt im Fall der Nichtbenutzung
der Stufe 2, während
im gegenteiligen Fall, der in 2 dargestellt
ist, die Belastung in Form des Gewichts der Person P die Wirkung
der elastischen Kraft überwindet
und den Zapfen 43 in Richtung zum unteren Rand der länglichen Öffnung 10 zurückstößt.
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In
der Praxis ist es jedoch vernünftig,
daß der bewegliche
Träger 4 im
Fall der Benutzung der Stufe 2 in direkten Anschlag an
den feststehenden Träger 1 in
der Abstützzone
Z2 kommt, um den Komfort und die Stabilität der Person P zu optimieren.
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Zur
Vermeidung aller Versuche einer Ausschaltung des Detektors 3 kann
der eine und/oder der andere der feststehenden und der beweglichen Träger 1 und 4 mit
einem Rahmen 44 ausgestattet werden, der die Zone der Verbindung
dieser Träger abdeckt
und das Einfügen
eines Keils zur relativen Blockierung dieser Träger verhindert.
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Auf
den 1 und 2 ist eine Ausführungsform
dargestellt, bei dem der distale Abschnitt 41 des beweglichen
Trägers 4 an
den unteren Endabschnitt des proximalen Abschnitts 42 angeschlossen
ist.
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Unter
diesen Bedingungen stellt der bewegliche Träger 4 einen Hebel
zweiter Art gegenüber
der Belastung in Form des Gewichts der Person P, dem von dem Stapel 6 von
elastischen Scheiben angewandten Widerstand und gegenüber dem
Drehpunkt in Form der Schwenkachse Y dar.
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Allerdings
könne die
Erfindung auch durch Verbindung des distalen Abschnitts 41 des
beweglichen Trägers 4 mit
dem oberen Endabschnitt des proximalen Abschnitts 42, zum
Beispiel auf Höhe
der Schwenkachse Y, umgesetzt werden.
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In
diesem Fall würde
dann der bewegliche Träger 4 einen
Hebel erster Art gegenüber
der Belastung darstellen, die vom Gewicht der Person P, dem von
dem Stapel 6 von elastischen Scheiben angewandten Widerstand
und dem Drehpunkt in Form der Schwenkachse Y gebildet wird.