NL2016576B1 - Reinigingsvoertuig. - Google Patents

Abstract

Een reinigingsvoertuig omvat een rollend onderstel en een primaire krachtbron (13) in de vorm van een verbrandingsmotor die in staat en ingericht is om het voertuig voort te bewegen. Een zuiginstallatie (30) is voorzien met een onderdrukkamer (20) en een daaraan gekoppelde pompinrichting (31,32,33). De pompinrichting omvat een primaire pompeenheid (31,32) die een eigen ingangsvermogen van de primaire krachtbron (13) afneemt. Daarnaast omvat de pompinrichting een secundaire pompeenheid (33) die al of niet rechtstreeks door een secundaire krachtbron wordt aangedreven in de vorm van een elektromotor. De secundaire krachtbron (33) wordt onafhankelijk van de primaire krachbron (13) door een elektrische voedingsbron gevoed.

Description

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een reinigingsvoertuig omvattende een rollend onderstel en omvattende een primaire krachtbron die in staat en ingericht is om het voertuig voort te bewegen, welke primaire krachtbron een verbrandingsmotor omvat, waarbij althans ten dele onverbrekelijk met het onderstel een zuiginstallatie is voorzien met een onderdrukkamer en een daaraan gekoppelde pompinrichting die in staat en ingericht is om in de onderdrukkamer een onderdruk te vestigen en te onderhouden, en waarbij de pompinrichting ten minste één primaire pompeenheid omvat die een eigen ingangsvermogen van de primaire krachtbron afneemt.

Een dergelijk voertuig kan worden ingezet voor het reinigen van installaties en terreinen waarop een vrije laag vaste of vloeibare vervuiling aanwezig is. Door middel van de zuigleiding en de onderdruk in de onderdrukkamer kan deze laag worden opgezogen en in de onderdrukkamer opgevangen. De zuiginstallatie omvat daartoe gewoonlijk stroomopwaarts van de pompeenheid een vuil- en vochtafscheider opdat de opgezogen vervuiling in de onderdrukkamer achterblijft en de werking van de pomp niet verstoort. De onderdrukkamer wordt aan het einde van het werk of als een maximale vulgraad daarvan is bereikt, geleegd op een verzamelplaats of in een afzonderlijk transportvoertuig. Als primaire krachtbron beschikt het reinigingsvoertuig over een verbrandingsmotor, gewoonlijk een dieselmotor, die niet alleen de aandrijving van het voertuig zelf maar ook de aandrijving van de zuiginstallatie verzorgt. Typisch neemt een zuiginstallatie van een conventioneel reinigingsvoertuig een maximum vermogen van de orde van 100 kW van de primaire krachtbron af.

Speciale aandacht verdient het reinigen van installaties en ruimtes met ontvlambare of voor explosie vatbare mengsels en stoffen. Dergelijke werkzaamheden zijn omwille van de veiligheid onderworpen aan strenge veiligheidsvoorschriften, die in Europa zijn neergelegd in de zogenaamde ATEX-richtlijn. ATEX staat voor de Franse benaming ATmosphères EXplosibles en wordt als synoniem gebruikt voor twee Europese richtlijnen op het gebied van explosiegevaar onder atmosferische omstandigheden. Vanaf 1 juli 2003 moeten organisaties in de EU waar explosiegevaar bestaat voldoen aan de ATEX 137-richtlijn. Een andere richtlijn is de ATEX 95-richtlijn. Deze richtlijn richt zich speciaal op apparatuur die gebruikt wordt op plaatsen waar explosiegevaar heerst.

Een explosieve atmosfeer kan ontstaan door de aanwezigheid van een brandbare gas, damp, nevel of stof. Als hiervan genoeg aanwezig is kan dit, vermengd met de omgevingslucht (zuurstof) en een ontstekingsbron leiden tot een explosie. Primair kan een explosie worden voorkomen door ervoor te zorgen dat er een explosieve atmosfeer kan ontstaan door het wegnemen of weghouden van alle brandbare stoffen en/of zuurstof. In voorkomende situaties kan de aanwezigheid van brandbare stoffen niet worden vermeden en omdat in bedrijfsomgevingen vaak mensen werken is het veelal niet praktisch om zuurstof weg te halen. Dit vormt een wezenlijke beperking voor de inzet van een conventioneel reinigingsvoertuig. De verbrandingsmotor daarvan vormt namelijk een ontstekingsbron waardoor met een conventioneel reinigingsvoertuig niet veilig in ATEX-zones kan worden geopereerd. Het gaat hierbij bijvoorbeeld om de reiniging in of bij chemische installaties en opslagdepots.

Met de onderhavige uitvinding wordt onder meer beoogd te voorzien in een reinigingsvoertuig waarmee tevens veilig kan worden gewerkt in ATEX-zones.

Om het beoogde doel te bereiken heeft een reinigingsvoertuig van de in de aanhef beschreven soort volgens de uitvinding als kenmerk dat de pompinrichting naast de primaire pompeenheid ten minste een secundaire pompeenheid omvat die al of niet rechtstreeks door een secundaire krachtbron wordt aangedreven, dat de secundaire krachtbron ten minste één elektromotor omvat, en dat de secundaire krachtbron onafhankelijk van de primaire krachbron door een elektrische voedingsbron wordt gevoed. De uitvinding berust daarbij op het inzicht dat het gevaar voor explosies in een ATEX-zone kan worden weggenomen, althans verkleind, door ontstekingsbronnen te elimineren. Doordat het reinigingsvoertuig conform de uitvinding over een secundaire krachtbron beschikt die onafhankelijk van de verbrandingsmotor elektrisch wordt gevoed, kan bij voorbeeld in een ATEX-zone veilig worden geopereerd door middel van louter de secundaire pompeenheid. Deze kan voldoende krachtig worden uitgevoerd om bijvoorbeeld een slurry of andere druiperige vervuilde laag die in een opslagdepot voor chemische stoffen of brandstoffen achterbleef veilig op te zuigen en te verwijderen. Hierdoor is het voertuig volgens de uitvinding breed inzetbaar, waarbij de primaire krachtbron kan worden ingezet om met vol vermogen te werken waar dit is toegelaten en met louter de secundaire krachtbron waar volkomen veilig dient te worden gewerkt.

De elektrische voeding van de secundaire krachtbron kan in principe op diverse wijzen worden vormgegeven. Een bijzondere uitvoeringsvorm van het reinigingsvoertuig volgens de uitvinding is in dit verband gekenmerkt doordat de elektrische voedingsbron een batterijpakket omvat dat door het reinigingsvoertuig wordt meegevoerd. Dankzij dit batterij- of accupakket kan het voertuig met de secundaire krachtbron volledig autonoom opereren. Door het batterijpakket zwaarder of lichter uit te voeren kan een geschikt compromis worden bereikt tussen bedrijfsduur enerzijds en ingenomen ruimte en massa anderzijds.

Een volstrekt unieke voorkeursuitvoeringsvorm van het reinigingsvoertuig volgens de uitvinding heeft als kenmerk dat de elektrische voedingsbron een aansluiting omvat op een lokaal elektriciteitsnet nabij het voertuig, in het bijzonder een aansluiting op een openbaar elektriciteitsnet. Aldus kan het voertuig worden aangesloten op een lokaal elektriciteitsnetwerk, in het bijzonder een openbaar lichtnet om van daaruit de secundaire krachtbron te voeden. Niet alleen leidt dit tot een onbeperkte bedrijfsduur, ook wordt aldus belangrijk op brandstofkosten bespaard in die situaties waarin de tweede krachtbron althans mede in werking is.

Met voordeel wordt in het reinigingsvoertuig volgens de uitvinding uitgegaan van een modulaire opzet waarbij een aangesproken zuigvermogen wordt afgestemd op een concreet werk. Met het oog daarop heeft een verdere bijzondere uitvoeringsvorm van het reinigingsvoertuig volgens de uitvinding als kenmerk dat de ten minste ene primaire pompeenheid ten minste een eerste en een tweede mechanische pompeenheid omvat die door tussenkomst van een schakelbare overbrenging met de primaire krachtbron zijn gekoppeld.

Meer in het bijzonder heeft een verdere uitvoeringsvorm van het reinigingsvoertuig daarbij als kenmerk dat elk van de mechanische pompeenheden een vermogen opneemt van de orde van grootte van tussen 30 en 40 kW, in het bijzonder van circa 35 kW. Aldus kan in iedere situatie het zuigvermogen van het voertuig in grote mate daarop worden afgestemd door een geschikte combinatie van geen, één of beide primaire krachtbronnen met al of niet de secundaire krachtbron in te schakelen. Met het oog daarop is een verdere bijzondere uitvoeringsvorm van het reinigingsvoertuig volgens de uitvinding gekenmerkt doordat de schakelbare overbrenging ten minste één aangedreven ingaande as omvat waaraan zowel de primaire krachtbron als de secundaire krachtbron zijn gekoppeld en dat de schakelbare overbrenging ten minste één aandrijvende uitgaande as omvat waaraan een aandrijflijn van het onderstel en de pompinrichting zijn gekoppeld zijn. De schakelbare overbrenging kan bijvoorbeeld vanuit een cabine van de bestuurder in een gewenste stand worden geschakeld. In een bijzondere uitvoering kan daarbij ook de aandrijflijn van het voertuig aan de secundaire krachtbron worden gekoppeld zodat het voertuig als geheel zich elektrisch aangedreven kan verplaatsen.

Het reinigingsvoertuig volgens de uitvinding leent zich met name om in een ATEX omgeving te worden ingezet. Een belangrijke toepassing in dat verband is het reinigen van chemische installaties en opslagdepots. Daarbij dient steeds rekening te worden gehouden met de mogelijke aanwezigheid van licht ontvlambare en explosiegevaarlijke stoffen en dient dan ook iedere mogelijke ontstekingsbron zoveel mogelijk te worden uitgesloten. Het reinigingsvoertuig volgens de uitvinding kan hierop inspelen door in een dergelijk geval uitsluitend van de secundaire, elektrische krachtbron gebruik te maken.

Voor dergelijke situaties leent zich met name een praktische uitvoeringsvorm van het reinigingsvoertuig volgens de uitvinding dat is gekenmerkt doordat de secundaire voedingsbron in staat en ingericht is om aan de secundaire krachtbron een vermogen te leveren van de orde van grootte van tussen 10 en 50 kW, meer in het bijzonder tussen 10 en 30 kW, en bij voorkeur van circa 16,5 kW. Dit motorvermogen blijkt in de praktijk enerzijds toereikend om natte drap (slurry) en dergelijke adequaat op te nemen, terwijl anderzijds, met name binnen het laatsgenoemde gebeid, een dergelijk vermogen nog uit een standaard krachtstroom- of draaistroomaansluiting van een openbaar lichtnet kan worden geleverd en bovendien, indien geput uit een batterij pakket, een doeltreffende bedrijfsduur biedt. Hierdoor is het voertuig bijzonder veelzijdig inzetbaar.

In voorkomende gevallen is het nodig op een oppervlaktevervuiling eerst los te maken vooraleer deze kan worden opgezogen en verwijderd. Voor dergelijke gevallen biedt een verdere bijzondere uitvoeringsvorm van het reinigingsvoertuig volgens de uitvinding uitkomst doordat dit is gekenmerkt doordat het voertuig naast de zuiginstallatie tevens een hogedrukinstallatie omvat, welke hogedrukinstallatie een hogedrukpomp omvat met een elektrische krachtbron die door de elektrische voedingsbron wordt gevoed, en meer in het bijzonder doordat de hogedrukpomp de secundaire krachtbron als krachtbron omvat.

De constructieve opbouw en uitvoering van het reinigingsvoertuig volgens de uitvinding kan in beginsel naar wens worden gekozen. In dat opzicht heeft en een verdere bijzondere uitvoeringsvorm van het voertuig als kenmerk dat het onderstel ten minste één van een (zelfjrijdend onderstel en een getrokken onderstel, in het bijzonder een oplegger of aanhanger, omvat.

De uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan de hand van een uitvoeringsvorm en een bijbehorende tekening. In de tekening toont: figuur 1 een zij-aanzicht van een uitvoeringsvoorbeeld van een reinigingsvoertuig volgens de uitvinding; en figuur 2 een werkingsprincipe van het motorische deel van het reinigingsvoeryug van figuur 1.

Hierbij zij opgemerkt dat de figuren zuiver schematisch en niet op schaal zijn getekend. Met name kunnen omwille van de duidelijkheid sommige dimensies in meer of mindere mate overdreven zijn weergegeven. Overeenkomstige delen zijn in de figuren met eenzelfde verwijzingscijfer aangeduid.

In figuur 1 is schematisch een uitvoeringsvoorbeeld van een reinigingsvoertuig volgens de uitvinding weergegeven. Het reinigingsvoertuig gaat uit van een rollend onderstel 10 met een bestuurderscabine 11 en daaronder (in figuur 1 niet zichtbaar) een conventionele verbrandingsmotor 13 als primaire krachtbron. Het gaat daarbij gewoonlijk om een dieselmotor, waartoe het voertuig is uitgerust met een dieseltank 12 van een adequate inhoud. Voor het voertuig kan worden uitgegaan van een bestaand, commercieel verkrijgbaar vrachtwagenonderstel. De verbrandingsmotor is aan een aandrijflijn 15 van het voertuig gekoppeld en voorziet in een autonome voortbeweging van het voertuig waarmee het voertuig naar een plaats van bestemming kan worden gebracht.

Op het onderstel bevindt zich een opbouw die het voertuig tot een reinigingsvoertuig maakt. Deze opbouw omvat in de eerste plaats een onderdrukkamer 20 voorzien van een zuigaansluiting 25 waaraan een zuigleiding kan worden gekoppeld. Teneinde in de onderdrukkamer een onderdruk te onderhouden beschikt het voertuig over een zuiginstallatie 30 die in open communicatie met de onderdrukkamer verkeert om daarin een onderdruk op te leggen. Deze onderdruk vertaalt zich naar een luchtstroom via de aan de zuigaansluiting 25 gekoppelde zuigleiding (slang) waarmee vuil van een oppervlak kan worden opgenomen en naar de onderdrukkamer meegevoerd. Een geschikte vuil- en vochtafscheider in de onderdrukkamer zorgt ervoor dat het opgenomen vuil in de onderdrukkamer wordt opgevangen om aan het einde van het werk daarin naar een geschikte (vergunde) locatie te worden afgevoerd of te worden overgebracht in een afzonderlijk transportvoertuig of een aanhanger.

De zuiginstallatie omvat in dit voorbeeld een primaire pompinrichting in de vorm van een eerste primaire pompeenheid 31 en een tweede primaire pompeenheid 32, die beide een opgenomen vermogen hebben van de orde van tussen 30 en 40 kW en door de primaire krachtbron, oftewel de brandstofmotor van het voertuig, worden aangedreven. Daarnaast omvat de zuiginstallatie conform de uitvinding een secundaire pompeenheid 33 die zijn vermogen aan een elektrisch krachtbron onttrekt. Deze secundaire krachtbron 33 is gebaseerd op een elektromotor met een maximum vermogen van tussen 10 en 30 kW en onttrekt zijn voeding aan een batterijpakket 34 dat op het voertuig is ondergebracht. Het hiervoor aangegeven maximum vermogen staat bovendien toe dat de secundaire pompeenheid 33 vanuit een lokaal elektriciteitdistributienetwerk, in het bijzonder een openbaar lichtnet, wordt gevoed. Hiertoe beschikt het voertuig over een krachtstroomaansluiting 35 waarmee het voertuig ter plaatse van een te reinigen locatie aan het lichtnet kan worden gekoppeld.

Uit deze secundaire krachtbron kan volledig onafhankelijk van de primaire krachtbron worden geput, zodat met behulp van de secundaire pompeenheid 33 (elektropomp) volledig elektrisch kan worden geopereerd. De elektropomp 33 is in het onderhavige voorbeeld volledig EX uitgevoerd, wat wil zeggen dat deze voldoet aan ATEX-95 en ATEX-137 richtlijn. Als zodanig kan en mag met een dergelijke elektropomp binnen een ATEX-zone worden gewekt. Het batterijpakket 34 voldoet aan dezelfde richtlijn en voorwaarden.

Doordat de brandstofmotor daarbij kan worden uitgeschakeld wordt aldus de aanwezigheid van deze ontstekingsbron geëlimineerd, waardoor het voertuig geschikt is om onder ATEX-regime te opereren. Hoewel het batterijpakket 34 onvermijdelijk een eindige bedrijfsduur oplegt, kan het voertuig eenmaal aangesloten op een lichtnet 35 voor lange duur volledig elektrisch opereren, waarbij tevens een belangrijke operationele kostenbesparing wordt gerealiseerd doordat alsdan geen relatief kostbare brandstof wordt verbruikt. In de praktijk is de hier toegepaste secundaire krachtbron 33 van circa 16,5 kW voldoende krachtig is om voorkomende ATEX werkzaamheden volledig zelfstandig uit te voeren.

Een werkingsschema van de zuiginstallatie is in verder detail in figuur 2 weergegeven. Een uitgaande as van de verbrandingsmotor 13 is via een eerste schakelbare overbrenging 50 (wissel-(versnellings)bak) aan de aandrijflijn 15 van het voertuig koppelbaar. Daarnaast zijn de beide primaire pompeenheden 31,32 via de overbrenging 50 met de verbrandingsmotor 13 koppelbaar. Daarbij is tussen de overbrenging 50 en beide pompeenheden een tweede schakelbare overbrenging 55 (tussen- (versnellings)bak) voorzien waarmee beide pompeenheden afzonderlijk van elkaar één van beiden of beiden gelijktijdig kunnen worden gekoppeld en ingeschakeld. In dit voorbeeld kennen beide pompeenheden 31,32 eenzelfde opgenomen vermogen van circa 35 kW zodat aldus een zuigvermogen van (afzonderlijk) 35 kW of (tezamen) 70 kW kan worden ontwikkeld. Daarnaast omvat de zuiginstallatie afzonderlijk van de verbrandingsmotor de secundaire pompeenheid 33 met een elektromotor van circa 16,5 kW. Deze kan volledig autonoom worden bedreven dan wel in combinatie met één of beide primaire pompeenheden 31,32. Aldus kunnen de volgende pompregimes worden uitgevoerd:

Regime: Ingeschakelde pompeenheden: Vermogen:

ATEX elektrisch uitsluitend de secundaire pomp 16,5 kW

elektrisch secundaire pomp gevoed vanuit de brandstofmotor 16,5 kW

laag vermogen één primaire pomp 35 kW

midden vermogen één primaire pomp en de secundaire pomp 51,5 kW

hoog vermogen beide primaire pompen 70 kW

maximaal vermogen beide primaire pompen en de secundaire pomp 86,5 kW

De secundaire pompeenheid 33 wordt bij voorkeur vanuit een vaste (kracht- of draaistroom) aansluiting 35 vanuit een lichtnet gevoed, maar kan eventueel ook voor kortere duur op het batterijpakket 34 opereren. Eventueel kan aan de verbrandingsmotor 13 via de overbrenging eveneens een generator 36 zijn gekoppeld, waarmee het batterijpakket 34 bij ingeschakelde verbrandingsmotor 13 wordt bij geladen. Dankzij de verschillende regimes waaronder het voertuig kan opereren, is het hier beschreven voertuig bijzonder veelzijdig en economisch inzetbaar, waarbij telkens slechts het zuigvermogen wordt aangewend dat door het betreffende werk wordt gevergd. Bovendien heeft het voertuig, dankzij de aanwezigheid van de elektropomp 33, het batterijpakket 34 en eventueel een generator, als unieke eigenschap dat al rijdend reeds een onderdruk in de tank 20 kan worden opgebouwd.

Hoewel de uitvinding hiervoor aan de had van louter een enkel uitvoeringsvoorbeeld nader werd toegelicht moge het duidelijk zijn dat de uitvinding daartoe geenszins is beperkt. Integendeel zijn binnen het kader van de uitvinding voor een gemiddelde vakman nog vele variaties en verschijningsvormen mogelijk.

Zo is in het uitvoeringsvoorbeeld uitgegaan van een voertuig met uitsluitend een verbrandingsmotor als primaire krachtbron, maar kan het voertuig tevens hybride zijn waarbij de verbrandingsmotor en een elektromotor in tandem als primaire krachtbron dienen die voor de voorstuwing van het voertuig verantwoordelijk is. In het bijzonder kan deze elektromotor daarbij de secundaire krachtbron omvatten.

Bovendien kan de zuiginstallatie behalve op het trekkende voertuig zelf ook geheel of gedeeltelijk zijn ondergebracht op een getrokken aanhanger of oplegger die dan aan een trekkend voertuig zijn gekoppeld. Met name kan ook het batterijpakket op een getrokken aanhanger worden ondergebracht en behalve vast tevens losneembaar en daardoor eenvoudig uitwisselbaar zijn uitgevoerd. Ook hierdoor kan de bedrijfsduur op batterij voeding belangrijk worden uitgebreid.

Voorts is het mogelijk om het voertuig tevens uit te rusten met een hogedruk installatie met een schoon- en al of niet separate vuilwatertank waaraan een hogedrukspuit kan worden gekoppeld om een verontreinig met een waterstraal onder hogedruk van een oppervlak los te maken vooraleer deze op te zuigen.

Claims (10)

1. Reinigingsvoertuig omvattende een rollend onderstel en omvattende een primaire krachtbron die in staat en ingericht is om het voertuig voort te bewegen, welke primaire krachtbron een verbrandingsmotor omvat, waarbij althans ten dele onverbrekelijk met het onderstel een zuiginstallatie is voorzien met een onderdrukkamer en een daaraan gekoppelde pompinrichting die in staat en ingericht is om in de onderdrukkamer een onderdruk te vestigen en te onderhouden, en waarbij de pompinrichting ten minste één primaire pompeenheid omvat die een eigen ingangsvermogen van de primaire krachtbron afneemt, met het kenmerk dat de pompinrichting naast de primaire pompeenheid ten minste een secundaire pompeenheid omvat die al of niet rechtstreeks door een secundaire krachtbron wordt aangedreven, dat de secundaire krachtbron ten minste één elektromotor omvat, en dat de secundaire krachtbron onafhankelijk van de primaire krachbron door een elektrische voedingsbron wordt gevoed.

2. Reinigingsvoertuig volgens conclusie 1 met het kenmerk dat de elektrische voedingsbron een batterijpakket omvat dat door het reinigingsvoertuig wordt meegevoerd.

3. Reinigingsvoertuig volgens conclusie 1 of 2 met het kenmerk dat de elektrische voedingsbron een aansluiting omvat op een lokaal elektriciteitsnet nabij het voertuig, in het bijzonder een aansluiting op een openbaar elektriciteitsnet.

4. Reinigingsvoertuig volgens één of meer der voorgaande conclusies met het kenmerk dat de ten minste ene primaire pompeenheid ten minste een eerste en een tweede mechanische pompeenheid omvat die door tussenkomst van een schakelbare overbrenging met de primaire krachtbron zijn gekoppeld.

5. Reinigingsvoertuig volgens conclusie 4 met het kenmerk dat elk van de mechanische pompeenheden een vermogen opneemt van de orde van grootte van tussen 30 en 40 kW, in het bijzonder van circa 35 kW.

6. Reinigingsvoertuig volgens conclusie 4 of 5 met het kenmerk dat schakelbare overbrenging ten minste één aangedreven ingaande as omvat waaraan zowel de primaire krachtbron als de secundaire krachtbron zijn gekoppeld en dat de schakelbare overbrenging ten minste één aandrijvende uitgaande as omvat waaraan een aandrijflijn van het onderstel en de pompinrichting zijn gekoppeld zijn.

7. Reinigingsvoertuig volgens één of meer der voorgaande conclusies met het kenmerk dat de secundaire voedingsbron in staat en ingericht is om aan de secundaire krachtbron een vermogen te leveren van de orde van grootte van tussen 10 en 50 kW, meer in het bijzonder tussen 10 en 30 kW, en bij voorkeur van circa 16,5 kW.

8. Reinigingsvoertuig volgens één of meer der voorgaande conclusies met het kenmerk dat het voertuig naast de zuiginstallatie tevens een hogedrukinstallatie omvat, welke hogedrukinstallatie een hogedrukpomp omvat met een elektrische krachtbron die door de elektrische voedingsbron wordt gevoed.

9. Reinigingsvoertuig volgens conclusie 8 met het kenmerk dat de hogedrukpomp de secundaire krachtbron als krachtbron omvat.

10. Reinigingsvoertuig volgens één of meer der voorgaande conclusies met het kenmerk dat het onderstel ten minste één van een (zelfjrijdend onderstel en een getrokken onderstel, in het bijzonder een oplegger of aanhanger, omvat.