ES2643765T3 - Mecanismo de elevación para un sistema de carga para vaciar contenedores - Google Patents

Description

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DESCRIPCION

Mecanismo de elevacion para un sistema de carga para vaciar contenedores

La presente invencion esta relacionada con un sistema de carga para vaciar contenedores de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1.

Existen muchos tipos y dimensiones de contenedores. El sistema de carga de acuerdo con la invencion es particularmente apropiado para contenedores con un volumen que vana desde 70 hasta aproximadamente 1.700 litros.

Los contenedores tales como los cubos de basura se suelen vaciar en la ubicacion del usuario utilizando un camion de basura. Estos camiones de basura estan provistos en la parte posterior de un sistema de carga. Este sistema de carga comprende un mecanismo de elevacion para engranar con un contenedor y para levantar y hacer girar este contenedor de tal manera que es vaciado en el interior del camion de basura. El mecanismo de engrane de dicho mecanismo de elevacion puede estar provisto de un peine o borde dentado que engrana debajo de un borde del contenedor. Este borde es pinzado en el otro lado por una placa. El movimiento de elevacion se realiza utilizando cilindros. Estos cilindros estan montados en un primer extremo exterior sobre un bastidor de elevacion adicional y en un segundo extremo exterior sobre un brazo de elevacion. Se requiere una cierta profundidad total para el mecanismo de elevacion con el bastidor de elevacion adicional. Esta profundidad alarga el camion de basura o reduce la capacidad de carga del mismo. Dado que el mecanismo de elevacion esta situado en la parte posterior de un camion de basura, es decir, detras del eje trasero del mismo, la presion sobre el eje delantero del camion de basura se reduce debido al mecanismo de elevacion. De este modo este eje delantero tiende a moverse hacia arriba de tal manera que en un caso extremo las ruedas de un camion de basura pueden levantarse del suelo. El resultado de esto es que la capacidad de carga de un camion de basura se limita para impedir esto. Por lo tanto esto reduce la capacidad de carga del camion de basura.

El documento FR 2 528 810 describe un sistema de carga de un camion de basura de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1.

La presente invencion tiene por objeto proporcionar un sistema de carga con el cual se puedan recoger artfculos tales como basura de una manera mas eficiente.

Este objeto se consigue con un sistema de carga para vaciar contenedores de acuerdo con la reivindicacion 1.

Al proporcionar los cilindros directamente sobre o cerca de los montantes verticales del sistema de carga es posible prescindir substancialmente de un bastidor de elevacion adicional sobre el cual se tienen que montar estos cilindros. Al prescindir de este bastidor la masa del mecanismo de elevacion global, y de ese modo de todo el sistema de carga, se reduce. Esto consigue que se obtenga una mayor capacidad de carga del camion de basura. Al reducir la masa detras del eje trasero de un camion de basura como resultado de prescindir de este bastidor, en su lugar se puede colocar mas carga en el espacio situado detras de este eje sin que la presion sobre el eje delantero del camion de basura disminuya por debajo del valor lfmite. Ademas, la colocacion de los cilindros preferiblemente directamente sobre o al menos en la cercama inmediata de los montantes verticales del sistema de carga consigue que el eje de elevacion se extienda a lo largo de substancialmente toda la anchura del sistema de carga. Esto se consigue porque los montantes verticales del sistema de carga se colocan substancialmente en la lmea de los laterales de un camion de basura. De este modo se proporciona un sistema de carga a lo largo de toda la anchura del camion de basura. Mediante la colocacion de los cilindros sobre los montantes verticales del sistema de carga, los cuales de esta forma quedan situados substancialmente en lmea con el lateral del camion de basura, se puede extender el eje de elevacion a lo largo de substancialmente toda la anchura del camion de basura. Esto consigue que se obtenga una abertura maxima en la cual se pueden vaciar contenedores utilizando el mecanismo de elevacion. Al prescindir del bastidor de elevacion adicional, la abertura para vaciado de los contenedores es mayor en direccion vertical. Una importancia de esto en que los contenedores se tienen que elevar a menor altura con el mecanismo de elevacion. Las bolsas de basura tambien se pueden colocar con mayor facilidad en la abertura dado que necesitan ser elevadas o lanzadas a menor altura para ser depositadas en el camion de basura. Dichas bolsas de basura se tienen que lanzar a menor distancia debido a la menor profundidad global que se obtiene mediante el mecanismo de elevacion. Un contenedor para su vaciado es inclinado hacia dentro en una posicion comparativamente alta con respecto a otros mecanismos conocidos. De este modo la abertura de carga ampliada se utiliza de forma optima. De acuerdo con la invencion los al menos dos cilindros estan conectados operativamente a una valvula de alivio de presion con lo cual el mecanismo de elevacion se puede colocar a una mayor distancia de una superficie del suelo con el objetivo de proteccion del mismo en el caso de obstaculos y/o de una superficie de carretera. Debido a la provision de esta valvula de alivio de presion, los cilindros se pueden mover de tal manera que se puede conseguir una gran distancia entre estos cilindros y la superficie del suelo. Esto se consigue porque, en caso de que un obstaculo ejerza una fuerza determinada, la presion hidraulica en los cilindros aumentara. Se abre entonces la valvula de alivio de presion de modo que el mecanismo de elevacion se mueve hacia arriba sin que se produzca dano al sistema. Esto es particularmente ventajoso en el caso de que se proporcionen obstaculos tales como un bordillo o badenes para reduccion de velocidad sobre o en la superficie del suelo. De este modo se puede impedir o reducir el dano a los cilindros y al mecanismo. Ademas, esto tambien reduce el riesgo de que algo a

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alguien quede atrapado entre el mecanismo de elevacion con los cilindros y la superficie del suelo. El uso de la valvula de alivio de presion incrementa la seguridad del mecanismo y tambien reduce costes de mantenimiento que son resultado del dano.

En una realizacion preferida de acuerdo con la presente invencion los al menos dos cilindros estan conectados operativamente en una configuracion maestro-esclavo con el objetivo de evitar fuerzas de torsion.

Al proporcionar los cilindros preferiblemente directamente sobre un montante vertical, o al menos en las cercamas del mismo, del sistema de carga se ejercera un mayor efecto de momento sobre el mecanismo de elevacion durante la elevacion de un contenedor en comparacion con un sistema de carga conocido en el cual el cilindro esta situado muy cerca del contenedor a elevar y esta montado sobre el bastidor de elevacion. El eje de elevacion esta por lo tanto bajo esfuerzos de torsion y de flexion relativamente grandes. Proporcionar los cilindros en una configuracion maestro-esclavo impide que el eje de elevacion quede suspendido asimetricamente y que el contenedor a vaciar no permanezca suficientemente horizontal. Esto consigue que no sea necesario dar al mecanismo de elevacion una forma innecesariamente ngida. Una de las ventajas de dicha configuracion maestro-esclavo es que al eje de elevacion se le puede dar una forma relativamente ligera. Esta reduccion de peso se puede utilizar entonces para una mayor capacidad de carga como se ha descrito anteriormente. Al conectar los cilindros de accionamiento hidraulico en serie en una configuracion maestro-esclavo, y al seleccionar aqu las dimensiones volumetricas de tal manera que se consiga la relacion deseada, los cilindros se mueven de forma substancialmente sincronizada. Esto impide que el eje de elevacion y/o el mecanismo de elevacion se retuerzan y/o se doblen. En comparacion con otros sistemas, tales como valvulas de sincronizacion hidraulica o controles de sincronizacion electronica, la configuracion maestro-esclavo tiene la ventaja de que se puede implementar de forma mas barata y de que es menos propenso a avenas. Ocurre ademas que durante la realizacion de un movimiento de elevacion el extremo exterior de los cilindros se extendera totalmente, por lo cual ambos cilindros por ejemplo en el caso de una fuga o de un atascamiento, se pueden colocar en posicion sincronizada (puesta a cero) en el caso poco probable de que se produzca una desviacion.

Por razones de seguridad se proporcionan preferiblemente uno o mas muelles sobre el eje de elevacion o cerca de el para proteger al mecanismo de elevacion. Mientras el mecanismo de elevacion inclina o hace girar a un contenedor, este ultimo ejerce una fuerza sobre, entre otras partes, el eje de elevacion. Dependiendo en parte de la masa en dicho contenedor, esta carga puede ser no despreciable. Los muelles se proporcionan por lo tanto para amortiguar esta carga pico. En lugar de estos muelles se pueden proporcionar otros elementos elasticos y/o elementos de amortiguacion.

Preferiblemente tambien se proporciona una cubierta o placa deslizante para la basura con el giro permitido con respecto al mecanismo de engrane con el objetivo de cubrir el mecanismo de engrane. Esta cubierta tiene el giro permitido y cubre al peine o a los dientes del mecanismo de engrane. Esto incrementa la seguridad del mecanismo de elevacion. De este modo una ventaja adicional es que, cuando por ejemplo se estan colocando bolsas de basura en el camion de basura, no se pueden enganchar detras de un peine. Esto evita la posibilidad de que estas bolsas se rasguen y de que el contenido de las mismas acabe en el lugar equivocado. Tambien es una posibilidad dotar a los cilindros de un sistema de medida de la longitud con el objetivo de determinar la posicion del mecanismo de elevacion. Esto incrementa la controlabilidad de todo el mecanismo de elevacion, lo cual ademas incrementa la seguridad del sistema.

En una realizacion preferida ventajosa de acuerdo con la presente invencion el sistema de carga esta provisto de un sistema de pesado para pesar un contenedor a vaciar.

Proporcionar un sistema de pesado consigue que se pueda medir el contenido de un contenedor individual. De este modo se puede monitorizar por ejemplo la carga total sobre el sistema. Tambien es posible hacer un seguimiento de cuanto desecha un usuario por medio del contenedor. Para ello dicho contenedor puede estar provisto de una identificacion, por ejemplo en forma de un chip RFID, el cual es lefdo durante la operacion. Este sistema de pesado se puede utilizar de forma manual, semi-automatica o totalmente automatica. Esto ocurre tambien para el propio sistema de carga.

En una realizacion preferida adicional de acuerdo con la presente invencion el sistema de carga comprende una grna para abrir una tapa de un contenedor.

Al dotar al sistema de carga de una grna en la posicion correcta se puede abrir de manera automatica una tapa de un contenedor a vaciar. Esto es importante en el caso de, entre otros, los denominados contenedores de tipo EN- 840. Esto reduce las operaciones manuales que se tienen que realizar, por lo cual los contenedores se pueden vaciar de manera mas eficiente.

En una realizacion preferida ventajosa adicional de acuerdo con la presente invencion un sistema de carga comprende un elemento de detencion para detener a un contenedor durante el vaciado del mismo.

La colocacion de un elemento de detencion con forma de barra en direccion de la anchura en la abertura de carga de por ejemplo el camion de basura impide que el contenedor sea catapultado hacia el interior de por ejemplo el

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camion de basura durante el movimiento de elevacion, y en concreto impide el giro del contenedor durante este movimiento. Este movimiento de catapultado del contenedor provoca dano al interior de por ejemplo el camion de basura. En ese caso el elemento de detencion detendra al contenedor a vaciar e impide que el contenedor desaparezca, con su posible contenido, dentro de por ejemplo el camion de basura.

La invencion tambien esta relacionada con un camion de basura provisto de un sistema de carga como se ha descrito anteriormente de acuerdo con la reivindicacion 8, y con un metodo para vaciar un contenedor de acuerdo con la reivindicacion 9.

Ventajas, rasgos y detalles adicionales de la invencion se explican sobre la base de realizaciones preferidas de la misma, donde se hace referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:

- La figura 1 muestra una vista desde atras de un camion de basura con sistema de carga de acuerdo con la invencion;

- La figura 2 muestra una vista del sistema de carga de la figura 1;

- La figura 3 muestra un detalle del extremo exterior del eje de elevacion;

- La figura 4 muestra una vista del montaje de la placa de pinzado sobre el eje de elevacion;

- La figura 5 muestra un detalle de la figura 4 sin elementos resilientes;

- La figura 6 muestra una vista del mecanismo de engrane;

- Las figuras 7A y B muestran la inclinacion de un contenedor en el sistema de carga de la figura 1; y

- La figura 8 muestra una representacion esquematica de los cilindros que actuan conjuntamente para los brazos de elevacion;

Un camion 2 de recogida de basura (figura 1) provisto de un sistema 4 de carga se utiliza para vaciar contenedores 6. Los contenedores 6 son, entre otros, contenedores del tipo EN 840-1, -2, -3 y -4 con volumenes respectivos de 80-360 litros, 500-1200 litros, 770, 1100 y 1300 litros, y 750-1700 litros. Ademas, tambien es posible utilizar el sistema 4 de carga para colocar bolsas de basura en el camion 2 de basura. Con este objetivo el camion 2 de basura esta provisto de una gran abertura 8 de carga. Esta abertura 8 de carga esta limitada en los laterales por paredes 10 laterales del camion 2 de basura. Para ello el sistema 4 de carga esta dotado de la misma anchura que el camion 2 de basura, por lo cual montantes verticales 12 del sistema 4 de carga estan situados substancialmente en lmea con la pared 10 lateral del camion 2 de basura. Sobre montantes verticales 12 estan montados brazos 14 de elevacion con los cuales se puede mover el mecanismo 16 de engrane con el objetivo de elevar un contenedor 6. Cuando se vacfa un contenedor 6, el mecanismo 16 de engrane realiza un movimiento de pivotamiento con el eje 18 de elevacion, en el cual el contenedor 6 es transportado boca abajo al interior de la abertura 8 de carga. El camion 2 de basura esta provisto de dos estribos 20 sobre los cuales se puede situar por ejemplo un basurero durante el movimiento del camion 2 de basura. El camion 2 de basura tambien esta provisto de dos topes o amortiguadores 22 de goma sobre los cuales se apoya un contenedor 6 durante el movimiento de pivotamiento. Estos amortiguadores 22, con la placa sobre la cual estan montados, tambien se implementan de tal manera que se pueden deformar en cierta medida cuando hacen contacto con obstaculos existentes sobre la superficie 24 del suelo. El sistema 4 de carga tambien esta provisto de dos grnas 26 fijadas a la parte superior de dicho sistema 4 de carga. La tapa de un contenedor se puede abrir empujandola con estas grnas 26 durante el movimiento de pivotamiento de tal manera que el contenido del contenedor 6 desaparece en el interior de la abertura 8 de carga. De forma similar, en la parte superior del sistema 4 de carga esta situado un elemento 28 de detencion, substancialmente a lo largo de toda la anchura de la abertura 8 de carga. Este elemento 28 de detencion impide que el contenedor 6 siga girando durante el movimiento de pivotamiento. En el caso de dicho giro continuado el contenedor 6, sin el elemento 28 de detencion, desaparecena completamente por la abertura 8 de carga, y por lo tanto en el interior del camion 2 de basura.

El mecanismo 16 de engrane (figura 2) engrana utilizando un peine 30 bajo el borde del contenedor 6. Durante la elevacion del contenedor 6 con el peine 30 la placa 32 de pinzado o placa envolvente se cierra, por lo cual el borde del contenedor es pinzado entre peine 30 y placa 32 de pinzado. El contenedor 6 no se puede separar del peine 32 debido a la placa 32 de pinzado. El eje 18 de elevacion se extiende a lo largo de toda la anchura de la abertura 8 de carga, y por lo tanto a lo largo de toda la anchura del camion 2 de basura. El eje 18 de elevacion esta conectado en un extremo exterior a un extremo 34 exterior (figura 3) del brazo 14 de elevacion. El eje 18 de elevacion esta provisto en el extremo exterior de un tope 36 final. La placa 32 de pinzado esta conectada mecanicamente cerca de un primer extremo exterior con dos soportes 38 de fijacion (figura 4) al eje 18 de elevacion. En este soporte 38 esta situado un muelle o elemento 40 resiliente de modo que se pueden absorber parcialmente choques sin que todo el eje 18 de elevacion tenga que ser fuertemente cargado de manera innecesaria. Los elementos 40 resilientes garantizan que el contenedor 6 y el sistema 4 de carga no se danan si entra entre ellos un obstaculo, tal como madera, basura, etc,.. Los elementos 40 resilientes tambien hacen posible que el contenedor 6 sea sacudido sin que

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el borde del contenedor sea fuertemente cargado de manera innecesaria. Aqu el contenedor 6 sigue girando en el movimiento de inclinacion y es frenado por la accion resiliente de los elementos 40 resilientes. El eje 18 de elevacion esta provisto de varias superficies 42 de contacto (figura 5) a las cuales estan conectados elementos 40 resilientes. El brazo 14 de elevacion (figura 2) esta montado en un primer extremo exterior sobre el montante vertical 12 por medio del eje 44. El eje 18 de elevacion esta montado sobre el otro extremo del brazo 14 de elevacion. El movimiento de pivotamiento del brazo 14 de elevacion se obtiene utilizando un primer cilindro 46. El cilindro 46 esta montado en un extremo exterior para que gire alrededor del eje 48 y esta conectado en la otra parte extensible al brazo 14 de elevacion a traves de un eje 50. Cuando el primer cilindro 46 se extiende el brazo 14 de elevacion realizara un movimiento de pivotamiento, mediante el cual es posible vaciar un contenedor 6. En el otro lado del sistema 4 de carga se proporciona un segundo cilindro 52 el cual esta montado de la misma manera sobre el brazo 14 de elevacion en este lado del sistema 4 de carga.

El mecanismo 16 de engrane (figura 6) tiene una cubierta o placa 54 deslizante para la basura, la cual en una posicion de reposo esta situada por encima de la placa 32 de pinzado y del peine 30 de tal manera que estos estan cubiertos. Esto incrementa la seguridad. Asimismo, es posible colocar bolsas de basura en la abertura 8 de carga del camion 2 de basura cuando la cubierta 54 esta cerrada. El mecanismo 56 controla el movimiento relativo del peine 30 y de la placa 32 de pinzado de una manera conocida por sf misma. Este movimiento relativo entre peine 30 y placa 32 de pinzado (figuras 7A y 7B) tiene lugar durante el movimiento de pivotamiento del contenedor 6.

Se muestra de manera esquematica la configuracion de primer cilindro 46 y segundo cilindro 52 (figura 8). Estos cilindros 46, 52 no estan situados en la posicion de la maxima carga resultante del movimiento de pivotamiento con contenedores 6. Por el contrario los cilindros 46, 52 estan situados en el extremo exterior del eje 18 de elevacion, substancialmente en lmea con la pared 10 lateral del camion 2 de basura. Aunque como resultado de ello el eje de elevacion esta en principio bajo mayor esfuerzo de torsion y de flexion, los cilindros 46, 52 de accionamiento hidraulico estan conectados en serie. Seleccionando correctamente las dimensiones volumetricas de los cilindros 46, 52 de manera conocida los cilindros 46, 52 siempre se mueven de forma sincronizada. De este modo se evitan la torsion del bastidor, y la flexion del mismo. Utilizando esta configuracion relativamente barata se obtiene un sistema robusto en comparacion con sistemas de accionamiento conocidos para sistemas 4 de carga de camiones 2 de basura. Utilizando la configuracion maestro-esclavo con primer cilindro 46 como maestro y segundo cilindro 52 como esclavo, el movimiento de estos cilindros 46, 52 se controla utilizando la valvula 58. El fluido hidraulico se transporta a traves de conductos 60 hacia y desde los cilindros 46, 52 por medio de esta valvula 58. De este modo el movimiento de pivotamiento deseado del sistema 4 de carga se puede realizar de manera sincronizada. La valvula 58 se puede accionar manualmente asf como electricamente por medio de un control central. El primer cilindro 46 tambien esta provisto de una valvula 62. El segundo cilindro 52 tambien esta provisto de una valvula 64. Las valvulas 62, 64 son accionadas mecanicamente cuando los cilindros se recogen o se extienden totalmente. En el caso poco probable de una diferencia de sincronizacion se puede hacer una correccion por medio de las valvulas 62, 64. Por medio de una valvula 66 de alivio de presion el sistema 4 de carga se puede mover hacia arriba en cuanto hace contacto con un obstaculo existente en la superficie 24 del suelo para evitar dano al sistema 4 de carga. La valvula 66 limita la fuerza hacia abajo del mecanismo de elevacion. La valvula 68 limita la fuerza de elevacion y puede ser accionada electricamente mediante un control central. En el camion 2 de basura esta montada una bomba 70 hidraulica. El aceite esta en comunicacion con un deposito 72 central montado en el camion 2 de basura. La valvula 74 de cierre garantiza que el mecanismo no desciende en el caso de presion insuficiente de la bomba, y tambien sirve como elemento de seguridad en el caso de un conducto roto.

La presente invencion no esta limitada de ninguna manera a la realizacion preferida anteriormente descrita. Los derechos buscados son definidos por las siguientes reivindicaciones, dentro de cuyo alcance se pueden concebir muchas modificaciones.

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   REIVINDICACIONES

   1. Sistema (4) de carga para vaciar contenedores (6), comprendiendo el sistema (4) de carga montantes verticales (12) y un mecanismo de elevacion que comprende ademas:

   - dos brazos (14) de elevacion montados sobre (en) los montantes verticales (12);

   - un eje (18) de elevacion montado entre los dos brazos (14) de elevacion y que se extiende a lo largo de substancialmente toda la anchura del sistema (4) de carga;

   - un mecanismo (16) de engrane fijado al eje (18) de elevacion para levantar un contenedor (6); y

   - al menos dos cilindros (46, 52) situados sobre o cerca de los montantes verticales (12) para mover los brazos (14) de elevacion,

   caracterizado por que los al menos dos cilindros (46, 52) estan conectados operativamente a una valvula (66) de alivio de presion, donde en caso de que un obstaculo ejerza una fuerza determinada sobre el mecanismo de elevacion de tal manera que la presion en los al menos dos cilindros (46, 52) aumente, la valvula (66) de alivio de presion se abre de modo que el mecanismo de elevacion se mueve hacia arriba y se situa a una mayor distancia de una superficie del suelo para proteger al mecanismo de elevacion.
2. 2. Sistema (4) de carga de acuerdo con la reivindicacion 1, en el cual los al menos dos cilindros (46, 52) estan conectados operativamente en una configuracion maestro-esclavo.
3. 3. Sistema (4) de carga de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, que comprende ademas una placa (32) de pinzado conectada con soportes (38) al eje (18) de elevacion para pinzar un borde del contenedor (6) sobre el mecanismo (16) de engrane, en el cual los soportes (38) estan dotados de uno o mas muelles (40) para absorber parcialmente choques.
4. 4. Sistema (4) de carga de acuerdo con una o mas de las reivindicaciones 1-3, en cual sobre el eje (18) de elevacion se proporciona una cubierta (54) con el giro permitido con respecto al mecanismo (16) de engrane para cubrir al mecanismo (16) de engrane.
5. 5. Sistema (4) de carga de acuerdo con una o mas de las reivindicaciones anteriores, que comprende ademas un sistema de pesado para pesar un contenedor (6) a vaciar.
6. 6. Sistema (4) de carga de acuerdo con una o mas de las reivindicaciones anteriores, que comprende ademas una grna (26) fijada a una parte superior del sistema (4) de carga, tal que durante el movimiento de pivotamiento del contenedor (6), en el cual el contenedor (6) es transportado boca abajo para su vaciado, una tapa del contenedor (6) se abre al ser empujada por la grna (26).
7. 7. Sistema (4) de carga de acuerdo con una o mas de las reivindicaciones anteriores, que comprende ademas un elemento (28) de detencion fijado a una parte superior del sistema (4) de carga, tal que durante el movimiento de pivotamiento del contenedor (6), en el cual el contenedor (6) es transportado boca abajo para su vaciado, el elemento (28) de detencion impide que el contenedor (6) siga girando.
8. 8. Camion (2) de basura provisto de un sistema (4) de carga de acuerdo con una o mas de las reivindicaciones anteriores.
9. 9. Metodo para vaciar un contenedor (6), que comprende:

   - dotar a un camion (2) de basura de un sistema (4) de carga de acuerdo con la reivindicacion 8;

   - engranar con un contenedor (6) a vaciar utilizando el sistema (4) de carga;

   - vaciar el contenedor (6) con el sistema (4) de carga; y

   - bajar el contenedor (6) vaciado.
10. 10. Metodo de acuerdo con la reivindicacion 9, que comprende ademas los pasos de:

    - abrir la valvula (66) de alivio de presion en caso de que un obstaculo ejerza una fuerza determinada sobre el mecanismo de elevacion y de que la presion en los al menos dos cilindros (46, 52) aumente; y

    - mover el mecanismo de elevacion hacia arriba.