NL1007388C2 - Werkwijze en inrichting voor het bepalen van de massa van een gestorte inhoud van een afvalhouder. - Google Patents

Description

975166/AA/mho

Korte aanduiding: werkwijze en inrichting voor het bepalen van de massa van een gestorte inhoud van een afvalhouder.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het bepalen van een gewichtsafhankelijke grootheid voor een gestorte inhoud van een afvalhouder, omvattende het zodanig omhoog verplaatsen, kantelen en terug verplaatsen van de 5 houder dat de houder geleegd wordt, het tijdens het omhoog verplaatsen meten van het brutogewicht van de houder met inhoud, het tijdens het omlaag verplaatsen meten van het tarragewicht van de houder, en het afhankelijk van het brutogewicht en het tarragewicht berekenen van de waarde van 10 de gewichtsafhankelijke grootheid.

Het is bekend dat een dergelijke werkwijze toegepast wordt voor het in een laadruimte van een vuilnisauto legen van houders die in het bijzonder huishoudelijk afval bevatten. Door het bepalen van het gewicht van de inhoud van de 15 houders kan de beladingsgraad van de auto bepaald worden, zodat een controlemogelijkheid verkregen wordt voor de door middel van een weegbrug van een afvaldepot bepaalde waarde van het nettoafvalgewicht van de auto waarvoor een exploitant van de auto financieel aangeslagen kan worden. Ander-20 zijds is het mogelijk individuele aanbieders van de houders afhankelijk van het vastgestelde nettogewicht van de inhoud ervan financieel aan te slaan. Toepassing hiervan heeft als bezwaar dat de berekende waarden van de nettogewichten tamelijk onnauwkeurig zijn, waardoor voor de aanbieders van 25 de houders slechts een grove financiële aanslagregeling opgesteld kan worden en deze aanbieders minder gemotiveerd worden zo weinig mogelijk afval te produceren, hetgeen weer nadelig is voor het milieu.

De onnauwkeurigheid van de berekende waarden van de 30 nettogewichten heeft verschillende oorzaken. Ten eerste is het bij de bekende werkwijze noodzakelijk dat zowel tijdens de opgaande verplaatsing als tijdens de neergaande verplaatsing alleen het gewicht gemeten wordt wanneer de snelheid 1007388 - 2 - van deze verplaatsing eenparig is. De mechanische inrichting die daarvoor moet zorgen is daar echter zeer moeilijk toe in staat. Bij een hydraulische hefinrichting moet tijdens de eenparige beweging bijvoorbeeld een constante volumestroom 5 van het medium naar hefcilinders gerealiseerd worden en kunnen als gevolg van statische wrijving tussen het medium en de binnenwand van transportslangen en dergelijke voor het medium stoten in de beweging optreden. Verder grijpen de uiteinden van de hefcilinders doorgaans aan op punten die 10 bij een constante mediumstroom afbreuk doen aan de gewenste eenparigheid van de beweging, zodat de mediumstroom hier voor, afhankelijk van de hefhoogte, gecompenseerd zou moeten worden. Verder hebben gewichtsmeters ("load cells") een voorkeursmeetrichting, d.w.z. dat een uitgangssignaal ervan 15 een in een bepaalde richting vectorieel ontbonden component van het gewicht voorstelt en niet het totale gewicht. Omdat de vectorieel ontbonden gewichtscomponent afhankelijk is van de hoek tussen de voorkeursmeetrichting van de gewichtsmeter en een verticale lijn ontstaat daarbij een meetfout die 20 afhankelijk is van de hellingshoek van het voertuig en van de zwaaihoek van een hefarm waaraan de meter bevestigd is en die voor het heffen van de houder gebruikt wordt.

Het gevolg van de genoemde bezwaren is dat het gewicht van de houder slechts tijdens een relatief klein gedeelte 25 van de totale verplaatsingshoogte bepaald kan worden, terwijl de uiteindelijke meetfout toch nog significant is.

Verder wordt door middel van de bekende werkwijze het gewicht en niet de massa van de afvalhouder bepaald, terwijl het gewicht afhankelijk is van de geografisch verschillende 30 gravitatieversnelling.

De uitvinding beoogt de hiervoorgenoemde bezwaren op te heffen.

Deze doelstelling wordt volgens de uitvinding bereikt door middel van de werkwijze als beschreven in conclusie 1.

35 Hierdoor is de berekende massagrootheid in hoge mate ongevoelig voor veranderingen van de versnelling van de houder tijdens de verplaatsingen omhoog en omlaag ervan en is de berekende massawaarde in hoge mate ongevoelig voor het 1007388 - 3 - al of niet zuiver verticaal zijn van deze verplaatsingen. Hierdoor kunnen de metingen en berekeningen zich over langere gedeelten van deze verplaatsingen uitstrekken en kunnen onderlinge verschillen van de meetwaarden gecompenseerd 5 worden. Verder wordt hierdoor een grote nauwkeurigheid van de berekende massa van de inhoud van de houder bereikt.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een inrichting als beschreven in conclusie 4.

Andere eigenschappen en voordelen van de uitvinding 10 zullen blijken uit de hiernavolgende toelichting in combinatie met de bijgevoegde figuur.

De figuur toont een achterste gedeelte 1 van een vuilnisauto, in het bijzonder voor het verzamelen van huisvuil. Het achterste gedeelte 1 van het voertuig is een laadgedeel-15 te en heeft een onderste transportkanaal 2 met een bodem 3 en een stortopening 4 en daarboven, en gescheiden daarvan, een bovenste transportkanaal 5 met een bodem 6 en een stortopening 7.

Aan de achterzijde van het voertuig is een hefinrich-20 ting aangebracht die twee gelijke, evenwijdige armen 10 omvat, waarvan voorste uiteinden draaibaar om een gemeenschappelijke as 11 zijn en waarvan achterste uiteinden draaibaar om een gemeenschappelijke as 12 aan een aangrijp-stoel 14 gekoppeld zijn.

25 Een voorste uiteinde van een hydraulische cilinder 15 is draaibaar om een horizontale as 16 aan het voertuig gekoppeld, terwijl een achterste uiteinde van de cilinder 15 draaibaar om een horizontale as 17 en op afstand van de hartlijn van de arm 10 aan de arm 10 gekoppeld is. Door 3 0 middel van de cilinder 15 kan de stoel 14 ten opzichte van het voertuig volgens een met de dubbele pijl 18 aangegeven gebogen baan omhoog en omlaag verplaatst worden.

De stoel 14 omvat een voorste gedeelte 21 en een achterste gedeelte 22 waartussen een gewichtsopnemer ("load 35 cell") 24 aangebracht is. Op de gewichtsopnemer 24 is een versnellingsopnemer 25 bevestigd. De voorkeursmeetrichtingen van de opnemers 24, 25, d.w.z. de richtingen waarin zij de grootste en/of nauwkeurigste meetsignalen leveren, zijn bij 1007388 - 4 - voorkeur evenwijdig aan elkaar.

Tussen de stoel 14 en het achterste gedeelte l van het voertuig is een op zich bekende constructie aangebracht, waarvan een gedeelte van een cilinder 26 getoond is en door 5 middel waarvan de stoel 14 volgens de dubbele pijl 27 om de as 12 gedraaid kan worden zonder dat dit invloed heeft op een door de gewichtsopnemer 24 geleverd meetsignaal.

Aan de bovenkant van het achterste gedeelte 22 van de stoel 14 is een opneemkam 28 aangebracht.

10 Aan de onderzijde heeft het achterste gedeelte 22 van de stoel 14 een flexibele zuignap 29, waarvan een zuigkamer aan de achterzijde open is en in verbinding staat met niet getoonde evacuatiemmiddelen.

Nabij een onderste positie van de stoel 14 is aan het 15 voertuig een behuizing 31 aangebracht waarin niet nader getoonde optische detectiemiddelen aangebracht zijn voor het detecteren van een of meer eigenschappen van een door de opneemkam 28 en de zuignap 29 aangegrepen object.

De gewichtsopnemer 24, de versnellingsopnemer 25 en de 20 detectiemiddelen in de behuizing 31 zijn electrisch verbonden met een niet getoonde computerinrichting die in de bestuurderscabine van het voertuig aangebracht is.

De stoel 14 is geschikt voor het door middel van de opneemkam 28 en de zuignap 29 ervan aangrijpen en vasthouden 25 van verschillende soorten houders met verschillende afmetingen en inhouden zoals de getoonde houder 33. De houder 33 omvat een vat 34 en een deksel 35 dat aan een achterzijde van de houder 33 draaibaar is om een horizontale as. Het vat 34 heeft aan de bovenkant een naar beneden gevouwen kraag of 3 0 rand 3 7 waarin aan de voorkant de opneemkam 28 kan steken voor het daaraan kunnen ophangen van de houder 33. Aan de voorzijde van de houder 33 is een etiket 38 aangebracht waarop zich een codegebied 39, bijvoorbeeld bestaande uit stippen, bevindt dat een of meer eigenschappen van de houder 3 5 14 bepaalt. Enkele van de eigenschappen die direct, of door tussenkomst van het raadplegen van een databestand, uit het codegebied 39 afgeleid kan worden, geven aan van welke soort de houder is, d.w.z. welke grootte de houder 33 heeft en/of 1 0 0 7 3 8 8 - 5 - voor welke soort inhoud de houder bestemd is. Met betrekking tot het laatste kan opgemerkt worden dat een houder alleen bestemd kan zijn voor het daarin deponeren van composteerbaar afval, alleen voor niet-composteerbaar afval of voor 5 beide soorten afval. In het laatste geval kan de houder 33 voorzien zijn van een verticaal schot 42 dat de houder 33 verdeelt in een voorste compartiment 43 voor bijvoorbeeld composteerbaar materiaal en achterste compartiment 44 voor bijvoorbeeld niet-composteerbaar materiaal.

10 De werking van de inrichting is als volgt:

Vanuit een met streepjeslijnen getoonde onderste positie A van de hef- en kantelmiddelen 10-17 wordt de arm 10 omhoog verplaatst, zodat de opneemkam 28 aan de onderkant in de kraag 3 7 van de houder 33 grijpt en de zuignap 2 9 tegen 15 de houder 3 3 steunt en door middel van de evacuatiemiddelen tegen de houder 33 gezogen wordt.

Tussen de hoogteposities A en B beweegt de arm 10 zich relatief langzaam omhoog en detecteren de in de behuizing 31 aangebrachte detectiemiddelen het codegebied 39 van de door 20 de stoel 14 vastgehouden houder 33.

Wanneer positie B bereikt wordt wordt een weegtijdven-ster geopend en wordt de verplaatsing van de arm 10 omhoog versneld.

Afhankelijk van de gedetecteerde soort houder 33 wordt 25 de arm 10 tot aan de hoogtepositie C, de hogere positie D of de nog hogere positie E verplaatst. Bij het naderen van de voor de soort houder 33 beoogde maximale hoogte wordt de beweging van de arm 10 vertraagd. Wanneer de maximale hoogte bereikt is, dan wel korte tijd voor het bereiken ervan, 30 wordt het weegvenster gesloten. Wanneer de maximale hoogte bereikt is wordt de cilinder 27 bekrachtigd, zodat de stoel 14 tezamen met de houder 33 zover om de as 12 zal draaien dat de houder 33 via de stortopening 4 en/of de stortopening 7 geleegd wordt. Wanneer de houder 33 in positie C gekanteld 35 wordt wordt de gehele inhoud van de houder in het kanaal 2 gestort. Wanneer de houder 33 in positie D gekanteld wordt zal de bovenkant van het schot 42 op de bovenkant van het schuine gedeelte van de bodem 6 van het bovenste transport- 1007388 - 6 - kanaal 5 steunen, waardoor afval uit het compartiment 43 van de houder 33 in het kanaal 2 gestort wordt en afval uit het compartiment 44 van de houder 33 in het kanaal 5 gestort wordt. Wanneer de houder 33 in positie E gekanteld wordt 5 wordt de gehele inhoud van de houder in het kanaal 5 gestort .

Voor de omlaaggaande verplaatsing van de arm 10 kan eenzelfde weegtijdvenster gebruikt worden als voor de omhooggaande verplaatsing.

10 Tijdens elk weegvenster neemt de computerinrichting opeenvolgende monsters van de uitgangssignalen die door de gewichtsopnemer 24 en de versnellingsopnemer 25 geleverd worden. Voor elk van de omhoog en neergaande verplaatsingen worden van elk uitgangssignaal bijvoorbeeld 100 monsters per 15 seconde genomen in het bijzonder meer dan 2 maal de hoogste trillingsfrequentie (Nyquist frequentie) van de houder 33 in de stoel 14. Voor elk van de verplaatsingen worden dan een eerste reeks monsters voor het gewicht en een tweede reeks monsters voor de versnelling van elk ongeveer 500 monsters 20 verkregen.

Op elk tijdstip tt of voor elk monster i met i = 1, ...., n (500 in het voorbeeld), geldt:

Fi = a^m of 25 ai = Fi/m waarin F de door de gewichtsopnemer 24 gemeten kracht is en m en a de massa respectievelijk de door de versnellingsopnemer 25 gemeten versnelling van de massa zijn die de kracht F veroorzaken.

30 Omdat massa een constante, richtingloze grootheid is, terwijl de opnemers 24, 25 onbeweeglijk ten opzichte van elkaar zijn, geldt voor de som van n versnellingsmonsters: £ai = F1/m + ... Fn/m = 1/mEFi 35 of m = (EFJ/Eai·

De som EFi (eerste som) en de som Eai (tweede som) zijn eenvoudig door optelling van de betreffende monsters te 1007388 - 7 - verkrijgen, zodat door deling van de eerste som door de tweede som ook eenvoudig de massa m berekend kan worden.

Hoewel de inhoud van de houder 33 en de ophanging van de houder aan de opneemkam 28 een variatie in de meting van 5 het gewicht kan veroorzaken heeft dit als gevolg van de korte periodetijd van de trilling en de compensatie door optelling van een relatief groot aantal monsters van het meetsignaal voor het gewicht geen of nauwelijks invloed op de eerste som EF*. Verder, omdat de versnellingsopnemer 25 op 10 de stoel 14 en niet op de houder 33 aangebracht is, zal de versnellingsopnemer 25 de genoemde trilling niet waarnemen. Hierdoor is de volgens de voorgaande formule berekende massa onafhankelijk van de genoemde trilling.

Omdat een massa en geen gewicht bepaald wordt is het 15 resultaat onafhankelijk van de plaatselijke gravitatiever- snelling, onafhankelijk van een helling waarop het voertuig staat, en onafhankelijk van een grootte van een afstand waarover tijdens de verplaatsingen van de houder 33 gemeten wordt. Hierdoor kan tevens over een grote afstand gemeten 20 worden en kunnen variaties in de meetwaarden (kleiner dan de Nyquist frequentie) goed gecompenseerd worden.

Voor de opgaande verplaatsing wordt een waarde voor de brutomassa voor de stoel 14 en de houder 33 met inhoud verkregen. Voor de neergaande verplaatsing wordt een waarde 25 voor de tarramassa van de stoel 14 en de al of niet geheel geleegde houder 33 verkregen. Door de waarde van de tarra massa van de waarde van de brutomassa af te trekken wordt de gezochte waarde voor de nettomassa van het in het voertuig gestorte afval uit de houder 33 verkregen.

30 Opgemerkt wordt dat voor de opnemers 17 en 18 verschil lende soorten, op zich bekende opnemers gebruikt kunnen worden die al of geen voorkeursmeetrichting hebben.

1007388

Claims (7)

1. Werkwijze voor het bepalen van een gewichtsafhankelijke grootheid voor een gestorte inhoud van een afvalhouder (33), omvattende het zodanig omhoog verplaatsen, kantelen en terug verplaatsen van de houder dat de houder geleegd wordt, het 5 tijdens het omhoog verplaatsen meten van het brutogewicht van de houder met inhoud, het tijdens het omlaag verplaatsen meten van het tarragewicht van de houder, en het afhankelijk van het brutogewicht en het tarragewicht berekenen van de waarde van de gewichtsafhankelijke grootheid, met het ken-10 merk, dat zowel tijdens het omhoog als het omlaag verplaatsen een eerste reeks waarden van het gewicht en een tweede reeks waarden van de verticale versnelling van de houder gemeten worden, een eerste som en een tweede som van de waarden van de eerste reeks respectievelijk tweede reeks be-15 paald worden, de eerste som gedeeld wordt door de tweede som voor het bepalen van een brutomassa tijdens het omhoog verplaatsen en voor het bepalen van een tarramassa tijdens het omlaag verplaatsen, en de tarramassa van de brutomassa afgetrokken wordt voor het als de gewichtsafhankelijke 20 grootheid bepalen van de massa van de gestorte inhoud van de houder.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de waarden van de eerste reeks en van de tweede reeks gemeten 25 worden tot respectievelijk vanaf ongeveer de maximale hoogte (C, D, E) tot welke de houder (33) verplaatst wordt.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat 30 alvorens tijdens het omhoog verplaatsen de waarden van de reeksen gemeten worden een eigenschap van de houder (33) gemeten wordt die de soort houder voorstelt en die de maximale hoogte (C, D, E) voor het omhoog verplaatsen voorschrijft en de waarden van de eerste reeks en van de tweede 35 reeks gemeten worden tot respectievelijk vanaf ongeveer de 1007388 - 9 - maximale hoogte tot welke de houder verplaatst wordt.

4. Inrichting voor het bepalen van een gewichtsafhankelij-ke grootheid voor een gestorte inhoud van een afvalhouder 5 (33) , omvattende grijpmiddelen (14) hefmiddelen (15) en kantelmiddelen (27) voor het grijpen, omhoog verplaatsen, kantelen en terug verplaatsen van de houder (33) voor het legen van de houder, eerste meetmiddelen met een gewichtsop-nemer (24) voor het tijdens het omhoog verplaatsen meten van 10 het brutogewicht van de houder met inhoud en voor het tijdens het omlaag verplaatsen meten van het tarragewicht van de houder, en rekenmiddelen voor het afhankelijk van het brutogewicht en het tarragewicht berekenen van de waarde van de gewichtsafhankelijke grootheid, met het kenmerk, dat 15 tweede meetmiddelen aangebracht zijn waarvan een versnel- lingsopnemer (25) geschikt is voor het meten van de verticale versnelling van de gri jpmiddelen (14) , de eerste meetmiddelen voor elk van de verplaatsingsrichtingen een eerste reeks waarden van het gewicht meten, de tweede meetmiddelen 2 0 voor elk van de verplaatsingsrichtingen een tweede reeks waarden van de verticale versnelling van de grijpmiddelen (14) meten, de rekenmiddelen voor elk van de verplaatsingsrichtingen een eerste som en een tweede som berekenen van de waarden van de eerste reeks respectievelijk de tweede reeks, 25 de rekenmiddelen de eerste som delen door de tweede som ter verkrijging van een brutomassawaarde respectievelijk een tarramassawaarde en de rekenmiddelen de tarramassawaarde van de brutomassawaarde aftrekken voor het als de gewichtsafhan-kelijke grootheid verkrijgen van de massa van de gestorte 30 inhoud van de houder.

5. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de eerste en tweede meetmiddelen de waarden van de reeksen meten tot respectievelijk vanaf ongeveer de maximale hoogte 35 (C, D, E) tot welke de houder (33) verplaatst wordt.

6. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat detectiemiddelen aangebracht zijn die voorafgaand aan het 1007388 - 10 - meten door de meetmiddelen een eigenschap van de houder (33) detecteren die de soort van de houder voorstelt en die de maximale hoogte (C, D, E) voor het omhoog verplaatsen voorschrijft en de eerste en tweede meetmiddelen de waarden van 5 de eerste reeks en de tweede reeks meten tot respectievelijk vanaf ongeveer de maximale hoogte tot welke de houder verplaatst wordt.

7. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de 10 versnellingsopnemer (27) op de gewichtsopnemer (24) bevestigd is. 15 1007388