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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Trageelement mit Gewichtsmessung
für Hebebühnen. Hebebühnen werden
u. a. in Kfz-Werkstätten
eingesetzt, um Fahrzeuge für
Reparatur und Wartung anzuheben. Die Erfindung wird unter Bezugnahme
auf eine Kfz-Hebebühne beschrieben.
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Kfz-Hebebühnen werden
mit unterschiedlichen Lastaufnahmemitteln zum Anheben der Fahrzeuge
ausgerüstet.
Am häufigsten
werden so genannte Schwenkarm-Lastaufnahmen verwendet, die vier
Tragarme aufweisen mit welchen die Fahrzeuge an vier Punkten oder
Stellen angehoben werden. Die Tragarme sind in der Regel ein- oder
mehrstufig teleskopartig verstellbar. Am ausgezogenen Ende der letzten
Stufe befindet sich eine so genannte Fahrzeugaufnahme. Die Oberseite
der Fahrzeugaufnahme ist meist mit einer Gummiauflage versehen,
welche als Kontaktstelle für
die Aufnahme des Fahrzeuges dient.
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Bei
der Aufnahme von Fahrzeugen kommt es darauf an, dass die Fahrzeuge
einerseits sicher, d. h. an den richtigen Stellen am Unterboden
des Fahrzeugs aufgenommen werden. Zum anderen muss die Fahrzeugaufnahme,
insbesondere von der Form und Ausgestaltung ihrer Kontaktfläche, als
auch von ihrer Verstellbarkeit und Anpassbarkeit für das anzuhebende
Fahrzeug geeignet sein. Ferner ist zu beachten, dass die zulässige Tragfähigkeit
der Hebebühne
oder eines einzelnen Tragarmes nicht überschritten wird.
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In
der Praxis haben sich u. a. Fahrzeugaufnahmen bewährt, die
in die Tragarme der Lastaufnahme eingesteckt werden. Die Steckverbindung
ist so ausgeführt,
dass sich am Ende des am weitesten ausziehbaren Trageelementes ein
Loch befindet. Die Fahrzeugaufnahme weist an ihrem unteren Ende
zur Positionierung eine Art Zapfen auf, welcher in das Loch im Trageelement
einsteckbar ist und eine Auflagefläche, die plan auf dem Tragelement
aufliegt und die Gewichtslast des Fahrzeuges trägt. Auf diese Weise entsteht
eine kippsichere Steckverbindung, in die – entsprechend dem Fahrzeugtyp – die passende Fahrzeugaufnahme eingesteckt
werden kann, so dass das Fahrzeug sicher in der vom Automobilhersteller
vorgegebenen Weise und an den vorgesehenen Punkten aufgenommen werden
kann. So können insbesondere
spezielle Fahrzeugaufnahmen, die u. U. nur für einen Fahrzeugtyp benötigt werden,
auf mehreren Hebebühnen
eingesetzt werden.
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Ferner
gibt es Fahrzeugaufnahmen, die mit einem den Tragarm wenigstens
teilweise umschließenden
Profil auf den Tragarm aufgeschoben werden.
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Im
Werkstattalltag werden die Fahrzeuge nicht immer entsprechend dem
Schwerpunkt des Fahrzeuges aufgenommen, sondern häufig mit
einseitiger Lastverteilung. Als einseitige Lastverteilung ist zu
verstehen, dass nicht jeder Tragarm mit derselben Last beaufschlagt
ist. Meistens kommt es in der Längsrichtung
des Fahrzeugs zu einer einseitigen Lastverteilung. Zum einen ist
die Lastverteilung des Fahrzeugs in Längsrichtung – also vorne
und hinten – unterschiedlich,
zum anderen können
Fahrzeuge, insbesondere Kombifahrzeuge oder Transporter einseitig
beladen sein. Des weiteren erlaubt die Verstellbarkeit der Tragarme
ein einseitiges Aufnehmen des Fahrzeugs, indem z. B. die Tragarme
der Vorderseite vollständig
ausgezogen und die Tragarme der Hinterseite vollständig eingeschoben
sind. Dieses einseitige Anheben mit ungleicher Lastverteilung ist
teils unbeabsichtigt, da es nicht erkannt wird. Teils ist es beabsichtigt,
da durch das einseitige Anheben für bestimmte Reparatur- und/oder
Wartungsarbeiten, z. B. das Aus- und Einbauen von Achsen, Getriebe
oder Motor, eine bessere Zugänglichkeit
zum Fahrzeug erreicht wird. Das einseitige Anheben der Fahrzeuge bewirkt
zum einen eine Arbeitserleichterung. Zum anderen birgt es Gefahrenquellen,
die eine unzulässige
Belastung eines einzelnen Tragarmes und/oder der Hebebühne oder
gar ein Abstürzen
des Fahrzeuges zur Folge haben können.
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Die
Offenlegungsschrift
DE
29 37 582 A1 beschreibt eine Hebebühne, insbesondere eine Zwei-Säulenhebebühne für Kraftfahrzeuge,
bei der an den Tragelementen Kraftmesseinrichtungen angeordnet werden,
deren Ausgangssignale einer nachgeschalteten Sicherheitsschaltung
weitergeleitet werden, die die Signale mit zulässigen Belastungen proportionaler
Spannungswerte vergleicht und bei Überschreiten der zulässigen Spannungswerte eine
Warn- und/oder Bremseinrichtung einschaltet. Das aus der
DE 29 37 582 A1 bekannte
System ist Bestandteil der Hebebühne.
Es kann beispielsweise nicht auf Hebebühnen angewandt werden, die
sich bereits im Einsatz befinden. Außerdem ist dieses System sehr
aufwändig
und daher auch teuer.
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Das
Gebrauchsmuster G 93 12 286.1 beschreibt eine Hebebühne mit
mehreren Tragarmen, bei der an den freien Enden der Tragarme abnehmbare
Aufnahmeteller oder dgl. angeordnet sind, an denen auf Gewichtsbelastung
oder einseitige Belastung ansprechende Sensoren, Schalter oder dgl.
angeordnet und diese mit einem Anzeige-, Überwachungsgerät oder dgl.
verbunden sind. Nachteilig ist, das eine Stromversorgung über Batterien
oder Solarzellen oder über
Radar und reflektierende Flächen erforderlich
ist.
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Die
Patentschrift
US 3 200
897 A beschreibt eine hydraulische Gewichtswaage, die für den mobilen,
ortsveränderlichen
Einsatz bestimmt ist und von Lastkraftwagen mitgeführt wird.
Der Lastkraftwagen kann über
eine kippbare Plattform auf die Gewichtswaage gefahren werden und
es kann bereits beim Beladen oder auch bei behördlichen Kontrollen, die Radlast
oder bei gleichzeitiger Verwendung mehrerer Gewichtswaagen, die
Achslast oder das Gesamtgewicht gemessen werden. Die Gewichtswaage
besteht aus einem Zylindergehäuse,
das unten eine stabile Standfläche
aufweist, die auf dem Boden aufsteht. An der Oberseite besitzt das
Zylindergehäuse eine Öffnung.
Aus dieser Öffnung
ragt senkrecht stehend ein massiver Plungerkolben heraus. Unterhalb des
Plungerkolbens befindet sich eine Hydraulikflüssigkeit, die entsprechend
der aufliegenden Radlast einen Druck anzeigt. Die Nachteile dieser
Gewichtswaage sind, dass der Plungerkolben massiv, d. h. aus Vollmaterial
ausgeführt
ist. Insbesondere ist es nicht möglich,
dass im Plungerkolben eine durchgehende Öffnung oder eine Gewindebohrung
angeordnet werden kann, in der eine in der Höhe, z. B. über eine Gewindespindel verstellbare
Fahrzeugauflage untergebracht werden kann.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Handhabung
und die Sicherheit von Hebebühnen – auch von
solchen, die sich bereits im Betrieb befinden – zu verbessern. Unabhängig davon welche
Fahrzeugaufnahme verwendet wird, zeigt die Erfindung dem Bediener
an jedem Trageelement auf einfache Weise an, ob das Fahrzeug ausreichend
belastet auf den Fahrzeugaufnahmen und den Trageelementen der Lastaufnahme
aufliegt. Ferner wird angezeigt, ob ein einzelner Tragarm der Lastaufnahme überlastet
oder die zulässige
Tragfähigkeit
der Hebebühne überschritten
ist.
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Ferner
soll die Gewichtsmessung ohne Zuführung von Fremdenergie und
insbesondere ohne Stromversorgung möglich sein, so dass eine äußerst günstige Herstellung
und Nachrüstung
von Hebebühnen
möglich
wird.
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Dies
wird erfindungsgemäß durch
ein Trageelement mit Gewichtsmessung für Hebebühnen nach Anspruch 1 erreicht.
Vorteilhafte Ausführungsformen und
Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Das
erfindungsgemäße Trageelement
für Hebebühnen ist
ein bewegliches Bauteil der Lastaufnahme, das verschiebbar und lösbar gesichert
mit der Hebebühne
verbunden ist. Es ist in der Regel das letzte Glied eines vorzugsweise
teleskopartig verstellbaren Tragarms, auf welchem eine Fahrzeugaufnahme
aufliegt und/oder aufgeschoben und/oder eingesteckt wird.
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In
dem Bereich am Trageelement an der die Fahrzeugaufnahme aufliegt,
ist mindestens eine Ausnehmung im Tragelement angeordnet. Die Ausnehmung
ist vorzugsweise ringförmig
und als Ringnut ausgebildet. Die Ringnut ist so tief ausgebildet, dass
darin ein ebenfalls ringförmiges Übertragungselement
und unterhalb des Übertragungselementes ein
sich anschließender
Druckraum Platz findet. Der Druckraum ist mit einer Hydraulikflüssigkeit
gefüllt und
steht mit einem von außen
ablesbaren Druckmessgerät
in Verbindung. Das Übertragungselement dichtet
den Druckraum vorzugsweise hydraulisch ab und ragt teilweise aus
dem Trageelement heraus. Damit ist gewährleistet, dass die auf der
Fahrzeugaufnahme aufliegende Gewichtskraft nur vom Übertragungselement
auf das Trageelement übertragen wird
und im Druckraum einen hydraulischen Druck bewirkt, der für das aufliegende
Fahrzeuggewicht charakteristisch ist.
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Vorteilhaft
ist, die Ringfläche
des Übertragungselementes
so groß als
möglich
zu wählen. „So groß als möglich" ist in diesem Zusammenhang
so zu verstehen, dass die Auflagefläche der Fahrzeugaufnahme, die
Ringfläche
des Übertragungselementes vorzugsweise überdeckt
oder zumindest wesentlich abdeckt. Dies hat den Vorteil, dass unabhängig davon,
ob eine gleich große
Gewichtskraft mittig oder außermittig
auf der Gummiauflage aufliegt, annähernd derselbe Messwert angezeigt
wird.
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In
einer anderen Ausführung
können
auch mehrere einzelne Hohlräume
im Trageelement der Lastaufnahme so angeordnet und beispielsweise durch
Kanäle
miteinander verbunden werden, dass auch außermittige Gewichtskräfte genau
gemessen werden können.
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An
einer geeigneten Stelle – vorzugsweise an
der Seite des Trageelements, die bei angehobenem Fahrzeug von außen gut
ablesbar ist – ist
ein Druckmessgerät,
z. B. ein Manometer angeschossen. Dieser Manometer kann so skaliert
werden, dass entweder ein Druck oder bezogen auf die wirkende Druckfläche eine
Gewichtskraft angezeigt wird.
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Entsprechend
den Anforderungen können unterschiedliche
Druckmessgeräte
an das Auflageelement angeschlossen werden. Es können so genannte mechanische
Druckmessgeräte
wie Rohrfeder-Manometer, Kapselfeder-Manometer, Plattenfeder-Manometer
oder andere Bauarten von Manometer an das Trageelement angeschlossen
werden. Dies hat den Vorteil, dass keine elektrische Versorgung
benötigt
wird und das Druckmessgerät
stets betriebsbereit ist.
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In
einer anderen Ausführung
können
so genannte Digitalmanometer angeschlossen werden, deren Anzeige
digital, beispielsweise als Zahlenwert mit Einheit und/oder mit
Text erfolgen kann. Ferner gibt es Digitalmanometer, die Messwerte
speichern und ggf. auch akustische Warnsignale abgeben können. Dafür ist jedoch
eine elektrische Versorgung erforderlich.
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Der
Vorteil dieser Erfindung ist, dass auf einfache Art und Weise an
allen Tragarmen einer Hebebühne – in der
Regel sind es vier – an
denen ein Fahrzeug auf der Lastaufnahme einer Hebebühne aufliegt,
bei jedem Anheben automatisch eine Gewichtsmessung durchgeführt wird.
Ebenso können
unterschiedliche Arten und/oder Formen von Fahrzeugaufnahmen aufliegen.
Ist ein Tragarm der Lastaufnahme überlastet oder liegt an einem
anderen Tragarm der Lastaufnahme kein oder ein zu geringes Fahrzeuggewicht
auf, kann eine Korrektur vorgenommen und das Fahrzeug in einer sichereren
Position aufgenommen werden, so dass seitherige Risiken minimiert
und Gefahrenquellen entgegen gewirkt ist. Ebenso wird erkennbar,
wenn ein Fahrzeug aufgenommen wird, dessen Gewicht die zulässige Tragfähigkeit
der Hebebühne übersteigt.
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Ein
weiterer Vorteil ist, dass das erfindungsgemäße Trageelement an älteren Modellen
von Hebebühnen
nachgerüstet
werden kann; einfach dadurch, dass das „alte Trageelement" herausgenommen und
das „neue
Trageelement mit Gewichtsmessung" eingeschoben
wird.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher beschrieben
und erläutert.
Es zeigen
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1 eine
nicht maßstäbliche,
vereinfachte, schematisierte Schnittdarstellung durch einen Tragarm
einer Schwenkarm-Lastaufnahme einer Kfz-Hebebühne mit einem erfindungsgemäßen Trageelement
mit Druckmessgerät
und ohne Fahrzeugaufnahme
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2 eine
nicht maßstäbliche,
vereinfachte, schematisierte Fahrzeugaufnahme mit Gummiauflage zum
Anheben am Fahrzeugunterboden, die auf das erfindungsgemäße Trageelement
aufschiebbar und auswechselbar ist
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3 eine
nicht maßstäbliche,
vereinfachte, schematisierte Fahrzeugaufnahme zum Anheben an einer
Fahrzeugachse oder an einem Fahrzeugrahmen, die in das erfindungsgemäße Trageelement einsteckbar
und auswechselbar ist
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4 eine
nicht maßstäbliche,
vereinfachte, schematisierte und axial geschnittene Detail-Darstellung
eines erfindungsgemäßen Trageelements
einer Schwenkarm-Lastaufnahme für
Kfz-Hebebühnen
mit Druckmessgerät,
in das eine gummibelegte Fahrzeugaufnahme eingesteckt ist, die zum
Anheben des Fahrzeugs am Unterboden geeignet ist.
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1 zeigt
im Längsschnitt
einen Tragarm 1 einer ansonsten nicht dargestellten Schwenkarm-Lastaufnahme
einer ebenfalls nicht dargestellten Kfz-Hebebühne. Der Tragarm 1 ist
horizontal schwenkbar um eine vertikale Achse 2 gelagert.
Der Tragarm 1 besteht aus einem Träger 3, der fest mit
einer gekanteten Strebe 4 verschweißt ist und aus einem längs verschiebbaren
teleskopierbaren Trageelement 5. Im Untergurt 6 des
Trägers 3 und
in der Strebe 4 befindet sich konzentrisch zur vertikalen Achse 2 jeweils
eine Lagerbohrung 7.
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2 zeigt
eine Fahrzeugnahme 8, die aus einem Hohlprofil 9 besteht,
das spielarm auf das äußere Ende
des Querschnittsprofils des Trageelementes 5 geschoben
werden kann. Der Querschnitt des Hohlprofils 9 passt zum
Querschnitt des Tragelements 5. Im Aus führungsbeispiel ist das Hohlprofil ein
Rechteck. Auf dem Hohlprofil 9 ist eine Gummiauflage 10 befestigt.
Die Gummiauflage 10 stellt die Kontaktfläche zum
Fahrzeug (nicht dargestellt) dar. Auf der Gummiauflage 10 wird
die durch das angehobene Fahrzeug erzeugte Gewichtskraft 11 aufgebracht.
Das Hohlprofil 9 weist in seinem oberen Bereich innen eine
Auflagefläche 12 auf.
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3 zeigt
eine Fahrzeugaufnahme 13, die unten einen runden Zapfen 14 aufweist.
An ihrer Oberseite besitzt die Fahrzeugaufnahme 13 eine muldenartige
Ausnehmung 15. Diese muldenartige Ausnehmung 15 stellt
die Kontaktfläche
zum Fahrzeug (nicht dargestellt) dar und gewährleistet, dass Fahrzeuge formschlüssig und
sicher an Fahrzeugachsen und/oder am Fahrzeugrahmen aufgenommen
werden können.
In der muldenartigen Ausnehmung 15 wird die durch das angehobene
Fahrzeug erzeugte Gewichtskraft 16 aufgebracht. Der Zapfen 14 passt
spielarm in ein Loch 17, das sich im Trageelement 5 befindet.
Um den Zapfen 14 ist eine Anlagefläche 18 ausgeführt.
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4 zeigt
das äußere Ende
des Tragelementes 5 im Detail und eine eingesteckte Fahrzeugaufnahme 19.
Die Fahrzeugaufnahme 19 besteht aus einer runden Stahlplatte 20,
die fest mit einer Gewindespindel 21 verschweißt ist und
aus einer Gummiauflage 22. Die Gummiauflage 22 bildet
die Kontaktstelle zur Aufnahme von Fahrzeugen (nicht dargestellt),
die an ihrem Unterboden angehoben werden. Die Gewindespindel 21 ist
dreh- und höhenverstellbar
im Grundkörper 23 gelagert.
Der Grundkörper 23 geht
an seinem unteren Ende in eine Hülse 24 über, die
spielarm in die Bohrung 17 des Trageelementes 5 eingesteckt
ist. Konzentrisch um die Hülse 24 befindet
sich am Grundkörper 23 eine
Anlagefläche 25.
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Das
Trageelement 5 weist an seinem aus dem Träger 3 herausragenden
Ende an seiner Oberseite 26 eine tiefer abgesetzte Fläche auf,
in der sich gleichachsig zur Achse 27 eine Bohrung 17 befindet. Um
die Bohrung 17 ist konzentrisch eine ringförmige Ausnehmung 28 in
Form einer Ringnut eingebracht. In dieser Ringnut ist ein Übertragungselement 29 eingepasst,
das den Druckraum 30 abdichtet. Dabei ist die Ringnut Teil
des Druckraums 30. In diesem Druckraum 30 ist
eine Hydraulikflüssigkeit 31 eingefüllt. Das Übertragungselement 29 ragt über die
gesamte Ringfläche
mit einem kleineren Teil seiner Bauhöhe aus der Ringnute heraus.
Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die Fahrzeugaufnahmen 8, 13, 19 mit
ihren Anlageflächen 12, 18, 25 ausschließlich auf
dem Übertragungselement 29 aufliegen.
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Der
Druckraum 30 ist über
einen Kanal 34 mit einem Druckmessgerät 32 verbunden. Entsteht durch
das Anheben eines Fahrzeuges an irgendeiner Stelle auf der Gummiauflage 22 eine
Gewichtskraft 33, so erzeugt diese über die Stahlplatte 20,
die angeschweißte
Gewindespindel 21, den Grundkörper 23 und das Übertragungselement 29 im
Druckraum 30 einen zur aufliegenden Gewichtskraft 33 charakteristischen
Druck, der durch die Hydraulikflüssigkeit 31 und
durch den Kanal 34 zum Druckmessgerät 32 übertragen
und angezeigt wird. Das Druckmessgerät 32 ist gut ablesbar
am Trageelement 5, beispielsweise an dessen seitlichem
Ende, angeordnet.
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Bei
den beiden anderen Fahrzeugaufnahmen 8, 13 erfolgt
beim Anheben eines Fahrzeuges und beim Entstehen einer Gewichtskraft 11, 16 dieselbe
Wirkungsweise. Es wird ebenfalls das ringförmige Übertragungselement 29 mit
der Gewichtskraft 11,16 belastet und bewirkt einen
Hydraulikdruck, den das Druckmessgerät anzeigt.
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- 1
- Tragarm
- 2
- vertikale
Achse
- 3
- Träger
- 4
- Strebe
- 5
- Trageelement
- 6
- Untergurt
- 7
- Lagerbohrung
- 8
- Fahrzeugaufnahme
- 9
- Hohlprofil
- 10
- Gummiauflage
- 11
- Gewichtskraft
- 12
- Auflagefläche
- 13
- Fahrzeugaufnahme
- 14
- Zapfen
- 15
- muldenartige
Ausnehmung
- 16
- Gewichtskraft
- 17
- Bohrung
- 18
- Anlagefläche
- 19
- Fahrzeugaufnahme
- 20
- Stahlplatte
- 21
- Gewindespindel
- 22
- Gummiauflage
- 23
- Grundkörper
- 24
- Hülse
- 25
- Anlagefläche
- 26
- Oberseite
- 27
- Achse
- 28
- Ausnehmung
- 29
- Übertragungselement
- 30
- Druckraum
- 31
- Hydraulikflüssigkeit
- 32
- Druckmessgerät
- 33
- Gewichtskraft
- 34
- Kanal