DE102013021473A1

DE102013021473A1 - Stützlastüberwachungssystem

Info

Publication number: DE102013021473A1
Application number: DE102013021473.4A
Authority: DE
Inventors: Steffen Klinger; Peter Pluschke; Florian Hähnel; Rainer Klitzsch; Mario Köhler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-12-17
Filing date: 2013-12-17
Publication date: 2015-06-18

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ermittlung der Achslastverteilung, vorwiegend bei Zentralachs- und Tandemanhängern mit Luftfederung, durch sensoriellen Erfassung der Stütz-, Achs- und Radlast beim Beladen des Anhängers. Das Hauptanwendungsgebiet der erfinderischen Vorrichtung ist die Absicherung der zulässigen Auflagekraft an der Kupplung von Zentralachsanhängern. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Zugstange über ein Drehgelenk mit dem Anhängerrahmen schwenkbar verbunden ist und der Endbereich der Zugstange so ausgebildet ist, dass in diesem Bereich ein weiteres Drehgelenk angeordnet ist, welches mit einer zwischen Anhängerrahmen und Drehgelenk angeordneten Messeinrichtung, vorzugsweise einer Kraftmessdose in Wirkverbindung steht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ermittlung der Achslastverteilung, vorwiegend bei Zentralachs- und Tandemanhängern mit Luftfederung, durch sensoriellen Erfassung der Stütz-, Achs- und Radlast beim Beladen des Anhängers.
Aus dem Stand der Technik sind Vorrichtungen zur Messung der Stützlast von Anhängern bekannt. So wird in DE 102 11 572 A1 eine Vorrichtung zur Stützlastüberwachung für Anhänger vorgestellt. Bei dieser Erfindung wird im Kupplungsbereich des Zugfahrzeuges unterhalb der Kupplungskugel eine federbelastete Einheit integriert. Diese Einheit steht mit einer Mess- und Anzeigeeinheit in Wirkverbindung und signalisiert die Belastung der Kupplungskugel durch die Beladung des Hängers. Mit dieser Einrichtung ist es nur möglich, die vertikale Kupplungsbelastung zu bestimmen und somit ein Überschreiten der zulässigen vertikalen Kupplungsbelastung zu vermeiden. Mit dieser Vorrichtung ist es jedoch nicht möglich, Aussagen über die Lastverteilung bei Beladung des Hängers zu machen. Eine weitere Stützlastmessvorrichtung für Fahrzeuganhänger wird in DE 10 2010 004 336 A1 unter Schutz gestellt. Mit dieser Erfindung wird die lastabhängige vertikale Verformung der Anhängevorrichtung als Basis für die Bewertung und Bestimmung der Stützlast zu Grunde gelegt. Um dies zu ermöglich, ist erfindungsgemäß ein entsprechender Sensor zur Verformungsmessung und eine dazugehörige Auswerteinheit an der Kupplungsstange angeordnet. Die vertikale Kupplungsbelastung wird über eine Ableseeinheit angezeigt bzw. signalisiert. Mit dieser Vorrichtung ist es nur möglich, die vertikale Belastung der Kupplung unabhängig der Lastverteilung im Anhänger zu bestimmen. Eine Vielzahl weiterer Erfindungen wie DE 31 44 986 A1 ; DE 3 312 447 C2 , DE 3 435 873 C1 , DE 2 960 5971 U1 und weitere beziehen sich insbesondere ebenfalls auf die Ermittlung der Stützlast unmittelbar an der Kupplungsstelle. Unter Zuhilfenahme von Feder- oder Elastomerelementen wird die kraftabhängige Wegänderung mit unterschiedlichen technischen und/oder elektronischen Mitteln gemessen und ausgewertet. Eine Ermittlung der Lastverteilung der Beladung des Hängers und deren Einfluss auf die Lastverteilung kann mit diesen Vorrichtungen ebenfalls nicht bestimmt werden. In DE 197 182 58 A1 wird ein Zentralachs- und Sattelanhänger für ungleiche Teilbelastung unter Schutz gestellt. Der erfinderische Gedanke besteht hierbei darin, die Lastverteilung beim einem Zentralachsanhänger unter den Achsenpaaren getrennt und ungleich zu regeln. Dies geschieht durch Messung und Regelung des Luftdruckes der Luftbälge der Achsen. Nachteilig wirkt sich hierbei aus, dass bei dieser Lösung nur eine Regelung im Bereich des halben Achsabstandes möglich ist. Damit verbunden wird mit dieser Lösung die maximale Zuladung verringert, da die hintere Achse nicht mehr voll belastet wird. In einer weiteren Schrift, DE 10 2006 057 646 A1 wird eine weitere Möglichkeit zur Überwachung des zulässigen Gesamtgewichtes von Kraftfahrzeugen und Anhängern beschrieben.
Ziel der Erfindung ist es, die den bekannten Stützlastüberwachungssystemen anhaftenden Nachteile zu beseitigen und eine Vorrichtung zu schaffen die es ermöglicht, die Stützlast und die Lastverteilung der Beladung für Zentralachsanhänger zu ermitteln und zu signalisieren, um ein Überschreiten der zulässigen Auflagekraft an der Kupplung von Zentralachsanhängern zu vermeiden und eine Überladung des Anhängers zu verhindern.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, das in Endbereich der von der Zugöse (17) abgewanden Seite der Zugstange (1) ein Drehgelenk (13) angeordnet ist, welches ein Zugstangensegment (5) drehbar verbindet und mit dem am Anhänger vorhandenen Querträger (12) und über ein weiteres Drehgelenk (14) wird das Zugstangensegment (5) mit dem Querträger (12) verbunden. Im Bereich oberhalb des Drehgelenkes (13) wird am Anhängerrahmen (11) ein Querträger (6) so angeordnet, dass zwischen dem Querträger (6) und dem Drehgelenk (13) eine Messeinrichtung, vorzugsweise eine Kraftmessdose (10) angeordnet werden kann. Das Drehgelenk (13) wird durch die Anordnung einer Achse (2) realisiert, an der zwei Augenschrauben (3) zur Befestigung einer Halteplatte (4) angeordnet sind, welche zur Aufnahme einer Kraftmessdose (10) dient. Mit dem Querträger (6) ist die Kraftmessdose (10) über die Augenschraube (9), der Achse (7) und den festangeordneten Achslagern (8) dreh- und schwenkbar verbunden. Die zulässige Stützlast an der Zugöse (17) ist in den Fahrzeugpapieren enthalten. Eine negative Stützlast darf keinesfalls auftreten. Die Ermittlung der Stützlast erfolgt im gekuppelten Zustand zwischen Anhänger und Lastkraftwagen. Die Auflagekräfte werden durch die Anhängerräder (16) und die Zugöse (17) gebildet. Durch das Einfügen des Drehgelenks (13) verfügt die Kraftmessdose (10) über den erforderlichen Messweg. Die Zugstange (1) dient als Hebel mit dem Zugstangenlager (15) als Drehpunkt. Über den ausgegebenen Wert der Kraftmessdose (10) und den Abständen von Zugöse (17) zu Zugstangenlager (15) und Zugstangenlager (15) zu Drehgelenk (13) wird die Stützlast an der Zugöse (17) ermittelt werden. Liegen die Messwerte der Kraftmessdose (10) im positiven Bereich, ist die Auflagekraft an der Zugöse (17) zu gering. Überschreitet die Kraft an der Kraftmessdose (10) eine bestimmten Wert, ist die Auflagekraft an der Zugöse (17) zu groß. Beide Zustände werden dem Kraftfahrer durch unterschiedliche Signallampen am Anhänger mitgeteilt. Durch Ladungsverschiebung bzw. Veränderung des Beladungsortes kann der richtige Beladungszustand erreicht und signalisiert werden.
Das Hauptanwendungsgebiet der erfinderischen Vorrichtung ist die Absicherung der zulässigen Auflagekraft an der Kupplung von Zentralachsanhängern.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Hierzu zeigen:
1: Eine Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Fahrtrichtung
2: Eine Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung quer zur Fahrt-Richtung
3: Eine Draufsicht auf das Fahrgestell
4: Eine Seitenansicht des Fahrgestells
In 1 ist die erfinderische Vorrichtung in einer Ansicht in Fahrtrichtung und in der 2 quer zur Fahrtrichtung dargestellt. Die 2 und 3 zeigen die Vorrichtung in einer Drauf- bzw. Seitenansicht, in Verbindung mit dem Anhängerrahmen. Am Endbereich der von der Zugöse 17 abgewandten Seite der Zugstange 1, ist ein Drehgelenk 13 mit einem zusätzlich angeordneten Zugstangensegment 5 drehbar verbunden und mit dem am Anhänger vorhandenen Querträger 12 über ein weiteres Drehgelenk 14 wird das zusätzliche Zugstangensegment 5 mit dem Querträger 12 verbunden. Oberhalb des Drehgelenkes 13 wird am Anhängerrahmen 11 ein Querträger 6 so angeordnet, dass zwischen dem Querträger 6 und dem Drehgelenk 13 eine Kraftmessdose 10 angeordnet wird. Die Realisierung des Drehgelenkes 13 erfolgt durch die Anordnung einer Achse 2 über zwei Augenschrauben 3 zur gleichzeitigen Aufnahme einer Halteplatte 4, an der eine Kraftmessdose 10 befestigt ist. Die Gegenseite der Kraftmessdose 10 ist mit dem Querträger 6 über eine weitere Augenschraube 9, über eine Achse 7 und der am Querträger 6 angeordneten festen Achslagern 8 dreh- und schwenkbar verbunden. Über das Drehgelenk 13 wird erreicht, dass die Kraftmessdose 10 über den erforderlichen Messweg verfügt. Die Zugstange 1 ist über ein Zugstangenlager 15 mit mit dem Anhängerrahmen 11 verbunden. In Wirkverbindung der Anhängerräder 16 und der Zugöse 17 bildet sich, je nach Beladungszustand, eine Kraftwirkung auf die Kraftmessdose 10 aus. Über das Abhängigkeitsverhältnis der Abstände von Zugöse 17 zu Zugstangenlager 15 und Zugstangenlager 15 zu Drehgelenk 13 kann der an der Kraftmessdose 10 ermittelte Wert als Auflagekraft an der Zugöse 17 berechnet, angezeigt bzw. signalisiert werden.
Bezugszeichenliste

1: Zugstange
2: Achse
3: Augenschraube
4: Halteplatte
5: Zugstangensegment
6: Querträger
7: Achse
8: Achslager
9: Augenschraube
10: Kraftmessdose
11: Anhängerrahmen
12: Querträger
13: Drehgelenk
14: Drehgelenk
15: Zugstangenlager
16: Anhängerrad
17: Zugöse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10211572 A1 [0002]
DE 102010004336 A1 [0002]
DE 3144986 A1 [0002]
DE 3312447 C2 [0002]
DE 3435873 C1 [0002]
DE 29605971 U1 [0002]
DE 19718258 A1 [0002]
DE 102006057646 A1 [0002]

Claims

Vorrichtung zur Ermittlung der Achslastverteilung, vorwiegend für einachsige Zentral- und Tandemanhängern mit Luftfederung, bei der die Zugkraft über eine an der Zugstange angeordneten Zugöse übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugstange (1) über ein Drehgelenk (15) mit dem Anhängerrahmen (11) schwenkbar verbunden ist und der Endbereich der Zugstange (1) so ausgebildet ist, dass in diesem Bereich ein weiteres Drehgelenk (13) angeordnet ist, welches mit einer zwischen Anhängerrahmen (11) und Drehgelenk (13) angeordneten Messeinrichtung, vorzugsweise einer Kraftmessdose (10), in Wirkverbindung steht.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Übertragung der Zugkräfte ein zusätzliches Zugstangensegment (5) so gestaltet ist, dass dieses zwischen dem Drehgelenk (13) und einem zusätzlich angeordneten Querträger (12) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung des Drehgelenks (13) eine Achse (2) im Zugstangensegment (5) so angeordnet ist, dass mittels Augenschrauben (3) eine Halteplatte (4) oberhalb des Drehgelenkes (13) angeordnet ist und diese Halteplatte (4) zur Aufnahme einer Kraftmessdose (10) dient.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Befestigung der Kraftmessdose (10) mit dem Anhängerrahmen (11) an einem Querträger (6) Axiallager (8) und eine Achse (7) angeordnet sind und zur Befestigung der Kraftmessdose (10) eine Augenschraube (9) do angeordnet ist, das diese die Wirkverbindung zwischen Kraftmessdose (10) und Achse (2) herstellt.