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Die Erfindung betrifft Messeinrichtung für eine Sattelkupplung einer Sattelzugmaschine der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
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Bei Nutzfahrzeugen kommen Messeinrichtungen zum Einsatz, um Kräfte und/oder Momente zu erfassen, welche an einer Schnittstelle zwischen der Sattelzugmaschine und dem Auflieger – also im Bereich einer Sattelkupplung – wirken.
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Aus dem allgemeinen Stand der Technik, insbesondere aus dem Nutzfahrzeugbau, sind derartige Messeinrichtungen bekannt, welche auf Piezo-Kraftaufnehmern basieren. Kraftaufnehmer, welche auf dem Piezo-Effekt basieren, können zwar eine Kraftänderung erfassen, weisen jedoch einen entscheidenden Nachteil auf, da wirkprinzipbedingt ein Erfassen einer statischen Kraft mittels der Piezo-Kraftaufnehmer nur unzulänglich möglich ist.
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Daher offenbart das Dokument
EP 2 028 459 A1 eine Vorrichtung zur Bestimmung des Lastzustandes, insbesondere des Füllgewichtes, eines Box- oder Tank-Containers mittels eines Sensors, während der Box- oder Tank-Container an einem Rahmen eines Zugfahrzeuges und/oder eines Anhängers, insbesondere Containerchassis fixiert ist, wobei zumindest ein erster Sensor an einer Kupplung zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhänger und/oder an einem Stützbein des Anhängers sowie zumindest ein weiterer Sensor an einer Radachse des Anhängers angeordnet ist. Bei einer Ausführungsform der Vorrichtung kommt in den Sensoren jeweils zumindest ein Dehnungsmessstreifen zum Einsatz. Hierbei wird lediglich zumindest ein Teil einer Gewichtskraft, welche von dem Container senkrecht, das heißt entlang einer Fahrzeughochachse, nach unten wirkt, mittels der Sensoren erfasst, wobei ein Erfassen von Kräften entlang einer Fahrzeuglängsachse und/oder entlang einer Fahrzeugquerachse unterbleibt. Ferner müssen das Zugfahrzeug und der Anhänger jeweils angehalten bzw. gestoppt sein, um den Ladezustand zu bestimmen.
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Derartige Messeinrichtungen sind aus dem allgemeinen Stand der Technik, insbesondere aus dem Nutzfahrzeugbau, bekannt. Eine solche Messeinrichtung für eine Sattelkupplung einer Sattelzugmaschine umfasst ein Sensorsystem mit wenigstens einem als Dehnmessstreifen ausgebildeten Sensor zum Erfassen von Kräften und/oder Momenten im Bereich der Sattelkupplung.
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Da ein Gespann aus einer Sattelzugmaschine und einem der Sattelzugmaschine zugeordneten, d. h. angekoppelten Auflieger, insbesondere während des Fahrbetriebs des Gespanns, ein komplexes Schwingungssystem darstellt, besteht grundsätzlich der Bedarf, Schnittstellenkräfte und -momente, welche zwischen der Sattelzugmaschine und dem Auflieger wirken, in allen drei Raumrichtungen und während des Fahrbetriebs erfassen zu können.
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Daher ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, fahrbetriebsbedingte Schnittstellenkräfte und -momente erfassen zu können.
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Diese Aufgabe wird durch eine Messeinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Patentansprüchen angegeben.
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Die erfindungsgemäße Messeinrichtung für eine Sattelkupplung einer Sattelzugmaschine umfasst ein Sensorsystem mit wenigstens einem als Dehnmessstreifen ausgebildeten Sensor zum Erfassen von Kräften und/oder Momenten im Bereich der Sattelkupplung.
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Um nun fahrbetriebsbedingte Schnittstellenkräfte und -momente erfassen zu können, sind erfindungsgemäß zwischen einer Sattelplatte und einem Grundelement jeweilige, in Fahrzeugquerrichtung und in Fahrzeuglängsrichtung voneinander beabstandete Sensorelemente mit jeweils zugeordneten Dehnmessstreifen angeordnet. Dadurch dass das Sensorsystem eingerichtet ist, die Schnittstellenkräfte und -momente dreidimensional erfassen zu können, können die fahrbetriebsbedingten Schnittstellenkräfte und -momente erfasst werden.
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Mit anderen Worten ist an der Sattelzugmaschine die Sattelkupplung eingesetzt, wobei die Sattelkupplung das Grundelement aufweist, welches fest mit einem Fahrgestellrahmen, insbesondere mit Längsträgern des Fahrgestellrahmens der Sattelzugmaschine fest verbunden ist. Zumindest mittelbar mit dem Grundelement verbunden ist die im Allgemeinen waagerecht angeordnete und bezogen auf die Fahrzeugquerachse gelenkig gelagerte Sattelplatte. Ferner umfasst die Sattelkupplung das Sensorsystem, das dazu eingerichtet ist, die Kräfte und/oder die Momente zu erfassen, welche insbesondere während des Fahrbetriebs des aus der Sattelzugmaschine und dem Auflieger gebildeten Gespanns zwischen dem Auflieger und der Sattelzugmaschine, das heißt im Bereich der Sattelkupplung wirken. Insbesondere ist das Sensorsystem eingerichtet, die Kräfte und/oder die Momente zu erfassen, welche zwischen der Sattelplatte und dem Grundelement wirken. Des Weiteren ist das Sensorsystem dazu eingerichtet, die besagten Kräfte und/oder Momente dreidimensional, das heißt bezogen auf die Fahrzeuglängsachse, die Fahrzeugquerachse und/oder die Fahrzeughochachse erfassen zu können. Dazu umfasst das Sensorsystem Sensorelemente, welche jeweils wenigstens einen als Dehnmessstreifen ausgebildeten Sensor umfassen. Die Sensorelemente sind bezogen auf die Fahrzeuglängsrichtung und die Fahrzeugquerrichtung jeweils im Abstand voneinander, beispielsweise jeweils an einer jeweiligen Ecke der Grundplatte angeordnet.
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Beispielsweise kann die Sattelkupplung ein zum Beispiel als Grundplatte ausgeführtes Grundelement aufweisen, welches mit den Längsträgern des Fahrgestellrahmens der Sattelzugmaschine oder mit Längsträgern eines Hilfsrahmens, welcher mit der Sattelzugmaschine bzw. dessen Fahrgestellrahmen fest verbunden ist, insbesondere mehrfach verschraubt sein kann. Auf der Grundplatte, insbesondere im Bereich der Ecken der Grundplatte kann jeweils ein beispielsweise ringförmig ausgebildetes Sensorelement angeordnet und an dessen unterer Seite mit der Grundplatte fest verbunden, insbesondere mehrfach verschraubt sein. Eine obere Seite des Sensorelements kann zumindest mittelbar mit wenigstens einem Sattelpodest fest verbunden sein, wobei die Sattelplatte mittels des Sattelpodests und wenigstens einem weiteren Sattelpodest im Wesentlichen waagerecht, entlang der Fahrzeugquerrichtung unverschiebbar, jedoch kippbar um die Fahrzeugquerrichtung gehalten ist.
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Vorteilhaft hierbei ist, dass die Schnittstellenkräfte und -momente, d. h. die Kräfte und die Momente, die zwischen der Sattelzugmaschine und dem Auflieger – also im Bereich der Sattelkupplung – insbesondere während des Fahrbetriebs wirken, mittels des Sensorsystems erfasst werden können, wodurch ein Hersteller der Sattelzugmaschine und/oder ein Hersteller des Aufliegers die mittels des Sensorsystems erfassten Kräfte und/oder Momente im Bereich der Sattelkupplung, auswerten können. Beispielsweise können die erfassten Kräfte und/oder Momente in einem Herstellungs- und/oder Entwicklungsprozess der Sattelzugmaschine/des Aufliegers herangezogen werden, um eine Fahrdynamikbewertung durchzuführen. Außerdem können die erfassten Kräfte und/oder Momente herangezogen werden, um der Sattelzugmaschine/dem Auflieger zugeordnete, relevante Bauteile hinsichtlich deren Betriebsfestigkeit besonders vorteilhaft auslegen zu können.
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Es ist ferner denkbar, dass das Sensorsystem im Seriennutzfahrzeugbau eingesetzt wird, um mit einem anpassbaren Fahrerassistenzsystem und/oder Fahrzeugsicherheitssystem der Sattelzugmaschine verbunden zu sein, sodass das Fahrerassistenzsystem an momentan herrschende Kräfte und/oder Momente zwischen der Sattelzugmaschine und dem Auflieger anpassbar ist und in der Lage ist dementsprechend an der Sattelzugmaschine und/oder an dem Auflieger, insbesondere an dem Gespann, adaptiv zu reagieren.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Dabei zeigt:
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1 eine perspektivische Darstellung einer Sattelkupplung, welche ein Sensorsystem mit wenigstens einem als Dehnmessstreifen ausgebildeten Sensor umfasst; und
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2 die perspektivische Darstellung der in 1 gezeigten Sattelkupplung in einer anderen Ansicht.
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In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt in einer perspektivischen Darstellung eine Sattelkupplung 10 einer nicht dargestellten Sattelzugmaschine. Die Sattelzugmaschine ist beispielsweise mittels einer Verbrennungskraftmaschine antreibbar und bildet das ziehende Fahrzeug, d. h. Zugfahrzeug eines Gespanns aus der Sattelzugmaschine und einem nicht dargestellten Auflieger, wobei der Auflieger ein gezogenes Fahrzeug des Gespanns bildet. Das gezogene Fahrzeug bzw. der Auflieger umfasst ein Kopplungselement, welches üblicherweise als Zugsattelzapfen bzw. Königszapfen bezeichnet wird.
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Die Sattelkupplung 10 weist ein zum Beispiel als Grundplatte 12 ausgebildetes Grundelement auf, welches auf einem nicht gezeigten Fahrgestellrahmen, insbesondere auf dessen Längsträgern unmittelbar angeordnet ist. Das bedeutet, dass eine untere Fläche 14 der Grundplatte 12 jeweils direkt auf einer oberen Fläche der Längsträger des Fahrgestellrahmens aufliegt. Eine erste Längskante 16 der Grundplatte 12 ist einem ersten der Längsträger zugeordnet und verläuft parallel mit einer Fahrzeuglängsrichtung der Sattelzugmaschine. Nahe der ersten Längskante 16 der Grundplatte 12 ist in der Nähe und parallel zu der ersten Längskante 16 eine Vielzahl an Durchgangslöchern 18 ausgebildet, worin jeweils beispielsweise ein Bolzenanteil einer Sechskantschraube 20 angeordnet ist, um die Grundplatte 12 mit dem ersten Längsträger zu verschrauben. In analoger Weise ist nahe einer ebenfalls parallel mit der Fahrzeuglängsrichtung der Sattelzugmaschine verlaufenden zweiten Längskante 22 eine Vielzahl an Durchgangslöchern 18 ausgebildet, worin jeweils beispielsweise ein Bolzenanteil einer Sechskantschraube 20 angeordnet ist, um die Grundplatte 12 mit dem zweiten der Längsträger zu verschrauben. Dabei ist die zweite Längskante 22 dem zweiten Längsträger zugeordnet und entlang der Fahrzeugquerrichtung von der ersten Längskante 16 beabstandet. Alternativ oder zusätzlich kann die Grundplatte 12 jeweils mit dem jeweiligen Längsträger thermisch gefügt, zum Beispiel verschweißt sein. Ferner kann die Grundplatte 12 auf einem Hilfsrahmen (nicht gezeigt) angeordnet sein, welcher seinerseits mit dem Fahrgestellrahmen der Sattelzugmaschine fest verbunden, zum Beispiel verschraubt und/oder verschweißt ist.
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In der 1 sind ferner ein erstes Sensorelement 24, ein zweites Sensorelement 26, ein drittes Sensorelement 28 und ein viertes Sensorelement 30 gezeigt. Die jeweiligen Sensorelemente sind jeweils zumindest im Allgemeinen hohlzylinderförmig bzw. ringförmig ausgebildet und weisen dementsprechend jeweils eine äußere Zylinderwand 32 und eine nicht dargestellte, konzentrisch zu der äußeren Zylinderwand 32 angeordnete innere Zylinderwand auf, sodass je Sensorelement eine kreisringförmige obere Fläche und eine kreisringförmige untere Fläche das Sensorelement begrenzen. Die Sensorelemente sind bezogen auf eine Fahrzeuglängsachse und bezogen auf eine Fahrzeugquerachse jeweils voneinander in einem Abstand angeordnet.
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2 zeigt in einer perspektivischen Darstellung eine andere Ansicht der Sattelkupplung 10 der Sattelzugmaschine. Wie in 2 zu erkennen ist, können die jeweiligen Sensorelemente beispielsweise jeweils einer Ecke der Grundplatte 12 zugeordnet bzw. jeweils in der Nähe einer jeweiligen Ecke der Grundplatte 12 angeordnet sein. Insbesondere können eine senkrecht zu der Grundplatte 12 stehende erste Mittelachse 34 des ersten Sensorelements 24 und eine senkrecht zu der Grundplatte 12 stehende zweite Mittelachse 36 des zweiten Sensorelements 26 so angeordnet sein, dass die erste und die zweite Mittelachse 34 und 36 senkrecht auf einer gemeinsamen Achse stehen, die parallel zu der ersten Längskante 16 bzw. zu der Fahrzeuglängsrichtung verläuft. Ferner können eine senkrecht zu Grundplatte 12 stehende dritte Mittelachse 38 des dritten Sensorelements 28 und eine senkrecht zu der Grundplatte 12 stehende vierte Mittelachse 40 des vierten Sensorelements 30 so angeordnet sein, dass die dritte und die vierte Mittelachse 38 und 40 senkrecht auf einer gemeinsamen Achse stehen, die parallel zu der zweiten Längskante 22 bzw. zu der Fahrzeuglängsrichtung verläuft. Darüber hinaus können die erste und die dritte Mittelachse 34 und 38 senkrecht auf einer gemeinsamen Achse stehen, die parallel zu einer ersten Querkante 42 bzw. der Fahrzeugquerrichtung verläuft. Außerdem können die zweite und die vierte Mittelachse 36 und 40 senkrecht auf einer gemeinsamen Achse stehen, die parallel zu einer zweiten Querkante 44 bzw. der Fahrzeugquerrichtung verläuft.
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Bei den Sensorelementen ist in einem jeweiligen Bereich zwischen der äußeren Zylinderwand 32 und der inneren Zylinderwand zumindest ein Dehnmessstreifen oder eine Vielzahl von Dehnmessstreifen eingesetzt, sodass das jeweilige Sensorelement in der Lage ist, einen zu einer entlang der Fahrzeuglängsrichtung wirkenden Kraft korrespondierenden Sensorwert, einen zu einer entlang der Fahrzeugquerrichtung wirkenden Kraft korrespondierenden Sensorwert und einen zu einer entlang der Fahrzeughochrichtung wirkenden Kraft korrespondierenden Sensorwert auszugeben. Mit anderen Worten sind in dem Sensorelement die jeweiligen Dehnmessstreifen so angeordnet, dass das Sensorelement beispielsweise bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung, der Fahrzeugquerrichtung und der Fahrzeughochrichtung jeweils einen beispielsweise als ohmschen Widerstand erscheinenden Sensorwert annimmt, welcher mittels einer geeigneten, nicht dargestellten Auswerteeinrichtung ausgelesen und eventuell weiterverarbeitet werden kann.
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Alternativ oder zusätzlich kann das jeweilige Sensorelement auch als ein Momentaufnehmer ausgebildet sein.
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Die jeweiligen unteren Flächen der Sensorelemente grenzen an eine obere Fläche 46 der Grundplatte 12 an. Die obere Fläche des ersten Sensorelements 26 und die obere Fläche des zweiten Sensorelements 28 Grenzen jeweils an eine untere Fläche 48 einer seitlich verlaufenden ersten Leiste 50 an, welche mit ihrer Längsrichtung parallel zu der Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtet ist. Insbesondere kann das erste Sensorelement 26 einem ersten Ende 52 der ersten Leiste 50 zugeordnet und in der Nähe von dem ersten Ende 52 angeordnet sein, wobei das zweite Sensorelement 28 einem zweiten Ende 54 der ersten Leiste 50 zugeordnet und in der Nähe von dem zweiten Ende 54 angeordnet ist. Darüber hinaus grenzen die obere Fläche des dritten Sensorelements 28 und die obere Fläche des vierten Sensorelements 30 jeweils an eine untere Fläche 56 einer seitlich verlaufenden zweiten Leiste 58 an, welche mit ihrer Längsrichtung parallel zu der Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtet ist und entlang der Fahrzeugquerrichtung von der ersten Leiste 50 beabstandet ist. Insbesondere kann das dritte Sensorelement 28 einem ersten Ende 60 der zweiten Leiste 58 zugeordnet und in der Nähe von dem ersten Ende 60 angeordnet sein, wobei das vierte Sensorelement 30 einem zweiten Ende 62 der zweiten Leiste 58 zugeordnet und in der Nähe von dem zweiten Ende 62 angeordnet ist.
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Die kreisringförmige obere Fläche und die kreisringförmige untere Fläche eines jeden auf der Grundplatte 12 angeordneten Sensorelements weist einen nicht gezeigten Hilfskreis auf, welcher konzentrisch zu der jeweiligen äußeren Zylinderwand 32 und zu der jeweiligen inneren Zylinderwand liegt. Dabei ist ein Hilfskreisradius größer als ein Radius der inneren Zylinderwand und kleiner als ein Radius der äußeren Zylinderwand 32. Der Hilfskreisradius ist idealerweise so bemessen, dass entlang eines Hilfskreisumfangs eine Vielzahl an Löchern in der jeweiligen oberen und der jeweiligen unteren Fläche ausgebildet sein kann, welche jeweils ein Innengewinde aufweisen. In der Grundplatte 12 ist eine Vielzahl an Durchgangslöchern ausgeformt, welche mit den Löchern in der jeweiligen unteren kreisringförmigen Fläche eines jeden auf der Grundplatte 12 angeordneten Sensorelements korrespondieren, sodass das jeweilige Sensorelement insbesondere mehrfach mittels einer Vielzahl an geeigneten Schrauben mit der Grundplatte 12 über die entlang des Hilfskreisumfangs angeordneten Durchgangslöcher der Grundplatte 12 verschraubt ist. Ferner sind im Bereich des ersten Endes 52 und des zweiten Endes 54 der ersten seitlich verlaufenden Leiste 50 jeweils eine Vielzahl an Durchgangslöchern ausgeformt, welche mit den Löchern in der jeweiligen oberen kreisringförmigen Fläche des ersten Sensorelements 24 und des zweiten Sensorelements 26 korrespondieren. Analog sind im Bereich des ersten Endes 60 und des zweiten Endes 62 der zweiten seitlich verlaufenden Leiste 58 jeweils eine Vielzahl an durch ausgeformt, welche mit den Löchern in der jeweiligen oberen kreisringförmigen Fläche des dritten Sensorelements 28 und des vierten Sensorelements 30 korrespondieren. Somit kann die erste seitlich verlaufende Leiste 50 mit dem ersten Sensorelement 24 und dem zweiten Sensorelement 26 insbesondere mehrfach mittels einer Vielzahl an geeigneten Schrauben verschraubt werden und die zweite seitlich verlaufenden Leiste 58 kann mit dem dritten Sensorelements 28 und dem vierten Sensorelement 30 insbesondere mehrfach mittels einer Vielzahl an geeigneten Schrauben verschraubt werden.
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Die seitlich verlaufende Leiste 50 und 58 weisen jeweils im Bereich ihrer Enden ein Sicherungsloch 64 auf, welches konzentrisch zu dem jeweiligen Hilfskreis und konzentrisch zu der jeweiligen inneren Zylinderwand sowie konzentrisch zu der jeweiligen äußeren Zylinderwand 32 angeordnet ist. Auf einer Oberseite 66 der ersten seitlich verlaufenden Leiste 50 ist zwischen den Sicherungslöchern 64, die in der ersten seitlich verlaufenden Leiste 50 ausgebildet sind ein erstes Sattelpodest 68 angeordnet, und insbesondere mehrfach mit der ersten seitlich verlaufenden Leiste 50 verschraubt. Auf einer Oberseite 70 der zweiten seitlich verlaufenden Leiste 58 ist zwischen den Sicherungslöchern 64, die in der zweiten seitlich verlaufenden Leiste 58 ausgebildet sind, ein zweites Sattelpodest 72 angeordnet, und insbesondere mehrfach mit der zweiten seitlich verlaufenden Leiste 58 verschraubt. Dabei liegen sich das erste Sattelpodest 68 und das zweite Sattelpodest 72 entlang der Fahrzeugquerrichtung gegenüber.
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Das Sattelpodest 68 und 72 sind jeweils eingerichtet, die in 1 gestrichelt dargestellte Sattelplatte 74 so zu halten, dass die Sattelplatte 74 im Allgemeinen waagerecht, das heißt im Allgemeinen parallel zu der Grundplatte 12 angeordnet ist, jedoch bezüglich der Fahrzeugquerrichtung mit einer Einfahrseite 76 der Sattelplatte 74 in Richtung zu der ersten Querkante 42 der Grundplatte 12 hin und mit einer Schlossseite 78 der Sattelplatte 74 in Richtung zu der zweiten Querkante 44 der Grundplatte 12 hin kippbar gelagert ist.
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Ferner ist in 1 dargestellt, dass die Grundplatte 12 je darauf angeordnetem Sensorelement ein Sicherungselement aufweist. Den auf der Grundplatte 12 angeordneten Sensorelementen sind jeweils ein Sicherungselement und ein zugehöriges Sicherungsloch 64 zugeordnet. Das Sicherungselement kann beispielsweise als ein insbesondere zylindrischer Stehbolzen 80 ausgebildet und fest mit der Grundplatte 12 verbunden sein. Es ist weiter denkbar, dass der zylindrische Stehbolzen 80 einstückig mit der Grundplatte 12 ausgebildet ist. Der zylindrische Stehbolzen 80 weist einen Bolzenradius auf, welcher kleiner ist als der Radius der inneren Wand des jeweils zugeordneten Sensorelements. Ferner weist der Stehbolzen 80 eine senkrecht von der Grundplatte 12 ausgehende Höhe auf, sodass der Stehbolzen 80 das jeweils zugeordnete Sensorelement und das jeweils zugeordnete Sicherungsloch 64 durchdringt. Hierzu ist der Stehbolzen 80 konzentrisch mit dem jeweils zugehörigen Sensorelement angeordnet, wobei eine Außenumfangseite des Stehbolzens 80 in einem Abstand von der inneren Zylinderwand des jeweils zugeordneten Sensorelements angeordnet ist. Dadurch unterbleibt ein unerwünschter Kraftnebenschluss zwischen der Sattelplatte 74 und der Grundplatte 12, welcher das Erfassen der zu messenden Kräfte zwischen dem Auflieger und der Sattelzugmaschine negativ beeinflussen würde. Jedoch ist durch die Stehbolzen 80 eine Abrisssicherung realisiert, wodurch bei einem Reißen beispielsweise der entlang des Hilfskreisumfangs angeordneten Schraubverbindungen zwischen der Grundplatte 12 und den Sensorelementen bzw. zwischen den Sensorelementen und den seitlich verlaufenden Leisten der Auflieger zumindest nicht sofort von der Sattelzugmaschine abreißt.
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Ist der Auflieger an der Sattelzugmaschine angekoppelt, das heißt, ist der Zugsattelzapfen in der Sattelplatte 74 angeordnet und mittels eines nicht gezeigten Schlossmechanismus in der Sattelplatte 74 verriegelt, können nun Kräfte und/oder Momente, die zwischen dem Auflieger und der Sattelzugmaschine, das heißt insbesondere zwischen dem Zugsattelzapfen und der Sattelplatte 74 wirken, mittels des Sensorelements 24, 26, 28 und/oder 30 aufgenommen werden. Beispielsweise können Kräfte und/oder Momente mittels der in den Sensorelementen 24, 26, 28 und/oder 30 angeordneten Dehnmessstreifen erfasst werden, beispielsweise wenn das gezogene Fahrzeug, das heißt der Auflieger in Bezug zu dem Zugfahrzeug, das heißt zu der Sattelzugmaschine einer Roll-, einer Nick- oder einer Gierbewegung bzw. einem Roll-, einem Nick- oder einem Giermoment unterworfen ist. Ist der Auflieger beispielsweise unsachgemäß beladen, insbesondere überladen, wirken besonders hohe Kräfte zwischen dem Auflieger und der Sattelzugmaschine, welche durch entsprechend ausgelegte Bauteile im Bereich der Sattelkupplung 10 und/oder im Bereich der Anbindung der Sattelkupplung 10 an die Sattelzugmaschine aufgenommen werden müssen, sodass ein abreißen von Bauteilen im Bereich der Sattelkupplung 10 und/oder im Bereich der Anbindung des Sattelkupplung 10 effektiv verhindert ist, insbesondere um einen Verkehrsunfall zu meiden.
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Durch die oben beschriebene Anordnung der Kraftmessglieder bzw. Sensorelemente 24, 26, 28 und/oder 30 lassen sich alle sechs mechanischen Freiheitsgrade an Kräften und Momenten (je eine Kraft in Fahrzeuglängsrichtung, in Fahrzeugquerrichtung und in Fahrzeughochrichtung sowie je ein Moment in Fahrzeuglängsrichtung, in Fahrzeugquerrichtung und in Fahrzeughochrichtung) entsprechend auflösen. Aufgrund einer kompakten Bauweise der Messvorrichtung werden originale Anschlussmaße gegenüber dem Rahmen der Sattelzugmaschine sowie einer Lagerplatte des Aufliegers nicht verändert. Das bedeutet, dass eine serienmäßige, d. h. konventionelle Sattelkupplung durch die beschriebene Messeinrichtung ersetzt wird, sodass aus einem Verbund von mehreren auf Dehnmessstreifen basierenden Kraftmessgliedern bzw. Sensorelementen 24, 26, 28 und/oder 30 der gesamte Kraftfluss vom Auflieger in den Rahmen der Sattelzugmaschine über diese Kraftmessglieder bzw. Sensorelemente 24, 26, 28 und/oder 30 verläuft, wobei eine serienmäßige Sattelplatte verwendet werden kann. Auf diese Weise wird lediglich die Sattelzugmaschine modifiziert, wobei ein Modifizieren des Aufliegers unterbleibt. Dadurch ist es möglich, serienmäßig hergestellte Auflieger mittels der Sattelkupplung 10 mit der mit der Messeinrichtung ausgestatteten Sattelzugmaschine zu koppeln, was besonders kosteneffizient ist.
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Durch einen derartigen modularen Aufbau ist mittels der beschriebenen Messeinrichtung durch einen Einsatz von unterschiedlich starken Adapterplatten eine Vielzahl an voneinander unterschiedlichen Höhen, welche jeweils einer serienmäßigen Sattelkupplung zugeordnet sind, darstellbar. Ferner ist es möglich, die Grundplatte 12 so auszulegen, dass sie in Fahrzeuglängsrichtung verschiebbar und mit der im Rahmen der Sattelzugmaschine lösbar verriegelt war ist. Somit können unterschiedliche Auflieger mit jeweils unterschiedlicher Geometrie an die Sattelkupplung 10 bzw. an die Messeinrichtung, und somit an die Sattelzugmaschine angekoppelt werden, um Schnittstellenkräfte und/oder -Momente zwischen dem jeweiligen Auflieger und der Sattelzugmaschine erfasst werden.
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Durch das Erfassen der fahrbetriebsbedingten Reaktionskräfte des Aufliegers auf die Sattelzugmaschine, bzw. umgekehrt lassen sich über Berechnungsmodellabgleiche besonders genaue Vorhersagen über Bauteilfestigkeiten an Sattelzugmaschinen und/oder Aufliegern treffen und entsprechende Prüfstandsanordnungen bei einem jeweiligen Hersteller der Sattelzugmaschine, des Aufliegers und/oder der Sattelkupplung betreiben.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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