DE1030206B

DE1030206B - Measuring and display device on vehicles for determining the load weight

Info

Publication number: DE1030206B
Application number: DES33370A
Authority: DE
Inventors: Hans Sammel
Original assignee: HANS SAMMEL
Current assignee: HANS SAMMEL
Priority date: 1953-05-08
Filing date: 1953-05-08
Publication date: 1958-05-14

Description

Meß- und Anzeigevorrichtung an Fahrzeugen zur Feststellung des Ladegewichtes Zur Überwachung des Ladegewichtes an Fahrzeugen ist es bekannt, an den Fahrzeugen Meßgeräte anzuordnen, mittels deren die beim Beladen eintretende Abstandsänderung zwischen den ungefederten und den gefederten Teilen des Fahrzeuges gemessen wird. Measuring and display device on vehicles for determining the load weight To monitor the load weight of vehicles, it is known to use vehicles To arrange measuring devices, by means of which the change in distance occurring during loading is measured between the unsprung and the sprung parts of the vehicle.

Diese bekannten Meßvorrichtungen enthalten zwei miteinander verbundene, gegeneinander bewegliche Glieder, von denen das eine Glied am gefederten, das andere Glied am ungefederten Fahrzeugteil befestigt ist. Das eine dieser Glieder ist als Zylinder ausgebildet, das andere entweder als in dem Zylinder verschiebbarer Kolben oder als hohlkegelförmige flexible Haube über der Zylinderöffnung, die über eine Druckstange mit dem anderen Fahrzeugteil über eine Feder zum Auffangen von Stößen fest verbunden ist. Durch die beim Beladen eintretende Abstandsänderung drücken der Kolben bzw. die Druckstange auf die in dem Zylinder enthaltene Flüssigkeit, und - der Ladezustand des Fahrzeuges wird an einem Manometer oder an einem Flüssigkeitsstandanzeiger angezeigt, dier mit dem Zylinder in Verbindung stehen. These known measuring devices contain two interconnected, mutually movable limbs, one of which is sprung, the other Link is attached to the unsprung vehicle part. One of these links is as Cylinder formed, the other either as a piston displaceable in the cylinder or as a hollow cone-shaped flexible hood over the cylinder opening, which has a Push rod with the other part of the vehicle via a spring to absorb shocks is firmly connected. Press due to the change in distance that occurs during loading the piston or the push rod to the liquid contained in the cylinder, and - the state of charge of the vehicle is shown on a pressure gauge or on a liquid level indicator that are connected to the cylinder.

Diese bekannten Einrichtungen haben eine Reihe von Mängeln. These known devices suffer from a number of shortcomings.

In einem Fall soll im Gegensatz zur vorliegenden Erfindung - die Gewichtsveränderung während der Fahrt gemessen werden. Deshalb stehen die Meßglieder dauernd miteinander im Eingriff und übertragen jeden Stoß von der Fahrbahn auf das Anzeigeinstrument. Dadurch werden Gewichtsveränderungen, die während der Fahrt eintreten könnten, von den Stoßimpulsen so sehr überlagert, daß sie gesondert nicht mehr in Erscheinung treten können. Die Meßglieder sind deshalb untereinander verbunden, und es ist außerdem ein Windkessel vorgesehen. Damit ist aber der Grundfehler nicht zu beseitigen, weil die senkrechten Bewegungen des gefederten Fahrzeugteils (Federweg) während der Fahrt viel größer sein können als zwischen leerem und beladenem Fahrzeug im Stand. In one case, in contrast to the present invention - the Changes in weight can be measured while driving. Therefore the measuring members are standing permanently engaged with each other and transfer every impact from the roadway to the Display instrument. This will reduce weight changes that occur while driving could be so superimposed by the shock pulses that they are no longer separately in Appearance. The measuring elements are therefore connected to one another, and an air chamber is also provided. But that is not the basic mistake to be eliminated because the vertical movements of the sprung part of the vehicle (spring deflection) while driving can be much larger than between an empty and a loaded vehicle in the state.

Durch Messen der Abstandsänderung mit Hilfe verdrängter Flüssigkeiten ist eine genaue Anzeige bei veränderlichen Temperaturen nicht möglich. Die dünnen Flüssigkeitssäulen in den langen Rohrleitungen, z. B. von der Hinterachse des Anhängers bis zum Fahrerhaus des Triebwagens, dehnen sich schon bei geringen Temperaturerhöhungen so stark aus, daß eine laufende Korrektur an den Einstellvorrichtungen nötig ist. Die der einer bekannten Erfindung zugrunde liegende Anzeigegenauigkeit kann mit der darin beschriebenen Vorrichtung nicht erreicht werden. Beträgt z. B. die Nutzlast eines Fahrzeuges 7500 kg und das Gewicht eines etwa aufgesprungenen Mannes 75 kg, so stellt dieses Gewicht nur 14/o der Nutzlast dar und kann schon infolge der starken Rei bung zwischen den Blättern der Wagenfedern nicht meßbar in Erscheinung treten. Die bisher bekannten Einrichtungen sind in der Herstellung teuer, weil zum Teil feinst zu bearbeitende Guß stücke, zum Teil komplizierte Blech-- und Kunststoffpreßteile verwendet werden müssen. Sie bedürfen im Betrieb einer dauernden Wartung und Entlüftung und dürften ziemlich reparaturanfällig sein. By measuring the change in distance with the aid of displaced liquids an exact display is not possible with changing temperatures. The thin ones Columns of liquid in the long pipelines, e.g. B. from the rear axle of the trailer up to the driver's cab of the railcar, expand even with slight increases in temperature so strong that an ongoing correction to the adjustment devices is necessary. The display accuracy on which a known invention is based can be used with the device described therein cannot be achieved. Is z. B. the payload a vehicle 7500 kg and the weight of a man who has jumped up 75 kg, so this weight represents only 14 / o of the payload and can be due to the strong Rei Exercise between the leaves of the car springs cannot be measured. The previously known devices are expensive to manufacture because in part Finely machined castings, sometimes complicated sheet metal and plastic pressed parts must be used. They require constant maintenance and ventilation during operation and should be quite susceptible to repair.

Ferner ist vorgeschlagen worden, die Abstandsänderung mittels einer Skala und einer Marke zu messen, die an den gefederten bzw. den ungefederten Fahrzeugteilen befestigt sind. It has also been proposed to change the distance by means of a Measure the scale and a mark on the sprung and unsprung parts of the vehicle are attached.

Diese Einrichtung hat folgende Mängel: Skala und Marke sind wegen der Anbringung am Ladekasten T)zz. an den Achsen besonders starker Verschmutzung ausgesetzt, die eine gute Ablesbarkeit in Frage stellt. This facility has the following shortcomings: Scale and mark are missing the attachment to the loading box T) zz. particularly heavy soiling on the axles exposed, which calls into question a good readability.

Zur Kontrolle des Ladezustandes muß der Prüfer die Markenstellung an jedem Rad einzeln ablesen, welches bei Dunkelheit und schlechtem Wetter Schwierigkeiten bereitet. Der beschriebene Belastungsprüfer läßt sich nicht justieren. Dies ist notwendig, wenn der Ladekasten infolge von Ermüdung der Wagenfedern sich gegenüber den Radachsen senkt.To check the state of charge, the examiner must check the position of the brand individually read on each wheel which one has difficulties in the dark and in bad weather prepares. The load tester described cannot be adjusted. This is necessary if the loading box is facing each other due to fatigue of the car springs lowers the wheel axles.

Alle diese Mängel werden durch die Erfindung vermieden, denn das bewegliche Meßglied bleibt bei Nichtgebrauch, also während der Fahrt, außer Eingriff mit dem es beeinflussenden Fahrzeugteil. Dadurch unterliegt es praktisch keinem Verschleiß, ist wartungsfrei und hat eine lange Lebensdauer. All these shortcomings are avoided by the invention, because that Movable measuring element remains out of action when not in use, i.e. while driving with the vehicle part that affects it. As a result, it is practically not subject to anyone Wear, is maintenance-free and has a long service life.

Die Betätigung des beweglichen Meßgliedes mit Hilfe eines an dem anderen Meßgliede angeordneten Elektromagneten ist vom Fahrerhaus möglich. Man braucht also nicht bei Wind und Wetter oderlund im Dunkeln unter den Wagen zu kriechen, um die Meßglieder in oder außer Eingriff zu bringen. The operation of the movable measuring element with the help of one on the other measuring elements arranged electromagnet is possible from the cab. You need So not to crawl under the car in wind and weather or in the dark, to bring the measuring members in or out of engagement.

Dadurch, daß das bewegliche Meßglied bei Nichtgebrauch durch eine Federkraft gehalten wird, ist keine besondere Haltekraft (Strom) erforderlich. Das bewegliche Meßglied bleibt also immer selbsttätig in Ruhestellung unabhangi-von etwaigen Störungen in der elektrischen Anlage des Fahrzeuges. The fact that the movable measuring element when not in use by a If spring force is held, no special holding force (current) is required. That The movable measuring element therefore always remains automatically independent in the rest position any malfunctions in the vehicle's electrical system.

Die Ausbildung des einen Meßgliedes als Rohr gewährleistet einen vollkommenen Schutz aller innenliegenden Teile gegen-Nigse und Schmutz. The formation of a measuring element as a tube ensures one complete protection of all internal parts against niggles and dirt.

Die elektrische Betät-i.ung=des beweglichen Meßgliedes und die Übertragbng und- Messung der Größe des Ladegewichtes ist trägheitslos und unbeeinflußbar von der. Temperatur. -Elektrische Leitungen lassen sich leichter verlegen als Rohrleitungen. Sie korrodieren nicht und sind unempfindlich gegen Schwingungen und enge Krümmungen. Gerade beim nàchträglichien Einbau muß meistens auf bereits vorhandene Leitungen und Rohre Rücksicht genommen wenden. The electrical actuation = of the movable measuring element and the transmission and measurement of the size of the load weight is inertia and cannot be influenced by the. Temperature. -Electric lines are easier to lay than pipes. They do not corrode and are insensitive to vibrations and tight bends. Especially with subsequent installation, it is usually necessary to use existing lines and turn pipes with consideration.

Das stetig verschiebbåre Feineinstell- und Nachstellglied erlaubt ein genaues - Justieren der Meßvorrichtung beim Einbau derselben sowie auch, wenn durch Ermüdung der Wagenfedern der Abstand der ungefederten von den gefederten Fahrzeugteilen geringer geworden sein sollte. -Bei Nichtgebrauch, -d:h.: also während der Fahrt, wenn Spritzwasser und Siimutz unter das Fahrwerk geschleudert werden, schließt eine Dichtung das Innere des Rohres und damit alle beweglichen Teile und Kontakte von der Außenwelt ab und verhindert dadurch jede Korrosion. The continuously adjustable fine adjustment and readjustment element allows a precise adjustment of the measuring device when installing the same as well as when The distance between the unsprung from the sprung parts of the vehicle due to the fatigue of the car springs should have decreased. -When not in use, -d: h .: i.e. while driving, if splash water and dirt are thrown under the landing gear, one closes Seal the inside of the tube and thus all moving parts and contacts of it the outside world and thus prevents any corrosion.

Wenn zweckmäßigerweise. für jedes Fahrzeugrad eine gesonderte Anzeigebzw. Messung erfolgt, kann durch Ineingriffbringen der beweglichen Meßglieder mit den sie beeinflussenden Fahrzeugteilen durch die Elektromagnete vom Fahrersitz aus sofort an der am Instrumentenbrett angebradhten Anzeigetafel oder den entsprechenden Meßinstrumenten erkannt werden, ob das zulässige Ladegewicht erreicht ist, ob das Ladegut gleichmäßig auf alle räder drückt, ob die Ladung während der Fahrt verrutscht ist oder in welcher Weise nach einer teiIMreisen Entladung das verbleibende Gut neu verlagert werden muß, um die Raddrücke einander wieder anzugleichen. If appropriate. for each vehicle wheel a separate display or Measurement can be made by engaging the movable measuring members with the they affect vehicle parts by the electromagnet from the driver's seat immediately on the display panel attached to the instrument panel or the corresponding measuring instruments it can be recognized whether the permissible load weight has been reached, whether the load is uniform pressure on all wheels is determined by whether the load slipped during the journey or in which one Way, the remaining goods can be relocated after a partial unloading must to equalize the wheel pressures again.

Liegt das Ladegut so,~dáß alle Raddrücke gleich sind, und zeigt die Anzeigetafel dennoch auf einem Rad eine Überlast an, sõ.kann auf den Bruch einer oder mehrerer Lagen a}iSder entsprechenden Wagenfeder -geschlossen werden Dadurch ist der Fahrer gewarnt und kann durch Verlagerung des Ladegutes die geschwächte Feder so entlasten, daß keine weiteren Lagen mehr brechen und er die nächstgelegene Reparaturwerkstatt aufsuchen kann. If the load is in such a way that all wheel pressures are equal, and shows the The scoreboard still shows an overload on one wheel, sõ. Can on the breakage of a or several layers a} iS the corresponding carriage spring -be closed thereby the driver is warned and can by shifting the load the weakened Relieve the spring so that no further layers break and the next one breaks Can go to the repair shop.

Die weitere Ausbildung -des Meßgerätes wird an Hand eines Ausführungslieispiels erläutert, und zwar zeigt Fig. 1 die Anbringung des Gerätes am Fahrzeug, Fig. 2 eine Anzeigetafel und Fig 3 einen Schnitt durch das Meßgerät und die elektrische Schaltung. The further training of the measuring device is based on an exemplary embodiment 1 shows the attachment of the device to the vehicle, FIG. 2 a display panel and FIG. 3 shows a section through the measuring device and the electrical Circuit.

Das Meßgerät besteht aus einem am Fahrgestellrahmen a mittels einesoHalters Z befestigten ortsfesten Meßglied c, das in -dem Halter in der Höhe verschiebbar und feststellbar angeordnet ist. In dem ortsfesten Glied ist der~Tasterd des in der Achsrichtung verschiebbaren Meßgliedes so angeordnet, daß er beim lAeßvorgarIg-mit der Wagenfeder e oder anderen ungefederten Teilen des Fahrzeuges, z. B. der Radachse fy in Berührung steht. Beim Beladen des Fahrzeuges verringert sih der-Abstand zwischen dem Fahrgestellrahmen o und dem Auflagepunkt des Tasters d auf der Wagenfeder oder der Achse, so daß der Taster nach oben bewegt wird. Bei dieser Bewegung werden elektrische Kontakte m im Innern des ortsfesten Gliedes c geschlossen und dadurch elektrische Stromkreise betätigt, die die Anzeige bewirken, z. B. auf einer Kontrolltafel g Lampen zum Aufleuchten bringen, die hinter Ausschnitten h angebracht sind. The measuring device consists of a holder on the chassis frame a by means of a holder Z attached stationary measuring element c, which can be moved in height in the holder and is arranged lockable. In the fixed link is the ~ button of the in the axial direction of the displaceable measuring element arranged so that it at the lAeßvorgarIg-mit the carriage spring e or other unsprung parts of the vehicle, e.g. B. the wheel axle fy is in contact. When the vehicle is loaded, the distance between to the Chassis frame o and the contact point of the button d on the carriage spring or the axis so that the button is moved upwards. With this movement become electrical Contacts m closed inside the stationary member c and thus electrical Actuated circuits that cause the display, z. B. on a control panel g Light up lamps behind cutouts h.

Das als Ausführungsbeispiel in Fig. 3 dargestellte Meßgerät besteht aus einem Isolierrohr i, das oben mit einem Stopfen und unten mit einem zentrisch durchbohrten Stopfen u abgeschlossen ist. Im Innern des Rohres sind folgende Teile angeordnet: eine Solenoidspule o, ein Anker 1, der durch einen Stift p verlängert und in der Spule geführt ist, eine den Anker isoliert umgebende Rückholfeder k, die oben mit einer Kontaktscheibe j und unten mit einem Stromzuführungsring ii leitend verbunden ist. --und schließlich ein oder mehrere Kontaktringe m. Am unteren herausragenden Ende des Stiftes p ist zur Fein-und Nachstellung eine Hutmutter als Tastkopf t, tl aufgeschraubt, die durch eine Gegenmutter s gesichert ist. In der dargestellten Ruhelage des Meßgliedes d dichtet ein elastischer Ring r das Rohrinnere gegen Eindringen von Staub und Feuchtigkeit ab. An der Außenseite des Rohres i sind Klemmen q für Masseanschluß, v für die Stromzuführung zur Solenoidspule o und w für den Anschluß der Meßkreise angebracht. The measuring device shown as an exemplary embodiment in FIG. 3 consists from an insulating tube i, the top with a stopper and bottom with a centric pierced stopper u is complete. Inside the tube are the following parts arranged: a solenoid coil o, an armature 1 extended by a pin p and is guided in the coil, a return spring k surrounding the armature in an insulated manner, the top with a contact disc j and below with a power supply ring ii conductive connected is. - and finally one or more contact rings with protruding at the bottom The end of the pin p is a cap nut as a probe head t for fine adjustment and readjustment tl screwed on, which is secured by a lock nut s. In the illustrated In the rest position of the measuring element d, an elastic ring r seals the inside of the pipe against penetration away from dust and moisture. On the outside of the tube i there are clamps q for Ground connection, v for the power supply to the solenoid coil o and w for the connection attached to the measuring circles.

Die Wirkungsweise ist folgende: Nach Anbringen des Halters b am Fahrgestellrahmen a wird das ortsfeste Glied c in senkrechter Richtung so eingestellt und im Halter befestigt, daß bei Beladung des Fahrzeuges mit der höchstzulässigen Last der Tastkopf t entgegen seiner Gegenkraft in die Anzeigestellung gelangt, in der die Kontakte i und nt sich gerade schließen. Wenn die mit dem Anker 1 fest, aber isoliert verbundene Kontaktscheibe j in Berührung mit dem festen Kontaktring rn gelangt, fließt ein Strom von der Batterie des Fahrzeuges über dieses Kontaktpaar und die Anzeigelampe zur Masse. Die Gegenkraft wird erzeugt durch Erregung der Spule o, die den Anker 1 gegen die Rückzugskraft der Feder k nach unten zieht. The mode of operation is as follows: After attaching the holder b to the chassis frame a, the fixed member c is adjusted in the vertical direction and in the holder attached that when loading the vehicle with the maximum permissible load of the probe head t goes against its counterforce in the display position in which the contacts i and nt just close. When the anchor 1 is firmly but isolated connected Contact washer j comes into contact with the fixed contact ring rn, flows in Power from the vehicle's battery via this pair of contacts and the indicator lamp to the crowd. The opposing force is generated by energizing the coil o, which is the armature 1 pulls down against the retraction force of the spring k.

Um ein Verschleißen undVerschmutzen des Gerätes durch die beim Fahren auftretenden Schwingungen zwischen dem gefederten und dem ungefederten Teil des Fahrzeuges zu vermeiden, ist eine Einrichtung, z. B. ein Ausschalter, vorgesehen, mittels dessen die Spule nur dann erregt wird, wenn das Fahrzeug beladen wird. Während der übrigen Zeit ist der Abstand zwischen dem Tastkopf t und der zugeordneten Auflage am ungefederten Teil des Fahrzeuges so große daß auch beim Fahren bei der größten Durchbiegung der Wagenfeder keine Berührung mit dem Tastkopf eintritt. To prevent the device from becoming worn and dirty while driving occurring vibrations between the sprung and unsprung part of the Avoid vehicle is a facility such. B. a circuit breaker, provided, by means of which the coil is only energized when the vehicle is being loaded. While the rest of the time is the distance between the probe t and the associated support on the unsprung part of the vehicle so large that even when driving the largest Deflection of the carriage spring no contact with the probe head occurs.

Wenn nicht nur bei Erreichung der Höchstlast oder einer um einen gewissen Betrag darunter - liegenden Last eine Anzeige bzw. Warnanzeige erfolgen soll, sondern eine stetige Überwachung des jeweiligen Ladezustandes, so können nach der weiteren Erfindung andere, an sich bekannte Mittel zur Fernübertragung der Tasterstellung vorgesehen werden, z. B. ein im Rohrinnern axial angeordneter schraubenförmiger elektrischer Drahtwiderstand, auf dem die Kontaktscheibe j schleift; durch die Größe des jeweils- eingeschalteten Widerstandes wird z. B. ein elektrisches Meßinstrument beeinflußt, an dessen Zeigerstellung der jeweilige Ladezustand abzulesen ist. Die Ubertragung der Tasterstellung kann jedoch auch durch jedes andere hierfür geeignete Mittel vorgenommen werden, z. B. auf dem Wege über Änderungen kapazitiver oder induktiver Art von durch den Taststift beeinflußten Einrichtungen. Um bei dieser stetigen Messung nicht für jedes elektrische Meßinstrument in Verbindung mit dem beschriebenen Meßgerät eine besondere Eichung entsprechend der jeweiligen Kennlinien der Wagenfedern ausführen zu müssen, ist es vorteilhaft, den elektrischen Widerstand der Kennlinie der Wagenfedern, z. B. einer geknickten Kennlinie kombinierter Wagenfedern oder einer gekrümmten Kennlinie progressiver Wagenfedern, durch verschiedene Drahtstärken, verschiedene Steighöhe der Drahtwindungen od. dgl. anzupassen. If not only when the maximum load is reached or one by one a certain amount below the load, a display or a warning display should, but a constant monitoring of the respective state of charge, so can after the further invention other, per se known means for remote transmission of the button position be provided, e.g. B. an axially arranged in the pipe interior helical electrical wire resistance on which the contact disk j slides; by the size of the resistor switched on is z. B. an electrical measuring instrument influences, at the pointer position of the respective charge status can be read. the Transmission however, the button position can also be changed by any other suitable means are made for this, e.g. B. on the way of changes capacitive or inductive type of devices influenced by the stylus. In order not to be connected to every electrical measuring instrument in this continuous measurement with the measuring device described, a special calibration according to the respective To have to perform characteristics of the carriage springs, it is advantageous to use the electrical Resistance of the characteristic curve of the carriage springs, e.g. B. a kinked characteristic combined Carriage springs or a curved characteristic curve of progressive carriage springs, through different Wire thicknesses, different heights of rise of the wire windings or the like.

PATENTANSPRÜCHR 1. Meß- und Anzeigevorrichtung an Fahrzeugen zur Feststellung des Ladegewichtes mit zwei gegeneinander beweglichen, die beim Beladen des Fahrzeuges eintretende Relativbewegung zwischen einem gefederten und einem ungefederten Teil des Fahrzeuges mitmachenden Meßgliedern, wobei die Größe deren gegenseitigerVerschiebebewegung als Maß der Belastung dient, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Meßglied (d) bei Nichtgebrauch der Vorrichtung an oder in dem anderen Meßglied (c) außer Eingriff mit dem es bei der Messung beeinflussenden Fahrzeugteil gehalten wird. PATENT CLAIM 1. Measuring and display device on vehicles for Determination of the load weight with two mutually movable, which when loading of the vehicle occurring relative movement between a sprung and an unsprung Part of the vehicle participating measuring members, the size of their mutual displacement serves as a measure of the load, characterized in that the one measuring element (d) at Failure to use the device on or in the other measuring element (c) disengaged with the vehicle part influencing it during the measurement is held.

Claims

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the at Failure to use the device out of engagement with the vehicle part influencing it (e, t) held measuring element (d) held in this position by a spring force (h) and by an electromagnet arranged on the other measuring element (c) Current circuit by overcoming the spring force in force coherent connection with is brought to the vehicle part (e> f) that affects it.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the at Failure to use the device out of engagement with the vehicle part influencing it (e, f) held measuring element (d) connected to the armature (l) for a solenoid coil (o) and within the other measuring element (c) designed as tube (i) by spring force (k) is held and the first-mentioned measuring element by the at the free end of the tube arranged solenoid coil in the event of a current circuit under overcoming the spring force the tube is pulled so that it is with a stylus at its end (t) is brought into positive connection with the vehicle part influencing it.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that in the inner tube circumference of the tubular measuring element equipped with the solenoid coil (o) (c) electrical contacts (m, j) and / or resistors to indicate the state of charge are arranged.

5. Device according to claims 3 and 4, characterized in that that on the stylus (t) a fine adjustment device that can be continuously moved in the measuring direction and adjuster is attached.

6. Device according to claims 3 to 5, characterized in that that in the rest position of when the device is not in use disengaged with the measuring element (d) held by the vehicle part (e, f) influencing it, the interior the tube of the other measuring element (c) closed by an intermediate seal (r) is.

Considered publications: German Patent Specifications No. 811 434, 819 358; U.S. Patent No. 2,450,644.