DE1953048A1

DE1953048A1 - Lastfuehleinrichtung

Info

Publication number: DE1953048A1
Application number: DE19691953048
Authority: DE
Inventors: Jesse Robin Alexander; Lawrence Alfred William
Original assignee: DAVALL GEAR Co Ltd
Current assignee: DAVALL GEAR Co Ltd
Priority date: 1968-10-24
Filing date: 1969-10-22
Publication date: 1970-05-14
Also published as: GB1239248A; BE740589A; FR2021481A1

Description

Df. E. WetZel 8SOO Nürnberg 1, 15.10.1969

H*fn«rtplatz 3 - Po«tf»ch 9347 DiDl-InQ E Teraau Po«t»oh«ckkonto N0rnb.r₈ 11181.

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Firma Davall Gear Company Limited, Potters Bar, Herts/England Lastfühleinrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf Wiegeeinrichtungen und insbesondere auf eine Laetzelle zum Gebrauch in verschiedenen Formen von Wiegeeinrichtungen.Die Lastzelle ist besonders geeignet für eine Einrichtung zum Messen der Lastverteilung eines Wagengewichtes entlang einer speziellen Achslinie des Fahrzeuges

Eine Lastmeßeinrichtung gemäß der Erfindung enthält eine Lastzelle zur Ermittlung der auf sie entlang einer speziellen Riah·--- tung ausgeübten Last und ein lasttragendes Teil, das gegenüber der Lastzelle bewegbar ist und mit ihr durch einen Schub übertragenden Schwenkmechanismus verbunden ist, wobei die auf das lasttragende Teil ausgeübte Last entlang der speziellen Richtung übertragen wird. Die Lastzelle kann, falls gewünscht» mit einer Lastanzeigeeinriohtung verbunden sein. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Uiegeeinrichtung einen Rahmen, eine lasttragende Platte,, die gegenüber dem Rahmen beweglich montiert ist, und eine am Rahmen befestigte Lastzelle, die über einen Schwenkmechanismus verbunden ist, so daß die lasttragende Platte eine vertikale Kraft auf die

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Lastzelle ausüben kann, wobei die Lastzelle einer Einrichtung zum Anzeigen der auf die Platte ausgeübten Last zugeordnet ist.

Vorzugsweise enthält der Schwenkmechanismus eine Kugelverbindung. Zweckmäßig ist das lasttragende Teil mit einem Ansatz versehen, dessen freies Ende eine Kugel zum Angriff an einem Teil der Lastzelle aufweist.

Insbesondere enthält die Lastzelle eine hydraulische Einrichtung mit Kolben und Zylinder, wobei der Zylinder mit einer Leitung zur Herstellung einer Verbindung mit einem hydraulischen Druckmesser versehen ist, während der Kolben mit dem Schwenkmechanismus in Verbindung steht.Zweckmäßig hat der Zylinder ein offenes Ende, während das andere Ende mit einem Boden versehen ist und der Kolben einen Boden und einen sich hiervon erstreckenden Mantel, wobei der Kolben so im Zylinder angeordnet ist, daß sein Boden dem Kolbenboden zugekehrt ist, während die Kugel innerhalb des von dem Hantel umgebenen Raum untergebracht and für Punktberührung mit dem Boden des Kolbens eingesetzt ist. In üblicher Weise kann eine 0-Ringdichtung zum Abdichten des Kolbens im Zylinder, vorgesehen sein, wobei der O-Ring zur Anlage mit einem Teil des Kolbenmantels angeordnet ist, der dem Kolbenboden abgekehrt ist.

Als hydraulisches Manometer dient zweckmäßig ein Bourdon-Rohr,, das mit dem Zylinder der Lastzelle in Verbindung steht und

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am Rahmen befestigt ist.

Der Lastzelle und dem Rahmen sind zweckmäßig Rampen zugeordnet, um ein Auffahren des Fahrzeugrades auf die den Reifen tragende Fläche zu ermöglichen. Der Rahmen der Einrichtung kann im wesentlichen rechtwinklig in der Aufsicht sein. Zwei sich seitlich erstreckende Kanten an den äußeren Enden der Einrichtung können mit Formschluß- Verbindungsteilen versehen sein, die mit entsprechenden Formschluß- Verbindungsfceilen der Rampeneinrichtung zusammenwirken·

Insbesondere besteht die Formschlußverbindung zwischen Wiegeeinrichtung und Rampen aus an den beiden zusammenzufügenden Teilen vorgesehenen, im Querschnittjflansohartigen Haken, jeder mit einer U- förmigen Vertiefung zum Eingriff mit einer entsprechend geformten Vertiefung des anderen Teiles und zwar mit ' dichter Anlage, so daß die Rampenteile und die¹ Wiegeeinrichtung einen Zusammenbau bilden, der als Einheit zum Transport zwischen einer Stellung und einer anderen angehoben werden kann. Die Einrichtung kann auch Rampenzwisohenteile aufweisen, die gegeneinanderstoßen und mit den Kanten des die Lastzelle tragenden Rahmens in Eingriff stehen, während weitere Rampenteile gegen die Zwischenteile stoßen und mit ihnen verbunden sind, um eine geneigte Oberfläche zu schaffen, entlang deren das Fahrzeugrad gefahren werden kann. Das Bourdon-Rohr ist in einem verstärkten Gehäuse zum Schutz gegen Beschädigungen durch den Reifen des zu wiegenden Fahrzeuges untergebracht.

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Die Erfindung sei an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigen: Fig, 1 eine Seitenansicht einer Rampe mit einer Wiegeeinrichtung gemäß der Erfindung,

Fig, 2 den Mittelteil der Rampe mit der Wiegeeinrichtung in einem Teilschnitt nach der Linie 2-2 der Fig.l,

Die Wiegeeinrichtung 1 bildet den mittleren Bestandteil einer Rampe mit zwei Endstücken 2 und einem Mittelteil 3· Die Rampenteile 2 weisen längs hervorragende Brückenstücke k mit abwärts gerichteten Rippen 5 auf, die zusammen mit den Brückenstücken hakenartige Leisten bilden, die in ähnliche , aber umgekehrte hakenartige Leisten 6 an den Enden des mittleren Rampenteiles eingreifen können. Sie in Fig. 1 dargestellt, sind zwei mittlere Rampenteile 3 mit hakenartigen Leisten 6 an den beiden Enden zum Eingriff mit Leisten 7 am mittleren Rampenteil 1 vorhanden, das die Wiegeeinrichtung enthält. Die Einheit, bestehend aus dem mittleren Wiegeteil 1 und den damit verbundenen Paaren von zwei Rampenteilen 3 und Endrampenteilen 2 kann an beiden Enden angehoben und gewünschtenfalls von einem Platz zum anderen gebracht werden, da die Verbindung zwischen den Rippen 5 und den Leisten 6 hinreichend kräftig ist.

Die in Fig.l dargestellte Rampe soll dem Wiegen eines Rades eines Lastkraftwagens dienen. Die Möglichkeit, die Rampe

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von einem Platz zu einem anderen zu bringen, ist besonders wertvoll, wenn gleichzeitig die einander gegenüberliegenden Enden einer Achse gewogen werden sollen, die einen anderen Radabstand haben als die nächste zu wiegende Achse«, In der Praxis werden, wenn die Ladung eines Lastkraftwagens ermittelt werden soll, die beiden entgegengesetzten Enden einer Achse gewogen, um zu sehen, ob eine Ungleichmäßigkeit der von den betreffenden Rädern getragenen Last besteht, mit anderen Morten, ob die Last symmetrisch von der Achse getragen wird oder nicht. Die Möglichkeit, die Belastung der beiden Räder gleichzeitig zu messen, beugt der Neigung einer Lastverschiebung vor, die auftreten kann, wenn das eine Rad unabhängig vom anderen gewogen wird. Denn wenn nur eine Seite des Wagens auf die Rampe und die Wiegeeinrichtung gefahren wird, wird die Achse aus der Horizontalen abgelenkt; dann geht die Wirkungslinie des Teiles der Fahrzeuglast, die durch diese Achse getragen wird, nicht mehr durch den Mittelpunkt der Achse.

Wenn einmal die Achsen eines Lastkraftwagens gewogen sind und dann die Achsen eines weiteren Kraftwagens mit einem unterschiedlichen Radabstand gewogen werden sollen, kann-der Abstand der beiden Rampen durch Anheben und seitliches Verschieben einer Rampe entsprechend geändert werden.

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Pig.2 zaiigt einen Querschnitt durch den mittleren Rampenteil 1 der Pigel und stellt die Lastzelle gemäß der Erfindung dar, die im Hauptrahmen 8 untergebracht ist. Der Hauptrahmen 8 weist zwei sich längs erstreckende Rippen 9 auf, die sich von einem Grundteil 10 aufwärts erstrecken. Außerdem besitzt er eine Mehrzahl sich quer erstreckender Stege 11„ Der Raum zwischen den beiden Rippen ,9 bildet einen offenen Schacht, quer zu dem eine Lasttragscheibe 12 eingebaut ist, welche eine vertikale Bewegung ausführen kann, wenn sie durch das Gewicht eines auf die Kopffläche 12a der Scheibe 12 aufgefahrenen Fahrzeugrades abwärtsgedrückt wird.

Auf der Mitte der Unterseite ist die Scheibe 12 mit einem zylindrischen Ansatz 13 mit einer Ausnehmung an ihrer Unterseite versehen, in die eine Kugel 14- aus rostfreiem Stahl eingelegt ist. Die Kugel I^ sitzt mittig zu einem nach, oben offenen Kolben 15 in der Weise, daß sie einen Punktkontakt auf der Bodenfläche des Kolbens ausübt. Der sich axial erstreckende Koüibenmantel 16 erstreckt sich vom Boden aufwärts und umgibt den Ansatz 13 und die Kugel 1Λ.

Der Kolben 16 ist dichtend gleitbar in einer Zylinderkammer 17, diemit einem hydraulischen Fluid anfüllt und in. einem Zylinderblock 18 gebildet ist. Der Gleitsitz des Mantels 16 im Zylinder kann durch einen O-Ring abgedichtet sein, der höher liegt als der Berührungspunkt zwischen der Kugel Ik- und der Bodenfläche

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Das Ende des Zylinders 1? steht über eine Fluidleitung 19 mit einem Druckmesser 20 (Fig.l) in Form eines Bourdon-Rohres in einem festen Gehäuse 21 in Verbindung, das Beschädigungen durch Aufrollen eines nicht fluchtenden Wagenrades verhindert» Die beschriebene Wiegeeinrichtung arbeitet folgendermaßen.

Der Rampenzusammenbau 1 nach Fig.l wird dort, wo das Radwiegen eines Fahrzeuges vorgenommen werden soll, auf den Boden aufgesetzt, und zwar werden zweckmäßig zwei Rampen nebeneinander in genauem Abstand verwendet, so daß die beiden Enden einer Fahrzeugachse gleichzeitig gewogen werden können«, Darauf wird ein Lastkraftwagen oder ein anderes zu wiegendes Fahrzeug auf die Rampe gefahren, so daß die Reifen der zu wiegenden Ahhse zentrisch auf den entsprechenden Lasttragscheiben zu stehen kommen.

Das Gewicht jedes Rades wird über die Kugel I^ auf den Kolbenboden 15 übertragen, wodurch der Kolben 16 im Zylinder 17 heruntergedrückt wird und dabei einen Druck auf das Fluid im Zylinder ausübt, das ein Strecken des Bourdon- Rohres im Manometer hervorruft. Das Bourdon- Rohr übt durch das Strecken eine Gegenkraft aus. Gleichgewicht ist erreicht, wenn der auf die Plattform 12 ausgeübte Wiegedruck dem Gegendruck des Bourdon- Rohres gleich ist und eine stetige Einstellung des Manometers 20 erzeugt» Die Ablesung wird aufgeschrieben und mit dem Meßergebnis am anderen Ende der Achse verglichen, so daß gegebenenfalls- eine neue Anordnung der Fahrzeugladung durchgeführt werden kann.

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JÄHiäiRO·- äA#AD" ORIGINAL

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Die spezielle Ausbildung der Kugelverbindung zwischen der lasttragenden Scheibe 12 und demKolbenboden 15 ist angewandt, um sicherzustellen, daß die lasttragende Scheibe 12 eine kardanische Bewegung gegenüber dem vertikal gleitbaren Kolben ausführen kann, auf dem die Kugel I^ aufliegt. Infolgedessen ermöglicht, wenn ein Fahrzeugrad entlang der Hampe auf die Lasttragscheibe 12 gefahren wird,- die spezielle Anordnung dieser Scheibe, daß unsymmetrische vertikale Kräfte, Querkräfte oder Verdrehungswirkungen, die durch den Reifen auf die Scheibe 12 ausgeübt werden, ohne Beanspruchungen der Scheibe 12 und des Kolbenmantels l6 aufgefangen werden. Wenn zugelassen würde, daß von der Scheibe 12 Querkraft auf den Kolbenmantel 16 übertragen wird, würde der Kolbenmantel die !Bendenz zum Festklemmen an den Wandungen der Kammer 1? haben, und es würde, abgesehen davon, daß eine schnelle Abnützung zwischen den aufeinandergleitenden Wänden von Kolben und Zylinder eintreten würde, die hierdurch hervorgerufene Reibung zu einer Anzeige führen, die geringer als das tatsächliche Gewicht ist.

Die kardanische Bewegung der Scheibe der Lastzelle ist besonders wichtig in industriellen Wiegesystemen, vor allem, wenn man an das Wiegen von Fahrzeugen mit Reifen mit Radialfalten denkt, da sich gezeigt hat, daß solche Reifen eine Verdrehungswirkung ausüben, die sonst die lasttragende Scheibe 12 einem Moment unterwerfen würde, das bestrebt wäre, sie um ihre vertikale Achse zu drehen mit dem Ergebnis, daß unerwünschte .

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Quer-oder Torsionskräfte auf den Kolbenmantel 16 ausgeübt werden. Die Ablesung des Gewichtes würde ungenau. Falls der Berührungsbereich des Fahrzeugreifens nicht genau zentrisch zur Scheibe liegt, ergibt die durch die Kugel 14 erzielte kardanische Wirkung eine auf den Kolbenboden 15 ausgeübte reine Vertikalkraft, da kein resultierendes Moment an der Scheibe entsteht, was, wenn Scheibe und Kolben starr miteinander verbunden wären, eine Neigung des Kolbens 15jl6 sum Schwenken um eine horizontale Achse hervorrufen würde.

Um noch eine weitere Sicherung gegen ein Schwenken des Kolbens 15 mit einem daraus resultierenden Klemmens des Kolbens im Zylinder 17 herbeizuführen, ist der Kolben so konstruiert, daß die auf den Kolben durch die Scheibe 12 ausgeübte Last in einer PunktJcantakfezoEDe zwischen der Kugel I^ und dem Kolbenboden liegt, und daß der Angriffspunkt der Last in der Nähe der Unterkante des Mantels 16" liegt» Wenn zwischen Mantel 16 und Zylinder 17 eineO-Ringdichtung vorgesehen ist, liegt diese Dichtung über dem Kontaktpunkt von Kugel I^ und Kolbenboden Die Wirkung der von der Kugel 14- auf den Kolben übertragenen Last geht also dahin, den Kolben 15,16 durch den Zylinder 17 abwärtszuziehen und nicht durch einen Kraftangriffspunkt nahe der oberen Kante des Kolbens abwärtszudrücken.Infolgedessen hat die zylindrische Berührungsfläche zwischen dein Mäntel 16 und der radialen Innenwandung des Zylinderblockes 18, welche die Kammer 17 begrenzt, die Tendenz, die Bewegung des Kolbens zu

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-10-stabilisieren, um eine rein axiale Gleitbewegung zu schaffen»

Eine noch genauere Festlegung des Berührungspunktes zwischen Kugel I^ und Boden 15 kann dadurch eraielt werden, daß man in der Bodenfläche des Kolbens eine konische Ausnehmung vorsieht, so daß die Kugel I^ die Neigung hat, sich in die konische Ausnehmung zu setzen. Als Ergebnis fällt der Angriffspunkt der Fahrzeuglast am Kolbenboden 15 immer mit der fluchtenden Längsachse des Kolbens zusammen.

Es ist denkbar, daß die dargestellte kompakte leichtgewichtige Wiegeeinrichtung als Zubehör zu kommerziellen Fahrzeugen geliefert wird, so daß der Fahrer leicht feststellen kann, ob seine Ladung über die verschiedenen Achsen gleichmäßig verteilt ist oder nicht oder einzelne Achsen überladen sind. Es kann nicht ausgeschlossen werden, daß zukünftig. Bestimmungen es zur Notwendigkeit machen, daß die Lastverteilung bei jeder Beladung eines Fahrzeuges kontrolliert werden muß. Eine solche Kontrolle läßt sich Ifeieht mit zwei Lastzellen gemäß der Erfindung durchführen. Vorzugsweise in Verbindung mit den in Fig.l dargestellten Rampen oder als Alternative in Verbindung mit einer versenkten Querträgeranordnung (siehe unten) als Notmaßnahme wäre es möglich, den Lastausgleich durch Anwendung nur einer Wiegeeinrichtung zu sichern, so daß man oft das Gewicht am einen Ende der Achse und dann das am anderen Ende wiegt.

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Eine andere Möglichkeit zum gleichzeitigen Wiegen der beiden Räder einer Achse "besteht darin, daß zwei Lastzellen entsprechend der Einrichtung nach Fig.l unter den Enden eines Trägers eingesetzt werden, der versenkt in eine Grube eingebaut ist und sich quer zur Durchfahrt eines Fahrzeuges erstreckt.Wenn ein Fahrzeug über den Träger mit allen Rädern einer Achse gefahren ivird, können die von den Achsen getragenen Lasten bestimmt werden«

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Claims

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-12-Patentansprüche:

1» Lastfühleinrichtung mit einer Lastzelle zum Abfühlen der auf sie in einer bestimmten Richtung ausgeübten Last und einem Lasttragglied, das gegenüber der Lastzelle bewegbar ist,gekennzeichnet durch einen Schub übertragenden Gelenkmechanismus (1^,15), der das Lastübertragungsglied (12) mit der Lastzelle (15,18) verbindet.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der den Schub übertragende Gelenkmechanismus eine Kugelverbindung enthält.

3« Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lasttragglied die Form einer Platte (12) mit einem , Ansatz (13) auf einer Seite besitzt, dessen freies Ende eine Kugel (1*0 zur Anlage an der Lastzelle (15,18) aufweist.

k. Einrichtung nach einem oder mehrereb der Voransprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lastzelle eine hydraulische Anordnung mit Kolben und Zylinder umfaßt, wobei der Zylinder (18) über eine Leitung (19) mit einem hydraulischen Manometer (20) und der Kolben (15,16) mit dem Schwenkmechanismus in Verbindung steht.

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5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 und ^, dadurch gekennzeichnet, daß der Korben (15,l6) als nach oben offener Tauchkolben ausgebildet ist und die Kugel (1*0 sieh innerhalb des Kolbenmantels (16) gegen den Boden (15) des Tauchkolbens abstützt.

6. Einrichtung nach Anspruch 5_f dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (15>l6) gegen den Zylinder (18) durch einen 0- Ring abgedichtet ist, der zur Anlage am Kolbenmantel entfernt vom Kolbenboden (15) eingesetzt ist·

7. Einrichtung nach einem oder mehreren der Voransprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lastzelle (15,18) für Aufstellung auf einer Straßenfläche an einem Rahmen (8) befestigt ist und das Lasttragglied (12) eine Fläche (12a) aufweist, auf welche der Reifen eines Fahrzeugrades zur Messung des auf das betreffende Rad entfallenden Fahrzeuggewichtes aufgefahren werden kann.

8. Einrichtung nach einem oder -mehreren der Voransprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den Zylindern (18) der Lastzelle ein Manometer (20) mit einem Bourdon-Rohr angeschlossen ist.

9.Einrichtung nach Anspruch ? oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Lastzelle (15,18) Rampen (3) und ein Rahmen (8) zugeordnet sind, um das Fahrzeugrad auf die Reifentragfläche (12a) auffahren zu können.

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10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (8) der Einrichtung in Aufsicht im wesentlichen rechteckig ist und daß zwei sich seitlich erstreckende Kanten (11) an den Längsenden der Einrichtung mit Riegel Verbindungsgliedern (7) versehen sind, die mit entsprechend geformten RiegelVerbindungsgliedern (6) des Rahmenaufbaues zusammenwirken.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,

daß die riegelartige Verbindung zwischen der Wiegeeinrichtung und den Rampenteilen hakenartig geformte Flansche (4,5) an einem Ende der zusammenzufügenden Teile aufweist, mit einer U- förmigen Ausnehmung, in die ein entsprechender hakenartiger Flansch des anderen Teiles aufnehmbar ist, wobei der hakenartige Flansch an jedem Teil zur festen Anlage in der U-förmigen Ausnehmung des anderen Teiles ausgebildet ist, so daß die Rampenteile (3) und der Rahmen (8) einen Zusammenbau bilden, der als Einheit zum Transport von einer Stellung in eine andere angehoben werden kann.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Rampenzusammenbau Zwischenteile aufweist, die sich gegen die Kanten des Läs-t zellen-Tragrahmens anlegen und in diesen passeh, während weitere Rampenteile mit den zusätzlichen Rampenteilen eine geneigte Fläche bilden, entlang der das Fahrzeugrad gefahren werden kann.

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13«Einrichtung nach einem oder mehreren der Voransprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bourdon- Manometer in ein verstärktes Gehäuse (21) zum Schutz gegen Beschädigungen durch den Fahrzeugreifen eingebaut ist.

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