DE19623993A1 - Wägeeinrichtung mit Verschiebe-Lager - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Wägeeinrichtung nach dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1.

Derartige Wägeeinrichtungen sind aus der Praxis bekannt. Sie können beispielsweise bei Gabelstaplern, aber auch LKW-Auf­ bauten wie Mulden oder Tanks, oder bei stationären Waa­ gen Anwendung finden. In der Praxis besteht das Problem, daß Stöße Überlastungen für die Wiegesensoren darstellen können, so daß diese im Betrieb beschädigt werden können. Hauptsäch­ lich besteht jedoch das Problem, daß mechanische Kraftumlen­ kungen vorgesehen sind in Form von Fesseln, Lenkern und ähnlichen Bauteilen, die bei auftretenden Stößen verschleißen und Spiel zwischen den einzelnen beweglichen Komponenten entwickeln, welches zu Ungenauigkeiten der Wägeeinrichtung bis zu deren Unbrauchbarkeit führen kann. Insbesondere für den Bereich der mobilen Wägetechnik an Fahrzeugen stellen die dort nahezu ständig auftretenden Stöße eine starke Beein­ trächtigung für die Lebensdauer der Wägeeinrichtungen dar.

Es gibt Vorschläge, das bewegliche Bauteil festzusetzen, so daß anschließend das Bauteil starrgesetzt ist und im Fahrbe­ trieb keine Beschädigungen mehr an den Wiegesensoren auf­ treten können. Derartige Konstruktionen sind aufwendig, so daß einerseits erhöhte Kosten für das Wägesystem entstehen und je nach Ausführungsart ein erhöhtes Gewicht des Fahrzeugs er­ zielt und dessen Nutzlast eingeschränkt wird. Zudem ist das Festsetzen des beweglichen Bauteils für den Fahrzeugbenutzer umständlich, so daß entweder wirtschaftliche Nachteile durch Zeitverluste entstehen, oder - wenn das bewegliche Bauteil aus Bequemlichkeitsgründen oder aus Gründen der Zeitersparnis nicht festgesetzt wird - die erwähnten Beschädigungen auftreten können, die Ausfallzeiten für das Fahrzeug mit sich bringen und darüber hinaus Reparaturkosten verursachen.

Bei den bekannten Vorrichtungen weisen die Lager zwei ge­ geneinander verschiebbare Bauteile auf, die beispielsweise in Form von zwei parallelen Platten ausgebildet sind, so daß diese beiden Platten entlang einer Ebene gegeneinander verschoben werden können. Ggf. kann durch weitere Bauteile diese Ver­ schieberichtung auf eine Verschiebeachse eingeschränkt sein. Die Verschiebefläche bzw. Verschiebeachse verläuft dabei stets horizontal, so daß das untere Bauteil durch das obere Bauteil druckbelastet wird, wobei entweder unter dem unteren Bauteil der Gewichtssensor vorgesehen ist oder wobei ein derartiger Sensor zwischen den beiden Bauteilen angeordnet sein kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Wägeeinrichtung dahingehend zu verbessern, daß diese preis­ günstig herstellbar ist, für die auftretenden betrieblichen Bela­ stungen robust ausgelegt ist und einen möglichst geringen Be­ dienungs- und Wartungsaufwand erfordert.

Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch eine Wägeeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung schlägt mit anderen Worten vor, das Lager so auszurichten, daß die Verschieberichtung der beiden Bauteile vertikal verläuft, also in der Richtung, in der auch der Gewichts­ sensor die auftretenden Belastungen mißt oder schräg zur Ver­ tikalen, so daß zumindest eine vertikale Komponente bei der Verschiebung der beiden Bauteile gegeneinander vorliegt, die zu einer Gewichtsermittlung durch den Sensor herangezogen werden kann. Zudem schlägt die Erfindung vor, daß die beiden Bauteile sich gegenseitig führen, indem das eine Bauteil das andere Bauteil wenigstens an drei Seiten umfaßt, so daß das bewegliche Bauteil geführt ist. Auf diese Weise wird eine Kraftumlenkung bewirkt, die komplizierte gelenkige Komponen­ ten erübrigt.

Vorteilhaft kann das Lager als Elastomerlager ausgestaltet sein. Bei einem derartigen Elastomerlager findet ein kombiniertes Gummi-Metall-Dämpfungselement in der Wägeeinrichtung An­ wendung, welches als Stoßdämpfer zwischen dem beweglichen Bauteil und dem übrigen Fahrzeug dient und insbesondere die beiden Bauteile des Lagers in einer bis auf die Verformung des Elastomers vorgegebenen Position zueinanderhält. Aufgrund der Dämpfungseigenschaften der gummielastischen Werkstoffe werden Stöße wirksam gedämpft, so daß Beschädigungen der Wiegesensoren ausgeschlossen werden können. Weiterhin weist die Elastomer-Zwischenschicht zwischen den beiden Bauteilen des Lagers den Vorteil auf. Eine Spielfreiheit der bei­ den Bauteile des Lagers ohne zwischengeschaltete gelenkige Komponenten zu ermöglichen, die einem Verschleiß ausgesetzt sein könnten.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, daß das Dämpfungsele­ ment den bzw. die Wiegesensoren aufnimmt. Auf diese Weise wird eine kompakte Ausgestaltung der Wägeeinrichtung und ein optimaler Schutz der Wiegesensoren bewirkt.

Durch das vorgeschlagene Dämpfungselement sind Anordnun­ gen möglich, bei denen die Wägeeinrichtungen ohne gelenkig miteinander verbundene oder ähnlich ausgestaltete bewegliche Bauteile auskommt, so daß Wartungsarbeiten und Handgriffe durch den Benutzer während des Betriebs des Fahrzeuges und zur Wartung der Wägeeinrichtung nicht erforderlich sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeich­ nungen im folgenden näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungs­ gemäßen Dämpfungselementes,

Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines derartigen Dämpfungselementes,

Fig. 3 die Anordnung von derartigen Dämpfungselemen­ ten an einem Gabelstapler,

Fig. 4, 5 Wägeeinrichtungen nach dem Stand der Technik an Gabelstaplern in schematisch dargestellter Form.

In Fig. 1 ist mit 1 eine Dämpfungsanordnung bezeichnet, die Metallprofile 2 und eine dazwischen angeordnete Gummischicht 3 umfaßt. An einem der Metallprofile 2 kann ein Wiegesensor, beispielsweise ein Druckaufnehmer bzw. ein Scherkraft- oder Biegekraftaufnehmer, angeordnet sein, wobei von den beiden Metallprofilen 2 das eine mit einem Fahrzeug, beispielsweise einem Fahrzeugrahmen, verbunden sein kann und das gegen­ überliegende Metallprofil 2 mit einem beweglich am Fahrzeug befestigten Bauteil, beispielsweise der Mulde oder dem Tank ei­ nes Lkws bzw. der verfahrbaren Gabel eines Gabelstaplers. An­ dere Einsatzgebiete sind beispielsweise Müllfahrzeuge, wobei ein Metallprofil 2 am Fahrzeugaufbau befestigt sein kann und das andere Metallprofil 2 an der Schüttung befestigt sein kann, um deren Gewicht und damit das Gewicht der in die Schüttung eingehängten Abfallbehälter zu ermitteln.

Die beiden in Fig. 1 dargestellten Metallprofile 2 bilden eine Schwalbenschwanzführung aus, so daß grundsätzlich die bei­ den Metallprofile 2 entlang ihrer Längsachse gegeneinander verschiebbar gelagert sind. Die von dem beweglichen Bauteil durchgeführte Bewegung kann zu einer Belastung des Ge­ wichtssensors führen, so daß das Gewicht von mit dem bewegli­ chen Bauteil verbundenen Bauelementen ermittelt werden kann.

Durch die zwischen den beiden Metallprofilen 2 angeordnete Elastomerschicht weist die Dämpfungsanordnung 1 dämpfende Eigenschaften bei Stößen oder Belastungen auf, die schräg oder quer zur Verschieberichtung der beiden Metallprofile 2 auftreten.

In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Dämpfungsanordnung 1 dargestellt, die ein Gehäuse 4 umfaßt, wobei von der Wandung des Gehäuses 4 mehrere Lamellen 5 in das Gehäuseinnere ragen. Insgesamt weist das Gehäuse 4 ein Lamellenpaket in seinem Inneren auf. In das Gehäuse 4 er­ streckt sich ein Tragarm 6, der ebenfalls eine Vielzahl von La­ mellen 7 trägt. Der Tragarm 6 ist an einer Grundplatte 8 befe­ stigt, so daß insgesamt zwei Lamellenpakete, nämlich ein zum Gehäuse 4 gehöriges und ein mit der Grundplatte 8 verbunde­ nes Lamellenpaket innerhalb des Gehäuses 4 vorgesehen sind. Die Zwischenräume zwischen den Lamellen 5 und 7 innerhalb des Gehäuses 4 sind mit einem gummielastischen Werkstoff aufgefüllt. Auf diese Weise ist eine preiswerte Herstellung auch kompliziert verzahnter Bauteile möglich, da diese zunächst her­ gestellt und montiert werden können und anschließend beste­ hende Zwischenräume auf einfache Weise mit dem Elastomer vergossen werden können.

Die Dämpfungsanordnung 1 nach Fig. 2 kann beispielsweise an einem Gabelstapler vorgesehen sein, wobei in Fig. 3 mit 9 die höhenbeweglich gelagerte Gabel und mit 10 ein Teil des Rah­ mens des Gabelstaplers angedeutet ist. Die Wägeeinrichtung für den Gabelstapler umfaßt dabei eine Dämpfungsanordnung 1. Die Dämpfungsanordnung kann dabei gemäß Fig. 1 oder gemäß Fig. 2 ausgestaltet sein. Bei einer Ausgestaltung gemäß Fig. 2 wäre das Gehäuse 4 mit dem einen der beiden Bauteile 9 oder 10 und die Grundplatte 8 mit dem anderen der Bauteile 9 oder 10 fest verbunden.

In Fig. 4 ist eine Wägeeinrichtung nach dem Stand der Technik schematisch angedeutet. Dabei wird ein Parallelogramm gebil­ det aus dem Rahmenbauteil 10 und den senkrechten Schenkeln der Gabeln 9 sowie aus zwischen diesen beiden genannten senkrechten Bauteilen verlaufenden horizontalen Verbindungs­ gestängen. Gelenke an den vier Ecken des Parallelogramms ermöglichen eine Höhenbeweglichkeit der Gabel gegenüber dem Rahmenteil 10, so daß die Gewichtsbelastung erfaßt wer­ den kann durch einen schematisch angedeuteten und mit 11 bezeichneten Wiegesensor, der zwischen den beiden senkrech­ ten Bauteilen des Parallelogramms angeordnet ist.

Eine mit G bezeichnete Gewichtskraft, die auf die Gabel 9 ein­ wirkt, führt dazu, daß die mit der Gabel 9 verbundenen vertika­ len Komponenten eine unten zum Rahmenbauteil 10 gerichtete Druckkraft D und oben eine vom Rahmenbauteil 10 entfernende Zugkraft Z aufbauen. Um unabhängig vom Ort, an dem das Gewicht G auf die Gabel 9 einwirkt, eine exakte Gewichtsbe­ stimmung zu ermöglichen, ist die Parallelogrammausbildung gemäße Fig. 4 gewählt. Die dabei verwendeten gelenkigen Bauteil unterliegen den bereits geschilderten Nachteilen durch Verschleiß und Spiel. Wenn im Fahrbetrieb der Gabelstapler mit der Gabel 9 vor einen Gegenstand fährt und Stöße auf die Ga­ bel 9 einwirken, können diese aufgrund der nicht gedämpften Lenker in dem Parallelogramm zur Beschädigung des Wiege­ sensors 11 (Wägezelle) führen.

In Fig. 5 ist eine weitere Wägeeinrichtung nach dem Stand der Technik schematisch angedeutet: Dort sind der Rahmenteil 10 und die senkrechten Schenkel der Gabel 9 durch Scherkraft- oder Biegekraftaufnehmer 12, die als Wiegesensoren dienen, miteinander verbunden. Auch hier sind die Wiegesensoren bei auf die Gabel 9 einwirkenden horizontalen Stößen in der Praxis schnell beschädigt so daß die gesamte Wägeeinrichtung un­ brauchbar wird.

Bei den beiden Wägeeinrichtungen nach Fig. 4 und 5 sowie bei weiteren aus der Praxis bekannten Wägeeinrichtungen sind die Wiegesensoren häufig innerhalb plattenartiger Bauelemente angeordnet, die für den Fahrer des Gabelstaplers die Sicht nach vorn erheblich einschränken. Die erfindungsgemäßen Dämp­ fungsanordnungen 1 können so schmal ausgebildet werden, daß diese die Breite der Rahmenteile 10 bzw. der senkrechten Schenkel der Gabel 9 nicht wesentlich überschreiten und daher zu keiner zusätzlichen Einschränkung des Gesichtsfeldes des Fahrzeugführers führen, so daß beispielsweise die Nachrüstung eines Gabelstaplers mit einer erfindungsgemäß ausgestalteten Wägeeinrichtung für den Fahrzeugführer zu keinerlei Sichtbe­ hinderungen führt.

Claims (4)

1. Wägeeinrichtung, mit einem Sensor zur Erfassung einer vertikal gerichteten Gewichtskraft, und mit einem Lager, welches eine Verschiebeachse aufweist, entlang derer zwei Bauteile des La­ gers gegeneinander verschiebbar angeordnet sind, wobei mit ei­ nem der beiden Bauteile des Lagers eine Baugruppe verbunden ist, deren Gewicht bestimmt werden soll, und wobei das andere Bauteil des Lagers ortsfest gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager mit seiner Verschiebeachse vertikal oder schräg zur Vertikalen ausgerichtet ist, und daß ein Bauteil (Metallprofil 2) des Lagers durch seine Querschnittskonturierung das andere Bauteil (Metallprofil 2) an drei Seiten umgreift, wobei der Quer­ schnitt quer zu der Verschiebeachse verläuft.

2. Wägeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager als Elastomerlager ausgebildet ist, welches ein zwi­ schen den beiden Bauteilen (Metallprofil 2) des Lagers angeord­ netes Elastomer (Gummischicht 3) umfaßt, das bei der Verschie­ bebewegung der beiden Bauteile durch Scherkraft belastet ist.

3. Wägeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zwei miteinander verzahnte Lamellenpake­ te, wobei die Lamellen (7) im Abstand zueinander angeordnet sind und die Zwischenräume zwischen den Lamellen (7) durch einen Füllstoff ausgefüllt sind.

4. Wägeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiegesensoren zwischen den beiden Bauteilen des Lagers angeordnet sind.