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TECHNISCHES GEBIET
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Die
Erfindung betrifft eine Waage, mit der das Gewicht eines Fahrzeuges
ermittelt werden kann. Die Waage ist zu diesem Zweck zum Überfahren
durch Fahrzeuge ausgelegt.
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STAND DER TECHNIK
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Es
sind Fahrzeugwaagen bekannt, deren Waageplatten, die von den Fahrzeugen
befahren werden, aus Beton hergestellt sind. Die dabei verwendeten
Betonplatten haben eine Höhe von 60 bis 70 Zentimetern
(cm). Diese relativ große Höhe bedingt nicht nur
ein großes Eigengewicht sondern erfordert auch entsprechend
lange An- und Abfahrrampen, über die die Fahrzeuge auf
die Waage fahren beziehungsweise die Waage wieder verlassen können.
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Um
diese Rampenlängen zu verkürzen, ist es bekannt,
derartige Fahrzeugwaagen aus einer Stahlkonstruktion herzustellen.
Eine solche Konstruktion vermindert das Eigengewicht und reduziert die
Bauhöhe auf etwa 35 cm. Diesem Vorteil steht allerdings
der Nachteil gegenüber, dass die relativ leichte Stahlkonstruktion
wegen ihrer dadurch bedingten Eigenschwingungen eine ungünstige
Wägedämpfung aufweist. Außerdem ist die
Stahlkonstruktion korrosionsanfällig, was einen entsprechend
erhöhten Wartungsaufwand zur Folge hat.
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Aus
der
DE 20 2004
017 239 U1 ist eine Fahrzeugwaage mit einer Stahlbetonkonstruktion
bekannt, bei der die mit gegenseitigem Abstand und parallel zueinander
angeordneten Spannbetonbalken über endseitige Querträger
fest miteinander verbunden sind. Die durch die Last eines Fahrzeuges
belasteten Spannbetonbalken tragen ihre Lasten über die an
ihren beiden Enden vorhandenen Querträger auf Wägezellen
ab. Um die Fahrzeugwaage aufstellen zu können, muss ein
Betonfundament vorhanden sein, auf das die Fahrzeugwaage aufgestellt
werden kann. An diesem Betonfundament wird die Fahrzeugwaage auch
befestigt, um ein Verrutschen der Fahrzeugwaage beim Befahren zu
verhindern.
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Die
Befestigung an einem Betonfundament bedeutet einen hohen Montageaufwand,
da in der Regel ein solches Betonfundament nicht vorhanden ist.
Dementsprechend muss an der späteren Position der Fahrzeugwaage
eine Grube für das Betonfundament ausgehoben werden und
anschließend das Betonfundament gegossen werden. Erst nach
dem vollständigen Aushärten des Betons kann mit
der eigentlichen Montage der Fahrzeugwaage begonnen werden. Sollte
die Fahrzeugwaage später wieder entfernt werden, können
zwar die einzelnen Konstruktionselemente der Fahrzeugwaage erneut
verwendet werden, dies gilt jedoch nicht für das Betonfundament.
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Durch
die Notwendigkeit eines Betonfundaments sind darüber hinaus
die Einsatzmöglichkeiten der Fahrzeugwaage entsprechend
beschränkt. Fehlen die baulichen Voraussetzungen für
das erforderliche Betonfundament, beispielsweise in einer Tiefgarage,
kann die Fahrzeugwaage an diesem Ort nicht aufgestellt werden. Auch
die nachträgliche Montage der Fahrzeugwaage wird erschwert,
da zusätzliche Kosten für das Betonfundament anfallen
und berücksichtigt werden müssen.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Ausgehend
von diesem vorbekannten Stand der Technik liegt der Erfindung die
Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Fahrzeugwaage der eingangs genannten
Art anzugeben.
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Diese
Erfindung ist durch die Merkmale des Hauptanspruchs gegeben. Sinnvolle
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von sich an den Hauptanspruch
anschließenden weiteren Ansprüchen.
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Die
erfindungsgemäße Waage besitzt zumindest zwei
Waageplatten, die parallel zueinander und voneinander beabstandet
vorhanden sind. Die Waageplatten sind Spannbetonbalken oder enthalten zumindest
Spannbetonbalken. Die Befestigung der Fahrzeugwaage erfolgt über
zumindest zwei Grundplatten, an denen die Waageplatten lösbar
oder unlösbar befestigt werden können. Die Grundplatten selbst
können ohne Betonfundament direkt am Straßenbelag
lösbar befestigt werden.
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Die
Fahrzeugwaage kann dadurch als mobile Fahrzeugwaage eingesetzt werden,
da die Montage ohne Betonfundament auskommt und kaum bauliche Voraussetzungen
für die Montage einer solchen Fahrzeugwaage bestehen. Darüber
hinaus kann die Fahrzeugwaage nach Gebrauch rückstandsfrei
wieder entfernt werden. Dies kann insbesondere dann wünschenswert
sein, wenn die Fahrzeugwaage nur temporär, beispielsweise
während einer Bauphase, benötigt wird. Durch den
Wegfall des Betonfundaments verringern sich darüber hinaus
die Montagekosten der Fahrzeugwaage.
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In
wirtschaftlich vorteilhafter Weise kann die Befestigung der Fahrzeugwaage
dadurch erfolgen, dass die Grundplatte an dem Straßenbelag ”festgenagelt” wird.
Diese Art der Befestigung ist ausreichend sicher, um ein versehentliches
Verrutschen der Fahrzeugwaage beim Befahren zu verhindern. Gleichzeitig
kann die Fahrzeugwaage rasch und unkompliziert montiert werden und
der Straßenbelag wird nur minimal in Mitleidenschaft gezogen.
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Die
Spannbetonbalken der Fahrzeugwaage können beispielsweise über
endseitige Querträger fest miteinander verbunden sein.
Die durch die Last eines Fahrzeuges belasteten Spannbetonbalken
tragen ihre Lasten dann über die an ihren beiden Enden vorhandenen
Querträger auf Wägezellen ab.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform kann an der einen Stirnseite
der parallelen, voneinander beabstandeten Spannbetonbalken ein erstes
Winkelelement befestigt sein. Mit seiner vertikalen Fläche kann
das Winkelelement an zumindest einem Spannbetonbalken der Fahrzeugwaage
befestigt sein. Die horizontale Fläche des Winkelelements
kann auf einer Wägezelle auflagern.
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Das
erste Winkelelement könnte über die gesamte Breite
der Fahrzeugwaage – und damit über zumindest zwei
parallele, voneinander beabstandete Spannbeton balken – reichen.
Vorzugsweise kann jedoch an jedem der Spannbetonbalken ein separates Winkelelement
vorhanden sein. Diese Ausbildung ermöglicht einen modularer
Aufbau der Fahrzeugwaage, da die einzelnen Bauteile platzsparend
gelagert und transportiert werden können.
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Auf
dem ersten Winkelelement kann über zumindest ein Kugelgelenk
jeweils ein zweites Winkelelement auflagern. Auch das zweite Winkelelement kann
mit seiner vertikalen Fläche jeweils an zumindest einem
Spannbetonbalken der Fahrzeugwaage befestigt sein. Die Befestigung
des zweiten Winkelelements erfolgt dabei bevorzugt so, dass die
horizontale Fläche des zweiten Winkelelements oberhalb der
horizontalen Fläche des entsprechenden ersten Winkelelements
angeordnet ist.
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Insbesondere
bei großen Lasten können sich die Spannbetonbalken
und damit auch die Waageplatten in ihrem mittleren Bereich etwas
nach unten durchbiegen. Durch das Kugelgelenk zwischen den beiden
Winkelelementen kann diese Auslenkung ausgeglichen werden, so dass
auf die Wägezelle lediglich eine einzelne, senkrechte Kraftkomponente wirkt.
Dies führt zu besseren Ergebnissen bei einem Wiegevorgang
und damit zu einer erhöhten Genauigkeit der Fahrzeugwaage.
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Zur
besseren Lastenverteilung können die Winkelelemente zweier
benachbarter, voneinander beabstandeten Spannbetonbalken über
einen Kopplungsträger miteinander verbunden sein. Ein solcher Kopplungsträger
kann dabei sowohl zwischen den jeweils ersten Winkelelementen als
auch zwischen den jeweils zweiten Winkelelementen vorhanden sein. Der
Kopplungsträger des ersten Winkelelements würde
dann neben dem Kopplungsträger des zweiten Winkelelements
liegen und von diesem beabstandet sein.
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Weitere
Vorteile und Merkmale der Erfindung sind den in den Ansprüchen
ferner angegebenen Merkmalen sowie dem nachstehenden Ausführungsbeispiel
zu entnehmen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Draufsicht auf eine Fahrzeugwaage nach der Erfindung,
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2 eine
teilweise geschnittene Seitenansicht der Fahrzeugwaage nach 1,
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3 eine
Draufsicht auf ein Feld der Fahrzeugwaage nach 1,
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4 eine
Stirnansicht aus Richtung IV in 3 und
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5 einen
Querschnitt durch die an der Stirnseite eines Feldes vorhandenen
Winkelelemente.
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WEGE ZUM AUSFÜHREN
DER ERFINDUNG
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Eine
von Fahrzeugen be- und überfahrbare Fahrzeugwaage 10 besitzt
zwei identisch ausgebildete Felder 12, 14, die
in Längsrichtung 16 hintereinander liegen. Stirnseitig
vor dem einen Feld 12 ist eine zwei Rampenteile 18 aufweisende
Rampe 20 montiert, um den Höhenunterschied zwischen
dem Straßenbelag 22 und der Oberseite der Felder 12, 14 zu überbrücken.
Die Rampenteile 18 sind folglich keilförmig ausgebildet.
Identische Rampenteile 18 sind auch hinter dem Feld 14 vorhanden,
so dass dort ebenfalls eine Rampe 20 vorhanden ist. Die Rampenteile 18 bestehen
im vorliegenden Beispielsfall jeweils aus Beton. Sie könnten
auch aus einer Stahlkonstruktion bestehen. Gestrichelt angedeutet ist
ein weiteres Feld 14, um das die Waage 10 in Längsrichtung 16 verlängert
werden könnte.
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Jedes
Feld 12, 14 besitzt zwei Spannbetonbalken 24, 26 mit
im Wesentlichen rechteckförmigem Querschnitt mit der Betongüte
C 45/55. Im vorliegenden Fall beträgt die Breite 28 eines
jeden Spannbetonbalkens 24, 26 etwa 90 cm. Die
Höhe 30 eines jeden Spannbetonbalkens 24, 26 beträgt
30 cm. Die Länge der Spannbeton balken 24, 26 beträgt
etwa 6 Meter. Die beiden Spannbetonbalken 24, 26 haben einen
gegenseitigen konstanten Abstand 32 von im vorliegenden
Beispielsfall 120 cm. Der gegenseitige Abstand 32 der Spannbetonbalken 24, 26 ist
damit so gewählt, dass alle gängigen Fahrzeuge
mit ihren Rädern auf den beiden Spannbetonbalken 24, 26 entlangfahren
können.
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Zwischen
den Spannbetonbalken 24, 26 sind in Querrichtung 36 Holzbalken 38 angeordnet.
Diese Holzbalken 38 liegen mit ihren jeweiligen Enden in
jeweils einer einspringenden Längsschulter 40,
die randseitig in jedem Spannbetonbalken 24, 26 an
seiner entsprechenden oberen inneren Längskante ausgebildet
ist (3, 4). Statt der Holzbalken 38 könnten
auch Gitterroste oder Blech- beziehungsweise Betonplatten verwendet
werden, gegebenenfalls könnte auf die Holzbalken 38 auch
verzichtet werden.
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Mit
ihrer jeweiligen endseitigen Stirnseite sind die jeweils parallel
nebeneinander liegenden Spannbetonbalken 24, 26 an
einem Winkelelement 60, 62 befestigt, das in 1 lediglich
schematisch dargestellt ist. Entsprechend dem Ausführungsbeispiel
gemäß 5 ist das erste Winkelelement 60 mit
seiner vertikalen Fläche 68 an der Stirnseite 64 des
Querträgers 24 des rechten Feldes 14 befestigt, wobei
die Befestigung im vorliegenden Beispielsfall über nicht
näher dargestellte Schrauben erfolgt. Das zweite Winkelelement 62 ist
mit seiner vertikalen Fläche 70 an der Stirnseite 66 des
Querträgers 24' des linken Feldes 12 befestigt;
auch hier sind die Befestigungsmittel nicht dargestellt.
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Während
das erste Winkelelement 60 etwa mittig der Höhe 30 des
Spannbetonbalkens 24 angeordnet ist, ist das zweite Winkelelement 62 etwas
höher an seinem Spannbetonbalken 24' befestigt,
so dass die horizontale Fläche 74 des zweiten
Winkelelements 62 oberhalb der horizontalen Fläche 72 des ersten
Winkelelements 60 angeordnet ist. Das erste Winkelelement 60 ruht
mit seiner horizontalen Fläche 72 auf einer Wägezelle 54 auf.
Diese Wägezellen 54 sind jeweils an einer Grundplatte 56 verschraubt.
Die Grundplatte 56 kann beispielsweise mittels mehrerer, hier
nicht dargestellter Nägel an dem Straßenbelag 22 befestigt
werden, wenn die Fahrzeugwaage 10 nachträglich
aufgebaut werden soll.
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Die
horizontalen Flächen 70, 72 des ersten und
des zweiten Winkelelementes 60, 62 sind über ein
Kugelgelenk 76 lösbar aneinander befestigt. Biegen
sich die Spannbetonbalken 24, 26 unter Belastung
etwas durch, würde dies ohne ein solches Kugelgelenk 76 dazu
führen, dass die Wägezelle 54 nicht mehr
mit einer einzelnen, senkrechten Kraftkomponente belastet werden
würde. Dadurch könnte das Messergebnis verfälscht
werden und die Messungenauigkeit würde zunehmen. Dieser
Effekt wird durch das Kugelgelenk 76 verhindert, da dieses
dafür sorgt, dass lediglich eine einzelne, senkrechte Kraftkomponente
auf die senkrecht unterhalb des Kugelgelenks 76 angeordnete
Wägezelle 54 wirkt.
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Die
Ermittlung der auf die Fahrzeugwaage 10 einwirkenden Belastung
erfolgt durch die Wägezellen 54. Die Belastung
aus den Spannbetonbalken 24, 26 wird stirnseitig
der Spannbetonbalken 24, 26 auf die Winkelelemente 60 und
von diesen auf die Wägezellen 54 übertragen.
Zwischen den beiden Winkelelementen 60 befindet sich ein
Kopplungsträger 52, der beidseitig an den Winkelelementen 60 befestigt
ist. Zwischen den beiden Winkelelementen 62 befindet sich
ein vergleichbarer Kopplungsträger 52. Die beiden
Kopplungsträger 52 der Winkelelemente 60, 62 sind
parallel zueinander und voneinander beabstandet. Mit einer solchen
Fahrzeugwaage 10 kann nur das Gesamtgewicht eines auf der
Fahrzeugwaage 10 aufruhenden Fahrzeuges ermittelt werden,
da die in den einzelnen Feldern 12 beziehungsweise 14 auftretenden
Lasten lastmäßig die in dem betreffenden anderen
Feld 14, 12 herrschende Belastung beeinflussen.
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In
jedem Spannbetonbalken 24, 26 ist eine obere,
einadrige Spannbewehrung 44 und eine dreiadrige untere
Spannbewehrung 46 vorhanden. Die obere und die untere Spannbewehrung 44, 46 liegen in
Querrichtung 36 etwa gleichmäßig über
die Breite 28 der Spannbetonbalken 24, 26 verteilt
und enden außerhalb des Spannbetonbalkens 24, 26 einzeln
in jeweils einem Spannkopf 48. Für jede Ader der Spannbewehrung 44, 46 ist
damit ein eigener Spannkopf 48 vorhanden. Die Spannbetonköpfe 48 könnten
auch enger beieinander liegen als die gegenseitigen Abstände
der Spannbewehrung 44, 46 in Feldmitte. Die Spannbewehrung 44, 46 sorgt
dafür, dass in dem betreffenden Spannbetonbalken 24, 26 keine unzulässigen
Zugspannungen, weder unter Eigengewicht noch unter Belastung durch
ein Fahrzeug, auftreten können. Durch die Verteilung der
Spannbewehrung 44, 46 auf mehrere Spannköpfe 48 werden die
bei Belastung wirkenden Kräfte optimal verteilt, so dass
ein Einreißen des Spannbetons vermieden werden kann. Diese
Spannköpfe 48 bewirken eine kraftschlüssige
Verbindung der Winkelelemente 60, 62 zum Spannbetonbalken 24, 26 und
vermeiden somit ein Ausreißen oder Abbrechen der Winkelelemente 60, 62 aus
den Spannbetonbalken 24, 26.
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Die
Konstruktionshöhe 58 der Waage 10 beträgt
im vorliegenden Beispielsfall nur 35 cm. Dadurch lässt
sie sich auch in höhenmäßig beengten Gebäuden
verhältnismäßig problemlos platzieren. Ihre
Einzelteile wiegen weniger als 3000 kp, so dass sie auch noch gut
transportabel ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 202004017239
U1 [0004]