DE29805605U1

DE29805605U1 - Anordnung zur Meßwerterfassung mit mehreren Funkmodulen

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Publication number: DE29805605U1
Application number: DE29805605U
Authority: DE
Original assignee: Pfreundt GmbH and Co KG
Current assignee: Pfreundt De GmbH
Priority date: 1998-03-27
Filing date: 1998-03-27
Publication date: 1998-07-09
Anticipated expiration: 2008-03-28

Description

I··

Firma PFREUNDT GmbH & Co. KG, Ramsdorfer Str. 10, 46354 Südlohn

"Anordnung zur Meßwerterfassung mit mehreren Funkmodulen" 5

Die Neuerung betrifft eine Anordnung nach dem Oberbegriff des ' Anspruches 1.

Beispielsweise aus dem Bereich der Wägetechnik ist es bekannt, z. B. LKW's oder Flugzeuge mit Hilfe mobiler Radlastmesser zu wiegen. Zu diesem Zweck werden die plattenartigen Radlastmesser vor die Räder gelegt und das Flugzeug bzw. der LKW anschließend auf die Radlastmesser aufgefahren. Das Gesamtgewicht des jeweiligen Objektes kann nur durch die gemeinsame Auswertung sämtlicher einzelner Radlastmesser

ermittelt werden.

Weiterhin ist es aus der Praxis bekannt, z. B. bei Absetzkippern die Mulde an zwei Stellen zu wiegen, nämlich an den beiden Fahrzeugauslegern, an denen sie aufgehängt ist. Auch bei Kra

nen, bei denen der Haken, der Elektromagnet oder ein ähnliches Greifwerkzeug an einem horizontalen Balken befestigt ist, wird das Gewicht üblicherweise an den beiden Aufhängungspunkten dieses Balkens bestimmt. Auch bei der Bestimmung der Nutzlast, beispielsweise an einem Gabelstapler, wird die Nutz

last häufig mit Hilfe von zwei oder mehreren Gewichtssensoren ermittelt.

In diesen Anwendungsfällen, in denen die Auswertung von zwei oder mehreren Meßwertaufnehmern erforderlich ist, ist vielfach die drahtgebundene Signalübertragung hinderlich: Bei dem Gabelstapler beispielsweise muß das Kabel notwendigerweise über die Umlenkrollen laufen, wo es außer dem regulären Verschleiß erheblichen Beschädigungsgefahren ausgesetzt ist. Das gleiche gilt für die Kabelführung zu den exponierten oberen Be

reichen der beiden Ausleger eines Absetzkippers.

Die unter freiem Himmel eingesetzten Radlastmesser können, insbesondere in der Dunkelheit, ebenfalls leicht und versehentlich im Bereich ihrer Signalleitungen beschädigt werden. Insbesondere wenn ähnliche Meßwertaufnehmer, wie sie beispielsweise als Plattformwaagen im Bereich von Gießereien bekannt

sind, extremen Umwelteinflüssen ausgesetzt sind, z. B. flüssigem Metall, stellen die Signalleitungen einen unerwünschten Schwachpunkt derartigen Wiegeanordnungen dar.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsge

mäße Anordnung dahingehend zu verbessern, daß ein möglichst störungsfreier Betrieb und eine korrekte Ermittlung der Meßergebnisse ermöglicht wird.

Diese der Neuerung zugrundeliegende Aufgabe wird durch eine

Anordnung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Die Neuerung schlägt mit anderen Worten vor, die Signale per Funk zu übermitteln. Überraschend hat sich herausgestellt, daß diese im Vergleich zur Verwendung einer drahtgebundenen

Signalleitung vergleichsweise komplizierter erscheinende Einrichtung erheblich robuster und störunanfälliger ist: Die elektronischen Komponenten können in SMD-Technik klein und robust erstellt sein, so daß insgesamt etwa zigarettenschachtelgroße Komponenten vorhanden sind, die problemlos an geschützter

Stelle untergebracht werden können oder die problemlos mit einem entsprechend stabilen Schutzmantel geschützt werden können.

Die Präzision der Meßwerterfassung wird dadurch unterstützt,

daß auf ein Aufforderungssignal der Empfangsstation hin sämtliche Meßwertaufnehmer ihren momentanen Meßwert an die Empfangsstation übermitteln. Auf diese Weise ist eine Synchronisation der Meßwertaufnehmer gewährleistet, ohne daß ein komplizierter Abgleich bestimmter Uhrzeiten od. dgl. erforderlich

wäre. Insbesondere bei einer Gewichtsbestimmung ist es

wesentlich, daß sämliche angeschlossene Wägezellen gleichzeitig die Meßergebnisse erfassen.

Das anschließende Übersenden der Meßergebnisse an die Empfangsstation kann entweder mit einer vorgegebenen Zeitverzögerung erfolgen, die für jeden Meßwertaufnehmer individuell anders sein kann, so daß die Empfangsstation nacheinander die einzelnen Meßwerte erhält und auswerten kann. Alternativ kann jedem Meßwertaufnehmer eine eigene, spezifische Kennung zugeordnet sein, so daß auch bei gleichzeitiger Da

tenübertragung die einzelnen Meßwerte klar differenziert und den einzelnen Meßstellen zugeordnet werden können.

Außer der Meßgenauigkeit, die durch das Aufforderungssignal und die damit verbundene Synchronisierung bewirkt wird, wird insbesondere eine erhebliche Verlängerung der Funktionsdauer der einzelnen Meßwertaufnehmer ermöglicht: Grundsätzlich können diese in einem Ruhestatus verbleiben und lediglich in relativ kurzen Intervallen auf das Eintreffen eines Aufforderungssignals achten. Sobald ein derartiges Aufforderungssignal vorliegt, wird die Messung durchgeführt und anschließend der Meßwert übertragen. Im Anschluß daran kann der Meßwertaufnehmer und die ihm zugeordnete Elektronik wieder in den Ruhezustand übergehen, der lediglich einen Bruchteil der Sendeenergie verbraucht. In der Praxis können so Energieverbräu

che im Bereich der einzelnen Meßwertaufnehmer erzielt werden, die im Durchschnitt noch unter den Selbstentladewerten der Energiespeicher liegen.

Besonders vorteilhaft und preisgünstig kann die Anordnung da

durch realisiert werden, daß sowohl im Bereich der Empfangsstation als auch im Bereich der Meßwertaufnehmer die Sender und Empfänger als baugleiche Module ausgestaltet sind. Hierdurch wird bei geringer erforderlicher Lagerhaltung eine schnelle und preisgünstige Reparatur einzelner Komponenten

durch Austausch der entsprechenden Module begünstigt und

weiterhin durch entsprechend große Stückzahlen eine preisgünstige Herstellung der Elemente ermöglicht.

Vorteilhaft ist dabei nicht je ein Modul zum Senden und ein Modul zum Empfangen vorgesehen, sondern Sende- und Empfangselektronik sind in einem einzigen Modul kombiniert vorgesehen, so daß Lagerhaltung und Reparaturaufwand noch weiter vereinfacht werden können. Derartige Module weisen Anschlüsse für einen Sensor auf und/oder für einen Meßverstärker, so daß derartige Module wahlweise als Empfangsstation oder im

Bereich eines Meßwertaufnehmers eingesetzt werden können.

Die Empfangsstation kann vorteilhaft eine serielle Datenschnittstelle aufweisen. Auf diese Weise ist die neuerungsgemäße An-Ordnung in nahezu jeder Umgebung einsetzbar, indem z. B. die

an der Empfangsstation erhaltenen Daten mit Hilfe eines tragbaren Computers ausgelesen werden können. Zudem läßt sich auf diese Weise die neuerungsgemäße Anordnung in nahezu jede beliebige, bereits vorhandene Datenstruktur in Firmen, Behörden u. dgl. einbinden.

Vorteilhaft kann die neuerungsgemäße Anordnung als Wiegeanordnung ausgestaltet sein. Die eingangs genannten Einsatzbedingungen gattungsgemäßer Anordnungen weisen jeweils erhebliche funktioneile Nachteile bei der Verlegung von Kabeln

auf. Neuerungsgemäß kann sowohl für die Energieversorgung als auch für die Datenübermittlung auf derartige Kabel verzichtet werden, so daß insgesamt eine störungsfreie und sehr betriebssichere Anordnung geschaffen wird.

Alternativ zu derartigen Anordnungen, bei denen mehrere Gewichtssensoren ihre Daten zur gemeinsamen Empfangsstation übermitteln, kann auch eine Meßanordnung vorgesehen sein, in der ausschließlich unterschiedliche Meßwertaufnehmer vorgesehen sind, z. B. zur Erfassung von Temperatur, Druck, elektri

schem Strom und elektrischer Spannung od. dgl.

ty

Vorteilhaft kann eine kombinierte Erfassung mehrerer Werte im Bereich eines jeden Meßwertaufnehmers erfolgen: Bei Ausgestaltung als Wiegeeinrichtung kann außer der Gewichtsermittlung vorgesehen sein, die Spannung des Energiespeichers zu messen sowie die Umgebungstemperatur. Wenn diese beiden

Meßwerte ebenfalls per Funk an die Empfangsstation übermittelt werden, so kann beispielsweise der Temperaturwert dazu benutzt werden, Fehlmessungen auszuschließen, wenn beispielsweise der Temperaturbereich über- oder unterschritten wird, innerhalb dessen die Gewichtsmessung geeicht ist. Weiterhin

kann ggf. aufgrund der Umgebungstemperatur ein Korrekturfaktor berücksichtigt werden, um die Meßergebnisse noch präziser zu machen. Schließlich kann die Umgebungstemperatur Aufschluß über die Kapazität des Energiespeichers liefern, so daß abhängig beispielsweise von der Ermittlung der Spannung die

ses Energiespeichers und der anhand der Umgebungstemperatur ermittelten Kapazität dieses Energiespeichers ggf. eine Mitteilung an den Benutzer ausgegeben werden kann, den Energiespeicher auszutauschen oder aufzuladen.

Vorteilhaft kann ein fotovoltaisches Solarmodul vorgesehen sein, also ein Solarmodul, welches elektrische Energie liefert, so daß dessen Energie dem Energiespeicher zugeführt werden kann, so daß sich dessen Betriebsdauer erheblich verlängern läßt und ein Austausch der Batterie bzw. ein Aufladen eines

Akkumulators erheblich seltener durchgeführt werden muß.

Vorteilhaft kann vorgesehen sein, daß nicht nur im Bereich der einzelnen Meßwertaufnehmer eine spezielle Kennung dieses Meßwertaufnehmers übermittelt wird, sondern daß auch die

Empfangsstation eine eigene Kennung ausstrahlt. Insbesondere wenn mehrere gleichartige Anordnungen nahe benachbart betrieben werden, beispielsweise bei zwei nebeneinander befindlichen LKW's, kann auf diese Weise sichergestellt werden, daß lediglich die Meßwertaufnehmer reagieren und Meßwerte lie

fern, deren zugeordnete Empfangsstation das Aufforderungs-

signal ausgegeben hat. Auf diese Weise werden einerseits die Möglichkeiten falscher Datenzuordnungen verringert und zum zweiten wird die Betriebsdauer der einzelnen Meßwertaufnehmer dadurch verlängert, daß die ihnen zugeordneten Sende- und Empfangsmodule nicht übermäßig häufig Signale aussen

den, wie dies der Fall wäre, wenn die Sende- und Empfangsmodule der Meßwertaufnehmer auf die Aufforderungssignale vieler Empfangsstationen reagieren würden.

Ein Ausführungsbeispiel der Neuerung wird anhand der Zeich

nung im folgenden näher erläutert.

Dabei zeigt die Darstellung nicht eine komplette Anordnung zur Meßwerterfassung, sondern lediglich den Bereich eines einzelnen Meßwertaufnehmers: Mit 1 ist ganz allgemein ein Aufhän

gungspunkt am oberen Ende des Auslegers eines Absetzkippers bezeichnet. Im Bereich dieses Aufhängungspunktes 1 ist ein Lastanschluß 2 vorgesehen, in den beispielsweise ein Kettengehänge eingehängt werden kann, wobei auf beiden Seiten des Absetzkippers derartige Aufhängungspunkte 1 vor

gesehen sind und zwischen diesen eine an den Kettengehängen aufgehängte Mulde vorgesehen sein kann.

Zwischen zwei etwa kreisausschnittsförmigen Platten 3 ist ein Wiegestab vorgesehen, an dem letztlich der Lastanschluß 2 hängt und dessen Verformung beispielsweise mittels Dehnungsmeßstreifen ermittelt wird. Die vom Wiegestab gelieferten Meßwerte werden durch eine geschützt zwischen den Platten 3 verlegte Leitung zu einem Meßverstärker 4 übermittelt, wobei diese Meßsignale in Form einer elektrischen Spannung dem

Meßverstärker stets abhängig von der momentanen Durchbiegung des Wiegestabes anliegen, unabhängig davon, ob der Meßverstärker 4 arbeitet oder nicht.

Rein beispielhaft sind Meßverstärker 4 und ein Funkmodul 5 als

zwei einzelne, flache Gehäuse dargestellt. In der Praxis können

beide Komponenten in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sein.

Die Energieversorgung für den Meßverstärker 4 und das Funkmodul 5 ist ebenfalls zwischen den beiden Platten 3 in einem als

Batteriefach 6 bezeichneten Hohlraum vorgesehen. Ein fest installiertes Kabel zwischen dem Batteriefach 6 und dem ähnlich ausgestalteten Fach zur Aufnahme des Meßverstärkers 4 und des Funkmoduls 5 läuft geschützt zwischen den beiden Platten

3. Die Energieversorgung ist als handelsüblicher Energiespei

cher, z.B. als Batterie oder, wiederaufladbar, als Akkumulator oder Kondensator ausgebildet. Ein zusätzliches fotovoltaisches Solarmodul kann vorgesehen sein, um den Energiespeicher regelmäßig nachzuladen. Ein derartiges Solarmodul kann beispielsweise innerhalb des Deckels des Batteriefaches 6 vorge

sehen sein.

Der am Absetzkipper vorgesehene zweite Lastanschluß 2 im Bereich des zweiten Auslegers ist mit einer vergleichbaren Meßwerterfassung ausgestattet. Eine Empfangsstation zur Aus

wertung der beiden gelieferten Meßwerte kann beispielsweise im Fahrerhaus des Fahrzeuges vorgesehen sein.

Abweichend von dem anhand der Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispiel können mehr als zwei Meßwertaufnehmer

mit derselben Empfangsstation zusammenwirkend vorgesehen sein. Insbesondere können zusätzliche Sensoren vorgesehen sein, z. B. zur Messung der elektrischen Spannung des Energiespeichers und für die Ermittlung der Umgebungstemperatur.

Claims

"Anordnung zur Meßwerterfassung mit mehreren Funkmodulen" Schutzansprüche:

1. Anordnung zur Meßwerterfassung,

mit wenigstens zwei Meßwertaufnehmern, und mit einer Empfangsstation, die eine elektronische Schaltung zur Auswertung der von den Meßwertaufnehmern gelieferten Signale aufweist,
und mit einer Signalleitung zwischen den Meßwertaufnehmern und der Empfangsstation, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalleitung durch eine Funkstrecke gebildet ist, und daß die Empfangsstation auch als Sender zum Aussenden eines Aufforderungssignales ausgestaltet ist, und daß jedem Meßwertaufnehmer ein Sender und ein Empfänger zugeordnet ist,

wobei dieser Empfänger zum Empfang des Aufforderungssignales ausgebildet ist,

und wobei dieser Sender zur Ausstrahlung der Meßwerte sowie ggf. zur Ausstrahlung einer für den Meßwertaufnehmer spezifischen Kennung ausgebildet ist.

• · I

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsstation und die den Meßwertaufnehmern zugeordneten Sender und Empfänger als baugleiche Module ausgestaltet sind.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Modul zum Senden und zum Empfangen ausgestaltet ist und Anschlüsse für einen Sensor und/oder einen Meßverstärker aufweist.

4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsstation eine serielle Datenschnittstelle aufweist.

5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

gekennzeichnet durch zur Gewichtserfassung ausgestalteten Meßwertaufnehmer.

6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsstation zur

Ausstrahlung einer spezifischen Kennung ausgebildet ist.

7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein photovoltaisches Solarmodul, welches mit dem Energiespeicher verbunden ist.