-
Beschreibung:
-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Wägeeinrichtung zum
Wiegen von schweren Lasten, insbesondere Straßenfahrzeugen, entsprechend dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
-
Das Wiegen von schweren Lasten, beispielsweise Straßenfahrzeugen,
wird heutzutage größtenteils mit Hilfe von großflächigen Brückenwaagen durchgeführt,
was jedoch wegen der Größe derartiger Gerätschaften einen erheblichen apparativen
Aufwand erforderlich macht. Da fernerhin derartige Brückenwaagen eine relativ lange
Einschwingdauer besitzen, ergibt sich für derartige Wägungen ein erheblicher Zeitaufwand.
-
Im Hinblick auf die Erzielung reduzierter Wiegewege und kürzerer Wägezeiten
ist es somit bereits bekannt (siehe beispielsweise DE-OS 3 100 949), in Verbindung
mit derartigen Brückenwaagen mit Dehnungsmeßstreifen versehene Kraftmeßglieder vorzusehen,
welche durch die Belastung der Meßplattform, beispielsweise durch Stauchung, derart
verformt werden, daß auf diese Weise ein der Belastung der Meßplattform proportionales
elektrisches Signal ableitbar ist. Die Verbindung der Meßplattform mit dem jeweiligen
Kraftmeßglied erfolgt dabei über ein entsprechend ausgebildetes Gestänge, mit welchem
erreicht werden soll, daß die Kraftbeaufschlagung des Kraftmeßgliedes im wesentlichen
positionsunabhängig von der Belastung der Meßplattform durch die zu wiegende Last
ist.
-
Unter Berücksichtigung dieses Standes der Technik ist es Aufgabe der
vorliegenden Erfindung, eine mit einer Kraftmeßgliederanordnung
versehene
Wägeeinrichtung zum Wiegen von schweren Lasten, insbesondere Straßenfahrzeugen,zu
schaffen, welche aufgrund ihrer speziellen Ausgestaltung derart ausgebildet ist,
daß sie sehr einfach mit manuellen Mitteln transportierbar ist, so daß die betreffende
Wägeeinrichtung kurzfristig an beliebigen vorbereiteten Stellen eingesetzt werden
kann.
-
Erfindungsgemäß wird dies durch Vorsehen der im kennzeichnenden Teil
des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale erreicht.
-
In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß mobile Straßenwaagen bereits
bekannt sind, welche beispielsweise bei Polizeieinsätzen für die Ermittlung der
Belastung von Lastkraftwagen eingesetzt werden. Bei diesen mobilen Straßenwaagen
handelt es sich dabei entweder um Ölwaagen, bei welchen der innerhalb einer flachen
Kammer herrschende Druck ermittelt wird, oder um elektronische Waagen, bei welchen
die Durchbiegung einer auf zwei Stegen aufliegenden metallischen Platte unter Einsatz
von Dehnungsmeßstreifen ermittelt wird. Beide Arten von mobilen Straßenwaagen haben
jedoch den Nachteil, daß eine Meßgenauigkeit von nur etwa 5 % erreichbar ist, was
bei einer Achsbelastung von 10 t bereits zu einem Meßfehler von etwa 500 kg führt.
-
Im Gegensatz zu diesen bekannten mobilen Wägeeinrichtungen sind im
Rahmen der vorliegenden Erfindung mit Dehnungsmeßstreifen versehene Kraftmeßglieder
vorgesehen, welche aufgrund ihrer räumlichen Anordnung als Stauchglieder wirken.
-
Da eine derartiger Stauchungsvorgang sehr viel kontrollierter vor
sich geht als der Biegevorgang einer auf zwei Stegen aufliegenden Meßplatte, läßt
sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine sehr viel höhere Meßgenauigkeit in
der Größenordnung von 0,5 % und darunter erreichen.
-
Diese erhöhte Meßgenauigkeit ergibt sich dabei auch aufgrund der Tatsache,
daß im Gegensatz zu der eingangs genannten Wägeeinrichtung im Rahmen der vorliegenden
Erfindung auf das Vorsehen eines zu weiteren Fehlerquellenführenden Gestänges verzichtet
wird. Im Hinblick auf die gewünschte leichte Transportierbarkeit ist schließlich
noch im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorgesehen, daß die vorgesehenen Kraftmeßglieder
unmittelbar auf einer flach ausgebildeten Auflagefläche zum Aufliegen gelangen,
wobei diese Auflagefläche starr angeordnet ist, somit bei einer Versetzung der Wägeeinrichtung
nicht mittransportiert werden muß. Im Gegensatz zu Wägeeinrichtungen bekannter Bauweise
mit einem starr auf dem Boden aufliegenden Gehäuse und einer in dem Gehäuse eingesetzten
ebenfalls starren Meßplattform besitzt somit die erfindungsgemäße Wägeeinrichtung
einzig und allein ein starres Gehäuse, deren Oberseite' als Meßplattform dient.
Dies hat zwar dann zur Folge, daß der gesamte Wiegekasten einschl. aller darin vorhandener
Elemente während der Wägung mitgewogen wird; da jedoch das Gewicht des betreffenden
Wiegekastens bekannt und während der Messung gleichbleibend ist, kann der dadurch
sich ergebende Meßfehler sehr leicht berücksichtgt werden. Aufgrund dieser Konstruktion
ist es jedoch dann möglich, den gesamten Wiegekasten so leicht auszubilden, daß
er bei einer Wiegefähigkeit bis zu 20 t nur ein Gewicht von etwa 45 kg besitzt,
so daß eine derartige Wägeeinrichtung manuell sehr einfach auf- und abgebaut werden
kann.
-
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich anhand der
Unteransprüche 2 bis 13.
-
Die Erfindung soll nunmehr anhand eines Ausführungsbeispiels näher
erläutert und beschrieben werden, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen
ist. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines im Rahmen
der vorliegenden Erfindung verwendeten Wiegekastens, Fig. 2 eine Draufsicht auf
das innerhalb des Wiegekastens von Fig. 1 angeordnete starre Gehäuse ohne 1bdeckblech,
Fig. 3 und 4 Schnittansichten entlang der Linien III-III bzw. IV-IV von Fig. 2,
Fig. 5 eine seitliche Ansicht eines im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendeten
Kraftmeßgliedes einschl. seiner Halterung, Fig. 6 eine Stirnansicht, teilweise im
Schnitt, der Anordnung von Fig. 5, und Fig. 7- eine schematische Darstellung zweier
Halterungen von Kraftmeßgliedern entsprechend Fig. 5 einschl.
-
der Anordnung zur Ubertragung in Fahrtrichtung gerichteter Zugkräfte
auf die untere Auflagefläche.
-
Gemäß Fig. 1 weist die erfindungsgemäße Wägeeinrichtung wenigstens
einen in etwa quaderförmigen Wiegekasten 1 auf, welcher nach oben hin mit einem
geriffelten Abdeckblech 2 versehen ist, das als Auflagefläche für die zu wiegenden
schweren Lasten dient. Innerhalb dieses Wiegekastens 1 ist ein starres Gehäuse 3
angeordnet, dessen Seitenwandungen zwei der Außenflächen des Wiegekastens bilden.
Quer zur Fahrtrichtung- wird der Wiegekasten 1 durch lösbare Seitendeckel 4 begrenzt,
welche an dem starren Gehäuse 3 befestigt sind. Die einander gegenüberliegenden
Seitendeckel 4
sind dabei mit mittig angeordneten Traggriffen 5
versehen, welche eine manuelle Transportierbarkeit des betreffenden Wiegekastens
1 gestatten. Der eine Seitendeckel 4 ist ferner zusätzlich mit einer Kabelbuchse
6 versehen, an welcher ein nicht dargestelltes Kabel anschließbar ist, das zu dem
Digitalteil der Auswertschaltung führt. Diese Auswertschaltung besteht dabei zweckmäßigerweise
aus einem elektronischen Mikrorechner mit einem angeschlossenen Bildschirmgerät
und/oder Drucker sowie einer entsprechenden Eingabeeinrichtung.
-
Innerhalb des in Fig. 1 dargestellten quaderförmigen Wiegekastens
1 sind im Bereich der vier Ecken desselben mit Dehnungsmeßstreifen versehene Kraftmeßglieder
vorgesehen, welch nach oben hin mit dem starren Gehäuse 3 verbunden sind.
-
Der quaderförmige Wiegekasten 1 wird nach unten hin durch eine flexibleBodenplatte
begrenzt, welche mit entsprechenden Öffnungen versehen ist, durch welche die einzelnen
Kraftmeßglieder mit ihren Unterteilen nach außen ragen.
-
Bei Verwendung einer flachen Auflagefläche gelangen diese Unterteile
der in den vier Ecken des quaderförmigen Wiegekastens 1 angeordneten Kraftmeßglieder
in Berührung mit dieser Auflagefläche, so daß bei Belastung des geriffelten Abdeckbleches
2 durch eine zu wiegende Last ein elektrisches Signal ableitbar ist, welches über
die Kabelbuchse 6 hinweg dem Analogteil der Auswertschaltung zugeführt werden kann,
um auf diese Weise eine Bestimmung des Gewichts der betreffenden Last durchführen
zu können.
-
Im Fall einer Verwendung der erfindungsgemäßen Wägeeinrichtung zum
Wiegen von Straßenfahrzeugen erweist es sich als erforderlich, zwei derartige Wiegekästen
1 vorzusehen, welche entsprechend dem Radabstand der zu wiegenden Fahrzeuge angeordnet
sind. Die beiden Wiegekästen 1
müssen in diesem Fall richtungsmäßig
so ausgerichtet sein, daß die mit den Traggriffen 5 versehenen Seitendeckel 4 parallel
zur Fahrtrichtung des zu wiegenden Straßenfahrzeugs verlaufen. Die beiden Wiegekästen
1 sind fernerhin in diesem Fall über getrennte Verbindungskabel mit einer einzigen
digitalen Auswertschaltung verbunden, welche beispielsweise innerhalb eines geeigneten
Meßwagens angeordnet sein kann.
-
Gemäß Fig. 2 bis 4 ist das starre Gehäuse 3 als Schweißkonstruktion
in Leichtbauweise mit Hilfe von gekanteten Blechen ausgebildet, wobei im wesentlichen
zwei quer zur Fahrtrichtung sich erstreckende kastenförmige Längsträger 7 gebildet
sind, welche durch entsprechende kastenförmige Querträger 8 miteinander verbunden
sind. Dieses starre Gehäuse 3 ist dabei nach oben hin im wesentlichen geschlossen,
so daß eine gute Auflagefläche für das darauf befestigte geriffelte Abdeckblech
2 gebildet wird.
-
Nach unten hin ist das starre Gehäuse 3 jedoch teilweise offen, so
daß ein entsprechender Einbau der erforderlichen Elemente möglich ist.
-
Fig. 5 und 6 zeigen den mechanischen Aufbau der Kraftmeßglieder einschl.
ihrer Halterung. Die betreffenden Kraftmeßglieder sind dabei als zylindrische Stauchelemente
ausgebildet, welche innerhalb einer metallischen Abkapselung angeordnet sind, die
jeweils aus einem Oberteil 9, einem metallischen Balg 10 und einem verbreiterten
Unterteil 11 besteht. Jedes Oberteil 9 der metallischen Abkapselung der Kraftmeßglieder
besitzt dabei eine Radialbohrung für das Hinausführen des Meßkabels 12 sowie eine
weiter oben angesetzte größere Radialbohrung, mit welcher unter Einsatz eines entsprechenden
Bolzens 13 eine Fixierung des jeweiligen
Kraftmeßgliedes an einer
nach unten ragenden Halterung 14 erfolgt, die mit dem starren Gehäuse 2 verbunden
ist.
-
Nach unten hin ragt das verbreiterte Unterteil 11 der Abkapselung
der einzelnen Kraftmeßglieder durch eine entsprechende Öffnung der Bodenplatte 15
des Wieoekastens 1, wobei am unteren Ende jeweils ein pilzförmiger Lastaufnahmekopf
16 vorgesehen ist, welcher auf einer möglichst flach und starr ausgebildeten Auflagefläche
17 zum Aufliegen gelangt. Gemäß Fig. 5 ist schließlich im unteren Bereich der jeweiligen
Halterung 14 eine zusätzliche Halterungsstange 18 befestigt, deren Bedeutung in
dem folgenden noch beschrieben wird.
-
Fig. 7 zeigt schematisch zwei der Fixierung von jeweils einem Kraftmeßglied
dienenden Halterungen 14, welche,in Fahrtrichtung des zu wiegenden Fahrzeugs gesehen,
mit Hilfe der bereits erwähnten Halterungsstange 18 verbunden sind. Diese Halterungsstange
18 ist in ihrem mittleren Bereich unter Einsatz einer Schraubverbindung mit der
bereits erwähnten Bodenplatte 15 des Wiegekastens 1 verbunden, so daß sich auf diese
Weise die Möglichkeit ergibt, beispielsweise durch Brems- oder Beschleunigungsvorgänge
bedingte, an dem Wiegekasten 1 -angreifende, horizontale Schubkräfte auf die Bodenplatte
15 zu übertragen. Dabei ist es jedoch erforderlich, daß eine horizontale Fixierung
der Bodenplatte 15 erfolgt, was durch Abstützung der Bodenplatte 15 entlang ihrer
vorderen und rückwärtigen Kanten erreicht werden kann.
-
Im Hinblick auf einen möglichst guten Schutz der innerhalb der Wiegekästen
1 befindlichen Elemente ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung schließlich noch
vorgesehen, daß in den zwischen dem starren Gehäuse 3 und der Bodenplatte 15 befindlichen
Spalt eine der Abdichtung
dienende verformbare Dichtmasse eingeführt
wird, ;m auf diese Weise das Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit -zu verhindern.
Dasselbe gilt für den Ringspalt zwischen den Unterteilen 11 der Kraftmeßglieder
und der entsprechenden öffnungen.innerhalb der Bodenplatte 15. Da die im Rahmen
der vorliegenden Erfindung zu erwar-tenden Wiegewege weniger als 0,1 mm betragen,
erlauben die vorgesehenen Dichtmassen eine ausreichende axiale Verschiebbarkeit,
so daß die dadurch bedingten Meßfehler vernachlässigbar klein gehalten werden können.
-
Eine derartige schmutz- und feuchtigkeitsmäßige Abdichtung der Wiegekästen
1 erscheint auch deshalb schon angeboten, weil innerhalb des Wiegekastens 1 bzw.
dem starren Gehäuse 3 im Hinblick auf eine Kurzhaltung der Leitungswege der Analogteil
der Auswertschaltung angeordnet ist, wobei dieser Analogteil zwangsläufig die innerhalb
der Kraftmeßglieder angeordneten Dehnungsmeßstreifen umfaßt, welche für die Auf-
und Abfahrkanten jeweils getrennt zu einer Wheatstoneschen Brücke zusammengeschaltet
sind.
-
Für die Durchführung von dynamischen Wägungen von Straßenfahrzeugen,
beispielsweise Lastkraftwagen, erweist es sich als zweckmäßig, wenn innerhalb der
vorgesehenen Wägestrecke entsprechende Aussparungen vorgesehen sind, in welche die
beiden Wiegekästen 1 eingesetzt werden können. In diesem Fall dienen die seitlichen
Begrenzungsflächen dieser Aussparungen zur Positionsfixierung der beiden Bodenplatten
15, so daß auf diese Weise durch Beschleunigungs-oder Bremsvorgänge der zu wiegenden
Fahrzeuge bedinge horizontale Schubkräfte über die Halterungsstangen 18 und die
Bodenplatten 15 in den Untergrund abgeleitet werden können.
-
Bei Nichtbenutzung der betreffenden Wiegestrecke können
dann
die beiden Wiegekästen 1 sehr leicht mit Hilfe der Traggriffe 5 herausgehoben werden,
worauf dann der betreffende Hohlraum beispielsweise mit Holzbohlen aufgefüllt wird,
so daß über die betreffende Wägestrecke auch weiterhin Verkehr geleitet werden kann.
-
Bei Nichtvorhandensein derartiger Aussparungen innerhalb von Straßenflächen
besteht die Möglichkeit, die erfindungsgemäße Wägeeinrichtung auch dann zu verwenden,
falls einzig und allein eine horizontale starr ausgebildete Auflagefläche 17 vorhanden
ist. In diesem Fall müssen seitlich an die beiden Wiegekästen 1 Auf- und Abfahrrampen
angelegt werden, welche beispielsweise aus Holz hergestellt sein können. Um jedoch
auch in diesem Fall durch Beschleunigungs- und Bremsvorgänge der zu wiegenden Fahrzeuge
bedingte Schubkräfte in den Untergrund ableiten zu können, ist es in diesem Fall
erforderlich, daß entlang der vorderen und hinteren Kanten der Bodenplatten 15 der
Wiegekästen 1 entsprechende Vorsprünge 19 vorgesehen sind, so wie dies in Fig. 7
angedeutet ist. Eine mit derartigen Hilfsmitteln durchgeführte Wägung von Kraftfahrzeugen
muß allerdings in diesem Fall wegen des Vorsehens von Auf- und Abfahrrampen mit
relativ langsamer Geschwindigkeit durchgeführt werden, was jedoch beispielsweise
bei der Verwiegung von Wohnanhängern keine Schwierigkeiten bereitet.
-
Im Fall nicht vorhandener Aussparungen innerhalb der Straßenflächen
kann die erfindungsgemäße Wiegeeinrichtung in der oben beschriebenen Weise zur Verwiegung
ein- und zweiachsiger Straßenfahrzeuge verwendet werden. Um mit einer derartigen
Anordnung auch mehrachsige Fahrzeuge wiegen zu können, müssen allerdings zusätzliche
Ausgleichsstrecken vorgesehen sein, um zu erreichen, daß während den einzelnen Wägungen
die Achsen des mehrachsigen Fahrzeugs jeweils in derselben Ebene gehalten werden.
-
- Leerseite -