DE3820757A1 - Einrichtung zur gewichtsbestimmung von angehaengten lasten - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung zur Gewichtsbestimmung von angehängten Lasten, die mit Hilfe eines hydraulisch betätigbaren Gestänges an einem Arbeitsfahrzeug höhenverstellbar angelenkt sind nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Es ist schon eine solche Einrichtung zur Gewichtsbestimmung von an­ gehängten Lasten aus der EP-A3 01 29 422 bekannt, bei der die von der Schaufel eines Baggers aufgenommene Last gewogen wird. Dazu wird bei einem zweiteiligen, die Schaufel tragenden Ausleger der Winkel zwischen einem inneren und äußeren Auslegerarm und der Druck in ei­ nem dem Ausleger zugeordneten Hydrozylinder ermittelt und aus diesen beiden Signalen das Gewicht der Last errechnet. Von Nachteil ist, daß diese Einrichtung speziell auf einen Bagger abgestimmt ist und sich nicht für andere Anwendungsfälle eignet.

Ferner ist es aus der US-PS 45 88 038 bekannt, die von einem Fahr­ zeug aufgeladene Last zu wiegen, indem die Drücke in den hydropneu­ matischen Federungszylindern des Fahrzeugs bei leerem und bei be­ ladenem Zustand des Fahrzeugs ermittelt werden und daraus das Ge­ wicht der Last errechnet wird. Um dabei den Einfluß der Hysterese bei der Druckmessung zu verringern, werden die Druckmessungen wäh­ rend der Eigenschwingungen des Fahrzeugs beim Beladen vorgenommen. Von Nachteil ist, daß diese Einrichtung speziell auf eine Gewichts­ bestimmung der Last bei Mobilfahrzeugen abgestimmt ist, bei denen das Mobilfahrzeug einen im wesentlichen starr auf dem Fahrzeug auf­ gesetzten Behälter aufweist.

Weiterhin ist es bekannt, bei Traktoren mit angebautem Dreipunkt- Regelgestänge an deren freien Anlenkpunkte eine gesonderte Waage an­ zubauen, die im wesentlichen aus zwei Rahmenteilen besteht, die über waagrechte Lenker und eine Vertikalkraftmeßeinrichtung miteinander gekoppelt sind. Obwohl sich diese Waage im Zusammenhang mit einem höhenverstellbaren Regelgestänge verwenden läßt, ist es doch von Nachteil, daß die gesonderte Waage hohe Kosten und ein zusätzliches Gewicht verursacht. Auch wird durch den zusätzlichen Raumbedarf die Koppelebene für die Anbaugeräte am Traktor nach hinten verschoben, was sich in manchen Anwendungsfällen ungünstig auswirken kann.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Gewichtsbestimmung von ange­ hängten Lasten mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die bei einer elektrohydraulischen Hubwerks-Regeleinrichtung ohnedies vorhandenen Mittel mit relativ geringem Aufwand eine Wiegenfunktion ermöglicht, so daß die Waage zur Gewichtsbestimmung der angehängten Lasten in die Regeleinrich­ tung integriert ist. Dabei kann mit Hilfe der Lageregelung auto­ matisch eine Meßposition angefahren werden, in der die störenden Einflüsse der variablen Lage des Regelgestänges und der unterschied­ lichen Schwerpunktslage der Last weitgehend ausgeschaltet werden können. Dadurch läßt sich trotz der mittelbaren Gewinnung von last­ abhängigen Signalen eine gute Meßgenauigkeit bei geringem Kalibrier­ aufwand erzielen, so daß die in der Praxis auftretenden Genauig­ keitsanforderungen erfüllbar sind. Die integrierte Waage baut erheb­ lich kostengünstiger und mit weniger Raum- und Gewichts-Aufwand, was bei Mobilfahrzeugen besonders bedeutsam ist. Zudem ermöglicht sie eine zeitsparende und ergonomisch vorteilhafte Bedienung.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor­ teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Einrichtung möglich. Besonders vorteilhaft für eine genaue Arbeitsweise der Wiegeeinrichtung ist eine Ausbildung nach Anspruch 2, wodurch sich der störende Einfluß der Hysterese weit­ gehend kompensieren läßt. Für den Bereich der Meßposition beim Wie­ gen läßt sich die für die Funktionen Heben und Senken jeweils wirk­ same Hysterese ermitteln und daraus ein Korrekturwert herleiten, der bei einem Wiegevorgang in einer Rechenvorrichtung automatisch be­ rücksichtigt wird. Zweckmäßig ist ferner eine Ausbildung nach An­ spruch 3, wodurch eine integrierte Bauweise mit relativ geringem zu­ sätzlichem Aufwand möglich ist, wobei das elektronische Steuergerät der Regeleinrichtung zugleich für die Wiegenfunktion benutzt werden kann. Äußerst vorteilhaft ist es, wenn gemäß Anspruch 4 die lastab­ hängigen Signale vom Hubzylinder über einen Drucksensor abgenommen werden. Die Signalabnahme ist dabei an einem stationären Teil durch­ führbar. Zudem läßt sich mit den druckabhängigen Signalen eine gleichbleibende Meßgüte über den gesamten Lastbereich erzielen. Be­ sonders zweckmäßig ist es ferner, wenn gemäß Anspruch 5 die lastab­ hängigen Signale von einem ohnedies vorhandenen Serienbauteil abge­ leitet werden, wie dies bei einem in der Regeleinrichtung vorhande­ nen Kraftmeßglied der Fall ist. Auch hier kann durch geeignete An­ ordnung des Kraftmeßglieds die Signalgewinnung an einem stationären Teil erfolgen.

Ferner kann es besonders vorteilhaft sein, wenn gemäß Anspruch 8 die Signalermittlung über einen einschwenkbaren Blockierhebel erfolgt. Durch eine geeignete Anordnung dieses Blockierhebels im Bereich der Hubwelle läßt sich erreichen, daß mit einem einzigen Kraftmeßbolzen eine Summenkraft ermittelt werden kann. Um einen störenden Einfluß der unterschiedlichen Schwerpunktsabstände der Lasten möglichst ge­ ring zu halten, kann es besonders vorteilhaft sein, wenn gemäß An­ spruch 9 die Vertikalkraft in den jeweils geeigneten Anlenkpunkten des Regelgestänges ermittelt wird. Auf diese Weise sind mit Kraft­ meßgliedern gute Meßergebnisse erzielbar. Ferner ist es besonders günstig, gemäß Anspruch 10 die Kraftmeßglieder als Kraftmeßbolzen auszubilden. Außerst günstig ist ferner eine Ausbildung nach An­ spruch 11, wodurch der für ein Heckhubwerk vorhandene Drucksensor zugleich auch für ein Fronthubwerk eingesetzt werden kann. Ferner ist es vorteilhaft, die Wiegeeinrichtung nach Anspruch 12 auszu­ bilden, womit ein einfacher Abgleich der Wiegeeinrichtung möglich ist. Weiterhin ist es günstig, gemäß Anspruch 13 am Bedienteil ge­ sonderte Eingänge für die Funktionen Eichen und Wiegen vorzusehen, so daß beide Vorgänge auch getrennt voneinander durchführbar sind. Das Eichen der Wiegeeinrichtung kann dadurch besonders leicht mit einem zusätzlichen Eichgewicht oder einem Arbeitsgerät bekannten Ge­ wichts durchgeführt werden, wobei deren Werte in einem Datenspeicher aufgenommen werden. Mit den Ansprüchen 14 bis 18 werden darüber hin­ aus besonders vorteilhafte Verfahren zur Gewichtsbestimmung mit Hilfe der erfindungsgemäßen Einrichtungen vorgeschlagen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung.

Zeichnung

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Fig. 1 zeigt in vereinfachter Darstellung eine erfindungsge­ mäße Einrichtung zur Gewichtsbestimmung von angehängten Lasten mit Hilfe eines Drucksensors, Fig. 2 den Verlauf des Druckes im Kraft­ heber in Abhängigkeit von Neigungswinkel α des Hubarms sowie den Einfluß des Schwerpunktabstands der angehängten Last in vereinfach­ ter Darstellung, Fig. 3 den Verlauf des Drucks im Kraftheber über der Zeit bei einem Meßzyklus, Fig. 4 den Einfluß der Hysterese auf den Hydraulikdruck im Kraftheber abhängig vom Neigungswinkel des Hubarms für ein auf dem Markt befindliches Hubwerk, Fig. 5 ein Schaltventil, das dem Drucksensor auf der hydraulischen Seite vor­ schaltbar ist und zum Abgleich der Wiegeeinrichtung dient, Fig. 6 eine zweite Einrichtung zur Gewichtsbestimmung von angehängten Lasten mit Hilfe von im Regelgestänge angeordneten Kraftmeßbolzen und Fig. 7 einen Teil einer dritten Einrichtung zur Gewichtsbestim­ mung unter Verwendung eines schwenkbaren Blockierhebels und in ver­ einfachter Darstellung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Die Fig. 1 zeigt in vereinfachter Form eine Einrichtung 10 zur Ge­ wichtsbestimmung von angehängten Lasten 11, die hier in an sich be­ kannter Weise über ein elektrohydraulisch betätigbares Dreipunkt- Regelgestänge 12 höhenverstellbar an der Heckseite eines Arbeits­ fahrzeuges, das hier als Traktor 13 ausgebildet ist, angelenkt sind. Das Regelgestänge 12 ist somit ein Teil einer elektrohydraulischen Hubwerks-Regeleinrichtung 14, in welche die Einrichtung 10 zur Ge­ wichtsbestimmung im wesentlichen integriert ist.

Die Last 11, deren Gewicht gemessen werden soll, liegt auf einem Rahmen 15 auf, der über einen Oberlenker 16 sowie zwei Unterlenker 17, von denen nur einer gezeichnet ist, gehäusefest am Traktor 13 angelenkt ist. Zur Höhenverstellung des Rahmens 15 greift am Unter­ lenker 17 eine Hubstange 18 an, die über einen Hubarm 19 von einem hydraulischen Kraftheber 21 betätigbar ist. Der Kraftheber 21 ist in an sich bekannter Weise aus einem hydraulischen Kreis 22 über ein elektrohydraulisches Regelventil 23 mit Druck beaufschlagbar, hy­ draulisch blockierbar bzw. zu einem Tank 25 entlastbar.

Das Regelventil 23 wird von einem elektronischen Steuergerät 26 an­ gesteuert, das zur Durchführung einer Lage-, Zugkraft- oder Misch­ regelung auch mit den Signalen von einem elektromechanischen Lage­ sensor 27 und mit den Signalen eines elektromechanischen Zugkraft­ sensors 28 versorgt wird, der hier als Kraftmeßbolzen 28 ausgebildet ist. Ferner wird das Steuergerät 26 mit den elektrischen Ausgangssi­ gnalen eines elektrohydraulischen Drucksensors 29 versorgt, dessen hydraulischer Eingang zwischen das Regelventil 23 und die Umschalt­ weiche 24 geschaltet ist und somit in der gezeichneten Stellung der Umschaltweiche vom Druck im Kraftheber 21 beaufschlagt wird. Das elektronische Steuergerät 26 steht ferner mit einem Bedienteil 31, einem Anzeigegerät 32 und einem Datenspeicher 33 in Verbindung. Das Bedienteil 31 weist neben der für die Hubwerks-Regeleinrichtung vor­ gesehenen, vereinfacht dargestellten Sollwerteingabe 34, eine Eich­ taste 35 sowie eine Wiegetaste 36 auf.

Das elektronische Steuergerät 26 ist somit einerseits der elektrohy­ draulischen Hubwerks-Regeleinrichtung 14 und andererseits der Ein­ richtung 10 zur Gewichtsbestimmung zugeordnet, so daß es mit geeig­ neten Mitteln zur Datenverarbeitung und zur Weitergabe der Daten ausgerüstet ist.

An die Umschaltweiche 24 ist ferner ein zweiter Kraftheber 37 ange­ schlossen, der ein Teil eines frontseitigen Hubwerks in vereinfach­ ter Form darstellt.

Die Wirkungsweise der Einrichtung 10 zur Gewichtsbestimmung von an­ gehängten Lasten wird wie folgt erläutert, wobei auch auf die Fig. 2 bis 4 Bezug genommen wird. Ferner wird dabei die Funktion der elektrohydraulischen Hubwerks-Regeleinrichtung 14 als an sich be­ kannt vorausgesetzt.

Mit der Einrichtung 10 wird die am heckseitigen Regelgestänge 12 an­ gehängte Last ihrem Gewicht nach bestimmt, wobei die Last 11 auch ein Anbaugerät sein kann, bei dem das Gewicht des Fassungsgutes z.B. Futter, Saatgut, Dünger etc. gewogen werden soll. Die Wiegeeinrich­ tung 10 muß dabei unabhängig vom jeweiligen Abstand 41 bzw. 42 des betreffenden Geräteschwerpunkts 38 bzw. 39 funktionieren.

Für die Gewichtsbestimmung bei der Einrichtung 10 nach Fig. 1 wird das Prinzip der Druckmessug im Kraftheber 21 angewendet. Bei der reinen Druckmessung treten jedoch neben relativ großer Hysterese auch sonstige statische sowie hydraulische Störeinflüsse auf, ohne deren Beseitigung bzw. Minimierung eine brauchbare Gewichtsbestim­ mung nicht möglich ist. Dies veranschaulicht näher die Fig. 4, die den Verlauf des Hydraulikdrucks in einem Kraftheber in Abhängigkeit von dem Neigungswinkel eines Hubarms für die Geometrie eines in der Praxis vorkommenden Hubwerks bei konstanter Anbaulast zeigt. Dabei verdeutlicht die obere Kennlinie 42 den Druckverlauf für eine Heben­ bewegung, die untere Kennlinie 43 den Druckverlauf für eine Senken­ bewegung und die mittlere Kennline 44 den Druckverlauf ohne Reibung. Aus Fig. 4 geht somit hervor, daß einmal die Reibung eine große Hysterese hervorruft und zudem der Druckverlauf jeder einzelnen Kennlinie von dem Neigungswinkel des Hubarms abhängt, so daß sich im Druck Abweichungen in der Größenordnung von ca. 15% ergeben können.

Um diesen Störeinfluß des Neigungswinkels auszuschalten, wird nun beim Betätigen der Wiegetaste 36 durch die Hubwerks-Regeleinrichtung 14 für die Messung automatisch eine definierte Meßposition 43 ange­ fahren, wie sie in Fig. 2 stilisiert dargestellt ist. Dabei wird die Regeleinrichtung 14 automatisch auf Lageregelung gestellt und das Regelgestänge 12 in dieser definierten Meßposition 43 relativ zum Traktor 13 geregelt. Auf diese Weise läßt sich eine Schwerpunkt­ unabhängigkeit und eine theoretische Druckproportionalität zum Ge­ wicht erreichen, welche dann gegeben ist, wenn Oberlenker 16 und Un­ terlenker 17 zueinander eine weitgehend parallele Stellung einnehmen und vorzugsweise sich in einer angenähert horizontalen Lage befin­ den. Diese in Fig. 1 dargestellte Meßposition des Regelgestänges 12 ergibt sich in Fig. 2 dann, wenn der Neigungswinkel α eine vorbe­ stimmte Größe 43 erreicht.

Wie die Fig. 2 ferner deutlich zeigt, sind in dieser Meßposition 43 der störende Einfluß der unterschiedlichen Abstände 41 bzw. 42 der Geräteschwerpunkte 38 bzw. 39 weitestgehend ausgeschaltet, da sich in dieser Meßposition 43 die Kennlinienverläufe für den Druck im Kraftheber 21 abhängig vom Neigungswinkel α des Hubarms 19 für die unterschiedlichen Geräteschwerpunkte 38 bzw. 39 überlagern. So zeigt die erste Kennlinie 44 den Druckverlauf beim Ausfahren des Kraft­ hebers 21, also beim Hebenvorgang, während die zweite Kennlinie 45 den Druckverlauf während des Senkenvorganges beim Einfahren des Krafthebers 21 darstellt. Dabei bildet sich zur ersten Kennlinie 44 hin ein Wert 46 für die Hysterese beim Heben und ein zweiter Wert 47 angrenzend an die zweite Kennlinie 45 für die Hysterese beim Senken, so daß zwischen beiden eine dritte Kennlinie 48 für einen hysterese­ freien Druckwert verläuft. Für eine Last 11 mit einem größeren Ab­ stand 42 des Geräteschwerpunktes 39 ergibt sich in Fig. 2 ein Druckverlauf, wie er durch die vierte Kennlinie 49 für den Heben­ druck und die fünfte Kennlinie 51 für den Senkendruck dargestellt ist. Da sich die Kennlinienverläufe 44, 45 bzw. 49, 51 in der Meß­ position 43 schneiden, kann durch Druckermittlung in dieser Lage der störende Einfluß unterschiedlicher Schwerpunktsabstände auf die Druckermittlung ausgeschaltet werden.

Um nun die Hysterese bei der Druckmessung zu eliminieren, wird in der Meßposition 43 ein Meßzyklus 52 abgefahren, wie dies in Fig. 2 näher dargestellt ist. Dazu wird um die definierte Meßposition 43 mit Hilfe der Hubwerks-Regeleinrichtung 14 die Last 11 um einen festgelegten kleinen Betrag gehoben und gesenkt und dabei der Druck beim Ausfahren und beim Einfahren des Krafthebers 21 gemessen und jeweils im Datenspeicher 33 abgespeichert. Aus den beiden Druckwer­ ten wird der hysteresefreie Druckwert entsprechend der dritten Kenn­ linie 48 errechnet und im Anzeigegerät 32 dargestellt sowie auch im Datenspeicher 33 abgelegt. Somit läßt sich das Verhältnis aus Heben­ hysterese 46 zu Senkenhysterese 47 als Testwert vorgeben und kann von einem im elektronischen Steuergerät 26 vorhandenen Rechner auto­ matisch berücksichtigt werden.

Fernerhin ist es auch möglich, diesen Testwert von Hebenhysterese zu Senkenhysterese bei einer Eichmessung zu ermitteln und bei einem an­ schließenden Wiegevorgang zu berücksichtigen. Ferner können auch mehrere solcher Meßzyklen 52 durchfahren werden und daraus der Mit­ telwert gebildet werden, der schließlich als Meßgröße weiterverwen­ det wird. Fernerhin ist es möglich, durch Überlagerung eines Dithers die Hysterese zu minimieren.

In Fig. 3 ist der Verlauf des Druckes im Kraftheber 21 in Abhängig­ keit der Zeit t und über dem Schaltverlauf s des Regelventils 23 aufgetragen, um die Erfassung und Verarbeitung der dynamischen Druckanteile zu erläutern. So veranschaulicht die Kurve 53 den Ver­ lauf des Druckes beim Abfahren eines Meßzyklus 52. Am Startbeginn des Meßzyklus ergibt sich zum Zeitpunkt t 1 beim Hebenvorgang ein Schwingen im Druckverlauf, der schließlich zum Zeitpunkt t 2 im wesentlichen abgeklungen ist. Es wird daher erst nach Verstreichen einer kurzen Wartezeit zum Zeitpunkt t 2 der Meßwert des Druckes er­ faßt. Ein ähnliches Überschwingen des Druckes findet beim Senken zum Zeitpunkt t 3 statt, so daß auch hier erst nach dem Verstreichen ei­ ner Wartezeit zum Zeitpunkt t 4 der Meßwert des Druckes erfaßt und gespeichert wird. Auf diese Weise werden bei der Meßwerterfassung Beschleunigungsspitzen im Druckverlauf ausgeblendet und überlagerte Druckschwingungen werden ausgemittelt. Beim Abfahren eines Meßzyklus 52 wird die Stellgeschwindigkeit beim Ein- und Ausfahren des Kraft­ hebers 21 durch das Abfahren einer Sollwertrampe automatisch auf ei­ nem konstanten, relativ kleinen Wert gehalten, was einer langsamen Sollwertverstellung entspricht. Auf diese Weise werden dynamische Störeinflüsse minimiert.

Mit vorliegender Einrichtung 10 zur Gewichtsbestimmung der Last 11 auf der Basis der Druckmessung im hydraulischen Kraftheber 21 mit Hilfe des Drucksensors 29 lassen sich somit Meßwerte erzielen, bei denen die durch Reibung verursachte Hysterese weitgehend ausgeschal­ tet ist, ein störender Einfluß der unterschiedlichen Schwerpunkts­ abstände infolge verschiedener Anbaugeräte ausgeschaltet ist, ein störender Einfluß der Lage des Regelgestänges 12 mit angehängter Last 11 relativ zum Traktor 13 verhindert wird und der Einfluß dyna­ mischer Druckanteile soweit ausgeschaltet wird, daß aus den gewonne­ nen Meßwerten mit Hilfe eines Korrekturwertes das Gewicht der Last 11 in einem Maß bestimmt werden kann, welche den Anforderungen in der Praxis genügt.

Der Drucksensor 29 ist zu diesem Zweck mit seinem hydraulischen Ein­ gang an eine Leitung 54 angeschlossen, welche den Kraftheber 21 über die Umschaltweiche 24 mit dem Regelventil 23 verbindet. Der Druck­ sensor 29 ist somit an einen gemeinsamen Druckraum auch dann ange­ schlossen, wenn anstelle des einzigen Krafthebers 21 z.B. zwei Zy­ linder verwendet werden. Am Drucksensor 29 wird somit die Summe al­ ler Hubkräfte mit einem einzigen Sensor erfaßt.

Ist auf dem Traktor 13 neben dem ersten Kraftheber 21 für das Heck­ hubwerk ein zweiter Kraftheber 37 für ein Fronthubwerk angeordnet, so läßt sich mit Hilfe der Umschaltweiche 24 der Drucksensor 29 wahlweise an den ersten (21) oder zweiten Kraftheber 37 anschließen, um sowohl am Heck- wie auch am Front-Hubwerk mit dem einzigen Druck­ sensor 29 wiegen zu können. Der zum Wiegen eingesetzte Drucksensor 29 ist zugleich auch für andere Funktionen verwendbar, insbesondere für eine Druckregelung, um z.B. eine Entlastungregelung für das An­ baugerät oder eine Lastbegrenzung zu erzielen.

Wie die Fig. 5 näher zeigt, kann es zweckmäßig sein, auf die hy­ draulische Seite des Drucksensors 29 unmittelbar ein 3-Wege-2-Stel­ lungs-Magnetventil 55 zu schalten. Mit diesem alternativ vorsehbaren Magnetventil 55 läßt sich der Drucksensor 29 wahlweise vom Kraft­ heber 21 trennen und zum Tank 25 entlasten. Hierdurch läßt sich er­ reichen, daß der Drucksensor 29 nur beim Wiegen in Aktion ist und sich damit seine Lebensdauer erhöht und zudem eine Begrenzung des Druckmeßbereichs erzielen läßt.

Die Einrichtung 10 zum Wiegen der angehängten Last 11 kann je nach den Umständen in verschiedener Weise abgeglichen bzw. justiert wer­ den. So läßt sich bei der Einrichtung 10 der Nullpunkt in einfacher Weise dadurch abgleichen, daß der Drucksensor 29 in Senkenstellung des Regelventils 23 zum Tank 25 entlastet wird. Alternativ dazu ist ein Nullpunkt-Abgleich mit Hilfe des zusätzlichen Magnetventils 55 nach Fig. 5 erreichbar, mit dessen Hilfe der Drucksensor 29 eben­ falls zum Tank 25 entlastbar ist.

Zum Eichen der Wiegevorrichtung 10 wird nach dem Betätigen der Eich­ taste 35 ein besonderer Eichvorgang abgefahren, wobei anstelle der zu wägenden Last 11 ein Eichgewicht, ein Arbeitsgerät an sich be­ kannten Gewichts oder beide zusammen an das Regelgestänge 12 ange­ lenkt wird. Bei separater Eingabe des bekannten Gewichts am Bedien­ teil 31 kann dabei der zur Umrechnung der Druckwerte des Drucksen­ sors 29 in das gesuchte Gewicht erforderliche Korrekturwert ermit­ telt und im Datenspeicher 33 automatisch abgelegt werden. Gleich­ zeitig lassen sich die entsprechenden Werte am Anzeigegerät 32 sichtbar darstellen. Bei diesem Eichvorgang wird das Verhältnis von Hebenhysterese zu Senkenhysterese automatisch ermittelt und verar­ beitet. Ferner ist es auch möglich, über den als Korrekturwert die­ nenden Eichfaktor aus dem Verhältnis von Eichgewicht zu Eichdruck einen theoretischen Mittelwert des Drucks zu errechnen und die Hysterese für das Heben und Senken über den Meßzyklus zu ermitteln. Bei einer Ausbildung des Bedienteils 31 als Bordcomputer, kann auch eine gerätespezifische Eingabe vorgenommen werden, wobei lediglich ein Code oder das Gewicht eingegeben wird. Nach dieser Eingabe wird dann die Wiegeeinrichtung 10 automatisch nachkorrigiert. Mit der Wiegeeinrichtung 10 ist somit auch ein Wiegen mit angebautem Ar­ beitsgerät möglich, wobei jederzeit das Momentangewicht des Füll­ guts zu ermitteln ist, auch wenn dies im Feld gewünscht wird.

Bei der Einrichtung 10 nach Fig. 1 ist der Unterlenker 17 durch einen Kraftmeßbolzen 28 gelagert, der für eine ohnedies vorhandene Zugkraftregelung die Horizontalkraft 56 im Unterlenker 17 ermit­ telt. Die Größe dieser Horizontalkraft 56 ist ebenfalls eine Funk­ tion des Gewichts der Last 11. Obwohl sich diese Horizontalkraft 56 als Meßgröße für die Gewichtsermittlung der Last 11 nicht besonders eignet, läßt sie sich doch als Korrekturwert zur Druckregelung für dynamische und statische Störgrößenaufschaltung beim Wiegen ein­ setzen.

Weist das Regelgestänge 12 des Traktors 13 zur Längenverstellung der Hubstange 18 eine Stelleinheit 57 auf, so können nicht näher ge­ zeichnete Mittel vorgesehen werden, um diese längenveränderlichen Hubstangen 18 vor dem eigentlichen Wiegevorgang in eine fixierte Wägen-Längenstellung zu bringen.

Die Fig. 6 zeigt eine zweite Einrichtung 60 zur Gewichtsbestimmung von angehängten Lasten, die sich von der ersten Wiegeeinrichtung 10 nach Fig. 1 wie folgt unterscheidet, wobei für gleiche Bauelemente gleiche Bezugszeichen verwendet werden. Die zweite Einrichtung 60, die ebenfalls in vereinfachter Weise dargestellt ist, verwendet für die Gewichtsbestimmung anstelle eines Drucksensors die Signale ei­ nes Kraftmeßbolzens, mit dem die Vertikalkraft in verschiedenen An­ lenkpunkten des Regelgestänges 12 gemessen werden kann. Für die An­ ordnung eines die Vertikalkraft messenden Kraftmeßbolzens 61 eignen sich dabei am Unterlenker 17 dessen Anlenkpunkte 62 am Gehäuse, der Anlenkpunkt 63 am Rahmen 15 sowie der Anlenkpunkt 64 der Hubstange 18. Ferner kann der Kraftmeßbolzen 61 zur Ermittlung der Vertikal­ kraft auch in den beiden Anlenkpunkten 65, 66 des Hubarms 19 ange­ ordnet werden. Die Ermittlung des Gewichts aus der Vertikalkraft hat vor allem den Vorteil, daß unterschiedliche Schwergewichtsabstände der Last 11 keinen störenden Einfluß auf die Gewichtsbestimmung aus­ üben können. Während die Anordnung des Kraftmeßbolzens 61 im Anlenk­ punkt 62 günstig ist, weil die Signale von einem gehäusefesten Bau­ teil abgeführt werden können, ist die Anordnung des Kraftmeßbolzens 61 im Anlenkpunkt 65 vorteilhaft, weil mit einem einzigen Sensor die Summenvertikalkraft im Regelgestänge 12 erfaßt werden kann.

Im übrigen arbeitet die zweite Einrichtung 60 in vergleichbarer Weise wie die erste Einrichtung 10, wobei jedoch anstelle der Signa­ le des Drucksensors 29 die Signale der Kraftmeßbolzen 61 verarbeitet werden, dessen von der Last 11 verursachte Vertikalkraft sich hier­ für besonders eignet.

Die Fig. 7 zeigt einen Teil einer dritten Einrichtung 70 zur Ge­ wichtsbestimmung von angehängten Lasten 11, die sich von der Ein­ richtung 60 nach Fig. 6 vor allem dadurch unterscheidet, daß in die Bewegungsbahn eines Bauelements der Hubwerks-Regeleinrichtung ein schwenkbarer Blockierhebel 71 geschaltet ist, der sich über ein hier als Kraftmeßbolzen ausgebildetes Kraftmeßglied 72 am Gehäuse des Traktors 13 abstützt, wenn das Regelventil 23 in seine Senkenstel­ lung gebracht wird. Der Blockierhebel 71 ist dazu aus seiner ge­ strichelt dargestellten Grundstellung 73 in die gezeichnete Wiege­ stellung einschwenkbar, so daß er die Vertikalkraft des Regelge­ stänges 12 auf den Kraftmeßbolzen 72 überträgt. Auch hier läßt sich mit einem einzigen Kraftmeßglied 72 die Summenvertikalkraft erfas­ sen. Zudem können auch hier serienmäßige und kostengünstige Kraft­ meßbolzen verwendet werden.

Selbstverständlich sind an den gezeigten Ausführungsformen Änderun­ gen möglich, ohne vom Gedanken der Erfindung abzuweichen. Als verein­ facht dargestellte Last 11 kann selbstverständlich jedes beliebige Anbaugerät verwendet werden, wobei sowohl dessen Eigengewicht als auch das Gewicht des eventuellen Füllgutes laufend bestimmbar ist. Die zur Eingabe, Anzeige, Speicherung und Verarbeitung von Daten dienenden Geräte 31, 32, 33, 26 können in beliebiger Art und Weise ausgeführt und zusammengebaut werden. Auch kann anstelle des gezeig­ ten Blockierhebels ein anderes in die Bewegungsbahn schaltbares Blockierglied verwendet werden, das auch mit den Lenkern zusammen­ wirken kann. Ferner läßt sich neben den dargestellten lastabhängi­ gen Sensoren jeder andere Sensor verwenden und in dem Hubwerk an­ ordnen, soweit er ein von dem zu wiegenden Gewicht abhängiges Meß­ signal liefert.

Claims (18)

1. Einrichtung zur Gewichtsbestimmung von angehängten Lasten, die mit Hilfe eines hydraulisch betätigbaren Gestänges an einem Arbeits­ fahrzeug höhenverstellbar angelenkt sind und bei der ein lastab­ hängiger Sensor und ein lageabhängiger, vom Gestänge beeinflußter Sensor Signale an eine elektronische Einrichtung geben, in der aus diesen Signalen die Größe der angehängten Last ermittelt wird, da­ durch gekennzeichnet, daß das Gestänge als Regelstänge (12) einer elektrohydraulischen Hubwerks-Regeleinrichtung (14) an einem Fahr­ zeug (13) ausgebildet ist, deren Lagesensor (27) die Lage des Re­ gelgestänges (12) relativ zum Fahrzeug (13) abgreift und daß deren elektrohydraulische Regeleinrichtung (14) Mittel aufweist, um das Regelgestänge (12) vor dem Wiegevorgang der angehängten Last (11) in eine vorbestimmte Meßposition (43) zu steuern, in der die Schwer­ punktunabhängigkeit der Last (11) und die Proportionalität der Last­ signale möglichst groß sind.

2. Einrichtung zur Gewichtsbestimmung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die elektrohydraulische Regeleinrichtung (14) Mit­ tel aufweist, mit denen bei begrenzten Heben- und Senkbewegungen um die Meßposition (43) herum die Hysterese (46, 47) ermittelt und zur Korrektur der Signale des lastabhängigen Sensors (29; 61) verwendet wird.

3. Einrichtung zur Gewichtsbestimmung nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die elektrohydraulische Regeleinrichtung (14) ein elektronisches Steuergerät (26) aufweist, das mit einem Bedienteil (31), einem Anzeigegerät (32) und einem Datenspeicher (33) in Wirkverbindungen steht.

4. Einrichtung zur Gewichtsbestimmung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als lastabhängiger Sensor ein den Druck im Kraftheber (21) der Regeleinrichtung (14) abgreifender Drucksensor (29) vorgesehen ist.

5. Einrichtung zur Gewichtsbestimmung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als lastabhängiger Sensor ein elektromechanisches Kraftmeßglied (61, 72) verwendet wird.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftmeßglied (61) in einem der Anlenkpunkte (62, 64, 63) eines Unterlenkers (17) angeordnet ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftmeßglied (61) in einem der Anlenkpunkte (65, 66, 67) eines Hub­ arms (19) angeordnet ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in eine Bewegungsbahn eines Bauelements (19, 21) des Regelgestänges (12) ein gehäusefest gestütztes Kraftmeßglied (72), insbesondere über einen umschaltbaren Blockierhebel (71), schalt­ bar ist.

9. Einrichtung zur Gewichtsbestimmung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Vertikalkraft in Anlenkpunkten des Unterlenkers (17) oder der Hubstange (12) am Traktor (13) ermittelndes Kraftmeßglied (61, 72) verwendet wird.

10. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß das Kraftmeßglied als Kraftmeßbolzen (61, 72) ausgebildet ist, der insbesondere nach dem magnetoelastischen Prinzip arbeitet.

11. Einrichtung zur Gewichtsbestimmung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß neben einem hecksei­ tigen Kraftheber (21) ein frontseitiger Kraftheber (37) vorgesehen ist, der über eine Umschaltweiche (24) abwechselnd an ein elektro­ hydraulisches Regelventil (23) anschließbar ist und daß der Druck­ sensor (29) vom Druck im Bereich zwischen Regelventil (23) und Um­ schaltventil beaufschlagbar ist.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß dem Drucksensor (29) ein Schaltventil (55) vorgeschaltet ist, mit dem er wahlweise an die Druckleitung (54) oder an den Tank (25) anschließ­ bar ist.

13. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß das Bedienteil (31) wenigstens zwei Ein­ gänge (35, 36) für die Funktionen Eichen und Wiegen aufweist.

14. Verfahren für eine Einrichtung zur Gewichtsbestimmung von ange­ hängten Lasten, die mit Hilfe eines hydraulisch betätigbaren Gestän­ ges an einem Arbeitsfahrzeug höhenverstellbar angelenkt sind, wobei über einen lastabhängigen Sensor ein lastabhängiges Signal und dar­ aus die angehängte Last herleitbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Wiegevorgang mit Hilfe der lagegeregelten Hubwerks-Regelein­ richtung eine für die Messung vorbestimmte, definierte Meßposition (43) angefahren wird und daß durch Abfahren eines Meßzyklus (52) mit Heben- und Senkenbewegung ein zum Eliminieren der Hysterese dienen­ der Korrekturwert ermittelt wird, mit dessen Hilfe ein möglichst hysteresefreies Meßsignal herleitbar ist, das der Wägung der zu er­ mittelnden Last zugrunde gelegt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Ab­ fahren eines Meßzyklus (52) die Stellgeschwindigkeit beim Ein- und Ausfahren des hydraulischen Krafthebers (21) durch Abfahren einer einer langsamen Sollwertverstellung entsprechenden Sollwertrampe automatisch auf einem konstanten, relativ kleinen Wert gehalten wird.

16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassung der Meßwerte jeweils nach Ablauf von Wartezeiten vom jeweiligen Heben- bzw. Senkenimpuls vorgenommen wird.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zum Abgleich der Einrichtung (10) zum Wiegen der Drucksensor (29) zum Tank (25) entlastet wird.

18. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 17, da­ durch gekennzeichnet, daß beim Betätigen der Eingangstaste Wiegen ein vorprogrammierter Bewegungszyklus zum Anfahren der Meßposition (43) und zur Ermittlung des Hysterese-Korrekturwertes abläuft und daß aus dem danach ermittelten Meßwert das Gewicht ermittelt und am Anzeigegerät (32) zur Anzeige gebracht wird.