DE3833418A1

DE3833418A1 - Druckmesseinrichtung

Info

Publication number: DE3833418A1
Application number: DE19883833418
Authority: DE
Inventors: Heinz Dipl Ing Decker; Juergen Dipl Ing Wrede
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1988-10-01
Filing date: 1988-10-01
Publication date: 1990-04-05
Also published as: FR2637371B3; FR2637371A3

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Druckmeßeinrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Eine derartige Druckmeßeinrichtung ist aus DE-OS 35 30 817 bekannt. Die bekannte Einrichtung verwirklicht die federweg abhängige Überwachung der Deichselschiebekraft durch deren Umsetzung in den Druck eines Fluidvolumens und die Überwachung dieses Drucks.

Der Kolben und die Druckkammer sind in der zugfahrzeug seitig vorgesehenen Deichselkupplung angeordnet. Die Deichselkupplung weist in bekannter Weise einen Kupplungsbolzen auf, welcher in gekuppeltem Zustand der Fahrzeuge die Deichselöse durchdringt. Der Kolben ist so angeordnet, daß er in Wirkverbindung mit der Deichselöse steht, und der Kolben nur bei Deichsel schiebekraft beaufschlagt wird. Bei Deichselzugkraft, der Deichselkraft in Zugrichtung, ist der Kolben durch eine Feder vorgespannt, die eine Wirkverbindung zwi schen Kolben und Deichselöse herstellt. Die Anpassung der Feder ist schwierig, denn diese darf nur so stark ausgebildet sein, daß sie gerade die erwähnte Wirk verbindung unter allen statischen und dynamischen Einflüssen aufrechterhält. Die starken statischen und dynamisch auftretenden Kräfte des rauhen Trans portbetriebs führen zu starken, nachteiligen Verän derungen und Verfälschungen der Meßergebnisse.

Der Einbau einer solchen Druckmeßeinrichtung ist sehr aufwendig und verursacht hohe Kosten, da die ganze Kupplung ausgetauscht und verändert werden muß. Jede Kupplung muß bei einem eventuellen Austausch der verschiedenen Kupplungs- und Fahrzeughersteller angepaßt und entsprechend verändert werden, und viele Typen sind auf Lager zu legen. Bei einem Defekt ist die ganze Kupplung auszutauschen.

Vorteile der Erfindung

Die Druckmeßeinrichtung mit den kennzeichnenden Merk malen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß keine Feder auf einen Kolben drückt, die ange paßt werden muß und die sich bei den im Transportbe trieb auftretenden Kräften ständig verändert und das Meßergebnis verfälscht.

Die erfindungsgemäße Druckmeßeinrichtung ist an einer genormten Schnittstelle angeordnet, und es bedarf keiner konstruktiven Änderungen an der Kupplung oder einem Fahrzeug. Dies führt auch dazu, daß die Druck meßeinrichtung leicht austauschbar ist und unabhängig von Kupplung- und Fahrzeughersteller eingebaut wer den kann, sowie mit wenigen Grundtypen die gesamte Kupplungspalette abgedeckt werden kann. Die Druckmeß einrichtung kann auch leicht ausgetauscht werden und bei Verwendung von mehreren Druckkammern und Drucksensoren ist problemlos eine Messung von Zug und Druck- oder Schubkräften möglich.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Be schreibung näher erläutert. Es zeigt die einzige Figur eine Anordnung der Druckmeßeinrichtung zwischen Hecktraverse und Kupplung.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die Zeichnung zeigt schematisch im Längsschnitt eine Anordnung einer Verbindung zwischen einer Hecktraverse 1 eines Zugfahrzeugs und der Kupplung 2, die, wie bekannt, mit einem Fangmaul und einem vertikal beweg baren Kupplungsbolzen versehen ist. Der Kupplungsbol zen durchdringt eine Deichselöse, die am Ende mit einem gezogenen Fahrzeug, dem Anhängerfahrzeug verbun den ist. Die Deichsel übt über die Deichselöse bei Schub des Anhängers eine Aufschiebekraft, d.h. Druck auf den Kupplungsbolzen aus, während bei Zug des Anhängers eine Zugkraft auf den Kupplungsbolzen aus geübt wird. Der Kupplungsbolzen, auf den die Kräfte wirken, überträgt diese Kräfte auf die Kupplung 2 und diese gibt die Kräfte der üblicherweise an der Hecktraverse 1 gelagerten Kupplung 2 an den Fahr zeugrahmen und damit das Fahrzeug weiter. Die Lage rung der Kupplung 2 an der Hecktraverse 1 erfolgt durch einen Anlagebund 3, der mit einem bestimmten genormten Lochbündel mit Bohrungen 4 versehen ist. Durch die Bohrungen 4 sind die Befestigungsschrauben 5 durchsteckbar und mit der Hecktraverse 1, die sei nerseits mit zum Lochbild des Anlagebunds 3 der Kupp lung 3 passendem Lochbild versehen ist, verschraubt. Zwischen dem Anlagebund 3 und der Recktraverse 1 ist eine Druckmeßeinrichtung 6 angeordnet. Die Druckmeß einrichtung 6 besteht aus mehreren Meßunterlagschei ben oder einer Druckmeßplatte. In jeder Meßunterlag scheibe oder in jeder Druckmeßplatte, die ringförmig um die Befestigungsschrauben 5 angeordnet sind, sind ringförmige Druckräume 7 eingebracht. Die Meß unterlagscheiben sind so ausgeführt, daß sie nur an den Stellen um die Befestigungsschraube zwischen Hecktraverse 1 und Anlagebund 3 aufliegen.

Die in den Meßunterlagscheiben bzw. Druckmeßplatten vorgesehenen Druckräume 7 sind vollständig und blasen frei mit Öl gefüllt und die Druckräume 7 sind einzeln oder vorzugsweise durch eine gemeinsame Verbindung un tereinander gekoppelt. Bei mehreren Meßunterlagschei ben können mehrere Sensoren angeordnet sein, vorteil hafterweise sind aber, wie oben beschrieben, die Druck räume 7 verbunden, so daß nur an einem Druckraum eine Verbindung 8 zu einem Drucksensor 9 besteht. Dieser Drucksensor 9 kann bei bestimmten Ausführungen im Druckraum 7 integriert sein. Die Druckmeßplatte ist durch die Befestigungsschrauben 5 vorgespannt und daher bilden sich Vorspannungsverluste, die zu einem Offset-Fehler führen. Dieser Offset-Fehler muß abge glichen werden. Ein Abgleich, der gleichfalls als Nullpunktabgleich dient, kann mittels einer elektro nischen Einrichtung, die mit dem Drucksensor verbunden ist, vorgenommen werden. Der Nullpunktabgleich erfolgt während des Zeitpunkts des Wechsels von Zug- auf Schubbetrieb, bei dem im Zeitpunkt, in dem die Zugöse, die bei Zugbetrieb an der Zugfahrzeugseite des Kupplungsbolzens anliegt, auf die anhängerseitige Seite des Kupplungsbolzens wechselt, d.h. ein Spiel zwischen Deichselöse und Kupplungsbolzen gegeben ist, in diesem Zeitpunkt ist die Kraft Null. Ein solcher Wechsel ist bei einem Fahrbetrieb häufig und daher werden in diesen Zeitpunkten die Signale erfaßt. Um die Signale von anderen Signalen zu tren nen, werden Signale über einen bestimmten Zeitraum oder Signale mit gleicher Steigung über einen bestimm ten Zeitraum und eine bestimmte Bandbreite herausge filtert oder die Signale gleicher Röhe über einen längeren Zeitraum erfaßt und statistisch ausgewertet und die gewonnenen Signale über eine elektronische Einrichtung als Nullpunkt gesetzt. Im übrigen ist der Einfluß der Temperatur, der im Sommer und Winter sowie in verschiedenen Regionen unterschiedlich ist, zu kompensieren. Dazu wird ein Temperatursensor ein gesetzt, der die Öltemperatur mißt und über eine elektronische Einrichtung Einfluß auf die Meßwerte des Drucksensors oder einer dem Drucksensor nachge schalteten elektronischen Steuerung nimmt. Evtl. ist noch ein Ausgleichsbehälter zum Druckausgleich einsetzbar.

Im Normalbetrieb herrscht während der ungebremsten Fahrt eine Deichselzugkraft. Diese wird, wie oben beschrieben, über die Befestigungsschrauben 5 und die Druckmeßeinrichtung 6 auf das Zugfahrzeug über tragen. Die Druckmeßplatte bzw. Meßunterlagscheiben der Druckmeßeinrichtung 6, die nur um die Befestigungs schrauben 5 zwischen Anlagebund 3 und der Hecktraver se 1 anliegen, sind so ausgebildet, daß sie in Zug fahrzeuglängsrichtung weich und gegen seitliche und vertikal wirkende Kräfte steif ausgebildet sind und daher erinnern diese Meßunterlagscheiben bzw. die Meßplatte an eine Biegemembran. Bei Druck oder Zug drückt es die ringförmigen Druckräume 7 zusammen, so daß am Drucksensor sich ein bestimmter Wert ein stellt. Dadurch, daß die Druckräume 7 mittels der Befestigungsschrauben 5 vorgespannt sind, wechselt bei Zug- und Schubbetrieb, d.h. bei Zugkräften und Druckkräften der Betrag der gemessenen Kraft über oder unter den Betrag der Vorspannung. Aufgrund dieser Anordnung sind daher mit einem Druckraum Zug- und Druckkräfte meßbar. Ohne diese Vorspannung müßten zwei Druckräume eingesetzt werden.

Die relativ dünnen Meßunterlagscheiben bzw. Druckmeßplat te, die ohne konstruktive Änderungen in allen Fahrzeu gen mit der zugehörigen genormten Kupplungsgröße einsetzbar ist, ist leicht austauschbar und so aufgebaut, daß sie in Fahr zeuglängsrichtung eine genaue und zuverlässige Messung erlaubt. Die Meßunterlagscheiben bzw. Druckmeßplatte kann aber auch mit einer Querempfindlichkeit ausge rüstet sein, die erlaubt, Seitenkräfte und Vertikal lasten zu messen.

Mittels dieser erfindungsgemäßen Druckmeßeinrichtung sind die Kräfte ohne Einfluß von Gummifedern oder sonstigen elastischen Einrichtungen meßbar.

Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

Claims

1. Druckmeßeinrichtung, bestehend aus einem in der Anhängerkupplung angeordneten Druckraum, der mit einem Kolben beaufschlagt ist, wobei der Kolben in Wirkverbindung mit einer Deichselöse steht und die Druckkammer mit einer Sensoreinrichtung verbunden ist, die druckab hängige Signale erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckraum (7) zwischen einer Hecktraverse (1) eines Zugfahrzeuges und der Kupplung (2) in einer Druckmeßplatte (6) angeordnet ist, die aus einem einzigen oder mehreren miteinander verbundenen Druckräumen besteht, und daß in der Druckmeßplatte (6) ein Lochbild vorgesehen ist, das zu einer ge normten Schnittstelle an einer Hecktraverse (1) eines Zugfahrzeugs paßt.

2. Druckmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmeßplatte (6) mit Verbindungsmitteln vorgespannt ist und die Druckmeßplatte (6) zwischen der Innenseite der Hecktraverse (1) und Kupplung (2) angeordnet ist.

3. Druckmeßeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmeßplatte (6), die auch als Druckmeßunterlagscheiben aus führbar ist, in Zugfahrzeuglängsrichtung weich und gegen seitliche und vertikal wirkende Kräfte steif ausgebildet ist.

4. Druckmeßeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der weichen Druckmeßplatte (6) querempfindliche Elemente angeordnet sind, um Seitenkräfte und Vertikallasten zu messen.

5. Druckmeßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, daß in dem Druckraum (7) ein Drucksensor und ein Tempe raturfühler angeordnet sind und der Temperaturfühler ein Signal für eine Meßwertkorrektur erzeugt.

6. Druckmeßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, daß bei mehreren Druckräumen (7) mehrere Drucksensoren angeordnet sind, bei denen einer oder mehrere Zug- und einer oder mehrere Schub- bzw. Druckkräfte messen.

7. Druckmeßeinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die druckabhängigen Signale, die in der Zeitspanne des Spiels zwi schen Deichselöse und dem Kupplungsbolzen bei Wechsel von Schub- und Zugbetrieb entstehen, einer Einrichtung zur Bestimmung des Nullpunkts zugeleitet werden und den Nullpunkt jeweils neu anpassen und fest setzen.

8. Druckmeßeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Bestimmung des Nullpunkts die Signale mit gleichen Werten über einen bestimmten Zeitraum erfaßt oder Signale gleicher Steigung über einen bestimmten Zeitraum und bestimmter Bandbreite er faßt, mit einem Rechner statistisch auswertet und daraus ein Signal gewinnt, welches als Nullpunkt der Druckmeßeinrichtung zugeleitet wird.