DE4204066A1 - Messanordnung zur ermittlung des ladungsgewichtes eines fahrzeugs, insbesondere eines anhaenger-fahrzeugs - Google Patents
Messanordnung zur ermittlung des ladungsgewichtes eines fahrzeugs, insbesondere eines anhaenger-fahrzeugsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Meßanordnung zur Ermittlung des Ladungs
gewichtes eines Fahrzeugs, insbesondere eines Anhänger-Fahrzeugs,
mit wenigstens einer einen Fahrzeugrahmen tragenden gefederten
Achse, wobei die ladungsgewichtsproportionale Durchfederung der
Achse(n) gegenüber dem Fahrzeugrahmen zur Ermittlung des Ladungs
gewichtes herangezogen wird.
Die Straßenverkehrsordnung in Verbindung mit der typengebundenen
Zulassung eines Fahrzeugs, worunter auch Fahrzeuganhänger verstanden
werden, schreibt zwingend eine höchstzulässige Grenze des Ladungs-
bzw. Zuladungsgewichtes vor. Eine Überschreitung dieses zulässigen
Zuladungsgewichtes beim Straßenverkehr ist ein Sicherheitsrisiko
und wird als schwerwiegender Verstoß gegen die Straßenverkehrsord
nung eingestuft und entsprechend bestraft.
Halter und Betreiber von Anhänger-Fahrzeugen, worunter bspw. auch
Wohnwagen-Anhänger fallen, sind in vielen Fällen daran interessiert,
einerseits das zulässige Ladungsgewicht ihres Fahrzeuges möglichst
weitgehend zu nutzen, andererseits aber eine Überschreitung der
zulässigen Gewichtsgrenze zu vermeiden. Bisher stand insbesondere
der Stadtbewohner diesem Problem hilflos gegenüber. An entsprechen
den Wägeeinrichtungen verfügen zumeist nur größere Firmenunter
nehmungen. Die in Ortschaften früher vielfach anzutreffenden Gemein
dewaagen sind heute nur noch selten anzutreffen. Sie nützen aber
auch einem Fahrzeughalter im Augenblick der Beladung nichts, dar
überhinaus ist es ihm aber auch nicht zumutbar, während eines
Beladungsvorganges eine solche öffentliche Wägeeinrichtung, gäbe
es sie denn in der Nähe, anzufahren um einmal oder mehrmals das
Ladungsgewicht seines Fahrzeuges zu überprüfen.
Deswegen besteht in vielen Fällen das dringende Bedürfnis, am
Fahrzeug selbst eine eigenständige Möglichkeit zur Kontrolle des
Ladungsgewichtes zu besitzen und problemlos zu jeder Zeit den
Beladungszustand des Fahrzeuges sicher überprüfen zu können.
Bisher sind derartige Meßanordnungen nach der Erfahrung des Anmel
ders nicht bekannt geworden. Zwar verfügen bspw. schwere Lastanhän
ger über eine Luftkissenfederung, deren Betriebsdruck für eine
Gewichtsbestimmung herangezogen werden könnte. Dies würde allerdings
bedingen, daß jedes der vielen Luftkissen eines Fahrzeugs an eine
eigene Druckmeßeinrichtung angeschlossen wäre, woraus dann vorzugs
weise über einen Computer eine Gesamtlast berechnet werden könnte.
Der hierfür erforderliche Aufwand wäre aber kaum vertretbar. Weil
aber gerade bei Schwerlast-Anhängern der Massenschwerpunkt je nach
Ladungsanordnung verlagert werden kann, ergibt ein allen Luftkissen
gleichmäßig zugeordneter Luftdruck keine gültige Aussage über das
Gesamtgewicht, weil immer nur die zufällig am stärksten belastete
Achse die Druckhöhe des Systems bestimmt.
Ähnlich verhält es sich mit hydropneumatisch Federungen, wobei diese
auch noch fallweise zur Höheneinstellung des Fahrgestells über Grund
herangezogen werden und entsprechend ausgebildet sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Meßanordnung zur
Ermittlung des Ladungsgewichtes eines Fahrzeuges, insbesondere eines
Anhänger-Fahrzeuges anzugeben, mit deren Hilfe das jeweilige La
dungsgewicht stets und überall problemlos und zutreffend ermittelt
werden kann. Die Anordnung soll unkompliziert und robust sowie über
längere Betriebszeiten wartungsfrei verfügbar sein und eine Möglich
keit zur Justierung bzw. Eichung aufweisen.
Die Lösung der Aufgabe gelingt bei einer Meßanordnung der im Oberbe
griff von Anspruch 1 genannten Art mit der Erfindung dadurch, daß
an mindestens einer Seite der Achse zwischen dieser und dem Fahr
zeugrahmen mindestens eine als Druckzylinder ausgebildete Kolben
/Zylinder-Einheit so angeordnet ist, daß aus dieser nach Maßgabe
der Durchfederung der Achse Meßflüssigkeit verdrängt wird, daß die
Druckzylinder über Zweigleitungen an eine gemeinsame Druckleitung
und diese an eine als Meßzylinder ausgebildete Kolben-/Zylinder-
Einheit angeschlossen ist, der eine einstellbare Ladungsgewichts-
Skala zur Anzeige der dem Ladungsgewicht proportionalen Durchfede
rung zugeordnet ist.
Die bordeigene Meßanordnung zur Ermittlung des Ladungsgewichtes
ermöglicht es dem Halter und Betreiber des Fahrzeugs zu jeder Zeit
und an jedem Ort sein Ladungsgewicht zu überprüfen. Die Meßanordnung
ist in gewissen Toleranzgrenzen eichfähig und einmalig oder mehrfach
justierbar. Dies kann bspw. auf bewährte Weise dadurch geschehen,
daß das zunächst leere Fahrzeug nacheinander mit Eichgewichten
beladen und danach die Anzeige-Skala entsprechend ausgefertigt wird.
Dann wird die Meßeinrichtung für eine längere Betriebsdauer unver
ändert und richtig funktionsbereit sein. Sollte im Verlaufe von
längeren Betriebszeiten die Federung der Achsen etwa ermüden, dann
läßt sich in gleicher Weise wie bei der ersten Eichung das System
der Meßanordnung nacheichen bzw. nachjustieren.
Die Meßanordnung ist weiterhin umkompliziert, weil sie aus wenigen
sehr robusten Elementen besteht, die beim heutigen Entwicklungsstand
der Hydrauliktechnik mit wirtschaftlichen Mitteln herstellbar und
am Fahrzeug anzuordnen sind.
Weil es sich bei den Druckzylindern und dem Meßzylinder um hydrauli
sche Einheiten handelt, sind diese bei entsprechender Ausgestaltung
und Dimensionierung in der Lage, die Funktion der üblichen Stoßdämp
fereinrichtungen zu übernehmen. Sie sind, ebenso wie Stoßdämpfer
zu beiden Seiten einer starren Achse zwischen dieser und dem Fahr
zeugrahmen angeordnet und üben infolge Verdrängung von Druckflüssig
keit bei jedem Einfederungsvorgang eine starke Dämpfungswirkung auf
das Fahrgestell aus. Auf diese Weise können bei entsprechender
Dimensionierung die bisher verwendeten Stoßdämpfer kleiner dimensio
niert werden oder gar in Fortfall kommen bzw. gegen die Meßanordnung
zur Ermittlung des Ladungsgewichtes ausgetauscht werden. Hierdurch
werden die Investitionskosten für diese Meßanordnung größtenteils
relativiert. Eine Ausgestaltung sieht vor, daß die Skala in Ge
wichtseinheiten eichbar und vorzugsweise mit einer die zulässige
Grenze des Ladungsgewichtes markierenden Endmarke ausgebildet ist.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich bei der Meßanordnung dadurch, daß
der Meßzylinder und die damit zusammenwirkende Skala an ganz belie
biger Stelle des Fahrzeugrahmens angeordnet werden können.
Eine Ausgestaltung sieht vor, daß an einem Zweiachs-Anhänger vor
zugsweise beide Achsen mit jeweils zwei je rechts und links angeord
neten Druckzylindern ausgestaltet und diese über je eine Zweileitung
an eine mit dem Meßzylinder verbundende Druckleitung angeschlossen
sind.
Im Gegensatz zu einer Luftkissenfederung, bei welcher eine unbe
stimmte Schwerpunktslage des Ladegutes eine genaue Gesamtgewichtser
mittlung aus der zentralen Luftdruckeinstellung nahezu unmöglich
macht, ergibt das der Meßanordnung zugrundeliegende Prinzip zur Ge
wichtsbestimmung über die lastabhängige Verdrängung einer Meßflüs
sigkeit aus mehreren unterschiedlich belasteten Druckzylindern einen
richtig anzeigenden integralen Meßwert am Meßzylinder. Daraus
resultiert ein wesentlicher Vorteil der Erfindung.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind entsprechend den Unter
ansprüchen vorgesehen.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der nachstehenden Erläuterung von in der Zeichnung schema
tisch dargestellten Ausführungsbeispielen.
Die Zeichnungen zeigen im Einzelnen:
Fig. 1 Eine Seitenansicht eines Einachs-Anhängers mit ange
bauter Meßanordnung;
Fig. 2 eine Seitenansicht eines Zweiachs-Anhängers mit
Meßanordnung;
Fig. 3 ein Schaltschema der Meßanordnung gemäß Fig. 2;
Fig. 4a eine Seitenansicht eines Druckkolbens;
Fig. 4b den Druckkolben gemäß Fig. 4a im Längsschnitt;
Fig. 5a einen Längsschnitt durch den Meßzylinder;
Fig. 5b den Meßzylinder in Seitenansicht.
Der in der Fig. 1 dargestellte Einachs-Anhänger 1, weist einen
Fahrgestell-Rahmen 2 mit einer Ladepritsche 3 auf. Der Fahrgestell-
Rahmen 2 wird von der gefederten Achse 4 getragen. Diese ist an
einem torsionsgefederten Gelenk 5 befestigt und führt ladungsge
wichtsproportionale Durchfederungsbewegungen relativ zum Fahrge
stell-Rahmen 2 aus. Am torsionsgefederten Gelenk 5 ist an jeder
Seite des Anhängers 1 eine torsionssteif angeordnete Schwinge 6
angebracht. An diesen Schwingen 6 sind jeweils Druckzylinder 7
angeordnet. Jeder Druckzylinder 7 ist einerseits mit seiner be
weglichen Zugstange 8 an der Schwinge 6 und andererseits mit der
unbeweglichen Zugstange 9 am Fahrgestell-Rahmen 2 angelenkt. Der
Druckzylinder 7 ist an die Druckleitung 10 angeschlossen und über
diese in hydraulischer Verbindung mit dem Meßzylinder 11. Dieser
ist am Fahrgestell-Rahmen 2 fest angeordnet. Er weist eine bewegli
che Kolbenstange 13 auf, welche nach Maßgabe der von den Druckzylin
dern 7 verdrängten Meßflüssigkeit mehr oder weniger aus dem Zylin
derkörper 14 herausragend austritt und mit einem Zeiger 15 an der
Skala 12 das Beladungsgewicht anzeigt.
Aus den Fig. 1 und 2 und insbesondere aus dem Schaltschema der
Fig. 3 ist erkennbar, daß jede als Druckzylinder 7 ausgebildete
Kolben-Zylinder-Einheit so ausgebildet und angeordnet ist, daß aus
dieser nach Maßgabe der Durchfederung der Achse 4, 5 Meßflüssigkeit
verdrängt wird. Dabei sind die Druckzylinder 7a bis 7b über Zweig
leitungen 16a bis 16b (Fig. 3) an eine gemeinsame Druckleitung 10
angeschlossen. Diese steht ihrerseits mit dem Flüssigkeitsraum 17
des Meßzylinders 11 in druckdichter Verbindung. Sobald die Druck
zylinder 7a bis 7d Meßflüssigkeit verdrängen, gelangt diese in den
Flüssigkeitsraum 17 des Meßzylinders 11 und verdrängt den Meßkolben
18 mit der Kolbenstange 13 und dem Zeiger 15 gegen die Rückstell
kraft der Feder 19. Dem Meßzylinder 11 bzw. dem Zeiger 15 der
Kolbenstange 13 ist eine eichbare Ladungsgewichts-Skala 12 zur
Anzeige der dem Ladungsgewicht proportionalen Durchfederung zugeord
net.
Die Skala 12 ist in Gewichtseinheiten eichbar und vorzugsweise mit
einer die zulässige Grenze des Ladungsgewichtes markierenden Endmar
ke 20 ausgebildet. Meßzylinder 11 und Skala 12 sind zusammen wirkbar
am Fahrzeug-Rahmen 2 angeordnet. Dabei ist die Anordnungsstelle
innerhalb des Fahrzeuges oder am Fahrzeug-Rahmen frei wählbar, weil
sich die Druckleitung 10 problemlos überall hin verlegen läßt.
Eine Ausgestaltung sieht vor, daß einem Zweiachs-Anhänger 21 beide
Achsen 4a, 4b mit jeweils zwei rechts und links angeordneten Druck
zylindern 7a bis 7d ausgestattet und diese über je eine Zweigleitung
16a bis 16d an eine mit dem Meßzylinder 11 verbundene Druckleitung
10 angeschlossen sind.
Jeder Druckzylinder 7 weist an einer Seite einen Verdrängerkolben
22 mit einer an diesem angeordneten ausziehbaren Zugstange 8 und
an der anderen Seite eine am Körper 24 des Zylinders 7 unbeweglich
angeordnete Gegen-Zugstange 9 auf. Diese ist in das Kopfteil 31 mit
Gewinde 32 eingeschraubt und trägt am freien Ende vorzugsweise einen
Gabelkopf 26. Am entgegengesetzten Ende, am Durchtrittsbereich 27
der ausziehbaren Zugstange 8 befindet sich eine mit Innengewinde
buchse 28 ausgebildete Flüssigkeitsaustrittsbohrung 29. (Fig. 4b).
Wie die Fig. 5a und 5b zeigen, weist der Meßzylinder 11 an einem
Ende eine mit Innengewinde 23 ausgebildete Einlaßbohrung 25 zum
Anschluß der Druckleitung 10 an den Flüssigkeitsraum 17 auf. Im
Flüssigkeitsraum 17 befindet sich ein gegen eine Rückstellfeder 19
verdrängbarer Kolben 18. Dieser schließt den Flüssigkeitsraum 17
volumenveränderlich ab. Am Kolben 18 befindet sich eine aus dem
Zylinder 11 austretbar angeordnete Kolbenstange 13. An deren freiem
Ende ist ein mit der Anzeige-Skala 12 zusammenwirkbarer Zeiger 15
angeordnet.
Aus den Zeichnungen und der Beschreibung ist ersichtlich, daß die
gesamte Meßanordnung aus sehr einfachen und außerordentlich robusten
Elementen zusammengesetzt ist. Dabei könnten die Druckzylinder 7a
bis 7d problemlos die Funktion von Stoßdämpfern übernehmen. Denn
bei der Verdrängung von Öl in Folge einer Achseinfederung wird in
den vergleichsweise engen Strömungsquerschnitten der Zweigleitungen
16a bis 16d bzw. in der Druckleitung 10 ein vergleichsweise hoher
Widerstand aufgebaut, der eine starke Dämpfungsübung ausübt. Um
kurzzeitige Druckspitzen abzufedern, ist an die Druckleitung 10 ein
Dämpfungselement 30 angeschlossen.
Obwohl es sich bei den Druckzylindern 7 sowie beim Meßzylinder 11
um Sonderausführungen von Kolben-/Zylinder-Einheiten handelt, so
sind diese doch mit bekannten hydraulischen Elementen wie Zylindern,
Kolben, Dichtungselementen ausgestattet und somit problemlos in mit
vergleichweise günstigen Kosten herstellbar. Dabei entspricht der
technische Aufwand eines Druckzylinders höchstens demjenigen eines
Stoßdämpfers und ist eher noch umkomplizierter ausgestaltet als ein
Original-Stoßdämpfer. Weil in Folge der Dämpfungswirkung der Meß
anordnung Stoßdämpfer entfallen können, relativieren sich die Kosten
der Meßanordnung im Verhältnis zu einer Standardausführung eines
Anhängers ohne Meßanordnung. Wegen dieser günstigen Kostensituation
und in Folge der außerordentlich vorteilhaften Funktion der Meß
anordnung kann von einer optimalen Lösung der eingangs gestellten
Aufgabe gesprochen werden.
Es wird betont, daß die im Auführungsbeispiel beschriebene und in
den Figuren gezeigte Anordnung des Druckzylinders 7 auch so erfolgen
kann, daß die bewegliche Zugstange 8 am Fahrzeugrahmen 2 und die
feste Zugstange 9 an der Schwinge 6 angeordnet sind.
Bei einem Blattfedersystem, Schraubenfedersystem oder dergleichen
für ein Anhänger-Fahrzeug kann der Druckzylinder in Abänderung zur
Fig. 4b auch so ausgestaltet sein, daß der Flüssigkeitsraum mit der
verdrängbaren Meßflüssigkeit und die Flüssigkeitsaustrittsbohrung
29 am entgegengesetzten Ende des dargestellten Zylinders 7 befind
lich sind, also in dem Zylinderbereich zwischen Verdrängerkolben
22 und Kopfteil 31. Solche und andere Ausgestaltungen fallen gleich
falls unter die beanspruchte Meßanordnung zwischen der Fahrzeugachse
4 und dem Fahrzeugrahmen 2.
Liste der Bezugszeichen
1 Einachs-Anhänger
2 Fahrgestellrahmen
3 Pritsche
4 gefederte Achse
5 torsionsgefedertes Gelenk
6 Schwinge
7 Druckzylinder
8 bewegliche Zugstange
9 feste Zugstange
10 Druckleitung
11 Meßzylinder
12 Skala
13 Kolbenstange
14 Zylinderkörper 15 Zeiger
16 Zweigleitungen
17 Flüssigkeitsraum
18 Meßkolben
19 Feder
20 Endmarke
21 Zweiachs-Anhänger
22 Verdrängerkolben
23 Innengewinde
24 Körper des Zylinders
25 Einlaßbohrung
26 Gabelkopf
27 Durchtrittsbereich
28 Innengewindebuchse
29 Flüssigkeitsaustritt
30 Dämpfungselement
31 Kopfteil
32 Gewinde
2 Fahrgestellrahmen
3 Pritsche
4 gefederte Achse
5 torsionsgefedertes Gelenk
6 Schwinge
7 Druckzylinder
8 bewegliche Zugstange
9 feste Zugstange
10 Druckleitung
11 Meßzylinder
12 Skala
13 Kolbenstange
14 Zylinderkörper 15 Zeiger
16 Zweigleitungen
17 Flüssigkeitsraum
18 Meßkolben
19 Feder
20 Endmarke
21 Zweiachs-Anhänger
22 Verdrängerkolben
23 Innengewinde
24 Körper des Zylinders
25 Einlaßbohrung
26 Gabelkopf
27 Durchtrittsbereich
28 Innengewindebuchse
29 Flüssigkeitsaustritt
30 Dämpfungselement
31 Kopfteil
32 Gewinde
Claims (8)
1. Meßanordnung zur Ermittlung des Ladungsgewichtes eines Fahr
zeugs, insbesondere eines Anhänger-Fahrzeuges, mit wenigstens
einer einen Fahrzeugrahmen tragenden gefederten Achse, wobei
die ladungsgewichtsproportionale Durchfederung der Achse(n)
gegenüber dem Fahrzeugrahmen zur Ermittlung des Ladungsgewichts
herangezogen wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß an mindestens einer Seite der Achse (4) zwischen dieser
und dem Fahrzeugrahmen (2) wenigstens eine als Druckzylinder
(7) ausgebildete Kolben-/Zylinder-Einheit so angeordnet ist,
daß aus dieser nach Maßgabe der Durchfederung der Achse (4)
Meßflüssigkeit verdrängt wird, daß die Druckzylinder (7) über
Zweigleitungen (16a, 16b) an eine gemeinsame Druckleitung (10)
und diese an eine als Meßzylinder (11) ausgebildete Kolben
/Zylinder-Einheit angeschlossen ist, der eine einstellbare
Ladungsgewichts-Skala (12) zur Anzeige der dem Ladungsgewicht
proportionalen Durchfederung zugeordnet ist.
2. Meßanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Skala (12) in Gewichtseinheiten eichbar und vorzugs
weise mit einer die zulässige Grenze des Ladungsgewichtes
markierenden Endmarke (20) ausgebildet ist.
3. Meßanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß Meßzylinder (11) und Skala (12) zusammenwirkbar am Fahr
zeugrahmen (2) angeordnet sind.
4. Meßanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß an einem Zweiachs-Anhänger (21) vorzugsweise beide Achsen
(4a, 4b) mit jeweils zwei rechts und links angeordneten Druck
zylindern (7a bis 7d) ausgestattet und diese über je eine
Zweigleitung (16a bis 16d) an einem mit dem Meßzylinder (11)
verbundene Druckleitung (10) angeschlossen sind.
5. Meßanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Druckzylinder (7) an einer Seite einen Verdrängerkolben
(22) mit einer an diesem angeordneten ausziehbaren Zugstange
(8) und an der anderen Seite eine am Körper (24) des Zylinders
(7) unbeweglich angeordnete Gegen-Zugstange (9), und am Durch
trittsbereich (27) der ausziehbaren Zugstange (8) eine mit
einer Innengewindebuchse (28) ausgebildete Flüssigkeitsaus
trittsbohrung (29) aufweist.
6. Meßanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Meßzylinder (11) an einem Ende eine mit Innengewinde
(23) ausgebildete Einlaßbohrung (25) zum Anschluß der Druck
leitung (10) an den Flüssigkeitsraum (17) aufweist, der mit
einem gegen eine Rückstellfeder (19) verdrängbaren Kolben (18)
volumenveränderlich abgeschlossen ist, wobei der Kolben (18)
eine aus dem Zylinder (11) austretbar angeordnete Kolbenstange
(13) aufweist, an deren freien Ende ein mit der Anzeigen-Skala
(12) zusammenwirkbarer Zeiger (15) angeordnet ist.
7. Meßanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei Ausrüstung eines Fahrzeuganhängers (1, 21) mit Tor
sionsfeder (5a, 5b) jede Achse (4a, 4b) je rechts und links
eine torsionssteif angeordnete Schwinge (6a, 6b) aufweist, an
welcher jeweils ein Druckzylinder (7a, 7b) mit seiner bewegli
chen Zugstange (8a, 8b) anschließbar, und dessen am Zylin
derkörper (24) unbeweglich angeordnete Zugstange (9a, 9b) am
Fahrzeugrahmen (2) angelenkt ist.
8. Meßanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß an die Druckleitung (10) ein hydraulisches Dämpfungselement
(30) angeschlossen ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924204066 DE4204066A1 (de) | 1992-02-12 | 1992-02-12 | Messanordnung zur ermittlung des ladungsgewichtes eines fahrzeugs, insbesondere eines anhaenger-fahrzeugs |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19924204066 DE4204066A1 (de) | 1992-02-12 | 1992-02-12 | Messanordnung zur ermittlung des ladungsgewichtes eines fahrzeugs, insbesondere eines anhaenger-fahrzeugs |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4204066A1 true DE4204066A1 (de) | 1993-08-19 |
Family
ID=6451481
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19924204066 Withdrawn DE4204066A1 (de) | 1992-02-12 | 1992-02-12 | Messanordnung zur ermittlung des ladungsgewichtes eines fahrzeugs, insbesondere eines anhaenger-fahrzeugs |
Country Status (1)
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