NL1001274C2 - Voertuig omvattende een krachtopneeminrichting en een bufferelement, alsmede krachtopneeminrichting voorzien van een bufferelement. - Google Patents

Description

Voertuig omvattende een krachtopneeminrichting en een bufferelement, alsmede krachtopneeminrichting voorzien van een bufferelement.

De uitvinding heeft betrekking op een voertuig omvattende: 5 - een chassis met een voorste en een achterste krachtopneemin richting, en - een op het chassis geplaatste carrosserie, waarbij de carrosserie via de krachtopneeminrichtingen is verbonden met het chassis.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een krachtopneeminrich-10 ting voorzien van een bufferelement.

De toepassing van krachtopneeminrichtingen die zijn gemonteerd op een voertuig, zoals bijvoorbeeld vrachtwagens, om het gewicht van de carrosserie en de lading daarvan te bepalen is bekend. Zo kan nabij elk van de vier hoeken van een chassis van een voertuig een krachtop-15 neeminrichting in de vorm van bijvoorbeeld een load cell zijn geplaatst. In dit geval is de belasting van de krachtopneeminrichtingen statisch bepaald, en kan vooraf worden berekend welke krachten er op de voorste en achterste krachtopneeminrichting aangrijpen. Deze krachten kunnen bijvoorbeeld 5000 kg per krachtopneeminrichting bedragen, 20 zodat een totale last die door het chassis kan worden gedragen 20.000 kg bedraagt. Bij grotere belastingen ontstaat het probleem dat deze buiten het bereik van de bekende krachtopneeminrichtingen vallen.

Toevoeging van extra krachtopneeminrichtingen tussen de voorste en achterste krachtopneeminrichtingen leidt tot een statisch onbepaal-25 de situatie waarin de krachten die op een dergelijke tussenliggende krachtopneeminrichting aangrijpen niet van te voren kunnen worden bepaald. Voorts zijn de traagheidsmomenten van de carrosserie en het chassis niet exact bekend. Door de vervormbaarheid van het chassis kan een verplaatsing van het chassis ten opzichte van de carrosserie vele 30 millimeters bedragen. Hierdoor zijn de berekeningen van de reactie-krachten die worden uitgeoefend op een oplegger met drie of meer steunpunten, ten gevolge van een uniforme belasting, en zoals kunnen worden uitgevoerd aan de hand van de coëfficiënten van Winkler, niet accuraat.

35 De uitvinding heeft als doel te voorzien in een voertuig waarin relatief zware ladingen nauwkeurig kunnen worden gewogen.

De uitvinding heeft verder als doel te voorzien in een voertuig voorzien van krachtopneeminrichtingen die op eenvoudige wijze kunnen 1 0 P ï Z 7 4 .

2 worden gemonteerd op een voertuig en die relatief weinig onderhoudsgevoelig zijn.

Een voertuig volgens de uitvinding heeft hiertoe als kenmerk, dat het voertuig ten minste één verdere krachtopneeminrichting omvat die 5 is verbonden met de carrosserie en met het chassis en die is gelegen tussen de voorste krachtopneeminrichting en de achterste krachtopneem-inrichting, waarbij ten minste één van de krachtopneeminrichtingen een verend bufferelement omvat, dat is geplaatst tussen enerzijds de krachtopneeminrichting en anderzijds het chassis of de carrosserie, 10 welk bufferelement te comprimeren en te expanderen is, voor uitoefening van een kracht op het chassis en op de carrosserie en voor begrenzing van de door de carrossie op de krachtopneeminrichtingen uitgeoefende kracht.

Door plaatsing van het bufferelement tussen ten minste één van de 15 krachtopneeminrichtingen, en de carrosserie en/of het chassis, kan worden voorkomen dat de krachtopneeminrichtingen overmatig worden belast. Wanneer bijvoorbeeld de middelste krachtopneeminrichting via een slappe vering met de carrosserie is verbonden, rust het grootste deel van de last op de voorste en achterste krachtopneeminrichtingen. 20 Door toepassing van een stijvere vering tussen de middelste krachtopneeminrichting en het chassis of de carrosserie wordt de last meer gelijkmatig verdeeld over de voorste, achterste en middelste krachtopneeminrichtingen .

Verder wordt de krachtverdeling door plaatsing van het buffer-25 element statisch bepaald, zodat de krachten die op de krachtopneeminrichtingen worden uitgeoefend van te voren kunnen worden berekend.

Voorts kunnen, door de flexibiliteit van de verende buffer, de bewegingen van de carrosserie in de langs- en de dwarsrichting van het voertuig worden opgevangen. Eliminatie van krachten die in de langs-30 en in de dwarsrichting op de krachtopneeminrichting aangrijpen, verhoogt de meetnauwkeurigheid van de krachtopneeminrichting. Tenslotte staat de toepassing van een bufferelement de constructeur van voertuigen toe de carrosserie met relatief ruime toleranties op het chassis te bevestigen.

35 Het bufferelement kan een verend element omvatten zoals bijvoor beeld een blad-, schotel- of spiraalveer, een rubberen element of een gas- of vloeistof gevulde vering.

Door dergelijke elementen wordt een van de belasting afhankelij- 10 01 274.

3 ke, variabele kracht uitgeoefend zodat de kracht die de carrosserie uitoefent op de krachtopneeminrichtingen onder de maximaal toelaatbare belasting van deze krachtopneeminrichtingen blijft.

In een andere uitvoeringsvorm volgens de uitvinding, wordt de 5 kracht die door het bufferelement wordt uitgeoefend, geregeld door een gewichts-instelsignaal.

Het gewichtsinstelsignaal kan afkomstig zijn van de krachtopneeminrichtingen en kan overeenstemmen met het door de krachtopneeminrichtingen gemeten gewicht van de beladen carrosserie, van een drukwaarde 10 in een schokdemper c.q. luchtveerbalg van de wielassen van het voertuig of van een stand van de assen van het voertuig ten opzichte van de carrosserie. Met het gewichts-instelsignaal wordt de karakteristiek van het bufferelement aangepast aan de belasting van de carrosserie. Hierbij dient de door het bufferelement uitgeoefende kracht klein te 15 zijn bij een onbelaste carrosserie, zodat deze niet door het bufferelement van het chassis wordt weggedrukt. Bij toenemende belasting in de carrosserie dient de door het bufferelement per eenheid van verplaatsing uitgeoefende kracht (de veerkarakteristiek) stapsgewijs of continu toe te nemen. Een dergelijke regeling van de veerkracht van 20 het bufferelement is met name voordeling indien het voertuig wordt gevormd door bijvoorbeeld een melk-tankwagen, waarbij de belasting van het chassis geleidelijk toeneemt wanneer melk bij verschillende boeren wordt opgehaald, en de tank successievelijk wordt gevuld.

De uitvinding zal hieronder nader worden beschreven aan de hand 25 een in bijgevoegde tekening afgeheelde uitvoeringsvorm. In de tekening toont:

Figuur 1 een zijaanzicht van een voertuig omvattende een carrosserie in de vorm van een tank.

Figuur 2 een schematisch zijaanzicht van een krachtópneeminrich-30 ting en een bufferelement volgens de uitvinding,

Figuur 3 een dwarsdoorsnede van de krachtopneeminrichting van figuur 1 langs de lijn III-III, omvattende twee bufferelementen, en

Figuur A een gedetailleerd zijaanzicht van de krachtopneeminrichting van figuur 3.

35 In figuur 1 is een tankwagen 1 getoond, waarin een chassis 2 een carrosserie 8 draagt. De carrosserie 8 omvat een tank met een inhoud van bijvoorbeeld 20.000 liter. De tank 8 is bevestigd op het chassis 2 via een voorste krachtopneeminrichting 5 en een achterste krachtop- 1 0 01 274.

4 neeminrichting 6, die elk bijvoorbeeld een paar load cellen omvatten. Een load cell bestaat uit een metalen lichaam dat wordt vervormd onder een aangebrachte last. De vervorming van het metalen lichaam wordt omgezet in een met het gewicht overeenstemmend elektrisch signaal.

5 Wanneer aan een voorzijde en een achterzijde van het chassis 2 een krachtopneeminrichting is opgenomen, dan is de last op iedere kracht-opneeminrichting maximaal circa 10.000 kg bij een 20.000-liter tank 8. Het is gebruikelijk aan de voorzijde en aan de achterzijde tussen tank 8 en chassis 2, telkens twee load cellen te plaatsen, zodat de maxima-10 le belasting per load cell 5·000 kg bedraagt.

Wanneer tanks 8 met een grotere inhoud op het chassis 2 worden bevestigd, worden de loadcellen buiten hun bereik belast. De last op de load cellen kan in dit geval worden verminderd door het aanbrengen van additionele load cellen op het chassis. Wanneer een extra kracht-15 opneeminrichting 7 die eveneens een paar load cellen omvat, halverwege tussen de voorste en de achterste load cellen wordt opgenomen, dan kan de belasting van de load cellen worden berekend, ervan uitgaande dat de oplegpunten op gelijke hoogte blijven liggen en zich niet in verticale richting verplaatsen. De belasting van de middelste krachtopneem-20 inrichting wordt in dat geval 1.25 ql, waarin 1 de afstand is tussen de middelste en respectievelijk de voorste en achterste krachtopneem-inrichtingen, en waarin q de verticale belasting per meter voorstelt. De belasting van de voorste en de achterste krachtopneeminrichtingen wordt dan 0.375 ql· Bij een tank van 22.000 kg zal de belasting van de 25 voorste en de achterste krachtopneeminrichtingen 0,375·11.000 =4.125 kg bedragen. De belasting van de middelste krachtopneeminrichting 7 bedraagt 1,25 11.000 = 13-750 kg. Dit is een overschrijding van het maximale bereik van de load cellen van de middelste krachtopneemin-richtign 7- De in de praktijk optredende beweging tussen chassis 2 en 30 tank 8, leidt ertoe dat de belasting op de middelste load cellen de theoretische waarde ver kan overschrijden.

Figuur 2 toont een vergrote weergave van een zijaanzicht van de middelste krachtopneeminrichting 7 die via een verend bufferelement 10 is verbonden met de tank 8. De tank 8 is via een ondersteuning 16 35 verbonden met het bufferelement 10. In de getoonde uitvoeringsvorm is het bufferelement 10 tussen de load cellen van de krachtopneeminrichting 7 en de ondersteuning van de tank 8 geplaatst, hoewel het bufferelement 10 eveneens tussen het chassis 2 en de krachtopneeminrichting 1001274.

5 7 kan zijn gelegen. In een weer andere uitvoeringsvorm kunnen twee bufferelementen aan weerszijden van elke load cell zijn gelegen. De load cellen van de krachtopneeminrichting 7 zijn tussen twee stalen profielen 17 en 18 opgenomen met rechthoekige doorsnede en vormen 5 daarmee een geïntegreerde eenheid, ofwel de krachtopneeminrichting, waarbij iedere eenheid twee load cellen omvat.

Figuur 3 toont een dwarsdoorsnede van de krachtopneeminrichting 7 waarbij twee load cellen 19, 20 via bouten 22, 22' zijn bevestigd aan een bodemplaat 21. De bodemplaat 21 is bevestigd aan het chassis 2. De 10 load cellen 19 en 20 dragen een balk 23 waarop de bufferelementen 10 zijn geplaatst.

Figuur 4 toont een zij-aanzicht van de krachtopneeminrichting 7 van figuur 3 en toont in detail hoe de load cell 19 tussen de profielen 17, 18, de bodemplaat 21 en de balk 23 is bevestigd, waarbij het 15 bufferelement 10 op de balk 23 is geplaatst.

Door plaatsing van een bufferelement 10 tussen de ondersteuning 16 en de krachtopneeminrichting 7, kan de hierop werkende kracht worden beperkt, bijvoorbeeld tot 9000 kg per twee load cellen, terwijl de load cellen van de voorste en achterste krachtopneeminrichtingen 5. 6 20 worden belast. Het bufferelement 10 kan een hydraulisch of pneumatisch element omvatten, dat, zoals schematisch weergegeven in figuur 1, bijvoorbeeld is aangesloten op een instelinrichting 11, die bijvoorbeeld wordt gevormd met behulp van het pneumatisch systeem van het voertuig 1. Het bufferelement 10 is via de instelinrichting 11 aange-25 sloten op een regelinrichting 12, dat aan een ingang als gewichtssig-naal, bijvoorbeeld het signaal van de krachtopneeminrichtingen 5. 6 en 7 ontvangt.

Afhankelijk van het gewichtssignaal wordt de druk in het pneumatische of hydraulische bufferelement 10 aangepast. Het gewichts-30 signaal kan op alternatieve wijze worden gevormd door een druk in een schokdemper c.q. luchtveerbalg 28 of door een verticale verplaatsing van een wielas ten opzichte van het chassis. Het ingangssignaal van de regelinrichting 12 kan bijvoorbeeld ook worden gevormd door het enkele meetsignaal van hetzij de voorste, hetzij de achterste opneeminrich-35 ting 5. 6. Het ingangssignaal van de regelinrichting 12 wordt vergeleken met een voorbepaalde instelwaarde, en de regelinrichting stuurt het bufferelement 10 zodanig dat deze met een voorafbepaalde kracht tegen de ondersteuning van de tank 8 drukt, totdat de verschilwaarde 1 0 0 1 2 7 4.’ 6 van het ingangssignaal en de instelwaarde van de regelinrichting 12 bijvoorbeeld nul wordt.

In een alternatieve uitvoeringsvorm is het bufferelement 10 een verend element zoals een gas-, blad- of spiraalveer of een rubberen 5 element, zonder dat een regelinrichting 12 of instelinrichting 11 is opgenomen. In dit geval is de druk op de middelste load cell variabel, en is begrensd tot een voorbepaalde maximum waarde.

In de getoonde uitvoeringsvorm is alleen de middelste krachtop-neeminrichting 7 voorzien van een bufferelement 10. Echter het buffer-10 element 10 kan in plaats van met de middelste krachtopneeminrichting 7, ook met de voorste krachtopneeminrichting 5 of met de achterste krachtopneeminrichting 6 zijn verbonden, of met twee krachtopneemin-richtingen 5» 6; 5. 7 of 6, 7· Toepassingen van een krachtopneeminrichting met een verend bufferelement is bijzonder voordelig voor 15 voertuigen waarvan een relatief zware lading op eenvoudige wijze dient te worden gewogen, zoals melktankwagens, tankwagens voor brandstof of gas, vrachtwagens voor transport van bulkgoederen, treinstellen en dergelijke.

10 012 7 4,

Claims (12)

1. Voertuig (1) omvattende: - een chassis (2) met een voorste en een achterste krachtopneem-5 inrichting (5, 6), en - een op het chassis geplaatste carrosserie (8), waarbij de carrosserie via de krachtopneeminrichtingen (5, 6) met het chassis (2) is verbonden, met het kenmerk, dat het voertuig ten minste één verdere kraeht-10 opneeminrichting (7) omvat die is verbonden met de carrosserie en met het chassis en die is gelegen tussen de voorste krachtopneeminrichting (5) en de achterste krachtopneeminrichting (6), waarbij ten minste één van de krachtopneeminrichtingen (5, 6, 7) een verend bufferelement (10) omvat, dat is geplaatst tussen enerzijds de krachtopneeminrich-15 ting en anderzijds het chassis of de carrosserie, welk bufferelement (10) te comprimeren en te expanderen is, voor uitoefening van een kracht op het chassis en op de carrosserie en voor begrenzing van de door de carrossie op de krachtopneeminrichtingen uitgeoefende kracht.

2. Voertuig volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de verdere 20 krachtopneeminrichting (7) het bufferelement (10) omvat.

3- Voertuig volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk. dat het bufferelement (10) een hydraulisch element omvat.

4. Voertuig volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het bufferelement (10) een pneumatisch element omvat. 25

5- Voertuig volgens één der voorgaande conclusies, met het ken merk. dat het bufferelement (10) een elastisch element omvat.

6. Voertuig volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk. dat het een instelinrichting (11) voor instelling van de door het bufferelement uitgeoefende kracht omvat. 30

7· Voertuig volgens conclusie 6, met het kenmerk. dat het een regelinrichting (12) omvat die als ingangssignaal een gewicht-instel-signaal ontvangt, en die aan zijn uitgang een regelsignaal afgeeft aan de instelinrichting (11) van het bufferelement voor aanpassing van de door het bufferelement uitgeoefende kracht.

8. Voertuig volgens conclusie 7. met het kenmerk, dat het gewicht-instelsignaal wordt gevormd door de gecombineerde uitgangssignalen van de krachtopneeminrichtingen (5, 6, 7).

9· Voertuig volgens conclusie 7. met het kenmerk, dat het 10 01274. gewicht-instelsignaal wordt gevormd door een asdruk-signaal afkomstig van de hydraulische of pneumatische druk van ten minste van een met de wielen van dat voertuig verbonden schokbrekers of luchtveerbalgen (28).

10. Voertuig volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat het gewicht-instelsignaal wordt gevormd door een verplaatsingssignaal van een verticale aspositie van ten minste één van de assen van het voertuig.

11. Voertuig volgens één der voorgaande conclusies waarbij de 10 carrosserie ten minste 3-500 kg kan dragen.

12. Krachtopneeminrichting verbonden met een verend bufferelement. 10 012 > *.