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Meß- und Anzeigevorrichtung an Fahrzeugen zur Feststellung des Ladegewichtes
Zur Überwachung des Ladegewichtes an Fahrzeugen ist es bekannt, an den Fahrzeugen
Meßgeräte anzuordnen, mittels deren die beim Beladen eintretende Abstandsänderung
zwischen den ungefederten und den gefederten Teilen des Fahrzeuges gemessen wird.
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Diese bekannten Meßvorrichtungen enthalten zwei miteinander verbundene,
gegeneinander bewegliche Glieder, von denen das eine Glied am gefederten, das andere
Glied am ungefederten Fahrzeugteil befestigt ist. Das eine dieser Glieder ist als
Zylinder ausgebildet, das andere entweder als in dem Zylinder verschiebbarer Kolben
oder als hohlkegelförmige flexible Haube über der Zylinderöffnung, die über eine
Druckstange mit dem anderen Fahrzeugteil über eine Feder zum Auffangen von Stößen
fest verbunden ist. Durch die beim Beladen eintretende Abstandsänderung drücken
der Kolben bzw. die Druckstange auf die in dem Zylinder enthaltene Flüssigkeit,
und - der Ladezustand des Fahrzeuges wird an einem Manometer oder an einem Flüssigkeitsstandanzeiger
angezeigt, dier mit dem Zylinder in Verbindung stehen.
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Diese bekannten Einrichtungen haben eine Reihe von Mängeln.
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In einem Fall soll im Gegensatz zur vorliegenden Erfindung - die
Gewichtsveränderung während der Fahrt gemessen werden. Deshalb stehen die Meßglieder
dauernd miteinander im Eingriff und übertragen jeden Stoß von der Fahrbahn auf das
Anzeigeinstrument. Dadurch werden Gewichtsveränderungen, die während der Fahrt eintreten
könnten, von den Stoßimpulsen so sehr überlagert, daß sie gesondert nicht mehr in
Erscheinung treten können. Die Meßglieder sind deshalb untereinander verbunden,
und es ist außerdem ein Windkessel vorgesehen. Damit ist aber der Grundfehler nicht
zu beseitigen, weil die senkrechten Bewegungen des gefederten Fahrzeugteils (Federweg)
während der Fahrt viel größer sein können als zwischen leerem und beladenem Fahrzeug
im Stand.
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Durch Messen der Abstandsänderung mit Hilfe verdrängter Flüssigkeiten
ist eine genaue Anzeige bei veränderlichen Temperaturen nicht möglich. Die dünnen
Flüssigkeitssäulen in den langen Rohrleitungen, z. B. von der Hinterachse des Anhängers
bis zum Fahrerhaus des Triebwagens, dehnen sich schon bei geringen Temperaturerhöhungen
so stark aus, daß eine laufende Korrektur an den Einstellvorrichtungen nötig ist.
Die der einer bekannten Erfindung zugrunde liegende Anzeigegenauigkeit kann mit
der darin beschriebenen Vorrichtung nicht erreicht werden. Beträgt z. B. die Nutzlast
eines Fahrzeuges 7500 kg und das Gewicht eines etwa aufgesprungenen Mannes 75 kg,
so stellt dieses Gewicht nur 14/o der Nutzlast dar und kann schon infolge der starken
Rei
bung zwischen den Blättern der Wagenfedern nicht meßbar in Erscheinung treten.
Die bisher bekannten Einrichtungen sind in der Herstellung teuer, weil zum Teil
feinst zu bearbeitende Guß stücke, zum Teil komplizierte Blech-- und Kunststoffpreßteile
verwendet werden müssen. Sie bedürfen im Betrieb einer dauernden Wartung und Entlüftung
und dürften ziemlich reparaturanfällig sein.
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Ferner ist vorgeschlagen worden, die Abstandsänderung mittels einer
Skala und einer Marke zu messen, die an den gefederten bzw. den ungefederten Fahrzeugteilen
befestigt sind.
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Diese Einrichtung hat folgende Mängel: Skala und Marke sind wegen
der Anbringung am Ladekasten T)zz. an den Achsen besonders starker Verschmutzung
ausgesetzt, die eine gute Ablesbarkeit in Frage stellt.
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Zur Kontrolle des Ladezustandes muß der Prüfer die Markenstellung
an jedem Rad einzeln ablesen, welches bei Dunkelheit und schlechtem Wetter Schwierigkeiten
bereitet. Der beschriebene Belastungsprüfer läßt sich nicht justieren. Dies ist
notwendig, wenn der Ladekasten infolge von Ermüdung der Wagenfedern sich gegenüber
den Radachsen senkt.
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Alle diese Mängel werden durch die Erfindung vermieden, denn das
bewegliche Meßglied bleibt bei Nichtgebrauch, also während der Fahrt, außer Eingriff
mit dem es beeinflussenden Fahrzeugteil. Dadurch unterliegt es praktisch keinem
Verschleiß, ist wartungsfrei und hat eine lange Lebensdauer.
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Die Betätigung des beweglichen Meßgliedes mit Hilfe eines an dem
anderen Meßgliede angeordneten Elektromagneten ist vom Fahrerhaus möglich. Man braucht
also nicht bei Wind und Wetter oderlund im Dunkeln unter den Wagen zu kriechen,
um die Meßglieder in oder außer Eingriff zu bringen.
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Dadurch, daß das bewegliche Meßglied bei Nichtgebrauch durch eine
Federkraft gehalten wird, ist keine besondere Haltekraft (Strom) erforderlich. Das
bewegliche Meßglied bleibt also immer selbsttätig in Ruhestellung unabhangi-von
etwaigen Störungen in der elektrischen Anlage des Fahrzeuges.
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Die Ausbildung des einen Meßgliedes als Rohr gewährleistet einen
vollkommenen Schutz aller innenliegenden Teile gegen-Nigse und Schmutz.
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Die elektrische Betät-i.ung=des beweglichen Meßgliedes und die Übertragbng
und- Messung der Größe des Ladegewichtes ist trägheitslos und unbeeinflußbar von
der. Temperatur. -Elektrische Leitungen lassen sich leichter verlegen als Rohrleitungen.
Sie korrodieren nicht und sind unempfindlich gegen Schwingungen und enge Krümmungen.
Gerade beim nàchträglichien Einbau muß meistens auf bereits vorhandene Leitungen
und Rohre Rücksicht genommen wenden.
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Das stetig verschiebbåre Feineinstell- und Nachstellglied erlaubt
ein genaues - Justieren der Meßvorrichtung beim Einbau derselben sowie auch, wenn
durch Ermüdung der Wagenfedern der Abstand der ungefederten von den gefederten Fahrzeugteilen
geringer geworden sein sollte. -Bei Nichtgebrauch, -d:h.: also während der Fahrt,
wenn Spritzwasser und Siimutz unter das Fahrwerk geschleudert werden, schließt eine
Dichtung das Innere des Rohres und damit alle beweglichen Teile und Kontakte von
der Außenwelt ab und verhindert dadurch jede Korrosion.
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Wenn zweckmäßigerweise. für jedes Fahrzeugrad eine gesonderte Anzeigebzw.
Messung erfolgt, kann durch Ineingriffbringen der beweglichen Meßglieder mit den
sie beeinflussenden Fahrzeugteilen durch die Elektromagnete vom Fahrersitz aus sofort
an der am Instrumentenbrett angebradhten Anzeigetafel oder den entsprechenden Meßinstrumenten
erkannt werden, ob das zulässige Ladegewicht erreicht ist, ob das Ladegut gleichmäßig
auf alle räder drückt, ob die Ladung während der Fahrt verrutscht ist oder in welcher
Weise nach einer teiIMreisen Entladung das verbleibende Gut neu verlagert werden
muß, um die Raddrücke einander wieder anzugleichen.
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Liegt das Ladegut so,~dáß alle Raddrücke gleich sind, und zeigt die
Anzeigetafel dennoch auf einem Rad eine Überlast an, sõ.kann auf den Bruch einer
oder mehrerer Lagen a}iSder entsprechenden Wagenfeder -geschlossen werden Dadurch
ist der Fahrer gewarnt und kann durch Verlagerung des Ladegutes die geschwächte
Feder so entlasten, daß keine weiteren Lagen mehr brechen und er die nächstgelegene
Reparaturwerkstatt aufsuchen kann.
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Die weitere Ausbildung -des Meßgerätes wird an Hand eines Ausführungslieispiels
erläutert, und zwar zeigt Fig. 1 die Anbringung des Gerätes am Fahrzeug, Fig. 2
eine Anzeigetafel und Fig 3 einen Schnitt durch das Meßgerät und die elektrische
Schaltung.
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Das Meßgerät besteht aus einem am Fahrgestellrahmen a mittels einesoHalters
Z befestigten ortsfesten Meßglied c, das in -dem Halter in der Höhe verschiebbar
und feststellbar angeordnet ist. In dem ortsfesten Glied ist der~Tasterd des in
der Achsrichtung verschiebbaren Meßgliedes so angeordnet, daß er beim lAeßvorgarIg-mit
der Wagenfeder e oder anderen ungefederten Teilen des Fahrzeuges, z. B. der Radachse
fy in Berührung steht. Beim Beladen des Fahrzeuges verringert sih der-Abstand zwischen
dem
Fahrgestellrahmen o und dem Auflagepunkt des Tasters d auf der Wagenfeder oder
der Achse, so daß der Taster nach oben bewegt wird. Bei dieser Bewegung werden elektrische
Kontakte m im Innern des ortsfesten Gliedes c geschlossen und dadurch elektrische
Stromkreise betätigt, die die Anzeige bewirken, z. B. auf einer Kontrolltafel g
Lampen zum Aufleuchten bringen, die hinter Ausschnitten h angebracht sind.
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Das als Ausführungsbeispiel in Fig. 3 dargestellte Meßgerät besteht
aus einem Isolierrohr i, das oben mit einem Stopfen und unten mit einem zentrisch
durchbohrten Stopfen u abgeschlossen ist. Im Innern des Rohres sind folgende Teile
angeordnet: eine Solenoidspule o, ein Anker 1, der durch einen Stift p verlängert
und in der Spule geführt ist, eine den Anker isoliert umgebende Rückholfeder k,
die oben mit einer Kontaktscheibe j und unten mit einem Stromzuführungsring ii leitend
verbunden ist. --und schließlich ein oder mehrere Kontaktringe m. Am unteren herausragenden
Ende des Stiftes p ist zur Fein-und Nachstellung eine Hutmutter als Tastkopf t,
tl aufgeschraubt, die durch eine Gegenmutter s gesichert ist. In der dargestellten
Ruhelage des Meßgliedes d dichtet ein elastischer Ring r das Rohrinnere gegen Eindringen
von Staub und Feuchtigkeit ab. An der Außenseite des Rohres i sind Klemmen q für
Masseanschluß, v für die Stromzuführung zur Solenoidspule o und w für den Anschluß
der Meßkreise angebracht.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Nach Anbringen des Halters b am Fahrgestellrahmen
a wird das ortsfeste Glied c in senkrechter Richtung so eingestellt und im Halter
befestigt, daß bei Beladung des Fahrzeuges mit der höchstzulässigen Last der Tastkopf
t entgegen seiner Gegenkraft in die Anzeigestellung gelangt, in der die Kontakte
i und nt sich gerade schließen. Wenn die mit dem Anker 1 fest, aber isoliert verbundene
Kontaktscheibe j in Berührung mit dem festen Kontaktring rn gelangt, fließt ein
Strom von der Batterie des Fahrzeuges über dieses Kontaktpaar und die Anzeigelampe
zur Masse. Die Gegenkraft wird erzeugt durch Erregung der Spule o, die den Anker
1 gegen die Rückzugskraft der Feder k nach unten zieht.
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Um ein Verschleißen undVerschmutzen des Gerätes durch die beim Fahren
auftretenden Schwingungen zwischen dem gefederten und dem ungefederten Teil des
Fahrzeuges zu vermeiden, ist eine Einrichtung, z. B. ein Ausschalter, vorgesehen,
mittels dessen die Spule nur dann erregt wird, wenn das Fahrzeug beladen wird. Während
der übrigen Zeit ist der Abstand zwischen dem Tastkopf t und der zugeordneten Auflage
am ungefederten Teil des Fahrzeuges so große daß auch beim Fahren bei der größten
Durchbiegung der Wagenfeder keine Berührung mit dem Tastkopf eintritt.
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Wenn nicht nur bei Erreichung der Höchstlast oder einer um einen
gewissen Betrag darunter - liegenden Last eine Anzeige bzw. Warnanzeige erfolgen
soll, sondern eine stetige Überwachung des jeweiligen Ladezustandes, so können nach
der weiteren Erfindung andere, an sich bekannte Mittel zur Fernübertragung der Tasterstellung
vorgesehen werden, z. B. ein im Rohrinnern axial angeordneter schraubenförmiger
elektrischer Drahtwiderstand, auf dem die Kontaktscheibe j schleift; durch die Größe
des jeweils- eingeschalteten Widerstandes wird z. B. ein elektrisches Meßinstrument
beeinflußt, an dessen Zeigerstellung der jeweilige Ladezustand abzulesen ist. Die
Ubertragung
der Tasterstellung kann jedoch auch durch jedes andere
hierfür geeignete Mittel vorgenommen werden, z. B. auf dem Wege über Änderungen
kapazitiver oder induktiver Art von durch den Taststift beeinflußten Einrichtungen.
Um bei dieser stetigen Messung nicht für jedes elektrische Meßinstrument in Verbindung
mit dem beschriebenen Meßgerät eine besondere Eichung entsprechend der jeweiligen
Kennlinien der Wagenfedern ausführen zu müssen, ist es vorteilhaft, den elektrischen
Widerstand der Kennlinie der Wagenfedern, z. B. einer geknickten Kennlinie kombinierter
Wagenfedern oder einer gekrümmten Kennlinie progressiver Wagenfedern, durch verschiedene
Drahtstärken, verschiedene Steighöhe der Drahtwindungen od. dgl. anzupassen.
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PATENTANSPRÜCHR 1. Meß- und Anzeigevorrichtung an Fahrzeugen zur
Feststellung des Ladegewichtes mit zwei gegeneinander beweglichen, die beim Beladen
des Fahrzeuges eintretende Relativbewegung zwischen einem gefederten und einem ungefederten
Teil des Fahrzeuges mitmachenden Meßgliedern, wobei die Größe deren gegenseitigerVerschiebebewegung
als Maß der Belastung dient, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Meßglied (d) bei
Nichtgebrauch der Vorrichtung an oder in dem anderen Meßglied (c) außer Eingriff
mit dem es bei der Messung beeinflussenden Fahrzeugteil gehalten wird.