DE102014018472B4

DE102014018472B4 - Weighing device and weighing system for vehicle trailers

Info

Publication number: DE102014018472B4
Application number: DE102014018472.2A
Authority: DE
Inventors: Josef Fliegl
Original assignee: Fliegl Agro Center GmbH
Current assignee: Fliegl Agro Center GmbH
Priority date: 2014-12-12
Filing date: 2014-12-12
Publication date: 2020-10-22
Anticipated expiration: 2034-12-13
Also published as: DE102014018472A1

Abstract

Wägevorrichtung (300) zum Erfassen einer Gewichtskraft eines Fahrzeuganhängeraufbaus (109) eines Fahrzeuganhängers (100), der wenigstens eine Radachse (112, 114) umfasst, auf der der Fahrzeuganhängeraufbau (109) befestigt ist, wobei die Wägevorrichtung (300) aufweist:- einen Hauptkörper (310), der dazu angepasst ist, zwischen der wenigstens einen Radachse (112, 114) und dem Fahrzeuganhängeraufbau (109) befestigt zu werden, wobei der Hauptkörper (310) aufweist:eine sich von einer ersten Seitenfläche (311) des Hauptkörpers (310) nach Innen erstreckende erste schlitzförmige Ausnehmung (321),eine sich von einer der ersten Seitenfläche (311) des Hauptkörpers (310) gegenüberliegenden zweiten Seitenfläche (312) des Hauptkörpers (310) nach Innen erstreckende zweite schlitzförmige Ausnehmung (322),eine sich von einer dritten Seitenfläche (313) des Hauptkörpers (310) nach Innen erstreckende dritte schlitzförmige Ausnehmung (323), die sich bis zu einer der dritten Seitenfläche (313) des Hauptkörpers (310) gegenüberliegenden vierten Seitenfläche (314) des Hauptkörpers (310) erstreckt,eine erste Tasche (331), die in der dritten Seitenfläche (313) des Hauptkörpers (310) gebildet ist,eine zweite Tasche (332), die in der vierten Seitenfläche (314) des Hauptkörpers (310) gebildet ist,eine dritte Tasche (333), die in der dritten Seitenfläche (313) des Hauptkörpers (310) gebildet ist, undeine vierte Tasche (334), die in der vierten Seitenfläche (314) des Hauptkörpers (310) gebildet ist und- jeweils einen Dehnungsmessstreifen (351, 352, 353, 354), der an der Endfläche der ersten, zweiten, dritten und vierten Tasche (331, 332, 333, 334) angebracht ist, wobei die Dehnungsmessstreifen (351, 352, 353, 354) miteinander elektrisch verbunden und dazu ausgebildet sind, eine elastische Verformung des Hauptkörpers (310) zu erfassen und entsprechende Signale bereitzustellen.Weighing device (300) for detecting a weight of a vehicle trailer body (109) of a vehicle trailer (100), which comprises at least one wheel axle (112, 114) on which the vehicle trailer body (109) is attached, the weighing device (300) having: A main body (310) adapted to be secured between the at least one wheel axle (112, 114) and the vehicle trailer structure (109), the main body (310) comprising: one extending from a first side surface (311) of the main body ( 310) inwardly extending first slot-shaped recess (321), a from one of the first side surface (311) of the main body (310) opposite second side surface (312) of the main body (310) inwardly extending second slot-shaped recess (322), a from a third side surface (313) of the main body (310) inwardly extending third slot-shaped recess (323) which extends up to one of the third side surfaces (313) of the main body ers (310) opposite fourth side surface (314) of the main body (310), a first pocket (331) which is formed in the third side surface (313) of the main body (310), a second pocket (332) which is in the fourth side surface (314) of the main body (310), a third pocket (333) which is formed in the third side surface (313) of the main body (310), and a fourth pocket (334) which is formed in the fourth side surface (314 ) of the main body (310) is formed and- each has a strain gauge (351, 352, 353, 354) attached to the end face of the first, second, third and fourth pockets (331, 332, 333, 334), the Strain gauges (351, 352, 353, 354) are electrically connected to one another and are designed to detect an elastic deformation of the main body (310) and to provide corresponding signals.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft Wägevorrichtungen und Wägesysteme für Fahrzeuganhänger sowie einen Fahrzeuganhänger mit einem Wägesystem.The present invention relates to weighing devices and weighing systems for vehicle trailers as well as a vehicle trailer with a weighing system.

Technischer HintergrundTechnical background

Fahrzeuge wie beispielsweise Fahrzeuganhänger werden allgemein zum Transport von Ladungsgut verwendet. So werden z. B. landwirtschaftliche Fahrzeuganhänger dazu eingesetzt, Erntegut direkt von einer Erntemaschine aufzunehmen und zu transportieren.Vehicles such as vehicle trailers are commonly used to transport cargo. So z. B. agricultural vehicle trailers are used to pick up and transport crops directly from a harvesting machine.

Um die Zuladung des Ernteguts kontinuierlich erfassen und überwachen zu können, können Fahrzeuganhänger mit einem Wägesystem ausgestattet sein, das das aktuell zugeladene Gewicht des Ernteguts erfasst und dem Bediener anzeigen kann.In order to be able to continuously record and monitor the load of the crop, vehicle trailers can be equipped with a weighing system that records the currently loaded weight of the crop and can display it to the operator.

Beispielsweise offenbart die US 6,118,083 A eine Wägevorrichtung für Fahrzeuge, die in eine Radachse des Fahrzeugs integriert ist. Die Radachse weist zwei durchgängige Öffnungen auf, die sich jeweils horizontal in Längsrichtung erstrecken und in ihrem zentralen Bereich jeweils verengt sind. In den verengten Bereichen der beiden Öffnungen sind jeweils am Außenumfang zwei sich gegenüberliegende Dehnungsmessstreifen angebracht, die die Last in der Radachse erfassen können. Eine Recheneinheit empfängt die ermittelten Lastsignale der Dehnungsmessstreifen und kann daraus die Gewichtskraft des Fahrzeugaufbaus bestimmen.For example, the U.S. 6,118,083 A a weighing device for vehicles that is integrated into a wheel axle of the vehicle. The wheel axle has two continuous openings which each extend horizontally in the longitudinal direction and are each narrowed in their central area. In the narrowed areas of the two openings, two opposing strain gauges are attached to the outer circumference, which can detect the load in the wheel axle. A computing unit receives the load signals determined by the strain gauges and can use them to determine the weight of the vehicle body.

Aus der EP 0 686 839 A2 ist eine Anhängerkupplung mit einem Kraftaufnehmer bekannt, der zwischen einem Kupplungselement und einem Trägerbauteil zur Messung von Zug-, Druck- und/oder Stützkräften zwischen einem Zugfahrzeug und einem Anhänger angeordnet ist. Der Kraftaufnehmer ist als Rahmen mit zwei vertikal und zwei horizontal ausgerichteten Seiten ausgebildet. Die beiden anderen Seiten des Rahmens sind durch jeweils eine Meßfeder mit Anordnungen von mechanisch-elektrischen Wandlern gebildet und die Meßfedern sind mit dem Kupplungselement verbunden, das symmetrisch zu den Mittelachsen des Rahmens angeordnet ist.From the EP 0 686 839 A2 a trailer coupling with a force transducer is known, which is arranged between a coupling element and a carrier component for measuring tensile, compressive and / or supporting forces between a towing vehicle and a trailer. The force transducer is designed as a frame with two vertically and two horizontally oriented sides. The other two sides of the frame are each formed by a measuring spring with arrangements of mechanical-electrical converters and the measuring springs are connected to the coupling element which is arranged symmetrically to the center axes of the frame.

Ferner ist aus der DE 10 2011 016 047 A1 eine Waage zum Einbau in Lastfahrzeugen bekannt. Die Waage stellt ein System dar, mit dem die Last auf Transportfahrzeugen gewogen werden kann, und das im Lastfahrzeug selbst eingebaut wird. Das System besteht aus Lastzellen, die an den Fahrzeugachsen installiert sind, und ist elektrisch mit einer Vorrichtung mit Display verbunden. Die Vorrichtung interpretiert die von den Sensoren oder Lastzellen kommenden Signale, summiert sie und zeigt das Gewicht an jeder Achse sowie das Gesamtgewicht am Display an.Furthermore, from the DE 10 2011 016 047 A1 a scale for installation in trucks known. The scales represent a system with which the load on transport vehicles can be weighed and which is installed in the truck itself. The system consists of load cells that are installed on the vehicle axles and is electrically connected to a device with a display. The device interprets the signals coming from the sensors or load cells, adds them up and shows the weight on each axle as well as the total weight on the display.

Außerdem sind verschiedenste Lastzellen der Firma Zemic Europe B.V. bekannt. Beispielsweise beruhen die Lastzellen Typ H9C und Typ HM-9-401 der Firma Zemic Europe B. V. auf dem Prinzip eines Doppelscherbalkens und sind dazu ausgebildet, Lasten entlang nur einer Richtung mittels applizierten Dehnungsmessstreifen zu bestimmen. Die von der Firma Zemic Europe B. V. bekannten Lastzellen können nur sehr geringe seitliche Kräfte aufnehmen. Ferner weisen die genannten Lastzellen der Firma Zemic Europe B. V. keine integrierte Elektronik auf.In addition, various load cells from Zemic Europe B.V. known. For example, the type H9C and type HM-9-401 load cells from Zemic Europe B.V. are based on the principle of a double shear beam and are designed to determine loads in only one direction using applied strain gauges. The load cells known from Zemic Europe B.V. can only absorb very low lateral forces. Furthermore, the named load cells from Zemic Europe B.V. have no integrated electronics.

Aus der DE 10 2005 030 232 A1 ist eine Wiegevorrichtung für einen einachsigen Anhänger mit einer Laufräder aufweisenden Achse bekannt. Zwischen der Achse und einem Fahrwerksrahmen sind zwei beabstandet zueinander angeordnete Abstützelemente mit jeweils einem Wiegezellenelement angeordnet. Ein drittes Wiegezellenelement ist zwischen der Zugdeichsel und einer Zugöse angeordnet. Für eine einfache Anordnung und Nachrüstung des Wiegezellenelementes zur Schaffung einer Wiegevorrichtung für einen einachsigen Anhänger ist vorgesehen, dass das dritte Wiegezellenelement als Flanschadapter die Flanschverbindung zwischen der Zugöse und der Zugdeichsel bildet. In der DE 101 54 733 A1 ist eine Wiegevorrichtung gezeigt, die der der obigen Druckschrift
sehr ähnelt. So soll hier wiederum das dritte Wiegezellenelement zwischen der Zugöse und der Zugdeichsel angeordnet sein. Allerdings sind die bekannten Wiegezellenelemente blockartig oder würfelartig ausgebildet, so dass zumindest zwei gegenüberliegende Außenwände durchgehend sind, was die Messgenauigkeit möglicherwiese beeinträchtigt.From the DE 10 2005 030 232 A1 a weighing device for a single-axle trailer with an axle having running wheels is known. Between the axle and a chassis frame, two spaced-apart support elements with one load cell element each are arranged. A third load cell element is arranged between the drawbar and a drawbar eye. For a simple arrangement and retrofitting of the load cell element to create a weighing device for a single-axle trailer, it is provided that the third load cell element as a flange adapter forms the flange connection between the drawbar eye and the drawbar. In the DE 101 54 733 A1 there is shown a weighing device similar to that of the above reference
very similar. So here again the third load cell element should be arranged between the drawbar eye and the drawbar. However, the known load cell elements are block-like or cube-like, so that at least two opposing outer walls are continuous, which may impair the measurement accuracy.

Aus der DE 103 59 460 A1 ist eine Wägezelle bekannt, in der ein Neigungsaufnehmer integriert ist. Die Wägezelle als solche ist wiederum als Quader mit durchgehenden Außenwänden ausgebildet. Damit weist diese Wägezelle ähnliche Probleme auf wie die anderen bekannten Wägezellen. Gleiches gilt auch für die aus der US 4,666,003 A bekannte Wägezelle, die insbesondere in einer Quertraverse eines als Lastkraftwagen ausgebildeten Zugfahrzeugs ausgebildet ist.From the DE 103 59 460 A1 a load cell is known in which an inclinometer is integrated. The load cell as such is in turn designed as a cuboid with continuous outer walls. This load cell thus has problems similar to those of the other known load cells. The same applies to those from the U.S. 4,666,003 A. known load cell, which is designed in particular in a cross member of a towing vehicle designed as a truck.

Schließlich ist aus der DE 33 35 404 A1 eine Invaliden-Hubeinrichtung bekannt, in der eine Wägezelle mit Dehnungsmessstreifen integriert ist. Auch diese Wägeeinrichtung ist wiederum mit durchgehenden Außenseiten eines Quaders ausgebildet und weist folglich die entsprechenden zuvor beschriebenen Probleme auf.Finally from the DE 33 35 404 A1 an invalid lifting device is known in which a load cell with strain gauges is integrated. This weighing device is again designed with continuous outer sides of a cuboid and consequently has the corresponding problems described above.

Ein der Erfindung zugrunde liegendes technisches Problem besteht darin, eine Wägevorrichtung und ein Wägesystem für Fahrzeuganhänger bereitzustellen, mit denen das aktuelle Gewicht eines Fahrzeuganhängeraufbaus zuverlässig erfasst werden kann. Zudem sind eine verbesserte Wägevorrichtung und ein verbessertes Wägesystem für Fahrzeuganhänger bereitzustellen.A technical problem on which the invention is based is to provide a weighing device and a weighing system for vehicle trailers with which the current weight of a vehicle trailer body can be reliably detected. In addition, an improved weighing device and an improved weighing system for vehicle trailers are to be provided.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Wägevorrichtung zum Erfassen einer Gewichtskraft eines Fahrzeuganhängeraufbaus eines Fahrzeuganhängers, insbesondere eines landwirtschaftlichen Fahrzeuganhängers, offenbart. Der Fahrzeuganhänger umfasst wenigstens eine Radachse und den auf der wenigstens einen Radachse befestigten Fahrzeuganhängeraufbau. Die erfindungsgemäße Wägevorrichtung weist einen Hauptkörper und mehrere Dehnungsmessstreifen auf. Der Hauptkörper ist dazu angepasst, zwischen der wenigstens einen Radachse und dem Fahrzeugaufbau befestigt zu werden. Der Hauptkörper weist eine sich von einer ersten Seitenfläche des Hauptkörpers nach Innen erstreckende erste schlitzförmige Ausnehmung auf. Der Hauptkörper weist ferner eine sich von einer der ersten Seitenfläche des Hauptkörpers gegenüberliegenden zweiten Seitenfläche des Hauptkörpers nach Innen erstreckende zweite schlitzförmige Ausnehmung auf. Der Hauptkörper weist ferner eine sich von einer dritten Seitenfläche des Hauptkörpers erstreckende dritte schlitzförmige Ausnehmung auf, die sich bis zu einer der dritten Seitenfläche gegenüberliegenden vierten Seitenfläche des Hauptkörpers erstreckt. Der Hauptkörper weist außerdem vier Taschen auf, von denen zwei in der dritten Seitenfläche des Hauptkörpers und zwei in der vierten Seitenfläche des Hauptkörpers gebildet sind. An jeder der vier Endflächen der Taschen ist ein Dehnungsmessstreifen angebracht. Die Dehnungsmessstreifen sind miteinander elektrisch verbunden und dazu ausgebildet, eine elastische Verformung des Hauptkörpers zu erfassen und entsprechende Signale bereitzustellen.According to one aspect of the present invention, a weighing device for detecting a weight force of a vehicle trailer body of a vehicle trailer, in particular an agricultural vehicle trailer, is disclosed. The vehicle trailer comprises at least one wheel axle and the vehicle trailer body attached to the at least one wheel axle. The weighing device according to the invention has a main body and a plurality of strain gauges. The main body is adapted to be attached between the at least one wheel axle and the vehicle body. The main body has a first slot-shaped recess extending inward from a first side surface of the main body. The main body also has a second slot-shaped recess extending inwardly from a second side surface of the main body which is opposite from the first side surface of the main body. The main body furthermore has a third slot-shaped recess which extends from a third side surface of the main body and which extends up to a fourth side surface of the main body which is opposite the third side surface. The main body also has four pockets, two of which are formed in the third side surface of the main body and two in the fourth side surface of the main body. A strain gauge is attached to each of the four end faces of the pockets. The strain gauges are electrically connected to one another and designed to detect an elastic deformation of the main body and to provide corresponding signals.

Beispielsweise sind die Dehnungsmessstreifen gemäß einer sogenannten Wheatstoneschen-Messbrücke oder Wheatstone-Brücke miteinander elektrisch verbunden. In weiteren Ausgestaltungen können die vier Dehnungsmessstreifen gemäß zwei Halbbrücken zu einer Vollbrücke zusammenschaltet werden. Ferner kann eine Recheneinheit dazu ausgebildet sein, eine Halbbrücke direkt auszuwerten, wobei in diesem Fall die Dehnungsmessstreifen gemäß zwei Viertelbrücken elektrisch verbunden sind.For example, the strain gauges are electrically connected to one another in accordance with a so-called Wheatstone measuring bridge or Wheatstone bridge. In further refinements, the four strain gauges can be interconnected to form a full bridge according to two half bridges. Furthermore, a computing unit can be designed to evaluate a half bridge directly, in which case the strain gauges are electrically connected according to two quarter bridges.

Es versteht sich von selbst, dass die in der vorliegenden Erfindung beschriebenen Brückenschaltungen (Wheatstone-Brücke, Vollbrücke, Halbbrücke, Viertelbrücke) zusätzliche elektrische Elemente, wie beispielsweise geeignete Widerstände und Leitungen, aufweisen. Somit sind neben den Dehnungsmessstreifen die zusätzlichen elektrischen Elemente vorgesehen, die zusammen mit den Dehnungsmessstreifen die beschriebenen Brückenschaltungen bilden.It goes without saying that the bridge circuits described in the present invention (Wheatstone bridge, full bridge, half bridge, quarter bridge) have additional electrical elements, such as suitable resistors and lines. Thus, in addition to the strain gauges, the additional electrical elements are provided which, together with the strain gauges, form the bridge circuits described.

Mit der erfindungsgemäßen Wägevorrichtung, die einen einstückigen Hauptkörper aufweist, der an einer Radachse des Fahrzeuganhänger angebracht werden kann, kann eine montagefreundliche und kostengünstige Messvorrichtung zum Erfassen einer Gewichtskraft des Fahrzeuganhängeraufbaus bereitgestellt werden. Die erfindungsgemäße Wägevorrichtung ist außerdem an einem Fahrzeuganhänger ohne großem Aufwand nachrüstbar.With the weighing device according to the invention, which has a one-piece main body which can be attached to a wheel axle of the vehicle trailer, an assembly-friendly and inexpensive measuring device can be provided for detecting a weight of the vehicle trailer structure. The weighing device according to the invention can also be retrofitted to a vehicle trailer without great effort.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Wägevorrichtung zum Erfassen einer Gewichtskraft eines Fahrzeuganhängeraufbaus eines Fahrzeuganhängers, insbesondere eines landwirtschaftlichen Fahrzeuganhängers, offenbart. Der Fahrzeuganhänger kann über eine an einem Zugholm befestigte Kupplungsvorrichtung mit einem Zugfahrzeug lösbar verbunden werden. Die erfindungsgemäße Wägevorrichtung weist einen Hauptkörper und mehrere Dehnungsmessstreifen auf. Der Hauptkörper ist dazu angepasst ist, zwischen dem Zugholm und der Kupplungsvorrichtung befestigt zu werden. Der Hauptkörper weist einen am Zugholm anbringbaren ersten Bereich, einen an der Kupplungsvorrichtung anbringbaren zweiten Bereich und einen sich zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich erstreckenden Verbindungsbereich auf. Sowohl der erste Bereich als auch der zweite Bereich des Hauptkörpers habe jeweils einen quadratischen Querschnitt mit einer ersten Seitenlänge. Der Verbindungsbereich weist ebenfalls einen quadratischen Querschnitt auf, jedoch mit einer Seitenlänge, die ungefähr 30% bis ungefähr 70% der ersten Seitenlänge entspricht. Damit weisen der erste und zweite Bereich jeweils eine plattenförmige Gestalt mit einem ersten Querschnitt auf. Der Verbindungsbereich weist einen zweiten Querschnitt auf, der kleiner als der erste Querschnitt ist. Vorzugsweise erstreckt sich der Verbindungsbereich mittig zwischen dem ersten Bereich und zweiten Bereich. Der Hauptkörper weist ferner zwei Taschen auf, die im Verbindungsbereich gebildet sind. Eine erste Tasche ist in einer ersten Seitenfläche des Verbindungsbereichs gebildet und eine zweite Tasche ist in einer der ersten Seitenfläche des Verbindungsbereichs gegenüber liegenden zweiten Seitenfläche des Verbindungsbereichs gebildet. An jeder Endfläche der Taschen ist jeweils ein Dehnungsmessstreifen angebracht, die miteinander elektrisch verbunden und dazu ausgebildet sind, eine elastische Verformung des Hauptkörpers, insbesondere im Verbindungsbereich, zu erfassen und entsprechende Signale bereitzustellen.According to a further aspect of the present invention, a weighing device for detecting a weight force of a vehicle trailer body of a vehicle trailer, in particular an agricultural vehicle trailer, is disclosed. The vehicle trailer can be detachably connected to a towing vehicle via a coupling device attached to a tow bar. The weighing device according to the invention has a main body and a plurality of strain gauges. The main body is adapted to be attached between the drawbar and the coupling device. The main body has a first area that can be attached to the drawbar, a second area that can be attached to the coupling device and a connecting area extending between the first area and the second area. Both the first area and the second area of the main body each have a square cross section with a first side length. The connection area also has a square cross section, but with a side length which corresponds to approximately 30% to approximately 70% of the first side length. The first and second areas thus each have a plate-like shape with a first cross section. The connection area has a second cross section which is smaller than the first cross section. The connecting area preferably extends centrally between the first area and the second area. The main body also has two pockets formed in the connection area. A first pocket is formed in a first side surface of the connecting region and a second pocket is formed in a second side surface of the connecting region which is opposite to the first side surface of the connecting region. A strain gauge is attached to each end face of the pockets, which are electrically connected to one another and designed to detect elastic deformation of the main body, in particular in the connection area, and to provide corresponding signals.

Beispielsweise sind die Dehnungsmessstreifen gemäß einer sogenannten Halbbrücke miteinander elektrisch verbunden. In weiteren Ausführungsformen können die Dehnungsmesssteifen in jeder einer geeigneten Weise miteinander elektrisch verbunden sein, damit aus den erfassten Verformungen des Hauptkörpers eine Gewichtskraft ermittelt werden kann.For example, the strain gauges are electrically connected to one another according to a so-called half bridge. In further embodiments, the strain gauges can be electrically connected to one another in any suitable manner so that a weight force can be determined from the detected deformations of the main body.

Mit der erfindungsgemäßen Wägevorrichtung, die einen einstückigen Hauptkörper aufweist, der zwischen einem Zugholm und einer Kupplungsvorrichtung befestigt werden kann, kann eine montagefreundliche und kostengünstige Messvorrichtung zum Erfassen einer Gewichtkraft eines Fahrzeuganhängeraufbaus bereitgestellt werden. Die erfindungsgemäße Wägevorrichtung ist außerdem an einem Fahrzeuganhänger ohne großem Aufwand nachrüstbar.With the weighing device according to the invention, which has a one-piece main body which can be fastened between a drawbar and a coupling device, an assembly-friendly and inexpensive measuring device for detecting a weight force of a vehicle trailer body can be provided. The weighing device according to the invention can also be retrofitted to a vehicle trailer without great effort.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Wägesystem zum Erfassen der Gewichtskraft eines Fahrzeuganhängeraufbaus eines Fahrzeuganhängers, insbesondere eines landwirtschaftlichen Fahrzeuganhängers, offenbart. Der Fahrzeuganhänger umfasst wenigstens eine Radachse und den auf der wenigstens einen Radachse befestigten Fahrzeugaufbau. Das erfindungsgemäße Wägesystem weist wenigstens zwei erfindungsgemäße Wägevorrichtungen auf, die jeweils zwischen der wenigstens einen Radachse und dem Fahrzeugaufbau befestigt sind. Außerdem weist das erfindungsgemäße Wägesystem eine zentrale Verarbeitungseinheit auf, die mit den wenigstens zwei Wägevorrichtungen in Verbindung steht und dazu ausgebildet ist, die von den Wägevorrichtungen erzeugten Lastsignale zu empfangen und daraus die Gewichtskraft des Fahrzeuganhängeraufbaus zu ermitteln.According to a further aspect of the present invention, a weighing system for detecting the weight of a vehicle trailer body of a vehicle trailer, in particular an agricultural vehicle trailer, is disclosed. The vehicle trailer comprises at least one wheel axle and the vehicle body attached to the at least one wheel axle. The weighing system according to the invention has at least two weighing devices according to the invention which are each fastened between the at least one wheel axle and the vehicle body. In addition, the weighing system according to the invention has a central processing unit, which is connected to the at least two weighing devices and is designed to receive the load signals generated by the weighing devices and to determine the weight of the vehicle trailer body from them.

Die zentrale Verarbeitungseinheit des erfindungsgemäßen Wägesystems kann die von den Wägevorrichtungen einzeln erfassten Gewichtskräfte aufsummieren und somit das aktuelle Gewicht des Fahrzeuganhängeraufbaus berechnen. Zusätzlich kann eine Anzeigeeinrichtung wie z. B. ein Display im Fahrerhaus des Zugfahrzeugs oder am Fahrzeuganhänger vorgesehen sein, auf der dem Bediener das aktuelle Gewicht des Fahrzeuganhängeraufbaus angezeigt werden kann. Da das Leergewicht des Fahrzeuganhängeraufbaus bekannt ist, kann somit dem Bediener das sich aktuell im Fahrzeuganhängeraufbau befindliche Ladegewicht angezeigt werden.The central processing unit of the weighing system according to the invention can add up the weight forces recorded individually by the weighing devices and thus calculate the current weight of the vehicle trailer body. In addition, a display device such as. B. a display can be provided in the cab of the towing vehicle or on the vehicle trailer, on which the operator can see the current weight of the vehicle trailer body. Since the empty weight of the vehicle trailer body is known, the load weight currently in the vehicle trailer body can be displayed to the operator.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeuganhänger, insbesondere ein landwirtschaftlicher Fahrzeuganhänger, offenbart. Der erfindungsgemäße Fahrzeuganhänger weist zumindest eine Radachse, einen an der zumindest einen Radachse angebrachten Fahrzeuganhängeraufbau, einen Zugholm mit einer daran angebrachten Kupplungsvorrichtung und ein erfindungsgemäßes Wägesystem auf.According to a further aspect of the present invention, a vehicle trailer, in particular an agricultural vehicle trailer, is disclosed. The vehicle trailer according to the invention has at least one wheel axle, a vehicle trailer body attached to the at least one wheel axle, a drawbar with a coupling device attached to it, and a weighing system according to the invention.

Das erfindungsgemäße Wägesystem weist je nach Anhängerart und Radachsanzahl eine unterschiedliche Anzahl an erfindungsgemäßen Wägevorrichtungen auf. Beispielsweise weist ein erfindungsgemäßes Wägesystem bei Verwendung an Gelenkdeichselanhängern, bei denen an der Kupplungsvorrichtung zwischen Anhänger und Zugfahrzeug keine Stützlasten auftreten, pro Radachse zwei erfindungsgemäße Wägevorrichtungen auf. Die jeweils erfassten Lastsignale können von der zentralen Verarbeitungseinheit summiert werden, um das Gesamtgewicht des Fahrzeuganhängeraufbaus zu bestimmen.The weighing system according to the invention has a different number of weighing devices according to the invention depending on the type of trailer and the number of axles. For example, a weighing system according to the invention when used on articulated drawbar trailers in which no support loads occur on the coupling device between the trailer and the towing vehicle, has two weighing devices according to the invention per wheel axle. The load signals recorded in each case can be summed up by the central processing unit in order to determine the total weight of the vehicle trailer body.

Ferner weist das erfindungsgemäße Wägesystem bei Verwendung an Starrdeichselanhängern, bei denen an der Kupplungsvorrichtung zwischen Anhänger und Zugfahrzeug eine Stützlast auftritt, pro Radachse zwei erfindungsgemäße Wägevorrichtungen und eine zusätzliche erfindungsgemäße Wägevorrichtung auf, die zwischen Zugholm und Kupplungsvorrichtung angeordnet ist. Die zusätzliche Wägevorrichtung ermittelt dabei die Stützlast an der Kupplungsvorrichtung.Furthermore, the weighing system according to the invention has two weighing devices according to the invention and an additional weighing device according to the invention, which is arranged between the drawbar and the coupling device, per wheel axle when used on rigid-drawbar trailers in which a support load occurs on the coupling device between the trailer and the towing vehicle. The additional weighing device determines the support load on the coupling device.

Bei einem Starrdeichselanhänger mit zwei Radachsen sind somit fünf erfindungsgemäße Wägevorrichtung vorgesehen, wobei bei einem Gelenkdeichselanhänger mit zwei Radachsen vier erfindungsgemäße Wägevorrichtungen vorgesehen sind.In the case of a rigid drawbar trailer with two wheel axles, five weighing devices according to the invention are provided, with four weighing devices according to the invention being provided for an articulated drawbar trailer with two wheel axles.

In einer beispielhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Wägevorrichtung erstreckt sich die erste schlitzförmige Ausnehmung entlang der gesamten Breite der ersten Seitenfläche des Hauptkörpers, gemessen entlang einer Achse zwischen der dritten Seitenfläche des Hauptkörpers und der vierten Seitenfläche des Hauptkörpers. Ferner erstreckt sich die zweite schlitzförmige Ausnehmung entlang der gesamten Breite der zweiten Seitenfläche des Hauptkörpers, gemessen entlang einer Achse zwischen der dritten Seitenfläche des Hauptkörpers und der vierten Seitenfläche des Hauptkörpers. Die erste und die zweite Ausnehmung sind jeweils Schlitze, die es dem Hauptkörper ermöglichen, sich zumindest teilweise elastisch zu verformen, insbesondere im Bereich um die Taschen, damit die Dehnungsmessstreifen diese elastischen Verformungen erfassen können.In an exemplary embodiment of the weighing device according to the invention, the first slot-shaped recess extends along the entire width of the first side surface of the main body, measured along an axis between the third side surface of the main body and the fourth side surface of the main body. Furthermore, the second slot-shaped recess extends along the entire width of the second side surface of the main body, measured along an axis between the third side surface of the main body and the fourth side surface of the main body. The first and the second recess are each slots that allow the main body to at least partially deform elastically, in particular in the area around the pockets, so that the strain gauges can detect these elastic deformations.

Die dritte schlitzförmige Ausnehmung ist in der dritten Seitenfläche des Hauptkörpers zentral angeordnet und erstreckt sich nicht über die gesamte Breite der dritten Seitenfläche des Hauptkörpers, gemessen entlang einer Achse zwischen der ersten Seitenfläche des Hauptkörpers und der zweiten Seitenfläche des Hauptkörpers. Die dritte schlitzförmige Ausnehmung erstreckt sich von der dritten Seitenfläche des Hauptkörpers bis zur vierten Seitenfläche des Hauptkörpers vollständig durch den Hauptkörper.The third slot-shaped recess is arranged centrally in the third side surface of the main body and does not extend over the entire width of the third side surface of the main body, measured along an axis between the first side surface of the main body and the second side surface of the main body. The third The slot-shaped recess extends completely through the main body from the third side surface of the main body to the fourth side surface of the main body.

Vorzugsweise erstrecken sich die erste schlitzförmige Ausnehmung und die zweite Schlitzförmige Ausnehmung in einer ersten Ebene und die dritte schlitzförmige Ausnehmung in einer zweiten Ebene, die parallel zur ersten Ebene angeordnet ist. Bevorzugt überlappen sich die erste schlitzförmige Ausnehmung und die dritte schlitzförmige Ausnehmung sowie die zweite schlitzförmige Ausnehmung und die dritte schlitzförmige Ausnehmung in Projektion relativ zueinander teilweise überlappen Das bedeutet, dass die dritte Ausnehmung relativ zur ersten und zweiten Ausnehmung derart angeordnet ist, dass sich diese entlang einer zur ersten und zweiten Ebene senkrechten Projektion zumindest teilweise überlappen.The first slot-shaped recess and the second slot-shaped recess preferably extend in a first plane and the third slot-shaped recess in a second plane, which is arranged parallel to the first plane. Preferably, the first slot-shaped recess and the third slot-shaped recess and the second slot-shaped recess and the third slot-shaped recess partially overlap in projection relative to one another. This means that the third recess is arranged relative to the first and second recess in such a way that it extends along a at least partially overlap projection perpendicular to the first and second plane.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Überlappungsbetrag der ersten und der dritten Ausnehmung größer als ein Durchmesser der Taschen, gemessen entlang einer Achse zwischen der ersten Seitenfläche des Hauptkörpers und der zweiten Seitenfläche des Hauptkörpers. Ferner ist auch der Überlappungsbetrag der zweiten und der dritten Ausnehmung größer als ein Durchmesser der Taschen, gemessen entlang einer Achse zwischen der ersten Seitenfläche des Hauptkörpers und der zweiten Seitenfläche des Hauptkörpers.In a preferred embodiment, the amount of overlap of the first and third recesses is greater than a diameter of the pockets, measured along an axis between the first side surface of the main body and the second side surface of the main body. Further, the amount of overlap of the second and third recesses is also larger than a diameter of the pockets measured along an axis between the first side surface of the main body and the second side surface of the main body.

Die Taschen sind jeweils derart in der dritten und vierten Seitenfläche des Hauptkörpers angeordnet, dass sich diese zwischen der ersten und zweiten Ebene, in denen sich die erste, zweite und dritte Ausnehmung erstrecken, angeordnet befinden. Vorzugsweise sind die Taschen zentral zwischen der ersten und zweiten Ebene und in den jeweiligen Überlappungsbereichen angeordnet.The pockets are each arranged in the third and fourth side surfaces of the main body in such a way that they are arranged between the first and second planes in which the first, second and third recesses extend. The pockets are preferably arranged centrally between the first and second levels and in the respective overlapping areas.

Durch eine solche Anordnung der schlitzförmigen Ausnehmungen ist der Hauptkörper in Form eines sogenannten Doppelscherbalkens (auch Doppelscherstab genannt) bereitgestellt, so dass sich dieser zumindest teilweise elastisch verformen kann.Such an arrangement of the slot-shaped recesses provides the main body in the form of a so-called double shear bar (also called a double shear bar) so that it can at least partially deform elastically.

So werden bei einem Doppelscherstab im Querschnitt auf beiden Seiten jeweils zwei Taschen vorgesehen, wobei dazwischen jeweils ein relativ dünner Steg verbleibt. Der größte Teil der durch die Last verursachten Scherkraft wird von den Steg getragen, während die Flansche vorwiegend einen Widerstand gegen das Biegemoment bilden. An den neutralen Achsen bzw. den neutralen Fasern, an denen jeweils nur eine vernachlässigbare Biegekraft wirken, bilden die Stegbelastungen vertikal und horizontal wirkende reine Scherkräfte. Folglich verlaufen die Hauptfasern in einem Winkel von 45° zur Längsachse des Stabes, wobei die entsprechenden Hauptdehnungen von gleicher Stärke mit umgekehrtem Vorzeichen sind. Auf den Endflächen der Taschen, also an den Seiten der Stege, befinden sich z. B. paarweise aufgeklebte, als Vollbrücke geschaltete Dehnungsmessstreifen.In the case of a double shear bar, for example, two pockets are provided on both sides in cross-section, with a relatively thin web remaining between them. Most of the shear force caused by the load is carried by the webs, while the flanges primarily provide resistance to the bending moment. On the neutral axes or the neutral fibers, on which only a negligible bending force acts, the web loads form vertically and horizontally acting pure shear forces. As a result, the main fibers run at an angle of 45 ° to the longitudinal axis of the rod, with the corresponding main strains being of the same strength with the opposite sign. On the end faces of the pockets, ie on the sides of the webs, are z. B. Strain gauges stuck on in pairs and switched as a full bridge.

Bevorzugt ist jeweils an den Endflächen der Taschen ein Dehnungsmessstreifen derart angebracht, dass eine Schermessung entlang der neutralen Fasern in Diagonalrichtung erfolgen kann. Durch die zentrale Anordnung der Taschen zwischen der ersten und zweiten Ebene verlaufen die neutralen Fasern jeweils mittig durch die Endflächen der Taschen, an denen jeweils zentral ein Dehnungsmessstreifen appliziert ist. Die Dehnungsmessstreifen sind hierzu diagonal zu der horizontalen oder vertikalen Achse angebracht, vorzugsweise unter einem Winkel von 45°.A strain gauge is preferably attached to the end faces of the pockets in such a way that a shear measurement can be carried out along the neutral fibers in a diagonal direction. Due to the central arrangement of the pockets between the first and second level, the neutral fibers each run centrally through the end faces of the pockets, on each of which a strain gauge is applied centrally. For this purpose, the strain gauges are attached diagonally to the horizontal or vertical axis, preferably at an angle of 45 °.

In einer beispielhaften Ausgestaltung sind die Taschen jeweils zylindrisch mit kreisrundem Querschnitt gebildet und erstrecken sich jeweils entlang entsprechender Achsen. Vorzugsweise erstrecken sich die Achsen parallel und mittig zwischen der ersten und zweiten Ebene.In an exemplary embodiment, the pockets are each formed cylindrically with a circular cross section and each extend along corresponding axes. The axes preferably extend parallel and centrally between the first and second planes.

Die Taschen sind ferner nach dem Anbringen der Dehnungsmessstreifen mit einem Dichtungsmaterial vollständig ausgefüllt, so dass die sich im Hauptkörper befindende Elektronik und die Dehnungsmessstreifen vor der Witterung geschützt sind. Dabei ist das Dichtungsmaterial vorzugsweise derart ausgewählt, dass es elastischer ist als das Material des einstückigen Hauptkörpers. Somit nimmt das Dichtungsmaterial keinen Einfluss auf die Messung der elastischen Verformung des Hauptkörpers. Ferner können die Taschen verschlossen werden, beispielsweise mit einer Kappe, die vorzugsweise aus sehr dünnem Material gefertigt ist und eingeklebt oder mittels Laser in die Öffnung der Taschen eingeschweißt wird.After the strain gauges have been attached, the pockets are also completely filled with a sealing material, so that the electronics located in the main body and the strain gauges are protected from the weather. The sealing material is preferably selected in such a way that it is more elastic than the material of the one-piece main body. Thus, the sealing material has no influence on the measurement of the elastic deformation of the main body. Furthermore, the pockets can be closed, for example with a cap, which is preferably made of a very thin material and is glued in or welded into the opening of the pockets by means of a laser.

In einer weiteren Ausgestaltung ist die Recheneinheit auf einer Platine angeordnet, die in einer vierten Ausnehmung im Hauptkörper untergebracht und ebenfalls mit einem Dichtungsmaterial vollständig ausgefüllt ist. Die vierte Ausnehmung befindet sich bevorzugt in der Grundfläche oder der Deckfläche des Hauptkörpers. Auf der Platine können zusätzliche elektronische Einheiten, wie beispielsweise ein A/D-Wandler, ein Temperatursensor, ein Speicher, etc., angeordnet sein.In a further embodiment, the computing unit is arranged on a circuit board which is accommodated in a fourth recess in the main body and is also completely filled with a sealing material. The fourth recess is preferably located in the base surface or the top surface of the main body. Additional electronic units, such as an A / D converter, a temperature sensor, a memory, etc., can be arranged on the circuit board.

Innerhalb des Hauptkörpers befinden sich ferner Verbindungsleitungen, die eine elektrische Verbindung zwischen den Dehnungsmessstreifen und der Recheneinheit herstellen. Außerdem weist die erfindungsgemäße Wägevorrichtung einen elektrischen Anschluss auf, über den die Wägevorrichtung mit der zentralen Verarbeitungseinheit verbunden werden kann, beispielsweise mittels eines CAN-Bus.Within the main body there are also connecting lines that establish an electrical connection between the strain gauges and the computing unit. In addition, the weighing device according to the invention has an electrical connection via which the Weighing device can be connected to the central processing unit, for example by means of a CAN bus.

FigurenlisteFigure list

Weitere Merkmale und Aspekte der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende Beschreibung und die beiliegenden Zeichnungen offensichtlich, in denen:

1 eine Seitenansicht eines landwirtschaftlichen Fahrzeuganhängers zeigt, der mit einem erfindungsgemäßen Wägesystem, das erfindungsgemäße Wägevorrichtungen aufweist, ausgerüstet ist,
2 eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Wägevorrichtung zeigt, die an einer Radachse des Fahrzeuganhängers der 1 angebracht werden kann,
3 eine Seitenansicht der Wägevorrichtung der 2 zeigt,
4 eine Schnittansicht durch die Wägevorrichtung der 3 entlang der Linie IV - IV zeigt,
5 eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Wägevorrichtung zeigt, die an einem Zugholm des Fahrzeuganhängers der 1 angebracht werden kann,
6 eine Seitenansicht der Wägevorrichtung der 5 zeigt, und
7 eine Schnittansicht durch die Wägevorrichtung der 6 entlang der Linie VII - VII zeigt.

Further features and aspects of the present invention will become apparent from the following description and accompanying drawings, in which:

1 shows a side view of an agricultural vehicle trailer, which is equipped with a weighing system according to the invention, which has weighing devices according to the invention,
2 FIG. 11 shows a perspective view of an exemplary weighing device mounted on a wheel axle of the vehicle trailer of FIG 1 can be attached,
3 a side view of the weighing device of 2 shows,
4th a sectional view through the weighing device of 3 along the line IV - IV shows
5 FIG. 13 is a perspective view of an exemplary weighing device mounted on a tow bar of the vehicle trailer of FIG 1 can be attached,
6 a side view of the weighing device of 5 shows, and
7th a sectional view through the weighing device of 6 along the line VII-VII.

Ausführliche Beschreibung von AusführungsbeispielenDetailed description of exemplary embodiments

In der Beschreibung dieser Erfindung beziehen sich Richtungsangaben auf einen Fahrzeuganhänger bei Vorwärtsfahrt. In seitlicher Richtung bedeutet somit diejenige Richtung, die entlang der Senkrechten zu einem Vorwärtsfahrtrichtungsvektor des Fahrzeuganhängers verläuft und der Links-Rechts-Richtung entspricht. Eine horizontale Richtung beschreibt eine Richtung, die parallel zur Bodenfläche verläuft, auf der sich der Fahrzeuganhänger befindet. Eine vertikale Richtung beschreibt eine Richtung, die senkrecht zur Bodenfläche, auf der sich der Fahrzeuganhänger befindet, verläuft.In the description of this invention, directions refer to a vehicle trailer when traveling forward. In the lateral direction thus means that direction which runs along the perpendicular to a forward travel direction vector of the vehicle trailer and corresponds to the left-right direction. A horizontal direction describes a direction that runs parallel to the ground surface on which the vehicle trailer is located. A vertical direction describes a direction that is perpendicular to the ground surface on which the vehicle trailer is located.

Der vorliegenden Erfindung liegt der Gedanke zu Grunde, eine Wägevorrichtung bereitzustellen, die einen einstückigen Hauptkörper aufweist, der entlang allen Raumrichtungen auftretenden Kräften standhalten kann, und mit der das Gewicht eines Fahrzeuganhängeraufbaus zuverlässig und in Echtzeit erfasst werden kann. Aufgrund des robusten, einstückigen Hauptkörpers sind keine weiteren Zusatzvorrichtungen wie Oberkonstruktionen, Unterkonstruktionen, Lenkvorrichtungen, Versteifungsvorrichtungen etc. notwendig, so dass der einstückige Hauptkörper samt den Dehnungsmessstreifen direkt an der Radachse oder am Zugholm des Fahrzeuganhängers angebracht werden kann. Dadurch kann eine montagfreundliche und zuverlässige Wägevorrichtung bereitgestellt werden.The present invention is based on the idea of providing a weighing device which has a one-piece main body which can withstand forces occurring in all spatial directions and with which the weight of a vehicle trailer body can be detected reliably and in real time. Due to the robust, one-piece main body, no further additional devices such as superstructures, substructures, steering devices, stiffening devices, etc. are necessary, so that the one-piece main body including the strain gauges can be attached directly to the wheel axle or to the drawbar of the vehicle trailer. This makes it possible to provide an easy-to-install and reliable weighing device.

Der vorliegenden Erfindung liegt ferner der Gedanke zu Grunde, einen einstückigen Hauptkörper mit vier Taschen und vier Dehnungsmessstreifen bereitzustellen, die jeweils auf den Endflächen der Taschen appliziert sind. Durch eine geeignete räumliche Ausrichtung der Dehnungsmessstreifen bezüglich der Vorwärtsrichtung des Fahrzeuganhängers und durch eine geeignete elektrische Verbindung der Dehnungsmessstreifen miteinander, z. B. über eine sogenannte Wheatstone-Brücke, kann die Gewichtskraft des Fahrzeuganhängeraufbaus zuverlässig und mit hoher Genauigkeit ermittelt werden.The present invention is also based on the idea of providing a one-piece main body with four pockets and four strain gauges, which are each applied to the end faces of the pockets. By a suitable spatial alignment of the strain gauges with respect to the forward direction of the vehicle trailer and by a suitable electrical connection of the strain gauges to one another, e.g. B. via a so-called Wheatstone bridge, the weight of the vehicle trailer body can be determined reliably and with high accuracy.

Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist aus den 1 bis 7 ersichtlich. Die 1 zeigt einen exemplarischen Fahrzeuganhänger 100 in Form eines landwirtschaftlichen Fahrzeuganhängers. In weiteren Ausgestaltungen kann der Fahrzeuganhänger z. B. ein Wohnhänger oder ein sonstiger Anhänger sein, der von einem Zugfahrzeug gezogen wird.An exemplary embodiment of the present invention is shown in FIGS 1 to 7th evident. The 1 shows an exemplary vehicle trailer 100 in the form of an agricultural vehicle trailer. In further refinements, the vehicle trailer can, for. B. be a trailer or another trailer that is pulled by a towing vehicle.

Der Fahrzeuganhänger 100 weist einen Rahmen 102, eine auf dem Rahmen 102 angebrachte Ladungsaufnahmevorrichtung 104 (wie beispielsweise eine Mulde zur Aufnahme von Erntegut), ein am Rahmen 102 angebrachtes Achsaggregat 106 und eine Verbindungseinrichtung 108 auf, über die der Fahrzeuganhänger 100 mit einem Zugfahrzeug (nicht dargestellt) lösbar verbunden werden kann. Der Rahmen 102 und die Ladungsaufnahmevorrichtung 104 bilden gemeinsam einen Fahrzeuganhängeraufbau 109.The vehicle trailer 100 has a frame 102 , one on the frame 102 Attached load handling device 104 (such as a trough for picking up crop), one on the frame 102 attached axle assembly 106 and a connector 108 on over which the vehicle trailer 100 can be releasably connected to a towing vehicle (not shown). The frame 102 and the charge receiving device 104 together form a vehicle trailer body 109 .

Das Achsaggregat 106 besteht, wie es beispielhaft in der 1 gezeigt ist, aus zwei Radachsen 112, 114, die über eine Federungseinrichtung 116 am Rahmen 102 federn angebracht sind und den Fahrzeugaufbau 109 tragen. An jeder der beiden Radachsen 112, 114 sind jeweils zwei Räder (nicht gezeigt) drehbar angebracht. Obwohl der in der 1 gezeigte Fahrzeuganhänger 100 zwei Radachsen 112, 114 aufweist, kann der Fahrzeuganhänger 100 mit nur einer Radachse oder mehr als zwei Radachsen versehen sein.The axle assembly 106 exists, as exemplified in the 1 is shown from two wheel axles 112 , 114 that have a suspension device 116 on the frame 102 springs are attached and the vehicle body 109 carry. On each of the two wheel axles 112 , 114 each two wheels (not shown) are rotatably mounted. Although the one in the 1 Vehicle trailer shown 100 two wheel axles 112 , 114 has, the vehicle trailer 100 be provided with only one wheel axle or more than two wheel axles.

Die Verbindungseinrichtung 108 besteht aus einem am Rahmen 102 angebrachten Zugholm 122 und einer am Zugholm 122 angebrachten Kupplungsvorrichtung 124, wie beispielsweise einer Kugelkopfkupplung. Die Kupplungsvorrichtung 124 kann in anderen Ausgestaltungen als Zugöse oder jeder weiteren Kupplungsart ausgestaltet sein.The connecting device 108 consists of one on the frame 102 attached drawbar 122 and one on the drawbar 122 attached coupling device 124 such as a ball head coupling. The coupling device 124 can in other configurations as a drawbar eye or any other type of coupling.

Der Fahrzeuganhänger 100 der 1 weist ferner ein Wägesystem 200 auf, das in dem Beispiel der 1 vier Wägevorrichtungen 300, von denen jeweils zwei zwischen jeder der beiden Radachsen 112, 114 und der Federungseinrichtung 116 angeordnet sind, und eine Wägevorrichtung 400 auf, die zwischen Zugholm 122 und der Kupplungseinrichtung 124 angeordnet ist. Die Wägevorrichtungen 300, 400 sind jeweils mit einer zentralen Verarbeitungseinheit 202 verbunden, beispielsweise über eine CAN-Bus-Verbindung. Die zentrale Verarbeitungseinheit 202 ist z. B. am Fahrzeuganhänger 100 angeordnet und ist dazu ausgebildet, die Signale der Wägevorrichtungen 300, 400 zu empfangen und zu verarbeiten.The vehicle trailer 100 of the 1 also has a weighing system 200 on that in the example of 1 four weighing devices 300 , two of which are between each of the two wheel axles 112 , 114 and the suspension device 116 are arranged, and a weighing device 400 on that between the drawbar 122 and the coupling device 124 is arranged. The weighing devices 300 , 400 are each with a central processing unit 202 connected, for example via a CAN bus connection. The central processing unit 202 is z. B. on the vehicle trailer 100 arranged and designed to receive the signals from the weighing devices 300 , 400 to receive and process.

Die Wägevorrichtungen 300, 400 können mit der zentralen Verarbeitungseinheit auch drahtlos verbunden sein.The weighing devices 300 , 400 can also be connected wirelessly to the central processing unit.

Im Folgenden wird mit Bezug auf die 2 bis 4 eine beispielhafte Wägevorrichtung 300 beschrieben, die zwischen einer der Radachsen 312, 314 und der Federungseinrichtung 316 angeordnet werden kann, und mit Bezug auf die 5 bis 7 eine beispielhafte Wägevorrichtung 400 beschrieben, die zwischen dem Zugholm 122 und der Kupplungsvorrichtung 124 angeordnet werden kann.In the following, with reference to the 2 to 4th an exemplary weighing device 300 described between one of the wheel axles 312 , 314 and the suspension device 316 can be arranged, and with reference to the 5 to 7th an exemplary weighing device 400 described between the drawbar 122 and the coupling device 124 can be arranged.

Die 2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Wägevorrichtung 300. Die Wägevorrichtung 300 weist einen einstückigen Hauptkörper 310 auf. Beispielsweise ist der Hauptkörper 310 ein quaderförmiger Hauptkörper, der z. B. aus 42CrMo4 besteht, das eine nahezu lineare Elastizität aufweist und geringe plastische Eigenschaften umfasst. In weiteren Ausgestaltungen kann der Hauptkörper 310 aus Edelstahl einstückig hergestellt sein.The 2 Figure 11 shows a perspective view of an exemplary weighing device 300 . The weighing device 300 has an integral main body 310 on. For example, the main body is 310 a cuboid main body z. B. consists of 42CrMo4, which has an almost linear elasticity and has low plastic properties. In further refinements, the main body 310 be made in one piece from stainless steel.

Der quaderförmige Hauptkörper 310 weist eine erste Seitenfläche 311, eine der ersten Seitenfläche 311 gegenüberliegende zweite Seitenfläche 312, eine dritte Seitenfläche 313 und eine der dritten Seitenfläche 313 gegenüberliegende vierte Seitenfläche 314 auf. Die dritte und vierte Seitenfläche 313, 314 stehen jeweils senkrecht zur ersten und zweiten Seitenfläche 311, 312. Alle vier Seitenflächen 311, 312, 313, 314 erstrecken sich im eingebauten Zustand des Hauptkörpers 310 im Wesentlichen vertikal.The cuboid main body 310 has a first side face 311 , one of the first face 311 opposite second side surface 312 , a third face 313 and one of the third side surface 313 opposite fourth side surface 314 on. The third and fourth side faces 313 , 314 are each perpendicular to the first and second side surface 311 , 312 . All four side faces 311 , 312 , 313 , 314 extend in the installed state of the main body 310 essentially vertical.

Der Hauptkörper 310 weist ferner eine Grundfläche 315 und eine der Grundfläche 315 gegenüberliegende Deckfläche 316 auf. Der Hauptkörper 310 kann auf zwei unterschiedliche Arten relativ am Fahrzeuganhänger 100 eingebaut sein: entweder mit der Deckfläche 316 oberhalb der Grundfläche 315 oder mit der Grundfläche 315 oberhalb der Deckfläche 316. Die Grundfläche 315 und die Deckfläche 316 erstrecken sich im eingebauten Zustand des Hauptkörpers 310 im Wesentlichen vertikal.The main body 310 also has a base 315 and one of the base area 315 opposite top surface 316 on. The main body 310 can be done in two different ways relative to the vehicle trailer 100 be installed: either with the top surface 316 above the base 315 or with the base 315 above the top surface 316 . The base 315 and the top surface 316 extend in the installed state of the main body 310 essentially vertical.

Der Hauptkörper 310 weist ferner eine in der ersten Seitenfläche 311 angeordnete erste schlitzförmige Ausnehmung 321, eine in der zweiten Seitenfläche 312 angeordnete zweite schlitzförmige Ausnehmung 322 und eine in der dritten Seitenfläche 313 angeordnete dritte schlitzförmige Ausnehmung 323, die sich bis zur vierten Seitenfläche 314 vollständig durch den Hauptkörper 310 erstreckt. Die dritte schlitzförmige Ausnehmung 323 ist mittig in der dritten und vierten Seitenfläche 313, 314 angeordnet.The main body 310 also has one in the first side surface 311 arranged first slot-shaped recess 321 , one in the second face 312 arranged second slot-shaped recess 322 and one in the third face 313 arranged third slot-shaped recess 323 that extends up to the fourth side face 314 completely through the main body 310 extends. The third slot-shaped recess 323 is in the middle of the third and fourth side surfaces 313 , 314 arranged.

Beispielsweise sind die erste, zweite und dritte schlitzförmige Ausnehmung 321, 322, 323 durch Drahterodieren in den Hauptkörper eingebracht. Die Ausnehmungen 321, 322, 323 weisen eine Spaltbreite auf, die ungefähr 1 % bis ungefähr 5 % der Breite der ersten Seitenfläche 311 entspricht.For example, the first, second and third slot-shaped recesses 321 , 322 , 323 introduced into the main body by wire EDM. The recesses 321 , 322 , 323 have a gap width that is approximately 1% to approximately 5% of the width of the first side surface 311 corresponds.

Die erste und zweite Ausnehmung 321, 322 erstrecken sich jeweils über die gesamte Breite der ersten und zweiten Seitenfläche 311, 312 und jeweils bis zu einer vorbestimmten Tiefe. Ferner erstrecken sich die erste und zweite Ausnehmung 321, 322 jeweils in einer gemeinsamen ersten Ebene. Die sich durch den Hauptkörper vollständig erstreckende dritte Ausnehmung 323 erstreckt sich in einer zweiten Ebene, die parallel zur ersten Ebene verläuft.The first and second recess 321 , 322 each extend over the entire width of the first and second side surface 311 , 312 and each to a predetermined depth. The first and second recesses also extend 321 , 322 each on a common first level. The third recess extending completely through the main body 323 extends in a second plane that is parallel to the first plane.

Der Hauptkörper 310 weist ferner eine in der dritten Seitenfläche 313 angeordnete erste Tasche 331, eine in der vierten Seitenfläche 314 angeordnete zweite Tasche 332 (siehe 4), eine in der dritten Seitenfläche 313 angeordnete dritte Tasche 333 und eine in der vierten Seitenfläche 314 angeordnete vierte Tasche 334 (siehe 4) auf. Wie es beispielhaft in den 2 bis 4 gezeigt ist, weisen alle vier Taschen 331, 332, 333, 334 eine zylindrische Form mit kreisrundem Querschnitt auf. In weiteren Ausgestaltungen können jedoch die Taschen 331, 332, 333, 334 zylindrisch mit ovalem Querschnitt, rechteckigem Querschnitt oder jedem beliebigen Querschnitt geformt sein. Die Taschen 331, 332, 333, 334 können beispielsweise in den Körper gefräst, gebohrt, drahterodiert oder anderweitig mechanisch eingeformt sein.The main body 310 also has one in the third side surface 313 arranged first pocket 331 , one in the fourth face 314 arranged second pocket 332 (please refer 4th ), one in the third face 313 arranged third pocket 333 and one in the fourth face 314 arranged fourth pocket 334 (please refer 4th ) on. As exemplified in the 2 to 4th shown have all four pockets 331 , 332 , 333 , 334 a cylindrical shape with a circular cross-section. In other configurations, however, the pockets 331 , 332 , 333 , 334 be cylindrical with oval cross-section, rectangular cross-section or any cross-section. The bags 331 , 332 , 333 , 334 can for example be milled, drilled, wire-cut or otherwise mechanically molded into the body.

In der 2 ist ferner gezeigt, dass der Hauptkörper 310 jeweils in der Grundfläche 315 und in der Deckfläche 316 angeordnete Befestigungsbohrungen 340 (siehe auch 3) aufweist, die jeweils mit einem Gewinde versehen sein können. Der Hauptkörper 310 ist mittels der Befestigungsbohrungen 340 an der jeweiligen Radachse 312, 314 und an der Federungseinrichtung 316 befestigbar, beispielsweise über Schrauben.In the 2 it is also shown that the main body 310 each in the base area 315 and in the top surface 316 arranged mounting holes 340 (see also 3 ), which can each be provided with a thread. The main body 310 is by means of the mounting holes 340 on the respective wheel axle 312 , 314 and on the suspension device 316 attachable, for example using screws.

An den Endflächen jeder Tasche 331, 332, 333, 334 ist jeweils ein Dehnungsmessstreifen 351, 352, 353, 354 (siehe 3 und 4) angebracht, die miteinander elektrisch verbunden sind, beispielsweise in Form einer Wheatstone-Brücke. Die Endflächen der Taschen 331, 332, 333, 334 erstrecken sich im eingebauten Zustand des Hauptkörpers im Wesentlichen vertikal. Die Dehnungsmessstreifen 351, 352, 353, 354 sind dazu ausgebildet, elastische Verformungen des Hauptkörpers 310 zu erfassen und entsprechende Signale bereitzustellen.On the end faces of each pocket 331 , 332 , 333 , 334 is a strain gauge each 351 , 352 , 353 , 354 (please refer 3 and 4th ), which are electrically connected to one another, for example in the form of a Wheatstone bridge. The end faces of the pockets 331 , 332 , 333 , 334 extend essentially vertically in the installed state of the main body. The strain gauges 351 , 352 , 353 , 354 are designed to undergo elastic deformations of the main body 310 to record and provide corresponding signals.

Vor dem Applizieren der Dehnungsmessstreifen 351, 352, 353, 354 können die Endflächen der Taschen 331, 332, 333, 334 bearbeitet sein, beispielsweise durch eine Säureätzung behandelt sein, damit die Dehnungsmessstreifen 351, 352, 353, 354 ordentlich angebracht werden können.Before applying the strain gauges 351 , 352 , 353 , 354 can be the end faces of the pockets 331 , 332 , 333 , 334 be processed, for example treated by acid etching, so that the strain gauges 351 , 352 , 353 , 354 can be attached properly.

In der Deckfläche 316 ist ferner eine vierte Ausnehmung 324 angeordnet, in der sich eine auf einer Platine angebrachte Recheneinheit (in den Zeichnungen nicht explizit dargestellt) befinden kann, die mit den Dehnungsmessstreifen 351, 352, 353, 354 elektrisch verbunden ist und die von den Dehnungsmessstreifen 351, 352, 353, 354 erzeugten Signale empfängt. Außerdem ist in der 2 gezeigt, dass der Hauptkörper 310 zumindest eine Zugangsausnehmung 342 aufweisen kann, die einen Zugang in das Innere des Hauptkörpers 310 bereitstellt, um die Dehnungsmessstreifen 351, 352, 353, 354 mit der Recheneinheit elektrisch zu verbinden.In the top area 316 is also a fourth recess 324 arranged, in which a computer unit (not explicitly shown in the drawings) attached to a circuit board can be located, which with the strain gauges 351 , 352 , 353 , 354 is electrically connected and that of the strain gauges 351 , 352 , 353 , 354 receives generated signals. In addition, the 2 shown that the main body 310 at least one access recess 342 may have access to the interior of the main body 310 provides to the strain gauges 351 , 352 , 353 , 354 to be electrically connected to the computing unit.

Die Taschen 331, 332, 333, 334, die vierte Ausnehmung 324 und die Zugangsausnehmung 342 werden nach dem Applizieren der Dehnungsmessstreifen 351, 352, 353, 354, dem Einbringen der Platine und dem elektrischen Verbinden der Bauteile mit einem Dichtungsmaterial, beispielsweise Silikon oder Polyurethan, vollständig ausgefüllt, damit die Elektronik der Wägevorrichtung 300 vor äußeren Witterungseinflüssen geschützt ist. Alternativ oder zusätzlich können die Taschen 331, 332, 333, 334 durch eine Kappe dichtend geschlossen werden, die in die Taschen 331, 332, 333, 334 eingeklebt oder eingeschweißt werden kannThe bags 331 , 332 , 333 , 334 , the fourth recess 324 and the access recess 342 after applying the strain gauges 351 , 352 , 353 , 354 , the insertion of the circuit board and the electrical connection of the components with a sealing material, for example silicone or polyurethane, completely filled, so that the electronics of the weighing device 300 is protected from external weather conditions. Alternatively or additionally, the pockets 331 , 332 , 333 , 334 sealed by a cap that is placed in the pockets 331 , 332 , 333 , 334 can be glued in or welded in

Der Einfachheit halber sind in den 3 und 4 die Verbindungskanäle, in denen die elektrischen Leitungen zwischen den Dehnungsmessstreifen 351, 352, 353 354 und der Recheneinheit verlaufen, nicht dargestellt. Auch ist in den 3 und 4 die Zugangsausnehmung 342 nicht gezeigt.For the sake of simplicity, the 3 and 4th the connecting channels in which the electrical lines between the strain gauges 351 , 352 , 353 354 and the computing unit run, not shown. Also is in the 3 and 4th the access recess 342 Not shown.

In der 3 ist gezeigt, dass sich die erste Ausnehmung 321 und die dritte Ausnehmung 323 zumindest teilweise überlappen und so einen ersten Überlappungsbereich 361 bilden (siehe gestrichelte Linien). In diesem Überlappungsbereich 361 sind die erste und die zweite Tasche 331, 332 (siehe auch 4) angeordnet, vorzugsweise zentral im ersten Überlappungsbereich 361.In the 3 it is shown that the first recess 321 and the third recess 323 at least partially overlap and thus a first overlap area 361 form (see dashed lines). In this overlap area 361 are the first and the second pocket 331 , 332 (see also 4th ) arranged, preferably centrally in the first overlap area 361 .

In ähnlicher Weise überlappen sich die zweite Ausnehmung 322 und die dritte Ausnehmung 323 zumindest teilweise und bilden so einen zweiten Überlappungsbereich 362 (siehe gestrichelte Linien). In diesem zweiten Überlappungsbereich 362 sind die dritte und vierte Tasche 333, 334 (siehe auch 4) angeordnet, vorzugsweise zentral im zweiten Überlappungsbereich 362.The second recess overlap in a similar manner 322 and the third recess 323 at least partially and thus form a second overlap area 362 (see dashed lines). In this second overlap area 362 are the third and fourth pockets 333 , 334 (see also 4th ) arranged, preferably centrally in the second overlap area 362 .

Die erste und zweite Ausnehmung 321, 322 haben jeweils eine Tiefe, die ungefähr 30 % bis ungefähr 40 % der Breite der dritten Seitenfläche 313, gemessen entlang einer Achse von der ersten Seitenfläche 311 zur zweiten Seitenfläche 312, entspricht. Die dritte Ausnehmung 323 hat eine Breite, die ungefähr 65 % bis ungefähr 80 % der Breite der dritten Seitenfläche 313, gemessen entlang einer Achse von der ersten Seitenfläche 311 zur zweiten Seitenfläche 312, entspricht. Durch die elastische Verformung erfährt der Hauptkörpers 310 zumindest teilweise eine Längenänderung. Die Ausnehmung 323 weist vorzugsweise eine Breite auf, die es den Seitenflächen 311 und 312 ermöglicht, sich zumindest teilweise nach innen zu verformen und somit die Längenänderung auszugleichen.The first and second recess 321 , 322 each have a depth that is about 30% to about 40% of the width of the third side surface 313 , measured along an axis from the first side surface 311 to the second side surface 312 , corresponds. The third recess 323 has a width that is about 65% to about 80% of the width of the third side surface 313 , measured along an axis from the first side surface 311 to the second side surface 312 , corresponds. The main body undergoes elastic deformation 310 at least partially a change in length. The recess 323 preferably has a width that it the side surfaces 311 and 312 makes it possible to deform at least partially inwards and thus compensate for the change in length.

Die Ausnehmungen 321, 322, 323 ermöglichen es dem Hauptkörper 310, sich unter Einwirkung einer äußeren Kraft, beispielsweise unter Einwirkung der Gewichtskraft des Fahrzeugaufbauanhängers 309, zumindest teilweise elastisch zu verformen. Die Taschen 331, 332, 333, 334 sind hierzu insbesondere im Bereich der größten elastischen Verformungen des Hauptkörpers 310 angeordnet, damit die elastischen Verformungen des Hauptkörpers mit den Dehnungsmessstreifen 351, 352, 353, 354 erfasst werden können.The recesses 321 , 322 , 323 allow the main body 310 , under the action of an external force, for example under the action of the weight of the vehicle body trailer 309 to deform at least partially elastically. The bags 331 , 332 , 333 , 334 are for this purpose in particular in the area of the greatest elastic deformations of the main body 310 arranged to allow the elastic deformations of the main body with the strain gauges 351 , 352 , 353 , 354 can be captured.

Die in den 2 bis 4 dargestellten zylindrischen Taschen 331, 332, 333, 334 mit kreisrundem Querschnitt haben jeweils einen Durchmesser, der kleiner ist als die Breite des ersten und zweiten Überlappungsbereichs 361, 362, gemessen entlang einer Achse von der ersten Seitenfläche 321 zur zweiten Seitenfläche 322. Vorzugsweise entspricht der Durchmesser der zylindrischen Taschen 331, 332, 333, 334 mit kreisrundem Querschnitt ungefähr 5 % bis ungefähr 20 % der Breite des Hauptkörpers 310, gemessen entlang einer Achse von der ersten Seitenfläche 321 zur zweiten Seitenfläche 322.The ones in the 2 to 4th illustrated cylindrical pockets 331 , 332 , 333 , 334 with a circular cross-section each have a diameter which is smaller than the width of the first and second overlapping areas 361 , 362 , measured along an axis from the first side surface 321 to the second side surface 322 . Preferably, the diameter of the cylindrical pockets corresponds 331 , 332 , 333 , 334 with a circular cross-section about 5% to about 20% of the width of the main body 310 , measured along an axis from the first side surface 321 to the second side surface 322 .

Unter Bezugnahme auf die 4 ist gezeigt, dass die zylindrischen Taschen 331, 332, 333, 334 mit kreisrundem Querschnitt jeweils eine Tiefe aufweisen, die zwischen ungefähr 30 % und ungefähr 49 % der Breite des Hauptkörpers 310, gemessen entlang einer Achse von der dritten Seitenfläche 313 zur vierten Seitenfläche 314, entspricht. Somit verbleibt zwischen den Endflächen der ersten Tasche 331 und der zweiten Tasche 332 und den Endflächen der dritten Tasche 333 und der vierten Tasche 334 jeweils ein Steg. Je kleiner der Steg ist, desto genauer können die elastischen Verformungen gemessen und desto genauer die Gewichtskraft des Fahrzeuganhängeraufbaus 109 ermittelt werden.With reference to the 4th is shown that the cylindrical pockets 331 , 332 , 333 , 334 having a circular cross-section each have a depth which is between about 30% and about 49% of the width of the main body 310 , measured along an axis from the third side surface 313 to the fourth side 314 , corresponds. Thus remains between the end faces of the first pocket 331 and the second bag 332 and the end faces the third pocket 333 and the fourth bag 334 one bridge each. The smaller the web, the more precisely the elastic deformations can be measured and the more precisely the weight of the vehicle trailer body 109 be determined.

Die erste Tasche 331 und die zweite Tasche 332 erstrecken sich, wie in der 4 gezeigt, entlang einer gemeinsamen ersten Achse 337. Die zweite Tasche 333 und die dritte Tasche 334 erstrecken sich, wie in der 4 gezeigt, entlang einer gemeinsamen zweiten Achse 338, die parallel und beabstandet zur ersten Achse 337 verläuft. Im eingebauten Zustand des Hauptkörpers 310 verlaufen die Taschen im Wesentlichen horizontal.The first bag 331 and the second bag 332 extend, as in the 4th shown along a common first axis 337 . The second bag 333 and the third bag 334 extend, as in the 4th shown along a common second axis 338 that are parallel and spaced from the first axis 337 runs. In the installed state of the main body 310 the pockets are essentially horizontal.

Die in den 2 bis 4 gezeigte Wägevorrichtung 300 basiert auf dem Prinzip eines Doppelscherungsbalkens. Bei Einwirkung einer entlang einer Richtung von der Deckfläche 316 zur Grundfläche 315 verlaufenden Kraft (siehe 2), beispielsweise der Gewichtskraft des Fahrzeuganhängeraufbaus 309, treten im Bereich um die Taschen 331, 332, 333, 334 aufgrund der speziellen Anordnung der Ausnehmungen 321, 322, 323 elastische Verformungen des Hauptkörpers 310 auf. Die elastischen Verformungen des Hauptkörpers 310 sind durch Bereiche, in denen Schubspannungen auftreten, Bereiche, in den Zugspannungen auftreten, und neutrale Fasern gekennzeichnet, die zwischen den Schubspannungsbereichen und Zugspannungsbereich verlaufen. Die neutralen Fasern verlaufen in dem in der 3 gezeigten Beispiel in der Schnittebene IV - IV.The ones in the 2 to 4th Weighing device shown 300 is based on the principle of a double shear beam. Upon exposure to one along a direction from the top surface 316 to the base 315 running force (see 2 ), for example the weight of the trailer body 309 , kick in the area around the pockets 331 , 332 , 333 , 334 due to the special arrangement of the recesses 321 , 322 , 323 elastic deformations of the main body 310 on. The elastic deformations of the main body 310 are characterized by areas in which shear stresses occur, areas in which tensile stresses occur, and neutral fibers that run between the shear stress areas and tensile stress area. The neutral fibers run in the in the 3 Example shown in section plane IV - IV.

Die Dehnungsmessstreifen 351, 352, 353, 354 sind derart ausgebildet, dass die im Hauptkörper 310 aufgrund der Gewichtskraft des Fahrzeuganhängeraufbaus 309 erzeugten Scherkräfte gemessen werden, die unabhängig vom Eintrittspunkt in den Hauptkörper 310 sind. Bei Messungen von Zugspannungen im Hauptkörper 310 würde die ermittelte Gewichtskraft durch jede Krafteinwirkung aufgrund von sich ergebenden Hebelwirkungen an den Radachsen 112, 114 und dem Zugholm 122 verfälscht werden.The strain gauges 351 , 352 , 353 , 354 are designed such that the in the main body 310 due to the weight of the trailer body 309 Shear forces generated are measured, which are independent of the point of entry into the main body 310 are. When measuring tensile stresses in the main body 310 would be the determined weight force by any force due to the resulting leverage on the wheel axles 112 , 114 and the drawbar 122 be falsified.

Die Dehnungsmessstreifen 351, 352, 353, 352 sind bevorzugt an den neutralen Fasern angeordnet, so dass sowohl die elastischen Verformungen des Hauptkörpers in den Schub- als auch Zugspannungsbereichen erfasst werden können.The strain gauges 351 , 352 , 353 , 352 are preferably arranged on the neutral fibers, so that both the elastic deformations of the main body in the shear and tensile stress areas can be detected.

Die Dehnungsmessstreifen 351, 352, 353, 354 erzeugen Signale, die den erfassten elastischen Verformungen entsprechen, und übermitteln die Signale an die Recheneinheit, die daraus ein Lastsignal ermitteln kann, das eine Gewichtskraft des Fahrzeuganhängeraufbaus 109 anzeigt. Die Wägevorrichtung 300 übermittelt dann das Lastsignal an die zentrale Verarbeitungseinheit 202.The strain gauges 351 , 352 , 353 , 354 generate signals that correspond to the detected elastic deformations and transmit the signals to the computing unit, which can use this to determine a load signal that indicates a weight force of the vehicle trailer body 109 indicates. The weighing device 300 then transmits the load signal to the central processing unit 202 .

Die Dehnungsmessstreifen 351, 352, 353, 354 werden erst am Hauptkörper 310 angebracht, nachdem der Hauptkörper 310 seine endgültig fertig bearbeitete Gestalt aufweist. Die Dehnungsmessstreifen 351, 352, 353, 354 werden bevorzugt am spannungsfreien Hauptkörper 310 angebracht.The strain gauges 351 , 352 , 353 , 354 are only on the main body 310 attached after the main body 310 has its final finished shape. The strain gauges 351 , 352 , 353 , 354 are preferred on the stress-free main body 310 appropriate.

In den 5 bis 7 ist eine Wägevorrichtung 400 gezeigt, die zwischen dem Zugholm 122 und der Kupplungsvorrichtung 124 angeordnet werden kann. Die Wägevorrichtung 400 weist einen einstückigen Hauptkörper 410 auf, der einen ersten plattenförmigen Bereich 411, einen zweiten plattenförmigen Bereich 412 und einen Verbindungsbereich 413 umfasst, der zwischen dem ersten Bereich 411 und dem zweiten Bereich 412 angeordnet ist und den ersten Bereich 411 mit dem zweiten Bereich 412 verbindet. Der Verbindungsbereich 413 weist eine erste Seitenfläche 414 und eine der ersten Seitenfläche 414 gegenüberliegende zweite Seitenfläche 415 auf.In the 5 to 7th is a weighing device 400 shown between the drawbar 122 and the coupling device 124 can be arranged. The weighing device 400 has an integral main body 410 on the a first plate-shaped area 411 , a second plate-shaped area 412 and a connection area 413 includes that between the first area 411 and the second area 412 is arranged and the first area 411 with the second area 412 connects. The connection area 413 has a first side face 414 and one of the first side surface 414 opposite second side surface 415 on.

Der erste Bereich 411 ist mit einer Mehrzahl von Befestigungsbohrungen 440 mit Gewinde versehen, über die der Hauptkörper 410 am Zugholm 122 befestigt werden kann, beispielsweise mittels Schrauben. Der zweite Bereich 412 ist ebenfalls mit einer Mehrzahl von Befestigungsbohrungen 440 mit Gewinde versehen, über die der Hauptkörper 410 an der Kupplungsvorrichtung 124 befestigt werden kann, beispielsweise mittels Schrauben.The first area 411 is with a plurality of mounting holes 440 threaded over which the main body 410 on the drawbar 122 can be attached, for example by means of screws. The second area 412 is also with a plurality of mounting holes 440 threaded over which the main body 410 on the coupling device 124 can be attached, for example by means of screws.

Der erste und der zweite plattenförmige Bereich 411, 412 weisen jeweils einen ersten Querschnitt auf und der Verbindungsbereich 413 weist einen zweiten Querschnitt auf, der kleiner als der erste Querschnitt ist. Beispielsweise weisen der erste Bereich 411 und der zweite Bereich 412 einen quadratischen Querschnitt mit einer ersten Seitenlänge auf. Der Verbindungsbereich 413 weist einen quadratischen Querschnitt mit einer zweiten Seitenlänge auf, die ungefähr 30 % bis ungefähr 70 % der ersten Seitenlänge entspricht.The first and second plate-shaped areas 411 , 412 each have a first cross section and the connection area 413 has a second cross section that is smaller than the first cross section. For example, the first area 411 and the second area 412 a square cross-section with a first side length. The connection area 413 has a square cross-section with a second side length which corresponds to approximately 30% to approximately 70% of the first side length.

In der 5 ist angedeutet, dass der Verbindungsbereich 413 in quaderförmiger Gestalt bereitgestellt ist. In weiteren Ausgestaltungen kann der Verbindungsbereich 413 in zylindrischer Gestalt mit kreisrundem, ovalen oder sonstigem Querschnitt bereitgestellt werden.In the 5 it is indicated that the connection area 413 is provided in a cuboid shape. In further refinements, the connection area 413 be provided in a cylindrical shape with a circular, oval or other cross-section.

In den 5 bis 7 ist gezeigt, dass der Verbindungsbereich 413 mit einer ersten Tasche 431 und einer zweiten Tasche 432 versehen ist, die an gegenüberliegenden Seiten am Verbindungsbereich 413 angeordnet sind, beispielsweise in der ersten und der zweiten Seitenfläche 414, 415. Im eingebauten Zustand des Hauptkörpers 410 zwischen Zugholm 122 und Kupplungsvorrichtung 124 erstrecken sich die Taschen 431, 432 im Wesentlichen horizontal.In the 5 to 7th is shown that the connection area 413 with a first bag 431 and a second pocket 432 is provided on opposite sides of the connection area 413 are arranged, for example in the first and the second side surface 414 , 415 . In the installed state of the main body 410 between drawbar 122 and coupling device 124 the pockets extend 431 , 432 essentially horizontal.

Die Taschen 431, 432 sind am Verbindungsbereich 413 zentral zwischen dem ersten Bereich 411 und dem zweiten Bereich 412 angeordnet (siehe 6). Die Taschen 431, 432 haben beispielsweise eine zylindrische Form mit kreisrundem Durchmesser und erstrecken sich entlang einer gemeinsamen Achse 437 (siehe 7). Der Durchmesser der Taschen 431, 432 entspricht beispielsweise ungefähr 60 % bis ungefähr 90 % der Höhe des Verbindungsbereichs 431, gemessen entlang einer Achse vom ersten Bereich 411 zum zweiten Bereich 412, entspricht.The bags 431 , 432 are at the connection area 413 centrally between the first area 411 and the second area 412 arranged (see 6 ). The bags 431 , 432 for example have a cylindrical shape with a circular diameter and extend along a common axis 437 (please refer 7th ). The diameter of the pockets 431 , 432 corresponds, for example, to approximately 60% to approximately 90% of the height of the connection area 431 , measured along an axis from the first area 411 to the second area 412 , corresponds.

An den Endflächen der Taschen 431, 432 ist jeweils ein Dehnungsmessstreifen 451, 452 (siehe 6 und 7) angebracht, die miteinander elektrisch verbunden sind, beispielsweise in Form einer Halbbrücke auf jeder Endfläche oder zwei Viertelbrücken auf jeder Endfläche. Die auf jeder Endfläche bereitgestellten Halbbrücken ergeben zusammen eine Vollbrücke. Die Dehnungsmessstreifen 451, 452 sind dazu ausgebildet, elastische Verformungen des Hauptkörpers 410 zu erfassen und entsprechende Signale bereitzustellen.On the end faces of the pockets 431 , 432 is a strain gauge each 451 , 452 (please refer 6 and 7th ) that are electrically connected to each other, for example in the form of a half bridge on each end face or two quarter bridges on each end face. The half bridges provided on each end face together make a full bridge. The strain gauges 451 , 452 are designed to undergo elastic deformations of the main body 410 to record and provide corresponding signals.

Wie bereits bezüglich der Wägevorrichtung 330 ausführlich beschrieben, kann der Hauptkörper 410 ferner eine weitere Ausnehmung (nicht explizit gezeigt) aufweisen, in der sich eine auf einer Platine angebrachte Recheneinheit (nicht explizit dargestellt) befinden kann, die mit den Dehnungsmessstreifen 451, 452 elektrisch verbunden ist und die von den Dehnungsmessstreifen 451, 452 erzeugten Signale empfängt.As with the weighing device 330 described in detail, the main body can 410 furthermore have a further recess (not explicitly shown), in which a computing unit (not explicitly shown) attached to a circuit board can be located, which with the strain gauges 451 , 452 is electrically connected and that of the strain gauges 451 , 452 receives generated signals.

Der Einfachheit halber sind in den 6 und 7 die Verbindungskanäle, in denen die elektrischen Leitungen zwischen den Dehnungsmessstreifen 451, 452 und der Recheneinheit verlaufen, nicht dargestellt.For the sake of simplicity, the 6 and 7th the connecting channels in which the electrical lines between the strain gauges 451 , 452 and the computing unit run, not shown.

Die Taschen 431, 432 weisen eine entlang der Achse 437 gemessene Tiefe auf, die ungefähr 30 % bis ungefähr 49 % der Breite des Verbindungsbereichs 413, gemessen entlang einer Achse von der ersten Seitenfläche 414 zur zweiten Seitenfläche 415, entspricht. Vorzugsweise ist der zwischen den Taschen 431, 432 verbleibende Steg so gering wie möglich, damit eine genaue Messung der Gewichtskraft des Fahrzeuganhängeraufbaus 109 ermittelt werden kann.The bags 431 , 432 have one along the axis 437 measured depth that is about 30% to about 49% of the width of the joint area 413 , measured along an axis from the first side surface 414 to the second side surface 415 , corresponds. Preferably that is between the pockets 431 , 432 remaining web as small as possible, so that an exact measurement of the weight of the vehicle trailer body 109 can be determined.

Die Taschen 431, 432 werden nach dem Applizieren der Dehnungsmessstreifen 451, 452, 453, 454, und dem elektrischen Verbinden der Bauteile mit einem Dichtungsmaterial, beispielsweise Silikon oder Polyurethan, vollständig ausgefüllt, damit die Elektronik der Wägevorrichtung 400 vor äußeren Witterungseinflüssen geschützt ist.The bags 431 , 432 after applying the strain gauges 451 , 452 , 453 , 454 , and the electrical connection of the components with a sealing material, for example silicone or polyurethane, completely filled so that the electronics of the weighing device 400 is protected from external weather conditions.

Bei Einwirkung einer Kraft auf z. B. den ersten Bereich 411 in einer Richtung, die senkrecht zur Achse 437 und senkrecht zur eine Achse vom ersten Bereich 411 zum zweiten Bereich 412 ist, treten im Bereich um die Taschen 431, 432 aufgrund der speziellen Ausgestaltung des Verbindungsbereich 413 elastische Verformungen des Hauptkörpers 410 auf. Die elastischen Verformungen des Hauptkörpers 410 sind durch Bereiche, in denen Schubspannungen auftreten, Bereiche, in den Zugspannungen auftreten, und neutrale Fasern gekennzeichnet, die zwischen den Schubspannungsbereichen und Zugspannungsbereich verlaufen. Die neutralen Fasern verlaufen in dem in der 6 gezeigten Beispiel in der Schnittebene VII - VII mittig durch die Taschen 431, 432 (siehe 6).When a force is applied to z. B. the first area 411 in a direction perpendicular to the axis 437 and perpendicular to an axis from the first area 411 to the second area 412 is to kick in the area around the pockets 431 , 432 due to the special design of the connection area 413 elastic deformations of the main body 410 on. The elastic deformations of the main body 410 are characterized by areas in which shear stresses occur, areas in which tensile stresses occur, and neutral fibers that run between the shear stress areas and tensile stress area. The neutral fibers run in the in the 6 Example shown in the section plane VII - VII centered through the pockets 431 , 432 (please refer 6 ).

Die Dehnungsmessstreifen 451, 452 sind bevorzugt an den neutralen Fasern angeordnet, so dass sowohl die elastischen Verformungen des Hauptkörpers in den Schub- als auch Zugspannungsbereichen erfasst werden können.The strain gauges 451 , 452 are preferably arranged on the neutral fibers, so that both the elastic deformations of the main body in the shear and tensile stress areas can be detected.

Die Dehnungsmessstreifen 451, 452 erzeugen Signale, die den erfassten elastischen Verformungen entsprechen, und übermitteln die Signale an die Recheneinheit, die daraus ein Lastsignal ermitteln kann, das eine Stützkraft des Fahrzeuganhängeraufbaus 109 an der Kupplungsvorrichtung 124 anzeigt. Die Wägevorrichtung 400 übermittelt dann das Lastsignal an die zentrale Verarbeitungseinheit 202.The strain gauges 451 , 452 generate signals that correspond to the detected elastic deformations, and transmit the signals to the computing unit, which can use this to determine a load signal that represents a supporting force of the vehicle trailer body 109 on the coupling device 124 indicates. The weighing device 400 then transmits the load signal to the central processing unit 202 .

Das Wägesystem 200 der 1 kann unter Aufsummierung der einzelnen Lastsignale der vier Wägevorrichtungen 300 und der Wägevorrichtung 400 die gesamte Gewichtskraft des Fahrzeuganhängeraufbaus 109 ermitteln und dem Bediener in Echtzeit anzeigen. Um das Ladegewicht der sich in der Ladungsaufnahmevorrichtung 104 befindlichen Ladung zu bestimmen, kann das bekannte Leergewicht des Fahrzeuganhängeraufbaus 109 vom Gesamtgewicht subtrahiert werden.The weighing system 200 of the 1 can by adding up the individual load signals of the four weighing devices 300 and the weighing device 400 the total weight of the vehicle trailer body 109 and display it to the operator in real time. About the load weight of the cargo handling device 104 The known unladen weight of the vehicle trailer body can be used to determine the current load 109 can be subtracted from the total weight.

Das erfindungsgemäße Wägesystem 200 kann auch an Nutzfahrzeugen, wie beispielsweise selbstgetriebene Lastkraftwägen, Traktoren, Baggern oder sonstigen selbstgetriebenen Fahrzeugen eingesetzt werden. Außerdem können das erfindungsgemäße Wägesystem 200 und die erfindungsgemäßen Wägevorrichtungen 300, 400 an jeglichen Fahrzeugen angebracht sein, an denen eine Gewichtsbestimung gewünscht ist. Diese Fahrzeuge können für befestigte Straßen oder für unbefestigte Straßen ausgebildet sein, wie beispielsweise landwirtschaftliche Acker.The weighing system according to the invention 200 can also be used on commercial vehicles such as self-propelled trucks, tractors, excavators or other self-propelled vehicles. In addition, the weighing system according to the invention 200 and the weighing devices according to the invention 300 , 400 be attached to any vehicle on which weight determination is desired. These vehicles can be designed for paved roads or for unpaved roads, such as agricultural fields.

Obwohl die bevorzugten Ausführungsformen dieser Erfindung hierin beschrieben worden sind, können Verbesserungen und Modifikationen hierin eingearbeitet sein, ohne vom Schutzbereich der folgenden Ansprüche abzuweichen.While the preferred embodiments of this invention have been described herein, improvements and modifications may be incorporated herein without departing from the scope of the following claims.

Claims

Weighing device (300) for detecting a weight of a vehicle trailer body (109) of a vehicle trailer (100), which comprises at least one wheel axle (112, 114) on which the vehicle trailer body (109) is attached, the weighing device (300) having: - a main body (310) adapted to be secured between the at least one wheel axle (112, 114) and the vehicle trailer structure (109), the main body (310) comprising: a first slot-shaped recess (321) extending inwardly from a first side surface (311) of the main body (310), a second side surface (312) of the main body (310) which is opposite from one of the first side surfaces (311) of the main body (310) and extends inwardly, second slot-shaped recess (322), a third slot-shaped recess (323) extending inwardly from a third side surface (313) of the main body (310) and extending up to a fourth side surface (314) of the main body (310) opposite the third side surface (313) of the main body (310) ) extends, a first pocket (331) formed in the third side surface (313) of the main body (310), a second pocket (332) formed in the fourth side surface (314) of the main body (310), a third pocket (333) formed in the third side surface (313) of the main body (310), and a fourth pocket (334) formed in the fourth side surface (314) of the main body (310) and - one strain gauge each (351, 352, 353, 354) attached to the end face of the first, second, third and fourth pockets (331, 332, 333, 334), the strain gauges (351, 352, 353, 354 ) are electrically connected to one another and designed to detect an elastic deformation of the main body (310) and to provide corresponding signals.

Weighing device (300) after Claim 1 , further comprising an arithmetic unit attached to the main body (310) which is designed to receive the signals from the strain gauges (351, 352, 353, 354) and to provide a load signal which indicates a weight of the vehicle trailer structure (109).

Weighing device (300) according to one of the preceding claims, wherein the first (321) and the second slot-shaped recess (322) in the main body (310) extend along a first plane, and the third slot-shaped recess (323) in the main body (310) extends along a second plane which is parallel to the first plane.

Weighing device (300) after Claim 3 , wherein the first slot-shaped recess (321) and the third slot-shaped recess (323) partially overlap in projection relative to one another, and the second slot-shaped recess (322) and the third slot-shaped recess (323) partially overlap in projection relative to one another.

Weighing device (300) after Claim 4 wherein the amount of overlap of the first and third slot-shaped recesses (321, 323) is greater than the width of the pockets (331, 332, 333, 334) measured in a direction parallel to the first and second planes, and the amount of overlap of the second and third slot-shaped recess (322, 323) is greater than the width of the pockets (331, 332, 333, 334), measured in a direction parallel to the first and second plane.

Weighing device (300) according to one of the Claims 3 to 5 , wherein the pockets (331, 332, 333, 334) are each arranged between the first and the second plane in the main body (310) centrally in the vertical direction.

Weighing device (300) according to one of the preceding claims, wherein the pockets (331, 332, 333, 334) have a cylindrical shape with a circular cross-section.

Weighing device (300) after Claim 7 wherein the pockets (331, 332, 333, 334) each have a diameter that is about 5% to about 20% of the width of the third and fourth side surfaces (313, 314) of the main body (310), respectively, measured along an axis of the first side surface (311) of the main body (310) to the second side surface (312) of the main body (310) corresponds.

Weighing device (300) according to one of the preceding claims, wherein the depth of the pockets (331, 332, 333, 334) is approximately 30% to approximately 49% of the width of the first (311) and second side surfaces (312) of the main body (310 ) measured along an axis from the third side surface (313) of the main body (310) to the fourth side surface (314) of the main body (310).

Weighing device (300) according to one of the preceding claims, wherein the depth of the first recess (321) extending from the first side surface (311) of the main body (310) into the interior is approximately 30% to approximately 40% of the width of the third side surface (313) of the main body (310) measured along an axis from the first side surface (312) of the main body (310) to the second side surface (312) of the main body (310), and the depth of the second recess (322) extending from the second side surface (312) of the main body (310) into the interior ) about 30% to about 40% of the width of the third side surface (313) of the main body (310), measured along an axis from the first side surface (311) of the main body (310) to the second side surface (312) of the main body (310), corresponds.

Weighing device (300) according to one of the preceding claims, wherein the width of the continuous third recess (323) is approximately 65% to approximately 80% of the width of the third side surface (313) of the main body (310), measured along an axis from the first side surface ( 311) of the main body (310) to the second side surface (312) of the main body (310) corresponds.

Weighing device (300) after a Claims 2 - 11 , wherein the computing unit is arranged on a circuit board which is arranged in a fourth recess (324) formed in the main body (310), the fourth recess (324) in a base area (315) or a top surface (315) opposite the base area (315). 316) of the main body (310) is formed.

Weighing device (300) according to one of the preceding claims, wherein the strain gauges (351, 352, 353, 354) are electrically connected to one another in accordance with a Wheatstone measuring bridge.

Weighing device (400) for detecting a weight of a vehicle trailer body (109) of a vehicle trailer (100), which can be detachably connected to a towing vehicle via a coupling device (124) attached to a drawbar (122), the weighing device (400) having: a) a main body (410) adapted to be attached between the drawbar (122) and the coupling device (124), the main body (410) comprising: aa) a first area (411) that can be attached to the drawbar (122), ab) a second area (412) that can be attached to the coupling device (124), the first and second areas (411, 412) of the main body (410) each having a square cross section with a first side length, and ac) a connecting area (413) which extends between the first area (411) and the second area (412) and has a square cross-section with a second side length which corresponds to approximately 30% to approximately 70% of the first side length, ad) a first pocket (431) formed in the connection area (413) and formed in a first side surface (414) of the connection area (413), and ae) a second pocket (432) formed in the connection area (413) and formed in a second side surface (415) of the connection area (413) opposite the first side surface (414) of the connection area (413), and b) in each case a strain gauge (451, 452) which is attached to the end face of the first and second pocket, the strain gauges (451, 452) being electrically connected to one another and designed to detect an elastic deformation of the main body (410) and provide appropriate signals.

Weighing device (400) after Claim 14 further comprising a processing unit attached to the main body (410) which is designed to receive the signals from the strain gauges (451, 452) and to provide a load signal which indicates a weight force of the vehicle trailer structure (109).

Weighing device (400) after Claim 14 or 15th , wherein the depth of the pockets (431, 432) is approximately 30% to approximately 49% of the width of the connecting region (413), measured along an axis from the first side surface (414) of the main body (410) to the second side surface (415) of the Main body (410) corresponds.

Weighing device (400) according to one of the Claims 14 to 16 , the pockets (431, 432) being formed in the connecting region (413) centrally between the first region (411) and the second region (412).

Weighing device (400) according to one of the Claims 14 to 17th , wherein the strain gauges (451, 452) are electrically connected to one another according to a half-bridge circuit.

Weighing device (400) according to one of the Claims 14 to 18th wherein the pockets (431, 432) have a cylindrical shape with a circular cross-section, the diameter of the pockets (431, 432) about 60% to about 90% of the height of the connecting region (413), measured along an axis from the first region ( 411) of the main body (410) corresponds to the second region (412) of the main body (410).

Weighing system (200) for detecting the weight of a vehicle trailer body (109) of a vehicle trailer (100), which comprises at least one wheel axle (112, 114) on which the vehicle trailer body (109) is fastened, the weighing system (200) having: - at least two weighing devices (300) according to one of the Claims 1 to 13 which can each be attached between the at least one wheel axle (112, 114) and the vehicle trailer body (109), and - a central processing unit (202) which is connected to the at least two weighing devices (300) and is designed for this purpose, which is provided by to receive signals generated by the weighing devices (300) and to determine the weight of the vehicle trailer body (109) therefrom.

Weighing system (200) Claim 20 , further with at least one weighing device (400) according to one of the Claims 14 to 19th which can be attached between a tow bar (122) and a coupling device (124) of the vehicle trailer (100), via which the vehicle trailer (109) can be detachably connected to a towing vehicle, and which is connected to the central processing unit (202).

Vehicle trailer (100) with: - at least one wheel axle (112, 114), - a vehicle trailer body (109) attached to the at least one wheel axle (112, 114), - a drawbar (122) with a coupling device (124) attached, and - a weighing system (200) Claim 20 or 21st .