Die Erfindung betrifft eine Wägevorrichtung eines Radladers. Radlader sind Fahrzeuge, die häufig als sogenannte „Knicklader" ausgestaltet sind, bei denen die Lenkung also dadurch erfolgt, dass zwei Hälften des Fahrzeugrahmens gegeneinander abwinkelbar sind. Unabhängig davon, ob die Lenkung als Knicklader oder herkömmlich mit gelenkten Vorderrädern ausgestaltet ist, transportieren Radlader ihre Last in einer Schaufel, die mittels zweier hydraulisch betätigter Hubarme gegenüber dem Fahrzeugrahmen angehoben bzw. abgesenkt werden kann, wobei die Schaufel gegenüber den Hubarmen in der Neigung verstellbar ist, um beispielsweise den Inhalt ausleeren zu können, andererseits jedoch den Schaufelinhalt während der Fahrt sicher in der Schaufel transportieren zu können.

Zur Verwiegung des Schaufelinhaltes ist es bekannt, den hydraulischen Druck in den Hubarmen auszuwerten. Hierzu sind einerseits die Sensoren in den hydraulischen Systemen der Hubarme anzuordnen, und weiterhin sind die Datenkabel von den Sensoren zu verlegen. Dabei besteht das Problem, dass diese hydraulischen und elektrischen Leitungen im rauen Alltagsbetrieb der Radlader beschädigt werden können, wobei sie zudem bei Knickladern im Knickbereich des Radladers häufig nur wenig geschützt verlegt sind und dort zudem aufgrund der Knickbewegungen mechanisch beansprucht werden.

Beispielsweise die DE-OS 23 12 006 zeigt einen Radlader, bei dem mehrere separate Elemente der Wägevorrichtung voneinander beabstandet an unterschiedlichen Stellen des Radladers montiert werden, wie z. B. ein Filter 11, ein Neigungsmesser 21 oder ein Schalter 29.

Zudem ist bei dem Einbau der Wägevorrichtung in einen vorhandenen Radlader der Zeitaufwand vergleichsweise groß, um die verschiedenen Komponenten einer Wägevorrichtung elektrisch und hydraulisch anzuschließen. Denn zur Wägevorrichtung gehören nicht nur die Sensoren, sondern auch eine Auswertungsschaltung und eine Ausgabeeinrichtung für die ermittelten Wägedaten. Diese Ausgabe der Wägedaten kann optisch erfolgen, beispielsweise auf einem Display im Sichtbereich des Fahrers oder per Drucker, oder sie kann durch eine Datenschnittstelle erfolgen, wenn die Wägedaten von einem Erfassungsgerät ausgelesen werden, um die Tagesleistung der vom Radlader transportierten Materialmenge zu ermitteln.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Wägevorrichtung dahingehend zu verbessern, dass diese möglichst einfach und in kurzer Zeit installiert werden kann, gegen Beschädigungen zuverlässig geschützt werden kann und möglichst zuverlässige Wiegeergebnisse liefern kann.

Diese Aufgabe wird durch eine Wägevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung schlägt mit anderen Worten vor, möglichst viele Komponenten der Wägevorrichtung zu einem Modul zusammenzufassen, welches am Radlader befestigt werden kann. Durch die Vorfabrikation des Moduls kann ein erheblicher Zeitanteil der Installation in das Herstellerwerk der Wägevorrichtung verlagert werden, so dass der zeitliche Ausfall des Radladers, wenn er mit der Wägevorrichtung versehen werden soll, auf eine möglichst kurze Zeit beschränkt werden kann.

Dadurch, dass die Komponenten der Wägevorrichtung zu einem Modul zusammengefasst sind, ergibt sich, dass die Komponenten nicht an verschiedenen Stellen des Radladers angeordnet werden, sondern vielmehr an einem Ort gebündelt verbaut werden, wobei lediglich Anschlussleitungen zu diesem Ort, also zu dem Modul, verlaufen müssen. Durch geeignete Auswahl dieses Ortes kann die Länge der Leitungen, die für die Wägevorrichtung erforderlich sind, möglichst klein gehalten werden, so dass die Beschädigungsgefahren für die Leitungen aufgrund der verringerten Leitungslänge ebenfalls reduziert sind, so dass eine Fehlerwahrscheinlichkeit aufgrund von Leitungsschäden verringert ist. Zudem ist durch die Wahl eines möglichst geschützten Einbauortes auch die Beschädigungsgefahr für die Komponenten der Wägevorrichtung selbst, die in dem Modul zusammengefasst sind, verringert.

Dabei kann vorgesehen sein, das Modul nicht an den Betreiber des Radladers, sondern bereits früher direkt an den Hersteller des Radladers zu liefern, so dass der Einbau unter Bedingungen erfolgen kann, die eine problemlose Montage des Moduls an einem geschützten Ort ermöglichen und so dass der Einbau in sehr kurzer Zeit erfolgen kann, da z. B. die hydraulischen und die elektrischen bzw. elektronischen Leitungen gemeinsam mit anderen, an dem Radlader ohnehin zu verlegenden Leitungen montiert werden können. insgesamt die vorschlagsgemäße Ausgestaltung der Wägevorrichtung zu einer deutlich verringerten Fehlerwahrscheinlichkeit der gesamten Wägevorrichtung führt.

Zudem ist dadurch, dass die einzelnen Komponenten werkseitig zu dem Modul zusammengefasst werden, eine Verringerung der Wahrscheinlichkeit von Montagefehlern dieser Komponenten gegeben. Würde ein derartiger Montagefehler bei der Inbetriebnahme der Wägevorrichtung auffallen, so ist vorschlagsgemäß die dann erforderliche Korrekturzeit bzw. Reparaturzeit vermieden, so dass insgesamt eine schnellere Montage der Wägevorrichtung sichergestellt werden kann. Würde ein Montagefehler jedoch zu Verfälschungen der Wägeergebnisse führen, so wären spätere Reparaturarbeiten im Rahmen des Kundendienstes erforderlich, mit einem erheblichen Personalaufwand durch Anfahrtszeiten und dergleichen, so dass insbesondere dieser wirtschaftlich sehr nachteilige Fehler, der ansonsten bei der Einrichtung einer Wägevorrichtung auftreten kann, vorschlagsgemäß vermieden bzw. seine Wahrscheinlichkeit deutlich verringert werden kann.

Je nach Ausgestaltung des Trägers, welcher die Komponenten der Wiegevorrichtung aufnimmt, kann eine Montage am Fahrzeug mittels Verschraubung erfolgen, mittels Punktverschweißung oder dergleichen. Dabei ist eine besonders geschützte Montage des Moduls dadurch möglich, dass die Fahrzeugrahmen der Radlader üblicherweise Bereiche aufweisen, die als Kastenrahmen ausgestaltet sind, also einen Hohlraum aufweisen. Üblicherweise sind die Wandungen eines derartigen Kastenrahmens mit Ausnehmungen versehen oder sie bestehen aus einzelnen Streben, um Gewicht bei der Rahmenkonstruktion einzusparen. Der Hohlraum eines derartigen Kastenrahmens ist daher problemlos zugänglich und kann für die geschützte Anbringung des Wägemoduls genutzt werden.

Beispielsweise die Drucksensoren zur Erfassung des Drucks, der in den hydraulischen Hubzylindern der Hubarme herrscht, sind üblicherweise an Flanschen befestigt, die für die hydraulischen Anschlüsse der Hubzylinder vorgesehen sind. Durch die geeignete Plazierung des vorschlagsgemäßen Moduls ist es möglich, diese Sensoren aus dem Gefahrenbereich an eine geschützte Stelle zu verlagern. Dies ist in mehrfacher Hinsicht vorteilhaft:

• • Die Sensoren benötigen mehr Platz als eine Hydraulikleitung. Die Wahrschlichkeit eines unerwünschten Kontakts mit einem Sensor ist daher größer als Wahrschlichkeit eines unerwünschten Kontakts mit einer an derselben Stelle angeordneten Hydraulikleitung.
• • Die Sensoren sind empfindlicher als eine Hydraulikleitung, können also bei derselben Krafteinwirkung eher beschädigt werden. Sollte also ein unerwünschter Kontakt mit der Hydraulikleitung erfolgen, ist diese erheblich robuster als ein Drucksensor, so dass dieser Kontakt möglicherweise nicht zu einer Beschädigung führt, selbst wenn ein vergleichbarer Kontakt einen an derselben Stelle montierten Sensor beschädigen würde.
• • Die Hydraulikleitung ist als Ersatzteil erheblich preisgünstiger als ein Drucksensor. Sollte also eine Beschädigung Hydraulikleitung erfolgen, ist ein Austausch preisgünstiger als der Austausch eines Drucksensors.
• • Die Hydraulikleitung kann von dem üblichen Wartungspersonal des Radladers ausgetauscht werden, während demgegenüber der Austausch eines Drucksensors oder auch nur seines elektrischen bzw. elektronischen Anschlusskabels von Fachpersonal durchgeführt werden muss. Aufgrund der Stundenlöhne des Fachpersonals, sowie der Anfahrzeiten bis zur Reparatur und der dementsprechenden Ausfallzeiten des Radladers, ist der Austausch einer Hydraulikleitung abgesehen von den ohnehin günstigeren reinen Materialkosten erheblich preisgünstiger als der Austausch eines Sensors in einem eichfähigen Wägesystem.

Vorteilhaft kann wenigstens ein Sensor vorgesehen sein, der zur Erfassung der Schaufelstellung des Radladers dient. Auf diese Weise können präzise Messergebnisse dadurch ermöglicht werden, dass entweder die Verwiegung nur in einer vorbestimmten Schaufelstellung ermöglicht wird oder indem unterschiedliche Schaufelstellungen mittels einer Kompensationsschaltung berücksichtigt werden, so dass abhängig von der Schaufelstellung und sich damit verändernden Schwerpunkten der Schaufelgeometrie diese Geometrieänderungen in der Berechnung der Wägedaten berücksichtigt werden. Dieser Sensor ist gegebenenfalls – je nach Montage-Ort des Moduls – nicht in das Modul integriert, da er an oder in unmittelbarer Nähe der Schaufel angeordnet sein sollte. Ähnlich können ein oder mehrere Sensoren vorgesehen sein, welche zur Erfassung der Stellung der Hubarme dienen.

Vorteilhaft kann der Neigungssensor Schrägstellungen des Radladers sowohl in dessen Längs- als auch in dessen Querrichtung erfassen, so dass überwacht werden kann, dass die Verwiegung ausschließlich bei korrekt stehendem Radlader durchgeführt wird, indem bei Schrägstellungen die Verwiegung unterdrückt oder abgebrochen wird, oder so dass bei Schrägstellungen das Maß und die Richtung der Schrägstellung erfasst werden und die bei der Verwiegung erfassten Werte entsprechend korrigiert werden, um ein korrektes Wägeergebnis anzuzeigen.

Vorteilhaft kann der Neigungssensor als Beschleunigungssensor ausgestaltet sein. Der Einfluss der Erdbeschleunigung auf den Sensor ändert sich je nach Neigung des Radladers, so dass aus den Messergebnissen des Beschleunigungssensors auf die Neigung des Radladers geschlossen werden kann. Bei schräg stehendem Fahrzeug kann die Auswertung der Messergebnisse unterdrückt werden bzw. kann die Speicherung und Anzeige der Wägedaten unterdrückt werden. Weiterhin kann dem Fahrer eine Alarmmitteilung signalisiert werden, dass die Verwiegung nicht korrekt erfolgen kann, so dass der Fahrer das Fahrzeug zunächst in eine korrekte, horizontal ausgerichtete Position verbringen wird, bevor die Messung anschließend korrekt durchgeführt werden kann. Alternativ hierzu kann je nach Wert des Beschleunigungssensors im Rahmen einer Kompensationsschaltung die Neigung des Radladers berücksichtigt werden, so dass in Abhängigkeit von den gemessenen Rohdaten der Sensoren durch die Kompensationsschaltung anschließend korrekte Wägedaten ermöglicht werden.

Vorteilhaft kann die elektronische Schnittstelle des Wägemoduls auch Steuerleitungen enthalten, die in Abhängigkeit von den Messwerten des Beschleunigungssensors geschaltet werden. So kann der Beschleunigungssensor beispielsweise die Fahrrichtung des Radladers erkennen und bei Rückwärtsfahrt kann beispielsweise eine Rückwärts-Fahrkamera automatisch eingeschaltet werden und deren Bild automatisch auf einem Display in der Fahrerkabine angezeigt werden. Dadurch, dass der Beschleunigungssensor des Wägemoduls hierfür genutzt wird, kann der ansonsten erforderliche Verkabelungsaufwand für zusätzliche Systeme verringert werden. Zudem können gegebenenfalls, wenn eine automatische Einschaltung zusätzlicher Systeme vorgesehen ist, ansonsten erforderliche zusätzliche Sensoren erübrigt werden, so dass durch die Reduzierung der am Radlader verwendeten Bauelemente die Fehlerwahrscheinlichkeit und somit Ausfallwahrscheinlichkeit des Radladers vorteilhaft verringert werden kann.

Der Beschleunigungssensor registriert während der Fahrt vertikale Stöße, die auf den Radlader einwirken. Wirtschaftlich vorteilhaft kann die für eine Verwiegung erforderliche Zeit reduziert werden, indem die Verwiegung während der Fahrt erfolgen kann. Wenn während der Fahrt vertikale Stöße durch Bodenunebenheiten, Schlaglöcher und dergleichen auf den Radlader einwirken, so werden diese Einflüsse durch den Beschleunigungssensor erfasst. Eine Kompensationsschaltung kann vorteilhaft vorgesehen sein, um diese erfassten Einflüsse bei der Auswertung der Sensor-Rohdaten zu berücksichtigen, so dass korrekte Wägedaten ermöglicht werden.

Vorteilhaft können mehrere unterschiedliche Sensoren zu einer Sensorbaugruppe zusammengefasst sein. Derartige Baugruppen werden in der Praxis häufig auch als ein einziger „Sensor" bezeichnet, obwohl es sich tatsächlich nicht um lediglich einen, sondern mehrere Sensoren handelt, die zu der Baugruppe zusammengefasst sind. Ein derartiger Kombinationssensor ermöglicht besonders kleine bauliche Abmessungen des Sensormoduls und vergrößert daher für den Konstrukteur die Freiheit, das Wägemodul an besonders geeigneten Plätzen verbauen zu können.

Beispielsweise kann vorteilhaft der Neigungssensor mit anderen Sensoren in einem gemeinsamen Gehäuse verbaut werden. Der Neigungssensor kann nämlich als Elektronikchip ausgestaltet sein, so dass weder dieser chipartige Neigungssensor selbst noch seine elektrische bzw. elektronische Anschlussleitung viel Bauraum benötigt. Der Neigungssensor kann daher problemlos mit anderen Sensoren wie z. B. den Drucksensoren zur Erfassung des Drucks, der in den Hubzylindern der Hubarme herrscht, in einem gemeinsamen Gehäuse zusammengefasst werden.

Vorteilhaft kann ein Zwischenspeicher vorgesehen sein, welcher die Rohdaten der Sensoren aufnimmt. Auf diese Weise kann die Auswertungsschaltung später aktiviert werden oder langsamer die Daten abarbeiten, als sie von den Sensoren zur Verfügung gestellt werden, ohne dass es zu einem für die Auswertung der Daten nachteiligen Datenverlust kommt. Vielmehr kann die Auswertungsschaltung auf den Zwischenspeicher zugreifen und aus diesem die zuvor von den Sensoren gelieferten Rohdaten auslesen.

Vorteilhaft kann eine elektrische Schnittstelle am Wägemodul vorgesehen sein, welche den Anschluss eines Kabels zur Fahrerkabine des Radladers ermöglicht, so dass die Wägedaten in die Fahrerkabine übertragen werden können. Hier können einerseits die Wägedaten sofort dem Fahrer über ein Display angezeigt werden; zudem kann im Fahrerhaus des Radladers ein Drucker oder ein Kartenschreiber für elektronische Speicherkarten vorgesehen sein, so dass der Fahrer am Ende eines Arbeitstages den Nachweis über seine Tagesarbeitsleistung mitnehmen kann.

Vorteilhaft können die elektrischen und elektronischen Schnittstellen zu einem gemeinsamen Anschluss zusammengefasst sein, so dass durch Herstellung einer entsprechenden Verbindung sowohl die elektrische Energieversorgung für das Wägemodul sichergestellt ist als auch die Übertragung von Daten ermöglicht wird. Die Zusammenfassung dieser einzelnen Kabelverbindungen an einem gemeinsamen Anschlusspunkt ermöglicht eine kompakte Ausgestaltung des Wägemoduls, da für beispielsweise eine entsprechend vielpolige Steckverbindung, gegebenenfalls mit einer Schraubhülse samt Überwurfmutter weniger Platz benötigt wird als für den Anschluss mehrerer vergleichbarer, jedoch jeweils kleinerer Stecker, die jeweils eine vergleichbar geringere Anzahl an elektrischen Kontakten aufweisen. Zudem ist dadurch, dass möglichst wenige derartige Anschlussstellen am Wägemodul vorgesehen sind, die Erreichbarkeit dieser Anschlussstellen leichter zu verwirklichen, so dass die Installation des Wägemoduls vereinfacht und beschleunigt wird.

Vorteilhaft kann der Träger des Wägemoduls, an dem die Komponenten der Wägevorrichtung befestigt sind, als geschlossenes Gehäuse ausgestaltet sein, um einen möglichst optimalen mechanischen Schutz dieser Komponenten zu ermöglichen.

Die Anzahl der elektrischen Kabel kann durch Verwendung eines Bus-Systems reduziert sein, so dass die Verlegung eines Kabels mit vergleichsweise geringem Querschnitt möglich ist. Dies wiederum ermöglicht eine besonders geschützte Verlegung dieses Kabels und eine möglichst flexible Ausgestaltung dieses Kabels, so dass dieses problemlos durch den Knickbereich eines Radladers verlegt werden kann und bei den Knickvorgängen mechanisch möglichst wenig belastet wird.

Sämtliche Komponenten des Moduls können werkseitig verdrahtet sein, so dass Montagefehler reduziert werden und die Einbauzeit der Wägevorrichtung am Radlader verringert werden kann. Bis auf Sensoren zur Positionserfassung der Hubarme sowie der Schaufelstellung an den Hubarmen können sämtliche andere Sensoren im Wägemodul zusammengefasst sein, so dass eine optimal schnelle Montage der Wägevorrichtung ermöglicht wird.

Auch die Eichfähigkeit der Wägevorrichtung wird durch die Zusammenfassung möglichst vieler Komponenten zu einem Modul vereinfacht. Dieses Modul kann werkseitig geprüft werden, so dass die Zuverlässigkeit der Messergebnisse mit hoher Wahrscheinlichkeit gewährleistet ist.

Durch die hohe Integrationsdichte der Komponenten im Wägemodul wird die Montage der Wiegevorrichtung am Radlader nicht nur beschleunigt, sondern auch in einem solchen Maße vereinfacht, dass die Anforderungen an das Montagepersonal deutlich reduziert sind. Über den verringerten Zeitaufwand, der für die Montage erforderlich ist, hinausgehend kann sich dies wirtschaftlich vorteilhaft auf die Montagekosten auswirken.