DE1862238U - Drehmomentmesser. - Google Patents

Description

P.A.B23 896*29.9.62//

PATENTANWALT

DIPL.-PHYS. HELMUT SCHROETER 8 MÜNCHEN 5 · PAPA-SCHMID-STRASSE 1

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®γ§. Ifeetoaonrsaiaessera uageeigB-st

Sia Ziel der Irfiaäiaag ist eis Br@lMioia©E3tiissses? mit ©ia®2? ferbesserteH Auseigs^orriahtang, die eis Msssisaalärelimoment bei Drehung i© mirseigersiaae oder iia CJegenrishtuag aoseig

laoli ©iae® ^eitersa gäel flei' Erfiiaou^t.; feat i@P Pspel iaees®]? eia© MasaiaiiiEaagsigsiiOrriclitaiags öl© Mlliß hes'suste ist j öauerliaft vmü. 'änss&rt sai?erlässig ist.,

Bas aaclifolgenö fc@sohri©feeae B^ebmoEieMt-Messgerät bat swei Seile_s fixe für eine gleichseitige gegeasiasige -DrobiaBg gelagert ainäj eiBe feöeraöe Yerbiaduag-swisehen 6®u Sei ßia sie Ih ein® Hullstelluag drückt- wobei der @iae eiae Ibiesesltala b©sitst₉ ixe ia öer .Wulietellöag b@giaat

äer aaäsr© Seil ©iae feste MarkieruEig fe@sitst₈ die über r Skala ©sgeorärjet ist uad die aiisgeüfetea Vsshmoment® sa=- neigt. Me Brfiadmig soll ύ&τϊη gesshea we'£ä@rs^ öass eias sweite Markieriaiag as dem ®ia@H feil drebbar gelagert ist dass eia bm ä&m aadersn fail ia der Sehf/ealöaMi ä@r gweit©a Markieruag ^O?g@s©li©B@r ilasehlag die zweit© Ma^ki®3?uag "bei YeTÜKehuYig feeiäer S©il© sitaisamtj wää daes feei Hückkelir der Teile ia die lullstellimg aacfe ü<si: Aaweaduag @ia©s Drebmo= a@ats öi@ sweit© Markierung auf den Seil d@y Skala ©iasteht das m©3d,aa.l ausgeübte Srebsiom@at aa-seigt.

2a - -- Wat-Tg'

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sieb. aus der folgenden Beschreibung eines Ausftihrungsfceispieles der Erfindung Im. Zusammenhang mit der: Zeichnung und den Aussprüchen .

Fig. 1 aeigt einen Drehmomentmesser nach der Erfindung im

2 aeigt einea Teil des Drefemomeatmessers aacli KLg₀I in Draufsiclat. . . .

3 ist ein fell Querschnitt- nach Linie 3-3 is Figd.

g_e. 4 - ist ©is Yergröss-e^ter feilläiogsscliDitt Baeli Liaie .4=4 'in Fig.2. . -

Fig« 5 ist eise τeygross©rte Ansicht.eines Teiles

öes Deckglases naeh Figo 2_& - -

Fig_e"6 -ist ein LMugsscliiaitt durch.--"das Deckglas siacb liais to—5 in Fig ο 5 »■

Pig« 7 ist min Querschnitt ώβ.οΙί Linie-7=·7 in" Figo 1.

8- ist sin ^ergrösserter TellXäEägsseitaiti-aaeh Mai© 8-S &>

Λ . - in Rigol» ' . ■ .

Fi -9- ist ein Seill&agsselmitt einer la Fig«6 dargestellten

irretieruBg_$ jeöocii in. einer anderen Stellung»

10 aeigt In Braufsieht θΙηθιϊ eh äer Torxlelitiiiig gelaörssden

Zeietaungj, .isj-sbesöädere Fig« 1₉ seigt* dass der messer 10 im weseBtliöliea aus fo^:lge*üö@n Teile» liesteiits liasia ü-blieheö Spaunfmtter 12₉ eiaem das futter trogeadea Basisteil H₉ einem am." Basisteil -ärehfcar"'angebrachtes Gehäuse. 16_₉. einsp als G-aazes mit 18 - hQzelehnet®'® BelastiiBgsvorriebtiaiigj- die das Q-ehauBB mit dem BasisteiX nf-erh±mä®t und einer als Gaases mit ■ 20

Bas Futter 12 ist elB übliches Spannfutter-mit mehreren Backen 22 ₉. die 'beweglich in einem Irans 24 -angeordnet sind. Dieses Futter Icana sswecks: Messung auf eine geeignete Welle oder einen Born festgespannt werden. Der Krans selbst ist auf einen unteren Afcseiinitt 26--el-.es Basisteiles 14 .aufgeschraubt _β

B@s? Basisteil" ist sait d@® §efcätise 16 Wa^ze ixe B©la©su.agsf or" riehtPjag 1.8 ■»FerMiidesio" Bei- ^:'Bssisteil >esitst eine gyliödsaes Bohruag 28 ia seiaa imte-z-ea- AlJselMiitt 26y die läsgs eiaea Stückes der Baeissit-telliHi© %'erläuft_β la "das öffuussg 28 ist ein© IVg-Xl£ 30 mit 3?r@Isits eiagegssst piiö" -damit am -Bssisteil "befestigt« Sie Welle Tsesitat eiste ßgwiadelsoliiettag 32 an ihrem oberen Bilde» Sin- feäereoslits 34-.führt"öur'ßSi die Welle- am -

.""'"· ~ 4 - " - Wat«'ng

Bodea der Ö££nrag 32 hindurch <>

3E5as innere Sade einer Spiralfeder 36 greift in deo .Schlitz ein ο Eine Kugel 58 unterstützt die Feder» während swei Kugeln 40 und 42 zwischen der !Feder-und einer Einstellschraube 44 angeordnet sind» die la die {fewind-ebohrung 32 aineinge·*» dreht ist, die --Kugeln gegen die feder drückt und damit diese an der Welle festlegt»

Bas Gehäuse 16 weist eiaea Bingteil 45 auf₉ an dem ei» Einstellring 46 beweglich■"■ angelbracht ist β -Mehrere . Schrauben 48 siad in den Bingteil 45 hineingeschraufct und'halten den Ring 46 in seiner Lage feste Der Eisig unterstützt eine Säule 5O₉ die" mit einen Federschlits. 52 versehen ist» Mae Mutter 54 ist auf die Säule 50 aufgeschraubt« Das Aussehende der Feder 56 wird In g@® Schlitz 52 durch die Mutter 54 featgehalten s die nach unten gegen die- IFecter angezogen wird«

Der Singt eil 45 ist mit. der Welle 50 dtaroh zwei Kugellager UBÖ 58 verbunden ₉ wodurch eisie Längsbewegu-Qg swiseliea der Basis und ä@m S-ehäuse verhindert wird;. Die Lager ?/©rden dureb ■eine Ahstandahülse 50 uad. Sprengring® 62_s 66 und 7Θ in ihrer Lage gehaltene Auf diese Weise sind die Welle 30 uiaö der Basisteil 14 am" QehHuse 16 "befestigt „ so dass sich das ße~ häuse 16 gegenüber dem Basisteil 14 frei örshea kann« aber jede Iiäagsbewegung verhindert wird_a -

Jb dem Maße-, .wie die Drehung eles "Gehäuses 16 ■ gegenüber ,sisteil 14 dursh die !leder 3δ behindert wird» die in-ihrer

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neutralen oder nullstellung ungespannt ist, kanu- das Gehäuse gegenüber der Welle entweder im octer entgegen dem Uhraeigersinne gedreht werden ₉ so dass d@r Drehmomentmesser in beiden Richtungen wirkt»

Die als Ganaes Mt 72 begeiehnete Anschlagvorrichtung enthält eine*'Im wesentlichen vierseitige Klinke 74 ("FIg₀I, 8, 9), die schwenkbar auf einer Klisfceawelle 76 im Bodenafeschaitt cles Hingteiles gelagert ist. Die Klinke weist zwei Sinscanitte 78 und 79 an ihrer oberen Seite und' eine konkave Berührungs« fläcbe 80 -aa'.ilJirer unteres Seite auf_o Eine Kugel 82₉ die durcih eine "feder 84 vorgespannt, ist, wird dauernd gege» di© Klinke gedrückt und fcefeinaert deren freie Bewegung dadurch₉-dass sie in einen der beiden EiHsöteitte eingreift. .Ein Aaschlagstift 86 ist asa Sasisteil 14 "befestigt und berührt die Klinke 74 auf seiner Schw@nkb.ahn« Wie man in Pig»θ erkennt ₉ die die Hull- oder neutrale--Stellung-seigt, lässt sich-der Stift 86 mit der.konkaven. Fläche"" in Berührung bringen« Während sich der Basisteil gegenüber des G-eliäiise 16 dreht_f so- dass der Stift"sieh aus der lage nach Pig»8 nach links bewegt, greift die Kugel 82 in den"Ausschnitt 78 eia_s uaö der Stift macht fast eine vollständige Umdrehung uaö kehrt surüek bis aur Berührung einer Anschlagfläche 88. an. der . Klinke (Figa-9"). Eine i<?eitere Drehung der Klinke wird durch eine Anschlagfläche 89 an dieser verhindert» Lässt.die Belastung aaoh_? so dreht, die Feder 5β den Anschlagstift 86 in seiae unwirksame Mittelstellung zurück₉ in der er auf die

<= 6 "·=> ■ ■ Wat-~ Ig.

Mittellinie der Welle 76 ausgerichtet ist -(Pig.8).- Wird ein' Drehmoment ausgeübt» das ßea Ansehlagstift nach rechts "bewegt, so drückt dieser gegen die konkave Fläche der Klinke und verschiebt die Kugel 82 gegen die Kraft der Peel er _s so dass die Kugel dann in den-Ausschnitt 79 eingreift. Führt der Stift dann einen vollständigen Umlauf aus, so'koinmt er .mit einer Ansehlagflache 90 an der Klinke-in. Berührung, mad eine weitere Bewegung wird durch eine Anschlagfläche 91 der Klinke verhindert* Der Drehmomentmesser gestattet also im wesentlichen die 'volle Ausnutzung einer Umdrehung um 360° in jeder Dxehrichtung, besitzt - aber trotzdem ©ine Sicherheitsvorrichtung, die eine iibermässige BelastuJig der Feder verhinderte

Die Anzeigevorrichtung 20 (.Figo 1 und 4) ist am freien Jände "■ der Welle 50 und am Ende des Gehäuses 16 angebracht« Die Welle 30 weist an ihrem freien Ende einen abgesetzten Teil 92 auf ₉ an welchem eine Skala 94 befestigt ist,, die exne Markierung und ein zur Befestigung dienerndes "S'ittelloch aufweist. EiHe Kadel 96 ist aa der Welle 30 in der Hachbarschaft der Aa= zeigefläche der Skala 94 angeordnet und bildet einen "Gedachtnis"anzeiger für die Maximalanseige des Drehmomentmesserse Wie Äen erwähat wurde _f weist die Welle' 30 eine Gewiaäemittel= bohrung 32 auf» Ein aus Madelwelle und Hülse bestellendes lager 98 (Figo 4) 1st In die Gewinde-bohrung .32 ■ eingeschraubt, und weist einen Sechskantkopf 100 auf, mit dessen Hilfe es in der Welle festgesogen wird» Sine federnde ÜBterlegscheibe

7 *»

102 Ist zwischen die Welle"und dea Lagerkopf eingefügt·

Pie ladelwelle 104 ist. in dem Lager 98 drehbar gelagert ₀ Das Innenende der HadelweJle ist au ihrer Halterung im Lager nach aussen umgebördelte jSine Unterlegscheibe 106 (Fig«4) Ist "zwischen .das uragebördelte-Yfellenend© waü das Lager sing®=- fügt und gestattet eine, frei© Breirang der Welle im lager _o Die Unterlegscheibe bestellt aus ejtxsera Material geriager Sei= "bung« ..Ein Eaopf 108 ist. mit dem anderen Bade der

Hactelwelle 104 geiaeiasam einteilig ausgebildet» Ausserdem Ist nebe« demKnopf 108.ein nadelhalter 110 ebenfalls einteilig mit der Hadelwelle ausgebildete Die Hadel besitzt einea geschlitzten federnden Klemmteil 11.1 (Figo 4 unö 1O)₀ mit dem sie am ladellialter 110 festgehalten wird«

Sin Haltering 112 ist in die offene Seite des Gehäuses 16 ■hineingedrückt» Ein Deckglas 114 ist im Haltering angebracht und weist eins eingeätzte- radiale Gerade 115 auf», die als sichtbarer Lageanzeiger diente Das Deckglas weist in seiner Mitte eine kegelförmige. Öffnung/ auf „ die einen erwei= terten kegelförmigen" Abschnitt 120- das Knopfes 108 umgibt = Der erweiterte- feil sitzt -dicht an dem Klemmteil der lad el und verhindert des Eintritt von Staub in das Instrument unä insbesondere- in das Nadellager» gestattet aber eine freie Drehung des Beekglases gegenüber der Welle« Das Baelcglas hat ■ausserdem einen Fortsatz oder Zapfen 122 an seiner Innenfläche nahe seinem Aussenumfang,' äer radial auf Sie Marki©rungs«-

gerade 116 ausgerichtet ist«, Der untere Seil des Zapfens 122 und die Spitze der|fadel 96 bewegen sieb auf einer gemeinsamem Schwenkbahn, so dass der Zapfen an die ladel anschlagen und diese gegenüber der Welle 30 bewegen kann= Ba der Berührungspunkt radial so weit wie iaSglich aussein angeordnet ist, wird der Peblerj der durch die endliche« Breiten des Zapfens und der ladel entsteht 5 auf ei» Minimum herabgesetzt₉ Die mechanische Belastung, die durch die 'Nadel und ihre Lager entsteht, läset sich ofese weiteres so klein halten wie es nötig ist, um eine Vexdreimng üer Hadel unter den Einfluss der Schwer» kraft zu ^

Im Betrieb hat die Had el 9β die"Speioherfunktion, dob. sis ■ zeigt in jeder Drehrichtung das maximal angezeigte Drehmoment an, Vor einer Messung icLrd der Knopf 108 so gedreht„ dass die ladel 96 die linke oder rechte Seite des 2ap-fens 122 "berührt (bei'Betrachtung des Messgerätes wie .in--FIg₀S)₉ je nach der -Richtung des zu messenden Drehmomentes* Das Drehmoment wird dann auf das Messgerät durch öas futter 12 ausgeübt_s und äer Basisteil 14 wird gegen die Kraft der l'eder 36 gedreht ₉ während das Gehäuse 16 festgehalten wiräj. so dass sich die Skala gegenüber dem Deckglas dreht (oder umgekehrt_? .falls der Widerstand gegen öas Drehmosaent-'gemessen wird)_e Die Markierun^vsgerade 116₉ die zusaißmen mit dea Skalenaeichen-das Drehmoment anzeigt? kann dann- beobachtet werden * Der Zapfen 122 nimmt die ladel 96 mit und bewegt sie gegenüber der Skala 94 und lässt si® im wesentlichen bei dex maximalen

■ .- 9■ - ■ . - Wat»Ig

oder der Maxlmalanzelße et dien. Wird das maximale Drehmoment nur für einen Augenblick ausgeübt«, -so ist es schwierige den Maximalwert bei seinem Auftreten abzulesen« In solchen Fällen kann die Maximumablesung von dex Bedienungsperson in Buhe nach der Messung durchgeführt werden, da die Hadel am Ort ihrer grö'ssten Auslenkung verharrt,.

Es ergibt sich also, dass dieses Gerät zur Messung-.momentaner Drehmomente verwendet werden kann j die entweder im oder entgegen dem Uhrzeigersinne wirken, wobei fast der ganze Bereich des Messgerätes verwendet werden kan.n_e- Ausserdem- wirkt die Maximumnadel in beiden Sichtungen. Die ladel bildet eine derart kleine -vernachläseigbare Belastung, dass das dargestellte Gerät für sehr empfindliche Messungen oiiae wesentliche Einbusse an Genauigkeit verwendet werden kann» Bei der dargestellten Aus= führungsform des Gerätes "beträgt der .Brehmomentbereich 140 bis 2o90Ö cm°g_e Die in Mg_a2 dargestellte Skala ist ia iacbounces und zwar- für deaselben Drehmomentbere.ich_s Häsalich 2 bis 40 inch-ounces-geeicht_o 2ur .Erzielung eines, möglichst kleinen Fehlers darf der Drehwiderstand- oder die Drehreibung der ladel höchstens so gross- sein wie. das kleinste auauseigeaöe Drehmomente Bei dieser Ausführungsform können untere Teile des Bereiches«, falls erwünscht_} ohne Verwendung der laäel gemessen werden«.

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Claims (4)

M: 623896*29.9^2/^ IiG Datum? Ü; C

1) Drehmoraentmessgerät rait zwei Seilen, die für eiia© glei©h~' sseitige gegensinnige Drehung gelagert sind₉ einer, federn-» den Verbindung zwischen äen Teilen _s die sie in eine STuIlstellung, drückt, wobei der eine Seil eine Ableseskala "besitzt _s die in der nullstellung ibegiaat und der ander© Teil eise feste Markierung £esiti3t₉. die üfcer der Skala angeordnet ist und öle ausgeiOrfce» Drehmomente anzeigte, dadurch g e k e η η a © i c h■ η e t , dass eine aweite-MarkieruKg · an dem einen Teil dreh fear gelagert ist und.

dass ein an dem anderes, Seil ia dsr Senwenkfcsfon "der sweiten Markierung vorgesehener Anschlag die zweite Markierung bei Verdrehung beider Teile mitnimmt» so dass bei Rückkehr der ü?eile In die ITullstellung nach.der AziweMuag eines Drehmomentes die sweite Markierung auf"den feil der Skala-einsteht} der das maximal ausgeübte. Drehmoment aß™·- seigt.

2.) DrehmoMea tmes sgerät nach Anspruch I₉ dadurch' g β k. e η η -zeichnet* das-s Ablese sk'alea- Im beideu !Richtungen von der Nullstellung an über mehr als eise halbe ümünehung In jeder Hi oh-tung.-verlaufen und dass der Ab schlag ia um? Bafen des radial äusserstes Bades der zweiten -Markierung liegt.

3) Drehmoisentaiessgerätnach Anspruch 2_S dadurch gekennzeichnet, daß eia durehsicatiges !Deckglas-zur Betrachtung der Skala vorgesehen ist_s daß-die erste Markierung auf das Deckglas aufgezeich= net istj öaß die aweite Markierung eisen Kaopf fee« sitst s der durch äas Deckglas hindurchragt und- sur- Rüclcstellung der Markierung dient, und dal3 der Anschlag ein dünner'.Fortsatz ani.Äußen-rand- öer unteren Deckglasfläche ist, der auf die erste Markierung ausgerichtet ist. ' ■ - ■

4) Drehmoment messgerät nach einem' der "Ansprüche i~'5j

.-"■.■ dadurch g e.k e η ns e i c h η e t₅ daß öle zweite Markierung in demjenigen Teil-angeordnet ist₅ der die Skala trägt.. - - -