DE2817307C3 - Meßgetriebe - Google Patents

Description

25

Die Erfindung betrifft ein Meßgetriebe nach der im Oberbegriff des Anspruches näher beschriebenen Art

Auf Prüfständen werden Prüflinge, z. B. Lenkungen, unter verschiedensten Bedingungen auf ihre Tauglichkeit geprüft. Zur Reduzierung der von einem Antriebsmotor gelieferten Antriebsdrehz.·· hl für langsam laufende Prüflinge dient dabei ein Weßgetriebe.

Zum Schutz des Prüfstandes ιιηέ les Antriebes ist es dabei erforderlich, das Abtriebsdrehmoment des Motors zu messen, damit bei einem übermäßigen Anstieg des Drehmomentes, z. B. durch Blockieren der Welle des Prijflinges, der Antriebsmotor abgeschaltet werden kann.

Ein Meßgetriebe dieser Art kann ganz allgemein zur *o Messung bei Prüfabläufen, insbesondere der Drehmomentkennlinie eines Prüflinges oder eines Getriebes verwendet werden. Bisher wurde die Überwachung des Abtriebsdrehmomentes des Motores durch ein elektrisches Meßglied vorgenommen, das auf der Welle zwischen dem Meßgetriebe und dem Prüfling angeordnet war. Nachteilig dabei war jedoch, daß die Versorgung des Meßgliedes von einem stehenden auf ein sich drehendes Teil erfolgen mußte, wodurch diese Art der Drehmomentenüberwachung relativ aufwendig so war und eine dauernde Wartung erforderte.

In der DE-AS 10 44 544 ist nun ein Planetenradgetriebe dargestellt, das zur Drehmomentmessung verwendet wird. Die Drehmomentmessung erfolgt dabei über eine hydraulische Einrichtung. Nachteilig bei dieser Einrichtung ist, daß eine gesonderte Pumpe erforderlich ist, die laufend öl pumpt. Dies bedeutet einen zusätzlichen Energiebedarf. Durch die notwendigen Drosselstellen geht diese Energie als Verlust verloren. Die Einrichtung ist relativ aufwendig. Weiterhin kommt hinzu, daß sie aufgrund der zahlreichen Dichtungen reibungsbehaftet ist. Darunter leidet die Meßgenauigkeit.

Aus der DD-PS 19 527 ist eine ähnliche Einrichtung bekannt. Darüberhinaus wirkt diese Einrichtung nur in einer Drehrichtung.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drehmomentüberwachungseinrichtung für einen Prüfstand zur Prüfung von langsam lau^rcnden Prüflingen zu schaffen, die einfach ist, weitgehend wartungsfrei arbeitet und eine hohe Meßgenauigkeit aufweist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Teile des Anspruches gelöst.

Die Drehmomentmeßeinrichtung ist nun in dem Meßgetriebe integriert, wobei in dem Meßgetriebe zur Messung ein feststehendes Getriebeteil verwendet wird. Anhand der konstruktiv festliegenden Werte kann durch das sich auf dem feststehenden Getriebeteil abstützende Drehmoment auf das Abtriebsdrehmoment des Motores · geschlossen werden. Dadurch ist eine einfache Überwachung des Abtriebsdrehmoments gegeben, da das Meßglied nicht auf einem drehenden Teil angeordnet ist Die Zu- und Ableitungen zu dem Meßglied sind deshalb problemlos anzubringen.

Die Bestimmung des Abtriebsdrehmomentes ist dabei umso genauer, je größer der Drehzahlunterschied zwischen Eingang und Ausgang des Meßgetriebes ist, da sich dabei ein entsprechend großer Teil des Drehmomentes an dem feststehenden Getriebetei! abstützt

Durch das sich abstützende Drehmoment kommt es zu einer Verbiegung der blattfederartigen Verformungselemente. Die Verformungselemente wirken dabei wie zweiseitig eingespannte Träger. Dabei wird nunmehr diese V^rbiegung bzw. die Dehnung der Verformungselemente durch elektrische Dehnungsmeßstreifen festgestellt, wodurch in bekannter Weise die Kraft und damit das Abtriebsdrehmoment bestimmt werden kann.

Dadurch, daß die Verformungselemente mit ihren Schmalseiten in radialer Richtung angeordnet sind, ist eine Anzeigeempfindlichkeit gegeben, während gleichzeitig die Meßeinrichtung gegen radiale Kräfte unempfindlicher wird.

Mit einem Planetengetriebe wird eine hohe Drehzahlreduzierung erreicht, wobei die Befestigung des Drehmomentmeßgliedes an dem feststehenden Hohlzahnrad eine genaue Messung ermöglicht. Dabei sind jeweils die einen Enden der Speichen des Drehmomentmeßgliedes an dem Hohlzahnrad und die anderen Enden an dem Getriebegehäuse befestigt.

Statt des Planetengetriebes kann in gleicher Weise auch ein sogenanntes Differenzzahngetriebe, bestehend aus einem Eingangssonnenrad, zwei Hohlzahnrädern mit geringfügig unterschiedlichen Zähnen und einem flexiblen Zwischenglied zwischen Sonnenrad und Hohlzahnrädern verwendet werden. Dabei steht ein Hohlzahnrad fest, an dem dann das Drehmomentmeßglied befestigt wird, und der Abtrieb erfolgt über das andere Hohlzahnrad (oder auch über das flexible Zwischenglied).

Die Drehmomentmeßeinrichtung kann auch noch für andere Fälle als für Meßgetriebe für Prüflinge auf Prüfständen verwendet werden. Voraussetzung ist nur ein feststehendes Getriebeteil und eine im Vergleich zur Antriebsdrehzahl langsame Abtriebsdrehzahl.

Die Verwendung von blattfederartigen Verformungselementen als Drehmomentmeßglied ist grundsätzlich bereits bekannt, weshalb Schutz nur für die Kombinati= on im Rahmen des Anspruches beansprucht wird.

Nachfolgend ist anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es zeigt F i g. 1 das Meßgetriebe im Längsschnitt;

Fig. 2 Schnitt H-Il nach der Fig. 1:

Fig. 3 Prinzipdarstellung der Verdrehung des Drehmonientmeßgliedes in Umfangsansicht.

Auf der Eingangswelle 1 des als Planetengetriebe

ausgeführten Meßgetriebes befindet sich ein Sonnenrad 2, das mit drei Planetenrädern 3 im Eingriff steht, die über Stege 4 mit einer Abtriebswelle 5 verbunden sind.

Die Planetenräder 3 rollen in einem feststehenden Hohlzahnrad 6 ab. An dem Hohlzahnrad 6 ist das Drehmomentmeßglied befesxigt. Es besteht aus sechs blattfederartigen Verformjingseiementen 7, die achsparalle! und in jeweils gleichem Abstand von der Achse angeordnet sinj, wobei die anderen Enden der Verformungselemente 7 im Getriebegehäuse 8 eingespannt sind.

Die Verformungselemente 7 bestehen aus biegsamen Metallstreifen, deren Schmalseiten in radialer Richtung angeordnet sind. An den Breitseiten der Metallstreifen befinden sich je auf der Vorder- und auf der Rückseite Dehnungsmeßstreifen 9, und zwar jeweils im oberen und im unteren Bereich. Insgesamt also vier Dehnungsmeßstreifen. Auf diese Weise wird eine Vollbrückenschaltung erreicht, wodurch sehr genaue Messungen möglich werden. Es wird bekanntlich somit nur der Unterschied in den Widerständen der beiden Dehnungsmeßstreifen bestimmt Störfaktoren, wie z. B. Temperaturänderungen, sind dadurch ausgeschaltet.

Ein Teil des Abtriebsdrehmomentes, der abhängig ist von den Drehzahlverhältnissen in dem Meßgetriebe, stützt sich nun an dem Hohlzahnrad 6 ab. Da nun die Verformungselemente 7 sowohl in dem Hohlzahnrad 6 als auch in dem Getriebegehäuse 8 eingespannt sind, werden sie dadurch entsprechend verdreht. In der Fig.3 ist dies prinzipmäßig dargestellt. Die Dehnung der Dehnungsmeßstreifen 9 ist dabei das Maß für die Größe des Abtriebsdrehmomentes. Wird es zu groß, so kann über entsprechend bekannte Einrichtungen z. B. ein Alarm ausgelöst und/oder der Antriebsmotor stillgelegt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Meßgetriebe zur Drehzahlreduzierung einer Antriebsdrehzahl für einen langsamlaufenden Prüfling auf einem Prüfstand, mit einem konzentrischen Antrieb und einem Untersetzungsgetriebe, das bezüglich mehrerer Axialebenen symmetrisch ist, wobei das Getriebe ein feststehendes Getriebeteii, auf das sich ein bestimmter Teil des Abtriebsdrehmomentes abstützt, aufweist, und wobei an dem feststehenden Getriebeteil ein Drehmomentmeßglied angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehmomentmeßglied aus blattfederartigen Verformungselementen (7) besteht, die achsparallel, in jeweils gleichem Abstand von der Achse angeordnet und mit Dehnungsmeßstreifen (9) versehen sind, daß die Schmalseiten der Verformungselemente (7) in radialer Richtung angeordnet sind und daß die Verformungselemente (7) jeweils mit dem einen Ende an dem feststehenden Getriebeteii (6) und mit dem anderen Ende am Getriebegehäuse (8) befestigt sind.