DE688025C

DE688025C - er Kraft- und Arbeitsmaschinen

Info

Publication number: DE688025C
Application number: DE1937B0179148
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Adolf Burschel
Original assignee: Dipl-Ing Adolf Burschel
Current assignee: Dipl-Ing Adolf Burschel
Priority date: 1937-07-10
Filing date: 1937-07-10
Publication date: 1940-02-10

Description

Direkt anzeigender elektrischer Leistungsmesser für Kraft- und Arbeitsmaschinen Die Leistung von Kraftmaschinen wird bisher häufig durch Diagramme bestimmt oder durch den Bremszaum oder die Bremsdynamo gemessen. Es sind auch einige Meßinstrumente bekannt, durch welche die Leistung einer Kraftmaschine gemäß der Formel SId = 7I620 NliZ direkt abgelesen werden kann.
Bei einigen bekannten Instrumenten, die selbsttätig das Produkt aus Drehmoment und Drehzahl bilden, sind zusätzliche Stromquellen und Kreuzspulinstrumente o. dgl. erforderlich. Bei einer ebenfalls bekannten Vorrichtung rotiert ein bewickelter Anker proportional der Drehzahl im Magnetfeld eines permanenten Magneten und verschiebt sich gleichzeitig in axialer Richtung proportional dem Drehmoment, so daß die erzeugte von einem Kollektor abgenommene Spannung ein Maß für die Leistung bildet. Die Zahl der in der Zeiteinheit geschnittenen Kraftlinien ist also einmal abhängig von der Drehzahl und zum andern von der Größe des übertragenen Drehmomentes.
Beim Meßgerät nach der Erfindung wird hiervon ebenfalls Gebrauch gemacht, jedoch ist eine weitere Vereinfachung insofern vorhanden, als ein bewickelter Anker und ein Kollektor sowie ein besonderes Spannungsmeßinstrument nicht erforderlich - sind. Es wird ausgegangen vom Wirbelstromtachometer, bei dem die Drehzahlmessung bekanntlich dadurch erfolgt, daß die zu messende Welle einen glockenförmigen Permanentmagneten in Drehung versetzt, in dessen magnetischem Feld eine Trommel aus nichtmagnetischem Material, z. B. Aluminium, drehbar gelagert ist. Diese Trommel wird entsprechend der Drehzahl gegen die Richtkraft einer Feder mitgenommen, und ein an ihr angebrachter Zeiger gibt auf einer Skala die Drehzahl je Minute an.
Bei der vorliegenden Erfindung erhält nun der Magnet noch eine zweite Bewegungsmöglichkeit, und zwar in axialer Richtung und in Abhängigkeit von der Größe des übertragenen Drehmomentes, derart, daß beim Drehmoment Null die Trommel außerhalb des Kraftlinienfeldes liegt, während sie beim größten Drehmoment vollkommen im Kraftlinienfeld liegt. Der an der Trommel angebrachte Zeiger gibt also das Produkt aus Drehzahl mal Drehmoment, d. h. die Leistung direkt auf der Skala an. Eine Relatiwers schiebung zwischen Magnet und Trommel ist bei Wirbelstromtachometern an sich zu anderem Zweck bekannt.
Die Messung des Drehmomentes kann z. B. durch ein eingebautes elastisches Zwischenglied gemessen werden.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigt Fig. I einen Schnitt durch das Meßinstrument, während Fig. 2 die Übertragung des Drehmomentes auf das Meßinstrument darstellt.
Der Magnet a mit seinem Kern b in Fig. I wird durch die Welle e über eine hier angeschlossene biegsame Welle in Drehung versetzt. Er ist mit seinem Kern auf der Welle verschiebbar, während die Aluminiumtrommel c nur drehbar auf der festen Welle d gelagert ist. Die gezeichnete Stellung zeigt gerade den Beginn des Eintauchens der Trommel in das magnetische Feld.
In Fig. 2 ist ein an sich bekanntes, elastisches Glied gezeichnet, wie es z. B. in Form einer Kupplung in den Wellenstrang einzubauen ist. Die antreibende Hälften und die getriebene Hälfte g sind durch nicht gezeichnete Federn miteinander gekuppelt, die so ausgebildet sein müssen, daß bei Belastung der Verdrehungswinkel der beiden Hälften genau proportional dem Drehmoment ist. Die eine Hälfte hat nun 3 bis 4 schräge Flächen.
Auf ihnen gleiten je ein Stifts, die in einem festen Ring zusammengefaßt sind. Sobald nun ein Drehmoment auftritt, bleibt die getriebene Kupplungshälfte hinter der antreibenden Hälfte proportional dem Drehmoment zurück. Damit verschieben sich die Stiftes auf der Schräge und drücken damit den Ring i axial zur Seite. Mit dem Ring i ist ein Zahnrad I verbunden, in das ein weiteres Zahnrad k eingreift. Das Zahnrad I hat zwei flanschen, so daß das kleine Rad k bei dieser axialen Verschiebung ebenfalls mitgenommen wird. Durch diese Anordnung wird nicht nur das Zahnrad k und damit über die blei: same Welle der Magnet a gedreht, sondern auch entsprechend dem Drehmoment die axiale Lage des Magneten a verändert. Beim Moment Null dreht sich wohl der Magnet e das Instrument zeigt aber die Leistung Null, da ja die Aluminiumtrommel nicht von den Kraftlinien geschnitten wird. Mit wachsendem Moment schiebt sich der Magnet a immer weiter bis zur maximalen Lage über die Aluminiumtrommel c und zeigt entsprechend die Leistung an.

Claims

Bei Riemenübertragungen kann das dargestellte (Fig. 2) elastische Glied als Riemenscheibe ausgebildet werden PATENTANSPRUCH: Direkt anzeigender elektrischer Leistungsmesser für Kraft- und Arbeitsmaschinen, bei dem zur Produktbildung aus Drehmoment und Drehzahl ein Läufer proportional der Drehzahl umläuft und eine axiale Relativverschiebung zwischen dem Läufer und dem Ständer proportional dem Drehmoment erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet eines Wirbelstrominstrumentes außer der von der Drehzahl abhängigen Bewegung um seine Achse eine vom Drehmoment abhängige Bewegung in der Achsrichtung auszuführen vermag, so daß der an einer Trommel aus Nichteisenmetall angebrachte Zeiger die Leistung anzeigt.