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Die bekannten Drehmomenten-Messnaben dienen allgemein in Verbindung mit einem entsprechenden
Messgerät zu Versuchs-und Erprobungszwecken. Diese Messnaben bilden nicht einen festen Bestandteil der
Gesamtanlage und sind daher auch nicht, für einen solchen Dauerbetrieb geeignet.
Die Erfindung betrifft eine Drehmomenten-Messnabe mit Gebern und einer Schleifringübertragung der Messströme für Dauermessungen, die durch ein gesondertes Messgerät angezeigt oder aufgezeichnet wer- den oder die zum Betrieb einer Regeleinrichtung für eine drehmomentabhängige Steuerung von Kraftma- schinenanlagen dient. Um eine Beeinflussung der durch die Schleifringe zu übertragenden Messströme durch den Bürstenabrieb zu unterbinden, sind die Schleifring-Stromabnehmer in an sich bekannter Weise in einem flüssigkeitsdichten Raum angeordnet, der von einer Schmier- und Spülflüssigkeit durchströmt wird. Nach dem Austritt aus der Messnabe wird die Spülflüssigkeit durch ein Filter geleitet und danach der Messnabe wiederum zugeführt.
Der eigentliche Messnabenteil ist in an sich bekannter Weise mit Gebern ausgestattet, bei denen ein bestimmter elektrophysikalischer Wert (z. B. Widerstand, Kapazität oder Induktivität) unter der Einwirkung elastischer Verformungen der Messnabe sich ändert, der in proportionale Stromschwankungen umgewandelt wird.
Die Versorgung der Geber mit elektrischer Energie und Rückführung der Messwerte zu einem geeigneten Messgerät wird in an sich bekannter Weise über Schleifringe und Bürsten vorgenommen. Um einwandfreie Messergebnisse zu erzielen, muss der Isolationswiderstand zwischen den einzelnen Schleifringen einwandfrei konstant bleiben. Bei den bekannten Messnaben, die zu Versuchs- und Erprobungszwecken eingebaut werden, wird der Isolations-Widerstand durch den Abrieb der Bürsten und Schleifringe verkleinert, da sich derselbe zwischen den Ringen niederschlägt. Die Schleifringträger der Versuchs-Messnaben müssen daher in kurzen Zeitabständen gereinigt werden, eine Bedingung, die für einen Dauerbetrieb untragbar ist.
Die vorliegende Erfindung beseitigt diesen Mangel in der Weise, dass der die Schleifringe tragende Wellenteil der Messnabe in einem flüssigkeitsdichten Raum angeordnet ist, dem durch radiale Kanäle und in Achsrichtung der Messnabe liegende Kanäle über entsprechende Anschlussstücke eine Spülflüssigkeit zugeleitet bzw. von diesem abgeleitet wird, die den Bürstenabrieb aus der Messnabe wegspült. Die rücklaufende Spülflüssigkeit fliesst einem Filter zwecks Reinigung von mitgeführten Metallteilchen zu. Im Bereich der Stromabnehmer sind ringförmige Nuten in das feststehende Gehäuse der Messnabe eingedreht. Auf diese Weise werden zwischen den Stromabnehmern jedes Schleifringes Stege gebildet, die den Isolationsabstand vergrössern.
Um einen Einfluss des Flüssigkeitsfilmes zwischen Bürsten und Schleifringen zu unterbinden, bestehen die Bürsten erfindungsgemäss aus einem Phosphorbronzegewebe, das mittels seiner Drahtspitzen den Flüssigkeitsfilm durchstösst und durch Punktberührung eine gute Kontaktgabe gewährleistet. Zur Erzielung eines gleichbleibenden Übergangswiderstandes sind zu jedem Schleifring mehrere Bürsten angeordnet, die durch Kontaktbänder miteinander in leitender Verbindung stehen.
Es sind bereits Schleifringe bekannt, die in einem dichten Raum angeordnet sind, der von Luft- oder
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neratoren, Motoren, und die beschriebene Anordnung dient in der Hauptsache zur Kühlung. Ausserdem ist ein Kommutator mit offenen Nuten bekannt, der zu einem Ventilator ausgebaut ist, welcher im Zusammenwirken mit dem Ventilator des Motors eine Kühlung und Reinigung der offenen Nuten bewirkt. Diese Einrichtung dient in der Hauptsache dazu, das Verschmieren des Kollektors und das daraus entstehende
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lästige Rundfeuer zu beseitigen. Diese Einrichtungen stehen stets in Verbindung mit elektrischen Geräten, die mit relativ hoher Stromstärke bzw. Spannung arbeiten.
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her auch wesentlich empfindlicher gegen bereits geringe Veränderungen des Isolations- und Übergangswiderstandes.
Ein weiteres Kennzeichen der Erfindung ist die Anordnung der die Geber tragenden Messnabe od. dgl. abtriebsseitig und ausserhalb der Lager und Schleifring-Stromabnehmer, wodurch eine Beeinflussung des
Messergebnisses durch die Reibungsmomente der Stromabnehmer und Lager ausgeschaltet ist.
Schliesslich ist die die Geber tragende Messnabe od. dgl. als auswechselbarer Steckflansch ausgebildet, so dass der Messbereich der Nabe geändert werden kann.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Drehmomenten-Messnabe nach der Erfindung dar- gestellt, u. zw. zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Messnabe, Fig. 2 links einen Querschnitt nach
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mehreren Keilnuten versehen. In diese Bohrung ist die eigentliche, als Aufsteckflansch ausgebildete Messnabe 2 mit dem Wellenstummel 3 gesteckt, der entsprechend dem Gegenstück Keilwellenverzahnung oder eine bzw. mehrere Keilnuten und Keile 4 besitzt. Durch die Schraube 5 werden Wellenteil1 und Messna - be 2 zusammengehalten. Auf die Messnabe 2 sind die Geber, z.
B. vier Dehnungsmessstreifen Ri', 1\ und 1\. aufgeklebt, die zu einer Brücke zusammengeschaltet sind, deren Eckpunkte mit den Schleifringen 6, 7,8 und 9 durch die Leitungsdrähte 10,11, 12 und 13 verbunden sind. Die Schleifringe 6, 7,8 und 9 sind mit dem Wellenteil 1 durch die Isolationsmasse 14 dreh fest verbunden. In die Isolationsmasse 14 sind die Leitungsdrähte 10,11, 12 und 13 eingebettet, die durch eine Aussparung in der Schutzhülse 15 geführt sind. Diese Schutzhülse 15 ist mit dem Wellenteil l drehfest verbunden, sie dient zum Schutze der auf der Messnabe angebrachten Geber und ihrer Verbindungsleitungen.
Der Wellenteil 1 mit der Messnabe 2 und der Schutzhülse 15 ist über die Lager 16 in dem aus Isolationsmasse bestehenden Gehäuse 17 kreisringförmigen Querschnitts drehbar gelagert, das an seinen Stirn- seiten durch Flanschringe 18 versteift ist. In radialen Bohrungen dieses Gehäuses sind die auf den Schleifringen 6,7, 8 und 9 gleitenden Bürsten 19 in Metallrohren 20 angeordnet, die unter der Wirkung der Federn 21 gegen die Schleifringe 6, 7,8 und 9 gedrückt werden. Für jeden Schleifring sind mehrere Bürsten (im vorliegenden Fall acht) vorgesehen, die durch die Kontaktbänder 22 jeweils untereinander leitend verbunden sind. An einer Seite des Gehäuses 17 ist eine Mehrfachsteckdose 23 angeordnet, deren Pole mit den Kontaktbändern 22 in leitender Verbindung stehen.
Die Stromabnehmer 20 ragen in die Bohrung des feststehenden Gehäuses 17 hinein. Im Bereich der Stromabnehmer sind in dem Gehäuse Ringnuten 24 angeordnet, so dass zwischen den Stromabnehmern eines Schleifringes und den benachbarten Schleifringen Stege 25 gebildet werden, die den Isolationsweg zwisehen den Stromabnehmern vergrössern. Der auf diese Weise gebildete Raum, der einerseits von der Bohrung des Gehäuses 17 bzw. den Ringnuten 24, anderseits von dem die Schleifringe 6,7, 8 und 9 tragenden Wellenteil begrenzt ist, ist in Axialrichtung durch die Dichtringe 26 abgeschlossen.
Diesem Raum wird durch den Einlass 27, das Rohr 28, die Hohlschrauben 29, sowie über die Kanäle 30,31 und 32 die Schmier- und Spülflüssigkeit zugeführt. Durch die Radialbohrungen 33, Axialbohrung 34 und die Hohlschrauben 35 sowie das Rohr 36 gelangt die Spülflüssigkeit zum Auslass 37. Von hier wird die Spülflüssig- keit einem (nicht dargestellten) Filter zugeleitet, in dem die mitgeführten Abriebteilchen der Schleifringe und Bürsten ausgeschieden werden. Die so gereinigte Flüssigkeit, vorzugsweise Petroleum, wird durch eine Pumpe wiederum über den Einlass 27 der Messnabe zugeführt.
Die mit dem Gehäuse 17 fest verbundene Lasche 38 dient als Sicherung gegen Verdrehung. Ihr freies Ende ist mit einem feststehenden Teil der Maschinenanlage verbunden.
Die beschriebene Drehmomenten-Messnabe kann in jede Antriebsanlage - ortsfeste oder beweglicheeingebaut werden.
Abweichend von der in der Zeichnung dargestellten Ausführung kann die Messnabe je nach der Ausbildung der Messbrücke auch mit einer andern Anzahl von Schleifring-Stromabnehmern ausgestattet werden.
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