AT524649A4

AT524649A4 - Schleppmomentmessvorrichtung zum Messen eines Schleppmomentes zwischen zwei Körpern

Info

Publication number: AT524649A4
Application number: ATA50166/2021A
Authority: AT
Original assignee: STIWA Advanced Products GmbH
Priority date: 2021-03-09
Filing date: 2021-03-09
Publication date: 2022-08-15
Also published as: AT524649B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schleppmomentmessvorrichtung (1) zum Messen eines Schleppmomentes zwischen einem ersten Körper (3) und einem mit dem ersten Körper (3) drehbar gekoppelten zweiten Körper (4), die Schleppmomentmessvorrichtung (1) umfassend: - eine Antriebsvorrichtung (10) zum Antrieb des ersten Körpers (3); - einen Drehmomentsensor (8) zum Messen des Schleppmomentes am zweiten Körper (4); dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung (10) ein zu einer Oberfläche (6) des ersten Körpers (3) relativbewegliches Antriebsmittel (11) aufweist, welches zur Anlage an der Oberfläche (6) des ersten Körpers (3) und zur reibschlüssigen Bewegungsübertragung auf den ersten Körper (3) ausgebildet ist.

Description

per drehbar gekoppelten zweiten Körper.

Die CN109323790A offenbart eine Messvorrichtung zum Messen eines Schleppmomentes eines Lagers. Die in der CN109323790A offenbarte Messvorrichtung weist den Nachteil auf, dass besonders bei sehr kleinen Lagern, bei welchen das Schleppmoment sehr gering ist, das Schleppmoment mit einer nur unzureichen-

den Genauigkeit gemessen werden kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mittels derer die Genauigkeit zur Messung des Schleppmomentes verbessert

werden kann.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung und ein Verfahren gemäß den Ansprü-

chen gelöst.

Erfindungsgemäß ist eine Schleppmomentmessvorrichtung zum Messen eines Schleppmomentes zwischen einem ersten Körper und einem mit dem ersten Körper drehbar gekoppelten zweiten Körper ausgebildet. Die Schleppmomentmessvorrichtung umfasst:

- eine Antriebsvorrichtung zum Antrieb des ersten Körpers;

- einen Drehmomentsensor zum Messen des Schleppmomentes am zweiten Körper.

Die Antriebsvorrichtung weist ein zu einer Oberfläche des ersten Körpers relativbewegliches Antriebsmittel auf, welches zur Anlage an der Oberfläche des ersten

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ausgebildet ist.

Die erfindungsgemäße Schleppmomentmessvorrichtung bringt den Vorteil mit sich, dass mit ihr insbesondere bei sehr kleinen Bauteilen bzw. bei sehr geringen Schleppmomenten eine exakte Bestimmung des vorliegenden Schleppmomentes möglich ist. Insbesondere ist es durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen möglich, dass bereits ein Schleppmoment von unter 10Ncm, insbesondere zwischen 0,001Necm und 1Nem mit einer ausreichenden Messgenauigkeit erfasst werden kann. Dies kann dadurch erreicht werden, dass durch die erfindungsgemäße Anordnung die Messfehler, welche durch Einleitung von Querkräften, wie das bei-

spielsweise im Stand der Technik der Fall ist, vermieden werden kann.

Von der Erfindung ist natürlich auch umfasst, dass auf den ersten Körper ein Drehmomentübertragungsbauteil aufgesteckt werden kann bzw. dass in den ersten Körper ein Drehmomentübertragungsbauteil eingesteckt werden kann. Hierbei kann das Antriebsmittel zur Anlage an der Oberfläche des Drehmomentübertragungsbauteils und zur reibschlüssigen Bewegungsübertragung auf den Drehmomentübertragungsbauteil und somit zur Einleitung eines Drehmomentes in den

ersten Körper ausgebildet sein.

Weiters kann es zweckmäßig sein, wenn das bewegliche Antriebsmittel ein erstes Riementrum und ein zweites Riementrum umfasst, welche zur Anlage an diametral gegenüberliegenden Seiten der Oberfläche des ersten Körpers ausgebildet sind. Durch diese Maßnahme kann vom ersten Riementrum eine Kraft in Längsrichtung auf den ersten Körper aufgebracht werden und vom zweiten Riementrum eine Kraft in die entgegengesetzte Längsrichtung auf den ersten Körper aufgebracht werden, wodurch ein Drehmoment in den ersten Körper eingeleitet werden kann, ohne dass dabei gleichzeitig Querkräfte in den ersten Körper eingeleitet

werden. Dadurch kann die Messgenauigkeit verbessert werden.

In einer alternativen Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass Reibräder umfangsseitig an den ersten Körper angedrückt werden und diese ein Drehmo-

ment in den ersten Körper einleiten. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass

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den ersten Körper wirken.

Ferner kann vorgesehen sein, dass das erste Riementrum das Leertrum eines zwischen einer Antriebsrolle und einer Umlenkrolle gespannten Endlosriemens bildet und das zweite Riementrum das Zugtrum des zwischen der Antriebsrolle und der Umlenkrolle gespannten Endlosriemens bildet. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass der Aufbau der Schleppmomentmessvorrichtung möglichst einfach gehalten

werden kann.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass eine Andrückvorrichtung zum Andrücken des ersten Riementrums und des zweiten Riementrums an die Oberfläche des ersten Körpers ausgebildet ist. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass ein

Wechsel zwischen den einzelnen zu messenden Körper einfach möglich ist.

Vorteilhaft ist auch eine Ausprägung, gemäß welcher vorgesehen sein kann, dass die Andrückvorrichtung eine erste Andrückrolle und eine zweite Andrückrolle aufweist, welche an einem ersten Andrückarm angeordnet sind und zum Andrücken des ersten Riementrums an den ersten Körper dienen und dass die Andrückvorrichtung eine dritte Andrückrolle und eine vierte Andrückrolle aufweist, welche an einem zweiten Andrückarm angeordnet sind und zum Andrücken des zweiten Riementrums an den ersten Körper dienen. Durch diese Maßnahme kann erreicht werden, dass das erste Riementrum und das zweite Riementrum exakt an die

Oberfläche des ersten Körpers angedrückt werden können.

Gemäß einer Weiterbildung ist es möglich, dass der erste Andrückarm und der zweite Andrückarm in einer Querrichtung zu einer zwischen der Antriebsrolle und der Umlenkrolle verlaufenden Längsrichtung verschiebbar sind. Durch diese Maßnahme können das erste Riementrum und das zweite Riementrum einfach an die

Oberfläche des ersten Körpers angedrückt werden.

Ferner kann es zweckmäßig sein, wenn die Umlenkrolle mittels eines Spannmittels in Längsrichtung mit einer von der Antriebsrolle wegweisenden Spannkraft

vorgespannt ist. Durch diese Maßnahme kann erreicht werden, dass im ersten

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werden kann.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Umlenkrolle mit einem Pneumatikzylinder gekoppelt ist, mittels welchem Sie in der Längsrichtung verschiebbar ist, wodurch die Spannkraft aufbringbar ist. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass die Spannkraft variabel eingestellt werden kann bzw. dass die Spannkraft entfernt werden kann, wenn die Schleppmomentmessvorrichtung außer Betrieb gesetzt wird. Dadurch kann der Riemen geschont werden und somit die Langlebigkeit der

Schleppmomentmessvorrichtung verbessert werden.

Weiters kann vorgesehen sein, dass ein Durchmesser der Umlenkrolle und/oder ein Durchmesser der Antriebsrolle größer ist als ein Durchmesser der zu kontaktierenden Oberfläche des ersten Körpers. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass der erste Körper einfach zwischen das erste Riementrum und das zweite Riementrum

eingebracht werden kann.

Gemäß einer besonderen Ausprägung ist es möglich, dass eine Verstellvorrichtung ausgebildet ist, mittels welcher die Antriebsvorrichtung in einer Z-Achse zum

Drehmomentsensor hin bzw. vom Drehmomentsensor weg verstellbar ist.

Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass am Drehmomentsensor eine Aufnahme zum Aufnehmen des zweiten Körpers ausgebildet ist. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass der erste Körper und der zweite Körper einfach am Drehmomentsensor aufgenommen werden können und somit

in der Schleppmomentmessvorrichtung gespannt werden können.

Insbesondere kann es vorteilhaft sein, wenn der Drehmomentsensor in der Quer-

richtung relativ zur Antriebsvorrichtung verschiebbar ist. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass sich der Drehmomentsensor mitsamt dem ersten Körper und dem zweiten Körper zwischen dem ersten Riementrum und dem zweiten Riementrum zentrieren kann, wodurch durch das erste Riementrum bzw. durch das zweite Rie-

mentrum keine Querkräfte in den ersten Körper eingeleitet werden. Dadurch kann

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messvorrichtung weiter erhöht werden.

Zum besseren Verständnis der Erfindung kann ein Koordinatensystem eingeführt werden, welches die Lage der Schleppmomentmessvorrichtung bzw. die Lage der einzelnen Bauteile der Schleppmomentmessvorrichtung zueinander definiert. Eine Z-Achse kann dahingehend definiert werden, dass eine Rotationsachse zwischen dem ersten Körper und dem zweiten Körper im an der Schleppmomentmessvorrichtung aufgenommenen Zustand des ersten Körpers und des zweiten Körpers parallel zur Z-Achse ausgerichtet ist. Eine X-Achse kann parallel zur Längsrichtung, insbesondere parallel zu einer Achse zwischen der Antriebsrolle und der Umlenkrolle, ausgebildet sein. Eine Y-Achse kann im rechten Winkel zur Z-Achse

und zur X-Achse ausgebildet sein.

Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Messen eines Schleppmomentes zwischen einem ersten Körper und einem mit dem ersten Körper drehbar gekoppelten zweiten Körper, insbesondere mittels einer Schleppmomentmessvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, vorgesehen. Das Verfahren umfasst die Verfahrensschritte:

- Koppeln des zweiten Körpers mit einem Drehmomentsensor;

- Anlegen eines Antriebsmittels einer Antriebsvorrichtung an eine Oberfläche des ersten Körpers;

- Relativbewegen des Antriebsmittels zur Oberfläche des ersten Körpers und dadurch einleiten einer Drehbewegung zwischen dem ersten Körper und dem zweiten Körper;

- Messen des Schleppmomentes am zweiten Körper mittels des Drehmoments-

ensors.

Das erfindungsgemäße Verfahren bringt den Vorteil mit sich, dass insbesondere bei sehr kleinen Bauteilen bzw. bei sehr geringen Schleppmomenten eine exakte Bestimmung des vorliegenden Schleppmomentes möglich ist. Insbesondere ist es durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen möglich, dass bereits ein Schleppmoment von unter 10Ncm, insbesondere zwischen 0,001Ncm und 1Nem mit einer

ausreichenden Messgenauigkeit erfasst werden kann. Dies kann dadurch erreicht

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der Fall ist, vermieden werden kann.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass das bewegliche Antriebsmittel ein erstes Riementrum und ein zweites Riementrum umfasst, welche an diametral gegenüberliegenden Seiten der Oberfläche des ersten Körpers jeweils mit einer Andrückkraft an die Oberfläche des ersten Körpers angedrückt werden. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass ein Wechsel zwischen den einzelnen zu messenden

Körper einfach möglich ist.

Vorteilhaft ist auch eine Ausprägung, gemäß welcher vorgesehen sein kann, dass der Drehmomentsensor beim Andrücken des ersten Riementrums und des zwei-

ten Riementrums an die Oberfläche des ersten Körpers in einer Querrichtung verschoben wird, sodass die Andrückkraft des ersten Riementrums und die Andrückkraft des zweiten Riementrums gleich groß sind. Dies bringt den Vorteil mit sich,

dass durch das erste Riementrum bzw. durch das zweite Riementrum keine Querkräfte in den ersten Körper eingeleitet werden, wodurch die Genauigkeit der Erfas-

sung des Schleppmomentes weiter verbessert werden kann.

Weiters kann vorgesehen sein, dass die Datenübertragung des Signals des Drehmomentsensors mittels einer Kabellosen Datenübertagung erfolgt. Dadurch kön-

nen Verfälschungen der Messwerte und somit Messfehler vermieden werden.

Alternativ dazu ist es denkbar, dass das Analogsignal des Drehmomentsensors direkt im Drehmomentsensor in ein Digitalsignal umgewandelt wird. Dies bringt den Vorteil mit sich, Verfälschungen der Messwerte und somit Messfehler in der Da-

tenübertragungsleitung vermieden werden können.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass der Drehmomentsensor mitsamt den daran angeschlossenen Messwertübertragungsmitteln, welche als Analogleitung, als Digitalleitung oder als kabelloses Messwertübertragungsmittel ausgebildet sein können, nach der Erstinstallation und/oder in regelmäßigen Intervallen kalibriert

werden.

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Figuren näher erläutert. Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer stark vereinfachten schematischen Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Schleppmomentmessvorrich-

tung;

Fig. 2 eine Draufsicht einer stark vereinfachten schematischen Darstellung

des ersten Ausführungsbeispiels der Schleppmomentmessvorrichtung;

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels

einer Schleppmomentmessvorrichtung;

Fig. 4 eine Schnittdarstellung durch die Schleppmomentmessvorrichtung gemäß der Schnittlinie IV-IV nach Fig. 3,

Fig. 5 eine Detaildarstellung einer Andrückvorrichtung in einer ersten Stellung; Fig. 6 eine Detaildarstellung der Andrückvorrichtung in einer zweiten Stellung; Fig. 7 eine Detaildarstellung einer Aufnahme zum Spannen des zu messen-

den Objektes;

Fig. 8 eine Draufsicht einer stark vereinfachten schematischen Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Schleppmomentmessvorrich-

tung mit zwei Riemen;

Fig. 9 eine Draufsicht einer stark vereinfachten schematischen Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Schleppmomentmessvorrich-

tung mit drei Reibrädern.

Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthalte-

nen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw.

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angaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht ein erstes Ausführungsbeispiel einer Schleppmomentmessvorrichtung 1. Fig. 2 zeigt in einer schematischen Darstellung die zu Fig. 1 zugehörige Draufsicht der Schleppmomentmessvorrichtung 1. Das erste Ausführungsbeispiel der Schleppmomentmessvorrichtung 1 wird an-

hand einer Zusammenschau der Fig. 1 und 2 beschrieben.

Die Schleppmomentmessvorrichtung 1 dient zum Messen des Schleppmomentes des zu messenden Objektes 2. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das zu messende Objekt 2 einen ersten Körper 3 und einen zweiten Körper 4 umfasst. Der erste Körper 3 und der zweite Körper 4 können bezüglich einer Rotations-

achse 5 relativ zueinander verdrehbar miteinander gekoppelt sein.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das zu messende Objekt 2 in Form eines Lagers ausgebildet ist. Bei der Ausbildung des zu messenden Objekts 2 in Form einer Lagers kann vorgesehen sein, dass der erste Körper 3 als äußeres Ringelement ausgebildet ist und dass der zweite Körper 4 als inneres Ringelement ausgebildet ist, wobei der erste Körper 3 den zweiten Körper 4 umgibt. Zusätzlich oder alternativ dazu ist es auch denkbar, dass der erste Körper 3 und der zweite

Körper 4 axial zueinander beabstandet sind.

Der erste Körper 3 weist eine Oberfläche 6 auf, welche rotationssymmetrisch ausgebildet sein kann und als Hüllfläche des ersten Körpers 3 ausgebildet sein kann. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der erste Körper 3 an der Oberfläche 6

einen Durchmesser 7 aufweist.

Die Schleppmomentmessvorrichtung 1 kann darüber hinaus einen Drehmomentsensor 8 umfassen, welcher zum Erfassen bzw. zum Messen des Schleppmomentes des zu messenden Objektes 2 dient. Der Drehmomentsensor 8 kann eine Auf-

nahme 9 zum Aufnehmen bzw. zum Fixieren des zweiten Körpers 4 aufweisen.

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des Drehmomentsensors 8 gehalten ist.

Die Schleppmomentmessvorrichtung 1 kann darüber hinaus eine Antriebsvorrichtung 10 umfassen, welche zum Einleiten einer Rotationsbewegung im ersten Körper 3 des messenden Objektes 2 dient. Die Antriebsvorrichtung 10 kann ein Antriebsmittel 11 umfassen, welches zur Oberfläche 6 des ersten Körpers 3 relativbeweglich ist, wobei das Antriebsmittel 11 an die Oberfläche 6 des ersten Körpers 3 angelegt werden kann und wobei über Reibschluss eine Drehbewegung in den

ersten Körper 3 eingeleitet werden kann.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Antriebsmittel 11 in Form eines Rundriemens ausgebildet ist. Der Rundriemen kann ein erstes Riementrum 12 und ein zweites Riementrum 13 aufweisen. Der Rumdriemen kann als Endlosriemen ausgebildet sein, wobei das erste Riementrum 12 als Leertrum 14 ausgebil-

det ist und das zweite Riementrum 13 als Zugtrum 15 ausgebildet ist.

Wie aus den Fig. 1 und 2 weiters ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass das Antriebsmittel 11 um eine Antriebsrolle 16 und um eine Umlenkrolle 18 gespannt ist. Die Antriebsrolle 16 kann einen Durchmesser 17 aufweisen und die Umlenkrolle

18 kann einen Durchmesser 19 aufweisen. Der Durchmesser 17 der Antriebsrolle 16 bzw. der Durchmesser 19 der Umlenkrolle 18 werden am innersten Punkt der

Außenkontur, an welchem das Antriebsmittel 11 anliegt, bestimmt.

Wie besonders gut aus Fig. 2 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass der Durchmesser 17 der Antriebsrolle 16 und der Durchmesser 19 der Umlenkrolle 18 größer sind als der Durchmesser 7 des ersten Körpers 3. Somit kann im gespannten Zustand des Antriebsmittels 11 der erste Körper 3 zwischen der Antriebsrolle 16 und der Umlenkrolle 18, insbesondere zwischen dem ersten Riementrum 12 und dem zweiten Riementrum 13 des Antriebsmittels 11 positioniert werden, ohne dass dabei das erste Riementrum 12 bzw. das zweite Riementrum 13 am ersten

Körper 3 anliegt.

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Die Antriebsrolle 16 kann mit einem Antriebsmotor 44 gekoppelt sein, mittels wel-

chem die Antriebsrolle 16 in eine Drehbewegung versetzt werden kann.

Wie besonders gut aus Fig. 2 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass eine Andrückvorrichtung 20 ausgebildet ist, welche zum Andrücken des ersten Riementrums 12 bzw. des zweiten Riementrums 13 an den ersten Körper 3 dient. Die Andrückvorrichtung 20 kann einen ersten Andrückarm 21 aufweisen, welcher eine erste Andrückrolle 22 und eine zweite Andrückrolle 23 aufnehmen kann. Weiters kann die Andrückvorrichtung 20 einen zweiten Andrückarm 24 aufweisen, welcher eine dritte Andrückrolle 25 und eine vierte Andrückrolle 26 aufweisen kann. Weiters kann vorgesehen sein, dass der erste Andrückarm 21 und der zweite An-

drückarm 24 in einer Querrichtung 27 verschiebbar sind.

Die erste Andrückrolle 22 und die zweite Andrückrolle 23 bzw. die dritte Andrückrolle 25 und die vierte Andrückrolle 26 können in Längsrichtung 28 zueinander beabstandet angeordnet sein, wobei bezüglich der Längsrichtung 28 die Rotationsachse 5 des ersten Körpers 3 zwischen der ersten Andrückrolle 22 und der zweiten Andrückrolle 23 angeordnet sein kann. Durch eine Verschiebung des ersten Andrückarmes 21 in der Querrichtung 27 kann die erste Andrückrolle 22 und die zweite Andrückrolle 23 mit dem ersten Riementrum 12 in Anlage gebracht werden und können diese das erste Riementrum 12 an den ersten Körper 3 andrücken. Analog dazu kann durch eine Verschiebung des zweiten Andrückarmes 24 in der Querrichtung 27 die dritte Andrückrolle 25 und die vierte Andrückrolle 26 mit dem zweiten Riementrum 13 in Anlage gebracht werden und kann somit das zweite Riementrum 13 an den ersten Körper 3 angedrückt werden. Durch den beschriebenen Aufbau kann das erste Riementrum 12 und das zweite Riementrum 13, wenn diese an den ersten Körper 3 angedrückt werden, den ersten Körper 3 je-

weils mit einem geringen Umschlingungswinkel umschlingen.

Wie aus einer Zusammenschau der Fig. 1 und 2 weiters ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass eine Z-Achse 29 parallel zur Rotationsachse 5 des zu messenden Objektes 2 angeordnet ist. Eine X-Achse 30 kann parallel zur Längsrichtung 28 angeordnet sein. Eine Y-Achse 31 kann parallel zur Querrichtung 27 angeordnet

sein. Weiters kann vorgesehen sein, dass die Umlenkrolle 18 in der Längsrichtung

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28 verschiebbar ausgebildet ist, sodass durch die Verschiebung der Umlenkrolle

18 in der Längsrichtung 28 das Antriebsmittel 11 gespannt werden kann.

In der Fig. 3 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform der Schleppmomentmessvorrichtung 1 in einer perspektivischen Darstellung gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 1 und 2 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Figuren 1 und 2 hingewiesen bzw. Bezug ge-

nommen.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass ein Spannmittel 32 ausgebildet ist, mittels welchem die Umlenkrolle 18 in Längsrichtung 28 verschiebbar ist, wodurch das Antriebsmittel 11 gespannt werden kann. In der Darstellung nach Fig. 3 ist die Umlenkrolle 18 nicht sichtbar, da sie unterhalb des Spannmittels 32 angeordnet ist. Das Spannmittel 32 kann mit einem Pneumatikzylinder 33 gekop-

pelt sein, mittels welchem es in Längsrichtung 28 verschiebbar ist.

Wie aus Fig. 3 weiters ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass der Drehmomentsensor 8 auf einem Querschlitten 34 angeordnet ist, mittels welchem der Drehmo-

mentsensor 8 in der Querrichtung 27 verschiebbar ist. Weiters kann eine Verstellvorrichtung 35 ausgebildet sein, mittels welcher die komplette Antriebsvorrichtung 10 mitsamt dem Antriebsmittel 11 und der Andrückvorrichtung 20 in Richtung der

Z-Achse 29 verschiebbar ist, sodass das Antriebsmittel 11 in Axialrichtung der Rotationsachse 5 vom zu messenden Objekt 2 entfernt werden kann. Alternativ dazu ist es natürlich auch denkbar, dass mittels der Verstellvorrichtung 35 der Drehmo-

mentsensor 8 in Richtung der Z-Achse 29 verschiebbar ist.

Fig. 4 zeigt das Ausführungsbeispiel der Schleppmomentmessvorrichtung 1 aus

Fig. 3 in einer Schnittdarstellung gemäß der Schnittführung IV — IV nach Fig. 3.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass die Andrückvorrichtung 20 sowohl zur Bewegung des ersten Andrückarmes 21 als auch zur Bewegung des

zweiten Andrückarmes 24 einen zentralen Aktor 36 aufweist. Der zentrale Aktor 36

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kann in Form eines Linearaktors, wie etwa eines Pneumatikzylinders ausgebildet sein, welcher mit einer Gewindestange 37 gekoppelt sein kann. Mittels eines ersten Zahnrades 38 kann die Vorschubbewegung der Gewindestange 37 in eine Vorschubbewegung des ersten Andrückarmes 21 übersetzt werden. Mittels eines zweiten Zahnrades 39 kann die Vorschubbewegung der Gewindestange 37 in eine Bewegung in Querrichtung 27 des zweiten Andrückarmes 24 umgewandelt werden. Somit können die beiden Andrückarme 21, 24 mit nur einem Aktor 36 gegen-

gleich zueinander bewegt werden.

Fig. 5 zeigt eine erste Stellung einer Detailansicht auf die Andrückvorrichtung 20. In dieser Stellung in Fig. 5 sind der erste Andrückarm 21 und der zweite Andrückarm 24 in ihrer aufeinander zubewegten Stellung dargestellt, sodass die erste Andrückrolle 22 und die zweite Andrückrolle 23 bzw. die dritte Andrückrolle 25 und die vierte Andrückrolle 26 am Antriebsmittel 11 anliegen. Dadurch kann das erste

Riementrum 12 und das zweite Riementrum 13 aufeinander zubewegt werden.

Wie aus Fig. 6 ersichtlich, kann vorgesehenen sein, dass am ersten Andrückarm 21 eine erste Spreizrolle 40 und eine zweite Spreizrolle 41 angeordnet sind, mittels welcher das erste Riementrum 12 in eine vom zweiten Riementrum 13 entfernte Richtung gezogen werden kann. Weiters kann vorgesehen sein, dass am zweiten Andrückarm 24 eine dritte Spreizrolle 42 und eine vierte Spreizrolle 43 angeordnet sind, mittels welchen das zweite Riementrum 13 in eine vom ersten Rie-

mentrum 12 entfernte Richtung gezogen werden kann.

Fig. 7 zeigt in einer Seitenansicht ein Detail des Drehmomentsensors 8 bzw. der mit dem Drehmomentsensor 8 gekoppelten Aufnahme 9 zum Aufnehmen des zu messenden Objektes 2. Wie aus Fig. 7 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass die Aufnahme 9 derart ausgebildet ist, dass sie das zu messende Objekt 2 an beiden axialen Stirnseiten aufnimmt. Dadurch kann erreicht werden, dass durch das An-

triebsmittel 11 nicht ein Kippmoment in das zu messende Objekt 2 eingeleitet wird.

Anhand einer Zusammenschau der Fig. 1 bis 7 wird nun eine mögliche Funktion

der Schleppmomentmessvorrichtung 1 beschrieben.

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In einem ersten Verfahrensschritt wird das zu messende Objekt 2 in die Aufnahme 9 eingesetzt. Anschließend wird die Aufnahme 9 in Richtung der Z-Achse 29 angehoben bzw. die Antriebsvorrichtung 10 abgesenkt, sodass das erste Riementrum 12 und das zweite Riementrum 13 des Antriebsmittels 11 seitlich des ersten Körpers 3 positioniert werden. Anschließend werden mittels der Andrückarme 21, 24 das erste Riementrum 12 und das zweite Riementrum 13 an die Oberfläche 6 des ersten Körpers 3 angedrückt, sodass das erste Riementrum 12 und das

zweite Riementrum 13 tangential am ersten Körper 3 anliegen.

Anschließend wird mittels des Antriebsmotors 44 das Antriebsmittel 11 um die Antriebsrolle 16 bzw. um die Umlenkrolle 18 in Drehung versetzt, sodass sich das erste Riementrum 12 und das zweite Riementrum 13 in gegensätzlicher Richtung zueinander bewegen. Dadurch, dass das erste Riementrum 12 und das zweite Riementrum 13 an einander gegenüberliegenden Seiten am ersten Körper 3 anliegen, wird durch die Antriebsbewegung ein Drehmoment in den ersten Körper 3 eingeleitet bzw. durch die Relativbewegung des ersten Riementrums 12 bzw. des zweiten Riementrums 13 und relativ zum Körper 3 dieser in Drehung versetzt werden. Das Drehmoment wird hierbei durch einen Reibschluss zwischen dem ersten Riementrum 12 und dem zweiten Riementrum 13 und dem ersten Körper 3 eingeleitet. Durch den beschriebenen Aufbau kann ein Drehmoment in den ersten Körper 3 eingeleitet werden, ohne dass dabei gleichzeitig eine Querkraft in den ersten Körper 3 eingeleitet wird. Mittels des Drehmomentsensors 8 wird das zwischen dem ersten Körper 3 und dem zweiten Körper 4 wirkende Schleppmoment gemes-

sen.

Nach Beendigung des Messvorganges können der erste Andrückarm 21 und der zweite Andrückarm 24 in Querrichtung 27 voneinander entfernt werden, sodass das erste Riementrum 12 und das zweite Riementrum 13 nicht mehr am ersten Körper 3 anliegen. Anschließend kann die Antriebsvorrichtung 10 in Richtung der Z-Achse 29 verschoben werden, sodass das zu messende Objekt 2 aus der Aufnahme 9 entfernt werden kann und ein neues zu messendes Objekt 2 in die Auf-

nahme 9 eingesetzt werden kann.

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In der Fig. 8 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform der Schleppmomentmessvorrichtung 1 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 1 bis 7 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Figuren

1 bis 7 hingewiesen bzw. Bezug genommen.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 weist die Antriebsvorrichtung 10 einen zu den vorherigen Ausführungsbeispielen unterschiedlichen Aufbau auf. Wie aus Fig. 8 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass die Antriebsvorrichtung 10 einen ersten Riemen 45 umfasst, welcher zwischen der Antriebsrolle 16 und der Umlenkroll 18 gespannt ist und einen zweiten Riemen 46 aufweist, welcher ebenfalls zwischen einer Antriebsrolle 16 und einer Umlenkrolle 18 gespannt ist. Das erste Riementrum 12 kann im ersten Riemen 45 ausgebildet sein und das zweite Riementrum 13 kann im zweiten Riemen 46 ausgebildet sein. Die beiden Antriebsrollen 16 können eine gleiche Drehrichtung aufweisen, wobei der erste Riemen 45 und der zweite Riemen 46 diametral gegenüber liegend am ersten Körper 3 anliegen kön-

nen.

In der Fig. 9 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform der Schleppmomentmessvorrichtung 1 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 1 bis 8 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Figuren

1 bis 8 hingewiesen bzw. Bezug genommen.

In Fig. 9 ist eine weitere Ausführung der Antriebsvorrichtung 10 der Schleppmomentmessvorrichtung 1 dargestellt. Wie aus Fig. 9 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass das Antriebsmittel 11 anstatt eines Riemens ein erste Reibrad 47, ein zweites Reibrad 48 und ein drittes Reibrad 49 umfasst, welche an den Umfang des ersten Körpers 3 angelegt werden können, wobei durch einen Reibschluss zwischen den Reibrädern 47, 48, 49 und dem ersten Körper 3 der erste Körper 3

in Drehung versetzt werden kann.

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Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen

Fachmannes liegt.

Der Schutzbereich ist durch die Ansprüche bestimmt. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind jedoch zur Auslegung der Ansprüche heranzuziehen. Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen können für sich eigenständige erfinderische Lösungen darstellen. Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zu-

grundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.

Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mitumfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereiche beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1, oder 5,5 bis 10.

Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus Elemente teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert

und/oder verkleinert dargestellt wurden.

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Bezugszeichenliste

Schleppmomentmessvorrichtung

zu messendes Objekt erster Körper

zweiter Körper Rotationsachse Oberfläche erster Körper Durchmesser erster Körper Drehmomentsensor Aufnahme Antriebsvorrichtung Antriebsmittel

erstes Riementrum zweites Riementrum Leertrum

Zugtrum

Antriebsrolle Durchmesser Antriebsrolle Umlenkrolle

Durchmesser Umlenkrolle Andrückvorrichtung

erster Andrückarm

erste Andrückrolle

zweite Andrückrolle zweiter Andrückarm

dritte Andrückrolle

vierte Andrückrolle Querrichtung Längsrichtung

Z-Achse

30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49

X-Achse

Y-Achse Spannmitte!l Pneumatikzylinder Querschlitten Verstellvorrichtung Aktor Gewindestange erstes Zahnrad zweites Zahnrad erste Spreizrolle zweite Spreizrolle dritte Spreizrolle vierte Spreizrolle Antriebsmotor erster Riemen zweiter Riemen erstes Reibrad zweites Reibrad drittes Reibrad

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Claims

Patentansprüche

1. Schleppmomentmessvorrichtung (1) zum Messen eines Schleppmomentes zwischen einem ersten Körper (3) und einem mit dem ersten Körper (3) drehbar gekoppelten zweiten Körper (4), die Schleppmomentmessvorrichtung (1) umfassend:

- eine Antriebsvorrichtung (10) zum Antrieb des ersten Körpers (3);

- einen Drehmomentsensor (8) zum Messen des Schleppmomentes am zweiten Körper (4);

dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung (10) ein zu einer Oberfläche (6) des ersten Körpers (3) relativbewegliches Antriebsmittel (11) aufweist, welches zur Anlage an der Oberfläche (6) des ersten Körpers (3) und zur reibschlüs-

sigen Bewegungsübertragung auf den ersten Körper (3) ausgebildet ist.

2. Schleppmomentmessvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Antriebsmittel (11) ein erstes Riementrum (12) und ein zweites Riementrum (13) umfasst, welche zur Anlage an diametral gegen-

überliegenden Seiten der Oberfläche (6) des ersten Körpers (3) ausgebildet sind.

3. Schleppmomentmessvorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch ge-

kennzeichnet, dass das erste Riementrum (12) das Leertrum (14) eines zwischen einer Antriebsrolle (16) und einer Umlenkrolle (18) gespannten Endlosriemens bildet und das zweite Riementrum (13) das Zugtrum (15) des zwischen der Antriebs-

rolle (16) und der Umlenkrolle (18) gespannten Endlosriemens bildet.

4. Schleppmomentmessvorrichtung (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Andrückvorrichtung (20) zum Andrücken des ersten Riementrums (12) und des zweiten Riementrums (13) an die Oberfläche (6) des

ersten Körpers (3) ausgebildet ist.

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5. Schleppmomentmessvorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückvorrichtung (20) eine erste Andrückrolle (22) und eine zweite Andrückrolle (23) aufweist, welche an einem ersten Andrückarm (21) angeordnet sind und zum Andrücken des ersten Riementrums (12) dienen und dass die Andrückvorrichtung (20) eine dritte Andrückrolle (25) und eine vierte Andrückrolle (26) aufweist, welche an einem zweiten Andrückarm (24) angeordnet

sind und zum Andrücken des zweiten Riementrums (13) dienen.

6. Schleppmomentmessvorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Andrückarm (21) und der zweite Andrückarm (24) in einer Querrichtung (27) zu einer zwischen der Antriebsrolle (16) und der Umlenk-

rolle (18) verlaufenden Längsrichtung (28) verschiebbar sind.

7. Schleppmomentmessvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkrolle (18) mittels eines Spannmittels (32) In Längsrichtung (28) mit einer von der Antriebsrolle (16) wegweisenden

Spannkraft vorgespannt ist.

8. Schleppmomentmessvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkrolle (18) mit einem Pneumatikzylinder (33) gekoppelt ist, mittels welchem Sie in der Längsrichtung (28) verschiebbar ist,

wodurch die Spannkraft aufbringbar ist.

9. Schleppmomentmessvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchmesser (19) der Umlenkrolle (18) und/oder ein Durchmesser (17) der Antriebsrolle (16) größer ist als ein Durchmesser (7)

der zu kontaktierenden Oberfläche (6) des ersten Körpers (3).

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10. Schleppmomentmessvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verstellvorrichtung (35) ausgebildet ist, mittels welcher die Antriebsvorrichtung (10) in einer Z-Achse (29) zum

Drehmomentsensor (8) hin bzw. vom Drehmomentsensor (8) weg verstellbar ist.

11. Schleppmomentmessvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Drehmomentsensor (8) eine Auf-

nahme (9) zum Aufnehmen des zweiten Körpers (4) ausgebildet ist.

12. Schleppmomentmessvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehmomentsensor (8) in der Querrichtung

(27) relativ zur Antriebsvorrichtung (10) verschiebbar ist.

13. Verfahren zum Messen eines Schleppmomentes zwischen einem ersten Körper (3) und einem mit dem ersten Körper (3) drehbar gekoppelten zweiten Körper (4), insbesondere mittels einer Schleppmomentmessvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das Verfahren umfassend die Verfahrensschritte:

- Koppeln des zweiten Körpers (4) mit einem Drehmomentsensor (8);

- Anlegen eines Antriebsmittels (11) einer Antriebsvorrichtung (10) an eine Oberfläche (6) des ersten Körpers (3);

- Relativbewegen des Antriebsmittels (11) zur Oberfläche (6) des ersten Körpers (3) und dadurch einleiten einer Drehbewegung zwischen dem ersten Körper (3) und dem zweiten Körper (4);

- Messen des Schleppmomentes am zweiten Körper (4) mittels des Drehmo-

mentsensors (8).

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das be-

wegliche Antriebsmittel (11) ein erstes Riementrum (12) und ein zweites Riementrum (13) umfasst, welche an diametral gegenüberliegenden Seiten der Oberfläche (6) des ersten Körpers (3) jeweils mit einer Andrückkraft an die Oberfläche (6) des

ersten Körpers (3) angedrückt werden.

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15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehmomentsensor (8) beim Andrücken des ersten Riementrums (12) und des zweiten Riementrums (13) an die Oberfläche (6) des ersten Körpers (3) in einer Querrichtung (27) verschoben wird, sodass die Andrückkraft des ersten Riementrums (12)

und die Andrückkraft des zweiten Riementrums (13) gleich groß sind.

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