DE10156346A1 - Measurement transducer for small torques in form of rim linked to hub by spokes with measurement instruments on spokes - Google Patents

Measurement transducer for small torques in form of rim linked to hub by spokes with measurement instruments on spokes

Info

Publication number
DE10156346A1
DE10156346A1 DE2001156346 DE10156346A DE10156346A1 DE 10156346 A1 DE10156346 A1 DE 10156346A1 DE 2001156346 DE2001156346 DE 2001156346 DE 10156346 A DE10156346 A DE 10156346A DE 10156346 A1 DE10156346 A1 DE 10156346A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
torque
forces
spokes
force
lbs
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE2001156346
Other languages
German (de)
Inventor
Thomas D Williams
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alpha Technologies U S
Original Assignee
Alpha Technologies U S
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alpha Technologies U S filed Critical Alpha Technologies U S
Publication of DE10156346A1 publication Critical patent/DE10156346A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N11/00Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties
    • G01N11/10Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by moving a body within the material
    • G01N11/14Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by moving a body within the material by using rotary bodies, e.g. vane
    • G01N11/142Sample held between two members substantially perpendicular to axis of rotation, e.g. parallel plate viscometer
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/24Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for determining value of torque or twisting moment for tightening a nut or other member which is similarly stressed
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/24Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady shearing forces
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/26Oils; Viscous liquids; Paints; Inks
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/0058Kind of property studied
    • G01N2203/0092Visco-elasticity, solidification, curing, cross-linking degree, vulcanisation or strength properties of semi-solid materials
    • G01N2203/0094Visco-elasticity
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/06Indicating or recording means; Sensing means
    • G01N2203/0617Electrical or magnetic indicating, recording or sensing means
    • G01N2203/0623Electrical or magnetic indicating, recording or sensing means using piezoelectric gauges

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

The transducer (40) consists of an outer rim (44) and an inner hub (42) linked by spokes (46). Distortion measurement devices (48) are located on the spokes and linked by a cable (50) to external recording equipment. The spokes react to torque and axial pressure forces applied to the appliance. The measurement devices react to surface distortion induced by the applied torque.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen eines Dreh­ moments, und insbesondere eine Vorrichtung, die kleine Drehmomentkräfte in zwei Richtungen präzise messen kann, während sie gleichzeitig axialen Druckkräften, die einige Größenordnungen größer als die Drehmomentkraft sind, widersteht und diese misst.The present invention relates to a device for measuring a rotation moments, and in particular a device that uses small torque forces can measure two directions precisely while axial Compressive forces that are several orders of magnitude larger than the torque force, resists and measures them.

Diese Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen eines Drehmoments, und insbesondere eine Vorrichtung zum Messen der Drehmomentkräfte in zwei Richtungen bzw. bidirektionaler Drehmomentkräfte, die auf viskoelastische Materialien ausgeübt werden, um ihre rheologischen Eigenschaften zu bestimmen. Diese Erfindung ist eine Verbesserung gegenüber zuvor bekannten Drehmoment-Messwandlern, die in rheologischen Testausrüstungen verwendet werden, wie zum Beispiel der Messwandler, der in dem US-Patent Nr. 4,552,025 beschrieben ist.This invention relates to a device for measuring a torque, and in particular a device for measuring the torque forces in two Directions or bidirectional torque forces based on viscoelastic Materials are exercised to improve their rheological properties determine. This invention is an improvement over previously known ones Torque transducers used in rheological test equipment such as the transducer disclosed in U.S. Patent No. 4,552,025 is described.

Wie im Stand der Technik bekannt, werden Muster von zu testendem viskoelastischem Material zwischen zwei temperaturgesteuerten, sich gegenüberliegenden Stempeln eingeschlossen. Typischerweise wird der untere Stempel durch Schwing- und Drehkräfte angetrieben, die auf das Mustermaterial eine Scherkraft ausüben. Typischerweise ist der obere Stempel an einen Messwandler angeschlossen, der das Reaktionsdrehmoment misst, das von dem Mustermaterial auf den oberen Stempel ausgeübt wird. Des Weiteren wird das Mustermaterial axialen Druckkräften unterworfen, die das Mustermaterial zwischen den Stempeln unter Druck halten müssen. Der Druck muss einen guten Kontakt zwischen allen Stempeloberflächen und dem Muster gewährleisten und die Möglichkeit eines Verrutschens des Musters minimieren, wenn die Drehscherkräfte an das Mustermaterial angelegt werden. Vorzugsweise kann die normale bzw. senkrecht wirkende Kraft auch unter Verwendung des Mess­ wandlers gemessen werden. As is known in the art, samples of those to be tested viscoelastic material between two temperature controlled, itself opposite stamps included. Typically the lower one Stamp driven by vibratory and torsional forces acting on the sample material to exert a shear force. Typically the top stamp is on one Transducer connected that measures the reaction torque from that Sample material is applied to the upper stamp. Furthermore, it will The sample material is subjected to axial compressive forces affecting the sample material have to keep pressure between the punches. The print must be a good one Ensure contact between all stamp surfaces and the sample and minimize the possibility of the pattern slipping if the Rotary shear forces are applied to the sample material. Preferably, the normal or vertical force also using the measurement transducer can be measured.  

Der Drehmoment-/Kraft-Messwandler des Stands der Technik, wie er in dem o. g. Patent gezeigt ist, verwendet eine quadratische Konfiguration, um die Drehmomentkräfte zu messen, die auf das Mustermaterial ausgeübt werden, während er gleichzeitig der axialen Druckkraft widersteht und diese misst. Mit dem quadratischen Aufbau des Drehmoment-/Kraft-Messwandlers des Stands der Technik benötigt der Messwandler jedoch relativ dicke Wände, um den großen axialen Druckkräften zu widerstehen, die auf das Mustermaterial ausgeübt werden. Dieser Aufbau des Stands der Technik verringert in hohem Maße die Empfindlichkeit des Messwandlers für kleine Drehmomente und es ist daher nahezu unmöglich, höchst präzise Messungen von kleinen Drehmomenten vorzunehmen.The state of the art torque / force transducer as in the above Patent shown uses a square configuration to the Measure torque forces exerted on the sample material while at the same time resisting and measuring the axial pressure force. With the square design of the torque / force transducer of the state of the Technology, however, requires the transducer to have relatively thick walls to accommodate the large ones withstand axial compressive forces exerted on the sample material become. This structure of the prior art greatly reduces that Sensitivity of the transducer for small torques and therefore it is almost impossible, highly precise measurements of small torques make.

Es besteht ein anhaltender Bedarf an Messwandlern, die relativ einfach, kompakt, robust und dabei hoch empfindlich und präzise bei ihren Messungen sind, insbesondere bei ihren Messungen von kleinen Drehmomenten. Da rheologische Testausrüstungen großen axialen Druckkräften (bis zu 1.814,37 kg (4.000 lbs.)) widerstehen müssen, während sie gleichzeitig Reaktionsdrehmomentkräfte messen (bis hinunter zu 0,06 Nm (0,5 in-lbs.)), sind höchst präzise und robuste Messwandler erforderlich. Unter Verwendung des Aufbaus des Messwandlers des Stands der Technik gehen die Empfindlichkeit und Genauigkeit für kleine Drehmomente auf Kosten der Fähigkeit, solchen hohen axialen Druckkräften zu widerstehen, zurück. Daher besteht in der Industrie ein Bedarf an einem Messwandler, der empfindlich genug ist, um kleine Drehmomentwerte mit der erforderlichen Genauigkeit zu messen und gleichzeitig großen axialen Druckkräften zu widerstehen und diese zu messen.There is an ongoing need for transducers that are relatively simple, compact, robust and highly sensitive and precise in your measurements are, especially when measuring small torques. There rheological test equipment with large axial compressive forces (up to 1,814.37 kg (4,000 lbs.)) Have to resist while being at the same time Measure reaction torque forces (down to 0.06 Nm (0.5 in-lbs.)) extremely precise and robust transducers required. Using the The construction of the state-of-the-art transducer affects sensitivity and accuracy for small torques at the expense of the ability to handle such high ones withstand axial compressive forces. Therefore exists in the industry Need a transducer that is sensitive enough to be small Measure torque values with the required accuracy and at the same time withstand large axial compressive forces and measure them.

Es ist eine Aufgabe dieser Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, die hier in der bevorzugten Ausführungsform als ein Messwandler bezeichnet wird, um ein Drehmoment zu messen, wobei der Messwandler auf Drehmomentkräfte und axiale Druckkräfte reagiert, die auf diesen ausgeübt werden. Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, einen Messwandler zum Messen eines Drehmoments zu schaffen, wobei der Messwandler in der Lage ist, relativ kleine Drehmomentkräfte präzise zu messen und dabei gleichzeitig relativ großen axialen Druckkräften zu widerstehen. It is an object of this invention to provide an apparatus which is here in the preferred embodiment is referred to as a transducer to a Measure torque, using the transducer on torque forces and axial compressive forces reacted on them. It is another Object of this invention, a transducer for measuring a torque to create, the transducer is able to be relatively small Measure torque forces precisely and at the same time relatively large withstand axial compressive forces.  

Diese und andere Aufgaben werden durch die vorliegende Erfindung gelöst, die eine Vorrichtung zum Messen eines Drehmoments schafft, umfassend eine Nabe, einen Außenrand, eine Vielzahl von Speichen, die den Außenrand und die Nabe verbinden, wobei die Speichen auf eine Drehmomentkraft und eine axiale Druckkraft, die auf die Vorrichtung ausgeübt werden, reagieren, und eine auf Verzerrung bzw. Belastung reagierende Einrichtung ist an den Speichen festgelegt bzw. angebracht, so dass sie auf eine Oberflächenverzerrung, die darin von der Drehmomentkraft induziert wird, reagiert. Die Vorrichtung ist des Weiteren in der Lage, das Drehmoment in zwei Richtungen, das durch ein drehendes und schwingendes Antriebselement auf die Vorrichtung ausgeübt wird, zu messen. Die Vorrichtung ist des Weiteren in der Lage, axialen Druckkräften, die mehrere Größenordnungen größer als die Drehmomentkraft sind, zu widerstehen und diese zu messen.These and other objects are achieved by the present invention solved, which provides a device for measuring a torque, comprising a hub, an outer rim, a variety of spokes that define the outer rim and connect the hub, the spokes to a torque force and a axial compressive force exerted on the device respond, and a device reacting to distortion or stress is on the spokes fixed or attached so that they reflect on a surface distortion contained in it is induced by the torque force. The device is further able to twist the torque by a rotating and vibrating drive element is exerted on the device to measure. The The device is also able to withstand axial compressive forces of several Orders of magnitude greater than the torque force to withstand and to measure this.

Ein umfassenderes Verständnis der Erfindung kann anhand der Zeichnungen und der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen erlangt werden.A more complete understanding of the invention can be found in Drawings and the following description of the preferred Embodiments can be obtained.

Fig. 1 ist ein Aufriss von vorne einer rheologischen Testeinrichtung, die ver­ wendet wird, um sowohl das Drehmoment als auch axiale Druckkräfte, die auf ein Mustermaterial ausgeübt werden, zu messen, um die rheologischen Eigenschaften des Musters zu bestimmen; Fig. 1 is a front elevation of a rheological tester used to measure both the torque and axial compressive forces applied to a sample material to determine the rheological properties of the sample;

Fig. 2 ist eine teilweise geschnittene Detailansicht des oberen Stempelauf­ baus der Einrichtung des Stands der Technik aus Fig. 1; Fig. 2 is a partially sectioned detailed view of the upper stamp construction of the prior art device of Fig. 1;

Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht des Messwandlers gemäß dieser Erfindung; Fig. 3 is a perspective view of the transducer according to this invention;

Fig. 4 ist eine Draufsicht von oben auf den Messwandler aus Fig. 3; Figure 4 is a top plan view of the transducer of Figure 3;

Fig. 5 ist eine Draufsicht von unten auf den Messwandler aus Fig. 4; und Fig. 5 is a plan view from below of the transducer of FIG. 4; and

Fig. 6 ist eine Querschnittansicht des Messwandlers aus Fig. 5 entlang der Linie 5-5. Fig. 6 is a cross-sectional view of the transducer of FIG. 5 taken along line 5-5.

Die Vorrichtung der Erfindung, wie in den Fig. 3 bis 6 gezeigt, ist ein Messwandler 40 zum Messen eines Drehmoments, umfassend eine Nabe 42, einen Außenrand 44 und eine Vielzahl von Speichen 46, die den Außenrand 44 und die Nabe 42 miteinander verbinden. Obwohl diese Erfindung auf anderen Gebieten verwendet werden kann, wo präzise Messungen von kleinen Drehmomenten gewünscht sind, verwendet die bevorzugte Ausführungsform dieser Erfindung, die hierin beschrieben wird, diese Erfindung zum Testen von Mustern von viskoelastischem Material. Viskoelastische Materialien umfassen solche Materialien, die weder völlig elastische noch völlig newtonsche Flüssigkeiten sind, jedoch einige der Eigenschaften von elastischen Festkörpern und einige von Fluiden besitzen. Durch Messen der Reaktion von Kräften, die auf viskoelastische Materialien ausgeübt werden, können die rheologischen Eigenschaften des viskoelastischen Materials bestimmt werden. Es sollte den Fachleuten jedoch klar sein, dass diese Erfindung auf anderen Gebieten verwendet werden kann, wo präzise Messungen von kleinen Drehmomenten ge­ wünscht sind.The device of the invention, as shown in FIGS. 3 through 6, is a transducer 40 for measuring torque, comprising a hub 42 , an outer rim 44 and a plurality of spokes 46 connecting the outer rim 44 and the hub 42 to each other. Although this invention can be used in other fields where precise measurements of small torques are desired, the preferred embodiment of this invention described herein uses this invention to test patterns of viscoelastic material. Viscoelastic materials include those that are neither fully elastic nor completely Newtonian liquids, but have some of the properties of elastic solids and some of fluids. By measuring the response of forces exerted on viscoelastic materials, the rheological properties of the viscoelastic material can be determined. However, it should be apparent to those skilled in the art that this invention can be used in other fields where precise measurements of small torques are desired.

Diese Erfindung kann in vielen Arten von Gummi bzw. Kautschuk verarbeitenden Ausrüstungen verwendet werden, wo Mustermaterial einer Scherkraft ausgesetzt wird, insbesondere in RPAs (Rubber Process Analyzers/Gummiprozeßanalysatoren), Mooney-Viskometern, Rheometern, Strömungsmessern für viskose Flüssigkeiten und anderen solchen rheologischen Testausrüstungen, wo minimale Drehmomentkräfte präzise gemessen werden müssen, während gleichzeitig axialen Druckkräften, die mehrere Größenordnungen größer sind als die Drehmomentkraft, widerstanden werden muss und diese gemessen werden müssen.This invention can be used in many types of rubber manufacturing equipments are used where sample material is one Shear force is exposed, especially in RPAs (Rubber Process Analyzers / rubber process analyzers), Mooney viscometers, rheometers, Flow meters for viscous liquids and other such rheological Test equipment where minimal torque forces are precisely measured need, while at the same time axial compressive forces that are several Orders of magnitude larger than the torque force are resisted must and these must be measured.

Bezugnehmend auf Fig. 1 werden die Grundelemente der Einrichtung des Stands der Technik gezeigt. Diese Einrichtung des Stands der Technik wird als ein Beispiel für eine rheologische Testvorrichtung verwendet, die in der Lage ist, den Messwandler 40 bzw. Meßwertgeber bzw. Transducer dieser Erfindung zu nutzen. Ein linkes vertikales Rahmenelement 11 und ein rechtes vertikales Rahmenelement 12 werden von einer Basis (nicht gezeigt) getragen und tragen wiederum ein horizontales Rahmenelement 13. Verbindungsstangen 14 und 15 gehen durch das horizontale Rahmenelement hindurch und sind oben an dem oberen Querbalken 16 befestigt, an dem das obere Stempelgehäuse 17 bzw. Gesenkgehäuse angebracht ist. Unmittelbar unter dem oberen Stempelgehäuse ist das untere Stempelgehäuse 18 bzw. Gesenkgehäuse an dem horizontalen Rahmenelement 13 angebracht. Referring to Fig. 1, the basic elements of the prior art device are shown. This prior art device is used as an example of a rheological test device capable of using the transducer 40 of this invention. A left vertical frame member 11 and a right vertical frame member 12 are supported by a base (not shown) and in turn carry a horizontal frame member 13 . Connecting rods 14 and 15 pass through the horizontal frame element and are attached at the top to the upper cross bar 16 , on which the upper punch housing 17 or die housing is attached. The lower stamp housing 18 or die housing is attached to the horizontal frame element 13 directly below the upper stamp housing.

Das Antriebssystem für die Einrichtung des Stands der Technik beinhaltet einen Servomotor 19, der unter dem horizontalen Rahmenelement 13 angebracht und über eine Welle 20, einen Exzenter 21, Verbindungsarme 22 und 23 mit dem unteren Stempel bzw. Gesenk (nicht gezeigt) durch das Lagergehäuse 24 verbunden ist. Ein Luftzylinder 27 ist unter dem horizontalen Rahmenelement angebracht und durch eine Welle 26 an dem unteren Querbalken 25 befestigt. Die Abwärtsbewegung des Luftzylinders 27, wenn dieser betätigt wird, zieht somit das obere Stempelgehäuse 17 hinunter und bringt es mit dem unteren Stempelgehäuse 18 in Berührung und legt eine normale bzw. senkrecht wirkende Kraft an ein zwischen den Stempeln enthaltenes Muster an.The prior art device drive system includes a servo motor 19 mounted below the horizontal frame member 13 and through the bearing housing 24 through a shaft 20 , eccentric 21 , link arms 22 and 23 with the lower punch (not shown) connected is. An air cylinder 27 is mounted under the horizontal frame member and fixed to the lower crossbar 25 by a shaft 26 . The downward movement of the air cylinder 27 when it is actuated thus pulls the upper stamp housing 17 down and brings it into contact with the lower stamp housing 18 and applies a normal or perpendicular force to a pattern contained between the stamps.

Fig. 2 zeigt Einzelheiten des oberen Stempelaufbaus des Stands der Technik, der innerhalb des oberen Stempelgehäuses 17 angebracht ist. Das obere Stempelgehäuse 17 ist so angepaßt, dass es am Boden des oberen Querbalkens 16 befestigt ist (nicht gezeigt). Eine obere Dichtplatte 31 ist an dem Boden des Gehäuses 17 durch einen äußeren Isolierring 32 befestigt. Ein Messwandlergestell bzw. -träger 35 ist derart gestaltet, dass es an dem oberen Querbalken 16 befestigt werden kann und oben an dem Drehmoment-/Kraft- Messwandler 36 verschraubt ist. Eine Stange 34 geht durch das Messwandlergestell 35 hindurch und ist an ihrem unteren Ende mittels einer Mutter 38 an einem Zwischenflansch 37 befestigt. Der Boden des Drehmoment-/Kraft- Messwandlers 36 ist an dem Zwischenflansch 37 befestigt, der wiederum an dem Stempelbefestigungsflansch 39 befestigt ist. Mit diesem Aufbau wird der obere Stempelaufbau (einschließlich des Messwandlers) an dem oberen Querbalken 16 angebracht und bleibt drehfest in Bezug auf die gesamte Einrichtung. Der obere Stempelaufbau ist jedoch nach oben und unten beweglich, um ein Mustermaterial zwischen dem oberen und dem unteren Stempel einzuschließen. FIG. 2 shows details of the prior art upper stamp assembly mounted within the upper stamp housing 17 . The upper punch housing 17 is adapted to be attached to the bottom of the upper crossbar 16 (not shown). An upper sealing plate 31 is fixed to the bottom of the housing 17 by an outer insulating ring 32 . A transducer frame or carrier 35 is designed such that it can be attached to the upper crossbar 16 and is screwed to the torque / force transducer 36 at the top. A rod 34 passes through the transducer frame 35 and is attached to an intermediate flange 37 at its lower end by means of a nut 38 . The bottom of the torque / force transducer 36 is attached to the intermediate flange 37 , which in turn is attached to the stamp mounting flange 39 . With this construction, the upper punch assembly (including the transducer) is attached to the upper crossbar 16 and remains rotationally fixed with respect to the entire device. However, the upper stamp assembly is movable up and down to include a pattern material between the upper and lower stamps.

Wie in den Fig. 3 bis 6 gezeigt, umfasst der Messwandler 40 der vorlie­ genden Erfindung eine Nabe 42 mit einer zentralen Öffnung 43 und einen Außenrand 44, der durch eine Vielzahl von Speichen 46 mit der Nabe verbunden ist. Verzerrungsmessinstrumente 48 sind an den Oberflächen der Speichen 46 angebracht und Informationen über das Drehmoment und axiale Druckkräfte werden von dem Messwandler 40 über ein daran befestigtes Datenkabel 50 übertragen. In der bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung ist die Nabe 42 mit einem Stützelement (z. B. einem mit einem oberen Querbalken verbundenen Messwandlergestell bzw. -träger) verbunden, um die Nabe 42 drehfest zu halten. Der Außenrand 44 ist mit einem ersten, oberen Stempelelement verbunden (wie zum Beispiel mit dem Zwischenflansch 37, der wiederum an dem Stempelbefestigungsflansch 39 befestigt ist), das auf Drehmomentkräfte und axiale Druckkräfte reagiert, die auf ihn durch ein zweites, unteres Stempelelement ausgeübt werden, das von einem schwingenden und drehenden Antriebselement (nicht gezeigt) angetrieben wird. Unter Verwendung dieses Aufbaus kann der Messwandler 40 dieser Erfindung präzise minimale Drehmomentkräfte messen und gleichzeitig axialen Druckkräften widerstehen, die mehrere Größenordnungen größer sind als die Drehmomentkraft. Und obwohl der Messwandler dieser Erfindung präzise Drehmomentkräfte bis zu 5,65 Nm (50 in-lbs.) misst, während er gleichzeitig axialen Druckkräften bis zu 1.814,37 kg (4000 lbs.) widersteht und diese misst, wird angenommen, dass der kritische Bereich der Drehmoment­ kraftmessung zwischen 0,06 Nm und 1,13 Nm (0,5 in-lbs. und 10 in-lbs.) liegt.As shown in FIGS. 3 to 6, the transducer 40 of the constricting vorlie invention comprises a hub 42 with a central opening 43 and an outer edge 44 which is connected by a plurality of spokes 46 with the hub. Distortion measuring instruments 48 are attached to the surfaces of the spokes 46 and information about the torque and axial compressive forces is transmitted from the transducer 40 via a data cable 50 attached to it. In the preferred embodiment of this invention, the hub 42 is connected to a support member (e.g., a transducer rack connected to an upper crossbar) to hold the hub 42 rotationally. The outer edge 44 is connected to a first, upper stamp element (such as, for example, the intermediate flange 37 , which in turn is attached to the stamp mounting flange 39 ), which reacts to torque forces and axial compressive forces exerted on it by a second, lower stamp element. which is driven by an oscillating and rotating drive element (not shown). Using this structure, transducer 40 of this invention can precisely measure minimum torque forces while resisting axial compressive forces that are several orders of magnitude greater than the torque force. And although the transducer of this invention measures precise torque forces up to 5.65 Nm (50 in-lbs.) While at the same time resisting and measuring axial compressive forces up to 1,814.37 kg (4000 lbs.), It is believed that the critical Torque force measurement range is between 0.06 Nm and 1.13 Nm (0.5 in-lbs. And 10 in-lbs.).

Obwohl die Nabe 42 und der Außenrand 44 permanent mit der Testausrüs­ tung verbunden sein könnten, wird bevorzugt, dass die Nabe 42 und der Außenrand 44 jeweils lösbar mit dem Stützelement und dem Stempelelement verbunden sind, wie zum Beispiel durch Bolzen, so dass der Messwandler 40 leicht von der Testausrüstung entfernt und wieder in dieser platziert werden kann. Wie in den Fig. 3 bis 5 gezeigt, beinhaltet die Nabe 42 Öffnungen 52, wodurch die Nabe 42 lösbar mit Bolzen an dem Stützelement bzw. Tragelement angebracht werden kann. Des Weiteren beinhaltet der Außenrand 44 Öffnungen 53, wodurch der Außenrand 44 lösbar mit Bolzen an dem oberen Stempelelement angebracht werden kann. Es wird angenommen, dass deutlich ist, dass der Außenrand 44 mit einem Stützelement verbunden sein könnte, um den Außenrand 44 drehfest zu halten, und die Nabe 42 mit einem oberen Stempel­ element verbunden wird, das auf Drehmomentkräfte und axiale Druckkräfte reagiert, die auf dieses ausgeübt werden, was immer noch im Rahmen der Erfindung liegt.Although the hub 42 and the outer rim 44 could be permanently connected to the test equipment, it is preferred that the hub 42 and the outer rim 44 are each releasably connected to the support member and the stamp member, such as by bolts, so that the transducer 40 can be easily removed from the test equipment and placed in it again. As shown in FIGS. 3-5, the hub 42 includes openings 52 whereby the hub 42 can be releasably attached to the support member with bolts. Furthermore, the outer edge 44 includes openings 53 , as a result of which the outer edge 44 can be detachably attached to the upper stamp element with bolts. It is believed that it is clear that the outer edge 44 could be connected to a support member to hold the outer edge 44 rotationally, and the hub 42 is connected to an upper punch member that responds to torque and axial compressive forces acting thereon are exercised, which is still within the scope of the invention.

Die Speichen 46 müssen auf strukturell stabile Weise an der Nabe 42 und dem Außenrand 44 befestigt sein, wie zum Beispiel durch Schweißen oder vorzugsweise dadurch, dass der Messwandler aus einem einzigen Metallstück besteht und durch Werkzeugmaschinen bearbeitet wird, so dass die Speichen 46 axialen Druckkräften und Drehmomentkräften, die auf den Messwandler 40 ausgeübt werden, widerstehen können. Des Weiteren muss eine solche Verbindung zwischen den Speichen 46 und dem Außenrand 44 und der Nabe 42, wenn sie wiederholt den Drehmoment- und axialen Druckkräften ausgesetzt wird, die darauf ausgeübt werden, eine strukturelle Unversehrtheit aufrecht erhalten.Spokes 46 must be attached to hub 42 and outer edge 44 in a structurally stable manner, such as by welding or preferably by the transducer being made from a single piece of metal and machined by machine tools so that spokes 46 are subjected to axial compressive forces and Torque forces that can be applied to the transducer 40 can withstand. Furthermore, such connection between the spokes 46 and the outer rim 44 and the hub 42 , when repeatedly subjected to the torque and axial compressive forces exerted thereon, must maintain structural integrity.

Die Speichen 46 können von beliebigem Aufbau sein, der Drehmoment- und axialen Druckkräften widerstehen kann. In der bevorzugten Ausführungsform umfassen die Speichen 46 jedoch identische rechteckige Elemente mit einer spezifizierten Dicke. Die Speichen 46 sind entlang ihrer kürzeren Umfangskanten 54 an der Nabe 42 und dem Außenrand 44 angebracht, wobei die kürzeren Umfangskanten 54 der Speichen 46 parallel zu der Drehachse 56 des Messwandlers 40 und die längeren Umfangskanten 58 der Speichen 46 senkrecht zu der Drehachse 56 des Messwandlers 40 sind. Unter Verwendung dieses Aufbaus können minimale Drehmomentkräfte, die durch den sich drehenden Außenrand 44 auf die Speichen 46 ausgeübt werden, leicht gemessen werden, wenn sie von den schwachen Achsen der Speichen 46 aufgenommen bzw. getragen werden, und die größeren axialen Druckkräfte, die durch den Außenrand 44 auf die Speichen ausgeübt werden, können von den starken Achsen der Speichen 46 aufgenommen bzw. getragen und gemessen werden. Daher kann unter Verwendung dieses Aufbaus der Messwandler 40 dieser Erfindung empfindlich genug sein, um relativ kleine Drehmomentkräfte, die auf das Mustermaterial ausgeübt werden, zu messen, während er gleichzeitig relativ großen axialen Druckkräften, die auf das Mustermaterial ausgeübt werden, widersteht und diese misst.The spokes 46 can be of any construction that can withstand torque and axial compressive forces. However, in the preferred embodiment, the spokes 46 comprise identical rectangular elements with a specified thickness. The spokes 46 are attached along their shorter peripheral edges 54 to the hub 42 and the outer edge 44 , the shorter peripheral edges 54 of the spokes 46 parallel to the axis of rotation 56 of the transducer 40 and the longer peripheral edges 58 of the spokes 46 perpendicular to the axis of rotation 56 of the transducer 40 are. Using this construction, minimum torque forces exerted on spokes 46 by rotating outer edge 44 can be easily measured when carried by the weak axes of spokes 46 and the larger axial compressive forces exerted by the spokes 46 Outer edge 44 are exerted on the spokes, can be picked up or carried and measured by the strong axes of the spokes 46 . Therefore, using this construction, the transducer 40 of this invention can be sensitive enough to measure relatively small torque forces applied to the sample material while at the same time resisting and measuring relatively large axial compressive forces applied to the sample material.

Um die Drehmoment- und axialen Druckkräfte, die von den Speichen 46 aufgenommen bzw. getragen werden, gemäß den Biegeverzerrungen in den Speichen 46 zu bestimmen, kann darauf jede geeignete elektrische Impedanzeinrichtung angebracht werden, die auf die auf die Speichen 46 induzierten Verzerrungen bzw. Belastungen reagiert. Vorzugsweise kann ein wohl bekanntes Verzerrungsmessinstrument 48 an der Oberfläche der Speichen 46 angebracht werden, um die darauf durch die Drehmomentkräfte und die axialen Druckkräfte induzierte Verzerrung zu messen. Eine gedruckte Schaltung 60 bzw. Schalungsplatine wird vorzugsweise oben an der Nabe 42 angebracht, so dass Informationen über die Drehmoment- und die axialen Druckkräfte, die von den Verzerrungsmessinstrumenten 48 erfasst wurden, sofort verarbeitet und von dem Messwandler 40 über ein daran befestigtes Datenkabel 50 übertragen werden können.In order to determine the torque and axial compressive forces received by the spokes 46 according to the bending distortions in the spokes 46 , any suitable electrical impedance device can be mounted thereon that applies to the distortions or loads induced on the spokes 46 responding. Preferably, a well-known distortion measuring instrument 48 can be attached to the surface of the spokes 46 to measure the distortion thereon induced by the torque forces and the axial pressure forces. A printed circuit 60 or circuit board is preferably attached to the top of the hub 42 so that information about the torque and axial compressive forces that were recorded by the distortion measuring instruments 48 is immediately processed and transmitted by the transducer 40 via a data cable 50 attached to it can be.

Unter Verwendung des oben beschriebenen Aufbaus ist der Messwandler dieser Erfindung in der Lage, kleine Drehmomentkräfte, die auf ein Mustermaterial ausgeübt werden, präzise zu messen und dabei gleichzeitig relativ großen axialen Druckkräften zu widerstehen und diese zu messen. Der Messwandler dieser Erfin­ dung ist des Weiteren in der Lage, Drehmomentkräfte in zwei Richtungen auszuhalten bzw. diese aufzunehmen und dabei gleichzeitig relativ großen axialen Druckkräften zu widerstehen und diese zu messen. Wie im Stand der Technik bekannt ist, verwenden rheologische Testausrüstungen eine schwingende und eine drehende Kraft, die auf das Mustermaterial ausgeübt werden. Ein Antriebselement übt eine schwingende und drehende Kraft auf den oberen Stempel und dadurch auf den Messwandler aus, was dazu führt, dass ein Drehmoment durch eine einzige Drehrichtung auf den Messwandler angelegt wird. Wenn das Antriebselement schwingt und die Drehkraft in der entgegengesetzten Richtung ausgeübt wird, wird ein entgegengesetztes Drehmoment an den Messwandler angelegt, wodurch Drehmomentkräfte in zwei Richtungen auf die Speichen erzeugt werden. Daher wird der Messwandler dieser Erfindung verwendet, um die relativ großen axialen Druckkräfte zu messen, während gleichzeitig die relativ kleinen Drehmomentkräfte in zwei Richtungen, die auf das Mustermaterial ausgeübt werden, gemessen werden.Using the construction described above is the transducer This invention is able to apply small torque forces to a sample material are exercised to measure precisely while maintaining relatively large axial Resist compressive forces and measure them. This inventor's transducer is also capable of torque forces in two directions endure or record this and at the same time relatively large axial Resist compressive forces and measure them. As in the prior art is known, rheological test equipment use a vibrating and a rotating force that is exerted on the sample material. On Drive element exerts an oscillating and rotating force on the upper one Stamp and thereby on the transducer, which leads to a Torque is applied to the transducer by a single direction of rotation. When the drive element swings and the torque in the opposite Direction is exerted an opposite torque to the Transducer applied, which applies torque forces in two directions on the Spokes are generated. Therefore, the transducer of this invention used to measure the relatively large axial compressive forces during at the same time, the relatively small torque forces in two directions that affect the Sample material can be exercised, measured.

Claims (25)

1. Vorrichtung zum Messen eines Drehmoments, wobei die Vorrichtung auf Drehmomentkräfte und axiale Druckkräfte, die auf diese durch ein Antriebselement ausgeübt werden, reagiert, wobei die Vorrichtung umfasst:
eine Nabe;
einen Außenrand;
eine Vielzahl von Speichen, die den Außenrand und die Nabe verbinden, wobei die Speichen auf eine Drehmomentkraft und eine axiale Druckkraft reagieren, die auf die Vorrichtung ausgeübt werden; und
eine auf Verzerrungen reagierende Einrichtung, die an den Speichen angebracht bzw. befestigt ist, um auf eine Oberflächenverzerrung zu reagieren, die darin durch die Drehmomentkraft induziert wurde.
1. A device for measuring a torque, the device responding to torque forces and axial compressive forces exerted thereon by a drive element, the device comprising:
a hub;
an outer edge;
a plurality of spokes connecting the outer rim and the hub, the spokes responding to a torque force and an axial compressive force exerted on the device; and
a distortion responsive device attached to the spokes to respond to surface distortion induced therein by the torque force.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Nabe an einem Stützelement gelagert bzw. geerdet ist.2. Device according to claim 1, wherein the hub is mounted on a support element or is grounded. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Außenrand mit dem Stempelelement verbunden ist.3. The device according to claim 2, wherein the outer edge with the stamp element connected is. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Vorrichtung in der Lage ist, die Druck­ kraft, die bis zu zwei Größenordnungen größer als die Drehmomentkraft ist, aufzunehmen bzw. zu tragen.4. The device of claim 3, wherein the device is capable of pressure force that is up to two orders of magnitude greater than the torque force, record or carry. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Vorrichtung in der Lage ist, Drehmo­ mentkräfte, die kleiner oder gleich 5,65 Nm (50 in-lbs.) sind, präzise zu messen, und die in der Lage ist, axialen Druckkräften bis zu 1.814,37 kg (4000 lbs.) zu widerstehen. 5. The device of claim 4, wherein the device is capable of torque precisely measure ment forces that are less than or equal to 5.65 Nm (50 in-lbs.) and which is able to withstand axial compressive forces up to 1,814.37 kg (4000 lbs.) resist.   6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Vorrichtung in der Lage ist, Drehmo­ mentkräfte zwischen größer oder gleich 0,06 Nm (0,5 in-lbs.) und kleiner oder gleich 1,13 Nm (10 in-lbs.) präzise zu messen.6. The device of claim 5, wherein the device is capable of torque ment forces between greater than or equal to 0.06 Nm (0.5 in-lbs.) and less than or equal to 1.13 Nm (10 in-lbs.) 7. Vorrichtung zum Messen der Drehmomentkraft in zwei Richtungen, die von einem schwingenden und drehenden Antriebselement an ein Stempelelement angelegt wird, wobei die Vorrichtung umfasst:
eine mit einem gelagerten bzw. geerdeten Stützelement verbundene Nabe;
einen mit einem Stempelelement verbundenen Außenrand;
eine Vielzahl von Speichen, die den Außenrand und die Nabe verbinden, wobei die Speichen auf die schwingende und drehende Kraft reagieren, die in der Lage ist, Drehmomentkräfte in zwei Richtungen auf den Speichen zu induzieren;
eine auf Verzerrung reagierende Einrichtung, die an den Speichen befestigt ist, um auf die darin durch die Drehmomentkraft in zwei Richtungen induzierte Oberflächenverzerrung zu reagieren bzw. zu antworten.
7. A device for measuring the torque force in two directions, which is applied by a vibrating and rotating drive element to a stamp element, the device comprising:
a hub connected to a supported or grounded support member;
an outer edge connected to a stamp element;
a plurality of spokes connecting the outer rim and the hub, the spokes responding to the oscillating and rotating force capable of inducing torque forces on the spokes in two directions;
a distortion responsive device attached to the spokes to respond to the surface distortion induced therein by the torque force in two directions.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Vorrichtung in der Lage ist, eine axiale Druckkraft, die bis zu zwei Größenordnungen größer als die Drehmomentkraft in zwei Richtungen ist, abzufangen bzw. zu tragen.8. The device of claim 7, wherein the device is capable of an axial Compressive force that is up to two orders of magnitude greater than the torque force in two directions is to intercept or carry. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Vorrichtung in der Lage ist, Drehmo­ mentkräfte in zwei Richtungen, die kleiner oder gleich 5,65 Nm (50 in-lbs.) sind, präzise zu messen.9. The device of claim 8, wherein the device is capable of torque ment forces in two directions that are less than or equal to 5.65 Nm (50 in-lbs.), to measure precisely. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Vorrichtung in der Lage ist, Drehmo­ mentkräfte zwischen größer oder gleich 0,06 Nm (0,5 in-lbs.) und kleiner oder gleich 1,13 Nm (10 in-lbs.) präzise zu messen.10. The device of claim 9, wherein the device is capable of torque ment forces between greater than or equal to 0.06 Nm (0.5 in-lbs.) and less than or equal to 1.13 Nm (10 in-lbs.) 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die auf Verzerrung reagierende Einrich­ tung, die an den Speichen befestigt ist, des Weiteren auf Oberflächenverzerrung reagiert, die darin durch die axiale Druckkraft induziert wurde.11. The apparatus of claim 10, wherein the distortion responsive device device attached to the spokes, furthermore to surface distortion reacts, which was induced therein by the axial pressure force. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Vorrichtung in der Lage ist, axialen Druckkräften bis zu 1.814,37 kg (4000 lbs.) zu widerstehen. 12. The device of claim 11, wherein the device is capable of axial Withstand compressive forces up to 1,814.37 kg (4000 lbs.).   13. Vorrichtung zum gleichzeitigen Messen von Drehmomentkräften und axialen Druckkräften, wobei die Vorrichtung umfasst:
eine mit einem geerdeten bzw. gelagerten Stützelement verbundene Nabe;
einen Außenrand, der sowohl den Drehmomentkräften als auch den axialen Druckkräften ausgesetzt wird;
eine Vielzahl von Speichen, die den Außenrand und die Nabe verbinden, wobei die Speichen sowohl auf die Drehmomentkräfte als auch auf die axialen Druckkräfte, die auf den Außenrand ausgeübt werden, reagieren; und
eine auf Verzerrung reagierende Einrichtung, die an den Speichen befestigt ist und auf eine darin durch die Drehmomentkräfte und die axialen Druckkräfte induzierte Oberflächenverzerrung reagiert.
13. A device for simultaneously measuring torque forces and axial compressive forces, the device comprising:
a hub connected to a grounded or supported support member;
an outer edge that is subjected to both the torque forces and the axial pressure forces;
a plurality of spokes connecting the outer rim and the hub, the spokes responding to both the torque forces and the axial compressive forces exerted on the outer rim; and
a distortion responsive device attached to the spokes and responsive to surface distortion induced therein by the torque and axial pressure forces.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Speichen eine schwache Achse, die in der Lage ist, die Drehmomentkraft abzufangen bzw. aufzunehmen, und eine starke Achse aufweisen, die in der Lage ist, die axialen Druckkräfte abzufangen bzw. aufzunehmen.14. The apparatus of claim 13, wherein the spokes have a weak axis is able to absorb or absorb the torque force, and a have strong axis that is able to absorb the axial pressure forces or record. 15. Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Vorrichtung in der Lage ist, eine Druckkraft, die bis zu zwei Größenordnungen größer als die Drehmomentkraft ist, abzufangen bzw. aufzunehmen.15. The apparatus of claim 14, wherein the device is capable of Pressure force that is up to two orders of magnitude greater than the torque force, intercept or record. 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Vorrichtung in der Lage ist, Drehmo­ mentkräfte, die kleiner oder gleich 5,65 Nm (50 in-lbs.) sind, präzise zu messen.16. The apparatus of claim 15, wherein the device is capable of torque precisely measure ment forces that are less than or equal to 5.65 Nm (50 in-lbs.). 17. Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Vorrichtung in der Lage ist, einer axialen Druckkraft bis zu 1.814,37 kg (4000 lbs.) zu widerstehen.17. The apparatus of claim 16, wherein the apparatus is capable of one withstand axial thrust up to 1,814.37 kg (4000 lbs.). 18. Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei die Vorrichtung in der Lage ist, Drehmo­ mentkräfte zwischen größer oder gleich 0,06 Nm (0,5 in-lbs.) und kleiner oder gleich 1,13 Nm (10 in-lbs.) präzise zu messen.18. The apparatus of claim 17, wherein the device is capable of torque ment forces between greater than or equal to 0.06 Nm (0.5 in-lbs.) and less than or equal to 1.13 Nm (10 in-lbs.) 19. Vorrichtung zum gleichzeitigen Messen von Drehmomentkräften in zwei Rich­ tungen und axialen Druckkräften, wobei die Vorrichtung umfasst:
eine mit einem geerdeten bzw. gelagerten Stützelement verbundene Nabe;
einen Außenrand, der sowohl bidirektionalen, drehenden Drehmomentkräften als auch axialen Druckkräften ausgesetzt ist;
eine Vielzahl von Speichen, die den Außenrand und die Nabe verbinden, wobei die Speichen sowohl auf die bidirektionalen bzw. sich zwei Richtungen drehenden Drehmomentkräfte als auch auf die axialen Druckkräfte, die auf den Außenrand ausgeübt werden, reagieren; und
eine auf Verzerrung reagierende Einrichtung, die an den Speichen befestigt ist und auf eine darin durch die drehenden Drehmomentkräfte in zwei Richtungen und die axialen Druckkräfte induzierte Oberflächenverzerrung reagiert.
19. Device for simultaneously measuring torque forces in two directions and axial pressure forces, the device comprising:
a hub connected to a grounded or supported support member;
an outer edge that is subjected to both bidirectional, rotating torque forces and axial pressure forces;
a plurality of spokes connecting the outer rim and the hub, the spokes responding to both the bidirectional and bidirectional torque forces and the axial compressive forces applied to the outer rim; and
a distortion responsive device attached to the spokes and responsive to surface distortion induced therein by the rotating torque forces in two directions and the axial pressure forces.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei die Speichen eine schwache Achse, die in der Lage ist, die Drehmomentkraft abzufangen bzw. aufzunehmen, und eine starke Achse aufweisen, die in der Lage ist, die axialen Druckkräfte abzufangen bzw. aufzunehmen.20. The apparatus of claim 19, wherein the spokes have a weak axis is able to absorb or absorb the torque force, and a have strong axis that is able to absorb the axial pressure forces or record. 21. Vorrichtung nach Anspruch 20, wobei die Vorrichtung in der Lage ist, eine Druckkraft, die bis zu zwei Größenordnungen größer als die Drehmomentkraft ist, abzufangen.21. The apparatus of claim 20, wherein the apparatus is capable of Pressure force that is up to two orders of magnitude greater than the torque force, intercept. 22. Vorrichtung nach Anspruch 21, wobei die Vorrichtung in der Lage ist, Drehmo­ mentkräfte in zwei Richtungen, die kleiner oder gleich 5,65 Nm (50 in-lbs.) sind, präzise zu messen.22. The apparatus of claim 21, wherein the device is capable of torque ment forces in two directions that are less than or equal to 5.65 Nm (50 in-lbs.), to measure precisely. 23. Vorrichtung nach Anspruch 22, wobei die Vorrichtung in der Lage ist, einer axialen Druckkraft bis zu 1.814,37 kg (4000 lbs.) zu widerstehen.23. The device of claim 22, wherein the device is capable of one withstand axial thrust up to 1,814.37 kg (4000 lbs.). 24. Vorrichtung nach Anspruch 23, wobei die Vorrichtung in der Lage ist, Drehmo­ mentkräfte zwischen größer oder gleich 0,06 Nm (0,5 in-lbs.) und kleiner oder gleich 1,13 Nm (10 in-lbs.) präzise zu messen.24. The device of claim 23, wherein the device is capable of torque ment forces between greater than or equal to 0.06 Nm (0.5 in-lbs.) and less than or equal to 1.13 Nm (10 in-lbs.) 25. Messwandler zum gleichzeitigen Messen von Drehmomentkräften in zwei Richtungen und axialen Druckkräften, die auf ein Mustermaterial ausgeübt werden, wobei das Mustermaterial zwischen einem ersten Stempelelement bzw. Gesenkelement und einem zweiten Stempelelement bzw. Gesenkelement unter einer axialen Druckkraft eingeschlossen ist und wobei das zweite Stempelelement in Bezug auf das erste Stempelelement schwingt und sich dreht und dadurch das Mustermaterial mit einer Drehmomentkraft in zwei Richtungen beaufschlagt, wobei die Vorrichtung umfasst:
eine mit einem gelagerten bzw. geerdeten Stützelement verbundene Nabe;
einen mit einem ersten Stempelelement verbundenen Außenrand, wobei das erste Stempelelement auf eine schwingende und drehende Kraft sowie auf eine axiale Druckkraft, die von einem zweiten Stempelelement auf das Mustermaterial ausgeübt werden, reagiert;
eine Vielzahl von Speichen, die den Außenrand und die Nabe verbinden, wobei die Speichen auf die schwingende und drehende Kraft und die axiale Druckkraft reagieren; und
eine auf Verzerrung reagierende Einrichtung, die an den Speichen be­ festigt ist, um auf eine Oberflächenverzerrung, die darin von der Drehmomentkraft in zwei Richtungen und der axialen Druckkraft induziert werden, zu reagieren.
25. A transducer for simultaneously measuring torque forces in two directions and axial compressive forces that are exerted on a sample material, the sample material being enclosed between a first stamp element or die element and a second stamp element or die element under an axial compressive force, and wherein the second stamp element vibrates and rotates with respect to the first stamp element, thereby applying a torque force to the pattern material in two directions, the device comprising:
a hub connected to a supported or grounded support member;
an outer edge connected to a first stamp element, the first stamp element responding to an oscillating and rotating force and to an axial compressive force exerted by a second stamp element on the pattern material;
a plurality of spokes connecting the outer rim and the hub, the spokes responding to the oscillating and rotating force and the axial compressive force; and
a distortion responsive device attached to the spokes to respond to surface distortion induced therein by the bidirectional torque force and the axial thrust force.
DE2001156346 2000-11-16 2001-11-16 Measurement transducer for small torques in form of rim linked to hub by spokes with measurement instruments on spokes Withdrawn DE10156346A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US71477200A 2000-11-16 2000-11-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10156346A1 true DE10156346A1 (en) 2002-05-23

Family

ID=24871390

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2001156346 Withdrawn DE10156346A1 (en) 2000-11-16 2001-11-16 Measurement transducer for small torques in form of rim linked to hub by spokes with measurement instruments on spokes

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2002202212A (en)
DE (1) DE10156346A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1698881A1 (en) * 2005-03-05 2006-09-06 Scarabaeus, Mess- und Produktionstechnik Gmbh Method and apparatus for measuring the reological parametres of a viscoelastic compound.
DE102014115616B3 (en) * 2014-10-28 2016-01-07 Werner Stehr Tribologie Torque measuring device

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10451533B2 (en) 2014-03-14 2019-10-22 Wood Coatings Research Group, Inc. Device for measuring drying, curing, film formation, and rheological properties of liquids and films
JP2017203645A (en) 2016-05-09 2017-11-16 ソニー株式会社 Torque sensor and force control type actuator
JP6587323B2 (en) * 2017-12-13 2019-10-09 株式会社昭和測器 Torque detection mechanism
KR102012661B1 (en) * 2018-02-05 2019-08-21 주식회사 에이엘로봇 Torque sensor
JP6976892B2 (en) 2018-03-29 2021-12-08 日本電産コパル電子株式会社 Torque sensor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1698881A1 (en) * 2005-03-05 2006-09-06 Scarabaeus, Mess- und Produktionstechnik Gmbh Method and apparatus for measuring the reological parametres of a viscoelastic compound.
DE102014115616B3 (en) * 2014-10-28 2016-01-07 Werner Stehr Tribologie Torque measuring device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002202212A (en) 2002-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60206284T2 (en) DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING THE CLAMPING POWER OF A MIXING TANK IN A LIQUID MIXER
EP0340316B1 (en) Calibrating device for an internal wind tunnel balance
WO2006136884A1 (en) Device for measuring indirect cable tensions
CH671634A5 (en)
DE102014119485A1 (en) Device for carrying out a bending test
DE6940548U (en) MULTI-COMPONENT FORCE AND TORQUE MEASUREMENT ARRANGEMENT
DE2917169A1 (en) FORCE CELL AND METHOD OF MANUFACTURING IT
DE3331708A1 (en) Arrangement for checking and/or calibrating a torque-measuring device
DE2659692C3 (en) Device for analyzing the dynamic properties of a sample
DE10156346A1 (en) Measurement transducer for small torques in form of rim linked to hub by spokes with measurement instruments on spokes
DE3522453C2 (en)
DE2847295C2 (en) Device for determining the unbalance of a rotating body held by a receptacle of a balancing machine with a bearing stand
DE3705496A1 (en) TORQUE MEASURING DEVICE WITH TWO SOCKETS FOR DIFFERENT AREAS
EP1591766B1 (en) Optical measuring device and force sensor
EP0496969B1 (en) Measuring arrangement for the measurement of forces and torques in a universal joint arrangement
EP1903326B1 (en) Device for determining torsional moments in the submicron Newton metre range
DE4428758C1 (en) Elastic component transfer characteristic measuring device
DE945360C (en) Device for measuring the cutting resistance components during the machining of workpieces
EP1075650B1 (en) Device and method for measuring the stickiness of a flowable medium
EP1044356B1 (en) Force measuring cell
DE4309530A1 (en) Device for dynamic mechanical analysis
DE60108757T2 (en) DEVICE FOR CONTROLLING THE CLAMPING POWER OF A CONTAINER IN A LIQUID MIXER
DE3705471A1 (en) Force-measuring device
DE10058498A1 (en) Device for simultaneous determination of torsion moment and axial force in glass or carbon fiber torsion tests uses strain gauges that are insensitive to vibration interference effects
DE10238077A1 (en) Standard torque measurement unit for standards institute calibration of torque measurement equipment has lever arms with strain gauges and force sensors

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee