-
Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung zur Erfassung von Kräften und Drehmomenten an einer Antriebsvorrichtung. Unter Kräften und Drehmomenten an einer Antriebsvorrichtung werden hier Kräfte und Drehmomente verstanden, die auf die Antriebsvorrichtung wirken oder von der Antriebsvorrichtung ausgeübt werden.
-
Derartige Kräfte und Drehmomente stellen wichtige Messgrößen an Antriebsvorrichtungen dar. Dies gilt insbesondere für Antriebsvorrichtungen von Riemengetrieben, beispielsweise von Schiebetüren. In diesem Fall kann über die Lagerreaktionen an einer Antriebshalterung auf statische und dynamische Riemenkräfte rückgeschlossen werden. Diese wiederum können für die Installation eines Riemens, die Zustandsüberwachung und die Erkennung sicherheitskritischer Zustände genutzt werden.
-
Kräfte und Drehmomente an einem Motor können allgemein als Lagerreaktionen am Stator des Motors bzw. an einer Aufhängung des Motors gemessen werden. Zur Momentenmessung ist dazu das Prinzip der Pendelmaschine bekannt. Dabei wird der Stator des Motors drehbar gelagert und ein von ihm erzeugtes Drehmoment wird mittels einer Kraftmessdose gemessen.
-
Daneben sind feststehende Messflansche zur Drehmomentmessung bekannt, die zwischen einem Motor und einer Motorhalterung montiert werden. Diese Messflansche beruhen auf der Auswertung von Dehnungsmesstreifen auf einem definierten Verformkörper. Ein derartiger Messflansch muss mehrere Zentimeter lang sein, damit eine ausreichend große Verformung eintritt. Solche Messvorrichtungen lassen sich aufgrund ihrer Abmessungen und Kosten nur bedingt in Antriebsvorrichtungen wie Antriebsvorrichtungen von Riemengetrieben integrieren.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Messvorrichtung zur Erfassung von Kräften und Drehmomenten an einer Antriebsvorrichtung, insbesondere an einer Antriebsvorrichtung eines Riemengetriebes, anzugeben.
-
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
-
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Eine erfindungsgemäße Messvorrichtung zur Erfassung von Kräften und Drehmomenten an einer Antriebsvorrichtung umfasst wenigstens ein elastisch verformbares Verbindungselement, über das die Antriebsvorrichtung mit einem von der Antriebsvorrichtung in einer axialen Richtung beabstandeten Referenzobjekt verbunden ist, eine Sensorvorrichtung zur Erfassung von Relativbewegungen der Antriebsvorrichtung gegenüber dem Referenzobjekt mittels wenigstens eines optischen Verlagerungssensors, und eine Auswerteeinheit zur Ermittlung von Kräften und Drehmomenten an der Antriebsvorrichtung anhand von der Sensorvorrichtung erfasster Messdaten.
-
Mit einer derartigen Messvorrichtung können von der Antriebsvorrichtung erzeugte oder auf die Antriebsvorrichtung wirkende Kräfte und Drehmomente auf das Verbindungselement der Messvorrichtung durch dessen Verbindung mit der Antriebsvorrichtung übertragen werden. Durch die elastische Verformbarkeit des Verbindungselements erzeugen die Kräfte und Drehmomente an der Antriebsvorrichtung Relativbewegungen der Antriebsvorrichtung gegenüber dem Referenzobjekt, wenn das mit dem Verbindungselement verbundene Referenzobjekt räumlich fixiert ist. Die Antriebsvorrichtung und das Referenzobjekt bewegen sich dabei soweit relativ zueinander, bis die elastische Verformung des Verbindungselements das jeweils einwirkende Drehmoment und die jeweils einwirkende Kraft kompensiert. Daher sind die Relativbewegungen der Antriebsvorrichtung gegenüber dem Referenzobjekt ein Maß für die Kräfte und Drehmomente an der Antriebsvorrichtung. Diese Relativbewegungen werden durch die Sensorvorrichtung erfasst. Mittels der Auswerteeinheit werden diese erfassten Relativbewegungen zur Ermittlung der sie verursachenden Kräfte und Drehmomente ausgewertet.
-
Die Messvorrichtung ist kostengünstig realisierbar, da geeignete optische Verlagerungssensoren, beispielsweise in optischen Computermäusen verwendete optische Verlagerungssensoren, integrierte Schaltkreise zur Fingerabdruckerkennung oder auch Barcode- oder Matrixscanner, kostengünstig kommerziell verfügbar sind. Ferner ist die Messvorrichtung einfacher realisierbar als beispielsweise Messvorrichtungen mit manuell installierten Dehnungsmessstreifen, da eine Sensorvorrichtung mit optischen Verlagerungssensoren in eine meist ohnehin vorhandene elektronische Baugruppe der Antriebsvorrichtung integriert werden kann. Das optische Messprinzip ist außerdem, insbesondere im Unterschied zu Dehnungsmessstreifen, überlastfähig, verschleißarm und dadurch alterungsbeständig und ermöglicht die gleichzeitige Erfassung von Drehmomenten und Kräften an der Antriebsvorrichtung.
-
Ausgestaltungen der Erfindung sehen vor, dass das Verbindungselement ein sich zwischen der Antriebsvorrichtung und dem Referenzobjekt erstreckendes elastisch verformbares Verbindungsrohr und/oder einen sich zwischen der Antriebsvorrichtung und dem Referenzobjekt erstreckenden elastisch verformbaren Verbindungsstab umfasst.
-
Ein Verbindungselement mit einem elastisch verformbaren Verbindungsrohr bietet den Vorteil, in dem von dem Verbindungsrohr umschlossenen Raum weitere Komponenten der Messvorrichtung, z. B. ein unten beschriebenes Übertragungselement und/oder einen optischen Verlagerungssensor anzuordnen und diese Komponenten dadurch vor Umgebungseinflüssen zu schützen. Ein elastisch verformbarer Verbindungsstab ist besonders einfach, kostengünstig und bauraumsparend als elastisch verformbare Verbindung der Antriebsvorrichtung und des Referenzobjekts realisierbar.
-
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht wenigstens ein Übertragungselement vor, das entweder relativ zu dem Referenzobjekt räumlich fixiert ist und sich entlang der axialen Richtung zwischen dem Referenzobjekt und einem ihm zugeordneten und relativ zu der Antriebsvorrichtung räumlich fixierten optischen Verlagerungssensor erstreckt oder relativ zu der Antriebsvorrichtung räumlich fixiert ist und sich entlang der axialen Richtung zwischen der Antriebsvorrichtung und einem ihm zugeordneten und relativ zu dem Referenzobjekt räumlich fixierten optischen Verlagerungssensor erstreckt, so dass eine Bewegung eines dem optischen Verlagerungssensor zugewandten Endes des Übertragungselements relativ zu dem optischen Verlagerungssensor mittels des optischen Verlagerungssensors erfassbar ist.
-
Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung wird entweder das Referenzobjekt oder die Antriebsvorrichtung an ein Übertragungselement gekoppelt, das eine Relativbewegung der Antriebsvorrichtung gegenüber dem Referenzobjekt für einen optischen Verlagerungssensor der Messvorrichtung erfassbar macht. Dadurch können vorteilhaft größere Entfernungen zwischen der Antriebsvorrichtung und dem Referenzobjekt überbrückt werden, für die ein optischer Verlagerungssensor nicht ausgelegt ist.
-
Eine Weitergestaltung der vorgenannten Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass wenigstens ein Übertragungselement als ein Übertragungsstab oder ein Übertragungsrohr ausgebildet ist, an dessen dem ihm zugeordneten optischen Verlagerungssensor zugewandten Ende eine Messplatte angeordnet ist.
-
Die Ausbildung des Übertragungselements als ein Übertragungsstab oder Übertragungsrohr mit einer an einem Ende angeordneten Messplatte, die einem optischen Verlagerungssensor zugewandt ist, realisiert eine konstruktiv besonders einfache und kostengünstige Form des Übertragungselements.
-
Eine weitere Weitergestaltung der vorgenannten Ausgestaltungen der Erfindung sieht wenigstens zwei jeweils einem optischen Verlagerungssensor zugeordnete Übertragungselemente vor.
-
Diese Weitergestaltung der Erfindung ermöglicht vorteilhaft, durch einen Vergleich der Lageverschiebungen von wenigstens zwei Übertragungselementen gegenüber ihnen jeweils zugeordneten optischen Verlagerungssensoren auf einfache Weise Drehungen und Verschiebungen der Antriebsvorrichtung gegenüber dem Referenzobjekt voneinander zu unterscheiden.
-
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht wenigstens eine optische Abbildungseinheit zur Abbildung einer von einer Messoberfläche ausgesendeten Lichtverteilung auf einen optischen Verlagerungssensor vor.
-
Diese Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht, den erforderlichen Mindestabstand zwischen dem optischen Verlagerungssensor und einer von ihm erfassten Messoberfläche zu erhöhen, indem eine für einen optischen Verlagerungssensor notwendige Abbildung von zu korrelierenden Strukturen erzeugt wird. Dadurch können insbesondere vorteilhaft die oben genannten Übertragungselemente verkürzt werden oder ganz entfallen.
-
Eine weitere besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass wenigstens ein optischer Verlagerungssensor dazu ausgebildet ist, fortlaufend Bilder einer Messoberfläche zu erfassen und aus diesen Bildern einen optischen Fluss und daraus eine Bewegung der Messoberfläche relativ zu dem optischen Verlagerungssensor zu ermitteln.
-
Diese Ausgestaltung der Erfindung zielt vorteilhaft auf die kostengünstige Verwendung kommerziell verfügbarer optischer Verlagerungssensoren zur Erfassung von Bewegungen von Messoberflächen relativ zu optischen Verlagerungssensoren wie beispielsweise auf die Verwendung in optischen Computermäusen verwendeter optischer Verlagerungssensoren.
-
Eine Weitergestaltung der vorgenannten Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Messvorrichtung wenigstens eine Beleuchtungseinheit zur Beleuchtung einer von einem optischen Verlagerungssensor erfassten Messoberfläche aufweist.
-
Dieser Weitergestaltung der Erfindung ermöglicht vorteilhaft die Verwendung optischer Verlagerungssensoren in Umgebungen, die ohne eine ergänzende Beleuchtung nicht ausreichend beleuchtet werden.
-
Weitere Ausgestaltung der Erfindung sehen vor, dass die Sensorvorrichtung dazu ausgebildet ist, von einer elektronischen Baugruppe der Antriebsvorrichtung drahtlos mit Energie versorgt zu werden, und/oder dass die Auswerteeinheit dazu ausgebildet ist, von einer elektronischen Baugruppe der Antriebsvorrichtung drahtlos mit Energie versorgt zu werden.
-
Diese Ausgestaltungen der Erfindungen vermeiden vorteilhaft eine Verkabelung der Sensorvorrichtung und/oder der Auswerteeinheit zu deren Energieversorgung.
-
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Sensorvorrichtung in einer elektronischen Baugruppe der Antriebsvorrichtung integriert ist, und/oder dass die Auswerteeinheit in einer elektronischen Baugruppe der Antriebsvorrichtung integriert ist.
-
Durch diese Ausgestaltung der Erfindung werden vorteilhaft Bauraum und Kosten durch Integration der Sensorvorrichtung und/oder Auswerteeinheit in eine elektronische Baugruppe der Antriebsvorrichtung reduziert.
-
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Sensorvorrichtung und die Auswerteeinheit zu einer drahtlosen Datenübertragung von der Sensorvorrichtung zu der Auswerteeinheit ausgebildet sind.
-
Diese Ausgestaltung der Erfindung vermeidet vorteilhaft eine Verkabelung der Sensorvorrichtung mit der Auswerteeinheit.
-
Die Erfindung sieht ferner vorzugsweise vor, eine erfindungsgemäße Messvorrichtung zur Erfassung von Kräften und Drehmomenten an einer Antriebsvorrichtung eines Riemengetriebes, insbesondere eines Riemengetriebes einer Schiebetür, zu verwenden.
-
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen:
-
1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Antriebsvorrichtung und eines ersten Ausführungsbeispiels einer Messvorrichtung zur Erfassung von Kräften und Drehmomenten an der Antriebsvorrichtung,
-
2 eine Seitenansicht einer Antriebsvorrichtung und eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Messvorrichtung zur Erfassung von Kräften und Drehmomenten an der Antriebsvorrichtung,
-
3 eine Draufsicht auf eine Sensorvorrichtung der in 2 gezeigten Messvorrichtung,
-
4 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Antriebsvorrichtung und eines dritten Ausführungsbeispiels einer Messvorrichtung zur Erfassung von Kräften und Drehmomenten an der Antriebsvorrichtung, und
-
5 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Antriebsvorrichtung und eines vierten Ausführungsbeispiels einer Messvorrichtung zur Erfassung von Kräften und Drehmomenten an der Antriebsvorrichtung.
-
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
-
1 zeigt eine schematische und teilweise geschnittene Seitenansicht einer Antriebsvorrichtung 1 für ein Riemengetriebe und ein erstes Ausführungsbeispiel einer Messvorrichtung 3 zur Erfassung von Kräften und Drehmomenten an der Antriebsvorrichtung 1.
-
Die Antriebsvorrichtung 1 umfasst einen Motor 5 mit einer Motorwelle 7 mit einer sich in einer axialen Richtung erstreckenden Drehachse 12, eine an der Motorwelle 7 angeordnete Riemenscheibe 9 für einen Riemen des Riemengetriebes und einen Motorflansch 11, an dem die Messvorrichtung 3 befestigt ist. Die Riemenscheibe 9 und die Messvorrichtung 3 sind an sich axial gegenüber liegenden Seiten des Motors 5 angeordnet. 1 zeigt das messvorrichtungsseitige Ende der Antriebsvorrichtung 1 und die Messvorrichtung 3 in einer Schnittdarstellung und die Antriebsvorrichtung 1 ansonsten in einer ungeschnittenen Seitenansicht.
-
Die Messvorrichtung 3 umfasst ein elastisch verformbares Verbindungselement 13, über das die Antriebsvorrichtung 1 mit einem axial von ihr beabstandeten Referenzobjekt 15 verbunden ist, eine Sensorvorrichtung 17, ein Übertragungselement 18 und eine Auswerteeinheit 19. Das Referenzobjekt 15 ist beispielsweise eine Wand oder eine räumlich fixierte Halterung für die Messvorrichtung 3 und die Antriebsvorrichtung 1.
-
Das Verbindungselement 13 umfasst ein sich zwischen der Antriebsvorrichtung 1 und dem Referenzobjekt 15 erstreckendes elastisch verformbares Verbindungsrohr 20 und zwei Verbindungsplatten 21, 23, an denen jeweils ein axiales Ende des Verbindungsrohres 20 befestigt ist. Eine erste Verbindungsplatte 21 ist fest mit der Antriebsvorrichtung 1 verbunden, die zweite Verbindungsplatte 23 ist fest mit dem Referenzobjekt 15 verbunden. Beispielsweise ist die erste Verbindungsplatte 21 mittels erster Befestigungselemente 25, beispielsweise Schraubelementen, an dem Motorflansch 11 befestigt und die zweite Verbindungsplatte 23 ist mittels zweiter Befestigungselemente 27, beispielsweise Schraubelementen, an dem Referenzobjekt 15 befestigt.
-
Die Sensorvorrichtung 17 und die Auswerteeinheit 19 sind jeweils in eine elektronische Baugruppe 29 der Antriebsvorrichtung 1 integriert. Die elektronische Baugruppe 29 ist fest in dem Motor 5 angeordnet und beispielsweise als eine senkrecht zur axialen Richtung angeordnete Leiterplatte ausgebildet, auf der neben der Sensorvorrichtung 17 und Auswerteeinheit 19 beispielsweise auch elektronische Bauteile einer Encoder-Elektronik der Antriebsvorrichtung 1 angeordnet sein können.
-
Die Sensorvorrichtung 17 weist einen optischen Verlagerungssensor 31 auf, der im Bereich der Drehachse 12 zur Erfassung von dem Referenzobjekt 15 weg gerichteten Lichts angeordnet ist.
-
Das Übertragungselement 18 ist als ein Übertragungsstab ausgebildet, der an einem ersten, dem Referenzobjekt 15 zugewandten Ende fest mit der zweiten Verbindungsplatte 23 verbunden ist und sich entlang der axialen Richtung zwischen dem Referenzobjekt 15 und dem optischen Verlagerungssensor 31 und durch eine axiale Plattenöffnung 33 in der ersten Verbindungsplatte 21 und eine axiale Flanschöffnung 35 in dem Motorflansch 11 hindurch erstreckt. Alternativ kann das Übertragungselement 18 entsprechend als ein Übertragungsrohr ausgebildet und angeordnet sein.
-
An dem antriebsvorrichtungsseitigen zweiten Ende des Übertragungselements 18 ist zwischen dem optischen Verlagerungssensor 31 und der Flanschöffnung 35 eine Messplatte 37 angeordnet. Die zur axialen Richtung senkrechten Durchmesser der Plattenöffnung 33 und der Flanschöffnung 35 sind größer als der entsprechende Durchmesser des durch sie hindurch verlaufenden Abschnitts des Übertragungselements 18 und so groß gewählt, dass zu erwartende Relativbewegungen der Antriebsvorrichtung 1 gegenüber dem Referenzobjekt 15 keine Berührungen des Übertragungselements 18 mit den Wänden der Plattenöffnung 33 und der Flanschöffnung 35 verursachen. Dadurch verursachen Relativbewegungen der Antriebsvorrichtung 1 gegenüber dem Referenzobjekt 15 entsprechende Relativbewegungen des optischen Verlagerungssensors 31 gegenüber der Messplatte 37 des Übertragungselements 18.
-
Der optische Verlagerungssensor 31 ist dazu ausgebildet, eine ihm zugewandte Messoberfläche 39 der Messplatte 37 zu beleuchten, laufend Bilder der Messoberfläche 39 zu erfassen und daraus durch Auswertung eines optischen Flusses nach dem Prinzip einer optischen Computermaus die Lageänderungen der Messplatte 37 in einer zur axialen Richtung senkrechten Ebene relativ zu seiner eigenen Position zu ermitteln.
-
Durch ein auf die Antriebsvorrichtung 1 einwirkendes oder von der Antriebsvorrichtung 1 erzeugtes axiales Drehmoment wird die Antriebsvorrichtung 1 gegenüber dem Referenzobjekt 15 soweit axial verdreht, bis das Drehmoment durch ein von dem Verbindungsrohr 20 erzeugtes Gegenmoment kompensiert wird. Die Größe dieser Verdrehung ist daher ein Maß für das Drehmoment. Entsprechend bewirkt eine senkrecht zur axialen Richtung auf die Antriebsvorrichtung 1 einwirkende oder von der Antriebsvorrichtung 1 erzeugte Kraft eine zur axialen Richtung senkrechte Verschiebung der Antriebsvorrichtung 1 gegenüber dem Referenzobjekt 15, die ein Maß für die Kraft ist. Die Größen und Richtungen der relativen Verdrehungen bzw. Verschiebungen der Antriebsvorrichtung 1 gegenüber dem Referenzobjekt 15 werden über die korrespondierenden Lageänderungen der Messplatte 37 durch den optischen Verlagerungssensor 31 erfasst. Die von dem optischen Verlagerungssensor 31 erfassten Messdaten werden der Auswerteeinheit 19 zugeführt und von der Auswerteeinheit 19 zur Ermittlung der Drehmomente und Kräfte ausgewertet.
-
2 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Antriebsvorrichtung 1 und ein zweites Ausführungsbeispiel einer Messvorrichtung 3 zur Erfassung von Kräften und Drehmomenten an der Antriebsvorrichtung 1. Die Antriebsvorrichtung 1 ist wie die in 1 gezeigte Antriebsvorrichtung 1 ausgebildet. Die Messvorrichtung 3 unterscheidet sich von dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel durch die Ausbildungen des Verbindungselements 13 und der Sensorvorrichtung 17 sowie durch die Anzahl und Anordnung der Übertragungselemente 18.
-
Das Verbindungselement 13 umfasst statt eines Verbindungsrohres 20 einen sich zwischen der Antriebsvorrichtung 1 und dem Referenzobjekt 15 erstreckenden elastisch verformbaren Verbindungsstab 41 und zwei Verbindungsplatten 21, 23, an denen jeweils ein axiales Ende des Verbindungsstabes 41 befestigt ist. Die Verbindungsplatten 21, 23 sind wie bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ausgebildet und angeordnet. Der Verbindungsstab 41 verläuft in der axialen Richtung koaxial zu der Motorwelle 7 des Motors 5.
-
Die Sensorvorrichtung 17 umfasst zwei optische Verlagerungssensoren 31, die jeweils dem Referenzobjekt 15 zugewandt an sich gegenüber liegenden Randbereichen der ersten Verbindungsplatte 21 angeordnet sind, so dass das antriebsvorrichtungsseitige Ende des Verbindungsstabes 41 mittig zwischen ihnen liegt.
-
Jeder dieser beiden optischen Verlagerungssensoren 31 ist einem Übertragungselement 18 zugeordnet, das sich von der zweiten Verbindungsplatte 23 axial in Richtung des ihm zugeordneten optischen Verlagerungssensors 31 erstreckt. Jedes dieser Übertragungselemente 18 ist wie das Übertragungselement 18 des in 1 gezeigten Ausführungsbeispiels ausgebildet und mit einem Ende fest mit der zweiten Verbindungsplatten 23 verbunden, während an dem zweiten Ende eine Messplatte 37 mit einer dem zugeordneten optischen Verlagerungssensor 31 zugewandten Messoberfläche 39 angeordnet ist.
-
Jeder optische Verlagerungssensor 31 ist wie der optische Verlagerungssensor 31 des in 1 gezeigten Ausführungsbeispiels ausgebildet und erfasst Lageänderungen der Messplatte 37 des Übertragungselementes 18, dem der optische Verlagerungssensor 31 zugeordnet ist. Durch die Anordnung der optischen Verlagerungssensoren 31 an Randbereichen der ersten Verbindungsplatte 21 erzeugen axiale Drehungen der Antriebsvorrichtung 1 gegenüber dem Referenzobjekt 15 relativ große Lageänderungen der Messplatten 37 gegenüber den optischen Verlagerungssensoren 31. Die Anordnung von zwei optischen Verlagerungssensoren 31 an sich gegenüber liegenden Randbereichen ermöglicht ferner, Drehungen der Antriebsvorrichtung 1 gegenüber dem Referenzobjekt 15 leicht von Verschiebungen unterscheiden. Die in 2 gezeigte Messvorrichtung 3 ermöglicht dadurch eine relativ einfache und genaue Auswertung der von den optischen Verlagerungssensoren 31 erfassten Messdaten zur Ermittlung von Drehmomenten und Kräften an der Antriebsvorrichtung 1.
-
3 zeigt eine Draufsicht auf die erste Verbindungsplatte 21 und die beiden optischen Verlagerungssensoren 31 der in 2 gezeigten Messvorrichtung 3. Dargestellt sind ferner Verbindungslöcher 43 in der ersten Verbindungsplatte 21 zur Aufnahme erster Befestigungselemente 25. Ferner sind um die optischen Verlagerungssensoren 31 gestrichelt auf die erste Verbindungsplatte 21 projizierte Konturen der Messplatten 37 sowie zwischen optischen Verlagerungssensor 31 gestrichelt die Kontur des antriebsvorrichtungsseitigen Endes des Verbindungsstabes 41 dargestellt.
-
4 zeigt eine schematische und teilweise geschnittene Seitenansicht einer Antriebsvorrichtung 1 und ein drittes Ausführungsbeispiel einer Messvorrichtung 3 zur Erfassung von Kräften und Drehmomenten an der Antriebsvorrichtung 1. Die Antriebsvorrichtung 1 ist wie die in 1 gezeigte Antriebsvorrichtung 1 ausgebildet. Die Messvorrichtung 3 unterscheidet sich von dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel dadurch, dass der optische Verlagerungssensor 31 nicht in die elektronische Baugruppe 29 integriert ist, sondern zentral an der ersten Verbindungsplatte 21 angeordnet ist. Entsprechend erstreckt sich das Übertragungselement 18 von der zweiten Verbindungsplatte 23 nur innerhalb des Verbindungsrohres 20 bis in die Nähe des optischen Verlagerungssensors 31.
-
Die Sensorvorrichtung 17 dieses Ausführungsbeispiels kann als separates Erfassungsmodul ausgeführt werden. Die elektrische Verbindung zwischen dem Motor 5 bzw. der elektronischen Baugruppe 29 ist in 4 durch den Doppelpfeil zwischen der Sensorvorrichtung 17 und der elektronischen Baugruppe 29 angedeutet und kann z. B. durch Steckverbinder zur Energieversorgung und Datenkommunikation realisiert sein.
-
Optional kann vorgesehen sein, dass die Sensorvorrichtung 17 dazu ausgebildet ist, von der elektronischen Baugruppe 29 der Antriebsvorrichtung 1 drahtlos mit Energie versorgt zu werden und/oder Messdaten drahtlos an die Auswerteeinheit 19 zu übermitteln. Die drahtlose Übertragung von Energie und/oder Messdaten kann dabei in bekannter Weise induktiv, optisch und/oder kapazitiv realisiert sein. Auch dies ist in 4 durch den Doppelpfeil zwischen der Sensorvorrichtung 17 und der elektronischen Baugruppe 29 angedeutet.
-
5 zeigt eine schematische und teilweise geschnittene Seitenansicht einer Antriebsvorrichtung 1 und ein viertes Ausführungsbeispiel einer Messvorrichtung 3 zur Erfassung von Kräften und Drehmomenten an der Antriebsvorrichtung 1. Die Antriebsvorrichtung 1 ist wie die in 1 gezeigte Antriebsvorrichtung 1 ausgebildet. Die Messvorrichtung 3 unterscheidet sich von dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel dadurch, dass sie statt des Übertragungselements 18 eine optische Abbildungseinheit 45 aufweist, mittels derer von einer Messoberfläche 39 der zweiten Verbindungsplatte 23 ausgesendetes Licht auf den optischen Verlagerungssensor 31 fokussiert wird. Die optische Abbildungseinheit 45 umfasst wenigstens eine optische Linse, die beispielsweise wie in 5 gezeigt zwischen der Flanschöffnung 35 und dem optischen Verlagerungssensor 31 angeordnet ist, jedoch auch an einer anderen Position zwischen der zweiten Verbindungsplatte 23 und dem optischen Verlagerungssensor 31 angeordnet sein kann.
-
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
