DE102022001458A1 - Drehmoment-Messkupplung - Google Patents

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DE102022001458A1
DE102022001458A1 DE102022001458.0A DE102022001458A DE102022001458A1 DE 102022001458 A1 DE102022001458 A1 DE 102022001458A1 DE 102022001458 A DE102022001458 A DE 102022001458A DE 102022001458 A1 DE102022001458 A1 DE 102022001458A1
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Martin Reichle
Frank Timmler
Christoph Dropmann
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Chr Mayr GmbH and Co KG
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    • G01L3/00Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G01L3/02Rotary-transmission dynamometers
    • G01L3/04Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
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Abstract

Die Erfindung beschreibt eine Drehmoment-Messkupplung, welche aus einem Stator, einer Dehnungsmesshülse und optional mit dieser per Lamellenanbindungen verbundenen Naben besteht. Die Drehmoment-Messkupplung ist zum Übertragen von Drehmoment, zum Ausgleich von Wellenversatz und zum Messen des übertragenen Drehmoments geeignet. Die Dehnungsmesshülse ist mehrteilig aufgebaut, wobei insbesondere die Dehnhülse von einem Spulenring radial umschlossen und formschlüssig mit einem Flansch verbunden ist. Hierbei weist der Spulenring einen Innendurchmesser auf, welcher kleiner ist als der Außendurchmesser des Flansches.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Drehmoment-Messkupplung, welche zur Übertragung von Drehmoment sowie zum Messen desselben und zur Adaption in einen Antriebsstrang geeignet ist. Die Drehmoment-Messkupplung setzt sich hierbei aus einer Dehnungsmesshülse und vorzugsweise aus zwei drehsteifen, biegeelastischen Wellenkupplungen zusammen. Der Dehnungsmesshülse fällt die Aufgabe der Messung der drehmomentproportionalen Oberflächendehnung mittels Dehnungsmessstreifen zu. Die Dehnung wir dann in ein Drehmoment umgerechnet. Die Wellenkupplungen dienen zur Adaption der Drehmoment-Messkupplung an den Antriebsstrang sowie zum Ausgleich etwaiger axialer, winkliger und lateraler Verlagerungen.
  • Derartige Drehmoment-Messkupplungen werden in industriellen Anwendungen zur Überwachung und Messung des Drehmoments in Antriebssträngen eingesetzt.
  • Aus dem Stand der Technik ist die Patentanmeldung DE 10 2017 004 680 A1 bekannt. Diese beschreibt eine Dehnungsmesshülse, welche für eine genaue Drehmomentmessung per Dehnungsmessstreifen geeignet ist. Durch die Anordnung dieser Dehnungsmessstreifen im Bereich des verjüngten Querschnitts sowie auf den beschriebenen Federelementen wird eine genaue Messung auch bei einer Verlagerung der Wellenachsen zueinander ermöglicht. Es kann an dieser Konstruktion als nachteilig betrachtet werden, dass eine Vielzahl an Dehnungsmessstreifen und Federelementen benötigt werden, was zu hohen Kosten führt. Weiter sind die filigran ausgeführten Federelemente sowie die darauf applizierten Dehnungsmessstreifen nicht vor etwaig schädigenden mechanischen Einflüssen von außen geschützt. Die Gestaltung der Anbindung der Dehnungsmesshülse wird weitgehend offengelassen.
  • In der EP 1 074 826 B1 wird ebenfalls eine Dehnungsmesshülse beschrieben, welche durch ihre Gestaltung und die Verwendung von Scherkraftmesswertaufnehmern eine hohe Messgenauigkeit erreichen soll. Die Scherkraftmesswertaufnehmer sollen in Bereichen mit einer reduzierten Wandstärke wahlweise am Außendurchmesser oder am Innendurchmesser angebracht sein. Weiter ist beschrieben, dass einer der Flansche als geschlossenes Teil ohne Durchgangsbohrung ausgebildet ist. Die Applikation der Scherkraftmesswertaufnehmer am Innendurchmesser ist auf Grund der schlechteren Zugänglichkeit aufwändiger und somit mit höheren Kosten verbunden. Weiter ist durch die geschlossene Bauform keine axiale Durchführung durch die Dehnungsmesshülse möglich.
  • Weiter wird in der DE 101 14 338 B4 eine Drehmoment-Messkupplung beschrieben, welche einen in besonderer Weise gestalteten Adaptionsflansch beschreibt, welcher als Bindeglied von der Dehnungsmesshülse zur Wellenkupplung dient. Der Adaptionsflansch soll durch eine Wellenverlagerung verursachte parasitäre Kräfte, welche auf die Dehnungsmesshülse wirken und die Messgenauigkeit herabsetzen, reduzieren. Nachteilig an der beschriebenen Ausführung ist, dass die Gestaltung des Adaptionsflanschs mit hohen Herstellungskosten verbunden ist.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Drehmoment-Messkupplung so auszubilden, dass sie kostengünstig und für den Einsatz zur Prozessüberwachung in industriellen Anwendungen geeignet und entsprechend robust ist. Weiter sollen eine einfache Wellenanbindung sowie eine axiale Durchführung durch die Drehmoment-Messkupplung möglich sein.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Haupanspruchs und des Nebenanspruchs gelöst. Darüber hinaus sind weitere vorteilhafte Ausführungsformen in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Die Drehmoment-Messkupplung setzt sich aus mehreren Komponenten zusammen. Zentraler Bestandteil ist die Dehnungsmesshülse, welche wiederum eine Dehnhülse aufweist. Die Dehnhülse verfügt über einen abschnittsweise verjüngten, als Hülsenabschnitt bezeichneten Querschnitt entlang ihrer axialen Erstreckung. Wird mit der Drehmoment-Messkupplung ein Drehmoment übertragen, so kommt es im Bereich des verjüngten Hülsenabschnitts zu der größten elastischen Deformation, welche von den am Außendurchmesser im Bereich des Hülsenabschnitts applizierten Dehnungsmessstreifen erfasst und gemessen wird. Einseitig weist die Dehnhülse am Ende ihrer axialen Erstreckung eine Flanschform auf, welche zur Anbindung eines Lamellenpakets geeignet ist. Die Flanschform weist hierfür stirnseitig auf einem Teilkreis in Umfangsrichtung abwechselnd Ausnehmungen und Gewindebohrungen mit jeweils einer Radiensenkung auf.
  • Auf der anderen Seite ist die Dehnhülse mit Gewindebohrungen auf der Stirnseite mit einem kleineren Teilkreis als dem des Lamellenpakets ausgeführt. Ebenfalls ist die Dehnhülse auf dieser Seite mit einem Zapfen, welcher zur Zentrierung dient, versehen. Über diesen Zapfen ist ein Flansch zentriert, welcher mittels Befestigungsschrauben mit der Dehnhülse fest verbunden ist. Auch dieser Flansch weist Gewindebohrungen mit Radiensenkungen sowie Ausnehmungen auf, die zur Anbindung des Lamellenpakets geeignet sind.
  • Alternativ kann sowohl die Dehnhülse, als auch der Flansch mit Bohrungen ohne Radiensenkungen ausgeführt sein, welche sich für eine direkte Verschraubung, ohne dazwischen liegenden Lamellenpakten, an eine weitere Komponente eignen.
  • Um die übertragbaren Drehmomente der Drehmoment-Messkupplung durch den kleineren Teilkreis der Flanschverbindung zwischen der Dehnhülse und dem Flansch im Vergleich zum Teilkreis der Lamellenpakete nicht reduzieren zu müssen, kann eine oder beide Berührflächen einer Strahlbehandlung unterzogen werden, welche zu einer Steigerung der übertragbaren Drehmomente führt. Alternativ kann auch eine Scheibe, welche eine erhöhte Oberflächenrauigkeit aufweist und so die übertragbaren Drehmomente dieser Flanschverbindung steigert, eingesetzt werden.
  • Darüber hinaus ist ein Spulenring, welcher vorzugsweise aus einem Kunststoff, einem faserverstärkten Material oder aus einer Aluminiumlegierung gefertigt ist, auf die Dehnhülse aufgepresst oder mit dieser verklebt. Hierbei weist der Spulenring einen Innendurchmesser auf, welcher kleiner ist, als der Außendurchmesser des Flansches, welcher mit der Dehnhülse verbunden ist. Der Spulenring übernimmt mehrere Funktionen, wobei er nicht an der Drehmomentübertragung beteiligt ist. Der Spulenring dient zur Aufnahme eines Schutzrohrs, welches an dessen Außendurchmesser im Bereich des Spulenrings mit einer Absorberfolie versehen ist. Das Schutzrohr ist auf eine Aufnahme im Spulenring aufgepresst oder mit dieser verklebt. Auf der anderen Seite des Schutzrohrs ragt dieses axial in eine Rohraufnahme der Dehnhülse hinein. In der Rohraufnahme ist das Schutzrohr in einem im wesentlichen U-förmigen Kunststoff oder Gummiring oder einem Ring aus einem anderen Dichtungsmaterial eingebettet. Das Schutzrohr überträgt kein Drehmoment. Es dient als Berührschutz und in Kombination mit der Rohraufnahme als Abdichtung für die Dehnungsmessstreifen. Somit sind die Dehnungsmessstreifen vor Berührungen und vor Verunreinigungen geschützt. Das Schutzrohr ist vorzugsweise aus einer Aluminiumlegierung, einem Kunststoff oder einem faserverstärkten Material gefertigt.
  • Weiter dient der Spulenring als Träger für eine Magnetspule, welche mittels einer Vergussmasse fest in den Spulenring eingebettet und mit dieser abgedichtet ist. Die Magnetspule ist wiederum elektrisch mit einer Leiterplatte verbunden, welche ebenfalls mittels einer Vergussmasse in den Spulenring eingebettet und abgedichtet ist. Für eine einfachere Montage kann die Leiterplatte im Zuge des Montagevorgangs zunächst über Spreiznieten aus einem Kunststoff vormontiert sein.
  • Die Magnetspule dient zur Energieversorgung der Leiterplatte. Die Leiterplatte ist wiederum mit den Dehnungsmessstreifen verbunden. Zu diesem Zweck ist der Spulenring mit mindestens einer Ausnehmung am Innendurchmesser versehen, welche als Kabeldurchführung dient.
  • Radial beabstandet befindet sich auf der Höhe des Spulenrings ein Stator. Der radiale Abstand zwischen Spulenring und Stator beträgt vorzugsweise 1 mm bis 10 mm. Der Stator beinhaltet einen magnetischen Kreis, welcher zur induktiven Energieübertragung in die Spule im Spulenring geeignet ist. Darüber hinaus befindet sich im Stator ein Funkempfänger zum Empfangen von Daten, welche von der Leiterplatte übertragen werden. Die Daten können aus dem Stator als analoges Signal und/oder als digitales Signal per Ethernet Anschluss ausgelesen werden. Auch drahtlose Verbindungen per Wireless-LAN oder Bluetooth sind möglich.
  • Die Leiterplatte beinhaltet einen Spannungsregler zur Energieversorgung der Dehnungsmessstreifen. Weiter beinhaltet die Leiterplatte einen Controller, welcher zur Aufbereitung der Signale dient, welche von den Dehnungsmessstreifen an die Leiterplatte übertragen werden. Die aufbereiteten Signale werden dann per Funk an den Stator gesendet. Darüber hinaus kann die Platine auch einen Beschleunigungssensor aufweisen, welcher vorzugsweise Beschleunigungen in 3 Achsen aufnehmen kann. So können mit der Drehmoment-Messkupplung neben dem übertragenen Drehmoment auch Schwingungen und Drehbeschleunigungen überwacht und gemessen werden.
  • In axialer Richtung kann die Dehnungsmesshülse einseitig oder beidseitig mit einem Lamellenpaket verschraubt sein. Das Lamellenpaket, setzt sich aus jeweils mindestens einer Lamelle, welche auf einem Teilkreis mehrere gleich beabstandete Bohrungen aufweist, zusammen. Die Bohrungen sind wechselseitig mit Bundbuchsen und Ringen versehen. Diese dienen als Zentrierungen für die wechselseitige Verschraubung der Lamellenpakete mit der Dehnungsmesshülse und mit den Naben. In dieser Konstellation ergibt jede Nabe zusammen mit dem Lamellenpaket und der Dehnungsmesshülse eine gelenkige Wellenkupplung, welche im Bereich des jeweiligen Lamellenpakts drehsteif aber axial elastisch und biegeelastisch ausgeführt sind. So kann ein axialer, lateraler und winkliger Versatz zwischen den Wellen ausgeglichen werden.
  • Die Naben, welche das Bindeglied zwischen der Drehmoment-Messkupplung und den Wellen darstellen können, können von unterschiedlicher Bauform sein. Wichtig hierbei ist, dass spielfreie Anbindungen an die Wellen verwendet werden. So können durch Spiel verursachte Drehmomentstöße vermieden und die Lebensdauer der Drehmoment-Messkupplung erhöht werden. Besonders gut geeignet sind Spannringnaben, Klemmringnaben, Klemmnaben oder Schrumpfscheibennaben. Ebenfalls verwendbar sind Halbschalennaben oder einfache Flanschverbindungen.
  • Darüber hinaus ist es ebenfalls möglich die Dehnungsmesshülse in Kombination mit oder auch ohne einer Lamellenanbindung mit einer Überlastkupplung zu verbinden, welche dann nicht nur den Antriebsstrang, sondern auch die Drehmoment-Messkupplung vor einer Überlastung schützt.
  • Hierfür sind sowohl freischaltende Überlastkupplungen, als auch Rutschkupplungen geeignet. Ebenfalls können hierfür auch Schlingfederkupplungen, Durchrastkupplungen oder Synchronkupplungen verwendet werden.
  • Die geringe Anzahl an Bauteilen und insbesondere der teilbare Aufbau der aus Dehnhülse und Flansch bestehenden Dehnungsmesshülse führen zu einem besonders kostengünstigen Aufbau. Die Teilbarkeit ermöglicht es, die Dehnungsmessstreifen im Montageprozess frühzeitig auf die Dehnhülse zu applizieren, während der Außendurchmesser der Dehnhülse noch gut zugänglich ist. Erst zu einem späteren Zeitpunkt wird der Spulenring samt Schutzrohr auf der Dehnhülse angeordnet.
  • Ebenso können vorab am losen Spulenring bereits das Schutzrohr vormontiert und die Spule eingebaut und vergossen werden. Im nicht montierten Zustand des Spulenrings sind diese Schritte besonders einfach und kostengünstig umsetzbar.
  • Im Anschluss, wenn der Spulenring auf der Dehnhülse angebracht ist, wird die Leiterplatte vormontiert und mit Hilfe der Spreiznieten in Position gehalten. In diesem Stadium kann die Verdrahtung an der Leiterplatte, also deren Verbindung mit den Dehnungsmessstreifen und mit der Spule, vorgenommen werden, bevor diese ebenfalls vergossen wird.
  • Erst nach diesen Montageschritten wird der Flansch mit der Dehnhülse verbunden. Danach erfolgt die Verschraubung der Dehnungsmesshülse mit den Lamellenpaketen und den Nabenflanschen.
  • Ein etwaiger Wellenversatz kann durch die eingelenkige oder zweigelenkige Ausführung der Drehmoment-Messkupplung mit einem oder zwei Lamellenpaketen ausgeglichen werden. Trotz dieses Ausgleichs kommt es zu resultierenden Reaktionskräften in der Dehnhülse, welche die Messgenauigkeit der Dehnungsmessstreifen beeinflussen. Um dem entgegen zu wirken sind am Umfang der Dehnhülse im Bereich des Hülsenabschnitts eine, zwei, drei, vorzugsweise jedoch 4 oder mehr Dehnungsmessstreifen vorgesehen. Durch die Verwendung von mehreren Dehnungsmessstreifen wird die Messgenauigkeit wiederum verbessert.
  • Die Dehnungsmessstreifen befinden sich auf dem Außendurchmesser der Dehnhülse im Bereich des Hülsenabschnitts. Vor einer unbeabsichtigten Berührung oder vor eindringenden Medien sind diese durch die Dehnhülse selbst sowie durch das Schutzrohr und dessen Abdichtung durch die Rohraufnahme geschützt. Am Innendurchmesser der Dehnhülse befinden sich keine Dehnungsmessstreifen und keine Verkabelungen, so dass durch den Innenraum der Drehmoment-Messkupplung beispielsweise eine Verkabelung axial hindurchgeführt werden kann, ohne die Funktion der Drehmoment-Messkupplung durch eine unbeabsichtigte Berührung der Dehnungsmessstreifen zu gefährden.
  • Da der Spulenring als geschlossener und nicht teilbarer Ring ausgeführt ist und auf Grund der eingesetzten Werkstoffe über ein verhältnismäßig geringes Massenträgheitsmoment verfügt, ist die zulässige Drehzahl des Spulenrings gegenüber der zulässigen Drehzahl der Naben und Lamellenpakete nicht, oder nur in einem geringen Maße einzuschränken.
  • Es zeigen:
    • 1 Drehmoment-Messkupplung mit Spannringnaben im Vollschnitt
    • 1.1 Detailansicht der Lamellenanbindung im Vollschnitt
    • 1.2 Detailansicht des Spulenrings im Vollschnitt
    • 2 Drehmoment-Messkupplung mit einer Klemmringnabe und einer Klemmnabe im Vollschnitt sowie die Vollschnitte B-B und C-C der Naben
  • In 1 ist eine Drehmoment-Messkupplung (1) im Vollschnitt dargestellt. Diese setzt sich aus einer Dehnungsmesshülse (1.1) und mit dieser über Lamellenanbindungen (2) verbundene Naben (3) zusammen. In der dargestellten Form sind die Naben (3) als sogenannte Spannringnaben ausgeführt, welche das Bindeglied zu den nicht dargestellten Wellenenden bilden. Im radialen Abstand (S) zum Spulenring (1.4) ist der Stator (4) angeordnet.
  • Die Naben (3) sind zur Dehnungsmesshülse (1.1) hin mit einem Nabenflansch (3.1) ausgeführt, welcher für eine Lamellenanbindung (2) geeignet ist. Der Spannring (3.3) wird mit Hilfe der Spannschrauben (3.4) auf den konusförmigen Abschnitt der Spannringnabe (3.2) gezogen, so dass sich die Spannringnabe (3.2) elastisch deformiert und sich radial verjüngt. Auf diese Weise werden die nicht dargestellten Wellenenden in den Naben (3) spielfrei geklemmt.
  • Die Lamellenanbindungen (2) entstehen durch eine wechselseitige Verschraubung der Lamellenpakete (2.1) mit den Nabenflanschen (3.1) und der Dehnungsmesshülse (1.1) sowie dem Flansch (1.13) über die dafür vorgesehenen Gewindebohrungen mit Radiensenkungen (1.18).
  • Die Dehnungsmesshülse (1.1) ist mehrteilig aufgebaut und besteht aus einer Dehnhülse (1.2) und einem Flansch (1.13). Die Dehnhülse (1.2) ist in Richtung des Flansches (1.13) mit Gewindebohrungen (1.14) und einem Zapfen (1.19) versehen. Der Flansch (1.13) ist auf dem Zapfen (1.19) zentriert und mit Hilfe der Befestigungsschrauben (1.15) mit der Dehnhülse (1.2) verschraubt. Um das übertragbare Drehmoment der Verbindung zwischen der Dehnhülse (1.2) und dem Flansch (1.13) zu erhöhen, kann zwischen den Bauteilen eine reibwertsteigernde Scheibe, welche in der 1 nicht dargestellt ist, eingesetzt sein. Ebenfalls ist es möglich, die Rauigkeit des Flansches (1.13) und / oder der Dehnhülse (1.2) im Bereich der Berührfläche (1.16) im Zuge einer Oberflächenbearbeitung so zu modifizieren, dass sich ebenfalls ein höherer Reibbeiwert ergibt, welcher zu einem höheren übertragbaren Drehmoment führt.
  • Der Spulenring (1.4) ist fest mit der Dehnhülse (1.2) verbunden. Das Schutzrohr (1.5) ist wiederum fest mit dem Spulenring (1.4) verbunden. Auf der vom Spulenring (1.4) abgewandten Seite der Dehnhülse (1.2) ragt das Schutzrohr (1.5) axial in die Rohraufnahme (1.6) der Dehnhülse (1.2) hinein. In der Rohraufnahme (1.6) ist das Schutzrohr (1.5) mit einer berührenden Abdichtung versehen oder elastisch vergossen.
  • Das Schutzrohr (1.5) zusammen mit der Rohraufnahme (1.6), der Dehnhülse (1.2) und dem Spulenring (1.4) bilden somit einen vor Berührungen geschützten und abgedichteten Raum um den Außendurchmesser der Dehnhülse (1.2) im Bereich des Hülsenabschnitts (1.3).
  • In diesem Bereich des Hülsenabschnitts (1.3) sind die Dehnungsmessstreifen (1.12) auf dem Außendurchmesser der Dehnhülse (1.2) appliziert. Die Verkabelung der Dehnungsmessstreifen (1.12) mit der Leiterplatte (1.10), welche in 1 nicht dargestellt ist, verläuft durch die Kabeldurchführung (1.20) des Spulenrings (1.4).
  • Der Spulenring (1.4) weist einen Innendurchmesser auf, welcher kleiner ist als der Außendurchmesser des Flansches (1.13). Darüber hinaus ist der Spulenring (1.4) ein geschlossener und nicht teilbarer Ring.
  • In 1.1 ist der Detailausschnitt A aus 1 dargestellt, welcher Einzelheiten der Baugruppe des Spulenrings darstellt. Das Schutzrohr (1.5), welches fest mit dem Spulenring (1.4) verbunden ist, weist auf dessen Außendurchmesser im Bereich des Spulenrings (1.4) eine Absorberfolie (1.7) auf. Die Leiterplatte (1.10), welche im Zuge des Montageprozesses mit Spreiznieten (1.11) im Spulenring (1.4) fixiert wurde, ist mit einer Vergussmasse (1.9) vergossen.
  • Die Spule (1.8) ist ebenfalls in den Spulenring (1.4) eingesetzt und mit der Vergussmasse (1.9) vergossen. Die Spule (1.8) ist mit der Leiterplatte (1.10) verdrahtet, was in der 1.1 nicht dargestellt ist.
  • In 1.2 ist der Detailausschnitt B aus 1 dargestellt auf welchem eine exemplarische Lamellenanbindung (2) zu sehen ist. Das Lamellenpaket (2.1) ist mit Schrauben (2.5) und Muttern (2.6) mit dem Nabenflansch (3.1) verschraubt.
  • Das Lamellenpaket (2.1) ist aus mindestens jeweils einer, vorzugsweise jedoch aus zwei oder mehr Lamellen (2.2) zusammengesetzt. Die Lamellen (2.2) sind spielfrei über die Bundbuchsen (2.3) und die Ringe (2.4) miteinander verbunden.
  • In 2 ist ebenfalls eine Drehmoment-Messkupplung (1) im Vollschnitt dargestellt zusammen mit den Vollschnitten B-B und C-C durch die Klemmnabe (5) und die Klemmringnabe (6). Der Aufbau der Dehnungsmesshülse (1.1) mit der Dehnhülse (1.2), dem Flansch (1.3), dem Spulenring (1.4) und dem Schutzrohr (1.5) unterscheiden sich nicht zum beschriebenen Aufbau in 1. In 2 sind jedoch Alternativen zu den Naben (3) für die Anbindung der Drehmoment-Messkupplung (1) an die Wellenenden dargestellt. Auf der linken Seite ist eine Klemmnabe (5) über eine Lamellenanbindung (2) mit der Dehnungsmesshülse (1.1) verbunden. Die Klemmnabe (5) weist einen Klemmnabenschlitz (5.1) auf, welcher sich sowohl in axialer, wie auch in radialer Richtung abschnittsweise durch den Klemmnabenflansch (5.4) erstreckt. Weiter weist der Klemmnabenflansch (5.4) eine Klemmnabenbohrung (5.3) mit Innengewinde auf. Unter der Verwendung der Klemmnabenschraube (5.2), kann der Klemmnabenflansch (5.4) elastisch deformiert werden, so dass sich der Innendurchmesser der Klemmnabe (5) verjüngt und so eine Welle, welche in 2 nicht dargestellt ist, spielfrei in der Klemmnabe (5) geklemmt wird.
  • Auf der rechten Seite der Drehmoment-Messkupplung (1) ist eine Klemmringnabe (6) dargestellt. Diese setzt sich aus einem Klemmringnabenflansch (6.1), welcher über eine Lamellenanbindung (2) mit der Dehnungsmesshülse (1.1) verbunden ist, sowie aus einem Klemmring (6.3) zusammen. Der Klemmringnabenflansch (6.1) weist mindestens einen sich axial erstreckenden Klemmringnabenschlitz (6.2) auf. Im Bereich des Klemmringnabenschlitzes (6.2) ist auf den Klemmnabenflansch (6.1) ein Klemmring (6.3) aufgesetzt. Der Klemmring (6.3) ist durch einen Klemmringschlitz (6.6) unterbrochen. Im Bereich des Klemmringschlitzes (6.6) ist mindestens eine Klemmringbohrung (6.5) mit Innengewinde angeordnet. Mit Hilfe der Klemmringschraube (6.4) kann der Klemmring (6.3) und mit diesem der Klemmringnabenflansch (6.1) elastisch verformt und somit verjüngt werden. Auf diese Weise kann eine in 2 nicht dargestellte Welle spielfrei geklemmt werden.
  • Bezugszeichenliste:
  • A
    Wellenachse
    S
    Abstand
    1
    Drehmoment-Messkupplung
    1.1
    Dehnungsmesshülse
    1.2
    Dehnhülse
    1.3
    Hülsenabschnitt
    1.4
    Spulenring
    1.5
    Schutzrohr
    1.6
    Rohraufnahme
    1.7
    Absorberfolie
    1.8
    Spule
    1.9
    Vergussmasse
    1.10
    Leiterplatte
    1.11
    Spreizniet
    1.12
    Dehnungsmessstreifen
    1.13
    Flansch
    1.14
    Gewindebohrung
    1.15
    Befestigungsschraube
    1.16
    Berührfläche
    1.17
    Ausnehmung
    1.18
    Gewindebohrung mit Radiensenkung
    1.19
    Zapfen
    1.20
    Kabeldurchführung
    2
    Lamellenanbindung
    2.1
    Lamellenpaket
    2.2
    Lamelle
    2.3
    Bundbuchse
    2.4
    Ring
    2.5
    Schraube
    2.6
    Mutter
    3
    Nabe
    3.1
    Nabenflansch
    3.2
    Spannringnabe
    3.3
    Spannring
    3.4
    Spannschraube
    4
    Stator
    5
    Klemmnabe
    5.1
    Klemmnabenschlitz
    5.2
    Klemmnabenschraube
    5.3
    Klemmnabenbohrung
    5.4
    Klemmnabenflansch
    6
    Klemmringnabe
    6.1
    Klemmringnabenflansch
    6.2
    Klemmringnabenschlitz
    6.3
    Klemmring
    6.4
    Klemmringschraube
    6.5
    Klemmringbohrung
    6.6
    Klemmringschlitz
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102017004680 A1 [0003]
    • EP 1074826 B1 [0004]
    • DE 10114338 B4 [0005]

Claims (12)

  1. Drehmoment-Messkupplung (1) bestehend aus einem Stator (4) und einer drehmomentübertragenden Dehnungsmesshülse (1.1) dadurch gekennzeichnet, dass die Dehnungsmesshülse (1.1) mehrteilig aus einer Dehnhülse (1.2) und einem daran befestigten Flansch (1.13) aufgebaut ist, wobei ein Spulenring (1.4) die Dehnhülse (1.2) axial abschnittsweise und radial umschließt und hierbei einen Innendurchmesser aufweist, welcher geringer als der Außendurchmesser des Flansches (1.3) ist.
  2. Drehmoment-Messkupplung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dehnungsmesshülse (1.1) einseitig oder beidseitig über eine Lamellenanbindung (2) mit einer Nabe (3, 5, 6) verbunden ist.
  3. Drehmoment-Messkupplung (1) nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenring (1.4) aus einer Aluminiumlegierung oder aus einem Kunststoff oder aus einem faserverstärkten Material besteht.
  4. Drehmoment-Messkupplung (1) nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenring (1.4) auf die Dehnhülse (1.2) aufgepresst oder aufgeklebt ist.
  5. Drehmoment-Messkupplung (1) nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenring (1.4) ein geschlossener, nicht teilbarer Ring ist.
  6. Drehmoment-Messkupplung (1) nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenring (1.4) als Träger für die Spule (1.8) und für die Leiterplatte (1.10) dient.
  7. Drehmoment-Messkupplung (1) nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schutzrohr (1.5) konzentrisch zur Dehnhülse (1.2) zwischen dem Spulenring (1.4) und der Dehnhülse (1.2) angeordnet ist und dieses den Hülsenabschnitt (1.3) radial nach außen umschließt.
  8. Drehmoment-Messkupplung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzrohr (1.5) zusammen mit einer Rohraufnahme (1.6) der Dehnhülse (1.2) und durch eine Vergussmasse (1.9) im Spulenring (1.4) dicht abschließt, so dass keine flüssigen, staubförmigen oder viskosen Stoffe in den Raum zwischen dem Schutzrohr (1.5) und der Dehnhülse (1.2) eindringen können.
  9. Drehmoment-Messkupplung (1) nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die drehsteife und biegeelastische Lamellenanbindung (2) zwischen den Naben (3, 5, 6) und der Dehnungsmesshülse (1.1) einen winkligen, lateralen und axialen Versatzausgleich ermöglicht.
  10. Drehmoment-Messkupplung (1) nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellenanbindung (2) zwischen den Naben (3, 5, 6) und der Dehnungsmesshülse (1.1) spielfrei ist.
  11. Drehmoment-Messkupplung (1) nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (1.10) einen Beschleunigungssensor beinhaltet, welcher zur Messungen von Schwingungen geeignet ist.
  12. Verfahren zur Montage einer Drehmoment-Messkupplung (1) bestehend aus einem Stator (4) und einer drehmomentübertragenden Dehnungsmesshülse (1.1) dadurch gekennzeichnet, dass zunächst das Schutzrohr (1.5) mit dem Spulenring (1.4) verbunden wird, dass anschließend die Spule (1.8) in den Spulenring (1.4) eingefügt und mit der Vergussmasse (1.9) vergossen wird, dass erst anschließend der Spulenring (1.4) auf der Dehnhülse (1.2) positioniert wird, woraufhin die Leiterplatte (1.10) in den Spulenring (1.4) eingebracht und mit der Spule (1.8) und den Dehnungsmessstreifen (1.12) verdrahtet wird, bevor auch die Leiterplatte (1.10) mit der Vergussmasse (1.9) vergossen wird und dass anschließend der Flansch (1.13) drehmomentübertragend mit der Dehnungsmesshülse (1.2) verbunden wird.
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