DE19641228A1 - Vorrichtung zur Drehmomentmessung - Google Patents
Vorrichtung zur DrehmomentmessungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Drehmo
mentmessung, insbesondere für Trainingsgeräte, beispielswei
se Fahrrad-Trainingsgeräte, Ergometer oder ähnliches.
Trainingsgeräte werden in unterschiedlichster Form einge
setzt, beispielsweise als reine Trainingsgeräte zum Fitneß-
oder Leistungstraining oder als Reha-Geräte. Dabei spielt
weniger die körperliche Bewegung eine Rolle, als vielmehr
das gezielte Leistungstraining. Die Benutzer müssen somit
eine exakt festlegbare, reproduzierbare Belastung erfahren,
um insbesondere auch diagnostische medizinische Ergebnisse
beurteilen und vergleichen zu können. Aus diesem Grunde sind
unterschiedliche Genauigkeitsanforderungen von Ergometern
festgelegt worden, in der Bewegungstherapie ist eine Genau
igkeit von 10% gefordert, während auf dem Gebiet der Heil
kunde verwendbare Ergometer eine Genauigkeit von 5% erfüllen
müssen.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen ver
wenden sehr aufwendige Meß- und Regelsysteme, bei welchen
kontinuierlich die Leistung gemessen und abhängig hiervon
der Ergometer nachgeregelt wird.
Ein weiteres Problem ergibt sich hinsichtlich der Kalibrie
rungen von Ergometern, insbesondere nach längerer Verwen
dungszeit. Zusätzlich ist die Genauigkeit der Vorrichtungen
beeinflußt durch Fremdeinflüsse, wie beispielsweise Verwin
dungen des Rahmens, Störimpulse oder ähnliches. Die aus dem
Stand der Technik bekannten Vorrichtungen sind deshalb mit
aufwendigen elektronischen Schaltungen zum Ausgleich dieser
Meßfehler ausgerüstet. Dies führt zu einem beträchtlichen
Herstellungsaufwand, der sich auch in den Kosten widerspie
gelt.
Die bekannten Meßvorrichtungen messen das Drehmoment stets
an der Antriebsachse. Zur Übertragung der Meßergebnisse sind
Schleifringe etc. erforderlich, die verschleissen und somit
zu Übertragungsfehlern führen können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
zur Drehmomentmessung zu schaffen, welche bei einfachem Auf
bau und einfacher, störungssicherer Betriebsweise eine auch
höchsten Anforderungen gerecht werdende Drehmomentmessung
ermöglicht und welche einfach kalibrierbar ist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die
Vorrichtung eine Antriebswelle und ein Abtriebselement um
faßt, die sowohl gemeinsam um eine gemeinsame Achse drehbar
sind, als auch um diese Achse relativ zueinander verdreht
werden können. Die Antriebswelle und das Abtriebselement
sind zur Kraftübertragung mittels zumindest einem elasti
schen Element gekoppelt. Weiterhin ist eine Meßeinrichtung
vorgesehen, um die Relativ-Drehbewegung zwischen der An
triebswelle und dem Abtriebselement zu messen. Die Meßein
richtung ist mit einer Recheneinheit zur Berechnung des
Drehmoments verbunden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich durch eine
Reihe erheblicher Vorteile aus. Da erfindungsgemäß eine
Relativ-Verdrehung zwischen der Antriebswelle und dem Ab
triebselement gemessen wird, welche in Abhängigkeit von dem
aufgebrachten Drehmoment steht, kann die Messung mit hoher
Genauigkeit erfolgen. Da die Relativ-Verdrehung zwischen der
Antriebswelle und dem Abtriebselement gegen die Kraft des
zumindest einen elastischen Elements erfolgt, ist sicherge
stellt, daß sich während des Betriebs ein Zustand einstellt,
der bei einem konstant aufgebrachten Drehmoment zu einer
bestimmbaren Relativ-Positionierung zwischen der Antriebs
welle und dem Abtriebselement führt.
Erfindungsgemäß erfolgt die Messung des Drehmoments in di
rekter Zuordnung zur Antriebsachse, so daß Fremdeinflüsse,
beispielsweise Verwindungen des Rahmens das Meßergebnis
nicht verfälschen können.
In einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung
ist vorgesehen, daß die Meßeinrichtung als optische Meßein
richtung ausgebildet ist. Bei dieser Art der Ausgestaltung
der Vorrichtung sind keine mechanischen Meßwert-Übertra
gungseinrichtungen, beispielsweise Schleifringe etc. erfor
derlich. Hierdurch wird die Vorrichtung insgesamt störungs
unanfällig und kann im wesentlichen wartungsfrei arbeiten.
Um die optische Messung mit hoher Genauigkeit und störungs
frei durchführen zu können, ist es vorteilhaft, wenn die
Meßeinrichtung zwei mit Kodierungen versehene Scheiben auf
weist, von denen eine mit der Antriebswelle und die andere
mit dem Abtriebselement verbunden ist. Durch das Zusammen
wirken der Kodierungen kann die Relativ-Verdrehung zwischen
der Antriebswelle und dem Abtriebselement exakt ermittelt
werden. Durch die noch zu beschreibende Ausgestaltung der
Meßeinrichtung ergibt sich eine Meßgenauigkeit zwischen 2
und 3%.
Die Kodierungen der beiden Scheiben können bevorzugterweise
in Form von Strichkodierungen ausgebildet sein, die auf je
weils einem Coder-Kreis jeder der Scheiben ausgebildet sind.
Es ergeben sich somit zwei zueinander parallele, konzentri
sche Kreise aus Strichkodierungen, beispielsweise radialer
Anordnung, die gegeneinander bewegbar sind. Die Wirkungs
weise der Strichkodierungen und die Ermittlung des Drehmo
ments werden nachfolgend in Zusammenhang mit dem Ausfüh
rungsbeispiel im einzelnen erläutert.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann als elastisches Ele
ment eine oder mehrere Federn umfassen, es ist jedoch auch
möglich, andere elastische Elemente, beispielsweise aus Gum
mi oder Kunststoff zu verwenden. Bei Verwendung einer Feder
ist es vorteilhaft, wenn diese im unbelasteten Zustand vor
gespannt ist, so daß das aufgebrachte Drehmoment gegen die
Vorspannung der Feder wirkt. Es ist jedoch auch möglich, die
Feder als Zugfeder auszugestalten. Weiterhin kann die Vor
richtung auch doppelt wirkend ausgebildet werden, so daß
nicht nur ein in einer Richtung wirksames Drehmoment, wie
bei einem Ergometer, gemessen werden kann, sondern auch
reversierende Drehmomente.
In einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
ist vorgesehen, daß zur Stabilisierung des Gleichlaufs zwi
schen der Antriebswelle und dem Abtriebselement zumindest
ein Dämpfer vorgesehen ist, der Schwingungen, Schaukelbewe
gungen etc. unterdrückt. Der Dämpfer kann in Form eines
hydraulischen Dämpfers ausgebildet sein, es sind jedoch auch
Gasdruckdämpfer, elektromagnetische Dämpfer oder ähnliches
verwendbar.
Um eine Beschädigung der Meßvorrichtung durch Überbeanspru
chung zu vermeiden, kann es weiterhin günstig sein, Endan
schläge vorzusehen, welche eine maximale Verdrehung zwischen
der Antriebswelle und dem Abtriebselement begrenzen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei
spiels in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Dabei
zeigt:
Fig. 1 eine Seiten-Schnittansicht, teils schematisch, der
erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Drehmomentmessung
mit einer Antriebswelle und einem Abtriebselement,
Fig. 2 eine schematische stirnseitige Ansicht der Anordnung
gemäß Fig. 1 auf die - auf Fig. 1 bezogen - rechte
Seite,
Fig. 3 eine schematische Teil-Ansicht eines ersten
Ausführungsbeispiels einer Scheibe mit
Codierstreifen und
Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Scheibe mit
Codierstreifen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt eine Antriebswelle
1, welche mittels Lagern 8 und einer Verschlußkappe 9 dreh
bar in einem Gehäuse 10 gelagert ist. Die Fig. 1 zeigt le
diglich einen Teilbereich der Antriebswelle 1 sowie des Ge
häuses 10, die Lagerung der Antriebswelle 1 ist ähnlich der
Lagerung der Tretachse eines Fahrrades ausgebildet. An dem
freien Ende der Antriebswelle 1 ist ein Pedalansatz 11 aus
gebildet, auf welchen in üblicher Weise ein Pedalarm mon
tierbar ist.
Mit der Antriebswelle 1 ist fest ein Trägerring 12 verbun
den, an dessen Umfang eine Scheibe 4 befestigt ist, die
nachfolgend im einzelnen noch beschrieben werden wird. Die
Scheibe 4 ist somit bei einer Drehung der Antriebswelle 1
drehbar.
Auf den in Fig. 1 linken Bereich der Antriebswelle 1 ist
drehfest ein Lagerring 13 aufgesetzt, welcher mittels Lagern
14 einen Abtriebsring 15 lagert, welcher somit relativ zu
der Antriebswelle 1 frei drehbar ist.
Der Abtriebsring 15 ist fest mit einem Abtriebselement 2
verbunden, welches topfförmig ausgebildet ist und an seiner
zylindrischen Umfangs fläche beispielsweise einen nicht dar
gestellten Antriebsriemen oder eine Antriebskette, ähnlich
einer Fahrradkette treibt.
Der Abtriebsring 15 lagert drehfest eine Scheibe 5, welche
sich parallel zu der Scheibe 4 des Trägerrings 2 erstreckt
und zusammen mit der Scheibe 4 Teil einer Meßeinrichtung 3
bildet.
Eine Kraftübertragung zwischen der Antriebswelle 1 und dem
Abtriebselement 2, welche relativ zueinander um die gemein
same Achse 16 drehbar sind, erfolgt mittels mehrerer Federn
6 (siehe Fig. 2). Die Federn 6 sind als Druckfedern ausge
bildet und werden an ihrem Endbereich jeweils durch eine
Federaufnahme 17, 18 abgestützt. Wie sich aus der Zusammen
schau der Fig. 1 und 2 ergibt, ist eine Federaufnahme mit
dem Antriebsring 15 verbunden, während die andere Federauf
nahme an dem Trägerring 12 befestigt ist. Über Langlöcher 19
ist eine Verdrehung zwischen dem Trägerring 12 und dem Ab
triebsring 15 und somit eine Komprimierung der Federn zur
Drehmomentübertragung möglich.
Eine Drehung der Antriebswelle 1 führt somit zu einer Kraft
beaufschlagung der Federn 6, diese werden komprimiert und
übertragen das Drehmoment auf den Abtriebsring 15 und damit
auf das Abtriebselement 2.
An der Antriebswelle 1 ist weiterhin drehfest eine Dämp
fungsscheibe 20 gelagert, deren freies Ende über Schrauben
bolzen 21 einen Stützring 22 trägt. Um eine Relativverdre
hung zwischen der Antriebswelle 1 und dem Abtriebselement 2
zu ermöglichen, durchgreifen die Schraubenbolzen 21 Langlö
cher 23 des Abtriebselements 2.
Die Schraubenbolzen 21 dienen somit auch zur Begrenzung der
maximalen Verdrehung zwischen der Antriebswelle 1 und dem
Abtriebselement 2, beispielsweise auf einen Winkelbereich
von maximal 15°.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind an dem Abtriebselement
2 Dämpfer 7 gelagert. Diese umfassen einen Dämpferzylinder
24, in welchem ein Dämpferkolben 25 verschiebbar gelagert
ist. Über eine doppelseitige Kolbenstange 26 ist der Dämp
ferkolben 25 mit Lagerarmen 27 verbunden, welche wiederum
über einen Dämpferträger 28 an dem Stützring 22 befestigt
sind.
Somit führt eine Relativverdrehung der Antriebswelle 1 zu
einer Verschiebung des Dämpferkolbens 25 in dem Dämpferzy
linder 24.
Der Dämpfer 7 kann als hydraulischer Dämpfer ausgebildet
sein, es sind jedoch auch vielfältige andere Ausgestaltungs
varianten möglich. Der Dämpfer 7 dämpft in beiden
Relativ-Drehrichtungen des Abtriebselements 2 relativ zu der An
triebswelle 1.
Im folgenden wird die Meßeinrichtung 3 im einzelnen be
schrieben:
Die beiden Scheiben 4, 5 sind, wie bereits erläutert, mit kreisförmigen Bändern von einzelnen, radial angeordneten Strichkodierungen versehen und bestehen aus relativ dünnen Kunststoffplatten. Jeder der Coder-Kreise ist ca. 8 mm breit und ist bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel in 720 weiße und schwarze Streifen unterteilt.
Die beiden Scheiben 4, 5 sind, wie bereits erläutert, mit kreisförmigen Bändern von einzelnen, radial angeordneten Strichkodierungen versehen und bestehen aus relativ dünnen Kunststoffplatten. Jeder der Coder-Kreise ist ca. 8 mm breit und ist bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel in 720 weiße und schwarze Streifen unterteilt.
Da die beiden Scheiben 4, 5 jeweils mit der Antriebswelle 1
bzw. dem Abtriebselement 2 verbunden sind und da letztere
über die Federn 6 miteinander gekoppelt sind, können sich
die Scheiben 4, 5 relativ zueinander verdrehen, diese Dre
hung wird auf einen Winkel von maximal 150 begrenzt, abhän
gig von der auf die Federn aufgebrachten Kraft. Bei dem Aus
führungsbeispiel können die Federn eine Kraft von 100 Nm
übertragen.
Bei einem maximalen Verdrehungswinkel von 150 werden somit
30 schwarze und weiße Streifen gegeneinander verdreht. Bei
Ausnutzung der vier Flanken dieser Streifen ergibt sich eine
Anzahl von 120 meßbaren Impulsen. Diese Impulse oder Incre
mente werden über eine Lichtschranke der Meßeinrichtung 3
berührungslos abgetastet. Die Lichtschranke umfaßt
beispielsweise einer Laserdiode und einen Fototransistor.
Durch diese berührungslose, optische Messung kann auf jede
Art von mechanischen Übertragungseinrichtungen, beispiels
weise Schleifringen etc. verzichtet werden, Fehler, die sich
beispielsweise durch Verformungen des Rahmens oder ähnliches
ergeben, können nicht auftreten.
Der Aufbau der Meßeinrichtung 3 ist im einzelnen nicht dar
gestellt, er umfaßt hinsichtlich der Lichtschranke eine Sen
dediode und eine Fotodiode. Die Lichtschranke gibt bei jeder
Verdrehung um ein Kodier-Feld oder einen Kodier-Strich Im
pulse ab, bei der bereits beschriebenen Verdrehung um einen
Winkel von 150 entstehen bei einer Verschiebung von 30 Ko
dier-Strichen in einen Teilkreis mit 120 schwarzen Strichen
60 zählbare Zustände, welche sich in 30 dunkle und 30 helle
Zustände unterteilen. Die Auswertung der Flanken ergibt so
mit die bereits erwähnten 120 zählbaren Impulse.
Die Auswertung der gemessenen Impulse in der Recheneinheit
erfolgt beispielsweise so, daß bei einem maximalen Drehmo
ment von 100 Nm die bereits erwähnte Auslenkung von 150 er
folgt, welche zu einer Zählung von 120 Impulsen oder Incre
menten führt. Jedem Increment ist somit ein Wert von 0,833
Nm zugeordnet. Somit kann auf einfache Weise eine Drehmo
ment-Bestimmung erfolgen.
Die optischen Kodier-(Coder)-Kreise der Scheiben 4, 5 sind
auf zwei transparenten Kunststoffscheiben aufgebracht, deren
Durchmesser frei wählbar ist. Für die optische Messung muß
das Material der Scheiben 4, 5 ausreichend transparent sein,
es können somit vollständig transparente Kunststoffe ebenso
verwendet werden, wie milchige Kunststoffeinfärbungen. Auch
hinsichtlich des Materials sind eine Vielzahl von Abwandlun
gen möglich, anstelle von Kunststoffscheiben können auch
Glasscheiben eingesetzt werden.
Die Größe und insbesondere die radiale Erstreckung der Co
der-Kreise kann ebenfalls in weitem Bereich variiert werden,
sie können beispielsweise 10 mm breit sein. Auch die Unter
teilung in die erwähnten 720 Coder-Striche ist veränderbar
und kann in Abhängigkeit von den Anwendungsbedingungen vari
iert werden. Da erfindungsgemäß die Relativ-Verdrehung zwi
schen der Antriebswelle 1 und der Abtriebselement 2 durch
Zählen der gegeneinander verdrehten Kodier-Felder oder Ko
dier-Striche erfolgt, ist offensichtlich, daß die Gesamtzahl
der Kodier-Striche beliebig veränderbar ist. Dies beeinflußt
allerdings auch die Meß-Genauigkeit.
Die Fig. 3 und 4 zeigen Beispiele erfindungsgemäßer Scheiben
4 und 5, die mit entsprechenden Kreisen von Codierstrichen
versehen sind. Die Fig. 3 zeigt beispielsweise einen opti
schen Mittenring, während die Fig. 4 einen optischen Außen
ring darstellt. In Fig. 3 sind zwei Codierkreise darge
stellt, während die Scheibe der Fig. 4 insgesamt drei Coder
kreise aufweist. Der dritte Kreis kann zur Drehzahlmessung
verwendet werden. Die Coderkreise können erfindungsgemäß als
Vollkreise oder als Teilkreise ausgebildet sein, es ist
lediglich wichtig, daß der Verdrehwinkel registriert werden
kann, beispielsweise der in dem Ausführungsbeispiel maximal
vorgesehene Verdrehwinkel von 15°.
Bei der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung handelt es sich
somit um ein Inkrementalgeberprinzip. Die Scheiben 4, 5 der
Meß-Vorrichtung verfügen, wie dargestellt, über drei bzw.
zwei Coder-Kreise. Zwei dieser Coderkreise sind deckungs
gleich übereinander angeordnet. Der einzelne, freie Coder
kreis dient zur Ermittlung der Drehzahl. Am mittleren Co
derkreis werden die Inkremente zur Messung des Drehmoments
gezählt. Der dritte Coderkreis ist zum mittleren Coderkreis
um 90° versetzt. Dieser dritte Coderkreis dient zur Rich
tungsdiskriminierung. Bei steigendem Drehmoment werden am
mittleren Codierkreis fortlaufend Inkremente gezählt. Damit
bei fallendem Drehmoment die gezählten Inkremente verringert
werden, ist der Einsatz des dritten Coderkreises erforder
lich. Bei steigendem Drehmoment liefert die Lichtschranke
des dritten Coderkreises ein Signal, welches um 90° nach
laufend ist. Bei fallendem Drehmoment ist das Signal des
dritten Coderkreises um 90° vorlaufend.
Für eine exakte Bestimmung des Drehmoments kann es somit
vorteilhaft sein, zusätzlich die Drehzahl entweder der An
triebswelle oder des Abtriebselements zu ermitteln, die
Drehzahlbestimmung kann ebenfalls mittels eines Coder-Krei
ses und einer zugeordneten Lichtschranke berührungslos er
folgen. Bei dieser Ausgestaltung sind somit insgesamt drei
Lichtschranken-Systeme vorgesehen, eines für die Ermittlung
der Drehzahl und zwei für die Coder-Kreise.
Die Eichung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist sehr ein
fach. Zunächst wird ein geringes Drehmoment vorbekannter
Größe auf die Antriebswelle aufgebracht, abhängig von den
gezählten Impulsen oder Incrementen wird der zugeordnete
Wert gespeichert. Anschließend wird das maximal mögliche
Drehmoment aufgebracht, die hierbei gezählten Incremente
oder Impulse werden ebenfalls gespeichert. Somit ergeben
sich beispielsweise für einen maximalen Drehmomentbereich
von 100 Nm 100 gezählte Incremente, dies bedeutet, daß pro
gezähltem Increment ein Wert von 1 Nm zugeordnet wird. Durch
eine reine Zählung der Incremente oder Impulse kann somit
das Drehmoment bestimmt werden. Hierdurch ergibt sich ein
hohes Maß an Betriebssicherheit.
Die Null-Stellung des Systems erfolgt automatisch bei Been
digung der Drehmomentbeaufschlagung. Durch die Vorspannung
der Federn erfolgt auch eine mechanische Null-Stellung, in
welcher das Abtriebselement in eine exakte End-Position zu
der Antriebswelle gebracht wird. Sowohl die Langlöcher 19,
in welchen sich die Federaufnahmen 18 bewegen, als auch die
Langlöcher 23 mit den zugeordneten Schraubenbolzen 21 können
hierbei als End-Anschläge dienen.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene Feder-Kopplung
beschränkt, vielmehr sind auch andere Kopplungsarten mög
lich, bzw. elektromagnetische Kopplungen, bei welchen sich
ein Metall-Stößel in einer Spule oder einem Spulenkörper
bewegt. Der durch die Spule fließende Strom erzeugt ein Mag
netfeld, durch welches der Stößel in der Spule gehalten
wird. Zu einer Bewegung des Stößels ist somit eine Kraft er
forderlich, die zur Kopplung zwischen der Antriebswelle 1
und der Abtriebselement 2 verwendet werden kann. Bei dieser
Ausgestaltungsvariante kann durch eine Umpolung des Spulen-
Stroms eine Umstellung von einer Zugstufe auf eine Druckstu
fe erfolgen, so daß die Vorrichtung beidseitig verwendbar
ist.
Wie erläutert, ist erfindungsgemäß ein Dämpfer 7 vorgesehen,
um Schwingungen zwischen der Antriebswelle 1 und der Ab
triebswelle 2 zu dämpfen. Derartige Schwingungen können ins
besondere bei Beginn der Drehmomentbeaufschlagung auftreten.
Der Dämpfer unterdrückt derartige Schwingungsbewegungen. Es
können unterschiedlichste Dämpfer verwendet werden, bei
spielsweise hydraulische Dämpfer, Gasdruckdämpfer, elasti
sche Flüssigkeiten, elektrisch veränderbare Flüssigkeiten,
die bei Bestromung ihre Viskosität ändern oder elektromagne
tische Dämpfer.
Die Erfindung ist nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel
beschränkt, vielmehr ergeben sich im Rahmen der Erfindung
vielfältige Abwandlungs- und Modifikationsmöglichkeiten.
Zusammenfassend ist somit folgendes festzustellen:
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Drehmo mentmessung, insbesondere für Trainingsgeräte, mit einer An triebswelle 1 und einem Abtriebselement 2, welche um eine gemeinsame Achse relativ zueinander verdrehbar und zur Kraftübertragung mittels elastischer Elemente miteinander gekoppelt sind, mit einer Meßeinrichtung 3 zur Messung einer Relativ-Drehbewegung zwischen der Antriebswelle 1 und dem Abtriebselement 2 und mit einer mit der Meßeinrichtung 3 verbundenen Recheneinheit zur Berechnung des Drehmoments.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Drehmo mentmessung, insbesondere für Trainingsgeräte, mit einer An triebswelle 1 und einem Abtriebselement 2, welche um eine gemeinsame Achse relativ zueinander verdrehbar und zur Kraftübertragung mittels elastischer Elemente miteinander gekoppelt sind, mit einer Meßeinrichtung 3 zur Messung einer Relativ-Drehbewegung zwischen der Antriebswelle 1 und dem Abtriebselement 2 und mit einer mit der Meßeinrichtung 3 verbundenen Recheneinheit zur Berechnung des Drehmoments.
Claims (11)
1. Vorrichtung zur Drehmomentmessung, insbesondere für
Trainingsgeräte, mit einer Antriebswelle (1) und einem
Abtriebselement (2), welche um eine gemeinsame Achse
relativ zueinander verdrehbar und zur Kraftübertragung
mittels elastischer Elemente miteinander gekoppelt sind,
mit einer Meßeinrichtung (3) zur Messung einer Re
lativ-Drehbewegung zwischen der Antriebswelle (1) und dem Ab
triebselement (2) und mit einer mit der Meßeinrichtung
(3) verbundenen Recheneinheit zur Berechnung des Dreh
moments.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Meßeinrichtung (3) als optische Meßeinrichtung aus
gebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Meßeinrichtung (3) zwei mit Kodierungen versehene
Scheiben (4, 5) aufweist, von denen eine (4) mit der An
triebswelle (1) und die andere (5) mit dem Abtriebsele
ment (2) verbunden ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Kodierungen in Form von mit Strich-Kodierungen ver
sehenen konzentrischen, zueinander parallelen Kreisen
ausgebildet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
zumindest ein weiterer Kodierkreis zur Drehzahlmessung
vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (1) und das Ab
triebselement (2) mittels zumindest einer das elastische
Element bildenden Feder (6) gekoppelt sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
mehrere Federn (6) vorgesehen sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeich
net, daß die Feder (6) im unbelasteten Zustand der Vor
richtung vorgespannt ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen der Antriebswelle (1) und
dem Abtriebselement (2) zumindest ein Dämpfer (7) ange
ordnet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
der Dämpfer (7) als hydraulischer Dämpfer ausgebildet
ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch
gekennzeichnet, daß zumindest ein Endanschlag zur Be
grenzung des maximalen Verstellbereichs vorgesehen ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996141228 DE19641228B4 (de) | 1996-10-07 | 1996-10-07 | Vorrichtung zur Drehmomentmessung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996141228 DE19641228B4 (de) | 1996-10-07 | 1996-10-07 | Vorrichtung zur Drehmomentmessung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE19641228A1 true DE19641228A1 (de) | 1998-04-30 |
DE19641228B4 DE19641228B4 (de) | 2005-06-02 |
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ID=7808030
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1996141228 Expired - Fee Related DE19641228B4 (de) | 1996-10-07 | 1996-10-07 | Vorrichtung zur Drehmomentmessung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19641228B4 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19902180A1 (de) * | 1999-01-21 | 2000-08-03 | Klaus Schnell | Trainingsarm |
GB2391302A (en) * | 2002-06-13 | 2004-02-04 | Graham Cyril Rumsey | A system for the measurement of torque,vibration, balance and/or speed |
GB2391301A (en) * | 2002-05-16 | 2004-02-04 | Graham Cyril Rumsey | Measurement of rotating objects using optical disk technology |
DE10249804A1 (de) * | 2002-10-24 | 2004-05-13 | Hat Hummert Antriebstechnik Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Leistungsbestimmung bei Ergometern |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010018658A1 (de) | 2009-05-04 | 2010-12-09 | Neumann, Gunther, Dipl.-Ing. (FH) | Mittel zur Messung der Pedalkräfte, Auswertung und oder Gangwahl am Fahrrad |
DE102009019914A1 (de) | 2009-05-04 | 2010-11-18 | Neumann, Gunther, Dipl.-Ing. (FH) | Mittel zur Bestimmung aller Widerstände, Leistung und Sollgang für Fahrräder |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2928155A1 (de) * | 1979-07-12 | 1981-01-29 | Licentia Gmbh | Messanordnung |
DE3150149A1 (de) * | 1981-12-18 | 1983-06-30 | Sachs Systemtechnik Gmbh, 8720 Schweinfurt | Durch muskelkraft angetriebenes fahrzeug |
DE3323299A1 (de) * | 1982-06-29 | 1984-01-05 | Kabushiki Kaisha Daikin Seisakusho, Neyagawa, Osaka | Daempfungsscheibe |
US4503713A (en) * | 1982-04-22 | 1985-03-12 | Nippon Soken, Inc. | Dual sensitivity torque detector |
DE3722675A1 (de) * | 1986-10-23 | 1988-04-28 | Polygraph Leipzig | Einrichtung zur herstellung von halteflaechen fuer bogengreifer |
US4875379A (en) * | 1987-10-28 | 1989-10-24 | Ulrich Rohs | Apparatus for measuring the torque of an operating shaft |
EP0451613A1 (de) * | 1990-04-12 | 1991-10-16 | Look S.A. | Vorrichtung zur Messung von Antriebsmomenten |
DE4202504A1 (de) * | 1992-01-30 | 1993-08-05 | Fichtel & Sachs Ag | Anordnung zur messung des von einer reibungskupplung uebertragenen drehmoments |
US5596153A (en) * | 1995-05-02 | 1997-01-21 | New Holland North America, Inc. | Measurement of rotational velocity and torque |
-
1996
- 1996-10-07 DE DE1996141228 patent/DE19641228B4/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2928155A1 (de) * | 1979-07-12 | 1981-01-29 | Licentia Gmbh | Messanordnung |
DE3150149A1 (de) * | 1981-12-18 | 1983-06-30 | Sachs Systemtechnik Gmbh, 8720 Schweinfurt | Durch muskelkraft angetriebenes fahrzeug |
US4503713A (en) * | 1982-04-22 | 1985-03-12 | Nippon Soken, Inc. | Dual sensitivity torque detector |
DE3323299A1 (de) * | 1982-06-29 | 1984-01-05 | Kabushiki Kaisha Daikin Seisakusho, Neyagawa, Osaka | Daempfungsscheibe |
DE3722675A1 (de) * | 1986-10-23 | 1988-04-28 | Polygraph Leipzig | Einrichtung zur herstellung von halteflaechen fuer bogengreifer |
US4875379A (en) * | 1987-10-28 | 1989-10-24 | Ulrich Rohs | Apparatus for measuring the torque of an operating shaft |
EP0451613A1 (de) * | 1990-04-12 | 1991-10-16 | Look S.A. | Vorrichtung zur Messung von Antriebsmomenten |
DE4202504A1 (de) * | 1992-01-30 | 1993-08-05 | Fichtel & Sachs Ag | Anordnung zur messung des von einer reibungskupplung uebertragenen drehmoments |
US5596153A (en) * | 1995-05-02 | 1997-01-21 | New Holland North America, Inc. | Measurement of rotational velocity and torque |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19902180A1 (de) * | 1999-01-21 | 2000-08-03 | Klaus Schnell | Trainingsarm |
DE19902180C2 (de) * | 1999-01-21 | 2003-08-28 | Klaus Schnell | Trainingsarm |
GB2391301A (en) * | 2002-05-16 | 2004-02-04 | Graham Cyril Rumsey | Measurement of rotating objects using optical disk technology |
GB2391302A (en) * | 2002-06-13 | 2004-02-04 | Graham Cyril Rumsey | A system for the measurement of torque,vibration, balance and/or speed |
DE10249804A1 (de) * | 2002-10-24 | 2004-05-13 | Hat Hummert Antriebstechnik Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Leistungsbestimmung bei Ergometern |
DE10249804B4 (de) * | 2002-10-24 | 2004-08-05 | Hat Hummert Antriebstechnik Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Leistungsbestimmung bei Ergometern |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19641228B4 (de) | 2005-06-02 |
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