DE2158626A1 - Zweiaxialer Kraftsensor für die Nabe von Steuerradlenkungen, insbesondere bei Flugzeugen - Google Patents

Zweiaxialer Kraftsensor für die Nabe von Steuerradlenkungen, insbesondere bei Flugzeugen

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DE2158626A1
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elastic
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DE19712158626
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Kenneth H. City of Marion Ia. White (V.StA.). M
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Collins Radio Co
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Collins Radio Co
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    • G01L5/22—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers
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Description

Patentanwalt
Karl A. B r ο s e
Dip! -!.-.g.
D-8023 Mönch; η - FaMach
DBr/By München-Pullach, den 25.November 1971
Case 4067
COLLINS RADIO COMPANY, Dallas, Texas 75207, USA.
Zweiaxialer Kraftsensor für die Nabe von Steuerradlenkungen, insbesondere bei Flugzeugen.
Die Erfindung betrifft einen zweiaxigen Kraftsensor für die Nabe von Steuerradlenkungen, insbesondere bei Flugzeugen. Ein derartiger Kraftsensor ist geeignet, um zwischen dem Steuerrad eines Flugzeuges und dem Steuersystem zu dem Zweck eingefügt zu werden, um die durch den Piloten aufgebrachten Kräfte zu erfassen.
Der Sensor nach der vorliegenden Erfindung ist insbesondere geeignet, um in einem Steuersystem für ein Flugzeug verwendet zu werden, bei dem die durch den Piloten aufgebrachten Kräfte mittels elektromechanischer Wandler erfasst werden, um Steuergrössen für das Flugzeug als Funktion der aufgebrachten Kräfte zu erzeugen.
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Zu diesem zweck sind auf diesem Gebiet der Technik zweiaxiale Sensoren entwickelt worden, mittels derer die Kräfte, die aufgebracht werden, die während der Betätigung des Querruders durch den Piloten (Querneigung) erzeugt werden und die Kräfte, die seitlich in der Form von Höhenrudersteuerkräften (Längsneigung) erzeugt werden, in elektrische Signale für eine auto?- matische Steuerschaltung gewandelt werden können, um die Querruder-und Höhenrudersteuersysteme proportional zu diesen Kräften zu regeln.
Bekannte Sensoren zur Erfüllung dieser Funktion haben allgemein die Form einer Kupplung zwischen dem Steuerrad und der Steuersäule, welche eine begrenzte Relativdrehung zwischen dem Rad und der Säule gegen einen federnden Widerstand und gleichfalls eine begrenzte laterale Verschiebung im Innern der Kupplung gegen einen weiteren federnden widerstand erlaubt. Spannungsmessgeräte oder Verschiebungsfühler, die jedem der federnden Widerstände zugeordnet sind, können dann Verwendung finden, um die aufgebrachten Kräfte in ein proportionales elektrisches Steuersignal in jeder oder beiden in Betracht stehenden Achsen zu wandeln.
Da Kraftsensoren dieser Art ein Teil des Primärsteuersystemes des Flugzeuges bilden, d.h. dass sie tatsächlich eine Kupplung zwischen dem Steuerrad und der Steuersäule darstellen, sind in den Federal Airworthiness Regulations erhebliche Festigkeitsnormen festgelegt, welche gleichfalls maximale Steuerkräfte des Piloten und einen minimalen Sicherheitsfaktor einschliessen. Hinzu kommt, dass bei Versagen der federnden Halte- oder Widerstandsmittel, die in derartigen Vorrichtungen verwendet sind, lediglich eine minimale Grosse freien Spiels in dem Steuersystem zugelassen ist. Weiterhin muss das Aufbringen von Kräften jenseits eines festgelegten Schwellwertes eine positive mechanische Kupplung zwischen dem Steuerrad und der Steuersäule herstellen.
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liegen dieser ausgesprochen strengen Normen sind bekannte Kraftsensoren im allgemeinen in erheblicher Grosse ausgebildet und als solche nicht unbedingt mit den Abmessungen des Steuerrades und der Steuersäule kleinerer Flugzeuge in Einklang zu bringen. Insbesondere hat die Nabe des Steuerrades kleinerer Flugzeuge lediglich einen kleinen Durchmesser, welcher es nicht ermöglicht, dass bekannte Kraftsensoren innerhalb der Umgrenzung der Nabe sauber integriert werden können.
Der Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, einen zweiaxialen Kraftsensor von der Art zu schaffen, der in Steuersystemen für Flugzeuge Verwendung finden kann und der einen minimalen Platzbedarf aufweist und somit in die Nabe des Steuerrades oder in die Steuersäule kleinerer Flugzeuge eingebaut werden kann.
Weiterer Gegenstand der Erfindung ist es, einen zweiaxialen Kraftsensor von dem allgemein zuvor beschriebenen Typ zu schaffen, der aus einem Minimum von zusammenwirkenden Teilen aufgebaut ist und der beim Aufbringen von Kräften in jeder der Steuerachsen bei einem bestimmten Schwellwert einen positiven sehr stabilen mechanischen Anschlag bietet.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird im wesentlichen dadurch gelöst, dass erste und zweite konzentrische Hülsenteile in einer besonderen Weise über einen einzelnen Federteil und eine mitwirkende mechanische Begrenzungseinrichtung miteinander verbunden sind, wobei die Auslenkung des einzigen Federteiles in den beiden in Betracht kommenden Achsen leicht erfasst werden kann, um Ausgangssignale mi"tyfeiner Anzeige der Kräfte zu bilden, die in jeder der beiden oder beiden Achsen ausgeübt werden.
Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung gehen aus der
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folgenden Beschreibung hervor, in der die Erfindung anhand einer in den Zeichnungen beispielhaft veranschaulichten Ausführungsform näher erläutert wird. Es zeigt:
Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht
des erfindungsgemassen Kraftsensormechanismus;
Fig. 2 eine Einzelheit des Kraftsensors im Querschnitt;
Fig. 3 eine funktionsmässige isometrische Ansicht
der Beziehung zwischen dem Federteil und den Hülsenteilen bei einem erfindungsgemassen Sensor;
Fig. 4 die Federkupplung und den Fühlteil nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 eine mechanische Einzelheit der Beziehung der Teile, welche eine positive mechanische Grenze darstellen; und
Fig. 6 eine skizzenhafte Ansicht eines Steuerrades eines Flugzeuges und einer Steuersäule, bei dem ein Kraftsensor nach der vorliegenden Erfindung funktionell eingefügt ist.
Wie bereits zuvor erwähnt, kann der Mechanismus nach der vorliegenden Erfindung als Eingangsteil für ein Steuerradsteuerungssystem in einem Flugzeug verwendet werden. Als solcher ist der Mechanismus dann als Kupplung zwischen dem Steuerrad und dem Steuersystem eingefügt, um die Höhenruder- und Querruderkräfte zu erfassen, die durch den Piloten aufgebracht werden.
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Ss ist bei derartigen Sensoren besonders vorteilhaft, in der Nabe des Steuerrades als solcher angeordnet zu werden oder alternativ dazu so dicht wie möglich zu diesem Punkt wie es eine gute Designpraxis zulässt, um zu vermeiden, dass die Massenträgheit der Steuersäule zwischen dem Piloten und dem Sensor wirksam und angeordnet ist.
Der Wandler nach der vorliegenden Erfindung ist in der Bauweise extrem kompakt und somit für integrierte Einbauweisen in die Nabe des Steuerrades ausgesprochen geeignet. Der zu beschreibende Sensor besteht ganz allgemein aus einem inneren Hülsenteil, welcher mit der Steuersäule des Flugzeuges gekoppelt sein kann und einem äusseren Hülsenteil, der an dem Steuerrad befestigt sein kann. Die beiden Hülsen sind mittels einer einzigen Federanordnung miteinander verbunden, um die Kraftmessungen in dem Bereich,der von Interesse ist, zu ermöglichen, welcher durch das speziell liegende Steuersystem definiert wird, und sind weiterhin über eine ausgesprochen stabile Anschlagsanordnung während des Aufbringens von Kraftniveaus, die ausserhalb des interessanten Bereiches liegen, miteinander verbunden. Die Konzentrizität der beiden Hülsenteile wird durch eine Kugellageranordnung an beiden Enden der Kraftsensoreinrichtung erzielt und auch aufrecht erhalten. Die Auslenkung der Feder in Abhängigkeit von dem Aufbringen einer Kraft kann mittels einer oder beiden von Spannungs- und Verschiebungsabnehmern gemessen werden, die dem Federteil ansprechbar zugeordnet sind, oder alternativ können andere Wandlerhilfsmittel vorgesehen sein, um auf die Relativbewegung zwischen den Hülsenteilen anzusprechen.
Da der Kraftsensor wie zuvor erwähnt einen Teil des Primärsteuersystemes des Flugzeuges bildet, gewährleistet der Kraftsensor nach der vorliegenden Erfindung eine maximale Federbeanspruchung, die weit unterhalb der Zugfestigkeit des elasti-
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sehen Materiales liegt, aus dem die Feder hergestellt ist, um zu gewährleisten, dass Dauerbrüche unwahrscheinlich sind. Falls jedoch eine Feder brechen oder nachgeben sollte, kuppelt der Kraftsensormechanismus nach der vorliegenden Erfindung die Steuerkräfte, die durch den Piloten am Steuerrad aufgebracht werden, direkt durch den Sensor in einer Weise, die kaum zu mehr als einem gerade noch fühlbaren freien Spiel in dem Steuersystem führt.
W Unter Bezugnahme auf die Fig. 1, 2 und 3 der beiliegenden Zeichnungen besteht der Kraftsensor oder Nabensensor nach der vorliegenden Erfindung grundsätzlich aus einem Paar konzentrischer Hülsenteile, von denen das innere mit der Steuersäule des Flugzeuges gekuppelt und von denen das äussere an dem Steuerrad befestigt sein kann. Wie später noch beschrieben wird, kann der Mechanismus nach der vorliegenden Erfindung leicht zum Einbau entweder in die Nabe eines vorhandenen Rades oder alternativ als separater Kupplungsteil in der Steuersäule angepasst werden. Wegen der neuen konzentrischen Beziehung aller Teile einschliesslich des Kupplungsfederteiles ermöglicht der Mechanismus einen grossen Bereich verschiedenartigster Einbauweisen.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist der innere Hülsenteil 11 in dem äusseren Hülsenteil 10 konzentrisch durch erste und zweite Kugellageranordnungen 13 und 14 an beiden Enden des Sensormechanismus gehalten. Die Kugellageranordnungen 13.und 14 ermöglichen eine konzentrische Drehung des einen Hülsenteiles in Bezug auf den anderen und da die den Kugellagerteilen 13 und zugeordneten Laufbahnen flach ausgebildet sind, ist gleichfalls eine relative seitliche Verschiebung zwischen den inneren und äusseren Hülsenteilen 11 und 10 möglich. Halteringe 15 und 16 begrenzen die Kugellagereinrichtungen 13, während Halteringe 17 und 22 die Kugellagereinrichtung 14 begrenzen. Wie ersichtlich ermöglichen diese Halteeinrichtungen eine axiale Verschie-
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bung der Kugellagermechanismen längs der Längsachse der Einrichtung.
Der innere Hülsenteil 11 und der äussere Hülsenteil 10 sind über eine einzige Federanordnung miteinander gekuppelt.
Unter Bezugnahme auf Fig. 4 besteht die Federanordnung 12 aus einem oberen Montagefutterteil 25 und einem unteren Montagefutterteil 26, die einstückig über ringähnliche Segmente verbunden sind. Wie veranschaulicht weist die spezielle Ausführungsform der Feder gemäss Fig. 4 ein erstes Paar koplanarer Ringsegmente 29 und 30 und ein zweites, im parallelen Abstand angeordnetes Paar koplanarer Ringsegmente 31 und 32 auf, die durch die diametral gegenüberliegend angeordneten Montagefutterteile 25 und 26 begrenzt werden.
Die ringförmigen Kupplungssegmente zwischen den oberen und unteren Montagefuttern der Federstruktur sind von einer definierten Dicke und Breite in Übereinstimmung mit festgelegten mechanischen Deformationseigenschaften, die durch das Federmaterial, und die Bauform für eine spezielle Ausführungsform in der gewünschten Weise definiert werden. Die Unterseiten der beiden oberen und unteren Futterteile sind derart vergrössert, dass der Innenradius des oberen Montagefutters 25 gleich dem Aussenradius des inneren Hülsenteiles 11 ist, während der Aussenradius des unteren Futterteiles 26 gleich dem Innenradius des äusseren Hülsenteiles 10 ist. In zusammengebauter Beziehung., wie sie in den Fig. 1, 2 und 3 veranschaulicht ist, kann ein erster Bolzenteil 20 gewindemässig von der Wandung des äusseren Hülsenteiles 10 und in einem mit Gewinde versehenen Befestigungsloch 28 aufgenommen sein, welches durch den unteren Montagefutterteil 26 der Feder ausgebildet ist, um somit den Feder - teil an der Innenwandung des Aussenzylinders festzulegen. Wie ersichtlich wird somit die äussere Radiusfläche des oberen
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Montagefutterteiles 25 somit in einem Radius angeordnet, der etwas kleiner ist als der Innenradius des äusseren Hülsenteiles 10 und wird an eine durchgeführte Öffnung oder Schlitz 9 angelagert, der in der Aussenwandung der Aussenhülse ausgebildet ist. Ein Anschlagsteil 18 mit im wesentlichen der gleichen Konfiguration wie das obere Montagefutter 25 des Ringteiles 12 ist mit einem Montageloch ausgebildet, durch welches ein Bolzenteil 19 in ein mit einem Gewinde versehenes Montageloch 27 in dem oberen Montagefutter 25 der Feder und in gewindemässigen Eingriff mit dem inneren Hülsenteil 11 geführt werden kann. Das Anschlagkissen 18 wird dann auf dem oberen Futter 25 der Feder 12 in fester Verbindung und konzentrisch innerhalb der Umgrenzungen der Öffnung 9, die in der äusseren Zylinderwandung ausgebildet ist, festgelegt, um beispielsweise aus der Ruhelage sowohl seitlich als auch längs der Achse der Anordnung eine Bewegung von 0,25 mm zuzulassen.
Wie weiterhin in Fig. 4 veranschaulicht, ist zu sehen, dass der kissenförmige Anschlagteil 18 von der Öffnung 9 umgrenzt ist, die in dem äusseren Hülsenteil 10 ausgebildet ist, so dass zwischen dem Anschlagteil und den Wandungen der Öffnung Spalte 34 bis 37 in der Grössenordnung von 0,25 mm Breite vorhanden sind.
Wie in Fig. 1 veranschaulicht, kann der innere Zylinderteil mit einer in Längsrichtung durchgeführten Bohrung 21 ausgebildet sein, in der eine Keilwellenfassung ausgefräst ist, um eine dazugehörige Keilwelle aufzunehmen, die an der Steuersäule ausgebildet ist. Der äussere Hülsenteil 10 kann mit einem ringförmig vorstehenden Befestigungsflansch 8 ausgebildet sein, um die Ankopplung an das Steuerrad (nicht dargestellt) zu ermöglichen, so dass die gesamte Anordnung innerhalb der Umgrenzung der Nabe des Steuerrades befindlich ist. Für diesen besonderen Anwendungsfall soll hervorgehoben werden, dass der ringförmige Federteil 12,mittels derer die innere und äussere Hülse 11 und
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10 gekuppelt sind, und, wie im folgenden noch näher erläutert, mittels dessen die längs der beiden Achsen aufgebrachten Relativkräfte durch Abtasten entsprechend den Federauslenkungen bestimmt werden können, ermöglichen eine kompakte Anordnung mit einer Keilwellenkupplung innerhalb der Umgrenzungen der Nabe zwischen der Anordnung und der Steuersäule.
Der Federteil kuppelt den inneren und äusseren Hülsenteil 11 und 10 miteinander in einer Weise, die eine Relativdrehung der Hülsen über einen begrenzten Bereich zulässt, während gleichzeitig eine relative längsgerichtete Verschiebung zwischen den beiden Teilen möglich ist. Diese beiden Bewegungen werden dem Sensormechanismus durch die seitens des Piloten auf das Steuerrad aufgebrachten Kräfte und gegen die durch die Feder erzeugten Widerstände mitgeteilt.
Über einen von der Bauweise bedingten Bereich von Eingangskräften, die eine Relativdrehung der Hülsen verursachen, wird eine Verformung des Federteiles 12 in einer Ebene quer zur Längsachse des Mechanismus in einer kragarmähnlichen Weise erzeugt, die sich gegen den Widerstand der auf der Steuersäule liegenden Last verformt.
Das Aufbringen von durch den Piloten erzeugten Kräften auf das Steuerrad zur Betätigung des Höhenruders übt eine in Längsrichtung auf den äusseren Hülsenteil wirkende Kraft gegen den längsgerichteten rtiderstand der Steuersäule aus und bewirkt somit eine Verschiebung zwischen dem inneren und dem äusseren Hülsenteil gegen den Widerstand der Feder. Während einer derartigen seitlichen Verschiebung der inneren und äusseren Hülsenteile zueinander wird auf die ringförmigen Kupplungssegmente, die den Federteil bilden, eine Spannung längs einer Achse erzeugt, die senkrecht zu der Achse der zuvor beschriebenen Belastung steht, da die oberen und unteren Montagefutter 27 und 26,
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die der Federanordnung zugeordnet sind, aus ihren diametral gegenüberliegenden entspannten Lagen verschoben werden. Unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 5 ist eine Verformung des Federteiles längs dieser Achse durch die eine oder die andere der Seiten des Anschlagteiles begrenzt, der in Eingriff mit einer Oberfläche des durchgeführten Schlitzes 9 in dem äusseren Hülsenteil 10 kommt.
Fig. 2 veranschaulicht die konzentrischen Hülsenteile in ihrer t zusammengefügten Beziehung mit der Federanordnung 12 und veranschaulicht, dass ein freier Raum für die Federverformung in Abhängigkeit zu einer Relativdrehung zwischen den Hülsenteilen innerhalb der Grenzen vorgesehen ist, die durch die in der Aussenhülse 10 ausgebildete Öffnung 9 und den Anschlagteil 18 definiert sind.
Diese Anordnung liefert somit eine Einrichtung zum Kuppeln der konzentrischen Hülsenteile in einer Weise, die eine begrenzte Translations- und Rotationsbewegung zwischen den beiden Hülsen ermöglicht und zusätzlich in einer Weise, die eine Ruhelage erzeugt, von der aus die begrenzten Relativbewegungen gegen einen Widerstand erfolgen. Da der Kupplungsteil zwischen den beiden ψ Hülsen ein Federteil ist, stellen das Federmaterial und die Abmessungen eine festgelegte Beziehung zwischen der relativen Translations- und Rotationsbewegung zwischen den beiden Hülsen und der zur Durchführung dieser Bewegungen aufgebrachten Kraft auf. Somit können Wandlereinrichtungen verwendet werden, um die Relativbewegungen der Hülsenteile richtungs- und grössenmässig von der aufgestellten Ruhelage der Hülsen her zu erfassen.
Wie in Fig. 4 veranschaulicht können Belastungsmesswertwandler 38 und 39 an den radial verlaufenden Oberflächen der bogenförmigen Federsegmente 30 und 32 in einer zweckdienlichen Schal-
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tung dazu herangezogen werden, die relativen Hülsentranslationsbewegungen zu erfassen. Diese Teile können an den ringförmigen Segmenten an Punkten angebracht sein, die ungefähr ein Viertel (winkelmässig) von jeder der entsprechenden Feder-Ankerpunkte entfernt sind, die durch die Montagefutterteile und 26 der Feder gebildet werden. Diese Anordnung ist getroffen, da die kragarmähnliche Wirkung des Federteiles bei der Verformung in Abhängigkeit einer Axiallast zwischen den Hülsen eine Neutralachse erzeugt, die ungefähr in der Mitte zwischen den Ankerpunkten der Feder liegt. Wie in Fig. 4 veranschaulicht, sind die Belastungsmessgeräte 38 und 39 um einen Winkel von 45° nach unten von dem Punkt des oberen Befestigungsloches 27 der Feder abgesetzt, um eine Neutralachse in der Mitte zwischen diesen Befestigungspunkten zu vermeiden.
Ein weiteres Paar von Belastungsmessern 40 und 41 kann an den äusseren Durchmesseroberflächen der bogenförmigen Federsegmente befestigt sein. Wie in Fig. 4 veranschaulicht, sollten die Messgeräte 40 und 41 vorzugsweise an symmetrisch gegenüberliegenden Kopianaren der bogenförmigen Federelemente an Punkten angebracht sein (um eine Neutralachse zu vermeiden), die ein Drittel (winkelmässig) von dem Befestigungspunkt am Boden,der durch das Futter 26 gebildet ist, entfernt liegen.
Der Federteil, wie er oben beschrieben wurde und veranschaulicht ist, besteht aus einem ersten Paar von koplanaren bogenförmigen KupplungsSegmenten, die parallel zu einem zweiten derartigen Paar zwischen oberen und unteren Montagefuttern angeordnet sind. Ein einziges derartiges Paar oder eine Vielzahl von Paaren koplanarer Segmente kann gleichfalls Verwendung finden. Die speziell gewählte Konfiguration basiert lediglich auf den Konstruktionskriterien für eine bestimmte Ausführungsform, was die Art von verwendetem elastischem Material, die maximal auftretenden Spannungen, die Sicherheitsfaktoren, die gegen ein Versagen der Feder in Betracht gezogen werden müssen,
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usvi. betrifft. Allgemein gesagt besteht der Federteil aus einem Kragarmteil, der als Ring ausgeführt ist.
Fig. 6 veranschaulicht funktionell ein Steuerrad 41 eines Flugzeuges mit einem Nabenteil 42, der an einer Steuersäule 43 befestigt ist, wobei ein Kraftsensormechanismus 44 nach der vorliegenden Erfindung als Kupplungsteil in der Steuersäule für sich eingeordnet sein kann, in welchem Falle der Abschnitt der Säule 43, der an der Steuerradnabe 42 befestigt ist, an dem äusseren Hülsenteil 10 des Sensors befestigt wäre, und wobei der Steuersäulenteil, der zu dem Steuersystem des Flugzeuges führt, an dem inneren Hülsenteil 10 des Mechanismus befestigt wäre. Es soll hervorgehoben werden, dass bei diesem Anwendungsfall der äussere und der innere Hülsenteil mit jeglicher Art von gewünschten Kupplungsanschlüssen ausgebildet sein kann, um in Übereinstimmung mit dem Querschnitt der Steuersäule gebracht zu werden. In besonders vorteilhafter Weise kann der ausgebildete Kupplungsring an der Aussenhülse an die Nabe selbst eines Steuerrades (Fig. 1) angepasst werden und es wird diese Ausführungsform bevorzugt, da es anstrebenswert ist, den Kraftsensor so dicht wie möglich an die von dem PiIoten aufgebrachten Kräfte anzuordnen, um so wenig wie möglich der Massenträgheit der Steuersäule und der Gabelanordnung zwischen dem Punkt des Kraftangriffes und dem Punkt des Sensors einzubeziehen, mittels dessen diese Kräfte erfasst werden.
Durch die vorliegende Erfindung ist somit eine kompakte Vorrichtung oder ein Kraftsensormechanismus vom döppelachsigen Typ geschaffen, der aus einer minimalen Anzahl von Teilen besteht und der eine neue einzigartige Federkupplung und Fühlan-Ordnung aufweist.
Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf spezielle Ausführungsformen beschrieben und erläutert wurde, soll sie
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nicht auf Abänderungen und spezielle Ausführungsformen beschränkt sein, die innerhalb des Grundgedankens der Erfindung liegen.
Sämtliche der in der Beschreibung erwähnten und in den Zeichnungen erkennbaren technischen Einzelheiten sind für die Erfindung von Bedeutung.
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Claims (17)

  1. Patentansprüche
    \1·J Zweiachsiger Kraftsensor für die Steuerradlenkung, insbesondere bei Flugzeugen, gekennzeichnet durch folgende Bestandteile: Einrichtungen zum Erzeugen eines festgelegten Verhältnisses von Kraft zu mechanischer Verschiebung zwischen einem ersten und einem zweiten konzentrischen Hülsenteil (10, 11), wobei der Innendurchmesser des äusseren (10) der Hülsenteile (10, 11) den Aussendurchmesser des inneren (11) der Hülsenteile (10, 11) übersteigt, Lagereinrichtungen (13, 14), die in Verbindung mit den Hülsenteilen (10, 11) stehen und zwischen diesem angeordnet sind, wobei die Lagerteile (13, 14) die Konzentrizität zwischen dem ersten und zweiten Hülsenteil (10, 11) aufrecht erhalten und sowohl eine relative Drehung als auch eine Axialverschiebung zwischen den Hülsenteilen (10, 11) zulassen, einen ringförmigen elastischen Teil (12), der in dem radialen Raum zwischen dem ersten und zweiten Hülsenteil (10, 11) aufgenommen ist, wobei die Hülsenteile (10, 11) radiale Abmessungen aufweisen, die einen bestimmten radialen Raum zwischen dem elastischen Teil (12) und den Hülsenteilen (10, 11) belassen, der elastische Teil (12) mit ersten und zweiten diametral gegenüberliegenden Montageoberflächen (25, 26) in Verbindung steht, die entsprechende Radialabmessungen aufweisen, die das Einordnen einer der Montageflächen (25) in der Aussenoberflache des inneren Hülsenteiles (11) und der anderen Montagefläche (26) in der Innenfläche des äusseren Hülsenteiles (10) zulassen, während die Konzentrizität zwischen dem elastischen Teil (12) und den Hülsenteilen (10, 11) aufrecht erhalten
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    ist, worauf eine relative Drehung und eine relative Translation zwischen dem ersten Hülsenteil (10) und dem zweiten Hülsenteil (11) gegen den bestimmten Widerstand erfolgt, die durch die Geometrie und die Federcharakteristika des elastischen Teiles (12) erzeugt sind.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Teil (12) wenigstens ein Paar (29, 30; 31, 32) koplanarer ringförmiger Segmente (29, 30, 31, 32) aufweist, die durch die ersten und zweiten Montageflächen (25, 26) begrenzt sind, von denen jedes dieser Segmente (29, 30, 31, 32) im Querschnitt rechteckig ausgebildet ist und eine radial verlaufende Abmessung aufweist, die allgemein grosser als deren Dicke ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mechanische Anschlagvorrichtungen (18, 19) dem inneren Hülsenteil (11) zugeordnet vorgesehen sind, die in Wirkbeziehung mit mechanischen Begrenzungseinrichtungen (9) dem äusseren Hülsenteil (10) zugeordnet stehen, um bestimmte Maximalgrenzen der Relativdrehung und Re1atiwerSchiebung zwischen dem ersten Hülsenteil (10) und dem zweiten Hülsenteil (11) festzulegen.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanischen Anschlageinrichtungen (9, 18, 19) eine durchgeführte Öffnung (9) in dem äusseren Hülsenteil (11) ausgebildet aufweisen, die. im wesentlichen anliegend an eine erste (25) der Montageflächen (25, 26) mit dem elastischen Bauteil (12) verbunden angeordnet ist, wobei die Radialabmessung der ersten Montagefläche (25) des elastischen Teiles (12) vergrössert ist, um in die Umgrenzung der durchgeführten öffnung (9) vorzustehen, um somit einen festgelegten Zwischenraum (34-37) zwischen den Aussenabmessungen der Verlängerung (18) der Montagefläche und den radial verlaufenden Wandungen der durchgeführten Öffnung (9)
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    durch
    festzulegen, worauf/das Aufbringen von Kräften in deren Abhängigkeit bestimmte Grenzen der Rotations- und Schiebebewegung zwischen dem ersten Hülsenteil (10) und dem zweiten Hülsenteil (11) überschritten werden, eine anschlagsmässige Verbindung zwischen der Verlängerung (18) des Montageteiles (25) und den Wandungen der Öffnung (9) erzielt wird.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Teil (12) eine parallel angeordnete Anzahl ko-
    fc planarer Paare von ringförmigen Segmenten aufweist.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Teil (12) und die diesem zugeordneten ersten und zweiten Montageflächen (25, 26) einstückig aus einem gemeinsamen elastischen Material gebildet sind.
  7. 7. Vorrichtung zum Messen der aufgebrachten Kräfte, um eine relative Drehung und eine axiale Verschiebung eines ersten Hülsenteiles bezüglich eines zweiten Hülsenteiles zu erzielen, gekennzeichnet durch Einrichtungen (13, 14-), um den zweiten Hülsenteil (11) konzentrisch in dem ersten Hülsenteil (10) anzuordnen, wobei die Einrichtungen (13, 14) eine im Abstand an-
    ψ geordnete Beziehung zwischen den Teilen (10, 11) erzeugen und eine relative Drehung und axiale Verschiebung zwischen diesen zulassen, der zweite Hülsenteil (11) an eine mechanische Last angeschlossen ist, die bestimmte Kräfte liefert, welche der Drehung und der Axialverschiebung zwischen den Hülsenteilen entgegengerichtet ist, einen ringförmigen elastischen Teil (12), der quer zur Längsachse der Hülsenteile (10, 11) und innerhalb des Radialraums zwischen diesen angeordnet ist und Abmessungen aufweist,, die einen freien radialen Raum zwischen den entsprechenden Hülsenteilen (10, 11) erzeugen, wobei der elastische Teil (12) in Verbindung mit ersten und zweiten diametral gegenüberliegend angeordneten Kontageflächen (25, 26) steht,
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    deren entsprechende Radialabmessungen die Einfügung einer Montagefläche (25) in die Aussenflache des inneren Hülsenteiles (11) und der anderen Montagefläche (16) in die Innenfläche des äusseren Hülsenteiles (10) unter Aufrechterhaltung der Konzentrizität zwischen dem elastischen Teil und den ersten und zweiten Hülsenteilen (10, 11) gewährleisten, worauf das Aufbringen von Kräften auf den ersten Hülsenteil eine Relativdrehung zwischen den Hülsenteilai(10, 11) und eine Axialverschiebung zwischen den Hülsenteilen (10, 11) gegen den Widerstand des elastischen Teiles (12) ein vorbestimmtes Verhältnis zwischen aufgebrachter Kraft und mechanischer Verschiebung zeigen, welches durch die Geometrie und Federcharakteristiken des elastischen Teiles (12) definiert wird und durch Messwertwandlereinrichtungen (38, 39, 40, 41), die auf die Relativdrehung und Relatiwerschiebung zwischen den Hülsenteilen (10, 11) ansprechen, um erste und zweite Ausgangssignale zu erzeugen, die entsprechend proportional zu der Relativdrehung bzw. Relativverschiebung sind.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Messwertwandlereinrichtungen (38, 39, 40, 41) entsprechende Belastungsmesseinrichtungen (38, 39, 40, 41) aufweisen, die auf dem elastischen Teil (12) angeordnet sind.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Teil (12) mindestens ein Paar (29, 30; 31, 32) koplanarer Ringsegmente (29, 30, 31, 31) aufweist, die in den ersten und zweiten Montageflächen (25, 26) enden, von denen ,-jedes der Segmente (29, 30, 31, 32) einen rechteckigen Querschnitt aufweist und in Radialrichtung im allgemeinen grosser als in der Dicke ausgebildet ist.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Teil (12) eine parallel zueinander angeordnete
    2Ü9827/0040
    Anzahl koplanarer Paare von Ringsegmenten (29, 30, 31, 32) aufweist.
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine mechanische Anschlageinrichtung (18, 19) dem inneren Hülsenteil (11) zugeordnet und in Wirkverbindung mit einer mechanischen Anschlagsbegrenzungseinrichtung (9) dem äusseren Hülsenteil (10) zugeordnet vorgesehen ist, um bestimmte Maximalgrenzen der relativen Drehung und der Relatiwerschiebung zwischen den ersten und zweiten Hülsenteilen (10, 11) festzulegen.
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanischen Anschlagseinrichtungen (18, 19, 9) eine durchgeführte Öffnung (9) in dem äusseren Hülsenteil (11) und im wesentlichen mit einer ersten Montagefläche (25) eingefügt aufweisen,die dem elastischen Teil (12) zugeordnet ist, wobei die Radialabmessungen der ersten Montagefläche (25) des elastischen Teiles (12) vergrössert sind, um in die Umgrenzung der durchgeführten Öffnung (9) vorzustehen, um festgelegte Zwischenräume (34,-37) zwischen den Aussenabmessungen der Verlängerung (18) der Montagefläche (25) und den radial verlaufenden Wandungen der durchgeführten Öffnung (9) festzulegen, worauf das Aufbringen von Kräften in deren Abhängigkeit die festgelegten Grenzen der Rotations- und Schiebebewegung zwischen dem ersten Hülsenteil (10) und dem zweiten Hülsenteil (11) überschritten werden, eine anschlagsmässige Verbindung zwischen der Verlängerung (-18) des Montageteiles (25) und den Wandungen der durchgeführten Öffnung (9) erzeugt.
  13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Messwertwandlereinrichtungen (38, 39, 40, 41) entsprechende Belastungsmesseinrichtungen (38, 39, 40, 41) aufweisen, die auf dem elastischen Teil (12) montiert sind.
    209827/nrUO
  14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Teil 12 wenigstens ein Paar (29, 30; 31, 32) koplanarer Ringsegmente (29, 30, 31, 32) aufweist, die in den ersten und zweiten Montageflächen (25, 26) enden, wobei jedes der Segmente (29, 30, 31, 32) im Querschnitt rechteckig ausgebildet ist und eine radial verlaufende Abmessung aufweist, die im wesentlichen grosser als die Dicke ist.
  15. 15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Teil (12) und die diesem zugeordneten ersten und zweiten Montageflächen (25, 26) einstückig aus einem gemeinsamen elastischen Material geformt sind.
  16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Teil (12) eine Anzahl in parallelem Abstand angeordneter koplanarer Paare von Ringsegmenten (29, 30, 31, 32) aufweist.
  17. 17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Teil (12) und die diesem zugeordneten ersten und zweiten Montageflächen (25, 26) einstückig aus einem gemeinsamen elastischen Material hergestellt sind.
    209827/0040
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