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Meßvorrichtung zur Messung des Anhaltedrehmomentes einer über eine
Friktionskupplung angetriebenen Antriebswelle Die Erfindung betrifft eine Meßvorrichtung
zur Messung des Anhaltedrehmomentes einer über eine Friktionskupplung angetriebenen
Antriebswelle eines feinmechanischen Gerätes mittels einer auf die Antriebswelle
aufsteckbaren KupplungshUlse, die mit dem freien Ende einer in einem Handgriff gela-.
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gerten Meßfeder verbunden ist und die unter der Einwirkung des Drehmomentes
der Antriebswelle auf die Kupplungshülse eine auf einer Skala sich anzeigende, dem
einwirkenden Drehmoment entsprechende Auslenkung der Meßfeder bewirkt.
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Durch Friktionskupplungen geschützte Antriebswellen werden in feinmechanischen
Geräten insbesondere dann verwendet, wenn entweder die Antriebsvorrichtung (Getriebe,
Motor) des feinmechanischen Gerätes oder die von der Antriebswelle angetriebene
Vorrichtung bei einem eventuell auStretenden unzulässig hohen Drehmoment vor einer
Beschädigung oder Zerstörung geschützt werden soll oder die Gefahr besteht, daß
durch ein zu hohes Antriebsdrehmoment ein nicht erwünschter Betriebszustand eintritt.
Andererseits muß aber ein Mindestwert des Antriebsdrehmomentes eingehalten werden,
damitvder geforderte Betriebszustand noch aufrechterhalten wird. Zwischen diesem
Mindestwert und dem höchstzulässign Wert des Antriebsdrehmomentes muß das Anhaltedrehmoment
der Friktionskupplung liegen. Das Anhaltedrehmoment ist dabei das an der Antriebswelle
gemessene Drehmoment, mit dem die sich drehende Antriebswelle angehalten wird.
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Als Beispiel sei die Aufwickelachse für die in einer Tonbandkassette
anzutreibende Tonbandspule eines Kassettentonbandgerätes angeführt. Um das Aufwickeln
des Tonbandes in der Tonbandkassette während des Laufes des Tonbandkassettengerätes
zu garantieren, ist ein Mindestwert des auf die Tonbandspule wirkenden Drehmomentes
notwendig. Andererseits darf ein oberer Wert des Antriebsdrehmomentes nicht überschritten
werden, damit die Aufwickelachse nicht die Laufgeschwindigkeit des Tonbandes beeinflußt.
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Mittels einer eingangs angegebenen Meßvorrichtung kann die richtige
Einstellung des Anhaltedrehmomentes in den geforderten Grenzen gemessen und überprüft
werden.
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Eine bekannte Meßeinrichtung dieser Art besteht aus einer Kupplungshülse
und einer Federwaage, die über ein dünnes S>il mit einer ringförmig um die Zylinderwand
der KupplungshUlse verlaufenden Rille verbunden ist. Die Kupplungshülse wird auf
die Antriebswelle gesteckt und die Federwaage gleichzeitig senkrecht zur Achse der
Kupplungshülse soweit ausgezogen, daß das sich um die Rille legende Seil die Welle
anhält. Danach wird mit der Federwaage solange nachgegeben, bis sich gerade der
Anhaltepunkt einstellt. Die dabei ablesbare Federkraft in Pond (p) entspricht dem
Anhaltedrehmoment in p cm, da der Rillendurchmesser 2 cm beträgt.
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Diese bekannte Meßeinrichtung ist umständlich zu handhaben und liefert
nicht immer ausreichend reproduzierbare Meßwerte.
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Außerdem ist mit ihr das sogenannte Nachfuhren schwer möglich, d.h.
das Messen des Anhaltedrehmomentes bei nacheinander verschiedenen Winkelstellungen
der Antriebswelle. Somit ist diese Meßeinrichtung für Einstellarbeiten an den feinmechanischen
Geräten ungeeignet.
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Der Erfindung liegt, ausgehend von den bekannten Nachteilen, die Aufgabe
zugrunde, eine leicht zu handhabende, für den
Servicebetrieb geeignete
Meßvorrichtung mit einer für eine einwandfreie Einstellvornahme ausreichend genauen
und wiederholbarenAnzeige zu finden.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer Meßvorrichtung der
eingangs angegebenen Art dadurch gelöst, daß die KupplungshUlse leicht drehbar in
einem achsiale Kräfte aufnehmenden Kugellager gelagert und über dieses Kugellager
spielfrei mit der Gehäusewand des Gehäuses der Meßvorrichtung verbunden ist, daß
die Meßfeder eine zwischen ihren Lagern in der Gehäusewand und anker Kupplungshülse
frei tragende Spiralfeder ist und daß das Gehäuse gleichzeikig der Handgriff der
Meßvorrichtung ist.
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Um einer Beschädigung der Meßfeder vorzubeugen ist gemäß einer vorteilhaften
Weiterbildung der Erfindung in der Meßvorrichtung eine Vorrichtung zur Drehwinkelbegrenzung-der
Kupplungshülse vorgesehen Die erfindungsgemäße Meßvorrichtung kann aus vorwiegend
handelsüblichen und/oder leicht herstellbaren Konstruktionselementen in gängigen
Montageverfahren zu einem preiswerten Gerät zusammengesetzt werden. Die notwendigen
Konstruktionselemente lassen eine kompakte und äußerst' handliche Gestalt des Meßgerätes
zu. Wegen der hohen Belastbarkeit und Unempfindlichkeit eines handelsüblichen Kugellagers
ist die Lagerung in der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung robust und die Meßvorrichtung
für einen rauhen Werkstattbetrieb geeignet. Da das Gerät außerdem keine Bedienungshandlungen
erfodert, sondern nur auf die zu messende Welle aufgesteckt und dabei abgelesen
werden muß, kann es auch von ungeübten Personen gehandhabt werden.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines AusfUhrungsbeispiels
näher
erläutert. In der zugehdrigen Zeichnung zeigen Figur 1 eine Schnittdarstellung eines
Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung mit durch die Achse der
Meßvorrichtung verlaufender Schnittebene, Figur 2 eine Schnittdarstellung desselben
Ausführungsbeispiels mit senkrecht zur Achse der Meßvorrichtung verlaufender Schnittebene.
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Das in Figur 1 in einem Schnitt dargestellte AusfUhrungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Meßvorrichtung ist zur Messung des Anhaltedrehmomentes der Aufwickelwelle
eines Kassetten-Tonbandrekorders vorgesehen. Das Gehäuse der im Beispiel dargestellten
Meßvorrichtung besteht aus einer kreiszylindrischen Gehäusewand 1, die unten von
einem von der Gehäusewand lösbaren Boden 2 und oben von einer ebenfalls von der
Gehäusewand lösbaren durchsichtigen Scheibe 3 abgeschlossen ist. Der Boden enthält
einen hochgezogenen Rand 4 und eine außen um den Rand laufende Keilnut 5, in die
Schrauben 6 der Gehäusewand greifen. Die Innenseite der Gehäusewand nimmt ein mit
dem äußeren Ring auf dem hochgezogenen Rand des Bodens aufliegendes und durch einen
Sicherungsring 7 spielfrei vom Gehause der Meßvorrichtung gehaltertes Kugellager
8 auf, das zur leicht drehbaren Lagerung einer durch eine Bohrung im Boden des Gehäuses
ragenden Kupplungshülse 9 vorgesehen ist.
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Zur spielfreien Lagerung im Innenring des Kugel lagers weist die Kupplungshülse
einen Bund 10 und eine Ringnut 11 mit einem zweiten Sicherungsring 12 auf. An einem
achsialen Zapfen 13 der Kupplungshulse ist eine als Spiralfeder 14 ausgebildete
Meßfeder befestigt, deren anderes freies Ende zu einer Öse 15 gebogen (Figur 2)
und in einer in Achsrichtung des Gehäuses verlaufenden Bohrung 16 in der Gehäusewand
1 gelagert ist. Die Wand dieser Bohrung 16 ist nach der Innenseite
der
Gehäusewand 1 über einen Winkel, der kleiner als 1800 ist, offen, um die Spiralfeder
frei tragend und an diesem Ende drehbar frei beweglich zu lagern. Auf den Zapfen
der Kupplungshülse ist lösbar eine Scheibe 17 angebracht, die die Drehstellung der
Kupplungshülse relativ zum Gehäuse anzeigt.
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Die durchsichtige Deckscheibe 3 des Gehäuses und die Scheibe 17 auf
der Kupplungshülse bilden eine Anzeigevorrichtung, in der die eine Scheibe eine
Zeigermarkierung und die andere Scheibe eine Skala enthält, auf der die zu der Drehstellung
der Kupplungshülse notwendigen Drehmomentwerte aufgezeichnet sind. Mittels der lösbaren
Scheibe 17 auf der Kupplungshülse kann die Nullstellung eingestellt werden.
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Bei einer Drehmomentmessung dient das Gehäuse der Meßvorrichtung als
Handgriff. Zur Messung wird die Meßvorrichtung mit der aus dem Gehäuse herausragenden
Kupplungshülse auf die Aufwickeltellerwelle eines zu überprfenden Kassetten-Tonbandrekorders
aufgesetzt und am Gehäuse festgehalten. Dabei rastet die Kupplungshülse mit den
Schlitzen 18 an ihrem Hülsenende in die Mitnahmenasen an der Aufwickeltellerwelle
ein.
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Die Kupplungshülse wird vom Anhaltedrehmoment der über die Meßvorrichtung
von Hand angehaltenen Aufwickelachse aus der Ruhelage gedreht.
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Um Meßfehlern durch eine falsche Ablesung bei einer mehrfachen Umdrehung
der Kupplungshülse oder durch gegenseitige Berührung oder Wandberührung der Windungen
der Spiralfeder vorzubeugen, ist es zweckmäßig, eine Drehwinkelbegrenzung für die
Kupplungshülse vorzusehen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die
Drehwinkelbegrenzung aus einem Ansatz an oder einem Zapfen 19 in dem Bund 10 der
Kupplungshülse und zwei Anschlagstiften 20, 21 (Figur 2) im Boden 2 des Gehäuses.
Der eine Anschlagstift 20 neben der Ruhestellung legt die Drehrichtung der Kupplungshülse
fest, der andere
Stift 21 den fUr einen übersichtlichen Skalenbogen
notwendigen Endausschlag.
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Zur Einstellung der Anschlagstifte 20, 21 in die notwendige Lage bezüglich
der Ruhestellung der Kupplungshülse, ist der Boden 2 des Gehäuses bei gelockerten
Schrauben 6 in der Gehäusewand 1 drehbar gelagert.
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6 Patentansprüche 1 Blatt Zeichnungen