DE237322C

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Publication number: DE237322C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

-JY* 237322-KLASSE 42 #. GRUPPE -JY * 237322- CLASS 42 #. GROUP

Patentiert Im Deutschen Reiche vom 7. August 1910 ab.Patented in the German Empire on August 7, 1910.

Es ist bereits vorgeschlagen, die auf eine Welle, z. B. Schiffspropellerwelle, wirkenden Achsialkräfte dadurch zu messen, daß man in eine aus elastischen Scheiben gebildete und in die zu prüfende Welle eingeschaltete Kammer ein flüssiges oder gasförmiges Druckmittel so lange einpumpt, bis die in einer Richtung auftretenden Achsialkräfte durch das eingeführte Mittel aufgenommen sind, so daßIt has already been proposed that on a shaft, e.g. B. ship propeller shaft, acting To measure axial forces in that one is formed from elastic disks and A liquid or gaseous pressure medium is inserted into the chamber to be tested is pumped in until the axial forces occurring in one direction are caused by the imported funds are included so that

ίο dessen Druck nach vorhergehender Eichung des zugehörigen Druckmessers ein unmittelbares Maß der auftretenden Achsialkräfte darstellt. Die bei diesem Meßverfahren verwendete Vorrichtung gestattet jedoch nur die Messung der entweder in der einen oder in der anderen Richtung auftretenden Achsialkräfte.ίο its pressure after previous calibration of the associated pressure gauge represents a direct measure of the axial forces that occur. The device used in this measuring method, however, only allows the measurement of either the one or the other axial forces occurring in the other direction.

Das Kennzeichen der Erfindung besteht nunThe characteristic of the invention now exists

darin, daß durch ein und dieselbe Vorrichtung die in beiden Achsialrichtungen auftretenden Kräfte gemessen werden können.in that by one and the same device the occurring in both axial directions Forces can be measured.

- Auf der Zeichnung ist die Vorrichtung in zwei beispielsweisen Ausführungen dargestellt, und zwar zeigen Fig. 1 und 2 eine Ausführung mit elastischer Scheibe in Längs- und Querschnitt, während Fig. 3 bis 5 eine Ausführung zeigt, bei der nur starre Scheiben Verwendung gefunden haben. Fig. 4 veranschaulicht die Abwicklung des hierbei konzentrisch zur Wellenachse verlaufenden Schnittes C-D. - In the drawing, the device is shown in two exemplary embodiments, namely Fig. 1 and 2 show an embodiment with an elastic disc in longitudinal and cross-section, while Fig. 3 to 5 shows an embodiment in which only rigid discs have been used . 4 illustrates the development of the section CD, which here runs concentrically to the shaft axis.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist an dem Ende der zu prüfenden Welle« in geeigneter Weise eine Scheibe b befestigt, die derart elastisch ausgebildet ist, daß ihre Durchbiegung in R chtung der beiden mit + und — bezeichneten Pfeile möglich ist, ohne daß sie sich deformiert. Diese Scheibe b. bildet mit dem auf dem Wellenende d befestigten starren Gehäuse e, in welches sie fest eingebaut ist, die beiden Kammern f, g, die untereinander und nach außen wasser- bzw. luftdicht abgeschlossen sind. Die zum Zwecke der Prüfung achsial gering verschiebbare Welle α wird mittels Lederstulpe o. dgl. von dem Deckel des Gehäuses gleitend umfaßt. In the embodiment shown in Fig. 1, a disk b is attached in a suitable manner to the end of the shaft to be tested, which is so elastic that it can be bent in the direction of the two arrows marked + and - without it deforms. This disc b. forms with the rigid housing e attached to the shaft end d , in which it is permanently installed, the two chambers f, g, which are watertight and airtight from one another and to the outside. The shaft α , which can be axially slightly displaced for the purpose of the test, is slidably encompassed by the cover of the housing by means of a leather cuff or the like.

Die Welle d besitzt einen zentralen Fortsatz i, der am Ende mit zwei diametral gegenüberstehenden Nasen j versehen ist. Um die Nasen fassen Klauen k, welche von einer mit der Wand b fest verbundenen Scheibe I abstehen. Nasen / und Klauen k werden beim Zusammenbau der .Meßkupplung nach Art eines Bajonettverschlusses ineinandergefügt.The shaft d has a central extension i which is provided at the end with two diametrically opposed lugs j . Claws k grip around the noses and protrude from a disk I that is firmly connected to the wall b. Noses / and claws k are fitted into one another in the manner of a bayonet catch when the measuring coupling is being assembled.

Das zum Messen benutzte Druckmittel wird einer gemeinsamen, mit Druckmesser versehenen Leitung η entnommen. Bei der in Fig. ι gezeichneten Stellung des Mehrwege- ■ hahnes 0 steht die Kammer f durch Bohrungen p der Scheibe I und durch das Langloch q der Wand b in freier Verbindung mit der Wellenbohrung r, der das Druckmittel durch radiale Bohrungen aus einer Kammer der am ■; Umlauf gehinderten Muffe s zufließt. Eine Umstellung des Mehrwegehahnes bringt die Leitung η mit einer zweiten Kammer der Muffe s in Verbindung, aus der das Druckmittel durch andere Wellenbohrungen der ' Kupplungskammer g zugeführt wird, u und ν bedeuten Taster, welche um feste Punkte im Raum drehbar sind. Taster ν gleitet mit dem einen Ende in der Rille einer auf der zu prüfenden Welle α befestigten Muffe, während das entsprechende Ende des anderen Tasters u The pressure medium used for measuring is taken from a common line η provided with a pressure gauge. In the position of the multi-way valve 0 shown in Fig. Ι the chamber f is through holes p of the disk I and through the elongated hole q of the wall b in free connection with the shaft hole r, which the pressure medium through radial holes from a chamber of on ■; Circulation hindered socket s flows. A change of the multiway valve brings the line η with a second chamber of the sleeve s in connection, from which the pressure medium is fed through other shaft bores of the 'coupling chamber g , u and ν mean buttons which can be rotated around fixed points in space. Button ν slides with one end in the groove of a sleeve attached to the shaft to be tested α , while the corresponding end of the other button u

während der Messung eine Schleifbahn des Gehäuses β berührt.touches a sliding path of the housing β during the measurement.

Die Messung der achsial wirkenden Schubbzw. Zugkräfte findet nun bei dieser Ausführung folgendermaßen statt:The measurement of the axially acting thrust or Tensile forces now take place in this version instead of:

Wird z. B. die Welle α in Richtung des mit + bezeichneten Pfeiles auf Schub beansprucht, so verschiebt sie sich zur Welle d, bis sie sich gegen letztere stützt, indem sie die Scheibe b Is z. B. the shaft α claimed in the direction of the arrow marked + on thrust, it shifts to shaft d until it is supported against the latter by the disk b

ίο entsprechend durchbiegt. Mit der Verschiebung der Welle α ist auch eine Änderung des Ausschlages der Taster verbunden, welche jeweils die relative Stellung der Wellen zueinander anzeigen. Die Größe des Achsialschubes läßt sich nun dadurch feststellen, daß man in die Kammer f so lange ein flüssiges oder gasförmiges Mittel einpumpt, bis die Wand b in die ursprüngliche Stellung zurückgeführt ist, in welcher dann der wirksame Schub ganz von dem Druckmittel aufgenommen ist. Die Größe des hierzu notwendigen Druckes kann man dann an dem durch Vorversuche entsprechend geeichten Druckmesser der Zuleitung unmittelbar ablesen.ίο sags accordingly. The displacement of the shaft α is also associated with a change in the deflection of the buttons, which each indicate the relative position of the shafts to one another. The size of the axial thrust can now be determined by pumping a liquid or gaseous medium into the chamber f until the wall b is returned to the original position, in which the effective thrust is then completely absorbed by the pressure medium. The size of the pressure required for this can then be read directly from the pressure gauge of the supply line, which has been appropriately calibrated through preliminary tests.

Die Messung der Zugkräfte erfolgt in ähnlicher Weise. Verschiebt sich bei Rückwärtsgang die Welle α in Richtung des mitbezeichneten Pfeiles, so wird die zum Messen notwendige Mittelstellung der Wand b durch Einpumpen des Druckmittels in Kammer g hervorgerufen, indem der Mehrwegehahn in Richtung des Pfeiles verdreht wird.The tensile forces are measured in a similar way. If the shaft α shifts in reverse gear in the direction of the arrow, the central position of the wall b necessary for measuring is brought about by pumping the pressure medium into chamber g by turning the multi-way valve in the direction of the arrow.

Die Anschläge j, k dienen dazu, die achsiale Schub- oder Zugwirkung nach geringer Ver-Schiebung der Welle α in der einen oder anderen Richtung auf Welle d zu übertragen, um die Wand b bei elastischer Ausbildung nicht übermäßig zu beanspruchen bzw. bei Verwendung einer starren Scheibe eine allzu große Bewegung der Übertragungsglieder y aus ihrer Mittellage zu verhindern, wenn bei den Messungen in den Kammern ein zu geringer Flüssigkeits- oder Gasdruck herrscht oder die Vorrichtung während des Betriebes zum Messen nicht benutzt wird.The stops j, k are used to transfer the axial thrust or tensile effect after a slight displacement of the shaft α in one direction or the other on shaft d in order not to excessively stress the wall b with elastic training or when using a rigid disc to prevent excessive movement of the transmission members y from their central position if the liquid or gas pressure is too low during the measurements in the chambers or the device is not used for measuring during operation.

Bei der zweiten Ausführungsform werdenIn the second embodiment will be

die Kammern mit einer starren Zwischenwand hergestellt. Das kolbenartig gestaltete starrethe chambers made with a rigid partition. The piston-like designed rigid

' Ende b der Welle α wird von d'jm gehäuseartigen starren Ende e der anderen Welle d derart umfaßt, daß auch hier die beiden Wellen miteinander gekuppelt werden und dabei gleichzeitig gering zueinander bewegbar sind. Dies wird dadurch erreicht, daß die Wand b auf beiden Seiten mit Fortsätzen c (Fig. 4) versehen ist, deren Bewegung, wenn erwünscht, durch Vermittlung von Schneiden y o. dgl.'End b of the shaft α is encompassed by the rigid housing-like end e of the other shaft d in such a way that here, too, the two shafts are coupled to one another and at the same time can be moved slightly with respect to one another. This is achieved in that the wall b is provided on both sides with extensions c (FIG. 4), the movement of which, if desired, by means of cutting edges y or the like.

zur Verminderung der bei der achsialen Verschiebung auftretenden Reibung auf Nasen χ des Gehäuses e übertragen wird. Die Wand 5 bildet mit dem Gehäuse e auf der einen Seite die Kammer f, auf der anderen Seite die Ringkammer g. Die Abdichtung der Kammern f und g untereinander und der Kammer g nach außen wird in geeigneter Weise, z. B. durch Lederstulpe erzielt. Die Vorrichtungen zum Einführen des Druckmittels in die Kammern g und f sind dieselben wie in Fig. 1 dargestellt. is transferred to lugs χ of the housing e to reduce the friction that occurs during axial displacement. The wall 5 forms with the housing e on one side the chamber f and on the other side the annular chamber g. The sealing of the chambers f and g with one another and the chamber g to the outside is carried out in a suitable manner, for. B. achieved by leather cuff. The devices for introducing the pressure medium into the chambers g and f are the same as shown in FIG.

Um den Einbau der Kupplungsglieder y leicht und richtig vornehmen zu können, ist das Gehäuse e in folgender Weise ausgeführt. Die den einen Teil des Gehäuses bildende Hülse h, an der mittelbar unter Verwendung eines Ringkörpers m die in der Kammer g liegenden Nasen χ angeordnet sind, wird nach vollendetem Einbau aller Organe aufgeschoben und dann mit dem Ringkörper m sowie mit der Scheibe des Gehäuses e fest verbunden;In order to be able to install the coupling members y easily and correctly, the housing e is designed in the following way. The sleeve h, which forms part of the housing and on which the noses χ lying in the chamber g are arranged indirectly using an annular body m , is pushed on after all the organs have been installed and then fixed to the annular body m and to the disc of the housing e tied together;

Zur unmittelbaren Übertragung der Achsialkräfte bei Zug oder Schub, d. h. wenn keine Messung stattfindet, dienen auch hier wie bei der ersten Ausführung die Zwischenstücke j, k, welche jedoch hier stets an einer Gehäusewand anliegen werden. Die gegenseitige Stellung der Wellen zueinander wird auch hier an geeigneter Stelle durch Tasterhebel u, ν angezeigt. Das Verfahren zum Messen ist im übrigen dasselbe, wie es in Verbindung mit der ersten Ausführung beschrieben ist. Natürlich ist es auch möglich, das Gehäuse oder Gehäuse und Zwischenwand elastisch auszubilden. Bei entsprechender Lagerung der Wellen kann auch anstatt der Teilungswand das Gehäuse oder alle beide Teile gegeneinander durch die auftretenden Achsialkräfte verschoben werden. As in the first embodiment, the intermediate pieces j, k are used for the direct transmission of the axial forces during tension or thrust, ie when no measurement takes place, but here they always rest against a housing wall. The mutual position of the shafts in relation to one another is also indicated here at a suitable point by pushbutton levers u, ν . The method for measuring is otherwise the same as that described in connection with the first embodiment. Of course, it is also possible to design the housing or housing and partition to be elastic. With appropriate mounting of the shafts, instead of the partition wall, the housing or both parts can be shifted against each other by the axial forces that occur.

Claims

Patent Claims:

1. Device for measuring axially acting forces on a shaft, consisting from a chamber connected to the shaft, into which a pressure fluid is introduced during measurement characterized in that the outer walls of this chamber are only connected to one end of the shaft are firmly connected and the chamber is divided into two spaces by a disk connected to the other end of the shaft is.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the outer walls the chamber are rigid, while the cutting disc is either elastic or ■ likewise is rigid.

1 sheet of drawings.