DE259210C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

-JK* 259210-KLASSE 42 Je. GRUPPE

Dynamometer. Patentiert im Deutschen Reiche vom 12. April 1911 ab.

Die Erfindung betrifft ein Dynamometer zum Anzeigen des Drehmoments oder Drucks zwischen zwei sich drehenden Teilen.

Bei Torsionsdynamometern oder Umdrehungs kraftmessern ist es schon vorgeschlagen worden, eine Anzeige mittels eines Druckmessers zu erzielen, der in den die Flüssigkeit, z.B. Öl, enthaltenden Raum eingeschlossen ist, wobei die Flüssigkeit entweder auf eine Membran oder

ίο auf einen Kolben wirkt. Derartige Einrichtungen haben sich aber nicht als zweckmäßig erwiesen, weil der Druckmesser nur den Flüssigkeitsdruck messen kann, nicht aber den Druck, der dazu erforderlich; ist, um die Membran zu spannen. Außerdem lassen sich Undichtigkeiten nicht vermeiden, und wenn diese vorkommen, dann haben sie zur Folge, daß die ganze Ablesung, unrichtig wird. Überdies lassen sich Kolben niemals vollkommen abdichten und frei beweglich machen. Ist der Kolben gut abgedichtet, dann· bewirkt die für seine Bewegung erforderliche Reibung, daß die Ablesung des Druckmessers in bezug auf die Winkel'nacheilung der beiden zueinander drehbaren Teile unrichtig wird.

Nach der Erfindung werden diese Übelstände dadurch vermieden, daß· man den einen Teil durch eine Flüssigkeit stützt, die dauernd von einer Druckquelle aus zugeführt wird, und daß man den Druck, der den betreffenden Teil nach Maßgabe des Drehmoments oder Drucks zwischen beiden Teilen stützt, nachläßt und den Druck zur Anzeige bringt, der dazu nötig ist, um den betreffenden Teil zu stützen.

Die Zeichnung stellt eine bevorzugte Ausführung der Erfindung dar.

Fig. ι ist ein Querschnitt nach der Linie I-I der Fig. 2 und zeigt eine Ausführungsform des Dynamometers oder Umdrehungskraftmessers mit Zahnrädergetrieben.

Fig. 2 ist ein Längsschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1.

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist angenommen, daß die treibende Welle aus einer Hohlwelle mit einer darin liegenden Achse besteht, deren eines Ende mit dem Ende der Hohlwelle verbunden ist, während das andere Ende mit der schnell laufenden Maschine durch eine Kupplung verbunden ist; indessen ist die besondere Antriebsweise für die Erfindung nicht weiter wesentlich. Die Vorrichtung besteht hier aus einem Grundgestell 1 mit einem darin gelagerten großen Zahnrad 2 oder mehreren solchen. Diese stehen mit entsprechenden kleineren Zahnrädern in Eingriff, die in einem schwebenden Rahmen 17 gelagert sind. Nach mehreren in dem Grundgestell enthaltenen Zylindern 3, 4 und 5 kann eine geeignete Flüssigkeit, z. B. Öl, durch eine verhältnismäßig enge Zutrittsöffnung. 6 und einen Kanal 7 im Grundgestell geführt werden. Die Verbindung nach den Zylindern vermitteln die Öffnungen 8, 9, 10. Die Zylinder 3, 4 und 5 können mit dem Grundgestell aus einem Stück bestehen, wobei für jeden Zylinder ein Futter oder eine durch Schrauben 13 festgehaltene Buchse 12 vorhanden ist.

laden Zylindern 3, 4, 5 sind Kolben 14,15,16

geführt, die den schwebenden Rahmen 17 tragen. Dieser besteht aus zwei fest miteinander verbundenen Teilen 18, 19, deren vorspringende Teile 20, 21 in den Lagern 22, 23 des Grundgestells liegen. Der schwebende Rahmen 17 ruht auf den Kolben 14, 15, und 16 und ist mit vorspringenden Flanschen 24 versehen, die den Durchtritt der Flüssigkeit durch eine Öffnung 25 regeln, welche von dem mittleren Zylinder 5 zu einer Austrittsöffnung im Grundgestell ι führt. Eine Welle 26 ist in dem schwebenden Rahmen gelagert, und auf dieser Welle sitzen Zahnräder 27, 28, welche mit dem Rad 2 in Eingriff stehen.

Durch die Wandung 29 des Grundgestells tretenAnschläge, welche aus einem Hohlkörper 30 bestehen, in welchem ein Stab 31 liegt, dessen inneres Ende in ein Lager 32 in dem schwebenden Gestell 17 eingreift. Der Teil 30 ist außen mit Gewinde versehen und in ein Muttergewinde der Grundgestellwandung 29 eingeschraubt, so daß eine Einstellung stattfinden und der schwebende Rahmen so in bezug auf das Getriebe geregelt werden kann, daß ein richtiger Eingriff der Zähne des kleinen und großen Rades aufrechterhalten, dabei aber gleichzeitig eine senkrechte Winkelbewegung des kleinen Zahnrades gegen die übrigen Teile ermöglicht wird.

Den Zylindern wird eine Druckflüssigkeit, ζ. B. öl, auf dem Wege durch das Rohr 11 von einer in der Zeichnung nicht ersichtlichen Quelle aus dauernd zugeführt, und der Austritt der Flüssigkeit von den Zylindern wird selbst tätig gesteuert, und zwar nach Maßgabe der Änderungen in der Stellung des schwebenden Rahmens 17, wie solche sich aus der Änderung des Drucks zwischen den miteinander eingreifenden Zahnrädern ergibt. Vermöge des Umstandes, daß nach dieser Erfindung das öl oder die sonstige Druckflüssigkeit nicht dauernd in einem geschlossenen Raum bleibt, sondern ununterbrochen zugeführt und nach Maßgabe des Drucks abgelassen wird, sowie vermöge des Umstandes, daß der Diuckmesser 41 nicht wie bei bisher bekannten Anordnungen von dem Druck beeinflußt wird, der von einem eingeschlossenen Flüssigkeitskörper ausgeht, sondern durch Nachlassen des Drucks, der von einer fortlaufend zugeführten Flüssigkeitsmenge ausgeht, werden die oben erwähnten Übelstände vermieden, und es wird eine durchaus zuverlässige Anzeige des Drehmoments, das heißt des Drucks erzielt, der dazu nötig ist, um den betreffenden Maschinenteil zu stützen, und zwar unabhängig von etwaigen Temperaturänderungen und äußeren Einflüssen.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist im übrigen die folgende.

Wenn den Zylindern 3, 4 und 5 Flüssigkeit durch das Rohr 11, die enge Öffnung 6 und den Kanal 7 zugeführt wird, so werden die Kolben 14, 15 und 16 in ihren Zylindern genügend gehoben, um den schwebenden Rahmen zu tragen. Wenn die kleinen Zahnräder 27, 28 entgegengesetzt zur Bewegung des Uhrzeigers umlaufen, so hat der Druck auf die Zähne der ineinander eingreifenden Räder das Bestreben, den Ventilflansch 14 auf seinen Sitz zu drücken, so daß die Öffnung 25 geschlossen ist. Daher wird der Druck in den Zylindern 3, 4 und 5 so lange gesteigert, bis dieser Druck größer ist als derjenige zwischen den Zähnen der ineinander eingreifenden Räder. Dadurch werden die Kolben 14, 15 und 16 ein wenig gehoben und die Öffnung 25 freigegeben, so daß das öl durch diese Öffnung in den Überlauf treten kann, von wo es in einen zu diesem Zweck vorgesehenen Behälter zurückgeführt werden kann. Aus der Fig. 2 ist ersichtlich, daß der mittlere Zylinder 5 und sein Kolben 16 einen größeren Durchmesser haben als die Endzylinder und -kolben. Der mittlere Kolben ist in der Darstellung so bemessen, daß er annähernd die doppelte Grundfläche hat wie die Endkolben, da der vorwiegende Teil des Drucks auf diesen mittleren Punkt verteilt werden wird. Die Anschläge 30 hindern eine horizontale Winkelbewegung des schwebenden Rahmens, gestatten ihm aber trotzdem eine genügende senkrechte Winkel- go bewegung.

Die vorstehend beschriebene Vorrichtung ist für solche Einrichtungen zur Verminderung der Geschwindigkeit geeignet, bei welchen die Drehrichtung des treibenden und getriebenen Rades konstant ist. Unter gewissen Bedingungen^. B. bei Schiffsmaschinen, ist es indessen notwendig, den Propeller und demgemäß die Turbine umzusteuern, und es müssen daher Vorrichtungen vorgesehen sein, um die Drehrichtung der ineinander eingreifenden Räder und der Wellen, auf denen sie sitzen, umkehren zu können. Um die unter diesen Bedingungen auftretenden Beanspruchungen zu dämpfen oder zu verteilen, ist eine Reihe von Kolben 33, 34 und 35 vorgesehen, welche in Zylindern 36 bzw. 37 und 38 geführt sind und genau ebenso wirken wie die Kolben 14, 15 und 16, jedoch durch eine andere Leitung 39. Es ist ersichtlich, daß, wenn die Kolben und Zylinder in dieser Weise verdoppelt sind, der schwebende Rahmen zwischen der oberen und der unteren Kolbenreihe gehalten und derart von einem Flüssigkeitskörper getragen wird, daß die durch das Getriebe übertragenen Beanspruchungen von der Flüssigkeit in den verschiedenen Zylindern aufgenommen werden, und daß der Druck auf die verschiedenen Flüssigkeitskörper je nach der Drehrichtung der Wellen verteilt werden wird.

Um die von dem Getriebe übertragene Kraft zu messen, ist ein Druckmesser 41 vorgesehen,

der mit dem Kanal 7 durch ein Rohr 40 verbunden ist, so daß er den Druck der Flüssigkeit mißt, welche den schwebenden Rahmen trägt und so die von dem Getriebe übertragene Kraft angibt.

Es ist hieraus ersichtlich, daß die Welle des treibenden Zahnrades ohne jedes Lager in ihrer Stellung gehalten wird, und daß alle durch den Betrieb der Vorrichtung verursachten Erschütterungen von der Flüssigkeit aufgenommen werden, auf welcher der schwebende Rahmen ruht.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:
   Dynamometer, dadurch gekennzeichnet, daß mit einer rotierenden Übertragungsvorrichtung, die von einer dauernd von einer Druckquelle aus zugeführten Flüssigkeit so gestützt ist, daß der die Vorrichtung stützende Druck selbsttätig nach Maßgabe der tangentialen Kraft aufrechterhalten wird, welche die Drehbewegung entweder veranlaßt oder ihr widersteht, Instrumente zum Anzeigen des zum Stützen der Vorrichtung erforderlichen Drucks verbunden sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.