DE3331708A1 - Arrangement for checking and/or calibrating a torque-measuring device - Google Patents
Arrangement for checking and/or calibrating a torque-measuring deviceInfo
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Abstract
Description
Vorrichtung zur Kontrolle und/oder Eichung Device for checking and / or calibration
einer Drehmoment meßvorrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Kontrolle und/oder Eichung einer Drehmomentmeßvorrichtung, die ein Meßelement enthält, dessen Anzeige bei der Eichung mit auf die Drehmomentmeßeinrichtung ausgeübten vorbekannten Momenten verglichen wird. a torque measuring device The invention relates to a Device for the control and / or calibration of a torque measuring device, which a Contains measuring element, its display during calibration with the torque measuring device exerted previously known moments is compared.
Zur Messung von Drehmomenten an Rotationsmaschinen werden häufig Pendelmaschinen eingesetzt, bei denen das Maschinengehäuse gegenüber dem Läufer schwenkbar gelagert ist. Zwischen dem Gehäuse und dem Maschinenfundament ist eine Kraftmeßdose angeordnet, mit der das zwischen dem Läufer und dem Gehäuse herrschende Drehmoment gemessen wird. Die Kraftmeßdose enthält beispielsweise zwei aus dem Gehäuse herausragende Stangen, die an ihren äußeren Enden jeweils am Maschinenfundament und am Maschinengehäuse angelenkt sind.Pendulum machines are often used to measure torques on rotary machines used, in which the machine housing is pivotably mounted relative to the rotor is. A load cell is arranged between the housing and the machine foundation, with which the torque between the rotor and the housing is measured will. The load cell contains, for example, two protruding from the housing Rods at their outer ends on the machine foundation and on the machine housing are hinged.
Die Drehmomentmeßeinrichtung wird nach der Montage geeicht und in bestimmten Zeiträumen auf ihre Genauigkeit hin überwacht. Für die Eichung und die Kontrolle werden am Maschinengehäuse Hebelarme mit Tragschalen befestigt, in die unterschiedliche Gewichte eingelegt werden. Die von den Hebelarmen, den Tragschalen und den Gewichten hervorgerufenen Drehmomente sind genau bekannt, so daß eine entsprechende Zuordnung zu den jeweiligen Ausschlägen der Kraftmeßdose vorgemommen werden kann.The torque measuring device is calibrated after assembly and in specific time periods monitored for their accuracy. For the calibration and the Control are attached to the machine housing lever arms with support trays into the different weights can be inserted. The ones from the lever arms, the trays and the torques produced by the weights are precisely known, so that a corresponding Assignment to the respective deflections of the load cell can be made.
Eine andere Möglichkeit zur Messung von Drehmomenten besteht darin, im Zuge einer die Drehmomente übertragenden Welle eine Drehmomentmeßwelle anzuordnen, die einen Torsionsstab enthält, dessen beide Enden an entsprechende Wellenenden angekuppelt sind. Vor der Eichung wird die Drehmomentmeßwelle in einem mit dem Maschinenfundament befestigten Bock drehbar gelagert. Zur Eichung oder Kontrolle der Drehmomentmeßwelle wird diese an einem Ende gegen eine Drehung gesichert. Am anderen Ende der Drehmomentmeßwelle wird ein Hebelarm mit einer Tragschale angebracht, in der Gewichte eingelegt werden. Das vom Hebelarm der Tragschale und dem jeweiligen Gewicht erzeugte Drehmoment ist ebenso wie bei der Pendelmaschine bekannt und wird dem jeweiligen Ausschlag des an die Drehmomentmeßwelle angeschlossenen Meßgerätes zugeordnet bzw.Another way to measure torques is to to arrange a torque measuring shaft in the course of a shaft transmitting the torques, which contains a torsion bar, both ends of which are connected to corresponding shaft ends are coupled. Before the calibration, the torque measuring shaft is in one with the machine foundation attached bracket rotatably mounted. For calibration or control of the torque measuring shaft this is secured against rotation at one end. At the other end of the torque measuring shaft a lever arm with a carrying tray is attached in which weights are inserted. The torque generated by the lever arm of the tray and the respective weight is as is known from the pendulum machine and is based on the respective deflection of the assigned to the measuring device connected to the torque measuring shaft or
mit diesem Ausschlag verglichen.compared to this rash.
Die Eichung oder Kontrolle mit an Hebelarmen angreifenden Gewichten ist aus folgenden Gründen ungünstig: 1. Die Gewichtskräfte können nicht kontinuierlich verändert werden, da nur abgestufte Gewichte verfügbar sind. Zwar lassen sich die Gewichte fein unterteilen, jedoch wächst bei einer feinstufigen Eichung bzw. Kontrolle der Zeitaufwand erheblich an.The calibration or control with weights acting on lever arms is unfavorable for the following reasons: 1. The weight forces cannot be continuous changed as only graduated weights are available. Although the Subdivide weights finely, however, it increases with a finely graded calibration or control the time required increases considerably.
2. Bei großen Drehmomenten ist die Eichung oder kontrolle wegen der Mehrfachauflage und -abnahme schwerer Gewichte beschwerlich und zeitraubend.2. In the case of high torques, the calibration or control is necessary because of the Multiple edition and removal of heavy weights is cumbersome and time-consuming.
3. Die auskragenden Hebelarme und die Tragschalen benötigen Platz.3. The cantilevered lever arms and the supporting shells require space.
4. Die Gewichtskräfte verursachen beachtliche Zusatzkräfte auf die Pendellager bzw. Lauflager bei den Drehmomentmeßwellen.4. The weight forces cause considerable additional forces on the Self-aligning bearings or running bearings for the torque measuring shafts.
5. Die Gewichtskraft ändert sich mit der wanderung der Erdbeschleunigung (Abhängigkeit von der geographischen Lage).5. The weight changes with the migration of the gravitational acceleration (Depending on the geographical location).
Die in Punkt 4 erwähnten Gewichtskräfte rufen Eichfehler hervor, deren Größe bei Pendel maschinen und Drehmomentmeßwellen unterschiedlich ist.The weight forces mentioned in point 4 cause calibration errors, their Size in pendulum machines and torque measuring shafts is different.
Bei Pendelmaschinen ergeben sich unterschiedliche Belastungen der Pendelmaschinenlager, je nachdem, auf welcher Seite der Pendelmaschine die Gewichte über die Hebelarme angreifen. Diese unterschiedlichen Belastungen der Lager können unterschiedliche Genauigkeiten bei der Eichung bzw. Kontrolle hervorrufen.With pendulum machines there are different loads of the Pendulum machine bearings, depending on which side of the pendulum machine the weights are on attack via the lever arms. These different loads on the bearings can cause different accuracies in the calibration or control.
Bei der Drehmomentmeßwelle übt die Gewichtskraft sowohl ein Drehmoment als auch.ein Biegemoment auf den Meßwellenflansch auf der Hebelarmseite aus. Das Biegemoment, das im Betrieb der Drehmomentmeßwelle nicht vorhanden ist, kann erhebliche Eichfehler hervorrrufen.In the case of the torque measuring shaft, the weight exerts both a torque as well as a bending moment on the measuring shaft flange on the lever arm side. That Bending moment that is not present during operation of the torque measuring shaft can be considerable Cause calibration errors.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung derart weiterzuentwickeln, daß unter Vermeidung der vorstehend angegebenen Nachteile eine kontinuierliche Kraft- bzw.The invention is based on the object of providing a device of the initially described described genus in such a way that while avoiding the above indicated disadvantages a continuous force resp.
Drehmomentausübung für Eich- und Kontrollzwecke möglich ist.Exercise of torque for calibration and control purposes is possible.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 beschriebenen Maßnahmen gelöst. Der im Anspruch 1 erläuterte Gegenstand benötigt nur wenig Raum, ist leicht zu handhaben und kann daher schnell montiert und einfach hergestellt werden. Mit dieser Vorrichtung kann durch eine entsprechende Einstellung im Meßelement wahlweise eine Zug- oder Druckkraft erzeugt werden. In den Lagern treten daher keine Biegemomente und keine wesentlich verschiedenen Belastungen auf, die im normalen Betrieb nicht vorkommen.The object is achieved according to the invention by those described in claim 1 Measures resolved. The subject matter explained in claim 1 requires little space, is easy to handle and can therefore be assembled quickly and easily manufactured will. With this device, through a corresponding setting in the measuring element optionally a tensile or compressive force can be generated. Therefore, none of them occur in the camps Bending moments and no significantly different loads than in normal Operation does not occur.
Vorzugsweise besteht das Krafterzeugungselement aus einer Einstellschraube und einer Gabel, in deren Basis die Schraube eindrehbar ist. Das Krafterzeugungselement hat einen konstruktiv einfachen Aufbau und ein relativ geringes Gewicht.The force generating element preferably consists of an adjusting screw and a fork, in the base of which the screw can be screwed. The force generating element has a structurally simple structure and a relatively low weight.
Zweckmäßigerweise ist die Gabel über einen Bolzen an ein Ende einer an das Meßgerät angeschlossenen Lageröse angelenkt. Damit wird zwischen dem Krafterzeugungselement und dem Meßgerät eines der beiden kardanischen Gelenke geschaffen.Appropriately, the fork is on a bolt to one end of a hinged to the measuring device connected bearing eye. This is between the force generating element and the measuring device created one of the two cardanic joints.
Bei einer günstigen Ausführungsform ist das Kraftmeßgerät ein geeichter Kraftmeßbügel. Ein solcher Kraftmeßbügel beansprucht ebenso wie das Krafterzeugungselement wenig Raum. Außerdem zeichnet sich der Kraftmeßbügel durch ein relativ geringes Gewicht aus. Die Eich- bzw. Kontrolleinheit hat daher insgesamt ein geringes Gewicht und einen kleinen Raumbedarf. Dies vereinfacht die Montage. Beispielsweise kann die Eich- bzw.In a favorable embodiment, the force measuring device is a calibrated one Load cell. Such a force measuring bracket is just as demanding as the force generating element little space. In addition, the force measuring bracket is characterized by a relatively low Weight off. The calibration or control unit is therefore light overall and a small space requirement. This simplifies the assembly. For example, can the calibration resp.
Kontrolleinheit auch an schwerer zugänglichen Stellen und bei beengten Raumverhältnissen montiert werden. Ferner wird der Transport erleichtert.Control unit even in hard-to-reach places and in confined spaces Spatial conditions. Transport is also made easier.
Zweckmäßigerweise enthält die Einstellschraube auf zwei Hälften jeweils ein Rechts- und ein Linksgewinde. Bei Drehung der Schraube werden die mit den beiden Schraubenenden verbundenen Teile jeweils einander angenähert oder auseinander bewegt. Je nach der Steigung des Gewindes können dabei auch große Kräfte erzeugt werden, die auf die beiden Stellen übertragen werden, auf die mittels des Eich- bzw. Kontrollgerätes ein Drehmoment übertragen wird.Appropriately, the adjusting screw contains two halves each a right-hand and a left-hand thread. When the screw is turned, the two with the two Screw ends connected parts each moved closer to each other or apart. Depending on the pitch of the thread, large forces can also be generated, which are transferred to the two locations, to which the calibration or control device a torque is transmitted.
Bei einer anderen günstigen Ausführungsform enthält die Einstellschraube auf ihren beiden Hälften Gewinde, deren Steigungen unterschiedlich sind.In another favorable embodiment, the adjusting screw contains on both halves of the thread, the pitches of which are different.
In diesem Falle können die Gewinde gleiche oder gegensinnige Steigungen aufweisen.In this case, the threads can have the same or opposite pitches exhibit.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die wirksamen Hebelarme zwischen der Drehachse der Pendelmaschine und den Kraftrichtungen in dem Meßelement und in der aus dem Kraftmeßgerät und dem K rafte rzeugungsele ment bestehenden Eiche inrichtung gleich sind.In another preferred embodiment it is provided that the effective lever arms between the axis of rotation of the pendulum machine and the directions of force in the measuring element and in the rzeugungsele from the force measuring device and the force ment existing oak furnishings are the same.
Unter wirksamem Hebelarm ist hierbei die Strecke zwischen der Drehachse der Pendelmaschine und dem Schnittpunkt mit der jeweiligen Senkrechten zu verstehen, die der Richtung der Kraft im Meßelement bzw. der Eich-und Kontrolleinrichtung entspricht. Während die Kraftrichtung immer senkrecht zum wirksamen Hebelarm sein muß, können die wirksamen Hebelarme für das Meßelement und die Eicheinrichtung auch verschieden groß sein. Bei der Eichung ist dann eine Umrechnung unter Berücksichtigung der verschiedenen Hebelarmlängen notwendig.The distance between the axis of rotation is under the effective lever arm to understand the pendulum machine and the point of intersection with the respective vertical, which corresponds to the direction of the force in the measuring element or the calibration and control device. While the direction of force must always be perpendicular to the effective lever arm, you can the effective lever arms for the measuring element and the calibration device also differ be great. During the calibration, a conversion taking into account the various Lever arm lengths necessary.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist derart ausgebildet, daß die Einstellschraube an ihrem der Gabel abgewandten Ende in einen ersten Hebelarm einschraubbar ist? der an einem Ende einer Drehmomentmeßwelle starr befestigt ist, deren anderes Ende starr mit einem zweiten Hebelarm verbunden ist, der mit seinem zweiten Ende an eine mit dem Meßgerät verbundene Lageröse angeschlossen ist. Diese Vorrichtung dient zur einfachen und schnellen Eichung von Drehmomentmeßwellen.Another preferred embodiment is designed such that the adjusting screw at its end facing away from the fork in a first Lever arm can be screwed in? which is rigidly attached to one end of a torque measuring shaft, the other end is rigidly connected to a second lever arm with his the second end is connected to a bearing eye connected to the measuring device. These Device is used for quick and easy calibration of torque measuring shafts.
Weitere Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind in den Ansprüchen 10 und 11 beschrieben.Further refinements of the inventive concept are contained in the claims 10 and 11.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert, aus dem sich weitere Merkmale sowie Vorteile ergeben.The invention is illustrated below with reference to a drawing Embodiment explained in more detail, from which further features and advantages result.
Es zeigen Figur 1 eine schematische Ansicht von der Seite einer Pendelmaschine mit einer für die Eichung oder Kontrolle mit Gewichten vorgesehenen Vorrichtung, Figur 2a eine schematische Ansicht von der Seite einer Drehmomentmeßwelle mit einer für die Eichung oder Kontrolle mit Gewichten vorgesehenen Vorrichtung, Figur 2b die Vorrichtung gemaß Fig. 2a von der Seite, Figur 3 ein Eich- oder Kontrollgerät gemäß der Erfindung von vorne, Figur 4 die in Figur 3 dargestellte Vorrichtung von der Seite, Figur 5 eine schematische Ansicht einer mit einem Eich- oder Kontrollgerät gemäß Fig. 3 und 4 versehenen Pendel maschine von vorne, Figur 6 eine Seitenansicht der Pendelmaschine gemäß Fig. 5, Figur 7 eine schematische Ansicht einer mit einem Eich- oder Kontrollgerät gemäß Fig. 3 und 4 versehenen Drehmomentmeßwelle von der Seite, Figur 8 die Vorrichtung gemäß Fig. 7 von vorne, Figur 9 einen Schnitt längs der Linien I - I der in Fig. 7 dargestellten Vorrichtung, Figur 10 einen Schnitt längs der Linien II - II der in Fig. 7 dargestellten Vorrichtung.FIG. 1 shows a schematic view from the side of a pendulum machine with a device intended for calibration or control with weights, Figure 2a is a schematic view from the side of a torque measuring shaft with a device provided for calibration or control with weights, FIG. 2b the device according to FIG. 2a from the side, FIG. 3 a calibration or control device according to the invention from the front, Figure 4 shows the device shown in Figure 3 from the side, Figure 5 is a schematic view of one with a calibration or control device 3 and 4 provided pendulum machine from the front, Figure 6 is a side view the pendulum machine according to FIG. 5, Figure 7 is a schematic view of a with a Calibration or control device according to FIGS. 3 and 4 provided by the torque measuring shaft Page, FIG. 8 the device according to FIG. 7 from the front, FIG. 9 a longitudinal section the lines I - I of the device shown in FIG. 7, FIG. 10 a section along the lines II-II of the device shown in FIG.
Eine Pendel maschine 1 enthält ein Maschinengehäuse 2, das in Pendellagerböcken 3 gelagert ist. Die Pendellagerböcke 3 sind auf einem Fundament 4 befestigt, bei dem es sich um einen Rahmen aus Saahlträgernhandeln kann. An den beiden Längsseiten des Maschinengehäuses 2 sind in waagrechter Richtung Hebelarme 5, 6 befestigt, die für die Eichung bzw.A pendulum machine 1 includes a machine housing 2 in self-aligning bearing blocks 3 is stored. The self-aligning bearing blocks 3 are attached to a foundation 4, at which can be a frame made of saahlbeams. On the two long sides of the machine housing 2 are attached in the horizontal direction lever arms 5, 6, the for calibration or
Kontrolle eines Meßelementes 7 vorgesehen sind. Das Meßelement 7 besteht beispielsweise aus einer Kraftmeßdose, aus der zwei wellenförmige Anschlußenden 8, 9 herausragen. Das Anschlußende 8 ist an einer Stelle 10 am Hebelarm 5 angelenkt. Das andere Anschlußende 9 ist an einer Stelle 12 an einen Lagerblock 11 angelenkt. An den Enden der Hebelarme 5, 6 sind an Schneidenlagern Tragschalen 13, 14 aufgehängt. Die Tragschalen 13, 14 dienen zur Aufnahme von Gewichten, mit denen das Meßelement 7 geeicht oder kontrolliert wird. Die Abstände der Aufhängestellen der Tragschalen 13, 14 von der Mitte 15 des Pendelmaschinengehäuses 2 sind gleich groß und in Fig. 1 mit A bezeichnet. Bei der in Figur 1 dargestellten Pendelmaschine soll der Abstand der Stelle 10 von der. Mitte 15 A/2 sein. Die Gewichte der Hebelarme 5, 6 und der Tragschalen 13, 14 heben sich in bezug auf die Mitte 15 des Maschinengehäuses 2 auf. Bei der Eichung ist die Pendelmaschine 1 mechanisch entkuppelt.Control of a measuring element 7 are provided. The measuring element 7 consists for example from a load cell from which two wave-shaped connection ends 8, 9 protrude. The connection end 8 is articulated at a point 10 on the lever arm 5. The other connection end 9 is articulated to a bearing block 11 at a point 12. At the ends of the lever arms 5, 6 support shells 13, 14 are suspended from knife-edge bearings. The trays 13, 14 are used to hold weights with which the measuring element 7 is calibrated or checked. The distances between the suspension points of the support trays 13, 14 from the center 15 of the pendulum machine housing 2 are the same size and in Fig. 1 denoted by A. In the pendulum machine shown in Figure 1, the distance should the position 10 of the. Mid 15 A / 2. The weights of the lever arms 5, 6 and the Support trays 13, 14 rise in relation to the center 15 of the machine housing 2 on. During the calibration, the pendulum machine 1 is mechanically decoupled.
Wird in die linke Tragschale 14 ein Gewicht gelegt, dann wird das Meßelement 7 einer Druckkraft ausgesetzt. Andererseits wird die Drehmomentmeßvorrichtung 7 auf Zug beansprucht, wenn ein Gewicht in die Tragschale 13 gelegt wird. Bei der Belastung der Tragschale 14 mit einem Eichgewicht GE, das in Fig. 1 mit einem Pfeil dargestellt ist, ist die Belastung der Pendellagerböcke 3 um das Eichgewicht GE kleiner als das Gewicht des Maschinengehäuses 2, der Hebelarme 5, 6 und der Tragschalen 13, 14. Wird die rechte Tragschale 13 mit dem Eichgewicht GE belastet, das als Pfeil an der Tragschale 13 dargestellt ist, dann steigt die auf den Pendellagerböcken 3 ruhende Last bei den in Fig. lildargestellten geometrischen Verhältnissen um das Dreifache des Eigengewichts an. Diese auf die Lager einwirkenden unterschiedlichen Kräfte können je nach der Drehmoment richtung zu unterschiedlichen Genauigkeiten bei der Eichung führen.If a weight is placed in the left-hand tray 14, it will Measuring element 7 exposed to a compressive force. On the other hand, the torque measuring device 7 stressed on train when a weight is placed in the tray 13. In the Loading of the tray 14 with a calibration weight GE, which is shown in Fig. 1 with an arrow is shown, the load on the self-aligning bearing blocks 3 is the calibration weight GE less than the weight of the machine housing 2, the lever arms 5, 6 and the supporting shells 13, 14. If the right-hand tray 13 is loaded with the calibration weight GE, which is shown as an arrow is shown on the supporting shell 13, then the rises on the self-aligning bearing blocks 3 static load with the geometrical relationships shown in Fig Three times its own weight. These different ones acting on the bearings Forces can have different accuracies depending on the torque direction during the calibration.
Die Figur 2 zeigt eine Drehmomentmeßwelle 16, die in einem Lagerbock 18 drehbar gelagert ist. Die Drehmomentmeßwelle 16 hat an ihren Enden je einen Flansch 20, 22. Der Flansch 22 ist starr an einem ortsfesten Körper 24 befestigt. Am Flansch 20 ist ein Hebelarm 26 angeschraubt, dessen Länge zwischen der Mitte 28 der Drehmomentmeßwelle 16 und. der Schneidenlagerung einer Tragschale 30 wie bei der in Figur 1 gezeigten Anordnung der Wert A haben soll. In die Tragschale 30 werden die Gewichte eingelegt, mit der das nicht näher dargestellte Anzeigegerät geeiche oder kontrolliert wird. Mit der Drehmomentmeßwelle 16 sind Dehnungsmeßstreifen verbunden, die in Verbindung mit einer Meßschaltungsanordnung an das Anzeigegerät angeschlossen sind.FIG. 2 shows a torque measuring shaft 16 which is in a bearing block 18 is rotatably mounted. The torque measuring shaft 16 has a flange at each of its ends 20, 22. The flange 22 is rigidly attached to a stationary body 24. On the flange 20 a lever arm 26 is screwed, the length of which is between the center 28 of the torque measuring shaft 16 and. the cutting edge mounting of a support shell 30 as in the case of that shown in FIG Arrangement should have the value A. The weights are placed in the tray 30, with which the display device (not shown) is calibrated or checked. With the torque measuring shaft 16 strain gauges are connected, which in connection are connected to the display device with a measuring circuit arrangement.
Ein Eichgewicht ist in Fig. 2 durch einen Pfeil GE dargestellt. Dieses Eichgewicht übt in Verbindung mit den Gewichten der Tragschale 30 und des Hebelarmes 26 sowohl ein Drehmoment als auch ein Biegemoment auf den Flansch 20 aus. Hat der Hebelarm 26 vom Lager der Drehmomentmeßwelle 16 einen Abstand von der zweifachen Lagerlänge, dann verursacht das Eichgewicht auf der rechten Lagerseite eine Beanspruchung, die etwa dem Dreifachen des Eigengewichts GE nebst Tragschalengewicht entspricht. Auf der linken Lagerseite ist die Beanspruchung nur das Zweifache des Eigengewichts GE nebst Tragschalengewicht. Diese Kräfte sind bei Betrieb der Drehmomentmeßwelle normalerweise nicht vorhanden, so daß durch diese Eichmethode ebenfalls Fehler bei der Eichung entstehen können.A calibration weight is shown in FIG. 2 by an arrow GE. This Calibration weight exercises in conjunction with the weights of the tray 30 and the lever arm 26 exert both a torque and a bending moment on the flange 20. Does the Lever arm 26 from the bearing of the torque measuring shaft 16 a distance of twice Bearing length, then the calibration weight causes stress on the right side of the bearing, which corresponds to about three times the weight GE plus the weight of the supporting frame. On the left side of the bearing, the load is only twice the dead weight GE plus support frame weight. These forces are when the torque measuring shaft is in operation normally not available, so that this calibration method also causes errors in the calibration can arise.
Derartige Ungenauigkeiten bei der Eichung bzw. Kontrolle sowie die eingangs erwähnten Nachteile der Eichung mit Gewichten werden durch eine Vorrichtung vermieden, wie sie im einzelnen in den Fig. 3. und. 4 gezeigt ist. Das Eich- bzw. Kontrollgerät gemäß Fig. 4 besteht aus einem Kraftmeßgerät 32, bei dem es sich vorzugsweise um einen geeichten Kraftmeßbügel handelt. Zwei wellenförmige Enden 34 des Kraftmeßgerätes 32 sind je mit Gewindemuffen 36 nebst Kontermutter versehen. Ein Ende 34 ist über die Gewindemuffe 36 mit einer Lageröse 38 verbunden, die aus einem Lager ring besteht, der mit einem Schaft verbunden ist, der an der Gewindemuffe 36 befestigt ist. Die Lageröse 38 ist mit einem Gewindebolzen 40 an einem in Fig. 3 und 4 nicht dargestellten gabelförmigen Gegenstück befestigbar.Such inaccuracies in the calibration or control as well as the Disadvantages of calibration with weights mentioned at the outset are alleviated by a device avoided, as shown in detail in FIGS. 4 is shown. The calibration resp. Control device according to FIG. 4 consists of a force measuring device 32, which is preferably is a calibrated load cell. Two wave-shaped ends 34 of the force measuring device 32 are each provided with threaded sockets 36 and lock nuts. One end 34 is over the threaded sleeve 36 is connected to a bearing eye 38, which consists of a bearing ring, which is connected to a shaft which is attached to the threaded sleeve 36. the Bearing eyelet 38 is connected to a threaded bolt 40, not shown in FIGS. 3 and 4 fork-shaped counterpart attachable.
Das Ende 34 ist über die Gewindemuffe 36 mit einer Lageröse 42 verbunden, die ebenfalls aus einem Lagerring mit Schaft besteht. Die Lageröse 42 ist über ihren Lagerring, in den ein Gewindebolzen 44 eingesetzt ist, mit einem Krafterzeugungselement 46 verbunden.The end 34 is connected to a bearing eye 42 via the threaded sleeve 36, which also consists of a bearing ring with a shaft. The bearing eyelet 42 is over hers Bearing ring into which a threaded bolt 44 is inserted, with a force generating element 46 connected.
Das Krafterzeugungselement 46 besteht aus einer Gabel 48 und einer Einstellschraube 50. Die Einstellschraube 50 enthält in ihrer Mitte einen Sechskant 52. Beiderseits des Sechskant 52 sind Gewinde 54, 56 mit in einander entgegengesetzten Richtungen verlaufenden Steigungen vorgesehen.The force generating element 46 consists of a fork 48 and one Adjustment screw 50. The adjustment screw 50 contains a hexagon in its center 52. On both sides of the hexagon 52 are threads 54, 56 with in opposite directions Directional slopes provided.
Das Gewinde 54 ist in die Basis der Gabel 48 eingeschraubt. Das Gewinde 56 wird ineine in den Fig. 3 und 4 nicht dargestellte Gewindebohrung eingeschraubt. Das Kraftmeßgerät 32 ist somit in Reihe mit dem Krafterzeugungselement 46 angeordnet und mittels der Lagerösen 38, 42 und der Gewindebolzen 40, 44 kardanisch zwischen zwei Stellen befestigbar, von denen die eine lediglich eine an das Gewinde 56 angepaßte Gewindebohrung und die andere eine Gabel nach Art der Gabel 48 sein muß.The thread 54 is screwed into the base of the fork 48. The thread 56 is screwed into a threaded hole not shown in FIGS. The force measuring device 32 is thus arranged in series with the force generating element 46 and by means of the bearing eyes 38, 42 and the threaded bolts 40, 44 gimbaled between two points can be fastened, one of which is only one adapted to the thread 56 Threaded hole and the other must be a fork 48-type fork.
Das in Fig. 3 und 4 gezeigte Eich- bzw. Kontrollgerät, das aus der Reihenanordnung des Meßgeräts 32 und des Krafterzeugungselementes 46 besteht, wird zur Eichung bzw. Kontrolle der in Fig. 5 und 6 gezeigten Drehmomentmeßvorrichtung an einer Pendel maschine 1 benutzt. Das Eich-und Kontrollgerät ist nur bei entkuppelter Pendelmaschine 1 eingebaut.The calibration or control device shown in Fig. 3 and 4, which is from the Series arrangement of the measuring device 32 and the force generating element 46 is for calibration or control of the torque measuring device shown in FIGS used on a pendulum machine 1. The calibration and control device is only available when it is disconnected Pendulum machine 1 installed.
Gleiche Elemente der in den Fig. 1, 5 und 6 dargestellten Anordnungen sind hierbei mit gleichen Bezugsziffern versehen. Das Gehäuse 2 der Pendel maschine 1 weist einen seitlichen Flansch 58 auf, an dem zwei gabelförmige Lagerböcke 60 befestigt sind, die Lagerbohrungen 62 aufweisen, die den gleichen Abstand von der Mitte 15 des Maschinengehäuses 2 haben wie die Stelle 10. Dieser Abstand ist ebenso wie in Fig. 1 mit A/2 bezeichnet. In der Lagerbohrung 62 ist das Anschlußende 8 des Meßelements 7 angelenkt. Das andere Anschlußende 9 des Meßelements 7 ist ebenso wie bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung an der Stelle 12 des Lagerbocks 11 angelenkt. Hierbei wird unterstellt, daß die wirksamen Hebelarme zwischen der Drehachse der Pendelmaschine 1 und den Senkrechten, in deren Richtung die Kräfte im Eich- und Kontrollgerät sowie in den wellenförmigen Anschlußenden 8, 9 des Meßelements 7 verlaufen, gleich sind. Diese Maßnahme ermöglicht einen direkten Vergleich der mit dem Meßelement 7 und dem Meßgerät 32 festgestellten Kräfte.Identical elements of the arrangements shown in FIGS. 1, 5 and 6 are provided with the same reference numbers. The housing 2 of the pendulum machine 1 has a lateral flange 58 on which two fork-shaped bearing blocks 60 are attached, the bearing bores 62 which are the same distance from the Center 15 of the machine housing 2 have the same as the point 10. This distance is the same as indicated in Fig. 1 with A / 2. The connection end 8 is in the bearing bore 62 of the measuring element 7 articulated. The other terminal end 9 of the measuring element 7 is also as in the device shown in Fig. 1 at the point 12 of the bearing block 11 hinged. It is assumed that the effective lever arms between the Axis of rotation of the pendulum machine 1 and the vertical, in the direction of which the forces in the calibration and control device and in the wave-shaped connection ends 8, 9 of the measuring element 7 run, are the same. This measure enables a direct comparison of the forces determined with the measuring element 7 and the measuring device 32.
Steht das Maschinengehäuse 2 unter dem Einfluß eines Drehmomentes, dann wird dieses Moment von dem Meßelement 7 und dem Lagerbpck 11 bzw. dem Fundament 4 aufgenommen. Das aus dem Meßgerät 32- und dem Krafterzeugungselement 46 bestehende Eich- bzw. Kontrollgerät ist mit der Lageröse 38 an dem zweiten Lagerbock 60 angelenkt, der auf dem Flansch 58 neben dem ersten Lagerbock 60 angeordnet ist. Die Einstellschraube 90 ise mit ihrem Gewinde 56 in eine Gewindebohrung 64 des Lagerbocks 11 eingeschraubt. Die Bohrungen 62 der Lagerböcke 60 sind von der Längsachse des Maschinengehäuses gleich weit entfernt. Die Gewindebohrung 64 in Lagerbock 11 hat von der Längsachse den gleichen Abstand wie die Stelle 10, an der das Meßelement 7 angreift. Die Lagerböcke 60 bilden Hebelarme, deren Verbindungslinien mit der Längsachse des Maschinengehäuses senkrecht zum Anschlußende 8 und dem Ende 34 verlaufen.If the machine housing 2 is under the influence of a torque, then this moment is taken from the measuring element 7 and the bearing block 11 or the foundation 4 added. The one consisting of the measuring device 32 and the force generating element 46 Calibration or control device is hinged to the second bearing block 60 with the bearing eye 38, which is arranged on the flange 58 next to the first bearing block 60. The adjusting screw 90 is screwed with its thread 56 into a threaded bore 64 of the bearing block 11. The bores 62 of the bearing blocks 60 are from the longitudinal axis of the machine housing equidistant. The threaded hole 64 in the bearing block 11 has from the longitudinal axis the same distance as the point 10 at which the measuring element 7 engages. The bearing blocks 60 form lever arms whose connecting lines with the longitudinal axis of the machine housing run perpendicular to the connection end 8 and the end 34.
Die Einstellschraube 50 wird anfangs so tief in die Gewindebohrung 64 eingeschraubt, daß die Stellung zwischen dem Maschinengehäuse 2 und dem Lagerbock 11 derjenigen entspricht, bei der kein Drehmoment auf das Maschinengehäuse einwirkt. Durch anschließende Drehung der Einstellschraube 50 wird je nach der Drehrichtung, der Abstand zwischen dem Lagerbock 11 und der Gabel 48 vergrößert oder verkleinert. Dies geschieht gegen die von der Drehmomentmeßvorrichtung 7 ausgeübte Rückstellkraft, die das Maschinengehäuse 2 und den Lagerbock 11 in ihre Ausgangslage zu bringen versucht. Die entsprechende Kraft wird am Kraftmeßgerät 32 festgestellt und mit derjenigen verglichen, die das Drehmomentmeßgerät 7 anzeigt. Falls das Drehmomentmeßgerät noch nicht geeicht ist, können den jeweiligen Ausschlägen die am Kraftmeßgerät 32 angezeigten Kräfte bzw.The adjustment screw 50 is initially so deep into the threaded hole 64 screwed in that the position between the machine housing 2 and the bearing block 11 corresponds to that in which no torque acts on the machine housing. By subsequently turning the adjusting screw 50, depending on the direction of rotation, the distance between the bearing block 11 and the fork 48 is increased or decreased. This takes place against the restoring force exerted by the torque measuring device 7, to bring the machine housing 2 and the bearing block 11 into their starting position tries. The corresponding force is determined on the force measuring device 32 and with compared to that which the torque measuring device 7 displays. If the torque meter has not yet been calibrated, the respective deflections on the force measuring device 32 indicated forces resp.
nach Umrechnung mit den jeweiligen Hebelarmlängen die entsprechenden Drehmomente zugeordnet werden.after conversion with the respective lever arm lengths, the corresponding Torques are assigned.
Die Fig. 7 und 8 zeigen eine Vorrichtung zur Eichung bzw. Kontrolle einer Drehmomentmeßwelle 16. Hierbei sind gleiche Elemente der Vorrichtungen gemäß den Fig. 2a, 2b, 7 und 8 mit den gleichen Bezugsziffern versehen.7 and 8 show a device for calibration and control, respectively a torque measuring shaft 16. Here, the same elements of the devices are shown in FIG 2a, 2b, 7 and 8 are provided with the same reference numerals.
Die Drehmomentmeßwelle 16 ist mit ihrer nicht näher dargestellten Einrichtung für die elektrische Erfassung des Drehmomentes am Flansch 22 starr mit einem U-förmigen Bügel 66 verbunden dessen Schenkel 68 parallel zur Längsachse 70 der Drehmomentmeßwelle 16 verlaufen. Mit den Schenkeln 68 sind Stäbe 72 verbunden, die rechtwinklig von einem Hebelarm 74 abstehen, der senkrecht zur Längsachse 70 verläuft. Die Stäbe 72 sind jeweils an einem Ende 76 des Hebelarmes 74 und an einer Stelle im Abstand der Dicke des Bügels 66 angeordnet. Ein zweiter Hebelarm 78 ist mit dem Flansch 20 verbunden. Der Hebelarm 74 weist eine Aussparung 80 auf, durch die eine mit dem Hebelarm 78 verbundene Welle 82 hindurchragen kann. Die Welle 82 ist in der Aussparung 80 mittels eines Lagers 84 drehbar gelagert. Das abgekröpfte Ende 86 des Hebelarms 74 weist eine Gewindebohrung 88 auf, in die das Gewinde 56 der Einstellschraube 50 eingeschraubt ist.The torque measuring shaft 16 is not shown with her Device for the electrical detection of the torque on the flange 22 rigidly with the legs 68 of which are connected to a U-shaped bracket 66 parallel to the longitudinal axis 70 of the torque measuring shaft 16. With the legs 68 are Rods 72 connected, which protrude at right angles from a lever arm 74, the perpendicular runs to the longitudinal axis 70. The rods 72 are each at one end 76 of the lever arm 74 and arranged at a point at a distance of the thickness of the bracket 66. A second Lever arm 78 is connected to flange 20. The lever arm 74 has a recess 80 through which a shaft 82 connected to the lever arm 78 can protrude. The shaft 82 is rotatably mounted in the recess 80 by means of a bearing 84. The cranked end 86 of the lever arm 74 has a threaded bore 88 into which the thread 56 of the adjusting screw 50 is screwed in.
Der zweite Hebelarm 78 ist an seinem, dem Flansch 20 abgewandten Ende 90 über den Gewindebolzen 40 mit der Lageröse 38 verbunden, die am Kraftmeßgerät 32 befestigt ist.The second lever arm 78 is at its end facing away from the flange 20 90 connected via the threaded bolt 40 to the bearing eye 38, which is on the force measuring device 32 is attached.
Mit dem Bügel 66 und den Stäben 72 wird das Drehmoment vom Flansch 22 in die Ebene des Hebelarms 78 übertragen, so daß Biegemomente auf die Drehmomentmeßwelle 16 vermieden werden. Das Kraftmeßgerät 32 ist bei der in den Fig. 7 bis 10 dargestellten Anordnung rechtwinklig zur Längsachse 70 der Drehmomentmeßwelle 16 und rechtwinklig zur Mitte des zweiten Hebelarms 78 angeordnet. Durch das Lager 84 wird der Hebelarm 74 zentriert, so daß keine Biegemomente in der Drehmomentmeßwelle auftreten können. Durch Drehung des Sechskants 52 wird der Abstand zwischen den Hebelarmen 74, 78 vergrößert oder verkleinert.With the bracket 66 and the rods 72, the torque from the flange 22 transferred into the plane of the lever arm 78, so that bending moments on the torque measuring shaft 16 should be avoided. The force measuring device 32 is shown in FIGS. 7-10 Arrangement at right angles to the longitudinal axis 70 of the torque measuring shaft 16 and at right angles arranged to the center of the second lever arm 78. The lever arm becomes through the bearing 84 74 centered so that no bending moments can occur in the torque measuring shaft. By rotating the hexagon 52, the distance between the lever arms 74, 78 enlarged or reduced.
Die Abstandsänderung verursacht in Verbindung mit dem Hebelarm 78 durch die Verdrehung der Drehmomentmeßwelle 16 ein Moment. An dem Kraft meßgerät 32 kann für den jeweiligen Abstand zwischen den Enden 86, 90 die aufzubringende Kraft abgelesen und mit der Länge des Hebelarms 78 in das entsprechende Drehmoment umgerechnet werden. Damit läßt sich das nicht dargestellte Anzeigegerät, das mit der Diehmomentmeßwelle 16 verbunden ist, eichen oder kontrollieren. Ein besonderer Aufnahmebock für die Drehmomentmeßwelle 16 ist nicht erforderlich.The change in distance caused in connection with the lever arm 78 by the rotation of the torque measuring shaft 16 a moment. On the force gauge 32 can be applied for the respective distance between the ends 86, 90 Force read and with the length of the lever arm 78 in the corresponding torque be converted. So that the display device, not shown, with the torque measuring shaft 16 is connected, calibrate or check. A special Mounting bracket for the torque measuring shaft 16 is not required.
Die in Fig. 3 und 4 dargestellte Eich- bzw. Kontrollvorrichtung ist universell anwendbar, wobei die Steigung der Krafteinstelischraube 50 der jeweiligen Meßaufgabe angepaßt werden muß. Die Kraft kann auch über eine hydraulische Einrichtung aufgebracht werden.The calibration or control device shown in Figs. 3 and 4 is Universally applicable, with the pitch of the force adjustment screw 50 of the respective Measuring task must be adapted. The power can also be over a hydraulic one Facility to be applied.
Wie sich aus den Fig. 7 bis 10 ergibt, wird die Winkelverdrehung zwischen den Flanschen 20 und 22 über die Hebelarme 74 und 78 auf die aus dem Krafterzeugungselement 46 und dem Kraftmeßgerät 32 bestehende Einheit übertragen.As can be seen from FIGS. 7 to 10, the angular rotation is between the flanges 20 and 22 via the lever arms 74 and 78 on the from the force generating element 46 and the force measuring device 32 transferred existing unit.
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| 8363 | Opposition against the patent | ||
| 8366 | Restricted maintained after opposition proceedings | ||
| 8305 | Restricted maintenance of patent after opposition | ||
| D4 | Patent maintained restricted | ||
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: AEG ANLAGEN- UND AUTOMATISIERUNGSTECHNIK GMBH, 605 |
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| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: CEGELEC AEG ANLAGEN- UND AUTOMATISIERUNGSTECHNIK G |
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| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |