DE3433739A1

DE3433739A1 - Kraftmesser zur messung von torsionsspannungen in einem etwa bolzenartigen bauelement

Info

Publication number: DE3433739A1
Application number: DE19843433739
Authority: DE
Inventors: Horst Dipl.-Ing. Dr. 7000 Stuttgart Hesse; Günther 7141 Möglingen Schwerin; Werner 4047 Dormagen Steprath
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1984-09-14
Filing date: 1984-09-14
Publication date: 1986-03-20

Description

Kraftmesser zur Messung von Torsionsspannungen in
einem etwa bolzenartigen Bauelement Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einem Kraftmesser zur Messung von Torsionsspannungen in einem etwa bolzenartigen Bauelement nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Es ist schon ein derartiger Kraftmesser bekannt, bei dem in mehreren Federelementen eine Torsionsspannung erzeugt wird. Die Belastung wird durch einen Hebel, der zusätzlichen Bauraum benötigt, in das Bauelement eingeleitet. Durch die äußere Anordnung der Federelemente baut der Kraftmesser kompliziert und aufwendig.
Mehrere Federelemente sind aufeinander abzustimmen und so einzubauen, daß das Bauelement zentiert zwischen diesen angeordnet ist. Ferner werden die Meßwerte innerhalb des Gehäuses abgenommen, wodurch der Meßwertaufnehmer nur schwer zugänglich ist.
Ferner ist ein Kraftmesser bekannt, bei dem das Bauelement als Hohlwelle ausgebildet ist. Die Belastung wird hier über zwei Hebelarme in den Kraftmesser eingeleitet. Ein nötiges Auswechseln des Kraftmessers ist nur schwer möglich, was die Wartungsfreundlichkeit herabsetzt. Die beiden Enden der Hohlwelle sind im Schleppergehäuse drehbar gelagert, was zu Reibungsverlusten und entsprechender Herabsetzung der Empfindlichkeit des Kraftmessers führt. Die Enden der Hohlwelle werden stark abgenützt, wodurch die Lebensdauer des Kraftmessers begrenzt ist.
Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Anordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß nur ein Federelement notwendig ist. Es ist geschützt im Innern des Bauelements angeordnet. Die Meßwerte werden außerhalb des Gehäuses abgenommen, so daß der Meßwertaufnehmer leicht zugänglich ist. Das Bauelement ist reibungsarm gelagert, so daß nur geringe Hystereseverluste auftreten und die Meßwerte nicht beeinflußt werden. Dadurch hat der Kraftmesser eine hohe Meßgenauigkeit und eine lange Lebensdauer.
Der Kraftmesser baut einfach, kompakt und bauraumsparend. Das Bauelement ist leicht austauschbar. Durch die Größe des Exzenters ist die Länge des Hebelwegs des auf das Federelement wirkenden Drehmoments bestimmbar.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale möglich.
Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen Längsschnitt durch einen Kraftmesser in vereinfachter Darstellung.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels An einem nicht näher dargestellten, mehrteiligen Schleppergehäuse 10 sind zwei Schenkel 11, 12 ausgebildet, die je ein Auge 13, 14 aufweisen. In den Augen 13, 14 sind die Enden 15, 16 eines bolzenartigen, torsionsfesten Bauelements 17 eines Kraftmessers 18 mit Hilfe von Nadelhülsen 19, 20 reibungsarm gelagert. Das Bauelement 17 hat eine mittige, durchgehende Längsbohrung 23, in der eine Drehfeder 24 angeordnet ist. Ein Ende 25 der Drehfeder 24 ist mit Hilfe einer Kerbverbindung im etwas über das Auge 13 des Schenkels 11 hinausragenden Ende 15 des Bauelements 17 fest angeordnet. Das andere Ende 26 der Drehfeder 24 ragt über die Längsbohrung 23 des Bauelements 17 hinaus und ist ebenfalls mit einer Kerbverbindung in einem gehäusefest angeordneten Lageblech 27 befestigt. Am Ende 15 des Bauelements 17 befindet sich ein Weggeber 28, an dem z.B.
ein Meßwertaufnehmer oder Meßwertwandler einer nicht näher dargestellten Regeleinrichtung anschließbar ist.
Zwischen den beiden Schenkeln 11, 12 des Schleppergehäuses 10 hat das Bauelement 17 einen exzentrischen Abschnitt 29. Im Bereich dieses Abschnitts 29 ist mit Hilfe einer Nadelhülse 30 ein Unterlenker 31 eines nicht näher dargestellten Pflugs gelagert. Die Zugrichtung des Unterlenkers 31 ist senkrecht zur Zeichenebene der Figur.
Das Schleppergehäuse 10 ist, zum Einbau des Bauelements 17 teilbar ausgebildet. Dieses wird bei montiertem Unterlenker 31 zuerst mit seinem einen Ende in ein Auge eines Schenkels eingesetzt, und anschließend wird der andere Schenkel mit seinem Auge aufgesetzt. Selbstverständlich ist es auch möglich, daß die Augen in der Mitte geteilt sind und nach der Montage des Bauel.ements 17 mit Hilfe von Schrauben zusammengefügt sind.
Greift über den Unterlenker 31 eine Belastung, die der beim Einsatz, des Pflugs entstehenden Zug- bzw. Druckkraft entspricht, am Bauelement 17 an, so wird mit Hilfe des exzentrischen Abschnitts 29 ein Drehmoment an der Drehfeder 24 erzeugt. Der exzentrische Abschnitt 29 wirkt dabei als Hebel. Die Hebellänge ist durch die Größe der Exzentrität des exzentrischen Abschnitts 29 bestimmt. Sie beeinflußt somit die Größe des Drehmoments an der Drehfeder 24.
Die angreifende Zugkraft wird vom Bauelement J7 über sein Ende 15 auf die Drehfeder 24 übertragen. Da das Ende 26 der Drehfeder 24 im Lageblech 27 drehfest befestigt ist, wird die Drehfeder 24 entgegen ihrer Kraft gedreht. Durch die Befestigung des Endes 25 der Drehfeder im Bauelement 17 macht dieses die gleiche Drehbewegung wie die Drehfeder 24 mit, ohne daß es durch Torsion verformt würde. Das Bauelement 17 ist durch die Nadelhülse 30 reibungsarm im Unterlenker 31 und durch die Nadelhülsen 19, 20 reibungsarm in den Augen 13, 14 der Schenkel 11, 12 gelagert, so daß es nahezu ohne Hystereseverluste die Drehbewegung ausführt. Diese Drehbewegung entspricht der Verdrehung der Drehfeder 24 und ist ein Maß für die am Bauelement 17 angreifende Zug- oder Druckkraft. Die Drehbewegung wird durch den Weggeber 28 angezeigt und über entsprechende Einrichtungen an eine Regeleinrichtung übermittelt. -Somit kann die Eindringtiefe des am Schlepper angehängten Pflugs beeinflußt und dadurch die Zugkraft des Schleppers konstant gehalten werden. Ferner wird sichere stellt, daß der Pflug den Geländeunebenheiten entsprechend folgt.
Selbstverständlich sind auch andere formschlüssige Verbindungen als die genannte Kerbverbindung zwischen Drehfeder 24 und Bauelement 17 bzw. dem gehäusefest angeordneten Lageblech 27 möglich.
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Claims

Ansprüche 1. Kraftmesser (18) zur Messung von Torsionskräften in einem etwa bolzenartigen Bauelement (17), das Teil einer Steuereinrichtung eines Hubwerks von landwirtschaftlichen Arbeitsfahrzeugen ist und das mit einem Federmittel (24) in Wirkverbindung steht, das mit seinem einen Ende (26) gehäusefest befestigt ist und mit seinem anderen Ende (25) im Bauelement (17) fest angeordnet ist, wobei mit Hilfe des Bauelements (17) die durch eine angreifende Belastung erzeugte Torsionskraft auf ein Meßelement (28) übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß am Bauelement (17) im Bereich der Angriffsstelle der Belastung ein Exzenter (29) ausgebildet ist und daß sich das Federmittel (24) im Innern (23) des Bauelements (17) befindet.
2. Kraftmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauelement (17) als freiaufliegender Träger ausgebildet ist und reibungsarm in zwei Lagerstellen (13, 14) eines Schleppergehäuses (10) gelagert ist.
3. Kraftmesser nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Angriffsstelle der Belastung zwischen den beiden Lagerstellen (13, 14) ausgebildet ist.
4. Kraftmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Federmittel (24) in einer etwa mittigen Längsbohrung (23) des Bauelements (17) angeordnet ist.
5. Kraftmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Federmittel (24) angeordnet ist und daß dieses einteilig ausgebildet ist.
6. Kraftmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich ein Ende (26) des Federmittels (24) in einem gehäusefesten Teil (27) des Schleppergehäuses (10) drehfest befindet und daß sein anderes Ende (25) im Bauelement (17) drehfest angeordnet ist.
7. Kraftmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauelement (17) mit seinem Ende (15), andem das Federmittel (24) drehfest angeordnet ist, über seine Lagerstelle (13) hinausragt und daß sich an diesem Ende (15) auf dem Bauelement (17) das Meßelement (28) befindet.
8. Kraftmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauelement (17) mit Hilfe von Nadellagern (19, 20, 30) in den beiden Lagerstellen (13, 14) des Schleppergehäuses (10) und in einem Unterlenker (31) eines Pflugs, der die Belastung auf das Bauelement (17) überträgt, gelagert ist.
9. Kraftmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Federmittel eine Drehfeder (24) ist.