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Welle zur tJbertragung der Leistung eines Motors auf die Meßvorrichtung
bei Motorprüfständen Bei der Prüfung von Flug- und Kraftwagenmotoren in Prüfständen,
besonders bei solchen mit Anblasevorrichtung, wird die Leistung auf Bremsmittel,
wie elektrische Pendelmaschinen, Wasserbremsen, Luftschrauben u. dgl., zum Zwecke
der Leistungsmessung übertragen. Hierbei muß zwischen Motor und Bremse ein Abstand
von mehreren Metern eingehalten werden, um die für die Anblaseeinrichtung bzw. Windleitung
notwendigen Zwischenbauten anbringen zu können.
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Zur Vermeidung von Eigenschwingungen wird die Antriebswelle in vielen
Fällen so dünn als möglich ausgeführt, um eine tiefe, unter dem Betriebsbereich
liegende Eigen. frequenz des ganzen Systems zu erreichen.
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Solche im Vergleich zu ihrer Länge dünne Wellen können nicht einfach
zwischen Motor und Meßvorrichtung ohne eigene Lagerung eingefügt werden, weil sie
sich unter der Wirkung ihres Eigengewichtes und der Fliehkraft unzulässig durchbiegen
und die Lager des Motors und der Meßvorrichtung zu stark beanspruchen würden.
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Eine Lagerung der Welle für sich in einer im Maschinenbau gebräuchlichen
Art auf Lagerböcken oder einem gemeinsamen Lagergestell oder Stützrahmen oder in
Lagern, die in an sich bekannter Weise mittels Ketten, Seilen o. dgl. an festen
Punkten aufgehängt sind, könnte nur dann befriedigen, wenn Gewähr dafür geboten
wäre, daß diese Lager auf die Dauer genau fluchten sowohl mit der Motorweile als
auch mit der Antriebswelle der Meßvorrichtung. Eine solche stets richtige Lage der
Lagerung der Zwischenwelle ist
aber schon deshalb nicht zu erzielen,
weil die zu prüfenden Motoren einfach und rasch ausgewechselt werden müssen, damit
keine Zeit vergeudet und der Prüfstand gut ausgenut wird.
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Deshalb ist gemäß der Erfindung eine 1 sondere Lagerung für jene
Zwischenwelle geschaffen worden. Sie besteht im wesentlichen darin, daß die Welle
für sich in einem zweckmäßig als Rohr ausgebildeten Gehäuse gelagert ist und durch
eine etwa im Schwerpunkt angreifende Gegenkraft (Gegengewicht) das Eigengewicht
der Welle samt ihrer Lager und des Gehäuses ausgeglichen ist.
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Hierdurch ist erreicht, daß die Zwischenwelle in beliebig kurzen
Abständen und mit größter Genauigkeit in ihrem eigenen Lagergehäuse dauernd gut
gelagert werden kann, aber auch zusammen mit ihrem Lagergehäuse mühelos zwischen
Motor und Meßvorrichtung gebracht und durch einfache Kupplung mit beiden in die
zweckmäßigste und für die Messung günstigste Lage gebracht werden kann, ohne die
Lager des Motors oder der Meßvorrichtung in störender Weise zu belasten oder zu
beanspruchen.
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Der Erfindungsgegenstand ist auf der Zeichnung in mehreren Ausführungsbeispielen
zur Darstellung gebracht.
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Abb. I zeigt schematisch eine Anordnung für einen Prüfstand.
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Abb. 2 zeigt im Schnitt durch die Ebene 4 der Abb. I die Aufhängung
der Welle für einen Prüfstand.
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Abb. 3'stellt eine besondere Ausführung der Lagerung dar.
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Gemäß Abb. I ist der zu prüfende Motor I an einem Prüfstand Io mittels
Haltevorrichtung II hefestigt. Er überträgt seine Leistung über eine Kupplung4 auf
die Zwischenwelle 5.
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Diese leitet die Leistung über eine Kupplunge auf die Meßvorrichtung,
die hier alls Pendelmaschine 12 mit dem Pendelgehäuse 2 ausgebildet ist. Die Kupplungen
3 und 4 können selbst drehelastisch oder starr und auch einstellbar ausgeführt sein.
Die verhältnismäßig dünne Welle 5 ist in Lagern 6 mindestens so oft gelagert, als
es zur Vermeidung von schädlichen Biegeschwingungen notwendig ist. Die Lager 6 sind
in einen Stützrahmen eingesetzt, der hier rohrförmig als Stützrohr 7 ausgebildet
ist. Dadurch wird das Ausmaß des Stützrahmens klein und die Luftströmung nicht beeinträchtigt.
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Durch eine Luftdüse 28 kann dem Motor die notwendige Kühlluft aus
dem Rauten 13 oder mittels einer entsprechend großen Rohrleitung aus einer Gebläseeinrichtung
zugeführt werden.
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Das Stützrohr 7 ist in der Ebene ArA etwa im Schwerpunkt des ausStützrohr7,
Lagern 6 und Welle 5 bestehenden Systems durch ein Waagegehänge mit Gegengewicht
I6 aufgehängt. Dieses Gehänge besteht aus zwei am Stützrohr 7 befestigten Armen
8, die mittels Schneiden von Gehängen g getragen werden, ";'die ebenfalls in Schneiden
an einem Ausgleichshebel 29 hängen, der selbst über Schneiden an einem Tragstück
14 hängt, das durch ein Seil 17 über Leitrollen 15 mit einem Gegengeivicht I6 verbunden
ist. Durch das Gegengewichf 16 oder eine ähnlich wirkende Anordnung wird über die
Teile 14, 29, 9, 8 auf das Stützrohr 7 eine nach oben wirkende Kraft ausgeübt, die
das ganze System in der Schwebe hält, ohne daß das Stützrohr gehindert ist, eine
geringe Drehbewegung auszuführen.
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Das Stützrohr 7 kann noch mit einem Arm IS versehen sein, der sich
in jeder Drehrichtung gegen einen Anschlag I9 des Pendelgehäuses 2 legen kann. Das
Reibungsmoment der Lager 6 wird dadurch und infolge der drehmomentfreien Aufhängung
8, 9 29, 14 vom Stützrohr 7 auf das Pendelgehäuse 2 und damit in bekannter Weise
durch das mit dem l'endelgehäuse verbundene Momentenwägesystem übertragen und mitgemessen.
Der Hebel rS kann auch direkt auf dieses Wägesystem oder auf eine besonders hierfür
vorgesehene Waage zur Wirkung gebracht werden. Ein Meßfehler infolge Lagerreibung
der Übertragungswelle 5 ist dadurch vermieden.
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In Abb. 3 ist ein Stück der Welle 5 mit einem Stützlager 6 in besonderer
Ausführung im Schnitt dargestellt.
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Das Stützrohr 7 ist aus Teilen 7a und 7b mittels der Ringmutter 20
zusammengeschraubt. Die Welle stützt sich hierbei nicht direkt, sondern über einen
Gummiring 22 und ein Paßstück 21 auf das Lager 6. Durch die Einschaltung des Gummiringes
22, der eine erhebliche Eigendämpfung besitzt, werden Erregungen von Biegeschwingungen
in der Welle sofort abgedämpft. Die Welle läuft infolgedessen sehr ruhig. Außerdem
werden geringe Ungenauigkeiten der Lagerung und der Welle durch die Nachgiebigkeit
des Gummiringes ausgeglichen. Der dämpfende Gummiring kann grundsätzlich auch zwischen
Stützlager 6 und das Stützrohr 7 eingeschaltet werden. Durch das Aufteilen des Stützrohres
in mehrere Teile wird die Herstellung und der Zusammenbau erleichtert.