-
Die Erfindung betrifft eine Meßanlage zur Bestimmung des Wirkungsgrades
von Drehmomentwandiern (Getrieben) mit schlupfloser Drehzahlübersetzung aus zwei
Drehmomenten mittels eines den Quotienten beider direkt anzeigenden Verhäitnisinstrnments.
DiesesVerhältnisinstrument besteht erfinduncrsoemäß aus einem Hebelsystem, in das
eine Vorrichtung zur Einstellung entsprechend der jeweils vorhandenen Getriebeübersetzung
eingebaut ist und an welchem an verschiedenen Stellen die beiden Drehmomente angreifen,
so daß durch Verstellen der Hebelverhältuisse Gleichgewicht erzielt und an einer
Anzeigevorrichtung der Wirkungsgrad angezeigt wird. Für die Messung kommen in Betracht:
das - eintretende Drehmoment, das austretende Drehmoment und das Gegendrehmoment
des Getriebegehäuses. Jeweils zwei dieser Momente reichen für die Bestimmung des
Wirkungsgrades aus.
-
Außer der unzuverlässigen Wirkungsgradbestimmung durch Messung der
Verlustwärme wurde bisher auch der Wirkungsgrad durch Einzelmessung und Vergleichen
von zwei der obigen drei Momente ermittelt. Dieses Verfahren ist ungenau, da zweimal
ein Meßfehler gemacht werden kann und die beiden Ablesungen nie genau zur gleichen
Zeit vorgenommen werden können.
-
Durch die Erfindung ist es nun möglich, in einfacher Weise feine
genaue Messung durchzuführen mit nur einer Ablesung, und zwar unmittelbar der des
Wirkungsgrades.
-
Die Übertragungsvorrichtung der zu messenden Kräfte auf das Hebewerk
kann verschiedenartig ausgebildet sein, z. R. als mechanisches oder hydraulisches
System. Im ersteren Fall ist es ein Hebewerk.
-
Weiter ist die Übertragung auch unter Anwendung von Zugmitteln denkbar.
-
Die Vorrichtung zum Einstellen des Hebelsystems auf die in Betracht
kommende Getriebeübersetzung ist vorteilhaft unabhängig von der gegebenenfalls selbsttätig
wirkenden Verstellvorrichtung der Hebelverhältnisse zur Erzielung des Gleichgewichts
im Hebelsystem, Es können in das Übertragungssystem Meßdosen, Federwaagen 0. dgl.
eingeschaltet werden, wodurch es möglich wird, die absoluten Momente leicht zu bestimmen.
-
Es ist weiter möglich, das Verlustmoment selbst zu bestimmen, und
zwar dadurch, daß an geeigneter Stelle Gewichte angebracht sind, die bei auf das
Getriebeübersetzungsverhältnis eingestelltem Hebelverhältnis das Gleichgewicht herstellen.
-
Eine stete Anzeige des jeweiligen Wirkungsgrades kann durch eine
elektrisch, hydraulisch o. dgl. betätigte selbsttätige Nachstellung desHebelübersetzungsverhältnisses
bei der geringsten Abweichung von der Gleichgewichtslage erzielt werden.
-
Einige Beispiele der erfindungsgemäßen Meßanlage sind in den Zeichnungen
dargestellt.
-
Abb. I zeigt eine besondere Ausführungs. form im Aufriß, Meßanlage
zur Bestimmung des Wirkungsgrades von Drehmomentwandlern
Abb. 2
ist rille zu Abb. X gehörige Oberansicht.
-
Abb. 3 zeigt im Aufriß ein anders ausgebildetes Hebelsystem.
-
Abb. 4 stellt ein Anzeigemittel hesonderer Art dar.
-
Abb. 5 zeigt in Oberansicht eine dritte Ausführungsform des Hebelsystems.
-
Gemäß Abb. l und 2 ist das zu prüfende Getriebe loo zwischen einen
Antriebsmotor so und eine Bremse 60 ortsfest eingebaut.
-
Der Rotor 50 sowohl als auch die Bremse 6o sind mit ihrem Gehäuse
frei drehbar gelagert.
-
Die Gehäuse haben Arme 5 und 6, die mit den vorhandenen Drehmomenten
auf das zwischengeschaltete Hebelsystem wirken. An zwei waagebalkenartig angeordneten
Doppelhebeln 1 und 2, deren eine Enden sich über die Doppdschneide 7, 8 gegeneinander
abstützen. greifen an den anderen Enden die Momentenhebel 5 und 6 an. Die Walzen
3 und 4 sind mit Hilfe von Schraubenspindeln 9 und 10 verlagerbar, wodurch das Hebelübersetzungs.
verhältnis des Systems geändert wird. Die Schraubenspindeln verschieben die Böcke
12 und 13, die sich unter Vermittlung von Walzen 1 1 auf ortsfeste Gestellteile
1 4 stützen. An den Verschiebebock 12 greift mit dem einen Arm ein Zeigerhebel x5
an, der um Bolzen 16 schwingen kann und mit seinem freienEndewsich über eine Strichteilung
17 bewegt. Die Strichteilung 17 bezeichnet die Übersetzungsverhältnisse. Durch Drehung
der Schraubenspindel 9 mittels der Kurbel 26 ist das imGetriebevorhandene Übersetzungsverhältnis
einzustellen. An den Verschiebebock 13 greift mit einem Ende der um Bolzen 18 schwenkbare
Zeigerhebel 19, dessen Spitze sich über einer Strichteilung 20 bewegt die zum Ablesen
des Wirkungsgrades dient. Bei beiden Doppelhebeln 1 und 2 sind an den Verschiebeböcken
12 bzw. 13 Gegengewichte 22 bzw. 23, 23 derart vorgesehen, daa sie sowohl die Verschiebung
der Böcke 2 und 13 als auch die Schwenkbewegungen der Hebel I und 2 mit ausführen,
so daß der gelneinsame Schwerpunkt der Gegengewichte bzw. 2 bzw. 23, 23 jeweils
dem Schwerpunkt der Doppelhebel 1 bzw. 2, bezogen auf den Scllwenkpunkt 3 bzw. 4,
gegenüberliegt. Das Gegengewicht 22 ist im Lagerbock 24 beweglich gehalten, und
die Gewichte 23, 23 sitzen an Hebeln 25. die an den Bock 13 angelenkt sind.
-
Die Gleichgewichtslage des Hebelsystems ist erkennbar an einer ortsfesten
Nullmarke 21. auf der der Zeiger 31 am einen Ende des Doppelhebels 1 stehen muß.
Zur Einstellung in die Gleichgewichtslage dient die Schraubenspindel lo, die mit
der Kurbel 27 versehen ist.
-
Es ist auch eine selbsttätige Einstellung möglich, wenn man dem Hebelende
31 zwei Kontakte 30, 30 zuordnet, die mit eillelll Regelmotor 32 so in Verbindung
stehen, daß der Regelmotor 32 über die Zahnräder 33, 34 die Schraubenspindel 10
treibt. Zur Messung des absoluten Moments kann man an einem Stützpunkte, z. B. an
Stelle des Körpers 7, 8, eine hydraulisch wirkende Meßdose vorsehen.
-
Die Handhabung und die Wirkungsweise der beschriebenen Meßanlage
ist folgende: Das Hebelsystem wird durch Drehung der Schraubenspindel g für das
jeweils vorhandene Übersetzungsverhältnis des Getriebes an Hand der Strichteilung
17 eingestellt. Hätte das zu prüfende laufende Getriebe 100°jo Wirkungsgrad, so
würden sich bei Mittelstellung des Unterstützungspunktes 3 entsprechend der loo%-Stellung
des Zeigers 19 auf Strichteilung 20 die beiden Momentenkräfte das Gleichgewicht
halten. Die im Getriebe auftretenden Verluste rufen jedoch eine Störung der Gleichgewichtslage
hervor, was erkenntlich ist durch Abweichen des Zeigers 31 von der Nffllmarke 21.
Zur Herstellung des Gleich gewichtszustandes muß der Bock 13 verschoben und damit
das Hebelübersetzungsverhältnis des Hebels 1 verändert werden. Die Grölle dieser
Verschiebung ist ein Maß für den Wirkungsgrad des Prüfgetriebes, der durch den Zeiger
19 auf der Strichteilung 20 unmittelbar angezeigt wird.
-
Eine von Abb. 1 und 2 abweichende Ausführungsform des Hebelsystems
zeigt Abb. 3.
-
Hier sind waagebalkenartige Doppelhebel 51 und 52 auf ortsfesten Bolzen
53 und 54 schwingbar gelagert. An die äußeren Hebel enden greifen die Arme 5 und
6 des Antriebsmotors 50 und der Bremse öo an. Der eine Arm des Hebels 52 steht mit
seiner Zeigerspitze auf der Nullmarke 69, sofern Gleichgewichtslage vorhanden ist.
Mit den beiden übereinanderragenden Hebelarmen 51 und 52 steht der Hebel 56 durch
Rollen 55 in Berührung. Der Hebe156 ist mittels Bolzen 57 im Verschiebebock 59 aufgehängt,
der durch Schraubenspindel 62 und Kurbel 63 verlagert werden kann. Am Bock 59 sitzt
der Zeiger 64, dem eine ortsfeste Strichteilung 67 gegenübersteht, die die Gleichgewichtsstellungen
bei den verschiedenen Übersetzungsverhältnissen des Getriebes bei 100 Wo Wirkungsgrad
angibt. Die Strichteilung 68 für die Feststellung des vorhandenen Wirkungsgrades
ist unmittelbar neben der Strichteilung 67 angebracht, und zwar auswechselbar und
zur Strichteilung 67 einstellbar. Für jedes Übersetzungsverhält. nis des Getriebes
ist eine entsprechende Wirkungsgradstrichteilung 68 zum Einsetzen vorzusehen.
-
An Stelle der verschiedenen auswechsel baren Wirkungsgradstrichteilungen
läßt sich eine etwa gemäß Abb. 4 angeordnete Trommel
71 verwenden,
auf deren Mantel die Wirkungsgradlinien 72 und die Linien 73 der verschiedenen Übersetzungsverhältnisse
aufgetragen sind, so daß es durch Verdrehen der Trommel möglich ist, jeweils die
richtigc Übersetzungsverhältnislinie 73 zur ortsfesten Marke 74 einzustellen, um
darauf mittels des Zeigers 64 den Wirkungsgrad bestimmen zu können.
-
Durch Drehung der Schraubenspindel 62 und Versdieben der Rollen 55
wird das System in die Gleichgelvichtslage gebracht, bei der die Zeigerspitze des
Hebels 52 übereinstimmend zur Nullmarke 69 steht. Die sich ergebende Stellung des
Zeigers 64 gibt den zu ermittelnden Wirkungsgrad des Getriebes an.
-
Der Gewichtsausgleich des Hebelsystems ist in jeder Lage vorhanden,
da die beiden Doppelhebel 51 und 52 stets für sich ausgeglichen sind und der zwischengelagerte
Hebel 56 das Gegengewicht 58 besitzt.
-
Zur Bestimmung des absoluten Verlustmoments kann die Gleichgewichtslage
des Hebelsystems statt durch Änderung des Hebelübersetzungsverhältnisses auch durch
Anbringung von Gewichten, z. B. auf Schale 37 (Abb. 1) und Schale 70 (Abb. 3), hergestellt
werden, nachdem das Hebelübersetzungsvcrhältnis auf das Übersletzungsverhältllisim
Prüfgetriebe eingestellt ist.
-
Eine andere Ausführungsform zeigt Abb. 5, bei welcher beispielsweise
das Eingangs- und das Gegendrehmoment des Prüfgetriebes zur Bestimmung des Wirkungsgrades
heranglezogen werden. Am treibenden Motor 50 sitzt ein in besonderer Weise gestalteter
Arm 80 und das zu prüfende Getriebe 100, das in einen Rahmen 51 eingesetzt ist,
trägt einen ähnlich dem Arm So ausgebildeten Arm 82.
-
-itber die sein Arm befindet sich ein um einen senkrechten Drehzapben
87 schwenkbar und um eine waagerechte Achse 85 kippbar gelagerter Doppelhebel 86,
der sich mit Rollen 83 und 84 auf die Arme 80 und 82 aufsetzt.
-
Der Hebel 56 ist durch Schneckenrad 8S, Schnecke 89 und Handkurbel
90 um Achse S7 verschwenkbar. Sein Schwenkausschlag wird kenntlich gemacht mit Hilfe
des Zeigers 92 und der Strichteilung 93. Letztere ist ortsfest und entspricht dem
Übersetzungsverhältnis im Getriebe. Daneben ist ,auswechselbar für je eines der
verschiedenen Übersetzungsverhältnisse eine Strichteilung 94 für die Ablesung des
Wirkungsgrades angeordnet. Am Arm So sitzt eine Zunge 95 und gegenüber dieser eine
ortsfeste Nullmarke 96. Die Abweichung der Zeigerstelhing beim Einspielen der Arme
So und 82 auf die Nullmarke 96 von der Stellung des theoretischen Übersetzungsvhr
hältnisses ist bedingt durch die im Getriebe auftretenden Verluste und wird mittels
der Strichteilung 94 erkennbar gemacht. Auf dieser Strichteilung sind die Wirkungsgrade
selbst aufgetragen. Die Hebelarme 50 und 82 sind durch die Gegengewichte 97 und
98 ausgcglichen.
-
PATENTANSPRÜCII E: 1. Meßanlage zur Bestimmung des Wirkungsgrades
von Drehmomentwandlern (Getrieben) mit schlupfloser Drehzahlübersetzung aus zwei
Drehmomenten mittels eines den Quotienten beider direkt anzeigenden Verhältnisinstruments,
dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnisinstrument aus einem Übertragungssystem
(Hebelwerk) besteht, in das eine Vorrichtung zur Einstellung entsprechend der jeweils
vorhandenen Getriebeübersetiung eingebaut ist und an welchem an verschiedenen Stellen
die beiden Drehmomente angreifen, so daß durch Verstellen der Hebelverhältnisse
Gleichgewicht erzielt und an einer Anzeigevorrichtung der Wirkungsgrad angezeigt
wird.