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Vorrichtung zur Aufzeichnung von Drehmomenten Die Erfindung bezieht
sich auf eine Vorrichtung zur Aufzeichnung der bei der Drehung von Maschinenteilen,
wie Antriebswellen, Handrädern u. dgl, auftretendenDrehmomente.
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Für solche Messungen ist eine Vorrichtung in Forte einer auf dem zu
messenden Maschinenteil anbringbaren Handkurbel bekannt, bei welcher .die durch
das äusgeübte Drehmoment bewirkte Verformung eines zwischen den Maschinenteil und
die Handkurbel geschalteten elastischen Gliedes auf einem Diagrammpapier aufgezeichnet
wird, das durch die Betätigung der Kurbel selbsttätig fortbewegt wird.
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Bei der bekannten Vorrichtung wird hierzu ein frei um eine waagerechte
Achse drehbares Teil durch ein nach unten hängendes Gewicht in Ruhe gehalten und
so die zur Fortbewegung des Diagrammpapiers notwendige Relativbewegung gegenüber
der Kurbeldrehung erhalten. Ein Nachteil dieser bekannten Vorrichtung besteht darin,
daß ihre Wirkungsweise von der Schwerkraft abhängig ist, so daß sie nur zur Messung
an Wellen benutzt werden kann, deren Achse waagerecht verläuft. Ein weiterer Nachteil
dieser bekannten Vorrichtung ist, daß bei ihrer Benutzung, besonders bei höheren
Drehgeschwindigkeiten oder starken Beschleunigungen, willkürliche und damit unkontrollierbare
Bewegungen auf den Träger für das Diagrammpapier übertragen werden können, wodurch
die Meßergebnisse gefälscht werden.
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Diese Nachteile werden bei einer anderen bekannten Ausführungsform
für einen Dreh rnomentenmesser vermieden, bei der ein Teil des Antriebsgetriebes
für die Schreibvorrichtung mit einem feststehenden Teil der Einrichtung verbunden
ist. Eine solche Anordnung ist aber im allgemeinen nur bei ortsfesten Geräten praktisch
anwendbar.
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Durch die vorliegende Erfindung wird bei einem Gerät mit Handkurbel
ein besonders einfacher Antrieb für das Diagrammpapier ermöglicht, der die genannten
Nachteile der bekannten Einrichtungen vermeidet.
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Gemäß der Erfindung ist bei. der eingangs genannten Vorrichtung mit
Handkurbel und selbsttätiger Fortbewegung des Diagramm-
Papiers der auf der Handkurbel drehbar gelagerte Griff über einen
Zahnrad-. oder Schnurantrieb mit denn Träger für das Diagrammpapier kraftschlüssig
verbunden, so daß er beim Antrieb durch die ihn fest umspannend Hand in bezug auf
den ihn tragenden Teil eine Drehbewegung ausführt, die auf den Träger für das Diagrammpapier
übertragen wird, welches dadurch unter dem Schreibstift -entsprechend fortbewegt
wird.
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Anspruch 2 gibt eine weitere Ausgestaltung der Erfindung.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
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Abb. i ist eine Draufsicht und Abb. 2 eine Seitenansicht der einen
Ausführungsform.
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Abb. 2, ist eine Draufsicht der anderen Ausführungsform und Abb. 4
eine Seitenansicht davon.
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Abb. 5 ist ein Schema, zur Erläuterung einer Zusatzeinrichtung.
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Bei der in den Abb. i und 2 wiedergegebenen Ausführungsform ist mit
dem zu messenden Maschinenteil, in diesem Fall dem Ende einer Welle i, mittels der
Druckschrauben die Grundplatte 3 der Meßvorrichtung gekuppelt. Auf der Grundplatte
3 ist die Handkurbel in Form einer Scheibe 4. drehbar gelagert. Die beiden Teile
3 und 4 sind durch ein Faderpaar 5 clastisch miteinander verbunden. wobei die äußeren
Enden der Federn an . Stifter. 6 der Platte 3 und die inneren Federenden an einem
gemeinsamen Stift ; der Scheibe 4. gehalten werden.
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Auf einem exzentrisch auf der Kurbelse'heibe 4 angeordneten Zapfen
8 ist der Handgriff 9 drehbar gelagert, der ein. Zahnrad i o trägt, das in den gezahnten
Rand des auf der Scheibe 4 drehbar gelagerten plattenförmigen Trägers i i für ein
scheibenförmiges Diagrammpapier 12 eingreift.
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Die auf der zt=_ messenden Welle i befestigte Platte 3 trägt einen
Bolzen 13, auf welchem ein Hebel 14 mit seinem einen Ende drehbar gelagert ist,
der an seinem anderen Ende einen. federnd gegen das Diagramm-' Papier 12 gedrückten
Schreibstift 15 trägt und mit einem Schlitz 16 versehen ist, in -den ein auf der
KurbeIscheibe4 befestigter Bolzen 17 eingreift.
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Die Wirkungsweise der Meßvorrichtung ist folgende.
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In der Ruhestellung der Vorrichtung halten die beiden mit einer Vorspannung
gegeneinander wirkenden Federn 5 den Schreibstift 15 auf der mittleren Nullkoordinate
des Diagrammpapiers 12.
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Zur Messung wird der Griff 9 von der Hand fest umspannt und
im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn angetrieben, so daß sich der Griff
auf einer Kreisbahn parallel zu sieh selbst bewegt. Beim Antrieb der Vorrichtung
entsteht zwischen den beiden Teilen 3 und 4 auf Grund der elastischen Kupplung durch
die Federn 5 eine Relativbewegung, -d.h. die Scheibe 4 verdreht sich in bezug auf
die Platte 3, bis die letztere und damit die zu messende Welle i mitgenommen werden.
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Die Größe der Relativbewegung zwischen den beiden Teilen 3 und 4 ist
ein Maß für die zu überwindende Federkraft und damit für die Größe des an der Welle
i wirkenden Drehmoments. Die Relativbewegung zwischen den beiden Teilen 3 und 4
wird auf den Hebel 14 übertragen, dessen Schreibstift 15 um einen dem zu messenden
Drehmoment entsprechenden Betrag nach außen oder innen verschwerikt wird.
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Beim Antrieb der Vorrichtung führt der Griff 9, da er von der antreibenden
Hand fest umspannt wird,, in beug auf die ihn tragende Scheibe 4 eine Drehbewegung
aus, die über das Zahnrad i o des Griffes auf den Träger i i für das Diagrammpapier
12 übertragen wird, welches dadurch unter dem Schreibstift 15 fortbewegt wird, so
daß dessen Ausschläge fortlaufend aufgezeichnet werden.
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Je nach dem übersetzungsverhältnis zwischen dem Zahnrad i o des Griffes
9 und dem Zahnkranz des Papierträgers i i kann für eine Umdrehung der Scheibe 4
jede gewünschte Teilumdrehung des Papierträgers i i erhalten werden, so daß die
Ausschläge des Schreibstifts über eine Vielzahl von Umdrehungen der Meßvorrichtung
auf demselben Diagrammpapier fortlaufend aufgezeichnet werden können.
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Bei dem in den Abb. 3 und 4 wiedergegebenen Ausführungsbeispiel der
>tIeP,,vorrichtung ist die Scheibe 3 mittels Klemmbacken 2o o. dgl. mit einem Handrad
21 gekuppelt, dessen Drehmoment gemessen werden soll.
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Die Grundplatte, die mit der Kut-belscheibe 4 über das Federpaar 5
elastisch gekuppelt ist, trägt einen Zahnkranz 22, in den ein Zahnrad 23 eingreift,
das mit einem zweiten Zahnrad 24 auf einer Welle 25 sitzt, die in einem Ansatz 26
der Scheibe 4 gelagert ist. Das zweite Zahnrad 24 greift in eine Zahnstange 27 ein,
die in der Scheibe 4 rechtwinklig zu dieser bewegbar geführt ist und am außenliegenden
Ende den Schreibstift 28 trägt.
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Der in Richtung der Drehachse der Scheibe 4 bewegbare Schreibstift
28 wirkt mit einer ein streifenförmiges Diagrammpapier 29 aufnehmenden Trommel
30 zusammen, die auf der Scheibe 4 drehbar gelagert ist. Die Trommel
30 ist mit einer Schnurscheibe 31
fest verbunden, die über
eine Schnur 32 mit einer an dem Griff 9 befestigten Schnurscheibe 33 gekuppelt ist.
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Das Diagrammpapier 29 kann um die Trommel 3o herum befestigt sein
oder es kann, wie in der Zeichnung dargestellt, im Betrieb der Vorrichtung auf die
Trommel 30 von einer Vorratsspule 34 abgewickelt bzw. von der Trommel auf
die Vorratsspule aufgewickelt werden. Die Vorratsspule für das Diagrammpapier sitzt
frei drehbar auf dem Griff 9 und ist mit einer nicht dargestellten Feder o. dgl.
versehen, welche die Spannung des Diagrammpapiers zwischen der Trommel
30 und der Spule 34 regelt.
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Bei der Betätigung der Meßvorrichturig .mittels des Griffes 9 führt
dieser wie bei der zuerst beschriebenen Ausführungsform in Bezug auf die ihn tragende
Scheibe 4 eine Drehbewegung aus, welche dazu benutzt wird, das Diagrammpapier 29
unter dem Schreibstift 28 fortzubewegen.
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Wenn beim Antrieb der Vorrichtung die Hand den Griff 9 fest umspannt,
dann bewegt sich dieser im wesentlichen parallel zu sich selbst auf einer Kreisbahn.
Die dabei erzielte Meßgenauigkeit wird in vielen Fä'-len ausreichend sein, besonders
wenn das Übersetzungsverhältnis der Antriebswelle zwischen dem Handgriff und dem
Träger für das Diagrammpapier genügend groß gewählt ist.
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Wird jedoch in gewissen Fällen eine höhere Meßgenauigkeit verlangt,
dann kann die erforderliche Bewegung des Griffes 9 zwangsweise durch Zwischenschaltung
einer Parallelführungseinrichtung erzielt werden, welche die. Bewegungen des Griffes
unabhängig von gegebenenfalls auftretenden Eigenbewejungen der Hand macht. So kann
z. B., wie dies in Abb. 5 dargestellt ist, der von der Scheibe 4 getragene Griff
9 mit dem einen Ende einer Kupplungsstange 40 verbunden sein, deren anderes Ende
reit einer Kurbel 41 so verbunden ist, daß es sich auf einem der Kreisbahn x des
Griffes 9 kongruenten Kreis y bewegt. In diesem Fall kann die Hand zum Antrieb an
dem Griff 9, der Stange 4o oder der Kurbe141 angreifen.