DE1291917B - Torque measuring shaft - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehmomentmeßwelle mit einem sich über die Meßstrecke erstreckenden und außerhalb der Meßstrecke auf der Meßwelle relativ zu dieser drehbar gelagerten Bauteil. The invention relates to a torque measuring shaft with an over the measuring section extending and outside the measuring section on the measuring shaft relative to this rotatably mounted component.

Bei bekannten Drehmomentmeßwellen dieser Art ist das sich über die Meßstrecke erstreckende Bauteil zu beiden Seiten der Meßstrecke auf der Meßwelle gelagert und bildet so eine zur Übertragung von Kräften und Momenten befähigte Brücke über die Meßstrecke. Zufolge nicht vermeidbarer Fertigungstoleranzen, Lagerreibungen u. ä. kommt es hierbei zu die Meßergebnisse verfälschenden Rückwirkungen auf die Meßwelle, die insbesondere bei Ausführungen für niedrige Drehmomente nachteilig sind. In known torque measuring shafts of this type, this is via the Measuring section extending component on both sides of the measuring section on the measuring shaft stored and thus forms a bridge capable of transferring forces and moments over the test section. As a result of unavoidable manufacturing tolerances, bearing friction and the like it comes to the measurement results falsifying repercussions on the Measuring shaft, which is particularly disadvantageous in designs for low torques are.

Bei einer bekannten Ausführungsform ist eine mit der Meßwelle auf der einen Seite der Meßstrecke fest verbundene Hülse vorgesehen, die sich über die Meßstrecke hinweg erstreckt und auf deren anderer Seite ebenfalls auf der Meßwelle gelagert ist. Diese Hülse trägt Schleifringe und über zu beiden Seiten der Schleifringanordnung gelegene Kugellager ein feststehendes Schleifbürsten tragendes Gehäuse, welches sich an Richtung auf die der festen Verbindung zwischen Hülse und Meßwelle abgewandten Seite der Meßstrecke in einen hülsenartigen, die Meßwelle berührungsfrei umgebenden Gehäuseansatz fortsetzt. In a known embodiment, one with the measuring shaft is on one side of the measuring section firmly connected sleeve is provided, which extends over the Measuring section extends away and on the other side also on the measuring shaft is stored. This sleeve carries slip rings and over on both sides of the slip ring assembly located ball bearings a stationary brush bearing housing, which facing away from the direction of the fixed connection between the sleeve and the measuring shaft Side of the measuring section in a sleeve-like surrounding the measuring shaft without contact Housing approach continues.

Die die Schleifringe tragende Hülse bildet jedoch durch ihre Abstützung auf der Meßwelle zu beiden Seite der Meßstrecke eine Brücke über die Meßstrecke, die die vorstehend erwähnten Nachteile zur Folge hat. Diese Wirkung wird noch durch die Lagerung des die Schleifbürsten tragenden Gehäuses auf der Hülse zu beiden Seiten der Schleifringanordnung verstärkt, die ihrerseits Kräfte bzw. Momente auf die Hülse und über diese auf die Meßwelle zu beiden Seiten der Meßstrecke zur Wirkung bringt.The sleeve carrying the slip rings, however, is formed by its support on the measuring shaft on both sides of the measuring section a bridge over the measuring section, which has the disadvantages mentioned above. This effect is still through the mounting of the housing carrying the grinding brushes on the sleeve on both sides reinforced the slip ring assembly, which in turn forces or moments on the sleeve and brings it into effect via this on the measuring shaft on both sides of the measuring section.

Die Erfindung bezweckt, eine Meßeinrichtung zu schaffen, bei der die Nachteile der bekannten Einrichtungen vermieden sind. Dies wird dadurch erreicht, daß bei einer Meßwelle der genannten Gattung erfindungsgemäß das Bauteil einseitig auf der Meßwelle am einen Ende der Meßstrecke gelagert ist und mit der Meßwelle am anderen Ende der Meßstrecke weder mittelbar noch unmittelbar in Verbindung steht. The invention aims to provide a measuring device in which the disadvantages of the known devices are avoided. This is achieved by that in a measuring shaft of the type mentioned, according to the invention, the component is one-sided is mounted on the measuring shaft at one end of the measuring section and with the measuring shaft at the other end of the measuring section is neither directly nor indirectly connected.

Gemäß weiterem Erfindungsgedanken ist vorgesehen, daß mit im Bauteil angeordneten Schleifbürsten zusammenarbeitende Schleifringe auf der Meßwelle zwischen der Lagerung des Bauteils und der elektrische Meßelemente tragenden Meßstrecke angeordnet sind, um auch eine Beeinträchtigung des Meßergebnisses zufolge der Reibung der Schleifbürsten zu vermeiden. Aus Raumgründen beispielsweise ist es zweckmäßig, Schleifringe auf einem gesonderten Träger anzuordnen, der zwischen der Lagerung des Bauteils auf der Meßwelle und der Meßstrecke mit der Meßwelle verbunden ist. Ein solcher Träger kann z. B. als Hülse ausgebildet sein, die an der angegebenen Stelle auf der Meßwelle aufsitzt, an der Meßstrecke selbst aber und auf der anderen Seite der Meßstrecke die Meßwelle nicht berührt. Diese Maßnahme ermöglicht die Unterbringung der Schleifringe an geeigneter Stelle unter Vermeidung zusätzlicher Baulänge. According to a further concept of the invention it is provided that with in the component arranged grinding brushes cooperating slip rings on the measuring shaft between the storage of the component and the measuring section carrying electrical measuring elements arranged are to also impair the measurement result due to the friction of the grinding brushes to avoid. For reasons of space, for example, it is useful to put slip rings on a separate carrier to be arranged between the storage of the component the measuring shaft and the measuring section is connected to the measuring shaft. Such a carrier can e.g. B. be designed as a sleeve at the specified point on the measuring shaft sits down, but on the measuring section itself and on the other side of the measuring section does not touch the measuring shaft. This measure enables the slip rings to be accommodated at a suitable point while avoiding additional overall length.

In den Abbildungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in schematischer Weise dargestellt. Es zeigt Abt. 1 einen Längsschnitt durch die Drehmomentmeßwelle, Abb. 2 einen Schnitt in Richtung A-B in Abb. 1. An exemplary embodiment of the invention is shown schematically in the figures Way presented. Section 1 shows a longitudinal section through the torque measuring shaft, Fig. 2 shows a section in direction A-B in Fig. 1.

Die Meßwelle 1 besitzt eine durch verringerten Querschnitt definierte Meßstrecke, an der als elektrische Meßelemente Dehnungsmeßstreifen 2 angebracht sind. Diese Dehnungsmeßstreifen - im Ausführungsbeispiel sind es vier Stück - sind mit einer entsprechenden Anzahl von Schleifringen 3 elektrisch verbunden. Mit den Schleifringen 3 arbeiten Schleifbürsten 4 zusammen, die in dem die Meßwelle umgebenden Gehäuse 5 gelagert sind. Das Gehäuse 5 ist am einen Ende der Meßwelle 1 außerhalb der Meßstrecke mittels Lager 6 gelagert. Am anderen Ende der Meßwelle weist es dagegen eine Durchführungsöffnung für die Meßwelle auf, durch die diese mit genügendem Spiel geführt ist. Durch die einseitige Lagerung des Gehäuses auf der Meßwelle werden von dieser meßwertverfälschende Einflüsse, die beispielsweise durch Verkanten, Lagerreibung usw. entstehen können, ferngehalten. Ergänzt wird diese Wirkung noch durch eine Markierung des der Lagerung abgewandten Endes der Meßwelle zum Anschluß an das Prüfobjekt, so daß zwischen diesem und der Meßstrecke keine reibungsbehafteten Elemente vorhanden sind. The measuring shaft 1 has a defined by a reduced cross-section Measuring section on which strain gauges 2 are attached as electrical measuring elements are. These strain gauges - in the exemplary embodiment there are four pieces - are electrically connected to a corresponding number of slip rings 3. With the Slip rings 3, grinding brushes 4 work together in the one surrounding the measuring shaft Housing 5 are stored. The housing 5 is at one end of the measuring shaft 1 outside the measuring section is stored by means of bearings 6. At the other end of the measuring shaft, however, it points a feed-through opening for the measuring shaft through which it has sufficient play is led. Due to the one-sided mounting of the housing on the measuring shaft from this influence falsifying the measured values, for example by tilting, bearing friction etc. can arise, kept away. This effect is supplemented by a Marking of the end of the measuring shaft facing away from the bearing for connection to the test object, so that there are no elements subject to friction between this and the measuring section are.

Nahe der Gehäuselagerung ist auf der Meßwelle der Träger 7 für die Schleifringe 4, der in Form einer Hülse ausgebildet ist, gelagert. Auf ihm sind die Schleifringe durch Einbetten in ein isolierendes Medium 8, beispielsweise Vergußmasse, befestigt. Die hülsenartige Ausbildung des Trägers 7 erlaubt es, trotz Lagerung in der Nähe der Gehäuselager, den Schleifringen eine den gegebenen Verhältnissen entsprechende räumliche Lage im Gehäuse zu geben. Near the housing mounting is on the measuring shaft of the carrier 7 for the Slip rings 4, which is designed in the form of a sleeve, stored. Are on it the slip rings by embedding in an insulating medium 8, for example potting compound, attached. The sleeve-like design of the carrier 7 allows it, despite storage in the vicinity of the housing bearings, the slip rings according to the given conditions to give appropriate spatial position in the housing.

Hierdurch werden ebenfalls meßwertverfälschende Rückwirkungen von der Schleifring-Schleifbürsten-Anordnung auf die Meßwelle vermieden.This also causes repercussions of the slip ring grinding brush arrangement on the measuring shaft avoided.

Um die Reibungswärme an Bürsten und Lagern und den an der Schleifring-Schleifbürsten-Anordnung auftretenden Abrieb abführen zu können, sind im Gehäuseinneren Lüftungskanäle 9, 10, 11 vorgesehen, durch die ein Luftstrom, der von einem auf der Meßwelle außerhalb der Meßstrecke angeordneten Lüfterradl2 erzeugt wird, geführt wird. Dieses an dem der Gehäuselagerung abgewandten Wellenende angeordnete Lüfterrad beeinträchtigt durch seine Leistungsaufnahme das Meßergebnis nicht wesentlich. About the frictional heat on brushes and bearings and on the slip ring / grinding brush arrangement To be able to dissipate occurring abrasion, ventilation ducts 9 are inside the housing, 10, 11 are provided, through which an air flow from one on the measuring shaft outside the measuring section arranged fan wheel 12 is generated, is performed. This on that the housing bearing facing away from the shaft end arranged fan impeller impaired the measurement result is not significant due to its power consumption.

Im Gehäuse 5 sind Aussparungen 13, 14 vorgesehen, die teilweise als Fenster 13 zur Beobachtung der Schleifbürsten und -ringe, teilweise zur auswechselbaren Aufnahme der Schleifbürsten 4 einzeln oder satzweise dienen. Vorteil dieser Maßnahme ist die Möglichkeit sowohl der Beobachtung und Reinigung der Schleifbürsten durch die vorzugsweise mit abnehmbaren durchsichtigen Abdeckungen versehenen Fenster hindurch als auch des Auswechselns der Bürsten ohne Entfernen des Gehäuses. In the housing 5 recesses 13, 14 are provided, which are partially as Window 13 for observing the grinding brushes and rings, some of which are exchangeable Serve uptake of the grinding brushes 4 individually or in sets. Advantage of this measure is the possibility of both observing and cleaning the grinding brushes through the windows, which are preferably provided with removable transparent covers as well as changing the brushes without removing the housing.

Die Schleifbürsten sind elektrisch mit den Anschlüssen eines im GehäuseS angeordneten Steckanschlusses 13 verbunden. The grinding brushes are electrical with the connections of one in the housing arranged plug connector 13 connected.

Claims (3)

Patentansprüche: 1. Drehmomentmeßwelle mit einem sich über die Meßstrecke erstreckenden und außerhalb der Meßstrecke auf der Meßwelle relativ zu dieser drehbar gelagerten Bauteil, d a durch g ekennzeichnet, daß das Bauteil (5) einseitig auf der Meßwelle (1) am einen Ende der Men strecke gelagert ist und mit der Meßwelle (1) am anderen Ende der Meßstrecke weder mittelbar noch unmittelbar in Verbindung steht. Claims: 1. Torque measuring shaft with a spread over the measuring section extending and outside the measuring section on the measuring shaft rotatable relative to this stored component, denoted by, that the component (5) is mounted on one side of the measuring shaft (1) at one end of the Men stretch and with the measuring shaft (1) at the other end of the measuring section neither indirectly nor directly communicates. 2. Drehmomentmeßwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit im Bauteil (5) angeordneten Schleifbürsten (4) zusammenarbei- tende Schleifringe (3) auf der Meßwelle (1) zwischen der Lagerung (6) des Bauteiles (5) und der elektrische Meßelemente (2) tragenden Meß strecke angeordnet sind. 2. Torque measuring shaft according to claim 1, characterized in that work together with the grinding brushes (4) arranged in the component (5) tend slip rings (3) on the measuring shaft (1) between the bearing (6) of the component (5) and the electrical Measuring elements (2) are arranged carrying measuring stretch. 3. Drehmomentmeßwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit im Bauteil angeordneten Schleifbürsten (4) zusammenarbeitende Schleifringe (3) auf einem vorzugsweise hülsenartigen Träger (7) angeordnet sind, der auf der Meßwelle zwischen der Lagerung (6) des Bauteiles (5) und der elektrische Meßelemente (2) tragenden Meßstrecke befestigt ist 3. Torque measuring shaft according to claim 1, characterized in that Slip rings (3) that work together with grinding brushes (4) arranged in the component are arranged on a preferably sleeve-like carrier (7) on the measuring shaft between the bearing (6) of the component (5) and the electrical measuring elements (2) bearing test section is attached