DE2852633A1

DE2852633A1 - Anordnung zur drehmomenterfassung

Info

Publication number: DE2852633A1
Application number: DE19782852633
Authority: DE
Inventors: Klaus Dr Dobler
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1978-12-06
Filing date: 1978-12-06
Publication date: 1980-06-19

Description

Anordnung zur Drehmomenterfassung
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur berührungsfreien;. optoelektronischen Drehmomenterfassung an einem auf Torsion beanspruchten Wellenabschnitt.
Bei einer aus der Zeitschrift t'CONTROL ENGINEERING, August 1973, Seiten 47 bis 49, bekannten Anordnung zur Messung des von einer Welle übertragenen Drehmoments sind in geringem axialem Abstand angeordnete Ringscheiben mit sektorförmigen Ausschnitten vorgesehen, welche mit zunehmendem Drehmoment sich über ein größeres Sektorfeld überdecken und dann in zunehmendem Maße Lichtstrahlen einer-hinter einer der beiden Scheiben angeordneten Lichtquelle zu einer Fotozelle gelangen lassen, die hinter der anderen Scheibe angeordnet ist. Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß sie eine entsprechend große Ausdehnung der Fotozelle notwendig macht, wenn bei umlaufenden Scheiben ein genügend deutliches elektrisches Signal erzeugt werden soll. Außerdem ist es schwierig, den Einfluß der Drehzahl der Welle auf die von der Foto zelle gelieferten elektrischen Signale zu eliminieren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verdrehung des tordierten Wellenabschnittes auf einfache Weise zu erfassen und den Meßwert von der rotierenden Welle auf eine stationäre Auswerteeinrichtung zu übertragen.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß mit dem Anfang und dem Ende des auf Torsion beanspruchten Wellenabschnittes je eines von zwei Polarisationsfiltern verbunden ist, und daß die Polarisationsfilter in geringem axialem Abstand einander gegenüberstehen und zwischen einer Lichtquelle und einer Fotozelle angeordnet sind.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus dem nachstehend beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel.
Es zeigen: Figur 1 einen Drehmomentgeber an einer umlaufenden Welle, teils in der Ansicht, teils im Schnitt und Figur 2 ein Schaubild zur Darstellung der gemessenen Lichtintensität I in Abhängigkeit vom Verdrehwinkel Eine felle 1, die im Kraftfluß zur Übertragung des zu messenden Drehmoments liegt und zur Erzielung eines gewünschten Verdrehwinkels bei einem bestimmten Drehmoment auf einer definierten Länge als Torsionsstab 10 mit geringerem Durchmesser ausgebildet sein kann, trägt auf der Seite der Momenteneinleitung-Me ein Polarisationsfilter 2, beispielsweise eine ringförmige Folarisationsfolie.
An der Seite der Drehmomentausleitung Ma, das heißt am Ende des Torsionsstabes 10 wird über eine geeignete Verbindung, beispielsweise einen rohrförmigen Träger 20 ein zweites Polarisationsfilter 3 neben dem Filter 2 angeordnet. Bei einem auftretenden Drehmoment ergibt sich ein relativer Verdrehwinkel . t zwischen den beiden Polarisationsfiltern.
Diese relative-Verdrehung, welche zu dem zu messenden Drehmoment proportional ist, wird dadurch erfaßt, daß die beiden Polarisationsfilter 2 und 3 zwischen einer Lichtquelle 4 und einem Fotoelement 5 angeordnet werden.
Die Intensität des durch die beiden Polarisationsrilter 2 und 3 auf das Foto element 5 gelangenden Lichtes steht in direktem Zusammenhang mit dem Verdrehwinkel zwischen .den beiden Polarisationsfiltern 2 und 3. Da der Verdrehwinkel-nur relativ kleine Werte annimmt, können dne Scheiben in der Null-Lage so zueinander eingestellt werden, daß sich die Intensität in Abhängigkeit vom Verdrehwinkel ?. proportional ändert wie in Figur 2 für den Meßbereich 6 angedeutet.
Der Vorteil der beschriebenen Meßanordnung besteht in dem äußerst einfachen Aufbau und. in der Möglichkeit, Drehmomente berührungsfrei in beiden Drehrichtungen von der Drehzahl Null ausgehend bis-zu beliebigen Drehzahlen erfassen zu können. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die vom Fotoelement 5 abgegebenen Signale drehzahlunabhängig sind und als Gleichstrom-bzw. Gleic-hspannungssignale auftreten.
Leerseite

Claims

Ansprüche Anordnung zur berührungsfreien, optoelektronischen Drehinomenterfassung an einem auf Torsion beanspruchten Wellenabschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Anfang und dem Ende des Wellenabschnittes (10) je eines von zwei Polarisationsfiltern (2, 3) verbunden ist und daß die Polarisationsfilter in geringem axialem Abstand einander' gegenüberstehen und zwischen einer Lichtquelle (4) und einem. Photoelement (5) angeordnet sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Polarisationsfilter (3) mit dem Ende des als Torsionsstab (10) ausgebildeten Wellenabschnittes über ein zum Torsionsstab gleichachsiges, verdrehsteifes Tragrohr (20) verbunden ist.