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Dynamometer.
Die Erfindung betrifft ein Dynamometer zum Anzeigen des Drehmoments oder Drucks zwischen zwei sich drehenden Teilen.
Bei Torsions-Dynamometern oder Umdrehungskraftmessern ist es schon vorgeschlagen worden, eine Anzeige mittels eines Druckmessers zu erzielen, der in den die Flüssigkeit, z. B. 01, enthaltenden Raum eingeschlossen ist, wobei die Flüssigkeit entweder auf eine Membran oder auf einen Kolben wirkt. Derartige Einrichtungen haben sich aber nicht als zweckmässig erwiesen, weil der Druckmesser nur den Flüssigkeitsdruck messen kann, nicht aber den Druck, der dazu erforderlich ist, um die Membran zu spannen. Ausserdem lassen sich Undichtigkeiten nicht vermeiden, und wenn diese vorkommen, dann haben sie zur Folge, dass die ganze Ablesung unrichtig wird. Überdies lassen sich Kolben niemals vollkommen abdichten und frei beweglich machen.
Ist der Kolben gut abgedichtet, dann bewirkt die für seine Bewegung erforderliche Reibung, dass die Altlesung des Druckmessers in bezug auf die Winkelnacheilung der beiden zueinander drehbaren Teile unrichtig wird.
Nach der Erfindung werden diese Übelstände dadurch vermieden. dass man den einen Teil durch eine Flüssigkeit stützt, die dauernd von einer Druckquelle aus zugeführt wird, und dass man den Druck, der den betreffenden Teil nach Massgabe des Drehmoments oder Drucks zwischen
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betreffenden Teil zu stützen.
Die Zeichnung stellt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dar, und zwar ist Fig. 1 ein Querschmtt nach der Linie I-I der Fig. 2 und eine Ausführungsform des Dynamometers oder Umdrehungskraftmesser mit Zahnrädergetrieben und Fig, 2 ein Längsschnitt nach der Linie lI-II in Fig. 1.
Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele der Erfindung ist angenommen, dass die treibende Weile aus einer Hohlwelle mit einer darin liegenden Achse besteht, deren eines Ende mit dem Ende der Hohlwelle verbunden ist, während das andere Ende mit der schnell laufenden Maschine durch eine Kupplung verbunden ist ; indessen ist die besondere Antriebsweise für die Erfindung nicht weiter wesentlich. Die Vorrichtung besteht hier aus einem Grundgestell 1 mit einem darin gelagerten grossen Zahnrad 2 oder mehreren solchen. Diese stehen mit entsprechenden kleineren Zahnrädern in Eingriff, die in einem schwebenden Rahmen 77 gelagert sind. Nach mehreren in dem Grundgestell enthaltenen Zylindern 3,4 und 5 kann eine geeignete Flüssigkeit, z.
B. öl, durch eine verhältnismässig enge Zutrittsöffnung 6 und einem Kanal 7 im
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Rahmen so in bezug auf das Getriebe geregelt werden kann, dass ein richtiger Eingriff der Zähne des kleinen und grossen Rades aufrecht erhalten, dabei aber gleichzeitig eine senkrechte Winkelbewegung des kleinen Zahnrades gegen die übrigen Teile ermöglicht wird.
Den Zylindern wird eine Drucldlüsaigkeit, z. B. öl, durch das Rohr 11 von irgend einer (in der Zeichnung nicht ersichtlichen) Quelle aus dauernd zugeführt und der Austritt der Flüssigkeit von den Zylindern wird selbsttätig gesteuert, und zwar nach Massgabe der Änderungen in der Stellung des schwebenden Rahmens 17, wie solche sich aus der Änderung des Druckes zwischen den miteinander eingreifenden Zahnrädern ergibt.
Vermöge des Umstandes, dass nach dieser Erfindung das Öl oder die sonstige Druckflüssigkeit nicht dauernd in einem geschlossenen Raum bleibt, sondern ununterbrochen zugeführt und nach Massgabe des Druckes abgelassen wird, sowie vermöge des Umstandes, dass der Druckmesser 41 nicht wie bei bisher bekannten An- ordnungen von dem Druck beeinflusst wird, der von einem eingeschlossenen Flüssigkeitskörper ausgeht, sondern durch Nachlassen des Druckes, der von einer fortlaufend zugeführten Flüssigkeit- menge ausgeht, werden die oben erwähnten Übelstande vermieden und es wird eine durchaus zuverlässige Anzeige des Drehmoments, d. h. des Druckes erzielt, der dazu nötig Ì8t, um den betreffenden Maschinenteil zu stützen, und zwar unabhängig von etwaigen Temperaturänderungen und äusseren Einflüssen.
Die Wirkungsweise der Einrichtung ist im übrigen die folgende :
Wenn den Zylindern 3, 4 und 5 Flüssigkeit durch das Rohr 11, die enge Öffnung 6 und den Kanal 7 zugeführt wird, so werden die Kolben 14, 15 und 16 in ihren Zylindern genügend gehoben, um den schwebenden Rahmen zu tragen. Wenn die kleinen Zahnräder 27, 28 entgegengesetzt zur Bewegung des Uhrzeigers umlaufen, so hat der Druck auf die Zähne der ineinander
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bis dieser Druck grösser ist als derjenige zwischen den Zähnen der ineinander eingreifenden Räder.
Dadurch werden die Kolben 14, 15 und 16 ein wenig gehoben und die Öffnung 26 freigegeben, so dass das 01 durch diese Öffnung in den Überlauf treten kann, von wo es in einen zu diesem Zweck vorgesehenen Behälter zurückgeführt werden kann. Aus der Fig. 2 ist ersichtlich, dass der mittlere Zylinder 5 und sein Kolben 16 einen grösseren Durchmesser haben als die Endzylinder und Kolben. Der mittlere Kolben ist in der Darstellung so bemessen, dass er annähernd die doppelte Grundfläche hat wie die Endkolben, da der vorwiegende Teil des Druckes auf diesen mittleren Punkt verteilt werden wird. Die Anschläge 30 hindern eine horizontale Winkelbewegung des schwebenden Rahmens, gestatten ihm aber trotzdem eine genügende senkrechte Winkelbewegung.
Die vorstehend beschriebene Vorrichtung ist für solche Einrichtungen zur Verminderung der Geschwindigkeit geeignet, bei welchen die Drehrichtung des treibenden und getriebenen Rades konstant ist. Unter gewissen Bedingungen, z. B. bei Schiffsmaschinen, ist es indessen notwendig, den Propeller und demgemäss die Turbine umzusteuern, und es müssen daher Vorrichtungen vorgesehen sein, um die Drehrichtung der ineinander eingreifenden Räder und der Wellen, auf denen sie sitzen, umkehren zu können.
Um die unter diesen Bedingungen auftretenden Beanspruchungen zu dämpfen oder zu verteilen, ist eine Reihe von Kolben 33, 34 und 36 vor-
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oberen und der unteren Kolbenreihe gehalten und derart von einem Flüssigkeitskörper getragen wird, dass die durch das Getriebe übertragenen Beanspruchungen von der Flüssigkeit in den verschiedenen Zylindern aufgenommen werden und dass der Druck auf die verschiedenen Flüssigkeitskörper je nach der Drehrichtung der Wellen verteilt werden wird.
Um die von dem Getriebe übertragene Kraft zu messen, ist ein Druckmesser 41 vorgesehen, der mit dem Kanal 7 durch ein Rohr 40 verbunden ist, so dass er den Druck der Flüssigkeit misst, welche den schwebenden Rahmen trägt und so die von dem Getriebe übertragene Kraft angibt.
Es ist hieraus ersichtlich, dass die Welle des treibenden Zahnrades ohne jedes Loger in ihrer Stellung gehalten wird und dass alle durch den Betrieb der Vorrichtung verursachten Erschütterungen von der Flüssigkeit aufgenommen werden, auf welche der schwebende Rahmen ruht.