Hydrostatische Drehmoment-Messeinrichtung
Die Erfindung betrifft eine hydrostatische Drehmoment-Messeinrichtung, bei der zwei gleichachsig und drehbar ineinander gelagerte Rotationskörper unter sich über ein hydrostatisches Verdrängersystem drehfest verbunden sind und als Ganzes eine Kupplung bilden, welche in eine Antriebsverbindung, wie z. B. Transmission oder ein Getriebe eingebaut es erlaubt, ständig das in der Antriebsübertragung wirkende Drehmoment an einem ortsfesten Druckmessgerät oder Drucksehreiber zu beobachten bzw. aufzeichnen zu lassen.
Drehmoment-Messeinrichtungen dieser Art, im fol genen Messkupplungen genannt, besitzen zur Über- tragung des Messdruckes vom rotierenden zum stillstehdenden bzw. ortsfesten Teil der Messeinrichtung einen nicht umlaufenden sogen. Übertrager, der im wesentlichen ein Gleitlager darstellt, welches einen zylindrischen Lagerzapfen der Messkupplung mit geringem Laufspiel umfasst und eine Ringnute aufweist, welche sich mit passend angeordneten radialen Mündungen von zu den führenden Verbindungskanälen so deckt, dass in allen Verdrängerzellen stets der in der Ringnute bestehende Flüssigkeitsdruck gegeben ist.
Die Ringnute des Über- tragers steht dann unter Zwischenschaltung von flexiblen und gegebenenfalls auch ortsfesten Leitungsteilen sowohl mit der Quelle des hydraulischen Druckmittels als auch mit der ortsfesten Druckmesseinrichtung in ständiger hydraulischer Verbindung.
Das Messprinzip dieser hydrostatischen Messkupplungen ist im Vergleich zu anderen, beispielsweise zu dem der elektrischen Drehmoment-Messeinrichtungen sehr vorteilhaft. Es gewährleistet eine stets gleichbleibende hohe Ansprechempfinglichkeit und Messgenauigkeit, einen dem Drehmoment genau proportionalen Messdruck und dadurch einfache Mess- und Registriergeräte, Unempfindlichkeit gegen Temperatur- und Witterungseinflüsse, einfachen Ein- und Ausbau und Wartung durch ungeschulte Personen.
Wenn trotzdem hydrostatische Messkupplungen bisher in der Praxis nicht die zu erwartende Verbreitung gefunden haben, so ist das nur damit zu erklären, dass die bekannten Ausführungen neben den genannten Vorteilen auch gewisse Nachteile aufweisen. Z. B. ist deren Einbaulänge unverhältnismässig gross, so dass sie nicht einfach gegen eine normale Kupplung ausgetauscht werden können. Ferner ist deren Aussen-Durchmesser und damit auch deren Schwungmoment für viele Fälle unerwünscht gross. Russerdem lassen sie nur eine Verwendung bei horizontaler Einbaulage zu, weil die Ausbildung des Übertragers sonst keinen leckfreien Ablauf der Druckflüssigkeit gewährleistet und es tritt bei ihnen ein in seiner Grösse drehzahlabhängiger Messfehler auf.
Viele Einbaufälle scheiden auch dadurch aus, dass wegen den am Gleitlager des Übertragers gegebenen Bedingungen dessen Ausführung keine genügend hohe Drehzahl zulässt.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die hydrostatische Messkupplung zu einem universal einbaufähigen, auch bei hoher Drehzahl betriebssicher und mit hoher Messgenauigkeit arbeitenden Maschinenelement bzw. Messgrät auszubilden.
Die erfindungsgemässe hydrostatische Drehmcment- Messeinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie beiderseits der scheibenförmigen tlbertragermittelwand angeordnete und berührungslos arbeitende Schleuderund Fangeinrichtung besitzt, welche mit zwei gleichachsig und drehbar ineinander gelagerten und über das Verdrängungssystem miteinander hydrostatisch gekuppelten Rotationskörpern mit je einer Schleuderscheibe versehen sind, deren jede einen der scheibenförmigen Übertragermittelwand abgewandten, trichterförmig sich erweiternden und scharfkantigen Schleuderrand aufweist, ferner dass der Übertrager beiderseits seiner Mittelwand Fangräume aufweist,
deren Seitenwand einen der Übertragermittelwand zugewandten sich eb=n- falls trichterförmig erweiternden und eine scharfe Aussenkante besitzenden und in den ihm zugewandten Hohlraum der Schleuderscheiben hineinstehenden Innenbord besitzt, und dass die Innenborde Stauränder bilden, deren Niveau bei vertikaler Einbaulage der Messkupplung jeweils über dem der dabei wirksamen Abflussöffnung liegt.
Die am Übertragerlager axial entweichende und die aus dem Messystem zurückfliessende Flüssigkeit wird von den Schleuderscheiben infolge der Zentrifugalkraft gegen die Aussenwand des Übertragers bzw. der Fangräume geschleudert und muss bei jeder Einbaulage der eben erwähnten Ablauföffnung zufliessen. Um dies auch bei vertikaler Einbaulage zu sichern, wirken die oben erwähnten Innenborde als Stauränder, indem deren der zugeordneten Schleuderscheibe benachbarter Bordrand um ein bestimmtes Mass höher liegt als das Abflussniveau der zugeordneten Ablauföffnung. Bei horizontalem Einbau fliesst die abgeschleuderte Flüssigkeit teils direkt am Umfang der Fangräume entlang, teils deren Seitenwand entlang nach unten.
Hierbei wirken die trichterförmigen Innenborde der Fangräume des Übertragers zweckmässigerweise als Sammelrinne zur Ableitung nach unten und verhindern, dass die Flüssigkeit zu den äusseren, zwischen dem Übertrager und der Nabe und zwischen dem Übertrager und dem Gehäuse bestehenden berührungslosen Ringspalten und von dort ins Freie gelangen kann.
Eine gewisse Schwierigkeit tritt bei horizontaler Einbaulage der Messkupplung während des Anlaufens und des Stillsetzens und kurz nach dem Stillsetzen auf, weil bei ungenügender oder fehlender Schleuderwirkung die den trichterförmigen Innenbord der Fangräume benetzende Flüssigkeit um deren scharfkantigen Ränder herumkriechen und schliesslich durch die bereits erwähnten Ringspalte entweichen kann.
Dem abzuhelfen dient ebenfalls der trichterförmige Innenbord der Fangräume und ausserdem kann am Umfang des sich innerhalb der Innenborde befindenden Teils der Schleuderscheibe mindestens eine scharfkantige Ringschneide angeordnet werden, welche die bei ihr ankriechende Flüssigkeit axial sperrt und nach unten ableitet, wo sie über die Innenseite des Innenbordes und des Schleuderrandes der Schleuderscheiben zum Sammelraum bzw. zur Ablauföffnung des Fangraumes bzw. des tZbertra- gers geleitet wird.
Als weiteres Mittel zur universalen Einbaumöglichkeit der Messkupplung weist diese für die Rückführung der Flüssigkeit zum ortsfesten Vorratsbehälter zweckmässig einen am Umfang des Übertragers angeflanschten Sammler mit einem zur Ratationsachse um 450 geneigten Ablaufstutzen auf, wobei die Befestigung des Sammler es vorzugsweise zulässt, dass derselbe bei jeder möglichen vertikalen Einbaulage stets so angebaut werden kann, dass der Ablaufstutzen nach unten zeigt.
Die bereits erwähnten und als Staurand wirksamen Innenborde der Fangräume verlangen bei der notwendigen Stauhöhe eine gewisse axiale Mindesthöhe des Übertragers Um eine dadurch notwendige Verlängerung der Messkupplung zu vermeiden, wird zweckmässigerweise mindestens der dem Gehäuse mit den Verdrängerzellen benachbarte Fangraum des Übertragers im Durchmesser so gross ausgebildet, dass er den das diesseitige Wälzlager enthaltenden Hals des zugeordneten Rotationskörpers vollständig umgibt und sich seiner Seitenwand bis auf einen engen Spalt nähert.
Weitere Vorschläge dienen gleichzeitig sowohl der angestrebten Verkleinerung der Einb au abmessungen als auch der Erhöhung der zulässigen Drehzahl. Die bisher übliche beiderseitige Flanschverbindung stellt eine wesentliche Ursache der unerwünscht grossen Einbaulänge dar, es wird daher zweckmässig der eine Rotationskörper als hohlgebohrte Nabe und der andere Rotationskörper wie bisher mit Flanschanschluss ausgeführt.
Hierdurch ist es möglich, die Messkupplung selbst auf den freien Wellenstummel einer Antriebs-oder Arbeitsmaschine aufzustecken und der Wegfall des bisher notwendigen Zwischenflansches ergibt eine optimale Kürzung der Einbaulänge. Die Kupplung selbst tritt dann sozusagen an die Stelle des üblichen Kupplungsflansches und ermöglicht sogar einen Umfangsantrieb mittels Zahntrieb, Kette, Riemen oder dgl. Eine Minderung des Schwungmomentes und der Kosten sind ein weiterer Vorteil der hohlgebohrten Nabe.
Weitere Verbesserungen in dieser Richtung lassen sich durch ein möglichst hohes Druckniveau des hydraulischen Arbeitsmittels in den Verdrängerräumen erzielen, weil dann die zur Übertragung eines bestimmten Drehmomentes notwendigen Druckflächen und damit die Aussenabmessungen des Verdrängungssystems kleiner sind. Die damit verbundene Zunahme des Verlustes an Druckflüssigkeit am Gleitlager des Übertragers könnte durch ein besonders enges Lagerspiel ausgeglichen werden. Die bei der neuen erfindungsgemässen Messkupplung angestrebte Erhöhung der zulässigen Drehzahl verlangt aber im Gegensatz dazu aus Gründen der Betriebssicherheit eine Vergrösserung des Lagerspiels.
Es müssen also bauliche Mittel gefunden werden, die beiden Wünschen entgegen kommen und in diesem Sinne wird zweckmässig ein Hauptteil der die Höhe der Leckverluste bestimmenden Drosselung vom Querlager weg zu den beiden stirnseitigen Führungsflächen des Gleitlagers verlegt und dort vorzugsweise axial bewegliche und vom Messdruck belastete Führungs- und Dichtmittel angeordnet.
Diese bestehen zweckmässig aus mindestens einer, besser aber aus zwei Lagerbüchsen, die von der bzw. den Stirnseiten des Übertragerlagers her in dessen Lagerbohrung mit Schiebesitz eingeführt, an ihrem Umfang in der Lagerbohrung mittels elasti schen Dichtungen, beispielsweise O-Ring aus gummiähnlichen Werkstoff, axial beweglich abgedichtet sind, je einen radialen Aussenbund aufweisen, welcher im eingebauten Zustand sich zwischen der Stirnfläche des Übertragerlagers und der zugeordneten axialen Führungsfläche an der sog. Nabe der Messkupplung befindet.
Die Lagerbreite des Übertragers einschliesslich der Aussenbunde der Lagerbüchsen ist vorzugsweise so abgestimmt, dass deren Gesamtbreite zwischen den beiden axialen Führungsflächen des Rotationskörpers ein auch bei hohen Drehzahlen ausreichendes axiales Führungsspiel ergibt. Gleichzeitig wird dieses Führungsspiel jedoch vom Messdruck beeinflusst, indem dieser von der Ringnute des Übertragerlagers her auf die innere Stirnfläche der Lagerbüchse drückt.
Das Verhältnis der vom Messdruck beaufschlagten inneren Lagerbüchsenstirnfläche zur gleitenden Anlag- fläche am Aussenbund der Lagerbüchsen ist zweckmässig so abgestimmt, dass der Messdruck selbsttätig die Spaltweite der achsialen Führungslager auf eine notwendige Schmierfilmstärke einschränkt.
Dadurch wird die Aufgabe der Kleinhaltung des axialen Flüssigkeitsdurchsatzes in der Hauptsache von den stirnseitigen Führungsflächen des Übertragerlagers übernommen und der zylindrische Teil des Gleitlagers ist mit dem zur Betriebssicherheit bei hoher Drehzahl notwendigen Lagerspiel ausgeführt.
Die Anzeige des Messdruckes und damit des Drehmomentes erfolgt vorzugsweise über Druckm essgeräte, wie z. B. Manometer oder dgl. und die Messgenauigkeit der Messkupplung ist direkt von der Empfindlichkeit dieser Druckmessgeräte abhängig. Letztere beträgt bekanntlich stets einen bestimmten Prozentsatz vom Endwert der Manometerskala und somit wird der relative Messfehler mit abnehmendem Drehmoment bzw. Messdruck immer grösser und umgekehrt. Man hat sich schon dadurch geholfen, dass mehrere Manometer verschiedenen Messbereichs wahlweise mit dem Messdruck verbunden werden. Dieser Weg ist aber teuer und umständlich und als weitere Verbesserung kann die erfindungsgemässe Messkupplung mit einer Schalteinrichtung versehen werden, die eine wahlweise Veränderung der Zahl der vom Messdruck beaufschlagten Verdrängungszellen ermöglicht.
Zweckmässig ist hierzu in den einzelnen zu den Verdrängerzellen führenden Bohrungen je ein 3-Weg-Kolbenschieber vorgesehen, welcher die zugeordnete Verdrängerzelle entweder mit dem zum Übertrager führenden Druckmittelkanal oder mit dem drucklosen Abflusskanal verbindet. Bei einer Mehrzahl von Verdrängerzellen kann damit bei gleichem Druckmessgerät der Gesamtmessbereich in mehrere Teilbereiche gleicher An z-igegenauigkeit aufgeteilt werden.
Wenn beispielsweise eine Messkupplung für max. 100 kpm bei 20 atü Anzeigedruck ausgelegt ist und 5 Verdrängerzellen aufweist, so mindert sich bei gleichbleibendem Messdruck von 20 atü der Messbereich mit jeder abgeschalteten Verdrängerzelle um 20 kpm und mit einer einzigen eingeschalteten Verdrängerzelle kann dann bei gleicher Auslastung des Manometers der Messbereich von 4 - 20 kpm mit der gleichen Genauigkeit gemessen werden, wie der Bereich von 20 - 100 kpm bei Einschaltung sämtlicher Verdrängerzellen.
Für die Anordnung der Steuerkolben können die Steuerschieber im achsparallel verlaufenden Teil der einzelnen Druckmittelbohrungen des als Nabe ausgebildeten Rotationekörpers angeordnet werden, und es besteht die Möglichkeit, die Einstellung der Steuerkolben von der dem Übertrager gegenüberliegenden Stirnseite der Messkupplung her vorzunehmen, indem jeder Steuerschieber ein Gewinde und einen Schlitz besitzt, der mit einem Steckwerkzeug erreicht und durch ein axiales Verschrauben in die eine oder in die andere Schaltstellung bewegt werden kann.
Wenn die Ableitung oder Zuleitung des Drehmomentes bei der Messkupplung über einen Umfangoan- trieb erfolgt, beispielsweise durch Zahnrad, Ketten oder Riemen irgendwelcher Art, so ist die vorgeschlagene Anordnung sehr praktisch zu bedienen, da in diesem Falle die Stirnseite der Messkupplung stets zugänglich ist. Voraussetzung dazu ist allerdings, dass die öldichte Abdeckung dieser Stirnseite der Messkupplung als abnehmbarer Deckel ausgebildet ist.
In Fällen, wo die Messkupplung in eine durchgehende Transmission eingebaut ist, ist die Zugänglichkeit zu der Messkupplungsstirnseite nur durch Entfernung des einen Kupplungsanschlusses zu erreichen. Um auch bei solcher Anordnung der Messkupplung die Umschaltung der Verdrängerzellen ohne grosse Umstände vornehmen zu können, werden die Steuerschieber vorzugsweise im radial verlaufenden Teil der Druckmittelbohrungen der Nabe angeordnet und man sieht zweckmässig an geeigneter Stelle am Umfang der Rotationskörper, d. h. in diesem Fall am Umfang des Gehäuses durch Gewindestopfen oder Schrauben verschlossene Bohrungen vor, durch welche das zum Verstellen der Steuerkolben notwendige Steckwerkzeug, Schraubenzieher oder dgl. eingeführt werden kann.
Bei derartiger Ausbildung kann die wahlweise Zu- und Abschaltung der Verdrängerzellen bei jedem Einbaufall schnell und ohne viel Aufwand vorgenommen werden.
Es ist für die Erfindung ohne Belang und nur eine Frage der gewünschten Messgenauigkeit, ob sämtliche Verdrängerzellen oder nur ein Teil mit Steuerkolben zuund abschaltbar einzurichten sind.
Überlegungen über noch mögliche Ursachen von Messfehlern ergaben, dass die Lage der Ein- und Auslassöffnung bei den einzelnen Verdrängerzellen nicht beliebig gewählt werden darf und zur Erhöhung der Messgenauigkeit werden dieselben vorzugsweise möglichst weitgehend auf gleichem radialen Abstand von der Drehachse angeordnet. Wenn diese Bedingung nicht beachtet wird und beispielsweise die Ein- und Auslassöffnungen der einzelnen Verdrängerzellen auf ungleichem Radius liegen, so unterliegt der die Zelle durchfliessende Flüssigkeitsstrom einer grössenmässig mit dem Quadrat der Drehzahl zunehmenden Coriolis-Beschleunigung und übt dadurch auf die eine Wandung der Verdrängerzellen eine tangentiale Kraft aus, die als Fehler in das Messergebnis eingeht.
Hydrostatische Messkupplungen mit den beschriebenen Verbesserungen genügen allen Einbaubedingungen, besitzen kleine Einbauabmessungen und Schwungmomente, lassen hohe Drehzahlen zu und gewährleisten eine hohe Messgenauigkeit unter allen Umständen und über den ganzen Messbereich. Ausserdem bedürfen sie dank der besonderen Ausbildung der Ubertragerlage- rung auf kleinsten Flüssigkeitsdurchsatz nur eines kleinen Umlaufstromes an flüssigem Druckmittel.
Im Vergleich mit den bisher bekannten Ausführungen von hydrostatischen Messkupplungen kann die neue Messkupplung viel universaler eingesetzt werden und besitzt den weiteren Vorteil, dass sie trotz der Verbesserungen eher billiger herzustellen ist.
In der Zeichnung sind beispielsweise Ausführungsformen der erfindungsgemässen Vorrichtung dargestellt.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Messkupplung im Längsschnitt;
Fig. 2 dieselbe Messkupplung in Stirnansicht und 2 Teilschnitten;
Fig. 3 eine Einzelheit von Fig. 1;
Fig. 4 eine Messkupplung im Längsschnitt;
Fig. 5 dieselbe Messkupplung in Stirnansicht und 2 Teilschnitten und
Fig. 6 eine Einzelheit von Fig. 4.
Gleichwirkende Teile tragen im allen Figuren die gleichen Bezugszeichen. Unter sich einstückige oder fest verbundene Einzelheiten eines kompletten Teiles tragen zur Unterscheidung neben den Bezugszeichen als weiteren Index einen Buchstaben.
Bei dem Beispiel der Figuren 1 - 3 sind die beiden von der Nabe 1 und von dem Gehäuse 2 gebildeten Rotationskörper über Wälzlager 3 gleichachsig drehbar ineinander gelagert. Die Nabe 1 besitzt eine zentrale Mittelbohrung la und kann unmittelbar auf einen Wellenstummel 4 einer Antriebsmaschine oder dgl. aufgesteckt werden, während das Gehäuse 2 einen Anschlussflansch 2a besitzt, über den das Drehmoment beispielsweise an die Antriebsmaschine weitergeleitet wird, deren Drehmoment gemessen werden soll.
Die Nabe 1 (Fig. 2) mit ihren radial nach aussen stehenden Flügeln 1b bildet mit dem Gehäuse 2 und dessen nach innen stehenden Flügeln 2b Verdrängungsräume 5, 5', welche sich bei einer Relativdrehung zwischen Nabe 1 und Ge häuse 2 durch die Verdrängerwirkung der Nabenflügel 1b stets einander entgegengesetzt vergrössern bzw. verkleinern. Zur Versorgung der Verdrängungsräume 5, 5' von einer nicht gezeichneten ortsfesten Druckmittelquelle aus dient ein auf der Nabe 1 mittels Gleitlager 6 drehbar gelagerter Übertrager 7. Das ihm über eine nur angedeutete flexible Leitung 8 zugeleitete Druckmittel fliesst durch eine Bohrung 9 und eine Ringnute 10 des Übertragers 7, Bohrungen 11 der Nabe 1 und in die Seitenwände des Gehäuses 2 eingefräste Einlassschlitze 12 zu den Verdrängungsräumen 5, 5'.
Alle Bohrungen 11 münden so in die Ringnute 10, dass eine dauernde hydraulische Verbindung von der flexiblen Leitung 8 am nicht umlaufenden Übertrager 7 zum rotierenden Verdrängungssystem gegeben ist.
Das den Verdrängungsräumen 5, 5' zugeführte Druckmittel fliesst über Bohrungen 13 und einen Hohlraum 14 der Nabe 1 und durch das Wälzlager 3 zu einer mit dem Gehäuse 2 über einen rohrförmigen Hals 2c fest verbundenen tellerförmigen Schleuderscheibe 2d und wird von deren sich von der Mittelscheibe 7a des Übertragers 7 abwendenden und trichterförmig erweiternden scharfkantigen Schleuderrand 2e in einen ringförmigen Fangraum 15 des Übertragers 7 geschleudert.
Die dem Gehäuse 2 benachbarte Seitenwand 7b des Übertragers 7 ist vom Gehäuse 2 nur durch einen schmalen Luftspalt getrennt, umfasst das Wälzlager 3 und den Hals 2c mit geringem Spiel und besitzt auf der der Übertragermittelwand 7a zugewandten Seite einen sich trichterförmig erweiternden und in die Hohlseite der Schleuderscheibe 2d hineinstehenden Innenbord 7c mit scharfer Kante am Aussenrand.
In ähnlicher Ausbildung besitzt die Nabe 1 auf der dem Gehäuse 2 abgewandten Seite eine mit ihr über einen rohrförmigen Hals lc einstückige oder fest verbundene tellerförmige Schleuderscheibe ld mit einem sich von der Übertragermittelwand 7a abwendenden und trichterförmig erweiternden scharfkantigen Schleuderrand le und ausserdem der Übertrager 7 auf der dem Anschlussflansch 2a des Gehäuses 2 gegenüberliegenden Seite einen weiteren Fangraum 15', dessen Aussenwand 7b den Hals lc mit engem Spiel umfasst und ebenfalls einen der Übertragermittelwand 7a zugewandten sich trichterförmig erweiternden und in die Hohlseite der Schleuderscheibe ld hineinstehenden Innenbord 7c mit scharfer Kante am Aussenrand aufweist.
Die am Gleitlager 6 axial austretende Druckflüssigkeit fliesst teils mit dem Rückstrom des Verdrängersystems der Schleuderscheibe 2d, teils der Schleuderscheibe 1d zu und wird dadurch in die Fangräume 15', 15 befördert. Der Übertrager 7 besitzt an seinem Umfang unmittelbar an seine Seitenwände 7b angrenzende Ablauföffnungen 16 und einen dort angeflanschten Sammelstutzen 17, welcher einen zur Drehachse um 45" geneigten rohrförmigen Ablaufstutzen 17a aufweist und wahlweise so angeschraubt werden kann, dass er (vgl.
Fig. 1) entweder nach der Wellenseite oder nach der Flanschseite zeigt.
Bei horizontaler Einbaulage wird der Übertrager 7 von den angeschlossenen Schläuchen und eventuell auch von einem speziellen Gestänge so gehalten, dass sich der Sammelstutzen 17 unten befindet. Die von den Schleuderscheiben ld, 2d abgeschleuderte Flüssigkeit läuft teils dem inneren Umfang, teils den Seitenwänden 7b des Übertragers entlang nach unten zu den Ablauföffnungen 16 und von dort durch den Sammelstutzen 17 und den Ablaufstutzen 17a und eine nicht gezeichnete flexible Leitung zum Vorratsbehälter bzw. zur Pumpe zurück.
Hierbei verhindern zunächst die trichterförmigen und die Innenborde 7c überdeckenden Schleuderränder le, 2e, dass Tropfen oder Spritzer der Flüssigkeit den Innenraum der Innenborde 7c erreichen und von dort durch die engen Ringspalten zwischen dem Übertra- ger 7 und der Nabe 1 bzw. dem Gehäuse 2 entweichen.
Den gleichen Weg könnte auch die an den Seitenwänden 7b herunterfliessende Flüssigkeit nehmen, doch die trichterförmigen Innenborde 7c bilden Sammelrinnen und verhindern das Umströmen ihrer scharfen Aussenkanten.
Es könnte aber doch vorkommen, dass beim Stillsetzen oder kurz danach der an den Schleuderrändern usw. haftende Ölfilm wegen Fehlens der Fliehkraft der inneren Trichterfläche der Innenborde 7c bzw. der Schleuderränder le, 2e entlang kriecht und an den beiden bereits erwähnten Ringspalten als Leckflüssigkeit austritt.
Dies zu verhindern besitzen die beiden rohrförmigen Teile lc, 2c der Nabe 1 und des Gehäuses 2 am Aussen Durchmesser zwei ringförmige Schneiden 18 (s. Fig. 1), welche bewirken, dass die nach aussen strebende Flüssigkeit gesperrt und nach unten den Ablauföffnungen 16 des Gehäuses 2 zugeleitet wird.
Beim vertikalen Einbau der Messkupplung sind 2 Einbaulagen möglich. Der Übertrager 7 kann sich z. B. auf der oberen Seite oder auf der unteren Seite befinden.
In beiden Fällen überdeckt die jeweils unterhalb der Übertragermittelwand 7a liegende Schleuderscheibe ld bzw. 2d zusammen mit ihrem Schleuderrand le bzw. 2e den Staurand des darunterliegenden Innenbordes 7c, so dass die abgeschleuderte Flüssigkeit nur in den jeweils unten liegenden Fangraum 15 gelangen kann. Der Staurand von 7c liegt so hoch über dem Ablaufniveau der Ablauföffnung 16 desselben Fangraumes 15, dass sich dort die abzuführende Flüssigkeit etwas stauen kann, ohne dass solche über den Staurand nach unten ins freie gelangen kann. Die gleichzeitig an der jeweils oben liegenden Stirnfläche des Gleitlagers 6 entweichende Druckflüssigkeit fliesst an der Lagernabe und der Mittelwand 7a entlang den dort angebrachten Bohrungen 19 zu und glangt so ebenfalls in den jeweils unten liegenden Fangraum.
Bei den in Fig. 1, 2, 4 und 5 gezeigten Messkupplungen liegen die Einlassschlitze 12 ganz an der inneren Peripherie der Verdrängungsräume 5, 5' und liegen somit auf etwa gleichem Abstand von der Ratationsachse wie die von den Flügeln 2b gesteuerten Mündungen der Auslassbohrungen 13. Dieses Gestaltungsmerkmal dient zur Beseitigung von Messfehlern, die dann auftreten, wenn der die Verdrängungsräume 5, 5' durchfliessende Flüssigkeitsstrom in diesen einen radialen Weg zurücklegt und dadurch einer Coriolis-Beschleunigung unterliegt.
Es bedarf für den Fachmann keines weiteren Beweises, dass der neue Übertrager 7 mit seiner auf Schleuderwirkung, Niveauunterschied, Ringschneiden 18 und trichterförmigen Kragen 7c an den Übertragerwänden und Schleuderscheiben beruhenden Wirkungsweise allen gestellten Anforderungen gerecht wird. Zu erwähnen ist nur noch, dass der am Übertrager-Aussendurchmesser angeflanschte Sammler 17 jeweils in solcher Lage angeschraubt wird, dass dessen Ablaufstutzen 1 7a schräg nach unten zeigt. Derselbe Sammelstutzen 17 ist also bei allen Einbaulagen verwendbar.
Bei dem Beispiel Fig. 1--3 sind in Verlängerungen 1 1b der achsparallel verlaufenden Bohrungen 11 Steuer kolben 20 so eingeschraubt, dass dieselben von der Stirnseite der Messkupplung her beispielsweise mit einem Schraubenzieher von der in Fig. 1 gezeigten Stellung in die in Fig. 3 gezeigte Stellung und umgekehrt verschraubt werden können. Sie wirken hierbei im Sinne einer 3-Wege-Steuerung und verbinden bei der Einstellung gemäss Fig. 1 die Verdrängungsräume 5, 5' mit dem Ringkanal 10 des Übertragers 7 und bei der Einstellung gemäss Fig. 3 mit den in den Hohlraum 14 der Nabe 1 mündenden Seitenbohrungen 21.
Bei Stellung des Steuerkolbens 20 gemäss Fig. 1 nimmt die betreffende Verdrängerzelle an der Drehmoment-Obertragung teil, bei der Stellung gemäss Fig. 3 ist sie ständig mit der Rücklaufleitung für das Druckmittel verbunden und dadurch ohne Wirkung.
Zu messende Drehmomente, welche im unteren Bereich des Manometers und dadurch ungenauer angezeigt würden, können durch die wahlweise mögliche Abschaltung einzelner Verdrängerzellen im Bereich eines höheren Messdrucks und dadurch entsprechend genauer gemessen werden.
Das Gehäuse der Messkupplung besitzt auf der Flanschseite einen Abschlussdeckel 22 und dieser ist abschraubbar ausgebildet, um den Zugang zu den Steuerkolben zu ermöglichen.
Das in den Fig. F6 gezeigte Beispiel einer hydrostatischen Messkupplung stimmt im wesentlichen mit der bisher behandelten Messkupplung überein und die Beschreibung beschränkt sich daher auf einige zusätzliche Neuerungen bzw. Verbesserungen.
Zunächst weist deren Übertrager 7 eine andere Ausbildung seiner Gleitlagerung auf. Zwei Lagerbüchsen 25 mit Aussenbund sind von beiden Seiten her mit Schiebesitz in die Lagerbohrung des Übertragers 7 eingeschoben und an ihrem zylindrischen Aussendurchmesser mittels je eines sog. O-Ringes 26 aus elastischem Kunststoff abgedichtet. Der radiale Bund der Lagerbüchsen 25 dient der seitlichen Führung des Übertragers 7 und übernimmt gleichzeitig einen wesentlichen Teil der zur Begrenzung des Druckmittelverlustes notwendigen Drosselung des entlang den Gleitflächen auftretenden Flüssigkeitsdurchsatzes, indem der in der Ringnute 10 wirksame Messdruck die innere Stirnfläche der Lagerbüchsen 25 axial gegen die seitlichen Führungsflächen belastet.
Das Verhältnis der letzteren zur inneren Stirnfläche der Lagerbüchsen 25 ist so abgestimmt, dass der Messdruck stets selbsttätig die Stärke des ölfilm der seitlichen Führungslager auf ein zur Wahrung der Betriebssicherheit ausreichendes Mass begrenzt. Demzufolge ist die Drosselung des Öldurchsatzes entlang dem zylindrischen Teil der Gleitlager von geringerer Bedeutung und dementsprechend das Lagerspiel so gross gewählt, dass die Messkupplung ohne Gefahr eines Lagerschadens mit hoher Drehzahl arbeiten kann. Es ist bei der neuen Lagerung des Übertragers 7 bei gleichem oder sogar kleinerem Druckmittelstrom möglich, die Messkupplung mit höherem Messdruck zu betreiben und entsprechend für ein höheres Drehmoment einzusetzen.
Hierdurch ergibt sich bei der Messkupplung eine Minderung des auf das Max.-Drehmoment bezogenen Gewichtes, Raumbedarfes und Schwungmomentes.
Das gleiche Ausführungsbeispiel zeigt auch eine andere Anordnung der bereits beschriebenen Steuerkolben 20. Diese sind hier in eine radiale Verlängerung der zu den Verdrängerzellen führenden Bohrung 11 eingeschraubt und zur Verstellung über in gleicher Flucht liegende Bohrungen des Gehäuses 2 mit Verschlussschraube 27 bei jeder Einbaulage zugänglich. Auch sie wirken als 3-Weg-Schieber, indem sie bei der in den Fig. 4 und 5 gezeigten Stellung die Verbindung der Verdrängerzellen 5, 5' zu der Ringnute 10 des Übertragers 7 freigeben und gleichzeitig durch ihren zylindrischen Kopf 20a eine die Verdrängerzellen 5, 5' verbindende Kurzschlussbohrung 28 sperren, so dass die Verdrängerzellen an der Drehmoment-Obertragung mitwirken.
Bei der in Fig. 6 gezeigten Stellung des Steuerkolbens 20 verbindet dieser die beiden Verdrängungsräume 5, 5' unter sich und dadurch auch dauernd mit den Rücklaufbohrungen 13 der Nabe 1, während sein Kopf 20a den Zustrom aus dem Kanal 11 sperrt. B