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DE1055832B - Method and device for indirect measurement of the drive torque of flow converters - Google Patents

Method and device for indirect measurement of the drive torque of flow converters

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Publication number
DE1055832B
DE1055832B DEV9747A DEV0009747A DE1055832B DE 1055832 B DE1055832 B DE 1055832B DE V9747 A DEV9747 A DE V9747A DE V0009747 A DEV0009747 A DE V0009747A DE 1055832 B DE1055832 B DE 1055832B
Authority
DE
Germany
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measuring
converter
measuring device
torque
pressure
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DEV9747A
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German (de)
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DE1055832C2 (en
Inventor
Fritz Kugel
Dipl-Ing Karl Lange
Karl Hanselmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JM Voith GmbH
Original Assignee
JM Voith GmbH
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Publication date
Application filed by JM Voith GmbH filed Critical JM Voith GmbH
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Publication of DE1055832B publication Critical patent/DE1055832B/en
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Publication of DE1055832C2 publication Critical patent/DE1055832C2/de
Granted legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/48Control of exclusively fluid gearing hydrodynamic
    • F16H61/50Control of exclusively fluid gearing hydrodynamic controlled by changing the flow, force, or reaction of the liquid in the working circuit, while maintaining a completely filled working circuit
    • F16H61/52Control of exclusively fluid gearing hydrodynamic controlled by changing the flow, force, or reaction of the liquid in the working circuit, while maintaining a completely filled working circuit by altering the position of blades
    • F16H61/56Control of exclusively fluid gearing hydrodynamic controlled by changing the flow, force, or reaction of the liquid in the working circuit, while maintaining a completely filled working circuit by altering the position of blades to change the blade angle

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Description

Verfahren und Vorrichtung zum indirekten Messen des Antriebsmomentes von Strömungswandlern Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine hierfür geeignete Vorrichtung zum indirekten Messen des von einem Strömungswandler (Pöttingerwandler) mit Schaufelverstellung abgegebenen Drehmomentes.Method and device for indirect measurement of the drive torque of flow converters The invention relates to a method and a method therefor Suitable device for indirect measurement of the flow rate from a flow converter (Pöttinger converter) torque output with blade adjustment.

Strömungswandler sind infolge ihrer Fähigkeit zum Momentwandeln in der Lage, ein stark wechselndes Antriebsmoment zu erzeugen, das beim Anfahren und bei voller Schaufelöffnung einen besonders hohen Spitzenwert erreicht und je nach Wandlerauslegung ein Vielfaches des Antriebsmomentes betragen kann. Daher ist gerade bei solchen Kraftübertragungen vielfach eine laufende Drehmomentmessung und -überwachung erwünscht, um einen Anhalt für die Beanspruchung der Übertragungsmittel oder der angetriebenen Werkzeuge zu erhalten und eine Überlastung dieser Teile zu verhindern. Von erhöhter Wichtigkeit ist dies beim Antrieb von Arbeitsmaschinen mit nicht sichtbarem oder schwer zugänglichem und schlecht ausbaubarem Werkzeug, wie z. B. an Tiefbohrgeräten.Flow converters are due to their ability to convert momentum into able to generate a strongly changing drive torque that occurs when starting and reached a particularly high peak value with full bucket opening and depending on Converter design can be a multiple of the drive torque. Hence is straight In the case of such power transmissions, there is often an ongoing torque measurement and monitoring desirable to provide an indication of the stress on the transmission medium or the to maintain driven tools and to prevent overloading of these parts. This is of increased importance when driving machines that are not visible or tools that are difficult to access and difficult to remove, such as B. on deep drilling rigs.

Bei Strömungswandlern mit konstanter Antriebsdrehzahl und unveränderlicher Leistungsaufnahme ist wohl eine Drehmomentmessung auf die Weise möglich, daß das auf die feststehenden Leitschaufeln und damit auf das Wandlergehäuse ausgeübte Reaktionsmoment ermittelt wird; dieses ergibt zusammen mit dem konstanten Wandlerantriebsmoment die Größe des jeweiligen Abtriebsmomentes. Eine solche Meßart läßt sich jedoch aus baulichen Gründen oft nur mit Schwierigkeiten anwenden, außerdem ist sie lediglich für das enge Gebiet von Wandlern mit konstanter Antriebsdrehzahl und unveränderlicher Schaufelstellung brauchbar. Bei einer anderen, für Antriebe beliebiger Art üblichen Drehmomentmessung ist ein sogenanntes Dynamometer zwischen die Kraftübertragungselemente geschaltet. Ein Dynamometer muß jedoch das volle Drehmoment übertragen und dementsprechend stark und groß dimensioniert sein. Abgesehen von dem beträchtlichen Bauaufwand ist es überdies in vielen Fällen wegen Platzmangels nicht oder nur schwer unterzubringen.For flow converters with constant drive speed and unchangeable Power consumption, a torque measurement is possible in such a way that the reaction torque exerted on the stationary guide vanes and thus on the converter housing is determined; this results together with the constant converter drive torque the size of the respective output torque. However, such a type of measurement can be omitted structural reasons often apply only with difficulty, moreover it is only for the narrow area of converters with constant drive speed and unchangeable Blade position useful. In another, common for drives of any type Torque measurement is a so-called dynamometer between the power transmission elements switched. However, a dynamometer must transmit the full torque and accordingly be strong and large in size. Apart from the considerable construction costs In addition, in many cases it is difficult or impossible to accommodate due to lack of space.

Die Erfindung schlägt nun für Kraftübertragungen mit einem Strömungswandler mit Schaufelverstellung ein neuartiges Meßverfahren und eine zugehörige Vorrichtung zur indirekten Messung des abgegebenen Drehmomentes vor, die die vorgenannten Nachteile vermeiden. Das erfindungsgemäße Meßverfahren besteht darin, daß die jeweiligen Werte der Schaufelöffnung s, der Abtriebsdrehzahl n2 und - soweit veränderlich - auch der Antriebsdrehzahl n1 des Wandlers einzeln gemessen werden und daß diese Einzelmeßwerte durch Korrekturvorrichtungen so beeinflußt und in einer geeigneten Anzeigevorrichtung derart zum Zusammenwirken gebracht werden, daß deren Momentanzeige zumindest im Hauptmeßbereich beim Vergrößern der Schaufelöffnung, beim Erhöhen der Antriebsdrehzahl und beim Sinken der Abtriebsdrehzahl etwa im gleichen Ausmaß wie das hierbei tatsächlich erzielte Wandlerabtriebsmoment zunimmt, und umgekehrt.The invention now proposes for power transmissions with a flow converter with blade adjustment a new type of measuring method and an associated device for indirect measurement of the output torque, which has the aforementioned disadvantages avoid. The measuring method according to the invention consists in that the respective values the blade opening s, the output speed n2 and - if variable - also the drive speed n1 of the converter can be measured individually and that these individual measured values thus influenced by correction devices and in a suitable display device be brought to interact in such a way that their moment display at least in Main measuring range when enlarging the blade opening, when increasing the drive speed and when the output speed drops to about the same extent as this actually does achieved converter output torque increases, and vice versa.

Die zur Durchführung dieses Verfahrens dienende Meßeinrichtung umfaßt dementsprechend je ein Meßelement zum Messen der jeweiligen Werte der Schaufelöffnung, der Abtriebsdrehzahl und -- sofern veränderlich - auch der Antriebsdrehzahl, ferner eine von diesen Einzelmeßwerten beeinflußte Anzeigevorrichtung sowie Korrekturvorrichtungen für einen oder mehrere Einzelmeßwerte, so daß sich die Momentanzeige zumindest im Hauptmeßbereich in Abhängigkeit von der Schaufelöffnung s, der Antriebsdrehzahl n1 und der Abtriebsdrehzahl n2 in der gleichen Weise ändert wie vorstehend für das Verfahren angegeben. Dabei ist es zweckmäßig, bei den Einzelmessungen der Grundbetriebswerte (s, n1, n2) leicht übertragbare und insbesondere gleichartige Zustandsgrößen wie etwa mechanische Verstellgrößen oder Kräfte, vorzugsweise elektrische, hydraulische oder pneumatische Meßwerte, zu erzeugen. Das Messen der Wandlerdrehzahlen kann in einfacher Weise durch kleine Meßpumpen oder Meßgeneratoren erfolgen.The measuring device used to carry out this method comprises accordingly one measuring element each for measuring the respective values of the blade opening, the output speed and - if variable - also the drive speed, furthermore a display device influenced by these individual measured values, as well as correction devices for one or more individual measured values, so that the moment display is at least in Main measuring range depending on the blade opening s, the drive speed n1 and the output speed n2 changes in the same way as above for the Procedure specified. It is advisable to use the basic operating values for the individual measurements (s, n1, n2) easily transferable and in particular similar state variables such as such as mechanical adjustment variables or forces, preferably electrical, hydraulic or pneumatic measured values. The converter speeds can be measured in easily done by small measuring pumps or measuring generators.

Die Schaufelöffnungen s, die Abtriebsdrehzahl zag und - soweit veränderlich - auch die Antriebsdrehzahl n1 des Wandlers bestimmen stets eindeutig das vom Wandler abgegebene Drehmoment 1V12, d. h. dieses ist eine Funktion der erstgenannten Grund- Betriebsgrößen: M2 = f (s, n1, n2). Diese Zusammenhänge können für jede Wandlerbauart ohne weiteres am Prüfstand empirisch ermittelt und etwa in Form von Kurvenschaubildern dargestellt werden. Ein derartiges Wandlerdiagramm zeigt die Fig. 1, wobei unter der Annahme einer konstanten Antriebsdrehzahl n1, über der Abtriebsdrehzahl n2 als Abszisse die Abtriebsmotnente M2 als Ordinaten aufgetragen worden sind. Die mit 100°/o, 750/o usw. bezeichneten Kurven entsprechen dabei dem Abtriebsmoment M2 bei einer Leitschaufelöffnung von 100% (volle Öffnung) bzw. bei 75% usw. Wie ersichtlich fällt M2 mit steigender Abtriebsdrehzahl n2 angenähert linear ab. Aus der unterschiedlichen Höhenlage der Kurvenscharen fürs = 1000/o, 75°/o usw. ist ferner zu entnehmen, daß M2 mit zunehmender Schaufelöffnung ebenfalls anwächst, allerdings nicht ganz im linearen Verhältnis zu s. Falls auch die Antriebsdrehzahl n1 veränderlich ist, wächst das Abtriebsmoment in Abhängigkeit von n1 parabolisch an entsprechend der Formel M2 = k - n wobei k einen für jeden Wandler konstanten Wert bedeutet.The blade openings s, the output speed zag and - as far as variable - the drive speed n1 of the converter always clearly determines that of the converter output torque 1V12, d. H. this is a function of the first Company sizes: M2 = f (s, n1, n2). These relationships can easily be used for every type of converter empirically determined on the test bench and shown in the form of graphs will. Such a converter diagram is shown in FIG. 1, assuming a constant input speed n1, above the output speed n2 as the abscissa the output motors M2 have been plotted as ordinates. Those with 100 ° / o, 750 / o The curves marked etc. correspond to the output torque M2 in the case of a guide vane opening from 100% (full opening) or at 75% etc. As can be seen, M2 falls with increasing Output speed n2 from approximately linear. From the different altitudes of the Family of curves for s = 1000 / o, 75 ° / o etc. can also be seen that M2 increases with increasing Blade opening also increases, but not quite in a linear relationship For s. If the input speed n1 is also variable, the output torque increases depending on n1 parabolically an according to the formula M2 = k - n where k means a constant value for each converter.

Auf Grund dieser für jeden Wandler bekannten oder durch Versuch feststellbaren Zusammenhänge ist es für den Instrumentenbauer möglich, die Einzelmeßelemente für die Grundbetriebswerte von s, n1 und n2, die Anzeigevorrichtung sowie die Korrekturvorrichtungen so auszubilden - etwa unter Verwendung von Federn mit entsprechender Charakteristik, Kurvenscheiben, geeigneten Hebelübersetzungen od. dgl. -, daß wenigstens im Hauptmeßbereich jeder der Grundbetriebswerte s, z1, n2 einen etwa gleichen Einfluß auf die Momentanzeige der Meßeinrichtung ausübt wie auf das tatsächliche Wandlerabtriebsmoment. So können beispielsweise das Meßelement für n2 und die zugehörige Korrekturvorrichtung in Verbindung mit der Anzeigevorrichtung so gestaltet sein, daß bei wachsender Abtriebsdrehzahl n2 die Momentanzeige etwa gemäß den Kurven in Fig. 1 angenähert linear abnimmt. Sinngemäß Gleiches gilt für die Ausbildung der Meßelemente, der Korrekturvorrichtungen usw., die den Verstellschaufeln und der Antriebsdrehzahl n1 zugeordnet sind.On the basis of these known for each transducer or ascertainable by experiment It is possible for the instrument maker to use the individual measuring elements for the basic operating values of s, n1 and n2, the display device and the correction devices to be trained in this way - for example using springs with the corresponding characteristics, Cam disks, suitable lever ratios or the like - that at least in the main measuring range each of the basic operating values s, z1, n2 have an approximately equal influence on the momentary display the measuring device acts as on the actual converter output torque. So can for example the measuring element for n2 and the associated correction device in Connection with the display device be designed so that with increasing output speed n2 the moment display decreases approximately linearly according to the curves in FIG. 1. The same applies analogously to the design of the measuring elements and the correction devices etc., which are assigned to the adjustable blades and the drive speed n1.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Meßeinrichtung bestehen im wesentlichen darin, daß diese ohne Rücksicht auf den absoluten Wert des größten zu messenden Drehmomentes verhältnismäßig klein gebaut und selbst bei beschränkten Platzverhältnissen leicht untergebracht werden kann. Eine derartige Meßeinrichtung läßt sich sogar an bereits bestehenden Anlagen noch nachträglich ohne besondere Schwierigkeiten anbringen. Bei Verwendung von leicht übertragbaren Meßwerten - etwa bei elektrischen oder pneumatischen Meßwerten - hat man außerdem größte Freizügigkeit in der räumlichen Anordnung der Korrekturvorrichtungen und der Anzeigevorrichtung, so daß diese lediglich mit Rücksicht auf Platz- und Sichtverhältnisse an von der Krafti;bertragung entfernten Stellen vorgesehen sein können. Für die Messung der Grundbetriebsgrößen lassen sich zum Teil handelsübliche Meßelemente wie Meßpumpen oder Meßgeneratoren verwenden.The advantages of the measuring device according to the invention consist essentially in that this is to be measured without regard to the absolute value of the greatest Torque built relatively small and even with limited space can be easily accommodated. Such a measuring device can even on already existing systems afterwards without any particular difficulties attach. When using easily transferable measured values - for example with electrical ones or pneumatic measured values - you also have the greatest freedom of movement in terms of space Arrangement of the correction devices and the display device, so that these only in consideration of space and visibility at distant from the power transmission Places can be provided. For the measurement of the basic operating parameters, sometimes use commercially available measuring elements such as measuring pumps or measuring generators.

Es wurden wohl bereits Einrichtungen vorgeschlagen, die in Abhängigkeit von der Abtriebsdrehzahl n2 oder von dem Verhältnis der Abtriebs- zur Antriebsdrehzahl n2/n1 eines Strömungskreislaufes irgendwelche Schaltvorgänge steuern. Hierbei ist jedoch der Einfluß veränderlicher Schaufelöffnungen nicht berücksichtigt worden, und außerdem läßt das Drehzahlverhältnis n2/n1 - selbst bei unveränderlichen Schaufelöffnungen - keinen eindeutigen Rückschluß auf das Wandlerabtriebsmoment zu.Devices have already been proposed which are dependent on on the output speed n2 or on the ratio of the output to the drive speed n2 / n1 of a flow circuit control any switching processes. Here is however, the influence of variable blade openings has not been taken into account, and also leaves the speed ratio n2 / n1 - even with unchangeable blade openings - no clear conclusion about the converter output torque.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind an Hand einiger Ausführungsbeispiele in den Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigt Fig. 1 das bereits eingangs beschriebene Diagramm für den tatsächlichen Verlauf des Wandlerabtriebsmomentes M2 in Abhängigkeit von der Wandlerabtriebsdrehzahl und der prozentualen Schaufelöffnung, Fig. 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Meßeinrichtung für einen Wandler mit veränderlicher Abtriebsdrehzahl, veränderlicher Schaufelöffnung und konstanter Antriebsdrehzahl, Fig. 3 das Schema einer Meßeinrichtung für einen Wandler, dessen sämtliche Grundbetriebsgrößen (s, n1, n2) veränderlich sind, Fig. 4 eine hydraulische Schaufelverstelleinrichtung mit einer Korrektur-Kurvenscheibe, Fig. 5 eine hydraulische Schaufelverstelleinrichtung mit in Abhängigkeit von einer Wandlerdrebzahl verdrehbarem Kurvendaumen als Korrekturvorrichtung, Fig. 6 einen Schnitt durch ein Korrektur-Überdruckventil und Fig. 7 eine schematische Darstellung einer hydraulischen oder pneumatischen Fernübertragung der Drehmomentanzeige auf zwei Anzeigegeräte.Further details of the invention are based on a few exemplary embodiments explained in more detail in the drawings. Here, FIG. 1 shows what was already described at the beginning Diagram for the actual course of the converter output torque M2 as a function of the converter output speed and the percentage blade opening, FIG. 2 a schematic representation of a measuring device according to the invention for a transducer with variable output speed, variable blade opening and constant Drive speed, Fig. 3 is the diagram of a measuring device for a converter, whose all basic operating variables (s, n1, n2) are variable, FIG. 4 a hydraulic one Blade adjustment device with a correction cam, FIG. 5 a hydraulic one Blade adjustment device with rotatable depending on a converter speed Curve thumb as a correction device, FIG. 6 shows a section through a correction pressure relief valve and FIG. 7 is a schematic representation of a hydraulic or pneumatic one Remote transmission of the torque display to two display devices.

Die in Fig. 2 schematisch dargestellte Drehmomentmeßeinrichtung ist für einen Strömungswandler mit gleichbleibender Antriebsdrehzahl bestimmt; der Antriebsmotor 1 ist also etwa ein Dieselmotor mit konstantgehaltener Drehzahl, könnte aber auch ein Kurzschlußläufermotor sein. Er treibt das Pumpenrad 2 des Wandlers an. Das Turbinenrad 3 steht über die Welle 4 mit der anzutreibenden, hier nicht dargestellten Arbeitsmaschine in Verbindung. Außer den feststehenden Leitschaufeln 5 weist der Wandler noch verstellbare Leitschaufeln 6 auf, welche durch Verdrehen des Handrades 7 über die Gewindespindel 8, Zahnstange 9, Ritzel 10, Zentralrad 11 und Zahnräder oder Zahnradsegmente 12 betätigbar sind.The torque measuring device shown schematically in FIG. 2 is intended for a flow converter with constant drive speed; the drive motor 1 is a diesel engine with a constant speed, but it could also be a squirrel cage motor. It drives the impeller 2 of the converter. The turbine wheel 3 is above the shaft 4 with the driven machine, not shown here in connection. In addition to the stationary guide vanes 5, the converter also has adjustable ones Guide vanes 6, which by turning the handwheel 7 on the threaded spindle 8, rack 9, pinion 10, central wheel 11 and gears or gear segments 12 are operable.

Infolge der konstanten Wandlerantriebsdrehzahl n1 läßt sich das Abtriebsmoment allein aus den veränderlichen Größen der Schaufelöffnung s und der Abtriebsdrehzahl n2 bestimmen. Zu diesem Zweck steht die Zahnstange 9 über eine Verlängerung mit der verschiebbaren Stirnplatte eines flüssigkeits- oder gasgefüllten Membranbalges 13 in Verbindung . Bei geschlossenen Leitschaufeln 6 ist der Membranbalg am wenigsten zusammengedrückt, bei 1000/o Schaufelöffnung dagegen am meisten, so daß der beim Zusammendrücken des Balges 13 hierin ansteigende Druck ein Maß für die jeweilige Schaufelstellung ist. Dieser Druck wird über die Leitung 14 in den Raum 15 einer Membrandruckdose 16 mit Membran 17 geleitet und übt auf diese je nach der Schaufelstellung eine entsprechend große Verstellkraft aus.As a result of the constant converter drive speed n1, the output torque solely from the variable sizes of the blade opening s and the output speed determine n2. For this purpose, the rack 9 is with an extension the sliding faceplate of a liquid or gas-filled diaphragm bellows 13 in connection. When the guide vanes 6 are closed, the diaphragm bellows is the least compressed, at 1000 / o blade opening on the other hand most, so that the at Compression of the bellows 13 here increasing pressure a measure of the respective Blade position is. This pressure is via the line 14 in the space 15 a Diaphragm pressure cell 16 with membrane 17 and exerts on this depending on the blade position a correspondingly large adjustment force.

Zur Messung der ebenfalls veränderlichen Sekundärdrehzahl tt2 ist eine Meßpumpe 18 vorgesehen, die über ein Vorgelege 19 mit einer zu n2 proportionalen Drehzahl angetrieben wird. Die Meßpumpe saugt aus einem Sammelbehälter Flüssigkeit an und fördert diese über das Überdruckventil 20 wieder in den Sammelbehälter zurück. Der bei steigender Pumpendrehzahl ebenfalls steigende Druck in der Pumpendruckleitung ist ein Maß für n2 und wird über die Leitung 21 in einen zweiten Druckraum 22 der bereits genannten Membrandruckdose 16 geleitet. Der Meßpumpendruck belastet dabei die Membran 17 in entgegengesetzter Richtung wie der durch die Schaufelöffnungen erzeugte Meßdruck. Die Bewegungen der Membran werden von der Stange 23 auf den Zeiger eines Anzeigegerätes 24 übertragen.To measure the secondary speed tt2, which is also variable, a measuring pump 18 is provided which is driven via an intermediate gear 19 at a speed proportional to n2. The measuring pump sucks in liquid from a collecting container and conveys it back into the collecting container via the pressure relief valve 20. The pressure in the pump pressure line, which also rises with increasing pump speed, is a measure of n2 and is passed via line 21 into a second pressure chamber 22 of the aforementioned diaphragm pressure cell 16. The measuring pump pressure loads the membrane 17 in the opposite direction as the measuring pressure generated by the blade openings. The movements of the membrane are transmitted from the rod 23 to the pointer of a display device 24.

Wie ersichtlich wird bei vergrößerter Schaufelöffnung durch den erhöhten Meßdruck im Raum 15 die Momentanzeige ebenfalls vergrößert, was mit dem Zunehmen des tatsächlichen Wandlerabtriebsmomentes bei steigenden Schaufelöffnungen in Übereinstimmung steht (s. Diagramm nach Fig. 1). Bei zunehmender Abtriebsdrehzahl n2 wird durch den steigenden Meßpumpendruck im Raum 22 die Momentanzeige verringert, was ebenfalls den wirklichen Verhältnissen entspricht. Damit nun der Einfluß des Meßdruckes der Schaufelöffnungen einerseits und des Meßpumpendruckes andererseits im richtigen Verhältnis zueinander stehen, ist das Überdruckventil 20 als Korrekturventil ausgeführt. Fig. 6 zeigt ein ähnliches Ventil in vergrößertem Maßstab im Schnitt. Auf Grund der entsprechend gewählten Ventilausbildung wachsen dabei bei zunehmendem Ventilhub der freie Ventildurchgangsquerschnitt und die Kraft der Ventilfeder so an und ergeben einen mit steigendem n2 derart zunehmenden Meßpumpendruck, daß dieser beim Zusammenwirken mit dem Meßdruck der Schaufelöffnungen zumindest im Hauptmeßbereich eine dem tatsächlich erzielten Wandlerabtriebsmoment etwa gleiche Momentanzeige ergibt. Auf diese Weise läßt sich für die meisten Bedürfnisse eine ausreichende Anzeigegenauigkeit erreichen.As can be seen, when the blade opening is enlarged, the increased Measuring pressure in the room 15 the moment display also increased, what with the increase of the actual converter output torque with increasing blade openings in agreement stands (see diagram according to FIG. 1). As the output speed n2 increases, the increasing measuring pump pressure in space 22 reduces the moment display, which also corresponds to the real conditions. So that the influence of the measuring pressure of the Blade openings on the one hand and the measuring pump pressure on the other hand in the correct Relation to each other, the pressure relief valve 20 is designed as a correction valve. Fig. 6 shows a similar valve on an enlarged scale in section. Because of the appropriately selected valve design grow with increasing valve lift the free valve passage cross-section and the force of the valve spring so on and result a measuring pump pressure which increases with increasing n2 in such a way that this increases upon interaction with the measuring pressure of the blade openings, at least in the main measuring range, one actually does achieved converter output torque results in approximately the same torque display. In this way a sufficient display accuracy can be achieved for most needs.

Fig. 3 zeigt das Schema einer Meßeinrichtung für einen Strömungswandler, bei dem alle drei Grund-Betriebsgrößen s, n1 und n2 veränderlich sind. Die Wandlerausgangswelle 26 treibt hierbei eine Sekundärmeßpumpe 27 an, welche in Verbindung mit dem Korrekturventil 28 in gleicher Weise wie nach Fig. 2 einen mit n2 anwachsenden Meßdruck in der Druckleitung 29 erzeugt. Das Verstellen der Wandlerleitschaufeln 30 erfolgt auf pneumatischem Wege, wobei ein von einer Druckquelle stammender Luftdruck in der Leitung 31 durch ein Reduzierventil 32 auf einen wählbaren niedrigeren Druck in der Leitung 33 vermindert wird. Dieser wirkt dann auf den federbelasteten Kolben 34, der in üblicher Weise über eine Zahnstange 50 und Zahnräder mit den verstellbaren Wandlerschaufeln 30 in Verbindung steht. Ein hoher Luftdruck in der Leitung 33 ergibt dabei große Schaufelöffnungen und umgekehrt, so daß dieser Druck ohne weiteres als Meßdruck verwendbar ist. Dieser Meßdruck und der vorher erwähnte Sekundärmeßpumpendruck wirken wiederum auf verschiedene Seiten einer Membran einer Druckdose 35.Fig. 3 shows the scheme of a measuring device for a flow converter, in which all three basic operating variables s, n1 and n2 are variable. The converter output shaft 26 drives a secondary measuring pump 27, which in connection with the correction valve 28, in the same way as in FIG. 2, a measuring pressure in the pressure line that increases with n2 29 generated. The converter guide vanes 30 are adjusted pneumatically Paths, whereby an air pressure originating from a pressure source in the line 31 through a reducing valve 32 is reduced to a selectable lower pressure in line 33 will. This then acts on the spring-loaded piston 34, which in the usual way Via a rack 50 and gears with the adjustable converter blades 30 communicates. A high air pressure in the line 33 results in large blade openings and vice versa, so that this pressure can easily be used as a measuring pressure. This Measuring pressure and the aforementioned secondary measuring pump pressure in turn act on different ones Sides of a membrane of a pressure cell 35.

Die Wandlereingangswelle 36 treibt eine Primärmeßpumpe 37 an, welche in Verbindung mit dem Korrekturventil 38 einen mit n1 wachsenden Primärmeßpumpendruck in der Leitung 39 erzeugt. Dieser wirkt auf die Membran einer zweiten Meßdose 40. Die Membranen beider Meßdosen 35 und 40 sind mittels einer Stange 41 untereinander sowie mit dem Zeiger 42 der Anzeigevorrichtung verbunden. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß bei Vergrößerung der Schaufelöffnung s, beim Erhöhen der Antriebsdrehzahl n1 und Abnehmen der Abtriebsdrehzahl n2 die Momentanzeige des Zeigers 42 zunimmt, und umgekehrt. Die Korrekturventile 28 und 38 sind wiederum ähnlich der Fig. 6 ausgebildet, und zwar derart, daß zumindest im Hauptmeßbereich die Meßpumpendrücke für n1 und n2 beim Zusammenwirken mit dem Meßdruck der Schaufelöffnung einen solchen Einfluß auf die Momentanzeige ausüben, der etwa dem tatsächlichen Einfluß von n1, n2 und s auf das Abtriebsmoment entspricht.The converter input shaft 36 drives a primary metering pump 37, which in connection with the correction valve 38, a primary measuring pump pressure which increases with n1 generated in line 39. This acts on the membrane of a second load cell 40. The membranes of the two load cells 35 and 40 are connected to one another by means of a rod 41 and connected to the pointer 42 of the display device. The arrangement is there taken so that when the blade opening is enlarged, s when increasing the drive speed n1 and as the output speed n2 decreases, the moment indicator of the pointer 42 increases, and vice versa. The correction valves 28 and 38 are again designed similar to FIG. 6, in such a way that at least in the main measuring range the measuring pump pressures for n1 and n2 such an influence when interacting with the measuring pressure of the blade opening exercise on the moment display, the approximately the actual influence of n1, n2 and s corresponds to the output torque.

An jeder Meßdruckleitung ist zusätzlich noch je ein Manometer 43, 44 und 45 vorgesehen, an denen bei entsprechender Eichung die jeweiligen Werte von s, n1 bzw. n2 abgelesen werden können.There is also a pressure gauge 43 on each measuring pressure line, 44 and 45 are provided, on which the respective values of s, n1 and n2 can be read.

Die Meßeinrichtung nach Fig. 3 läßt sich auch dahingehend abwandeln, daß an Stelle der Korrekturvorrichtungen 28 und 38 für n2 und n1 je eine Korrekturvorrichtung für n2 und s oder n1 und s vorgesehen wird. Der Förderstrom der Meßpumpe ohne Korrekturvorrichtung kann dann über eine einfache Drosselöffnung abfließen. Die Korrekturvorrichtung für die Meßwerte der Schaufelöffnung besteht dabei - wie in Fig. 4 dargestellt - zweckmäßig aus einer Kurvenscheibe 47, die zwischen die Übertragungsmittel zwischen den Verstellschaufeln 30 des Wandlers und dem Verstellkolben 34 nach Fig. 3 (oder auch dem Membranbalg 13 nach Fig. 2) geschaltet ist. Beim Verschieben des Verstellkolbens 34 werden dann entsprechend der Form der Kurvenscheibe die Rolle 48, Verbindungsstange 49 und Zahnstange 50 in der gewünschten Abhängigkeit vom Kolbenweg verschoben und dementsprechend die Wandlerschaufeln verstellt. Die gewünschte Korrektur läßt sich aber auch dadurch erreichen, daß die Feder 51 am Verstellkolben 34 nach Fig. 3 oder der Membranbalgen 13 nach Fig. 2 für eine entsprechende progressive Federkraft ausgelegt werden.The measuring device according to FIG. 3 can also be modified to the effect that that instead of the correction devices 28 and 38 for n2 and n1 each have a correction device provided for n2 and s or n1 and s. The flow rate of the measuring pump without a correction device can then flow out through a simple throttle opening. The correction device for the measured values of the blade opening there is - as shown in Fig. 4 - expediently from a cam 47, which between the transmission means between the adjusting blades 30 of the converter and the adjusting piston 34 according to FIG. 3 (or is also connected to the diaphragm bellows 13 according to FIG. 2). When moving the adjusting piston 34 then, according to the shape of the cam, the roller 48, connecting rod 49 and rack 50 shifted in the desired dependence on the piston travel and accordingly adjusted the converter blades. The desired correction can be but also achieve that the spring 51 on the adjusting piston 34 according to FIG. 3 or of the diaphragm bellows 13 according to FIG. 2 designed for a corresponding progressive spring force will.

An Stelle einer Korrektur-Kurvenscheibe kann gemäß Fig. 5 ein entsprechend geformter Kurvendaumen 51 vorgesehen sein, der mittels des Vorgeleges 52 unter dem Einfluß von n1 oder n2 verdreht wird und der bei verschiedenen Drehzahlen je verschiedene Meridiankurven zur Wirkung bringt. Mit einer derartigen Einrichtung läßt sich bei nur zwei veränderlichen Grundbetriebsgrößen (etwa s und n2) theoretisch sogar im gesamten Arbeitsbereich des Wandlers eine genaue Momentanzeige erzielen. Bei sinngemäßer Verwendung von zwei derartigen Kurvendaumen erhält man auch für Wandler mit drei veränderlichen Grundbetriebsgrößen s, n1 und n2 eine genaue Momentmessung im gesamten Arbeitsbereich. Die Anordnung ist dabei so zu treffen, daß zwei der Einzelmeßgrößen (etwa die von s und n2) wie nach Fig. 5 auf den einen Daumen einwirken und daß die dabei erhaltene resultierende Meßgröße in Gestalt der Verschiebung der Stange 49 sowie die dritte Einzelmeßgröße (für das gewählte Beispiel also n1) den zweiten Kurvendaumen verschieben bzw. verdrehen. Dessen resultierende Meßgröße ergibt dann unmittelbar die endgültige Momentanzeige.Instead of a correction cam, according to FIG. 5, a corresponding shaped curve thumb 51 be provided, which by means of the back gear 52 under the Influence of n1 or n2 is rotated and the different at different speeds Brings meridian curves to effect. With such a device can be only two variable basic operating parameters (e.g. s and n2) theoretically even im achieve an exact moment display over the entire working range of the converter. With analogous The use of two such curve thumbs is also available for converters with three variable basic operating variables s, n1 and n2 ensure an accurate torque measurement throughout Workspace. The arrangement is to be made in such a way that two of the individual measured variables (about those of s and n2) act as shown in FIG. 5 on one thumb and that the resulting measured variable obtained in the form of the displacement of the rod 49 and the third individual measured variable (n1 for the selected example) the second Move or twist curve thumb. The resulting measured variable then gives immediately the final moment display.

Des weiteren ist eine Ausführung der Meßeinrichtung möglich, bei der für alle Einzelmeßwerte je eine gesonderte Korrekturvorrichtung vorgesehen ist. Die Ausbildung der Korrekturvorrichtungen erfolgt dabei vorteilhaft derart, daß sich beim Vergrößern oder Verkleinern der Grundbetriebswerte s und n1 die zugehörigen Meßwerte zumindest im Hauptmeßbereich im gleichen Verhältnis wie das hierbei tatsächlich erzielte Abtriebsmoment des Wandlers verändern; d. h. also, daß beispielsweise bei wachsendem n1 der zugehörige Meßwert (Meßdruck od. dgl.) im gleichen Verhältnis ansteigt wie das Wandlerabtriebsmoment, also in etwa quadratischer Abhängigkeit von n1. Bei Verwendung einer Meßpumpe für n1 genügt dabei als Korrekturvorrichtung eine einfache Drosselöffnung an der Pumpendruckleitung, da dann die Pumpe bereits einen mit n1 parabolisch ansteigenden Druck erzeugt. Die zugehörige Korrekturvorrichtung für den n2-Meßwert wird zweckmäßig so ausgebildet, daß dieser bei wachsendem n2 ebenfalls wächst, und zwar im umgekehrten Verhältnis wie das hierbei tatsächlich erzielte, abnehmende Wandlerabtriebsmoment. Der n2-Meßwert wird dabei etwa linear anwachsen, da das Abtriebsmoment n2 - wie aus den Kurven der Fig. 1 ersichtlich ist - mit steigendem n2 etwa linear abnimmt. Bei Verwendung einer Meßpumpe für die n2 Messung kann dann ein Korrekturventil gemäß Fig. 6 dienen. Hierbei strömt das von der Sekundärmeßpumpe kommende Druckmittel durch die Leitung 29 (vgl. hierzu Fig. 3) dem Ventil zu und verschiebt den Ventilkolben 53 entgegen der Kraft der Feder 54 nach rechts, wobei der Kolben eine besonders ausgestaltete Auslaßöffnung 55 freigibt. Im vorliegenden Fall hat die Öffnung Dreieckform, so daß der freie Durchgangsquerschnitt mit dem Quadrat des Kolbenhubes wächst und daher - eine lineare Federcharakteristik vorausgesetzt - der Meßpumpendruck in Abhängigkeit von n2 trotz quadratisch zunehmender Pumpenfördermenge nur wie erwünscht etwa linear ansteigt. Durch eine geeignete andere Gestalt der Ventilöffnung 55 kann - eventuell noch in Verbindung mit einer Ventilfeder mit besonderer Charakteristik - auch eine beliebige andere Art der Korrektur des Meßpumpendruckes erzielt werden.Furthermore, an embodiment of the measuring device is possible in which a separate correction device is provided for each individual measured value. The correction devices are advantageously designed in such a way that when increasing or decreasing the basic operating values s and n1, the associated Measured values at least in the main measuring range in the same ratio as this actually change the output torque achieved by the converter; d. H. so that for example at with increasing n1 the associated measured value (measuring pressure or the like) in the same ratio increases like the converter output torque, i.e. approximately quadratic dependence from n1. If a measuring pump is used for n1, it is sufficient as a correction device a simple throttle opening on the pump pressure line, because then the pump is already generates a pressure that increases parabolically with n1. The associated Correction device for the n2 measured value is expediently designed so that this with increasing n2 it also grows, in the opposite proportion to this actually achieved, decreasing converter output torque. The n2 measured value is thereby grow approximately linearly, since the output torque n2 - as from the curves in FIG. 1 can be seen - decreases approximately linearly with increasing n2. When using a measuring pump A correction valve according to FIG. 6 can then be used for the n2 measurement. Here flows the pressure medium coming from the secondary measuring pump through line 29 (see Fig. 3) the valve and moves the valve piston 53 against the force of the Spring 54 to the right, with the piston having a specially designed outlet opening 55 releases. In the present case, the opening has a triangular shape, so that the free The passage cross-section grows with the square of the piston stroke and therefore - a linear one Spring characteristics assumed - the measuring pump pressure as a function of n2 despite quadratically increasing pump delivery rate only increases approximately linearly as desired. A suitable other shape of the valve opening 55 can - possibly still in Connection with a valve spring with special characteristics - also any other type of correction of the metering pump pressure can be achieved.

Ergänzend sei an dieser Stelle bemerkt, daß sich die erfindungsgemäße Meßeinrichtung selbstverständlich auch an Strömungswandlern mit verstellbaren Pumpen- oder Turbinenschaufeln, ja grundsätzlich sogar an Wandlern mit beliebig ausgebildeten Organen zur Leistungsregelung, etwa mit ein- und ausrückbaren Schaufelkränzen oder Ringschiebern, anwenden läßt. Des weiteren kann die Meßeinrichtung zur auch Messung negativer Abtriebsmomente (Meßbereich B gemäß Fig. 1, Wandlerbremsung) oder zur Messung der Abtriebsmomente bei negativer Abtriebsdrehzahl (Meßbereich C nach Fig. 1, Abtriebswelle dreht rückwärts) dienen.In addition, it should be noted at this point that the inventive Measuring device, of course, also on flow converters with adjustable pump or turbine blades, yes in principle even on converters with arbitrarily designed Organs for power regulation, for example with blade rings that can be engaged and disengaged or Ring slide, can be used. Furthermore, the measuring device can also measure negative output torques (measuring range B according to FIG. 1, converter braking) or for Measurement of the output torques at a negative output speed (measuring range C according to Fig. 1, output shaft rotates backwards).

In vielen Fällen ist eine Drehmomentanzeige an vom Wandler weit entfernten oder an mehreren Anzeigegeräten erwünscht. Hierbei empfiehlt sich eine in Fig. 7 dargestellte hydraulische oder pneumatische Übertragung des Drehmomentmeßresultates auf das oder die Anzeigegeräte. Die Meßdose 16 entspricht dabei der gleichbezifferten Dose der Meßeinrichtung nach Fig. ? und ist ebenfalls über die Leitung 21 mit dem Sekundärmeßpumpendruck und über die Leitung 14 mit dem Schaufelöffnungsmeßdruck beaufschlagt. Die an der Membran 17 befestigte Stange 23 ist jedoch abweichend von der Fig. 2 mit einem Kolben 56 eines Zylinders 57 verbunden. Je nach dem Ausschlag der Membran 17 wird in dem Zylinder 57 eine entsprechende Flüssigkeitsmenge verdrängt oder ein entsprechender pneumatischer Druck erzeugt; diese Zustandsgröße läßt sich dann mittels einfacher Rohrleitungen - also mit geringem Bauaufwand - zu den als Manometer ausgebildeten, entsprechend geeichten Anzeigegeräten 58, 59 weiterleiten.In many cases, a torque display is on remote from the converter or on several display devices. One in FIG. 7 is recommended here illustrated hydraulic or pneumatic transmission of the torque measurement result on the display device or devices. The load cell 16 corresponds to the number with the same number Can of the measuring device according to Fig.? and is also on line 21 with the Secondary measuring pump pressure and via line 14 with the blade opening measuring pressure applied. The rod 23 attached to the membrane 17 is different from FIG 2 is connected to a piston 56 of a cylinder 57. Depending on the rash the membrane 17 is displaced in the cylinder 57, a corresponding amount of liquid or a corresponding pneumatic pressure is generated; this state variable can then by means of simple pipelines - i.e. with little construction effort - to the than Manometer trained, correspondingly calibrated display devices 58, 59 forward.

Die vorgeschlagene Meßeinrichtung kann in vorteilhafter Weise auch zur Begrenzung des vom Strömungswandler übertragenen Drehomentes dienen, vorzugsweise als Überlastungsschutz für das Bohrverkzeug an Tiefbohranlagen. Zu diesem Zweck stehen die das endgültige Drehmomentresultat anzeigenden oder übertragenden Elemente der Meßeinrichtung, beispielsweise die Stange 23 oder 41 nach Fig. 2 bzw. 3 oder eine Anschlußleitung des Zylinders 57 gemäß Fig. 7, mit der Verstelleinrichtung für die Wandlerschaufeln oder mit dem Leistungsregelorgan des Antriebsmotors derart in Wirkverbindung, daß ein Überschreiten des höchstzulässigen Wandlerabtriebsmomentes durch Verringern der Wandlerschaufelöffnung bzw. durch Drosselung der Motorleistung verhindert wird. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 könnte etwa die Stange 41 beim Überschreiten des höchstzulässigen Wandlerabtriebsmomentes derart auf das Reduzierventil 32 einwirken, daß die Öffnungen der Wandlerleitschaufeln 30 um einen entsprechenden Betrag verringert werden.The proposed measuring device can also advantageously serve to limit the torque transmitted by the flow converter, preferably as overload protection for the drilling tools on deep drilling rigs. To this end are the elements that display or transmit the final torque result the measuring device, for example the rod 23 or 41 according to FIG. 2 or 3 or a connecting line of the cylinder 57 according to FIG. 7, with the adjusting device for the converter blades or with the power control element of the drive motor in such a way in operative connection that the maximum permissible converter output torque is exceeded by reducing the converter blade opening or by throttling the engine output is prevented. In the embodiment of FIG. 3, for example, the rod 41 when the maximum permissible converter output torque is exceeded in this way to the Reduction valve 32 act that the openings of the converter vanes 30 by one corresponding amount can be reduced.

Die vorstehend erläuterte Einrichtung kann auch dahingehend abgeändert sein, daß die das Meßresultat übertragenden oder anzeigenden Elemente der Meßeinrichtung mit der Schaufelverstelleinrichtung des Wandlers oder mit dem Leistungsregelorgan des Motors derart in Verbindung stehen, daß das Wandlerabtriebsmoment auf einem konstanten Wert gehalten wird.The device explained above can also be modified in this regard be that the measuring result transmitting or displaying elements of the measuring device with the blade adjustment device of the converter or with the power control element of the engine are connected in such a way that the converter output torque on a is kept constant.

Claims (20)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum indirekten Messen des abtriebsseitigen Drehmomentes von Strömungswandlern mit Schaufelverstellung, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Werte der Schaufelöffnung (s), der Abtriebsdrehzahl (n2) und -soweit veränderlich - auch der Antriebsdrehzahl (n1) des Wandlers einzeln gemessen werden und daß ferner diese Einzelmeßwerte durch Korrekturvorrichtungen so beeinflußt und in einer Anzeigevorrichtung derart zum Zusammenwirken gebracht werden, daß deren Momentanzeige zumindest im Hauptmeßbereich beim Vergrößern der Schaufelöffnung (s), beim Erhöhen der Antriebsdrehzahl (n1) und beim Sinken der Abtriebsdrehzahl (1t2) etwa im gleichen Ausmaß wie das hierbei tatsächlich erzielte Wandlerabtriebsmoment (M2) zunimmt, und umgekehrt. PATENT CLAIMS: 1. Method for indirect measurement of the output side Torque of flow converters with blade adjustment, characterized in that that the respective values of the blade opening (s), the output speed (n2) and - insofar as variable - the drive speed (n1) of the converter also measured individually and that these individual measured values are also influenced by correction devices and are brought together in a display device so that their Momentary display at least in the main measuring range when enlarging the shovel opening (s), when increasing the input speed (n1) and when decreasing the output speed (1t2) approximately to the same extent as the converter output torque actually achieved here (M2) increases and vice versa. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei den Einzelmessungen der Grundbetriebswerte (s, n1, n2) leicht übertragbare und insbesondere gleichartige Zustandsgrößen als Meßwerte erzeugt werden. 2. The method according to claim 1, characterized in that that with the individual measurements of the basic operating values (s, n1, n2) easily transferable and in particular similar state variables are generated as measured values. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei den Einzelmessungen der Grundbetriebswerte (s, n1, n2) elektrische Meßwerte erzeugt werden. 3. Procedure according to claim 2, characterized in that in the case of the individual measurements the basic operating values (s, n1, n2) electrical measured values are generated. 4, Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei den Einzelmessungen der Grundbetriebswerte (s, n1, 11,2) hydraulische oder pneumatische Druckwerte erzeugt werden. 4, method according to claim 2, characterized indicated that for the individual measurements of the basic operating values (s, n1, 11.2) hydraulic or pneumatic pressure values can be generated. 5. Meßeinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch je ein Meßelement (13, 18; 34 und 51, 27, 37) zum Messen der jeweiligen Werte der Schaufelöffnung (s), der Abtriebsdrehzahl (n2) und - soweit veränderlich - auch der Antriebsdrehzahl (n1) sowie durch eine von diesen Einzelmeßwerten beeinflußte Anzeigevorrichtung (16, 24; 35, 40 bis 42) und durch Korrekturvorrichtungen (20; 28, 38) für einen oder mehrere Einzelmeßwerte. 5. Measuring device for Implementation of the method according to one of Claims 1 to 4, characterized by one measuring element each (13, 18; 34 and 51, 27, 37) for measuring the respective values of the Blade opening (s), the output speed (n2) and - if variable - also the drive speed (n1) as well as influenced by one of these individual measured values Display device (16, 24; 35, 40 to 42) and correction devices (20; 28, 38) for one or more individual measured values. 6. Meßeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßelement für die Abtriebsdrehzahl (n2) oder eine zugeordnete Korrekturvorrichtung derart ausgebildet ist, daß der zugehörige Meßwert zumindest im Hauptmeßbereich bei zunehmendem n2 ebenfalls anwächst, und zwar im umgekehrten Verhältnis zu dem hierbei tatsächlich erzielten, abnehmenden Abtriebsmoment (M2). 6. Measuring device according to claim 5, characterized in that the measuring element for the output speed (n2) or a associated correction device is designed such that the associated measured value also increases at least in the main measuring range with increasing n2, and in inverse proportion to the actually achieved decrease Output torque (M2). 7. Meßeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßelement für die Antriebsdrehzahl (n1) oder eine zugeordnete Korrekturvorrichtung derart ausgebildet ist, daß der zugehörige Meßwert zumindest im Hauptmeßbereich bei zunehmendem n1 etwa quadratisch ansteigt. B. 7. Measuring device according to claim 6, characterized in that that the measuring element for the drive speed (n1) or an associated correction device is designed in such a way that the associated measured value is at least in the main measuring range increases approximately quadratically with increasing n1. B. Meßeinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßelement für die Schaufelöffnung (s) oder eine zugeordnete Korrekturvorrichtung derart ausgebildet ist, daß sich der zugehörige Meßwert zumindest im Hauptmeßbereich in Abhängigkeit von den Schaufelöffnungswerten (s) im gleichen Verhältnis verändert wie das hierbei tatsächlich erzielte Abtriebsmoment (M2)-Measuring device according to claim 6 or 7, characterized in that the measuring element for the blade opening (s) or an associated correction device is designed such that the associated Measured value at least in the main measuring range as a function of the blade opening values (s) changed in the same ratio as the output torque actually achieved (M2) - 9. Meßeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei zwei bzw. bei drei Meßelementen für die veränderlichen Grundbetriebsgrößen (s, n1, n2) ein bzw. zwei Meßelement(e) mit einer Korrekturvorrichtung (20 bzw. 28, 38) versehen sind. 9. Measuring device according to claim 5, characterized in that with two or with three measuring elements for the variable basic operating parameters (s, n1, n2) or two measuring element (s) are provided with a correction device (20 or 28, 38) are. 10. Meßeinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zum Messen der Abtriebsdrehzahl (n2) und - soweit veränderlich -- auch der Antriebsdrehzahl (n1) in an sich bekannter Weise je eine Meßpumpe (18; 27, 37) vorgesehen ist. 10. Measuring device according to one of claims 5 to 9, characterized in that that for measuring the output speed (n2) and - if variable - also the drive speed (n1) a measuring pump (18; 27, 37) is provided in a manner known per se. 11. Meßeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß an der Druckleitung der Meßpumpe(n) je ein als Korrekturvorrichtung dienendes Überdruckventil (20; 28, 38; 53 bis 55) mit bei zunehmendem Ventilhub zunehmendem freiem Durchgangsquerschnitt (55) und ansteigender Ventilfederkraft (54) angeordnet ist. 11. Measuring device according to claim 10, characterized in that on the pressure line the measuring pump (s) each have an overpressure valve (20; 28, 38; 53 to 55) with an increasing free passage cross-section with increasing valve lift (55) and increasing valve spring force (54) is arranged. 12. Meßeinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zum Messen , des veränderlichen Schaufelöffnungswertes (s) ein Membranbalgen (13) oder eine Membrandruckdose vorgesehen ist, deren beweglicher Teil mit den Verstellschaufeln oder den Schaufelverstellorganen (9) derart in Verbindung steht, daß der hydraulische oder pneumatische Druck in dem Membranbalgen od. dgl. mit zunehmender Schaufelöffnung ebenfalls wächst, und daß die Anzeigevorrichtung (16, 24) mit diesem Druck beaufschlagt ist. 12. Measuring device according to one of claims 5 to 11, characterized in that for measuring, the variable Blade opening value (s) a diaphragm bellows (13) or a diaphragm pressure cell is provided is whose moving part with the adjustable blades or the blade adjustment devices (9) is in communication such that the hydraulic or pneumatic pressure in the diaphragm bellows or the like also grows with increasing blade opening, and that the display device (16, 24) is subjected to this pressure. 13. Meßeinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, für einen Strömungswandler mit hydraulischer oder pneumatischer Schaufelverstellung, wobei diese bei zunehmendem Verstelldruck - der etwa durch ein Ventil gesteuert wird und auf einen federbelasteten Verstellkolben wirkt -gleichfalls ein Zunehmen der Schaufelöffnung bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstelldruck zugleich als Meßdruck und zur Beaufschlagung der Anzeigevorrichtung (35, 41, 42) dient. 13. Measuring device according to one of claims 5 to 11, for a flow converter with hydraulic or pneumatic blade adjustment, this with increasing adjustment pressure - which is controlled by a valve and on a spring-loaded adjusting piston acts - also causes the blade opening to increase, characterized in that that the adjustment pressure at the same time as a measuring pressure and to act on the display device (35, 41, 42) is used. 14. Meßeinrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektur der Schaufelöffnungsmeßwerte durch eine Kurvenscheibe (47) erfolgt, die zwischen die Übertragungsmittel (34, 49, 50) zwischen den Verstellschaufeln des Wandlers und der Membrandruckdose bzw. dem Membranbalgen (13) oder dem Verstellzylinder geschaltet ist. 14. Measuring device according to claim 12 or 13, characterized in that that the measured values for the vane opening are corrected by means of a cam disk (47), between the transmission means (34, 49, 50) between the adjustable blades the converter and the diaphragm pressure cell or the diaphragm bellows (13) or the adjusting cylinder is switched. 15. Meßeinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 14, mit Umwandlung der veränderlichen Grundbetriebswerte (s, n1, n2) in hydraulische oder pneumatische Druckwerte, gekennzeichnet durch von je einem dieser Druckwerte beaufschlagte Membrandruckdosen, deren bewegliche Teile (Membranen) über entsprechende Übertragungsmittel (Stangen, Hebel) gemeinsam auf das Anzeigeelement einwirken. 15. Measuring device according to one of claims 5 to 14, with conversion the variable basic operating values (s, n1, n2) in hydraulic or pneumatic Pressure values, characterized by membrane pressure cells to which one of these pressure values is applied, their moving parts (membranes) via appropriate transmission means (rods, Lever) act together on the display element. 16. Meßeinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle der Kurvenscheibe ein entsprechend geformter Kurvendaumen (51) angeordnet ist, der unter dem Einfluß der veränderlichen Abtriebsdrehzahl (n2) oder Antriebsdrehzahl (n1) verdrehbar ist. 16. Measuring device according to claim 14, characterized in that instead of the cam a correspondingly shaped Curve thumb (51) is arranged under the influence of the variable output speed (n2) or drive speed (n1) is rotatable. 17. Meßeinrichtung nach Anspruch 16, für Strömungswandler mit veränderlicher An- und Abtriebsdrehzahl sowie verstellbarer Schaufelöffnung, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kurvendaumen vorgesehen sind und daß der erste Kurvendaumen unter dem Einfluß von zwei Einzelmeßgrößen verschiebbar bzw. verdrehbar ist und der zweite Kurvendaumen unter dem Einfluß der resultierenden Meßgröße des ersten Kurvendaumens und der dritten Einzelmeßgröße verschiebbar bzw. verdrehbar ist und daß ferner das Drehmoment-Anzeigeelement in Abhängigkeit von der resultierenden Meßgröße des zweiten Kurvendaumens verstellt wird. 17. Measuring device according to claim 16, for flow converters with variable input and output speed as well as adjustable Shovel opening, characterized in that two cam thumbs are provided and that the first thumb of the curve can be moved under the influence of two individual measured variables or is rotatable and the second curve thumb under the influence of the resulting Measured variable of the first curve thumb and the third individual measured variable can be shifted or is rotatable and that also the torque display element as a function of the resulting measured variable of the second curve thumb is adjusted. 18. Meßeinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 17, insbesondere für Fernanzeige oder Anzeige an mehreren Anzeigegeräten, gekennzeichnet durch hydraulische oder pneumatische Übertragung (56, 57) des Drehmomentmeßresultates auf das oder die Anzeigegeräte (58, 59). 18. Measuring device according to one of claims 5 to 17, in particular for remote display or display several display devices, characterized by hydraulic or pneumatic transmission (56, 57) of the torque measurement result on the display device (s) (58, 59). 19. Einrichtung zur Drehmomentbegrenzung für Antrieb mit Strömungswandler mit Schaufelverstellung, vorzugsweise als Überlastungsschutz für das Bohrwerkzeug an Tiefbohranlagen, gekennzeichnet durch Anwendung eines Verfahrens bzw. einer Meßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei die das Drehmomentmeßresultat anzeigenden oder übertragenden Elemente der Meßeinrichtung mit der Verstelleinrichtung für die Wandlerschaufeln oder mit dem Leistungsregelorgan des Antriebsmotors derart in Wirkverbindung stehen, daß ein Überschreiten eines höchstzulässigen Wandlerabtriebsmomentes durch Verringern der Wandlerschaufelöffnung bzw. durch Drosselung der Motorleistung verhindert wird. 19th Device for torque limitation for drive with flow converter with blade adjustment, preferably marked as overload protection for the drilling tool on deep drilling rigs by using a method or a measuring device according to one of the claims 1 to 18, the elements indicating or transmitting the torque measurement result the measuring device with the adjusting device for the converter blades or with the power control element of the drive motor are in operative connection in such a way that exceeding a maximum permissible converter output torque by reducing it the converter blade opening or by throttling the engine power is prevented. 20. Einrichtung zur Drehmomentregelung für Antrieb mit Strömungswandler mit Schaufelverstellung, gekennzeichnet durch Anwendung eines Verfahrens bzw. einer Meßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei die das Drehmomentresultat anzeigenden oder übertragenden Elemente der Meßeinrichtung mit der Verstelleinrichtung für die Wandlerschaufeln oder mit dem Leistungsregelorgan des Antriebsmotors derart in Wirkverbindung stehen, daß das Wandlerabtriebsmoment etwa konstant gehalten wird.20. Device for torque control for drive with flow converter with blade adjustment, characterized by using a method or a measuring device according to a of claims 1 to 18, wherein the torque result displaying or transmitting Elements of the measuring device with the adjusting device for the converter blades or are in operative connection with the power control element of the drive motor, that the converter output torque is kept approximately constant.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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US5048371A (en) * 1988-02-02 1991-09-17 Van Doorne's Transmissie B.V. Continuously variable transmission provided with a torque converter

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