DE3736983A1 - Verfahren und einrichtung zur drehmomentmessung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrich­ tung zur Messung eines Drehmoments, das über gekoppelte, umlau­ fende Wellen übertragen wird, und insbesondere auf eine Dreh­ momentmessung unter Verwendung von Kraftmeßdosen, die zwischen Kraftkopplungen von koaxial rotierenden Wellen angeordnet sind, zum direkten Ermitteln der tangentialen Antriebskraft an derar­ tigen Verbindungen bzw. Kopplungen.

Es ist vielfach versucht worden, das Drehmoment messende Kopp­ lungen zu verbessern, die auf verschiedenartige mechanische Antriebsturbinen und andere Maschinen anwendbar sind. Bekannte Einrichtungen sind im allgemeinen entweder schwierig zu kali­ brieren, haben kurze Perioden eines genauen Betriebs oder sie besitzen eine geringe Genauigkeit, obwohl sie über eine lange Betriebsdauer arbeiten können. Weiterhin messen die bekannten Drehmomentmeßvorrichtungen das Drehmoment indirekt, beispiels­ weise indem sie entweder die Winkelauslenkung einer Antriebs­ welle ermitteln oder die Torsionsspannung in einem Drehmoment­ übertragungsteil messen. Da die gemessenen Werte sehr kleine Größen haben, können Ungenauigkeiten auftreten, wenn versucht wird, relativ große Kraft- und Drehmomentwerte zu messen. Da ferner eins der Erfordernisse einer erfolgreichen Konstruktion darin besteht, eine hohe Torsionssteifigkeit zu erhalten, um die Anfälligkeit für eine Torsionsresonanz auf ein Minimum zu senken, ist es offensichtlich schwierig, unendlich kleine Aus­ lenkungen zu messen. Deshalb sind Versuche, Drehmomente mit einer Genauigkeit innerhalb von ± 1/4% unter Verwendung solch kleiner Auslenkungen zu messen, im allgemeinen schwierig gewesen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Messung von Drehmoment zu schaffen, das über eine rotie­ rende Verbindung bzw. Kopplung mit hoher Genauigkeit, Empfind­ lichkeit und Betriebssicherheit übertragen wird.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Drehmo­ ment-Kopplungsmechanismus zwischen einer antreibenden Welle und einer angetriebenen Welle geschaffen. Die antreibende und die angetriebene Wellen sind axial ausgerichtet und zusammen um eine gemeinsame Drehachse drehbar. Mehrere kraftausübende Oberflächen sind in bezug auf die antreibende Welle in einem gleichen vorbe­ stimmten Abstand von der Drehachse angeordnet. Mehrere kraftauf­ nehmende Oberflächen sind in bezug auf die angetriebene Welle in einem Abstand befestigt, der gleich dem vorstehend genannten vorbestimmten Abstand ist. Kraftmeßdosen sind an Grenzflächen zwischen einer vorbestimmten Anzahl der kraftübertragenden und kraftaufnehmenden Oberflächen angeordnet, um die dazwischen auftretende tangentiale Antriebskraft direkt abzutasten, wenn die Kraftmeßdosen und benachbarte Kraftflächen durch die Rota­ tion der Wellen in einen Eingriff bewegt werden. Elektronische Mittel sprechen auf den vorbestimmten Abstand, die Anzahl der Kraftmeßdosen und die abgetastete tangentiale Antriebskraft an, um das Drehmoment zu ermitteln, das zwischen der antreibenden Welle und der angetriebenen Welle während ihrer Rotation ent­ wickelt wird. Jede Welle enthält radial verlaufende Zähne mit radial verlaufenden Oberflächen, die die kraftausübenden und kraftaufnehmenden Oberflächen bilden. Ferner sind elastische Mittel vorgesehen, um die kraftausübenden und kraftaufnehmenden Oberflächen voneinander wegzudrücken, so daß die Kraftmeßdosen die tangentiale Antriebskraft nur dann abzutasten beginnen, nachdem ein vorbestimmtes Drehmoment zwischen den rotierenden Wellen entwickelt worden ist. Ferner sind Lehren bzw. Abstands­ halter vorgesehen, um die Abstände zwischen den elastischen Mitteln und ihren benachbarten Kraftflächen zu verändern, um dadurch das System auf das vorgesehene Drehmoment zu eichen oder zu kalibrieren.

Die Erfindung wird nun mit weiteren Merkmalen und Vorteilen an­ hand der Beschreibung und Zeichnung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht und zeigt eine Drehmoment­ meßvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei die Einrichtung zwischen einer an­ treibenden Maschine und einer angetriebenen Maschi­ ne angeordnet ist.

Fig. 2 ist ein Schnittbild der in Fig. 1 gezeigten Dreh­ momentmeßvorrichtung nach einem Schnitt entlang der Drehachse.

Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht der Drehmomentmeßvor­ richtung gemäß den Fig. 1 und 2 nach einem Schnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 2.

Gemäß den Fig. 1, 2 und 3 sind zwei Wellen 10 und 12 für eine gemeinsame Rotation um eine gemeinsame Drehachse 14 verbunden bzw. gekoppelt. Die Welle 10 stellt eine antreibende Welle dar, die von einer Turbine 16 oder einer anderen Kraftmaschine aus­ geht. Die Welle 12 stellt eine angetriebene Welle dar, die mit einer anzutreibenden Last 18 verbunden ist. Die Wellen 10 und 12 sind durch ein Zwischenglied oder eine Kopplungs- bzw. Ver­ bindungseinrichtung 20 miteinander verbunden. Innerhalb der Kopp­ lungseinrichtung befinden sich mehrere symmetrisch angeordnete Kraftmeßdosen 24, wobei im bevorzugten Ausführungsbeispiel drei Kraftmeßdosen vorgesehen sind, obwohl auch jede andere Anzahl verwendet werden könnte. Die Kraftmeßdosen dienen zum Abtasten und Ermitteln der Umfangs- oder Tangential-Antriebskraft zwi­ schen den Wellen während der Rotation. Die Kraftmeßdosen 24 sind handelsübliche Fühler bzw. Sensoren, die ein Ausgangssig­ nal proportional zu der auf sie ausgeübten Druckkraft erzeugen. Es können irgendwelche bekannten Sensoren verwendet werden, wo­ zu diejenigen gehören, die eine elektrische Erregung erfordern. Die Kraftmeßdosen 24 können mit einem rotierenden Geber 26 und einer Energiequelle verbunden sein, falls erforderlich, wie bei­ spielsweise einem rotierenden Batteriepack oder einem rotieren­ den Transformator, der mit einem Zentrifugalschalter innerhalb der Kopplungseinrichtung 20 für einen Betrieb während der Rota­ tion der Wellen verbunden ist. Eine elektronische Fernübertra­ gungseinrichtung, die nicht gezeigt, aber allgemein bekannt ist, empfängt die variable Ausgangsinformation von den Kraft­ meßdosen 24 durch eine drahtlose Telemetrie-Einrichtung oder andere elektrische Verbindungskomponenten, wie beispielsweise Schleifringe, die ebenfalls bekannt sind. Die Übertragungsein­ richtung integriert diese variable Information von den Kraft­ meßdosen mit der Anzahl der Kraftmeßdosen, dem Abstand von den Kraftmeßdosen zu der Rotationsachse und einer entsprechenden mathematischen Konstanten und liefert eine Auslesung bzw. An­ zeige, die das zwischen den Wellen erzeugte Drehmoment darstellt. Die Wellendrehzahl kann durch irgendeine bekannte Methode ge­ messen werden, beispielsweise durch Verwendung eines Pulszählers, eines Tachometers, der mit der Welle verbunden ist, oder anderer bekannter Mittel. Das Drehmoment kann mit der Drehgeschwindig­ keit der Kraftmeßdosen, die aus der gemessenen Wellendrehzahl erhalten wird, multipliziert und durch eine geeignete mathe­ matische Konstante dividiert werden, um eine Anzeige zu liefern, die die übertragene Leistung darstellt. Die elektronische Ein­ richtung kann einen Empfänger, Verstärker und andere Schaltun­ gen aufweisen, die zum Umwandeln des Signales aus der Kraftmeß­ dose 24 in Anzeigen für das Drehmoment umwandeln. Ein Mikro­ computer-System oder ein System auf Mikroprozessor-Basis ist auf einfache Weise implementiert und gestattet eine Änderung und Selektion von Parametern, um unterschiedliche Kraftmeßdosen und unterschiedliche Abstände zwischen der Drehachse und den Kraftmeßdosen aufzunehmen. Die Übertragung und Sammlung von Da­ ten aus den Kraftmeßdosen 24 und die Umwandlung dieser Daten zum Messen des Drehmoments kann durch mehrere übliche Techniken implementiert werden, die allgemein bekannt sind.

Jede Modulation oder Änderung des Signals, d.h. des augen­ blicklichen Drehmomentsignals, das von diesem System erhalten wird, stellt eine Anzeige von transienten Vorgängen des Dreh­ moments oder der Leistung dar, und eine Spektrum-Analyse der Daten kann dazu verwendet werden, um Torsionsresonanz-Zustände abzutasten. Der Mittelwert des Signals stellt das stationäre Drehmoment dar.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Kopplungs­ einrichtung 20 ein erstes äußeres oder dazwischen angeordnetes Zylinderteil 36 mit mehreren zahnähnlichen Elementen 34, die radial nach innen ragen, und ein zweites inneres oder dazwi­ schen angeordnetes Zylinderteil 46 auf, das eine entsprechende Anzahl von zahnähnlichen Elementen 44 aufweist, die radial nach außen ragen. Wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich ist, greifen die zahnähnlichen Elemente 34 in die zahnähnlichen Elemente 44 ein. Der Klarheit- und Einfachheit halber werden die Elemente 34, 44 gelegentlich als "Zähne" bezeichnet. Das äußere Teil 36 ist an einem Flansch 40 an einem Ende der antreibenden Welle 10 befestigt, während das innere Teil 46 an einem Flansch 50 an einem Ende der angetriebenen Welle 12 befestigt ist. Mehrere Bolzen 38, 48 können verwendet werden, um die Flansche 40, 50 auf entsprechende Weise an den entsprechenden Teilen 36, 46 zu befestigen.

Die Kraftmeßdosen 24 sind in Vertiefungen bzw. Ausnehmungen 52 angeordnet, die in lastaufnehmenden oder kraftübertragenden Flächen oder Oberflächen 30 der zahnähnlichen Elemente 34 aus­ gebildet sind. Auf jede Oberfläche 30 ist eine entsprechende last- oder kraftaufnehmende Oberfläche 32 auf dem vorspringen­ den zahnähnlichen Element 44 gerichtet. Ein Drehmoment und eine Kraft wird von der antreibenden Welle 10 auf die angetriebene Welle 12 durch einen Kontakt zwischen den Oberflächen 30, 32 übertragen. Jede der Wellen 10 oder 12 kann direkt oder inte­ gral mit ihren Zähnen 34 und 44 der Kraftflächen 30 oder 32 ausgebildet sein. Alternativ kann eine der Wellen 10 oder 12 so ausgestaltet sein, daß sie indirekt ihre Zähne 34 und 44 und Kraftflächen 30 oder 32 trägt, wie beispielsweise durch eine Zwischenkopplungseinrichtung 20 der vorstehend beschriebenen Art.

Jede kraftausübende und aufnehmende Oberfläche ist im wesent­ lichen parallel mit und radial zu und in einem vorbestimmten Abstand von der Drehachse angeordnet. Die Kraftflächen 30 und 32 sind zueinander so angeordnet, daß sie eine tangentiale Wel­ lenantriebskraft senkrecht zur Drehachse 14 übertragen. Die Kraft wird zwischen den Kraftflächen durch die Kraftmeßdosen 24 übertragen, wobei die Kraftmeßdosen die Größe dieser tan­ gentialen Antriebskraft direkt abtasten.

Bevorzugt sind die kraftausübenden Oberflächen 30 mit Ausneh­ mungen 52, wie in am besten in Fig. 3 zu sehen sind, in den Flächen der nach innen verlaufenden zahnähnlichen Elemente 34 versehen, wobei die Kraftmeßdosen 24 in den Ausnehmungen ange­ ordnet sind. Auf diese Weise wird ein unvorhergesehener Über­ lastzustand die Kraftmeßdosen nicht nachteilig beeinflussen, da die Oberfläche 30 der radial nach innen ragenden Zähne mit den benachbarten kraftaufnehmenden Oberflächen 32 in Kontakt kommen würden und eine übermäßige Zusammendrückung der Kraft­ meßdosen 24 begrenzen, um auf diese Weise eine Beschädigung der Kraftmeßdosen durch übermäßiges Zusammendrücken zu verhin­ dern. Somit wird deutlich, daß, da die Kraft unter Normalzu­ ständen durch die Kraftmeßdosen 24 übertragen wird, der einzige Abstand der Oberfläche 30, die eine Kraft während des normalen Betriebs überträgt, der Abschnitt an den Bodenflächen der Aus­ nehmungen 52 ist. Der übrige Abschnitt der Oberflächen 30 über­ trägt eine Kraft nur dann, wenn eine plötzliche Überlast auf­ tritt, die die Kraftmeßdosen 24 unter die Oberfläche 30 drückt. Alternativ können die Kraftmeßdosen 24 so angeordnet sein, daß sie einen Selbstschutz vor einer übermäßigen Deformation auf­ weisen.

Die Kopplungseinrichtung 20 weist eine Platte 56 auf, die an einer Fläche 58 des äußeren zylindrischen Teils 36 lösbar ange­ bracht ist, beispielsweise durch Bolzen 60 und Gewindebohrungen 62. Die Platte 56 ist neben dem Flansch 40 angeordnet und weist axial verlaufende Fingermittel 64 in einer zylindrischen Konfi­ guration auf, um eine Bewegung axial nach innen, d.h. in Rich­ tung auf die Welle 10, des inneren Zylinderteils 46, seiner Zähne 44 und der angetriebenen Welle 12 zu begrenzen. Die Kopp­ lungseinrichtung 20 weist ferner eine äußere Platte 68 auf, die mit einer äußeren Fläche 70 des inneren Zylinderteils 46 lösbar verbunden ist. Die Platte 68 ist an einer äußeren Ober­ fläche des Teils 36 durch Bolzen 72 in Gewindebohrungen 74 befestigt. Die Platte 68 hat eine ringähnliche Form, durch die das innere Zylinderteil 46 hindurchragt, und sie hat axial ver­ laufende Fingermittel 76 in einer zylindrischen Konfiguration, die mit unteren oder inneren Flächen der Elemente 44 in Kontakt sind, um eine axiale Bewegung des inneren Zylinderteils 46 zu begrenzen. Zwar wird bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel der Erfindung eine axiale Bewegung des Teils 46 durch Platten 56, 68 begrenzt, es können aber auch andere mechanische Anordnungen für den gleichen Zweck verwendet werden.

Elastische Glieder, wie beispielsweise U-förmige Federn 78, sind an gewählten Grenzflächen zwischen den Zähnen 34 und 44 entfernt von den Kraftmeßdosen 24 angeordnet. Die Federn 78 ha­ ben die Tendenz, der Bewegung der kraftaufnehmenden Oberflächen 32 in einen Eingriff mit den Kraftmeßdosen 24 entgegenzuwirken, bis ein vorbestimmtes Drehmoment erreicht worden ist. Infolge­ dessen tasten die Kraftmeßdosen 24 tatsächlich nur tangentiale Antriebskräfte über einen gesteuerten Kraftbereich ab. Die ela­ stischen Federn 78 sind U-förmig und arbeiten in Verbindung mit hindurchführenden Stiften 80 und sitzen mit Preßpassung in Öff­ nungen 82 in den äußeren und inneren Platten 56 und 68 und einer benachbarten Bucht 86 der Federn 78. Auf diese Weise wird eine unbeabsichtigte Bewegung der Federn, insbesondere während der Installation, eliminiert. Die Anordnung der Einrichtung während der Installation weist auch die Einfügung einstellbarer Lehren bzw. Abstandshalter 90 auf, die zwischen den Federn 78 und einer benachbarten Kraftfläche positioniert werden können. Diese Leh­ ren haben mit den Federn 78 und den Kraftmeßdosen 24 die Funk­ tion, das System zu kalibrieren bzw. zu eichen. In bezug auf Fig. 3 sei darauf hingewiesen, daß die Zähne 34 und 44 zwar eine im wesentlichen symmetrische Konfiguration haben, daß aber eine ungleiche Umfangsausdehnung oder Größe verwendet werden kann, damit die Federn und Lehren in ihren richtigen Positionen in den Räumen zwischen benachbarten Zähnen aufgenommen werden können.

Die Benutzung der Federn und Lehren mit den Kraftmeßdosen ge­ stattet auf effektive Weise, daß eine "Nullpunktunterdrückung" in dem System erhalten werden kann, damit eine Kraftmeßdose mit kleinem Gradienten in dem nutzbaren Bereich verwendet werden kann. Wenn beispielsweise eine tangentiale Antriebskraft in dem ungefähren Bereich von 2200 bis 3200 kp gemessen werden soll, könnte eine größere Genauigkeit erhalten werden, wenn die Kraft­ meßdose keine Last wahrnimmt, bis eine tangentiale Anfangskraft von beispielsweise 1800 kp entwickelt worden ist. Wenn die Größe der Nullpunktunterdrückung eingestellt werden kann durch einen einfachen Mechanismus, wie beispielsweise die vorstehend be­ schriebene Lehre, oder durch eine Stellschraube oder ähnliches, kann die gesamte Vorrichtung auf einfache Weise für einen gege­ benen Anwendungsfall kalibriert oder zugeschnitten werden. Es sei darauf hingewiesen, daß auch andere Formen elastischer Glie­ der verwendet werden können, aber diese Glieder dürfen eine nur maßvolle Auslenkung aufweisen, um eine angemessene Torsions­ steifigkeit beizubehalten. Ferner ist darauf hinzuweisen, daß zwar die Einfügung der elastischen Glieder 78 und die Nullpunkt­ unterdrückungsfunktion nützlich, aber nicht absolut notwendig sind. Die Kraftabtastung unter Verwendung von Kraftmeßdosen in einem breiteren Bereich könnte implementiert werden, wo der Be­ reich klein ist oder derartige Kraftmeßdosen zur Verfügung stehen.

Um genaue Drehmomentmessungen sicherzustellen, ist es übliche Praxis, Drehmomentmesser zwischen 70 bis 100% ihres Vollausschlags zu benutzen. Bei bekannten Drehmomentmessern erfordert dies eine Auswechselung der gesamten Kopplung, um die tatsächliche Drehmomenteinrichtung an den nutzbaren Bereich des Drehmoment­ messers anzupassen. Erfindungsgemäß wird die Anpassung des Dreh­ momentmessers an die Einrichtung erleichtert, da die gesamte Kopplung konstant gehalten wird und nur die Kraftmeßdosen, die aus einer Anzahl von Kraftmeßdosen ausgewählt sind, ausgewech­ selt werden, um das System zur Aufnahme unterschiedlicher Be­ triebsbedingungen einzustellen.

Eines der Probleme, denen ein Benutzer einer derartigen Ein­ richtung gegenübersteht, ist die Kalibrations- bzw. Eichungs­ drift oder die Änderung der Anzeige aufgrund zentrifugaler Wir­ kungen, wenn die Einheit rotiert. Eine Eichung bei Stillstand kann mit einer einfachen Hebelstangen­ anordnung ausgeführt werden, die ein wahres Drehmoment bekann­ ter Größe ausübt. Ein simuliertes Drehmoment, das die Kraftmeß­ dose auslenkt, kann dadurch entwickelt werden, daß die Kraft­ meßdose zusammengedrückt wird, um eine Kraftmeßdosenverformung zu erzeugen, die derjenigen vergleichbar ist, die durch eine Drehmomentlast entwickelt wird, während ein unbelasteter Betrieb bei Drehzahl die Größe der Zentrifugalwirkung anzeigen kann, wenn diese vorhanden ist. Diese Methoden zur Kalibrierung von Kraftmeßdosen sind bekannt.

Die Frage der Torsionssteifigkeit muß ebenfalls bei der Kon­ struktion irgendeines Drehmomentmeß-Systems berücksichtigt wer­ den. Übliche Kopplungen der Art, die normalerweise in mechani­ schen Antrieben verwendet werden, haben eine Auslenkung von etwa 15 Bogenminuten bei der Nennlast. Bei einem Bogen von 150 mm (6 Zoll) bedeutet dies etwa 0,65 mm (0,026 Zoll), was weit mehr ist als die erforderliche Auslenkung für eine gute Messung einer tangentialen Antriebskraft. Die Torsionssteifigkeit der vorstehend beschriebenen Einrichtung hat deshalb keine ernsthaf­ ten Wirkungen auf die Torsionsresonanz während des Betriebs und bei der Anwendung. Weiterhin kann die Langzeitstabilität der vorstehend beschriebenen Einrichtung auf einfache Weise bei Stillstand demonstriert werden, indem eine künstliche, aber prä­ zise Torsionsverschiebung der Einheit ähnlich derjenigen herbei­ geführt wird, die zur Verifizierung der Zentrifugalwirkung bei Rotation verwendet wird.

Die vorstehend beschriebene Einrichtung mit ihren Wellen 10 und 12 stellt somit ein System dar, das ein neues Verfahren zur Mes­ sung eines Drehmoments zwischen der antreibenden Welle 10 und der angetriebenen Welle 12 ausführen kann, die zusammen um eine gemeinsame Drehachse 14 rotieren. Bei diesem Verfahren werden mehrere kraftausübende Oberflächen 30 und kraftaufnehmende Ober­ flächen 32 ausgebildet, die in bezug auf die antreibenden und angetriebenen Wellen 10 und 12 befestigt sind. Diese Oberflächen sind in einem gleichen vorbestimmten Abstand von der Drehachse. Jede kraftausübende und kraftaufnehmende Oberfläche ist im we­ sentlichen parallel mit, radial zu und in einem vorbestimmten Abstand von der Drehachse angeordnet. Die Oberflächen sind so­ mit in der Lage, eine tangentiale Antriebskraft in bezug auf die Drehachse während des Betriebs und der Benutzung zu über­ tragen. Das Verfahren enthält auch den Schritt, eine vorbestimm­ te Anzahl von Kraftmeßdosen 24 an den Grenzflächen zwischen den kraftausübenden Oberflächen und den kraftaufnehmenden Oberflä­ chen anzuordnen, um die Antriebskraft zu übertragen und die dazwischen auftretende tangentiale Antriebskraft direkt abzu­ tasten. Dabei werden die Kraftmeßdosen lösbar bzw. herausnehm­ bar in Ausnehmungen 52 an den kraftausübenden Oberflächen 30 eingesetzt. Die Kraftmeßdosen sind so ausgewählt, daß sie eine vorbestimmte Charakteristik als eine Funktion des voraussicht­ lich zu übertragenden Drehmoments aufweisen. Ferner wird ge­ mäß dem Verfahren das Drehmoment an der Grenzfläche zwischen der antreibenden Welle und der angetriebenen Welle während ihrer Rotation als eine Funktion des vorbestimmten Abstandes, der vorbestimmten Anzahl der Kraftmeßdosen und der abgetasteten tangentialen Antriebskraft ermittelt.

Das Verfahren enthält ferner den optionalen Schritt, wenig­ stens einige der kraftausübenden Oberflächen und der kraftauf­ nehmenden Oberflächen mit Federn 78 voneinander weg elastisch vorzuspannen, wodurch die Kraftmeßdosen nur dann ihre Funktion beginnen, nachdem ein vorbestimmtes Drehmoment übertragen wor­ den ist. Schließlich enthält das Verfahren den Schritt, die Einrichtung durch Verändern des Abstandes zwischen den Federn und ihren benachbarten Kraftflächen durch Lehren 90 oder funk­ tional äquivalente Abstandsvorrichtungen zu kalibrieren bzw. zu eichen.

Claims (16)

1. Einrichtung zur Messung eines Drehmoments, das von einer antreibenden Welle auf eine angetriebene Welle übertragen ist, wobei die antreibende Welle und die angetriebene Welle axial ausgerichtet und zusammen um eine gemeinsame Drehachse drehbar sind, gekennzeichnet durch :
mehrere kraftausübende Flächen (30), die in bezug auf die antreibende Welle (10) an einem gleichen vor­ bestimmten radialen Abstand von der Drehachse (14) befestigt sind,
mehrere kraftaufnehmende Flächen (32), die in bezug auf die angetriebene Welle (12) an einem radialen Ab­ stand befestigt sind, der gleich dem vorbestimmten Abstand ist, und
Kraftmeßdosen (24), die an Grenzflächen zwischen einer vorbestimmten Anzahl von kraftausübenden und kraft­ aufnehmenden Flächen (30, 32) angeordnet sind, zur di­ rekten Abtastung der dazwischen auftretenden tangen­ tialen Antriebskraft, wenn die Kraftmeßdosen und die benachbarten Kraftflächen durch die Rotation der Wel­ len in einen Eingriff bewegt sind, wobei die Kraft­ meßdosen (24) Ausgangssignale liefern, die das Dreh­ moment darstellen, das zwischen der antreibenden Wel­ le und der angetriebenen Welle während ihrer Rotation entwickelt ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Welle (10, 12) radial verlaufende Zähne (34, 44) mit radial verlaufenden Oberflächen aufweist, die kraftausübende und kraftaufnehmende Oberflächen (30, 32) bilden.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Wellen (10, 12) eine Zwischen­ einrichtung (20) aufweist, wobei die Zähne dieser Welle auf der Zwischeneinrichtung ausgebildet sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß elastische Mittel (78) vorgesehen sind, die die kraftausübenden und kraftaufnehmenden Oberflächen (30, 32) voneinander wegdrücken derart, daß die Kraft­ meßdosen (24) die tangentiale Antriebskraft nur dann abzutasten beginnen, wenn ein vorbestimmtes Drehmo­ ment zwischen den rotierenden Wellen (10, 12) entwik­ kelt worden ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Lehren (90) zur Veränderung des Abstandes zwi­ schen den elastischen Mitteln (78) und ihren benach­ barten Kraftflächen (30, 32) vorgesehen sind zur Kali­ brierung bzw. Eichung des Systems auf ein erwartetes Drehmoment.

6. Einrichtung zum Abtasten der tangentialen Antriebs­ kraft zwischen einer antreibenden Welle und einer an­ getriebenen Welle, die zusammen um eine Drehachse drehbar sind, gekennzeichnet durch :
kraftausübende Mittel, die in bezug auf die antrei­ bende Welle in einem vorbestimmten radialen Abstand von der Drehachse angeordnet sind und eine tangen­ tiale Kraft in bezug auf die Drehachse ausüben kön­ nen,
kraftaufnehmende Mittel, die in bezug auf die ange­ triebene Welle an einem radialen Abstand befestigbar sind, der gleich dem vorbestimmten Abstand von der Drehachse ist, wobei die kraftaufnehmenden Mittel eine tangentiale Kraft in bezug auf die Drehachse aufnehmen können, und
Kraftmeßdosen, die an der Grenzfläche zwischen den kraftausübenden und kraftaufnehmenden Mitteln angeord­ net sind, zum antriebsmäßigen Verbinden der Kraftmit­ tel und zum direkten Abtasten der dazwischen auftre­ tenden tangentialen Antriebskraft während der Rotation der Wellen.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die benachbarten Enden der Wellen mit Flanschen senkrecht zur Drehachse versehen sind, wobei eine der Wellen radial nach außen verlaufende Zähne aufweist, deren radiale Ränder eins der kraftübertragenden und aufnehmenden Mittel bilden und wobei der Flansch der anderen Welle mit einem Zwischenglied verbindbar ist, das mit radial nach innen ragenden Zähnen ver­ sehen ist, deren radiale Ränder das andere der kraft­ aufnehmenden und übertragenden Mittel bilden.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenglied eine Innenplatte aufweist, die mit der Innenfläche des Zwischengliedes lösbar ver­ bunden ist und die nach außen ragende Finger aufweist zur Begrenzung der Bewegung der anderen Welle axial nach innen.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenglied eine Außenplatte aufweist, die an der Außenfläche des Zwischengliedes lösbar ver­ bunden ist und die nach innen ragende Finger auf­ weist zur Begrenzung der Bewegung der anderen Welle axial nach außen.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß elastische Mittel, die an Grenzflächen zwischen den kraftausübenden Mitteln und den kraftaufnehmenden Mitteln angeordnet sind, die Bewegung der Kraftmeßdo­ sen und der Kraftmittel in einen betrieblichen Ein­ griff hemmen.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel U-förmig sind und ferner Stifte aufweisen, die durch die Außenplatte und die Innenplatte und neben einer Bucht der elastischen Mit­ tel verlaufen zur Halterung der elastischen Mittel in ihrer Position.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß Lehren zwischen den elastischen Mitteln und einem benachbarten Kraftmittel für eine Kalibration bzw. Eichung der elastischen Mittel positionierbar sind.

13. Verfahren zum Messen des Drehmomentes zwischen einer antreibenden Welle und einer angetriebenen Welle, die axial ausgerichtet sind und zusammen um eine gemeinsa­ me Drehachse rotieren, dadurch gekennzeichnet, daß:
mehrere kraftausübende Oberflächen in bezug auf die antreibende Welle in einem gleichen vorbestimmten radialen Abstand von der Drehachse befestigt wer­ den,
mehrere kraftaufnehmende Oberflächen in bezug auf die angetriebene Welle in einem radialen Abstand, der gleich dem vorbestimmten Abstand ist, von der Dreh­ achse befestigt werden,
eine vorbestimmte Anzahl von Kraftmeßdosen an Grenz­ flächen zwischen den kraftausübenden Oberflächen und den kraftaufnehmenden Oberflächen angeordnet werden zum direkten Abtasten der dazwischen auftretenden tan­ gentialen Antriebskraft, und
das Drehmoment an der Grenzfläche zwischen der antrei­ benden Welle und der angetriebenen Welle während ih­ rer Rotation als eine Funktion des vorbestimmten Ab­ standes, der vorbestimmten Anzahl von Kraftmeßdosen und der abgetasteten tangentialen Antriebskraft ermit­ telt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftmeßdosen in Ausnehmungen neben den kraft­ ausübenden Oberflächen lösbar bzw. herausnehmbar ein­ gesetzt werden, wobei die Kraftmeßdosen für eine vor­ bestimmte Nennbelastung als eine Funktion des erwar­ teten zu übertragenden Drehmoments vorgesehen sind.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige der kraftausübenden Oberflächen und der kraftaufnehmenden Oberflächen voneinander weg elastisch vorgespannt werden, damit die Kraftmeßdosen ihre Funktion nur dann beginnen, nachdem ein vorbe­ stimmtes Drehmoment übertragen worden ist.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung dadurch kalibriert bzw. geeicht wird, daß der Abstand zwischen den Federn und ihren benachbarten Kraftflächen verändert wird.