Die Erfindung betrifft eine Weiterbildung des Kraftmessers nach dem Patentanspruch des Hauptpatentes, welcher lautet: Kraftmesser mit wenigstens einer vorgespannten Saite, welche durch elektrische Mittel zu Querschwingungen angeregt wird, wobei deren Frequenzänderung unter dem Einfluss einer die Spannung der Saite verändernden Kraft ein Mass für die Grösse dieser zu messenden Kraft ist, und mit elastischen Mitteln zur Übertragung der zu messenden Kraft auf die Saite, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche, von der zu messen den Kraft abhängige, auf die vorgespannte Saite eine Kraft ausübende Mittel vorgesehen sind, um eine bestimmte Abhän gigkeit der Frequenzänderung von der zu messenden Kraft zu erzielen.
Insbesondere bei Einsaitenanordnungen ist es auf diese Weise mit einfachen Mitteln möglich, wenigstens in einem gewählten Arbeitsbereich einen praktisch linearen Zusammen hang zwischen den Änderungen von Messkraft und Messfre- quenz herzustellen.
Wie bereits in der Beschreibung des Hauptpatents dargelegt wurde, sind jedoch auch Anordnungen mit zwei Saiten mit den dort offenbarten Mitteln linearisierbar. Das dort angeführte Beispiel (vgl. Fig. 12 und die dazugehörige Beschreibung) zeigt zwei Messaiten, deren Vorspannungen sich unter dem Einfluss der Messkraft gegensinnig verändern, d. h. die Span nung der einen Saite wird erhöht, diejenige der anderen erniedrigt.
(Dabei besteht ein besonderer Vorzug der gezeig ten Anordnung darin, dass infolge der gegensinnig parallelen Wege beider Koppelfedern der Eckenlastfehler der Waage, d. h. der Wägefehler infolge von nichtzentrischer Auflage des Wägegutes auf die Waagschale, um wenigstens eine Zehnerpo tenz kleiner ist als beispielsweise bei einer Anordnung mit hintereinanderliegenden Saiten oder solchen mit nur einer Saite). Bei entsprechender Auslegung der Anordnung ist es möglich, den quadratischen Anteil an der Nichtlinearität weit gehend oder ganz zu eliminieren und beispielsweise mittels eines Magnetsystems die Nichtlinearität dritter Ordnung klein zu kompensieren.
Wie sich rechnerisch zeigen lässt, verschwinden die quadra- tischen Anteile der Nichtlinearität bei Zweisaitenanordnungen der erwähnten Art dann exakt, wenn man die Übersetzung der gegensinnig durch die Messkraft veränderten Saitenspannun gen entweder -1 (im Falle des Arbeitens mit der Frequenzdif- ferenz fi-f2) oder -1/3 (im Falle des Arbeitens mit dem Fre- quenzquotienten fl/fz) wählt.
Während sich nun eine Übersetzung von + 1 mit der im o. a. Beispiel beschriebenen Anordnung ohne weiteres errei chen lässt, ist dies bei der Ubersetzung -1/3 nicht der Fall.
Zwar sind bereits Anordnungen bekannt geworden, welche das Verhältnis -1/3 realisieren. Dabei handelt es sich jedoch meist um relativ aufwendige Konstruktionen, bei denen z. B. Hebel für die Herstellung der Übersetzung verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, mit einfachen Mitteln eine beliebige Übersetzung zu ermöglichen, insbesondere eine solche von-1/3. Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe so gelöst, dass bei einem Kraftmesser der ein gangs erwähnten Art zur Messung zwei Saiten vorgesehen sind, welche über Federn mit unterschiedlichen Federkonstan ten mit dem beweglichen Teil des Kraftmessers verbunden sind.
Zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels wird auf die Fig. 12 des Hauptpatents und die dazugehörige Beschreibung bezug genommen. Anstelle der dort vorgesehenen gleichen Koppelfedern 20, 20' werden nunmehr solche mit unterschied lichen Federkonstanten verwendet. Wird beispielsweise eine Übersetzung von -1/3 gewählt, so muss die Federkonstante der Feder 20 dreimal so gross sein wie diejenige der Feder 20.
Es können auch, je nach den Kriterien des Einzelfalles, beliebige andere Übersetzungen durch entsprechende Ausle gung der Koppelfedern erreicht werden.
The invention relates to a further development of the dynamometer according to the claim of the main patent, which reads: dynamometer with at least one pretensioned string, which is excited to transverse vibrations by electrical means, the change in frequency under the influence of a force that changes the tension of the string a measure of the size is this force to be measured, and with elastic means for transmitting the force to be measured to the string, characterized in that additional, dependent on the force to be measured, a force exerting means are provided on the pretensioned string to a certain dependency the change in frequency of the force to be measured.
In particular in the case of single-string arrangements it is possible in this way with simple means to establish a practically linear relationship between the changes in the measuring force and the measuring frequency, at least in a selected working range.
As has already been stated in the description of the main patent, arrangements with two strings can also be linearized with the means disclosed there. The example given there (cf. FIG. 12 and the associated description) shows two measuring strings, the pretension of which changes in opposite directions under the influence of the measuring force, i.e. H. the tension of one string is increased and that of the other is decreased.
(A particular advantage of the arrangement shown is that, due to the oppositely parallel paths of the two coupling springs, the corner load error of the balance, i.e. the weighing error due to the non-centric placement of the goods on the weighing pan, is at least one decimal point smaller than, for example, in an arrangement with strings lying one behind the other or those with only one string). With an appropriate design of the arrangement, it is possible to largely or completely eliminate the quadratic component of the non-linearity and to compensate for the third-order non-linearity to a small extent, for example by means of a magnet system.
As can be shown mathematically, the square components of the non-linearity in two-string arrangements of the type mentioned then disappear exactly if the translation of the string tensions changed in opposite directions by the measuring force is either -1 (in the case of working with the frequency difference fi-f2 ) or -1/3 (in the case of working with the frequency quotient fl / fz).
While a translation of +1 with the one in the above The arrangement described in the example can easily be reached, this is not the case with the ratio -1/3.
Arrangements have already become known which realize the ratio -1/3. However, these are usually relatively complex constructions in which z. B. Lever can be used to produce the translation.
The present invention has set itself the task of making any translation possible with simple means, in particular one of -1 / 3. According to the invention, this object is achieved in such a way that, in a dynamometer of the type mentioned above, two strings are provided for measurement, which are connected to the movable part of the dynamometer via springs with different spring constants.
To explain an embodiment, reference is made to FIG. 12 of the main patent and the associated description. Instead of the same coupling springs 20, 20 'provided there, those with different spring constants are now used. If, for example, a ratio of -1/3 is selected, the spring constant of the spring 20 must be three times as large as that of the spring 20.
It can also, depending on the criteria of the individual case, any other translations can be achieved by appropriate interpretation of the coupling springs.