DE2203789A1

DE2203789A1 - Elektronischer massen- und kraftmesser

Info

Publication number: DE2203789A1
Application number: DE2203789A
Authority: DE
Inventors: Kaspar Saner
Original assignee: Wirth Gallo & Co Zuerich (schweiz); Wirth Gallo and Co
Current assignee: Wirth Gallo and Co
Priority date: 1971-08-04
Filing date: 1972-01-27
Publication date: 1973-03-22
Also published as: CH541801A; CA947321A; NL7201755A; US3724573A; DE2203789C3; FR2147936A1; DE2203789B2; GB1343099A; NL166328B; FR2147936B1; JPS4825564A; DD99224A5; IT947952B

Description

Vertreten Stuttgart, 24.1.72

DlPL-ING. MAX BUNKE P 2356 Λ9

PATENTANWALT

7STUTTGART1 .

POSTFACH 1186 - LES5INGSTR. 9 TELEFON 29 3374

Anmelder:

WIRTH. GALLO S Co 8032 Zürich

Soxuienbergetraße 55.

Elektronischer Massen- und Kraftmesser

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elektronischen Massen- und Kraftmesser mit einem Auswertungsund Anzeigegerät, bei welchem die zu messende Grosse mittelbar auf die Spannung zweier durch elektronische Mittel erregter, querschwingender vorgespannter Saiten einwirkt und derer dadurch bedingte Frequenzänderungen zur Berechnung und Anzeige dieser Grosse im Auswertungsgerät dienen, wobei die beiden Saiten und zwei zur Uebertragung einer Vorspannkraft sowie einer von der zu messenden Grosse abhängigen Kraft bestimmte Uebertragungsorganc an einem zentralen Körper befestigt und sternförmig angeordnet sind. Solche Messer sind bekannt, z.B. durch das Schweizer Patent 492961 oder das USA Patent 3'423'999.·

Wenn solche Messer angewendet worden, so müssen sie unter anderem eine Justiervorrichtung aufweisen, di© es erlaubt,

Fall 100

Bogenfehler j' 30981 2/068S

die durch Bautoleranzon verursachten, dem Quadrat der zu messenden Grosse proportionalen Abweichungen von der linearen Sollcharakteristik - die Krümmung der Charakteristik - durch Eichvorgänge zu beheben. Bisher wurde zu diesem Zweck die Winkellage dos für die Uebcrtragung der von der zu messenden Grosse abhängigen Kraft bestimmten Uebertragungsorgans bezüglich der zwei Saiten und des Uebertragungsorgans für die Vorspannkraft in der Ebene dieser vier genannten Elemente um den verhältnis" massig kleinen Betrag eingestellt, der zum Erreichen der linearen Sollcharakteristik jeweils notwendig ist. Dadurch wurde die relative Beanspruchung der beiden Saiten durch die von der zu messenden Grosse abhängigen Kraft eingestellt, was bekanntlich die Krümmung der Charakteristik beeinflusst. Dabei wurde aber auch die absolute Beanspruchung jeder Saite durch die von der zu messenden Grosse abhängigen Kraft geändert und mit dieser Änderung wurde auch die Steilheit der Charakteristik geändert. Die richtige Steilheit müsste nun durch einen zweiten, die Krümmung nicht wesentlich beeinflussenden Eichvorgang, beispielsweise durch eine gemeinsame Veränderung· der absoluten Beanspruchung der bo.idon- Sa iten, erreicht worden

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die
Justierung der Krümmung ohne Änderung der Steilheit der Charakteristik durch einen einzigen
Justiervorgang bzw. über ein einziges Justierorgan vorzunehmen.

Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass
das zur Ucbcrtragung der von der zu messenden Grosso
abhängigen Kraft dienende erste Uebortragungsorgan
-ihor ein Just ic-relcment von dieser Grosse beaufschlagt ist, das sowohl zur Einstellung der Winkellage dieses Uobertragungsorganes mit Bezug auf die Saiten-und auf das zweite Uebertragungsorgan al.s auch zwangsläufig
zur Einstellung dos Verhältnisses der genannton Kraft zur zu messenden Grosse dient.

In der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiol des Erfindungsgogenstandes schomatisch dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht dos ganzen Messers, und

Fig. 2 eine Variante der Ausführung des Just ierelcmentes,

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Uaagc weist ein Gestell 1 p.uf, auf welchem zwei Träger 2_g 3 befestigt

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sind. An den oberen Enden dieser Träger 2,3 «ist je eine querschwingende "Saite 4 angebracht. Die Enden dieser Saiten 4 sind an einem zentralen Körper 5 befestigt. Ein Draht 6 verbindet diesen Körper 5 mit dom Endo'des aufrechten Armes 7 eines zweiarmigen, L-förmigen_f auf dem Gestell 1 schwenkbar gelagerten Hebels 8. Der längere, im wesentlichen waagrechte Arm 9 des Hebels 8 trägt eine Masse 10, sodass das dieser Masse 10 proportionale Moment die Vorspannkraft erzeugt, die die Saiten 4 vorspannt. Ferner ist ein zweiter L-förmiger Hebel 11 auf dom Gestoll 1 schwenkbar gelagert, dessen waagrechter Arm 12 die schematisch dargestellte Waagschale 13 mit der zu messenden Masse 14 trägt. Ein Draht 15 verbindet den Körper 5 mit dem senkrechten Arm 16 des Hebels 11. Dieser trägt eine kleine Platte 17, die einen schrägen Schlitz aufweist, in welchem ein ein- und feststellbarer Kopf verschiebbar angeordnet ist. Das Ende des Drahtes 15 ist am Kopf 19 befestigt. Ungeachtet der Lage des Kopfes 19, liegt der Draht 15 im wesentlichen in der Ebene der Saiten 4 und des Drahtes 6 d.h. dass er nur vernachlässigbar aus dieser Ebene horausgohobon wird.

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An den Trägorn 2, 3 sind weiter zwei Erreger- und Abnohmerköp-fe 20 angebracht, die mit einem Auswortungsund Anzeigegerät 21 vorbunden find· In diesem Auswertungsund Anzeigegerät 21 wird in bekannter Heise die Frequenz dor nur vom Gewicht der bekagntcn Hasse 10 vor** belasteten Saiton 4 mit dor Frequenz verglichen, Mt welcher diese Saiton 4 schwingen, wenn »te Ober den Hebel 11» den Draht 15 und den Körper 5 zusätzlich von

Gewicht unt tu ermittelnden Hasse 14 boUstot werden.

Die Saften 4 sind vom Gewicht der Hasse 10 gleichmassig und vom Gewicht der Hasse 14 ungleichmässig betastet« Aus dem Vergleich dieser Frequenzen wird in an sich bekannter Heise die Grosse der Masse 14 ermittelt und digital angezeigt. ■ c

Der im schrägen Schlitz 13 verschiebbare Kopf 19 dient der Justierung der Krümmung der Waagencharakteristik. Bekanntlich hängt die Verteilung der durch das Gewicht (tor Hasse 14 erzeugten, über äon Draht 15 übertragenen Kraft auf die Saiten 4 vom Winkel dieses Drahtet 15 mit dem Draht 6 ab. Durch die Änderung dieses Winkels, d.h. der Verteilung dor über den Draht 15 auf die Saiton 4 wirkenden Kraft, wird sowohl die Krümmung als auch dio

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Sto i I he It dor Uaagcncharaktor i st ik geändert·. Um die SoUstoilheit wieder herzustellen, muss das Untersetzungsvorhältnis, mit welchem das Gewicht der Masse 14 auf die Saiten 4 übertragen ist, ebenfalls geändert werden. Bios kann -durch Ändorung des Abstrndes des Köpfet 19 von dor Schwenkachse dos Hebels erfolgen. Dank der schrägon Logo dos Schlitzes 10. sind beide Justierungen zwangsläufig gokoppolt und können 1n eine» cinztgon Justiervorgang goschchen. Der Winkel diosos Schlitze» 18 mit dor Horizontaler hängt natürlich von dort baulichen Charakteristiken der Waage ab. Man beachte, dass die im Draht 6 wirkende Kraft wesentlich grosser, z.B. mindestens 10 Mal grosser ist, als die grösstmögliche im Draht 15 wirkende Kraft. Wenn also der Kopf 19 zum Beispiel etwas unter dor Ebene der Saiten 4 und dos Drahtes 6 liegt, so beeinflusst dies die Lngo der Saiten 4 nur unwesentlich.

In Fig. 2 1st oino Variante für die Ausführung das Just* elemente» dargestellt* Dor Hobel 11 bestoht aus ciom orston, Im wesentlichen waogrochton Arm 12 und cn η zweiten, in der vertikalen Ebene durch dio Schwenkachse des Hebels 11 nngoordnoton schrägon Arm 22, der eine

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Knickstelle 24 aufweist. Der Draht 15 ist an der Spitze 23 * des Armes 22 befestigt. Die Lage der Spitze 23 entspricht der dos Kopfes 19 in Fig. 1. Die Vorstellung der Spitze 23 entlang eines kleinen Kreisbogens mit Mittelpunkt auf der KnickstelLo. 24 entspricht der Verstellung des Kopfes 19 im Schlitz 18. Dieser Kreisbogen kann seiner Sehne gleichgestellt werden. Die Neigung dieser Sehne entspricht der Neigung dos Schlitzes 18 der Fig. 1. Zwecks Justierung kann c!~r Arm 22 mittels eines passenden Werkzeuges um die Knickstello plastisch vorstellt werden.

Die in der vorstehenden Beschreibung als Drähte ausgebildeten Organe 6 und 15 könnton, bei Umkehrung der Hebel 8 und 11, als Stangen, d.h. als Druckorgano ausgebildet werden. Wesentlich in beiden Fällen ist die Tatsache, dass die Organe achsiale Kräfte übertragen.

Uic dem Ausführungsbeispiel entnommen worden kann, wird bei Einstellung des Kopfes 19 oder der Spitze des Armes 22 einerseits die Winkellage dos Drahtes 15 mit Bezug auf die Saiten 4 und den Draht 6 und andererseits der Abstand des rechten Endes des Drahtes 15 zur Schwenkachse des Hobels 11 eingestellt. Die Änderung dos von den Drähten 6 und 15 eingeschlossenen Winkels., d.h. dos Verhältnissos in welchem die

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beiden Saiten 4 von der zur messenden Grosse (hier die Masse 14) proportionalen Kraft (hier das Gewicht der Masse 14) belastet werden ,verursacht, neben der gewünschten Änderung der Krümmung der Charakteristik, noch einen unerwünschten Steilheitsfehler. Dieser Fehler wird aber von der Änderung der wirksamen Länge des Armes 16 (Fig; 1) oder 22 (Fig. 2), die einen Gogcnfehler verursacht, kompensiert, sodass die erwünschte Krümmungscinstellung ohne erwünschte Nobonfolgo durch einen einzigen Eichvorgang vorgenommen werden kann.

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Gemäß Auftrag des ausländischen j Verlreiers unverä; dort v/<?ifera<?! -if.?. !

Claims

PATENTANSPRUECHE

1,) Elektronischer Massen- und Kraftmesser mit einem Auswertungs- und Anzeigegerät, bei welchem die zu messenden Grosse (14) mittelbar auf die Spannung zweier durch elektronische Mittel erregter, querschwirwgender vorgespannter Saiten (4) einwirkt und derer dadurch bedingte Frequenzänderungen zur Berechnung und Anzeige dieser Grosse im Auswertungs- und Anzeigegerät (21) dienen, wobei die beiden. Saiten (4) und zwei zur Uebertragung einer Vorspannkraft sowie einer von der zu messenden Grosse abhängigen Kraft bestimmte Uebertragungsorgane (6, 15) an einem zentralen Körper (5) befestigt und sternförmig angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das zur Uebertragung der von der zu messenden Grosse abhängigen Kraft dienende erste Uebertragungsorgan (15) über ein Justierelement (11) von dieser Grosse beaufschlagt ist, das sowohl zur Einstellung der Winkellage dieses Uebertragungsorganes (15) mit Bezug auf die Saiten (4) und auf das zweite Uebertragungsorgan (6) als auch zwangsläufig zur Einstellung des Verhältnisses der genannten Kraft zur zu messenden Grosse dient.
2. Elektrischer Massen- und Kraftmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Just iere-lement aus einem I-förmigen,!

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schwenkbar gelagerten Hebel (11) besteht, der einen schrägen Schlitz (18) mit einem ein- und feststellbaren Kopf (19) aufweist, an welchem das erste Uebertragungsorgan (15) befestigt ist, sodass sowohl die Winkellage dieses Uebertragungsorgans (15) bezüglich des ersten Uebertragungsorgans (6) und der Saiten (4) als auch der Abstand seines am Kopf (19) befestigten Endes zur Schwenkachse des Hebels (11) ein- und·feststeIIbar sind.
3. Elektrischer Massen- und Kraftmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Justierelement aus einem zweiarmigen Hebel (11) besteht, dessen einer schräge Arm (22) über das erste Uebertragungsorgan (15) mit dem zentralen Körper (5) verbunden ist und dass dieser Arm (21) um eine Knickstelle (24) ein- und feststellbar ist, sodass die Winkellage dieses Uebertragungsorgans (15) bezüglich des ersten Uebertragungsorgans(6) und der Saiten (4) als auch zwangsläufig der Abstand seines an der Spitze (23) dieses Armes (22) befestigten Endes zur Schwenkachse des Hebels (11) ein- und feststellbar sind.

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Gemäß Auftrag des ausländischen

Vertreters unverändert weitergeleitet.

Patentanwalt Bunke