DE2203789C3

DE2203789C3 - Elektronischer Massen- und Kraftmesser

Info

Publication number: DE2203789C3
Application number: DE2203789A
Authority: DE
Inventors: Kaspar Duebendorf Saner (Schweiz)
Original assignee: Wirth Gallo & Co Zuerich (schweiz)
Current assignee: Wirth Gallo and Co
Priority date: 1971-08-04
Filing date: 1972-01-27
Publication date: 1974-03-28
Also published as: CH541801A; CA947321A; NL7201755A; US3724573A; FR2147936A1; DE2203789B2; GB1343099A; NL166328B; FR2147936B1; JPS4825564A; DE2203789A1; DD99224A5; IT947952B

Description

V' dert.

• In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele

k . 50 der Erfindung schematisch dargestellt. A

f Die Erfindung betrifft einen elektronischen Mas- Fig. 1 zeigt eine Gesamtansicht eines ersten und 'ή

■* _it . «en- und Kraftmesser mit zwei die zu messende Fig.2 eine Teilansicht eines zweiten Ausfüh-

Größe mittelbar erfassenden, durch elektronische rungsbeispiels, ''He

Mittel erregten, querschwingenden, vorgespannten Die in F i g. 1 schematisch dargestellte Waage weist

Saiten und mit einem die dadurch bedingten Fre- 55 ein Gestell 1 auf, auf welchem zwei Träger 2, 3 befe- C\

quenzänderungen der Sattenschwingungen zur Be- stigt sind. An den oberen Enden dieser Träger 2,3 ist

rechnung und Anzeige der gesuchten Größe heran- je eine querschwingende Saite 4 angebracht. Die Bn- Jf,

ziehenden Auswertungsgerät, bei dem die beiden Sai- den dieser Saiten 4 sind an einem zentralen Körper 5 ]

ten und die Endglieder zweier zur Übertragung einer befestigt. Ein Draht 6 verbindet diesen Körper 5 mit |

von der zu messenden Größe abhängigen Kraft sowie 60 dem Ende des aufrechten Armes 7 eines auf dem Ge- 4j

einer Vorspannkraft bestimmter Übertragungsglied- stell 1 schwenkbar gelagerten Winkelhebels 8. Der -,, ,/<j|

folgen an einem zentralen Kötpei sternförmig an- längere, im wesentlichen waagerechte Arm 9 des He- yv- -}ß

geordnet angreifen. Solche Meßgeräte sind z. B. bels 8 trägt eine Masse 10, so daß das dieser Masse ί$£

durch die schweizerische Patentschrift 492961 und 10 proportionale Moment die die Saiten 4 verspan- ' -ή\!

die USA.-Patentschrift 3 423 999 bekannt. 65 nende Vorspannkraft erzeugt. Ferner ist ein zweiter /H

V/enn solche Meßgeräte verwendet werden, so L-förmiger Hebel Ϊ1 auf dem Gestell 1 schwenkbar ' ^

müssen sie unter anderem eine Justiervorrichtung gelagert, dessen waagerechter Arm 12 die schema« /^

aufweisen, die es erlaubt, die durch BautoSeranzen tisch dargestellte Waagschale 13 mit der zu messen- *!>.,

3 4

i den Masse 14 trügt. Ein Draht 15 verbindet den Kür- zehnmal größer ist als die größtmögliche »"jj^¹,"¹¹]¹^"

I perS mit dem senkrechten Arm 16 des Hebels II. wirkende Kraft. Wenn also der Kopf IJ' awat, urne

I Dieser trägt eine kleine Platte 17, die einen schrägen der Ebene der Saiten 4 und des Drahtesfe iicfci, t.o

I Schlitz 18 aufweist, in welchem ein ein- und feststen- beeinflußt dies/die Lage der Saiten 4 nur unwesenl-

I ibarer Kopf 19 verschiebbar angeordnet ist. Das Ende 5 lieh. . _hp-_t(,_ht ,i_er ι .·_α,

I des Drahtes 15 ist am Kopf 19 befestigt. Ungeachtet Bei dem Beispiel nach Fig.2 besteht aer l ,or-

§ der Lage des Kopfes 19 liegt der Drain 15 im we- mige Hebel 11 aus einem ersten, imι wesenthchei

I scntlichcn in der Ebene der Saiten 4 und des Drah- waagerechten Arm 12 und einem zweiten in e ncr

I tes 6, d.h. daß er nur vernachlässigbar aus dieser zur Schwenkachse des Hebels 11 senkrecht stcnen-

1 Ebene herausgehoben wird. to den Ebene angeordneten schragen Arm as, aer eine

I An den Trägern 2, 3 sind weiter zwei Erreger- und KnickstelU 24 aufweist. Der Draht 15 ist an aer

I Abnehmerköpfe 20 angebracht, die mit einem Aus- Spitze 23 des Armes 22 befestigt, uie lagc uu

I wertungs- und Anzeigegerät 21 verbunden sind. In Spitze 23 entspricht der des Koptes ι J in r

I diesem Auswertungs- und Anzeigegerät 2f wird in Verstellung der Spitze 23 entlang eines

E bekannter Weise die Frequenz der nur vom Gewicht 15 Kreisbogens mit Mittelpunkt auf der ^n'⁰.¹™

I 'der bekannten Masse 10 vorbelasteten Saiten 4 mit entspricht der Verstellung des Kopfes l* im se _.

I der Frequenz verglichen, mit welcher diese Saiten 4 IS. Dieser Kreisbogen kann semer sennogieicnt.- .,,

t schwingen, wenn sie über den Hebel 11, den Draht setzt werden. Die Neigung dieser senneemspncni _;>,*j

I s-lS und den Körper 5 zusätzlich vom Gewicht der zu der Neigung des Schlitzes IS der l· 1 g. l. ^wecics J u- :^0g

jfc ermittelnden Masse 14 belastet werden. Die Saiten4 ao stierung kann der Arm 22 mittels eines passenaen ,,m«m

||f sind vom Gewicht der Masse 10 gleichmäßig und Werkzeuges um die Knickstelle plastiscn verstellt

Jl vom Gewicht der Masse 14 ungleichmäßig belastet. werden. . _M ...

I: Aus dem Vergleich dieser Frequenzen wird in an Die laut der vorstehenden Beschreibung als urairte

I sich bekannter Weise die Größe der Masse 14 ermit- ausgebildeten Organe 6 und 15 können oei υιπκβη-

I telt und digital angezeigt. 35 rung der Hebel 8 und 11 als Stangen, dh als

Ü Der im schrägen Schlitz 18 verschiebbare Kopf !9 Druckorgane ausgebildet werden. Wesentlich ist in

Μ dient zunächst der Justierung der Krümmung der beiden Fällen die Tatsache, daß die Organe axiale

Ί5 Waagencharakteristik. Bekanntlich hängt die Vertei- Kräfte übertragen. ,

Jt lung der durch das Gewicht der Masse 14 erzeugten, Wie dem Ausführungsbeispiel entnommen werden

1% über den Draht 15 übertragenen Kraft auf die Sai- 3° kann, wird bei Einstellung des Kopfes ι? oaer aer

.1; , ten 4 vom Winkel dieses Drahtes 15 mit dem Draht 6 Spitze des Armes 22 einerseits die WinKeuage des

§ ab. Durch die Änderung dieses Winkels, d.h. der Drahtes 15 mit Bezug auf die Saiten4 und den -

■i$_t Verteilung der über den Draht 15 auf die Saiten4 Draht6 und andererseits der Abstand des «fenten -

I wirkenl.-n Kraft, wird sowohl die Krümmung als Endes des Drahtes 15 zur Schwenkachse des Hebels g

I auch d■·. Steilheit der Waagencharakteristik geändert. 35 11 eingestellt. Die Änderung des von den Drahten ft dp. L\n außer dem Glätten der Krümmung die Sollsteil- " und 15 eingeschlossenen Winkels, d.h. des vernait-

II heit wieder herzustellen, muß das Untersetzungsver- nisses, in welchem die beiden «aiten 4 von der der zu . * A hältnis, mit welchem das Gewicht der Masse 14 auf messenden Größe (hier die Masse proportionalen g^ i|l die Saiten 4 übertragen wird, ebenfalls geändert wer- Kraft (hier das Gewicht der Masse 14) belastet wer- ψ »

|ί j ^; Jden. Dies kann durch Änderung des Abstandes des 40 den, verursacht, wie schon gesagt, neben der ge- ^?

^ das Ende des Drahtes 15 haltenden Kopfes 19 von wünschten Änderung der Krümmung der CharaKteri- ^₁

'der Schwenkachse des Hebels 11 erfolgen. Dank der stik noch einen unerwünschten Steilneitsfenlen Uie- ^

schrägen Lage des Schlitzes 18 sind beide Justierun- ser Fehler wird aber von der Änderung der wirKsa- jp

%en in einem einzigen Vorgang ^wangläufig gekop- men Länge des Armes 16 (Fig. 1) oder ZZ ^t- ig.L), ^r

pelt. Der Winkel dieses Schlitzes 18 mit der Horizon- 45 die einen Gegenfehler verursacW, kompensiert, so ^^

_;,talen hängt von den baulichen Merkmalen der daß die erwünschte Krümmunpeinstellung ohne un- ^v

^aage ab. Man beachte, daß die im Draht 6 wir- erwünschte Nebenfolgen durch einen einzigen tin- |^|

ödende Kraft wesentlich größer, z.B. mindestens stell Vorgang vorgenommen werden kann. :■ m?

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

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verursachten, dein Quadrat der zu messenden Größe Patentansprüche: proportionalen Abweichungen von der linearen Soll-

^P Charakteristik — also die Krümmung der Charakieri-

Bih ****™**

1, Elektronischer Massen- und Kraftmesser mit stik — zu belieben. Bisher zwei die zu messende Größe mittelbar erfassen- 5 die Winkellage des für die Übertragung der von der , den, durch elektronische Mittel erregten, quer- zu messenden Größe abhängigen Kraft bestimm en. ψ. schwingenden, vorgespannten Saiten und mit an dem zentralen Körper angreifenden Ubertra- , einem die dadurch bedingten Frcquenzänderun- gungsorgans bezüglich der zwei Saiten und des wagen der Saitenschwingungen zur Berechnung und sprechenden Übertragungsorgans fur die Vorspann- ' Anzeige der gesuchten Größe heranziehenden to kraft in der Ebene dieser vier Elemente um den ver- t Auswertungsgerät, bei dem die beiden Saiten und bältnismäßig kleinen Betrag eingestellt, der zum Er- _r ^ ' die Endglieder zweier zur Übertragung eiier von reichen der linearen Sollcharakteristik jeweils not- , der zu messenden Größe abhängigen Kraft sowie wendig ist. Dadurch wurde die relative Beansprueiner Vorspannkraft bestimmter Übertragungs- chung der beiden Saiten durch die von der zu mev * * gliedfolgen an einem zentralen Körper sternför- i_S senden Größe abhängigen Kraft eingesteht was bcf - mig angeordnet angreifen, dadurch ge- ■■', [kenntlich die Krümmung der Charakteristik beem- *&

kennzeichnet, daß für das vor dem zentra- flußt, Bei dieser Einstellung der Krümmung der Cha- < _f

" len Körper (5) letzte Glied (15) der Übertra- rakteristik wurde aber auch die absolute Beanspru- = K

,; . gungsgliedfolge (12, 16, IS), welche die von der chung jeder Saite durch die von der zu messenden >*/

:- '- zu messenden Größe (14) abhängige Kraft auf %o 'Größe abhängigen Kraft und mit dieser die Steilheit _A>

Ij: ' den zentralen Körper (5) überträgt, ein in einer der Charakteristik geändert. Es ware deshalb not

<. eine Komponente in der Ebene der Saiten (4) wendig gewesen, nach dem Glatten der Krümmung

\i} und eine Komponente aus dieser Ebene heraus wieder die richtige Steilheit durch einen zweiten, die

C- aufweisenden, vorbestimmten Bewegungsrichtung Krümmung nicht wesentlich beeinflussenden Lm-

'■" einstellbarer Anlenkpunkt (19 bzw. 23) vorgese- 25 Stellvorgang, beispielsweise durch eine gemeinsame

L' hen ist. Veränderung der absoluten Beanspruchung der bei

\' 2. Elektronischer Massen- und Kraftmesser den Saiten, herzustellen.

V nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Der Erfindung liegt die Aufgabe zi-grunde, die f' ein L-förmiger Hebel (11) in der Übertragungs- Justierung der Krümmung ohne Änderung der S'-il-

V gliedfolge für die Meßgrößenkraft an seinem 30 heit der Charakteristik durch einen einzigen Justier- f_r einen senkrechten Arm (16) eine Platte (17) Vorgang bzw. über ein einziges Justierorgan vorzu-

%■- trägt, die einen zur Saitenebene geneigten Schlitz nehmen. ' ' ■'

Ό (18) aufweist, in welchem ein das andere Ende Die Lösung dieser A ufgabe liegt gemäß der Erfin- . « ,.

\>i. eines am zentralen Körper (5) angreifenden dung darin, daß für das vor dem zen'-aleu Körper „

Drahtes (15) haltender, den Anlenkpunkt darstel- 35 letzte Glied der Übertragungsiiedfol_b welche die ^;- \p_u

L . lender Kopf (19) ein- und feststellbar geführt ist. von der zu messenden Größe abhängige Kraft auf : ■■ ;

%'. 3. Elektronischer Massen- und Kraftmesser den zentralen Körper überträgt, ein in einer eine ^ % K

*f nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Komponente in der Ebene der Saiten und eine Koni- f

r. der eine an seinem freien Ende den Anlenkpunkt ponente aus dieser Ebene heraus aufweisenden, vor- · i ,

i eines am zentralen Körper (S) angreifenden 40 bestimmten Bewegungsrichtung einstellbarer Anlenk- , '

" Drahtes (13) haltende Arm (22) eines L-föimigen 'punkt vorgesehen ist.

'ζ Hebels (11) der Übertragungsgiiedfolge für die Durch die Einstellung dieses Anlenkpunktes wird

£ . Meßgrößenkraft durch plastische Verformung sowohl die Winkellage des letzten Übertragungsglie- _r >

(. quer zu seiner Drehachse durch plastische Ver- des gegenüber den Saiten und gegenüber dem letzten

i formung geneigt einstellbar ist. 45 Übertragungsglied der zweiten, die Vorspannkraft

;· übertragenden Übertragungsgliedfolge, als auch das

b, Übertragungsverhältnis der Meßgrößenkraft geän-