DE2203790A1

DE2203790A1 - Elektronischer massen- und kraftmesser

Info

Publication number: DE2203790A1
Application number: DE2203790A
Authority: DE
Inventors: Kaspar Saner
Original assignee: Wirth Gallo and Co
Current assignee: Wirth Gallo and Co
Priority date: 1971-08-02
Filing date: 1972-01-27
Publication date: 1973-02-15
Also published as: DE2203790B2; CA947320A; FR2147991B1; DE2203790C3; US3724572A; GB1320670A; DD100544A5; NL166327C; FR2147991A1; JPS4825563A; IT947480B; CH541799A; NL166327B; JPS5226462B2; NL7201754A

Description

Vertreter» Stuttgart, 2^.1.72

DIPL-IMS. AAAX BUNKE P 2355 Λ9

PATENTANWALT
7 STUTTGART 1

POSTFACH 1186 i LES51NGSTR, 9
TELEFON 29 3374

Anmelder;

WIRT^GALLO & Cg 8032 Zürich , Soimenbergstr.55

Elektronischer Massen- und Kraftmesser

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

Die zu messende Grosse kann z.ß, eine Masse sein. In diesem Falle werden die "zwei Saiten durch das Gewicht

Fall 99

Hobel VL

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einer Vorspannmasse vorzugsweise gleichmässig vorgespannt und durch das Gewicht der zu messenden Masse in einem bestimmten Verhältnis be- und entlastet. Die somit beeinflussten Saitenfrequenzen sind ein Hass für das Verhältnis der zwei Gewichte und der zwei Massen« Ist die zu messende Grosse eine Kraft, so wirkt sie auf die Saiten, so dass die eine belastet und die andere entlastet ist. Die Saitenfrequenzen sind ein Mass für das Verhältnis der zu messenden Kraft zum Gewicht der Vorspannmasso.

Es sind Auswertungsgeräte, z.B. aus dem Schweizer Patent 447636 bekannt, die das Resultat über das Verhältnis der zwei Saitenfrcquenzon ermitteln. Bei diesen Auswortungsgeräten ist es bekannt, dass, wenn die von der zu messenden Grosse abhängige Kraft mit konstantem Uebcr- oder übersetzungsverhältnis auf die Saiten übertragen wird, die Charakteristik des Messers unter anderem einen Fehler 3, Ordnung aufweist. Hit anderen Horten ist über den ganzen Messbereich dos Verhältnis der Anzeige zum Betrag der zu messenden Grosse nicht streng konstant.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Uebertragung der zur zu messenden Grosse abhängigen Kraft auf die Saiten derart zu gestalten, dass der erwähnte Fehler kompensiert wird,

Erfindungsgemäss geschieht dies dadurch, dass das zur Uebertragung der von der zu messenden Grosse abhängigen Kraft dienende erste Uobertragungsorgan über einen Kornponsationshebel von dieser Grosse beaufschlagt ist, der einen Arm aufweist, dessen wirksame Länge lastabhängig vari iert.

In der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsboi-. spiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Vertikai schnitt durch den ganzen Messer, Fig. 2 in grösscrem Massstab eine schaubi IdI i ehe Ansi cht eines Kompensationshebels.

Das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 ist eine "Tischwaago, Sie weist ein Gestell Ί auf, in welchem zwei Saiten 2 angebracht sind. Ihre Enden sind an einem zentralen

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Körper 3 befestigt. Am Gestell 1 ist ferner eine Vorspannmasse 4 mittels Lenker 5 senkrocht parallel geführt. Diese Vorspannmasse 4 ist mit dem Draht 6 an dom Körper 3 aufgehängt. Ihr Gewicht bestimmt die z.B. gleiche Vorspannung der Saiten 2. Eine Uaag~ schale 7 ist mittels Lenker 8 am Gestell 1 ebenfalls senkrecht parallel geführt, sie trägt die zu messende Masse 9. Ihr unteres Ende 10 wirkt über ein gelenkig angebrachtes Zwischenglied 11 auf einem Kompensationshebel 12 ein, der nachstehend mit Bezug auf Fig. 2 näher beschrieben wird. Der Arm 13 des KompensatlonshcbcIs 12 ist über einen Draht 14 mit dem Körper 3 verbunden. Das Gewicht der Masse 9 wirkt somit, in passendem Verhältnis untersetzt, auf die Saiten 2 ein. Dabei wird eine der Saiten belastet, die andere entlastet. Am Gestell 1 sind weiter zwei Erreger- und Abnehmerköpfe 15 angebracht, die mit einem Auswertungs- und Anzeigegerät 16 verbunden sind. In diesem Auswertungs- und Anzeigegerät 16 werden in bekannter Weise die Frequenzen der Saiten 2 untereinander verglichen. Aus dem Vergleich dieser Frequenzen wird in an sich bekannter Weise die Grosse der Masse 9 er-

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- 5 mittelt und digital angezeigt.

In Fig. 2 ist dor KomponsationshoboL 12 schaubildlich dargestellt. Er besteht aus einem massiven Körper 17, auf welchem der Arm 13 befestigt ist. Der Körper 17 ist im Gestell 1 um eine Achse 18 ' schwenkbar gelagert. Ferner sind am Körper 17 zwei Blattfedern 19 angebracht. Jede dieser Blattfedern 19 besteht aus zwei, einen stumpfen Winkel cinschI icssenden Schenkeln 20 mit verbreiterton tndteilen 21. Diese Enden sind am Körper 17 eingespannt. Der mittlere Teil 22 jeder Blattfeder 19 ist ebenfalls etwas breiter, als die Schenkel 20. Eine starre Stange 23 ist an diesen Teilen 22 eingespannt und verbindet somit beide Blattfedern 19, Diese Stange 23 ist im wesentlichen lotrecht, d.h. parallel zur Richtung der auf die Blattfedern 19 wirkenden Belastung angeordnet.

Wie bereits erwähnt, ist bei Messern dieser Gattung das Verhältnis zwischen dem von Auswertungs- und Anzeigegerät 16 ermittelten Resultat und der durch den Draht 14 auf den Körper 3 einwirkenden Kraft nicht streng linear.

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Es ist u.a. mit einem kleinen Fehler 3. Ordnung behaftet. Wenn also ein Gewicht über Hebel konstanter Länge, d.h. mit einem konstanten Ucbei— oder Untersetzungsverhältnis übertragen ist, so ist die Charakteristik des Messers auch mit einem kleinen Fehler 3. Ordnung bohaitot.

Zur Beseitigung dieses Machteils, überträgt der beschriebene Kompensationshebel 21 das Geuicht der Nasse mit einem lastnbhängigon lieber- oder Untersetzungsverhältnis. Die Blattfedern 19 werden derart dimensioniert, dass die wirksame Armlänge um einen dem Quadrat der Last proportionalen Betrag variiert, wodurch, bis auf Glieder höherer Ordnung, die unter die Ernpf indl i chke it sschwc I Ie des Messers fallen, die unerwünschte Unlincarität 3. Ordnung des Messers über den ganzen Messbereich kompensiert ist.

In der Praxis sei« der Messer vorteilhaft so zu bauen, dass die Blattfedern 19 des Kompensat ionshebc Is 21 die waagrechte Lage für eine Belastung einnehmen, die annähernd der Hälfte des Messbereiches des !leasers entspricht. In diesem Falle variiert die wirksame Arm länge des Kompcnsat ionsficbe Is 21 mit del» Quadrat der Differenz

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zwischen dieser Belastung (für welche die Blattfedern 19 waagrecht sind) und der Ist-Belastung. Die Schenkel 20 sind stark auseinandergespreizt, sie schliessen z.B. einen Winkel von mehr als 120° ein. Dadurch ist ihre mechanische Beanspruchung bei gegebener Bewegung der Stange 23 und unter gleicher Last wesentlich kleiner, als es bei einfachen Blattfedern der Fall wäre.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE

Elektronischer Massen- und Kraftmesser mit einem Auswertungs- und Anzeigegerät, bei welchem die zu messende Grosse (9) mittelbar auf die Spannung zweier durch elektronische Mittel erregter, querschwingender vorgespannter Saiten (2) einwirkt und derer dadurch bedingte Frequenzänderungen zur Berechnung und Anzeige dieser Grosse (9) im Auswertungs- und Anzeigegerät (16), dienen, wobei die beiden Saiten (2) und zwei zur Uebertragung einer Vorspannkraft sowie einer von der zu messenden Grosse (9) abhängigen Kraft bestimmte Uebertragungsorgane (6, 14) an einem zentralen Körper (3) befestigt und -sternförmig angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das zur Uebertragung der von der zu messenden Grosse (9) abhängigen Kraft dienende erste Uebertragungsorgan (14) über einen Kompensationshebel (12) von dieser Grosse (9) beaufschlagt ist, der einen Arm (19-23) aufweist, dessen wirksame Länge lastabhängig variiert.
2. Elektronischer Massen- und Kraftmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wi rksa"<ffie^; Länge des genannten Armes (19-23) des Kompensationshebels (12) mit

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dem Quadrat der auf diesen Arm (19-23) wirkenden Belastung variiert.
3. Elektronischer Massen- und Kraftmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wirksame Länge des genannten Armes (19-23) des Kompensationshebels (12) mit dem Quadrat der Differenz zwischen der auf diesen Arm (19-23) wirkenden Belastung und einer konstanten La st va r i i e rt.
4. Elektronischer Massen- und Kraftmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,, dass der Kompensationshebel (12) aus einem starren, schwenkbar gelagerten Körper (17) besteht, an welchem zwei V-förmige, in zwei parallelen Ebenen liegende Blattfedern (19) eingespannt sind, die in ihrer Mitte (22) von einer zur Richtung der auf diese Blattfedern (19) wirkenden Belastung parallel angeordneten, starren Stange (23) miteinander verbunden sind.
5. Elektronischer Massen- und Kraftmesser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede Blattfeder (19) zwei einen Winkel von mindestens 120 einschLiessende Schenkel (20) aufwe i st.

Gemäß Auftrag des ausländischen Vertreters unverändert w-iitargsleitet.

Patentanwalt ßunk«

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