DE2316862A1

DE2316862A1 - Saitenmessgeraet

Info

Publication number: DE2316862A1
Application number: DE19732316862
Authority: DE
Inventors: Eugen Meier
Original assignee: Mettler Instrumente AG
Current assignee: Mettler Instrumente AG
Priority date: 1972-12-08
Filing date: 1973-04-04
Publication date: 1974-06-12
Also published as: CH552799A; DE2316862C2; FR2209931A1; NL7310436A; FR2209931B1

Description

" 4. April 1373

Patentanwälte

Dipl.-Ing. A. WEDDE 2316862 Dipl.-Ing. K. E M P L

8 München 80, Schumannstr. 2

Mettler Instrumente AG, Greifensee (Schweiz)

Saitenmessgerät

Die Erfindung betrifft ein Saitenmessgerät mit einem beweglichen Lastaufnehmer und mit wenigstens zwei vorgespannten. QuerSchwingungen ausführenden Saiten. Solche Geräte werden beispielsweise als Kraft- oder Massenmesser, aber auch als Längen- oder Dehnungsmessgeräte eingesetzt, wobei die Aenderung der Schwxngungsfrequenz der Saiten in Abhängigkeit von der Aenderung der Belastung (ind damit der Saitenspannung) ein Mass für diese bildet.

Eine wesentliche Voraussetzung für genaue Messresultate bildet dabei eine gute Entkopplung der Saiten, um sowohl störende ^Fremdschwingungen von den Saiten fernzuhalten (Passive

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Entkopplung) als auch einen Energieabfluss aus der Saite, z.B. über Randstellenanregung, zu vermelden (aktive Entkopplung) . Hierzu wurde bereits vorgeschlagen, die Saiten über speziell,beispielsweise als Kreuzbiegegelenke, ausgebildete Halteglieder mit dem festen Teil des Gerätes einerseits und mit dem beweglichen (Mess)Teil andererseits zu koppeln. Diese Anordnung liefert bereits merklich bessere Ergebnisse, lässt jedoch noch Wünsche offen, besonders bezüglich der Entkopplung zwischen Saiten und beweglichem Teil. Ausserdem haben Versuche gezeigt, dass es bei Mersaitensystemen sehr wichtig ist, die einzelnen Saiten untereinander schwingungsmässig gut zu entkoppeln. Die erwähnten Nachteile werden nun gemäss der vorliegenden Erfindung auf einfach Weise dadurch.überwunden, dass jede Saite einzeln über wenigstens ein elastisches Glied mit dem Lastaufnehmer verbunden ist. Dabei wird das elastische Glied vorzugsweise durch eine Schraubenfeder gebildet. . Obwohl grundsätzlich auch andere elastische Elemente wie Kegelfedern, Knickfedern, Blattfedern etc. geeignet sind, bieten Schraubenfedern speziell hinsichtlich ihrer Dimensionen konstruktiv im allgemeinen die günstigsten Möglichkeiten.

Zwar sind schon Saitenmessgeräte mit Federn bekanntgeworden; In den vorbeschriebenen Anordnungen sind die Federn jedoch durchweg so angeordnet, dass sie über ein gemeinsames Koppelelement beide Saiten mit dem Lastaufnehmer verbinden (z.B. schweizerische Patente 447 653 und 492 961) . Für die

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im schweizerischen Patent Nr. 474 752 gezeigte einzelne, an einer Saite angreifende Feder mit Dämpfung hingegen ist nur die Erzielung der Dämpfung der Waagschalenbewegur.g offenbart.

Versuche mit ZweiSaitensystemen haben gezeigt/ dass sich durch die erfindungsgemässen Entkopplungen wesentlich stabilere Frequenzen ergeben. Auch ist ein Zeitgewinn insofern zu bemerken, als auch bei noch nicht beendetem Einschwingen des Lastaufnehmers, beispielsweise eines Kraftmessers, das Messresultat schon nach kurzer Zeit stabil ist. Die besten Resultate lassen sich im allgemeinen erzielen, wenn die elastischen Glieder direkt an einem Ende der jeweiligen Saite angeschlossen sind.

Generell ist zu sagen, dass die Entkopplung umso besser wirkt, je weicher die Federung ist. Angenähert gilt, dass der Grad der Entkopplung proportional zum Verhältnis zwischen den Federkonstanten der Saite und des zugehörigen elastischen Gliedes zunimmt.

Vorzugsweise weist wenigstens eines der elastischen Glieder Mittel zur Justierung der Federkonstanten' auf. Damit ist eine Einstellung der Aussteuerung der Saiten möglich, d.h. der Verteilung der Kraft auf die einzelnen Saiten. Besonders günstige Verhältnisse ergeben sich, wenn die Saiten auch ihre Vorspannung wenigstens teilweise durch elastische Kräfte erhalten, da dann der störende Einfluss von Fremdschwingungen wesentlich kleiner ist .als bei der Verwendung von "Vorspannmassen.

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Insbesondere bei. der Verwendung von Schraubenfiedern kann es zweckmässig sein ^ wenigstens eine davon in zwei Teilfedern zu unterteilen. Dadurch bietet sich die Möglichkeit/ eine besonders fein -wirkende Justierung der Empfindlichkeit der Anordnung wie des üebersetzungsVerhältnisses der Saitenbeanspruchung (Aussteuerung der einzelnen Saiten) zu erzielen. Mit zunehmenden Ansprüchen an die Genauigkeit'der Geräte sind auch störende Temperatureinflüsse auf die Saitenfrequenzen zu berücksichtigen (obwohl die Einflüsse von thermischen Störungen auf das Verhalten der Koppelfedern beispielsweise beim Arbeiten mit dem Quotienten aus zwei Saitenfrequenzen relativ klein sind). Bei -Geräten der vorliegenden Art, also bei.solchen mit elastischer Ankopplung der Saite an den Lastaufnehmer, ergeben sich nun besonders einfache und wirkungsvolle Kompensationsmöglichkeiten. So ist eine Weiterbildung der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass den Saiten zusätzliche, vorzugsweise elastische,Korrekturglieder zur Kompensation von die Funktion der Saiten störenden Temperatureinflüssen zugeordnet sind. . ,,. .. Weitere Ausbildungen der Erfindung betreffen z.B..die Anwendung als Massenmesser und sind gekennzeichnet durch, . die Auf spaltung in zwei Teilsysteme,, welche beispiels- , weise über elastische Glieder oder über ein Magnetsystem miteinander gekoppelt sind. .

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Einige vorteilhafte Ausführungsformen der. Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen näher beschrieben. In den schematischen Figuren wird auf die Darstellung nicht relevanter Teile weitgerre&nd verzichtet, da sie dem Fachmann geläufig sind.' So sind beispielsweise nicht dargestellt der elektrische. Teil der Anordnung (Anregung und Abnahme der Schwingungen samt Auswertung und Anzeige) sowie das Gehäuse und Details der Befestigung der einzelnen Elemente.

Für die Beispiele wurden Kraft- resp. Massenmesser in der Ausführung als oberschälige Waagen mit Parallelogrammführung gewählt;

In den Seichnungen stellen dar

Fig. 1 eine erste, einfache Ausführungsform zur Verdeutlichung des Grundgedankens der Erfindung, und

Fig. 2 - 7 weitere Ausführungsformen, enthaltend vorteilhafte Weiterbildungen.

Gleiche bzw. prinzipiell gleiche Teile sind durchgehend mit gleichen Hinweisziffem versehen. Figur 1 - * ■ -

Die Waage umfasst in bekannter' Weise eine Waagschale 10, die auf einem Träger- 11 befestigt ist. Eine Parallelogrammfuhrung weist zwei Lenker 12, 12* auf, die den Träger 11 mit dem festen Teil der Waage (im folgenden kurz als Konsole bezeichnet)· verbinden. Die Lenker sind beispielsweise mit Biegestellen 12a versehene Blattfedern.

An einem Ausleger 13 ist eine Zugfeder F^ angebracht^ an '" - ' deren oberem Ende eine Saite S, befestigt ist.'Letztere wiederum ist oben fest mit der Konsole verbunden (auf die Darstellung eventueller Knotenmassen und Haiteelemebte* "" · wurde verzichtet)'. ' .·:.■--,-.-. An einem zweiten Ausleger 14 greift eine 'gleichartige Anordnung an, bestehend aus Zugfeder F " und" Saite S₉, woBei letz-; tere wiederum an der Konsole ortsfest eingespannt ist'i '"*■ ' Am Ausleger 13 kann ferner eine weitere' Zugfeder 15 angeordnet sein, deren oberes Ende über eine'Einrichtung zur "Erhöhung oder Verringerung" der Zugkraft durch Spannen bzw. Entspännen der Feder verfügt (angedeutet durch den vertikalen Doppelpfeil).'Die Feder 15 dient dazu, die* Grundläst abzustützen und gegebenenfalls tfaragewichte auszugleichen.

Beim Wägevorgang wird in bekannter Weise die Spannung in der Saite S, erhöht und diejenige in der Saite S₂ erniedrigt. Dabei bewirken die Federn F₁ und F₉, neben der Kraftübertragung auf die Saiten und neben der elastischen Aufnahme der Auslenkung der Waage (10 und 11) unter Last, die eingangs erwähnte schwingungsmässige Entkopplung der Saiten sowohl gegeneinander als'^v auch gegenüber'äefi beweg liehen Teilen (10 - 14) der* Waagen Ausserdem ermöglichen sie, je nach ^l der Wahl der Federkonstanten,"eine Beeinflussung der Aussteuerung beider Saiten ρ dl«h.' der Lastverteiluftg. Schii'esslich ist mit ihrer; Bilfe' eine Einstellung der" Vor Spannkraft

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möglich sowie, durch Wahl einer entsprechenden Kennlinie der Federn, eine zusätzliche Steuerung der Eigenfrequenz der Saiten.

üeblicherweise wird zur Auswertung entweder die Differenz der beiden Saitenfrequenzen (f, - f„) oder aber deren Quotient (f,/f₂) herangezogen.

Wird mit der Frequenzdifferenz gearbeitet, so wird durch Verwendung zweier identischer Koppelfedern (F,, F_) automatisch das aus Linearitätsgründen gewöhnlich bevorzugte Uebersetzungsverhältnis von -1 erhalten.

Wird der Frequenzquotient verwendet, so wird üblicherweise, aus demselben Grunde wie oben, das Uebersetzungsverhältnis -1/3 angestrebt. In diesem Falle müssen sich die Federkonstanten c, und C₂ wie 3:1 verhalten.

Soll die Aussteuerung der Saiten variiert oder feineingestellt werden, so ist, irisbesondere bei von -1 (Differenz) oder -1/3 (Quotient) abweichenden Verhältnissen, die Verwendung beispielsweise eines Schraubkopfes in einer der beiden Koppelfedern zweckmässig, mit dessen Hilfe in an sich bekannter Weise die Federkonstante verändert v/erden kann.

Zweckmässigerweise werden Saiten aus Konstantmodullegierungen verwendet, also solche, bei denen sich Temperaturschwankungen nicht merklich auf das Schwingverhalten auswirken. Weist jedoch z.B. der Elastizitätsmodul des Saitenmaterials einen grossen Temperaturkoeffizienten auf, so

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ist es von Vorteil, die Grundlast.-.weitgehend von der Tarier— feder 15 aufnehmen zu lassen; dadurch wird, die Messgenäuigkeit im Arbeitsbereich weniger stark beeinträchtigt. ,

Figur 2 '

In der hier vorgestellten Ausführungsformist die Feder F₂ in zwei Teilfedern F und F „ aufgeteilt (es könnte grundsätzlich stattdessen auch die Feder F, unterteilt sein_; in besonderen Fällen können auch beide Federn aufgeteilt sein). Dabei ist ein an der Konsole schwenkbar gelagerter Hebel 16 vorgesehen, mit welchem einerseits die Kopplung der Saite S₂ mit der Teilfeder F₂- und andererseits das eine Ende der Teil'feder F_„ .,verbunden ist. Deren anderes Ende greift am Ausleger 14 an. Dabei sind die beiden Enden der Feder F₂₂ bezüglich des Auslegers 14 und des Hebels 16 mit bekannten Mitteln horizontal einstellbar angeordnet. (Variation des Ausstäuerverhältnisses). Ausserdem ist das obere Ende dieser Feder mit einer - ebenfalls nicht näher dargestellten - Einrichtung 14a zur Äenderung des Auszuges der Feder (vertikaler Doppelpfeil) zur, Feineinstellung der Empfindlichkeit versehen. Eine zweckmässige Dimensionierung ergibt sich im Falle der Arbeit mit dem Frequenzquotienten beispielsweise durch die Wahl der Federkonstanten von c„- und c_2 3-^m Verhältnis von etwa 8:1, wobei wiederum das Verhältnis der Federkonstanten von cv zu (c₂₁ .+ G₂₂) von der Wahl des Uebersetzungsverhältnisses abhängt·(beispielsweise -1/3).

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Ein wesentlicher Vorteil dieser Anordnung liegt darin, dass sich durch die Aufteilung einer Koppelfeder in eine harte und eine weiche Teilfeder eine bequeme Möglichkeit der Feineinstellung der Empfindlichkeit sowie des Aussteuerverhältnisses ergibt. .

Die Möglichkeit der Einstellung des Aussteuerverhältnisses durch Variation des Hebelarmes ist auch bei Verwendung einer ungeteilten Feder F gegeben.
Figur 3

Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem nach Figur 2 zunächst dadurch, dass die zwei Teilfedern F-,. und F₂2 konzentrisch angeordnet sind, was eine besonders kompakte Anordnung ergibt. Wiederum weisen die Teilfedern unterschiedliche Härten im Verhältnis von etwa 8:1 (c₂,^:C ₂2V auf. Zur Einstellung des Aussteuerungsverhälnisses dient hier ein Schraubkopf 17 zur Veränderung der Federkonstanten der Teilfeder F^₂. Dabei ist der Schraubkopf - und damit das obere Ende der Feder-F^ " mittels der Einstellvorrichtung höhenverstellbar zur Feinjustierung der Empfindlichkeit. Eine Stellschraube 19 fixiert die Feder auf dem Sehraubkopf.

Ein weiterer Unterschied zur vorher beschriebenen Variante liegt in einer Einrichtung zur Kompensation von Temperatureinflüssen'. Ein Ausleger 20 ist fest mit dem Träger 11 verbunden und weist eine aufgeschraubte steife Blattfeder

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auf. Mit dieser ist ein Balken 21■schwenkbar-verbunden (Biegestelle 22a) , An einem Ende des Balkens · .21, ist ,das obere . ■■ Ende der Feder F„ ,angebracht, am anderen Ende ist- ein Draht 23 fixiert, dessen,unteres Ende mit dem-starren Ausleger 13 verbunden ist. Ein weiterer-Draht 24-ist einer-.

seits an der Blattfeder 22, andererseits,, über einen. Ausleger 25, am Träger 11 befestigt. Die Drähte. 23. und 24,sind an ihren,,Einspannstellen 26 verschieblich angeordnet ·und er- _ lauben somit eine Justierung-der wirksamen_:.Abstände vom Drehpunkt (Biegestelle 22a) des Balkens 2Iv .-■■■-Die Drähte 23 und 24 wirken als Koppelglieder, welche im Zusammenwirken mit den.Koppelfedern F^_;und F » bzw..F„₂ eine Kompensation der Einflüsse von, Temperaturschwankungen auf die Saiten sowie die Saitenspannung bewirken, .Dies¹ .."--gilt, sowohl im Hinblick auf stationäre Temperaturverhältnisse als auch bezüglich dynamischer Störungen, ,(aufgrund verschiedener Itfärmeträgheiten der einzelnen Komponenten).= Erstere v/ie letztere können durch entsprechende .Dimensionierung und Abstimmung der Materialwahl _:(-z..B> hinsichtlich, der temperaturbedingten linearen Ausdehnung der Drähte.23, ■■ 24 und der Koppelfedern F^, F^ sowie durch die Justierung ,-■ der wirksamen Abstände nahezu völlig ausgeglichen werden...

Eine weitere Korifektürmöglichkölt" bezüglich störender Temperatureinflüsse besteht darin, die Längenausdehnung der zur ■. Einspännüng "der Saiten-S₁, Sk dienenden Konsolteiie zur-Kompensation heranzuziehen. Beträgt z.adas Aussteuerver-

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.:.'"■■ -11-

hältnis beider Saiten -1/3, entsprechend einem Federkonstantenverhältnis der Koppelfedern F, , F„ (c^-tc«) von 3:1, und wird durch Dimensionierung und Materialwahl der Konsolteile ein Verhältnis von 1:3 der betreffenden Längenausdehnung in Saitenlängsrichtung eingestellt, so tritt bei einer Temperaturänderung keine Störung des Verhältnisses der Saitenfrequenzen und des Aussteuerverhältnisses auf: Die auf den Lastaufnehmer (hier: die Parallelführung) wirkenden temperaturbedingten Störkräfte heben sich gegenseitig auf, eine Verschiebung des Lastaufnehmers unterbleibt somit. - " ' .

Die beiden oben beschriebenen Varianten (Verwendung von Korrekturgliedern (23, 24) und/oder Ausnützung der Verschiebung der konsolseitigen Einspannpunkte der Saiten) gelten ähnlich auch für die Anwendung auf eine Tarierfeder (z.B. 15 in Fig. 1), da eine Aenderung der Kraftwirkung der Tarierfeder beide Koppelfedern und damit beide Saiten aussteuert. Somit kann der Nullpunkt des Systems in bezug auf Temperaturänderungen stabilisiert werden. Figur 4 -

DiesesAusführungsbeispiel weicht von den oben beschriebenen zunächst dadurch ab, dass die beiden Teilsysteme S,,F. und S₂/ F„ direkt übereinander angeordnet und über einen gemeinsamen Ausleger 27 mit dem Träger 11 verbunden sind (prinzipiell könnte die Anordnung auch waagerecht vorgesehen sein). . ...

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Weiterhin sind hier zwischen den beiden Saiten je zwei zusätzliche Koppelelemente 28, 28' und 29, 29' vorgesehen:

Zwei Blattfedern 28, 28' sind in ihrer Mitte an die Koppel- .-punkte S, -F, bzw. S„-F angeschlossen und nahe ihren äusseren Enden durch je einen Draht 29, 29' verbunden, wobei die Drähte vorzugsweise aus Material mit kleinen temperaturbedingten Längenänderungen (im praktisch interessierenden Bereich) bestehen. Die Einspannpunkte der Drähte sind in Richtung der Doppelpfeile justierbar zum Einstellen der Federkonstanten der Federn.

Eine Vergrösserung der Kräfte in ,den Koppelfedern F., F„ in-; folge Erwärmung und dadurch-bedingter Abwanderung der konsolseitigen Einspannpunkte der Saiten wird hier z.B. zusätzlich- verstärkt durch eine Erhöhung der- Kräfte in den Blattfedern 28 / 28'. Damit kann ein erwärmungsbedingter Frequenzabfall der Saiten S₁, S₂ kompensiert werden, und es wird eine weitgehende Stabilisierung der Empfindlichkeit der Anordnung erreicht, da die zusätzliche verstärkende Kraft aus 28,28' auf beide Saiten gleich wirkt. Eine -nicht gesondert dargestellte- Variante mit analogem Effekt ergibt sich, wenn man die Glieder 28.,. 28' als steife Balken ausbildet und die Drähte 29,-29' durch (beispielsweise Knick-, Schrauben- Oder Blatt-) Federn mit rentsprechend kleinerer linearer Ausdehung ersetzt.

Die beschriebene Anrodnung erlaubt es, je nach den speziellen Gegebenheiten beliebige Korrekturen der auf die Saiten wir-

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kenden äusseren Kräfte im Sinne einer Erhöhung oder Erniedrigung bei Temperaturänderungen vorzunehmen.

Eine weitere Variante wird in Fig. 4a gezeigt. Hier ist einer Koppelstelle 36 zwischen Parallelführung und Koppelfeder ein Bimetall-Doppelstreifen 37 als elastisches Korrektureleinent zugeordnet. Der Doppelstreifen 37 besteht aus einem Streifen 37 a mit geringer Wärmedehnung und einem solchen (37 b) mit grösserer Wärmedehnung. Bei Erwärmung ergibt sich eine resultierende Korrekturkraft im Sinne einer vergrösserten Saitenspannung.
Figur 5

Dieses Beispiel zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemässen Gerätes als Massenmesser. Wesentlich dabei ist, dass die beiden Saiten S., S₂ hier ausschliesslich durch Massen (Vorspannmasse M bzw. Masse des beweglichen Teils Waagschale 10/ Träger 11 etc. -) vorgespannt werden. Dabei wird die Vorspannmasse M analog zur Waagschale 10 durch einseitig eingespannte Lenker 30, 30" parallel geführt. Die beiden Teilsysteme sind durch eine Zugfeder 31 gekoppelt. Diese greift einerseits an einem Ausleger 32 des Trägers und andererseits an einem Hebel 33 an. Dieser ist über ein Biegegelenk 34 elastisch gelagert und weist an seinem anderen Ende ein Gehänge 33a auf. Das Gehänge 33a ist mit dem Hebel 33 über ein Biegelager 34a verbunden und greift an seinem oberen Ende am Koppelpunkt zwischen

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Saite S₂ und Feder P„ an. Die Feder 31 ist hier gleich der Feder F, ausgeführt und zweckmässigerweise.in ihren.Einspannstellen justierbar, wie durch die Doppelpfeile angedeutet (vgl. hierzu auch die Erläuterungen zu Fig. 2). Bei nicht gleichen Federn F, und 31 kann am,, (praktisch weglos

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arbeitenden) Hebel 3 3 das gewünschte Übersetzungsverhältnis für die Aussteuerung der Saiten eingestellt werden. Figur 6

Diese Variante ist ähnlich der vorhergehenden konzipiert, jedoch ist hier eine kompaktere Anordnung dadurch- geschaffen', dass beide Saiten.auf der gleichen Seite des Trägers-11 angeordnet sind. . ■ .. Ferner ist hier das Fehlen einer mechanischen Kopplung zwischen den beiden Teilsystemen charakteristisch:. Die Kopplung wird über zwei Permanentmagnete 35, 35' hergestellt, die die Aussteuerung der Saiten beeinflussen. Die einander zugekehrten gleichnamigen Pole über dabei aufeinander eine abstossende Kraft aus, die mit zunehmender, entsprechend begrenzter Auslenkung des Trägers 11 aus der. NuIlage zunimmt. ,is. Die hier zur Kopplung ausgenützte vertikale Komponente der Mag-

*° netkraft überlagert sich dabei der Wägelast. · ■

-f>- Fig. 7

O Es kann vorteilhaft sein, die Führung des Lastaufnehmers

^₃ indifferent zu justieren, also beispielsweise die Federkonstante einer Parallelführung zu eliminieren. Dadurch ist erreichbar, dass jene bei Temperaturschwankungen keinen Einfluss mehr auf die Koppelfederkräfte ausübt, diese sich mithin in exakt gleichem Masse ändern. Das Gleiche gilt für die Federkonstante

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einer eventuellen Tarier feder. 2316862

Eine Möglichkeit hierzu bildet die Verwendung einer Sinusfeder, d.h. einer sinusförmig vorgespannten Blattfeder 38, die an den beiden Enden konsolseitig eingespannt und in der Mitte mit dem Träger 11 verbunden ist. Sie weist eine negative Federkonstante auf, welche diejenige der Parallelführung 12, 12' sowie diejenige der Tarierfeder 15 gerade kompensieren kann (die übrigen Details der,Figur 7 entsprechen denen einer der anderen Figuren und wurden deshalb nicht wiederholt).

Eine andere, hier nicht dargestellte Möglichkeit ist beispielsweise die Verwendung eines Magnetsystems zur Eliminierung der Federkonstanten.

Das erfindungsgemasse Gerät zeichnet sich aus durch praktisch vollständiges Fehlen von Stör- oder Nebenresonanzen, sowie von Schwebungen, welche sich bei mangelhafter gegenseitiger Entkopplung zwischen den beiden Saiten bei gleichen Nennfrequenzen zufolge geringfügiger Abweichungen aufbauen könnten. Die erzielte Entkopplung

resultiert in einer Stabilität der Frequenzen, die, verglichen mit früheren Anordnungen, um ein Mehrfaches grosser ist. Ferner erlaubt es die Erfindung, unter Zuhilfenahme der Eigenschaften der Koppelfedern mit relativ einfachen Mitteln kompensierende Kräfte zum Ausgleich von Temperaturschwankungen aufzubauen.

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Wenn auch im allgemeinen Geräte mit zwei schwingenden Saiten verwendet werden, so gelten die Vorteile der Erfindung doch auch grundsätzlich für Geräte mit beispielsweise drei Saiten.

In den gezeigten Beispielen wurde die Anordnung von Saiten und Federn durchwegs vertikal gezeigt,· wie es den üblicherweise verwendeten Anordnungen entspricht* Jedoch sind z.B. für Kraftmesser bei Bedarf horizontale Anordnungen gleicher-'-massen realisierbar. .

Weitere Anwendungsgebiete des erfindungsgemässen Gerätes sind beispielsweise Messzellen für Brückenwaagen oder Drehmomentmesser.

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Claims

·%, April i-./3

■ Patentansprüche

t 1Λ Saitenmessgerät mit einem beweglichen Lastaufnehmer und mit wenigstens zwei vorgespannten, Querschwingungen ausführendenSaiten, dadurch gekennzeichnet, dass jede Saite (S,,' S₂) einzeln über wenigstens ein elastisches Glied (F,, F₂) mit dem Lastaufnehmer (10, 11) verbunden ist.
2. Saitenmessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Glied eine auf Zug beanspruchte Schraubenfeder (F₁, E-) ist.
3. Saitenmessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet., dass das elastische Glied (F.. , F₂) direkt an einem Ende der jeweiligen Saite (S,, S₂) angeschlossen ist.
4. Saitenmessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der elastischen Glieder (F,, F₂) Mittel (17) zur Justierung der Federkonstanten aufweist.
5. Saitenmessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der elastischen Glieder in mehrere Teilglieder (F , F₃₃) unterteilt ist.
6. Saitenmessgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilglieder unterschiedlich dimensioniert sind.
7. Saitenmessgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, ■ dass die Teilglieder konzentrisch angeordnete Schraubenfedern sind.

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8, Saifcenmessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es zwei jeweils eine Saite aufweisende Teile umfasst, welche über elastische Mittel (31) miteinan- ' der gekoppelt sind. .
9. Saitenmessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es zwei jeweils eine Saite aufweisende Teile umfasst, welche über ein Magnetsystem (35, 35 *). miteinander gekoppelt sind. " *
10. Saitenmessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass den Saiten und/oder einer etwa vorhandenen Tarierfeder (15) zusätzliche Korrekturglieder (24, 24f 28, 28', 29, 29'? 37) zur Kompensation von die Funktion der Saiten störenden Temperatureinflüssen zugeordnet sind.
11. Saitenmessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (14a; 18; 32a) vorgesehen sind, um die ' Empfindlichkeit des Gerätes durch Variation der Kraftwirkung der elastischen. Glieder einzustellen,
12. Saitenmessgerät nach Anspruch 1, bei welchem der Lastauf nehmer eine elastische Parallelführung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (.38) zur Kompensation der Federkonstanten der Parallelführung sowie einer etwa vorhandenen Tarierfeder vorhanden sind, so dass sich bei Temperaturänderungen die Kräfte der elastischen Glieder in gleichem Masse ändern.·

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13. Saitenmessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet/ dass wenigstens eines der elastischen Glieder eine unlineare Kennlinie aufweist.
14. Saitenmessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der elastischen Glieder an einem einstellbaren Hebelarm (14, 16; 13; 21) angreift.
15. Saitenmessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich bei Temperaturänderungen die konsolseitigen Einspannpunkte der Saiten infolge der linearen Ausdehnung der entsprechenden Konsolteile umgekehrt proportional zum Aussteuerverhältnis der Saiten verschieben.
16. Saitenmessgerät nach Anspruch 1, mit einer Tarierfeder (15), dadurch gekennzeichnet, dass die aus Temperaturänderungen resultierenden Verschiebungen der konsolseitigen Einspannstelle der Tarierfeder zur Erzeugung von die Saitenaussteuerung beeinflussenden Kräften herangezogen werden.

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