DE2316862C2 - Saitenmeßgerät - Google Patents

Saitenmeßgerät

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DE2316862C2 DE19732316862 DE2316862A DE2316862C2 DE 2316862 C2 DE2316862 C2 DE 2316862C2 DE 19732316862 DE19732316862 DE 19732316862 DE 2316862 A DE2316862 A DE 2316862A DE 2316862 C2 DE2316862 C2 DE 2316862C2
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Description

14. Saitenmeßgerät nach Anspruch!, dadurch stenMöglichkeiten.
gekennzeichnet, daß zur Einstellung des Aussteuer- Saitenmeßgeräte mit Federn sind zwar bekannt
Verhältnisses der beiden Saiten (S, bzw. S2) ein Hebel (CH-PS 4 47 653 und 4 92 961), wobei die Federn jedoch
durchweg so angeordnet sind, daÜ sie über ein gemeinsames Koppelelement beide Saiten mit dem Lastaufnehmer verbinden. Soweit eine einzelne an einer Saite angreifende Feder bekannt ist (CH-PS 4 47 653), ist diese mit einer Dämpfung ausgestattet und die Anordnung nur für die Erzielung der Dämpfung der Waagschalenbewegung offenbart.
Zur Erzielung einer gewünschten, insbesonders linearen Relation zwischen der Last am Lastaufnehmer und der Saiten-Querschwingungsfrequenz sieht ein älterer Vorschlag (DE-PS 22 19 727) vor, zwischen dem Lastaufnehmer und der Saite bzw. den Saiten elastische Mittel zur Kraftübertragung zu dem Zweck einzuschalten, daß der Lastaufnehmer einen lastabhängigen Weg ausführen kann und durch eine auf den Lastaufnehmer einwirkende Magnetanordnung eine zusätzliche wegabhängige Kraft zu schaffen, die za der gewünschten Last-Frequenz-Relation führt. Die Entkopplung mehrerer Meßsaiten eines Geräts wurden bei diesem älteren Vorschlag weder hinsichtlich ihres Vorteils erkannt, noch angestrebt.
Versuche mit Zweisaitensystemen haben gezeigt, daß sich durch die erfindungsgemäßen Entkopphingen 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 das elastische Glied 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 Satten 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. Insbesondere bei der Verwendung von Schraubenfedern als elastische Glieder kann es zweckmäßig sein, wenigstens eines davon in mehrere Teilglieder zu unterteilen. Dadurch bietet sich die Möglichkeit, eine besonders fein wirkende Justierung der Empfindlichkeit der Anordnung wie das Übersetzungsverhältnis 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, ergibt sich nun der zusätzliche Vorteil, daß mit einfachen Mitteln wirkungsvolle Kompensationsmöglichkeiten geschaffen werden können. So ist eine Weiterbildung der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß den Saiten und/oder einer etwa vorhandenen Tarierfeder mechanische iCorrekturglieder zugeordnet sind, welche ergänzend zum Temperaturverhalten der federelastischen Glieder temperaturabhängige Änderungen der Saitenlänge und/oder -spannung kompensieren.
Weitere Ausbildungen der Erfindung betreffen die Anwendung als Massenmesser und sind gekennzeichnet, durch die Aufspaltung in zwei jeweils eine Saite aufweisende Teile, welche über elastische Glieder oder über ein Magnetsystem miteinander gekoppelt sind.
ίο Einige vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen näher beschrieben. In den schematischen Figuren wird auf die Darstellung nicht relevanter Teile weitgehend 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 oberschalige Waagen mit Parallelogrammführung mit zwei schwingenden Saiten und vertikaler Anordnung von Saitin und Feder gewählt Jedoch gelten die Vorteile der Erfindung auch für andere Anwendungsgebiete, beispielsweise Meßzellen für Brückenwaagen oder Drehmomentmesser und Geräte mit beispielsweise drei Saiten und horizontalen Anordnungen von Saiten und Federn. In den Zeichnungen stellt dar
F i g. 1 eine erste, einfache Ausführungsform zur
jo Verdeutlichung des Grundgedankens der Erfindung und Fig.2—7 weitere Ausführungsformen, enthaltend vorteilhafte Weiterbildungen.
Gleiche bzw. prinzipiell gleiche Teile sind durchgehend mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Fig.!
Die Waage umfaßt in bekannter Weise eine Waagschale 10, die auf einem Träger 11 befestigt ist. Eine Parallelogrammführung weist zwei Lenker 12.12' auf, die den Träger 11 mit dem festen Teil der Waage (im folgenden kurz als Konsole bezeichnet) verbinden. Die Lenke·; 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 Halteelemente wurde verzichtet).
An einem zweiten Ausleger 14 greift eine gleichartige Anordnung an, bestehend aus Zugfeder F2 und Saite S2, wobei letztere wiederum an der Konsole ortsfest eingespannt ist Am Ausleger 13 kann ferner eine weitere Zugfeder 15 angeordnet sein, deren oberes Ende Ober eine Einrichtung zur Erhöhung oder Verringerung der Zugkraft durch Spannen bzw. Entspannen der Feder verfügt (angedeutet durch den vertikalen Doppelpfeil). Die Feder 15 dient dazu, die Grundlast abzustützen und gegebenenfalls Taragewichte auszugleichen.
Beim Wägevorga.g wird in bekannter Weise die Spannung in der Saite S\ erhöht und diejenige in der Saite S2 erniedrigt. Dabei bewirken die Federn F\ und F2, neben der Kraftübertragung auf die Saiten und neben der elastischen Aufnahme der Auslenkung der Waage
bb (10 und 11) unter Last, die eingangs erwähnte schwingungsmäßige LiMkopplung der Saiten sowohl gegeneinander als auch gegenüber den beweglichen Teilen (10—14) der Waage. Außerdem ermöglichen sie,
je nach der Wahl der Federkonstanten, eine Beeinflussung der Aussteuerung beider Saiten, d. h. der Lastverteilung. Schließlich ist mit ihrer Hilfe eine Einstellung der Vorspannkraft möglich sowie, durch Wahl einer entsprechenden Kennlinie der Federn, eine -. zusätzliche Steuerung der Eigenfrequenz der Saiten.
Üblicherweise wird zur Auswertung entweder die Differenz der beiden Saitenfrequenzen (f\ — h) oder auch deren Quotient (Ulli) herangezogen.
Wird mit der Frequenzdifferenz gearbeitet, so wird ι» durch Verwendung zweier identischer Koppelfedern (F\. F2) automatisch das aus Linearitätsgründen gewöhnlich bevorzugte Übersetzungsverhältnis von — 1 erhalten.
Wird der Frequenzquotient verwendet, so wird r, üblicherweise, aus demselben Grunde wie oben, das Übersetzungsverhältnis -Vi angestrebt. In diesem Falle müssen sich die Federkonstanten C| und C2 wie 3 : 1 verhalten.
Soll die Aussteuerung der Saiten variiert oder ji> fcineingestellt werden, so ist, insbesondere bei von — I (Differenz) oder — Vj(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 werden kann.
Zweckmäßigerweise werden Saiten aus Konstantmodullegierungen verwendet, also solche, bei denen sich Temperaturschwankungen nicht merklich auf das Schwingverhalten auswirken. Weist jedoch z. B. der to Elastizitätsmodul des Saitenmaterials einen großen Temperaturkoeffizienten auf, so ist es von Vorteil, die Grundlast weitgehend von der Tarierfeder 15 aufnphmen zu lassen; dadurch wird die Meßgenauigkeit im Arbeitsbereich weniger stark beeinträchtigt. j;
Fig.2
In der hier vorgestellten Ausführungsform ist die Feder F2 in zwei Teilfedern F2, und F22 aufgeteilt (es könnte grundsätzlich statt dessen auch die Feder F> unterteilt sein, in besonderen Fäileti 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 a Teilfeder F22 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 Aussteuerverhältnisses). Außerdem in ist das obere End·* dieser Feder mit einer — ebenfalls nicht näher dargestellten — Einrichtung 14a ;:ur Änderung des Auszuges der Feder (vertikaler Doppelpfeil) zur Feineinstellung der Empfindlichkeit versehen. Eine zweckmäßige Dimensionierang ergibt sich im Falle der Arbeit mit dem Frequenzquotienten beispielsweise durch die Wahl der Federkonstanten von c2i und C22 im Verhältnis von etwa 8 : !, wobei wiederum das Verhältnis der Federkonstanten von Ci zu (t2i + C22) von der Wahl des Übersetzungsverhältnisses abhängt bo (beispielsweise —'/>).
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 *>ϊ sowie des Aussteuerverhältnisses ergibt
Die Möglichkeit der Einstellung des Aussteuerverhältnisses durch Variation des Hebelarmes ist auch bei Verwendung einer ungeteilten Feder F2 gegeben.
Fig. 3
Dieses Ausführungsbeispiel unterscheide'! sich von dem nach Fig.2 zunächst dadurch, daß die zwei Teilfedern Fu und F22 konzentrisch angeordnet sind, was eine besonders kompakte Anordnung ergibt. Wiederum weisen die Teilfedern unterschiedliche Härten im Verhältnis von etwa 8:1 (cn : C22) auf. Zur Einstellung des Aussteuerungsverhältnisses dieiit hier ein Schraubkopf 17 zur Veränderung der Federkonstanten der Teilfeder F22. Dabei ist der Schraubkopf — und damit das obere Ende der Feder F22 mittels der Einstellvorrichtung 18 höhenverstellbar zur Feinjustierung der Empfindlichkeit. Eine Stellschraube 19 fixiert die Feder auf dem Schraubkopf.
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 22 auf. Mit dieser ist ein Balken 21 schwenkbar verbunden (Biegestelle 22a). An einem Ende des Balkens 21 ist das obere Ende der Feder Fj 1 angebracht, am anderen Ende ist ein Draht 23 fixiert, dessen unteres Ende mit dem starren Ausleger 13 verbunden ist. Ein weiterer Draht 24 ist einerseits an der Blattfeder 22, andererseits über einen Ausleger 25 am Träger Il befestigt. Die Drähte 23 und 24 sind an ihren Einspantistellen 26 verschieblich angeordnet und erlauben somit eine Justierung der wirksamen Abstände vom Drehpunkt (Biegestelle 22a)des Balkens 21.
Die Drähte 23 und 24 wirken als Koppelglieder, welche im Zusammenwirken mit den Koppelfedern Fi und F2] bzw. F22 eine Kompensation der Einflüsse von Temperaturschwankungcn auf die Saiten sowie die Saitenspannung bewirken. Dies gilt sowohl im Hinblick auf stationäre Temperaturverhältnisse als auch bezüglich dynamischer Störungen (aufgrund verschiedener Wärmetriigheiten der einzelnen Komponenten). Erstere wie letz'.ere können durch entsprechende Dimensionierung und Abstimmung der Materialwahl (z. B. hinsichtlich der temperaturbedingten linearen Ausdehnung der Drähte 23, 24 und der Koppelfedern Fi, F2) sowie durch die Justierung der wirksamen Abstände nahezu völlig ausgeglichen werden.
Eine weitere Korrekturmöglichkeit bezüglich störender Temperatureinflüsse besteht darin, die Längenausdehnung der zur Einspannung der Saiten Si, S2 dienenden Konsolteile zur Kompensation heranzuziehen. Beträgt z. B. das Aussteuerverhältnis beider Saiten -V3, entsprechend einem Federkonstantenverh^.ltnis der Koppelfedern Fi, F2 (c\ : C2) 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 Ausnutzung der Verschiebung der konsolseitigen Einspannpunkte der Saiten) gelten ähnlich auch für die Anwendung auf eine Tarierfeder (z. B. 15 in F i g. 1), da eine Änderung der Kraftwirkung der Tarierfeder beide Koppelfeldern und damit beide Saiten aussteuert. Somit
kann der Nullpunkt des Systems in bezug auf Temperaturänderungen stabilisiert werden.
F ig. 4
Dieses Ausführungsbeispiel weicht von den oben beschriebenen zunächst dadurch ab, daü die beiden Teilsysteme Si. F\ und Si, Fi direkt übereinander angeordnet und über einen gemeinsamen Ausleger 27 mit dem Träger 11 verbunden sind (prinzipiell könnte die Anordnung auch waagerecht vorgesehen sein).
Weiterhin sind hier zwischen den beiden Saiten je zwei zusätzliche Koppelelcmente 28, 28' und 29, 29' vorgesehen: Zwei Blattfedern 28, 28' sind in ihrer Mitte an die Koppelpunkte SrFi bzw. 52- Fj angeschlossen und nahe ihren äußeren Finden 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 Feuerkoristantender Federn.
Eine Vergrößerung der Kräfte in den Koppelfedern Fi. Fi infolge 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 Si. S? kompensiert werden, und es wird eine weitgehende Stabilisierung der Empfindlichkeit der Anordnung erreicht, da die zusätzliche verstärkende Kraft aus 28,28' auf beiden 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 entsprechend kleinerer linearer Ausdehnung ersetzt.
Die beschriebene Anordnung erlaubt es. je nach den speziellen Gegebenheiten beliebige Korrekturen der auf die Saiten wirkenden äußeren Kräfte im Sinne einer Erhöhung oder Erniedrigung bei Temperaturänderungen vorzunehmer;.
Eine weitere Variante wird in F i g. 4a gezeigt. Hier ist einer Koppelstelle 36 zwischen Parallelführung und Koppelfeder ein Bimetall-Doppelstreifen 37 als elastisches Korrekiurelement zugeordnet. Der Doppelstreifen 37 besteht aus einem Streifen 37a mit geringer Wärmedehnung und einem solchen (37ty mit größerer Wärmedehnung. Bei Erwärmung ergibt sich eine resultierende Korrekturkraft im Sinne einer vergrößerten Saitenspannung.
Fig. 5
Dieses Beispiel zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gerätes als Massenmesser. Wesentlich dabei ist daß die beiden Saiten Si, 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 Teilsystert.e sind durch eine Zugfeder 31 gekoppelt Diese greift einerseits an einem Ausleger 32 des Trägers It 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 Saite Si und Feder Fi an. Die Feder 31 ist hier gleich der Feder Fi ausgeführt und zweckmäßigerweise in ihren Einspannstelien justierbar, wie durch die Doppelpfeile angedeutet (vgl. hierzu auch die Erläuterungen zu F i g. 2).
Bei nicht gleichen Federn Fi und 31 kann am in (praktisch weglos arbeitenden) Hebel 33 das gewünschte Übersetzungsverhältnis für die Aussteuerung der Saiten eingestellt werden.
Fig. 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
m 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 üben dabei aufeinander eine abstoßende Kraft aus,
α die mit zunehmender, entsprechend begrenzter Auslenkung des Trägers 11 aus der Nullage zunimmt. Die hier zur Kopplung ausgenützte vertikale Komponente der Magnetkraft überlagert sich dabei der Wägelast.
Erläuternd ist hierzu anzuführen, daß in der Fig. 6
κι dargestellten Nullage der Permanentmagnete 35 und 35' abstoßende Gesamtkraft zwischen den Magneten zwar ihr Maximum erreicht, jedoch in dieser Stellung lediglich horizontal gerichtete Magnetkräfte wirken.
Dies ändert sich jedoch, wenn eine Laständerung eine
ι-, vertikale Verschiebung der Permanentmagnete 35, 35' bewirkt. Sobald sich die Magnete aus ihrer Nullage entfernen, treten vertikale Komponenten der Magnetkraft auf, deren Größe jeweils von dem Maß der Auslenkung bestimmt wird und bis zu dem Punkt wächst, an dem der Einfluß der quadratischen Abstands-Beziehung überwiegt und eine Abnahme dieser Größe bewirkt.
Fig. 7
\ Es kann vorteilhaft sein, die Führung des Lastaufnehmers indifferent zu justieren, also beispielsweise die Federkonstante einer Parallelführung zu eliminieren. Dadurch ist erreichbar, daß jene bei Temperaturschwankungen keinen Einfluß mehr auf die Koppel-
vi federkräfte ausübt, diese sich mithin in exakt gleichem Maße ändern. Das Gleiche gilt für die Federkonstante einer eventuellen Tarierfeder.
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 F i g. 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.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

Patentansprüche; (16 bzw, 21 bzw. 33) vorgesehen ist, wobei wenigstens der Angriffspunkt eines der beiden
1. Saitenmeßgerät mit einem beweglichen Lastauf- federelastischen Glieder (F, bzw. F3) zur Einstellung nehmer und mit wenigstens zwei vorgespannten, des wirksamen Hebelarms justierbar ist, Querschwingungen ausführenden Meßsaiten, wobei 5
jede Saite einzeln über wenigstens ein federelasti-
sches Glied mil dem Lastaufnehmer verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, daß zur schwin-
gungsmäßigen Entkopplung jeder Saite (S, bzw. S2) Die Erfindung betrifft ein Saitenmeßgerät mit einem
vom Lastaufnehmer (10—14) die Elastizität der io beweglichen Lastaufnehmer und mit wenigstens zwei
federelastischen Glieder (F1 bzw. Fj) mehrfach vorgespannten, Querschwingungen ausführenden Sai-
größer als diejenige der Saiten (Si bzw. 5?) ist ten, wobei jede Saite einzeln über wenigstens ein
2. Saitenmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch federelastisches Glied mit dem Lastaufnehmer verbungekennzeichnet, daß das elastische Glied eine auf den ist
Zug beanspruchte Schraubenfeder (F\ bzw. F2) ist 15 Solche Saitenmeßgeräte werden beispielsweise als
3. Saitenmeßgerät nach Anspruch 1. dadurch kraft- oder Massenmesser, aber auch als Längen- oder gekennzeichnet, daß das elastische Glied (F, bzw. F2) Dehnungsmeßgeräte eingesetzt wobei die Änderung direkt an einem Ende der jeweiligen Saite (S, bzw. der Schwingungsfrequenz der Saiten in Abhängigkeit S2) angeschlossen ist von der Änderung der Belastung (und damit der
4. Saitenmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch 20 Saitenspannung) ein Maß für diese bildet gekennzeichnet daß wenigstens eines der elasti- Eine wesentliche Voraussetzung für genaue Meßreschen Glieder (F, bzw. F2) Mittel (17) zur Justierung suitate bildet dabei eine gute Entkupplung der Saiten, der Federkonstanten aufweist um sowohl störende Fremdschwingungen von den
5. Saitenmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch Saiten fernzuhalten (passive Entkopplung) als auch gekennzeichnet daß wenigstens eines der elasti- 25 einen Energieabfluß aus der Saite, z. B. über Randstelschen Glieder in mehrere Teilglieder (F21 bzw. F22) lenanregung, zu vermeiden (aktive Entkopplung), unterteilt ist Hierzu wurde bereits vorgeschlagen, die Saiten über
6. Saitenmeßgerät nach Anspruch 5, dadurch speziell, beispielsweise als Kreisbiegeelemente, ausgegekennzeichnet, daß die Teilglieder unterschiedlich bildete Halteglieder mit dem festen Teil des Gerätes dimensioniert sind. 30 einerseits und mit dem beweglichen (Meß)-Teil anderer-
7. Saitenmeßgerät nach Anspruch 6, dadurch seits zu koppeln. Diese Anordnung liefert bereits gekennzeichnet daß die Teilglieder konzentrisch merklich bessere Ergebnisse, läßt jedoch noch Wünsche angeordnete Schraube-tfedem 'ind. offen, besonders bezüglich der Entkopplung zwischen
8. Saitenmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch Saiten und beweglichem Teil. Außerdem haben gekennzeichnet, daß es jeweils trne Saite aufweisen- 35 Versuche gezeigt, daß es bei Mehrsaitensystemen sehr de Teile umfaßt, welche über elastische Mittel (31) wichtig ist die einzelnen Saiten untereinander schwinmiteinander gekoppelt sind. gungsmäßig gut zu entkoppeln.
9. Saitenmeßgerät nach Anspruch), dadurch Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Saitenmcßgegekennzeichnet, daß es zwei jeweils eine Saite rät der eingangs genannten Art eine weilgehende aufweisende Teile umfaßt, welche über ein Magnet- 40 schwingungsmäßige Entkopplung vier Saiten sowohl system (35 bzw. 35') miteinander gekoppelt sind. untereinander als auch zwischen Saiten und Lastaufneh-
10. Saitenmeßgerät nach Anspruch I, dadurch mer zu erreichen, damit insbesondere eine Verbessegekennzeichnet, daß den Saiten und/oder einer etw.i rung der Stabilität der Schwingungsfrequenzen erzielt vorhandenen Tarierfeder (15) mechanische Korrek- wird.
turglieder (23, 24 bzw. 28, 28', 29, 29' bzw. 37) 45 Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden
zugeordnet sind, welche ergänzend zum Tempera- Erfindung bei einem Saitenmeßgerät der eingangs
turverhalten der federelastischen Glieder (F, bzw. genannten Art dadurch gelöst daß zur schwingmäßigen
F2) temperaturabhängige Änderungen der Saiten- Entkopplung jeder Saite vom Lastaufnehmer die
länge und/oder-spannung kompensieren. Elastizität der federelastischen Glieder mehrfach
11. Saitenmeßgerät nach Anspruch!, dadurch 50 größer als diejenigen der Saiten ist. gekennzeichnet daß auf die federelastischen Glieder Durch die erfindungsgemäße Ausbildung werden (F, bzw. F2) einwirkende Justiereinrichtungen (14a Stör- und Nebenresonanzen sowie Schwebungen, bzw. 18 bzw. 32a; zur Einstellung der Empfindlich- ps aktisch vollständig vermieden, welche sich bei keit vorgesehen sind. mangelhafter gegenseitiger Entkopplung zwischen den
12. Saitenmeßgerät nach Anspruch 1, bei welchem 55 beiden Saiten bei gleichen Nennfrequenzen zufolge der Lastaufnehmer eine elastische Parallelführung geringfügiger Abweichungen aufbauen könnten. Die aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (38) erzielte Entkopplung resultiert in einer Stabilität der zur Kompensation der Federkonstanten der Paral- Frequenzen, die, verglichen mit früheren Anordnungen, lelführung sowie einer etwa vorhandenen Tarierfe- um ein Mehrfaches größer ist.
der vorhanden sind, so daß sich bei Temperaturän- w Dabei wird das elastische Glied vorzugsweise durch
derungen die Kräfte der elastischen Glieder in eine auf Zug beanspruchte Schraubenfeder gebildet,
gleichem Maße ändern. Obwohl grundsätzlich auch andere elastische Elemente
13. Saitenmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch wie Kegelfedern, Knickfedern. Blattfedern etc. geeignet gekennzeichnet, daß wenigstens eines der elasti- sind, bieten Schraubenfedern speziell hinsichtlich ihrer sehen Glieder eine nichtlineare Kennlinie aufweist. 65 Dimensionen konstruktiv im allgemeinen die günstig-
DE19732316862 1972-12-08 1973-04-04 Saitenmeßgerät Expired DE2316862C2 (de)

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