DE2531672C3 - Massen- und Kraftmeßgerät - Google Patents
Massen- und KraftmeßgerätInfo
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- G01G3/16—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing measuring variations of frequency of oscillations of the body
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Massen- und Kraftmeßgerät mit einem Gestell, einem
Lastträger und einem Meßsystem, bei welchem die zu messende Größe mittelbar auf die Spannung zweier
durch elektronische Mittel erregter, querschwingender, vorgespannter Saiten einwirkt, so daß deren dadurch
veränderte Frequenzen zur Berechnung dieser Größe in einer Auswertungsvorrichtung dienen, wobei die beiden
Saiten, ein erstes Übertragungsorgan zur Übertragung
einer Vorspannkraft und ein zweites Übertragungsorgan zur Übertragung einer von der zu messenden
Größe abhängigen Kraft an einem Kraftverteiler befestigt sind.
Meßgeräte dieser Gattung sind bekannt. Das Schweizer Patent ·?69 973 beschreibt ein solches als
Waage verwendetes Gerät, bei welchem zwei parallele, senkrecht angeordnete Saiten durch das Gewicht einer
Vorspannmasse über ein erstes senkrechtes Übertragungsorgan und einen als Verteiler dienenden Hebel
vorgespannt und über ein zweites senkrechtes Übertragungsorgan und den Hebel durch eine von der zu
messenden Größe abhängige Kraft in unterschiedlichem Maße zusätzlich belastet werden. Weiter beschreibt
das Schweizer Patent 4 47 653 ein Massen- und Kraftmeßgerät derselben Gattung, bei welchem die
zwei Saiten und die zwei Übertragungsorgane sternförmig angeordnet sind, so daß t>
Verteilung der erwähnten Kräfte auf die zwei Saiten durch die Richtung dieser zwei Kräfte bezüglich jener der zwei
Saiten bestimmt wird. Der zentrale Körper, an welchem die zwei Saiten und die zwei Übertragungsorgane
befestigt sind, dient lediglich als Einspannkopf.
Bei den bekannten Geräten kann die Einstellung des Übertragungsverhältnisses der beiden Kräfte auf die
beiden Saiten über den Verteiler vorgenommen werden. Im erstgenannten Gerät erfolgt diese Einstellung durch
Veränderung der Abstände zwischen den vier parallel zueinander angeordneten Elementen, nämlich den zwei
Saiten und den zwei Übertragungsorganen. Mit anderen Worten erfolgt diese Einstellung durch Variieren von
Hebelarmverhältnissen. Um eine feine Einstellung zu verwirklichen, müssen naturgemäß diese Hebelarme
lang genug sein, d. h., eine gewisse Masse aufweisen.
Dadurch wird aber das ganze Gerät auf Erschütterungen empfindlich, es sei denn, daß die vier an der
Messung nicht beteiligten Freihnitsgrade durch Lenker ausgeschaltet werden und das Massenträgheitsmoment
des Hebels in der Saitenebene durch einen zweiten Hebel kompensiert wird.
Eine Lösung zur Beseitigung dieses Nachteils bietet das zweite Gerät. Die Justierung erfolgt mittels
Veränderung der Richtung der zwei Kräfte bezüglich der zwei nicht parallelen Saiten. Eine Feinjustierung der
Winkel kann aber nur durch eine Verlängerung der zwei Saiten und der zwei Kraftübertragungsorgare erzielt
werden, wodurch saitentechnische Probleme entstehen, die zu einer Einschränkung der Leistungen der Waage
führen können. Auch die geometrische Unvollkommenheit der Teile kann die statische Kennlinie des Gerätes
störend beeinflussen. Vor allem kann eine exzentrische Befestigung der Übertragungsorgane an dem zentralen
Körper eine lastabhängige Verdrehung dieses Körpers bewirken. Diese Verdrehung verursacht nur dann
keinen Fehler, wenn eine Kompensation durch eine entsprechende Winkeleinstellung vorgenommen wird,
was zu größeren Justierbereichen führt. Das Ersetzen eines materiellen Verteilers durch eine Anordnung von
drah'.förmigen Übertragungsorganen hat den Vorteil, das Gerät Erschütterungen gegenüber verhältnismäßig
unempfindlich zu machen. Die Masse des den Einspannkopf bildenden zentralen Körpers ist wesentlich kleiner
als die Masse des Verteilers des erstgenannten Gerätes. Diese Eigenschaft des Verteilers geht jedoch für die
Waage verloren, sobald das Gewicht der Vorspannmasse oder die von der zu messenden Größe abhängige
Kraft über eine mit Masse behaftete Übertragungskette, d. h_ über eine Anzahl von aneinander angeschlossenen
massiven Übertragungselementen auf die b'-iden Saiten übertragen werden.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bestand darin, unter Anwendung des z. B. aus »Hütte«,
1955, Bd. 1, S.661-662, bekannten Prinzips der statischen Bestimmtheit, Mittel zu schaffen, die eine
feinere Justierbarkeit als jene bekannter Geräte, und bei Geräten mit Übertragungsketten eine Vereinfachung
der Gesamtkonstruktion bei höchster Unempfindlichkeit Bodenerschütterungen gegenüber erlauben.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Verteiler von den zwei Saiten und von mindestens
einem Lenker bezüglich der Vorspannkraft und der von der zu messenden Größe abhängigen Kraft dem Gestell
gegenüber statisch bestimmt geführt ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungrjegenstandes schematisch dargestellt. Es
zeigen F i g. I bis 5 je ein Ausführungsbeispiel,
F ί g. 6 und 7 je eine Variante zu F i g. 5,
F i g. 8 eine Variante zu F i g. 7 und
F i g. 9 eine schematische Darstellung eines Verteilers
und seine; Führungsorgane.
In Fig. I ist ein erstes Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigt eine Tischwaage. Alle Organe befinden
sich im wesentlichen in der Zeichnungsebene. Diese Tischwaage weist ein Gestell 1 auf, an welchem ein
Lastträger 2 mittels Lenker 3 parallel und senkrecht geführt is:. An dem Lasttiäger 2 ist ein knickfester Stab
4 mit zwei Drehgelenken 5 angebracht. Das untere Ende dieses Stabes 4 ist mit einem Verteiler 6 verbunden, der
an einem Lenker 7 aufgehängt ist, der am Gestell 1 befestigt ist. Dieser Lenker 7 besteht aus einem
zugfesten Draht. Er ist schräg angeordnet und macht mit der Horizontalen einen Winkel von 50 bis 85°. Am
Gestell 1 sind ferner zwei gleiche horizontale Saiten 8 befestigt, deren Enden mit dem Verteiler 6 verbunden
sind. Zwischen den Saiten 8 sind Erreger- und Abnehmerköpfe 9 angeordnet, die in bekannter Weise
mit einer Auswertungs- und Anzeigevorrichtung 10 verbunden sind. Am Gestell 1 ist ein zweiarmiger Hebel
11 schwenkbar gelagert. An seinem im wesentlichen horizontalen Arm ist eine Vorspannmasse 12 befestigt.
Der im wesentlichen ",rtikale Arm des Hebels 11 ist mittels eines Drahtes 13 mit dem Verteiler 6 verbunden.
Das Gewicht der Vorspannmasse 12 erzeugt die auf den Verteiler 6 wirkende Vorspannkraft, Dj der Draht 13 in
der horizontalen Symmetrieebene zwischen den beiden Saiten 8 liegt, verteilt sich die durch den Draht 13
wirkende Vorspannkraft gleichmäßig auf die beiden Saiten 8, die somit stets unter Zug bleiben. Der Lenker 7
wird von dieser Vorspannkraft nicht belastet. Die Masse 14, deren Größe ermittelt werden soll, wird auf den
Lastträger 2 aufgelegt. Ihr Gewicht wird vom Stab 4 als Meßkraft auf den Verteiler 6 übertragen. Diese
Meßkraft wird vom Lenker 7 und von den beiden Saiten 8 aufgenommen, und zwar so, daß auf den Lenker 7 eine
Zugkraft wirkt, während die beiden Saiten 8 unter der Wirkung einer horizontalen Kraft stehen, deren
Wirkungsgerade durch den Schnittpunkt 15 der Achsen des Stabes 4 und des Lenkers 7 verläuft. Die vertikale
Komponente der Zugkraft im Lenker 7 ist gleich und entgegengesetzt der vom Stab 4 übertragenen Meßkraft,
und die horizontale Komponente dieser Zugkraft im Lenker 7 ist gleich der erwähr vn, auf die Saiten 8
wirkenden, horizontalen Kraft. Lcizierc wirkt nicht gleichmäßig auf die beiden Saiten 8. Sie teilt sich in zwei
ungleiche Komponenten nach Maßgabe der Höhe des Schnittpunktes 15 über den horizontalen Ebenen durch
jede Saite. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird die obere Saite 8 zusätzlich zur Vorspannung belastet
und die untere, in kleinerem Ausmaß, entlastet. Im ganzen Meßbereich bleibt diese Entlastung stets kleiner
als die Vorspannung, so daß die unsere Saite 8 stets unter Zug bleibt. Somit sind alle drei Führungsorgane
des Verteilers 6, nämlich der Lenker 7 und die Saiten 8, für den ganzen Meßbereich stets unter Zug. Der
Verteiler 6 ist somit bezüglich der Vorspannkraft und der Meßkraft dem Gestell 1 gegenüber von den Saiten 8
und dem Lenker 7 statisch bestimmt geführt.
Wegen der beschriebenen Anordnung des Lenkers 7 (großer Winkel mit der Horizontalen) wird die vom
Stab 4 übertragene Meßkraft untersetzt a'jf die Saiten 8
übertragen.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist eine weitere
T'schwaage dargestellt, bei welcher die Saiten 8, die
Erreger- und Abnehmerköpfe 9 und der Hebel 11 mit der Vorspannmasse 12 nicht mehr an dem Gestell 1,
sondern an dem Lastträger 2 befestigt sind. Der Verteiler 6 ist in diesem Ausführungsbeispiel länger
ausgebildet und im wesentlichen horizontal angeordnet. Er ist mittels eines Lenkers 16, bestehend aus einem
Stab mit zwei Drehgelenken, mit dem Lastträger 2 verbunden. Dieser Lenker 16 dient der statisch
bestimmten Führung des Verteilers 6 dem Lastträger 2 gegenüber.
Ein weiterer Lenker 17, ebenfalls bestehend aus einefn Stab mit zwei Drehgelenken, verbindet den
Verteiler 6 mit dem Gestell 1. Dieser Lenker 17 dient mit den beiden Lenkern 3 zur statisch bestimmten
Führung des Lastträgers 2 gegenüber dem Gestell 1. Er dient aber auch zur Belastung des Verteilers 6 durch die
Meßkraft.
Abgesehen ve.ι der inversen Schaltung der Waage
unterscheidet sich diese Ausführung von derjenigen nach Fig. 1 auch durch die geometrische Anordnung
verschiedener Elemente. Die Saiten 8 schließen unter sich einen stumpfen Winkel ein. Der Draht 13, der
entsprechend der Winkelhalbierenden des Saitenwinkels durch den Schnittpunkt 18 der Achsen der beiden
Saiten 8 verläuft, überträgt dis Vorspannkraft gleichmäßig, aber übersetzt auf die beiden Saiten 8. Das Gewicht
der zu bestimmenden Masse 14 belastet den Verteiler 6
über den senkrechten Lenker 17. Diese Belastung, d. h.
die Meßkraft, wird von dem Lenker 16 und von den Saiten 8 aufgenommen. Da der Lenker 16 ebenfalls
senkrecht ist, ist die vektorielle Summe der zwei auf die Saiten 8 wirkenden, von der Meßkraft erzeugten Kräfte
eine senkrechte Kraft mit Wirkungsgerade durch den Schnittpunkt 18. Der Betrag dieser Kraft hängt von der
horizontalen Lage dieses Schnittpunktes 18 bezüglich der Lenker 16 und 17 ab.
Bei den in diesen Ausführungsbeispielen gewählten Längen- und Winkelverhältnissen wird die Meßkraft
untersetzt auf die Saiten 8 übertragen. Dabei wird die untere Saite 8 zusätzlich zur Vorspannkraft belastet, die
obere in kleinerem Ausmaß entlastet. Durch Änderungen der relativen Anordnung dieser Elemente können
andere Verteilungen der Meßkraft erhalten werden. Wie im ersten Ausführungsbeispiel, wird auch hier der
Verteiler 6 bezüglich der Vorspannkraft und der entsprechend der Winkelhalbierenden des Saitenwinkels
durch den Schnittpunkt 18 ihrer Achsen verläuft. Die Druckfeder 29 erzeugt somit die gleichmäßig auf
den Saiten 8 verteilte Vorspannkraft. Da also diese Vorspannkraft von einer Feder erzeugt wird, könnte das
beschriebene Gerät als ein als Waage dienendes Kraftmeßgerät bezeichnet werden.
Der Verteiler 6 ist ferner mittels eines drahtförmigen Lenkers 30 mit dem Haupthebel 25 verbunden. Der
Verteiler 6 samt dem Haupthebel 25 mit Gegengewicht 28 und Waagschale 19 stützt sich auf das Gestell 1 über
Schneiden 31, 32 und eine Stelze 33. Durch diese Anordnung werden Haupthebel 25 und Verteiler
bezüglich des Gestells 1 statisch bestimmt geführt. Der Verteiler 6 wird über die Stelze 33 von der Meßkraft
belastet. Die Schneiden 31, 32 sind übereinander angeordnet, so daß sie mit der Stelze 33 einem
[VieDKrail ueiri VJcSicll 1 gcgcnüucr SiaiiSCn L/CSiiiTiiTii
geführt, und zwar von den beiden Saiten 8 und den beiden Lenkern 16,17.
Der Lenker 17 kann eine gewisse Weichheit in axialer Richtung aufweisen. Er könnte durch eine harte Feder
ersetzt werden. Dadurch wäre die Vorspannmasse 12 härter mit dem Lastträger 2 verbunden als der
Lastträger 2 mit dem Gestell 1. Dadurch entstehen bekanntlich erschütterungstechnische Vorteile.
In Fig. 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel einer
Tischwaage dargestellt. Der Lastträger 2 ist durch eine Lastschale 19 ersetzt, die in ihrem Aufhängepunkt an
dem als Übertragungsorgan dienenden vertikalen Draht 20 von einem ein/igen Lenker 3 dem Gestell 1
gegenüber geführt wird. Die Vorspannmasse 12 ist ebenfalls mittels eines einzigen Lenkers 21 dem Gestell
1 gegenüber geführt. Sie ist an einem Drahtzug 22, 23 aufgehängt, an welchem der als Übertragungsorgan
dienende horizontale Draht 13 angeschlossen ist. Durch passende Wahl der Neigung des Teils 23 des Drahtzuges
22, 23 kann das Übertragungsverhältnis, mit welchem das Gewicht der Vorspannmasse auf den Verteiler 6
übertragen wird, eingestellt werden. Die resultierende.
auf den Verteiler 6 wirkende Vorspannkraft ist gleichmäßig auf beide horizontal angeordnete Saiten 8
verteilt. Der Lenker 7 ist in diesem Ausführungsbeispiel derart angeordnet, daß sein Winkel mit der Horizontalen
kleiner als 45" ist. Das Übertragungsverhältnis der Meßkraft - d. h. der im Draht 20 wirkenden Kraft auf
die beiden Saiten 8 wird dadurch entsprechend erhöht. Das Gestell 1 und der Verteiler 6 sind mit
Einspannköpfen 24 für die Einspannung der Saiten 8 versehen, die in bekannter Weise zur Vermeidung von
störenden Schwingungskopplungen im Bereich der Saitenfrequenzen als Tiefpaßfilter ausgebildet sind. Der
Verteiler 6 ist von den beiden Saiten 8 und vom Lenker 7 statisch bestimmt geführt.
Im Ausführungsbeispie! nach F i g. 4 ist eine zweistufige
Analysenwaage dargestellt. Ein Haupthebel 25 ist mittels eines drahtförmigen, vertikalen Lenkers 26 und
einem stabförmigen. horizontalen Lenker 27 mit dem Gestell 1 verbunden. Er trägt an einem Ende eine
Lastschale 19 und am anderen Ende ein Gegengewicht 28. Die beiden Saiten 8 und die Erreger- und
Abnehmerköpfe 9 sind an diesem Haupthebel 25 befestigt. An ihrem anderen Ende sind die einen spitzen
Winkel einschließenden Saiten 8 an einem Teil des im wesentlichen horizontal angeordneten Verteilers 6
befestigt. Zwischen dem Haupthebel 25 und dem Verteiler 6 ist eine unter Druck vorgespannte
Druckfeder 29 angeordnet, deren Wirkungsgerade
— η ^»U ♦ η rt Ι η η L ft I r
eine zweite Lage der Stelze 33 dargestellt, in welcher sie zwischen zwei weiteren Schneiden 34, 35 angeordnet
werden könnte. Diese Verlegung der Stelze 33 entspricht einer Änderung des Übertragungsverhältnisses
der Last auf die Saiten 8. d. h. des Verhältnisses zwischen der Last und der auf den Verteiler 6 wirkenden
Meßkraft, sowie des Verhältnisses dieser Meßkraft und der Belastung der Saiten 8. Die auf die Lastschale t9
wirkende Last besteht aus der zu bestimmenden Masse 14 sowie aus einem Teil eines Gewichtssatzes 59. Mit
einer passenden, nicht dargestellten Automatik bekann ter Bauart kann das beschriebtne Meßgerät als
zweistufige Analysenwaage eingesetzt werden.
Betrachtet man den Haupthebel 25 und den Verteiler 6 als eine Einheit, so wird diese von dem senkrechter
Lenker 26. dem horizontalen Lenker 27 und dei senkrechten Stelze 33 geführt. Die Meßkraft, die der
Verteiler 6 über die Stelze 33 belastet, wird von der Lasi erzeugt. Der Wirkungsarm dieser Last bezüglich de;
Lenkers 26 ist wesentlich größer als der Wirkungsarn· der Rückwirkung über die Stelze 33 bezüglich de1
gleichen Lenkers 26. Die Stelze 33 trägt daher eine senkrechte Kraft, die Meßkraft, die im Verhältnis dei
erwähnten Wirkungsarme größer als die Last ist. Dei horizontale Lenker 27 bleibt dabei unbelastet. Betrach
tet man nun den Haupthebel 25 als mit dem Gestell I fest verbunden, so ist er durch die senkrechte Meßkraf
über die Stelze 33 belastet, aber nicht geführt. Da dei Lenker 30 senkrecht ist, erzeugt die ebenfalls senkrech
te Kraft durch die Stelze 33 zwei auf die Saiten f wirkende Kräfte, deren vektorielle Summe eine
senkrechte Kraft mit Wirkungsgerade durch Jer Schnittpunkt 18 ist. Da der horizontale Abstand dei
Achse des Lenkers 30 zum Schnittpunkt 18 wesentlicl kleiner als der Abstand dieser Achse zur Stelze 33 ist, is
die vektorielle Summe der Kräfte, die auf die Saiten 1 wirken, d. h. die senkrechte Kraft durch den Schnitt
punkt 18, wesentlich größer als die ebenfalls senkrecht! Meßkraft. Infolge des spitzen Winkels der Saiten 8 is
diese Kraft durch den Schnittpunkt 18 stark übersetz auf die beiden Saiten 8 übertragen. Mit der gewählte:
Anordnung wird die linke Saite 8 zusätzlich belastet um die rechte Saite 8 in schwächerem Ausmaß entlastet.
In F i g. 5 ist ein fünftes Ausführungsbeispiel darge
stellt, das als Tischwaage verwendet wird. Die Schaltun der Hauptelemente entspricht derjenigen der Fig.
Das Gestell 1 und der Verteiler 6 sind mit Einspannköp fen 24 bzw. 36 versehen, um die Saiten 8 einzuspannei
Das Gewicht der an dem schwenkbar gelagertei zweiarmigen Hebel 11 befestigten Vorspannmasse 1
wird mittels eines als t Ibertragungsorgan dienenden
Siiibes 37 au' den Finspannkopf 36 des Verteilers 6
übertragen. Der Lastträger 2 ist über eine zur Kraftübertragung ti··.nt-nilc I eder 38 mit dem Verteiler
h verbunden, sei daß d.is (iewichl der Müsse 14 über
(l(, ,e Feder 38 mil den Verteiler 6 einwirkt, /wischen
dem l.iisiiriiger 2 und dem CIcMeII I ist ein viskoser
Dampfer 34 vorgesehen, Fin anderer viskoser Dampfer
40 ist /wischen der Vorspannmasse I? -ind dem CJeMeII
I vorgesehen. Der Hebel Il weist eine Verjüngung 41
auf. die wie eine Blattfeder wirkt, so daß die statisch
bestimmte I ührung der Vorspannmassi· 12 bezüglich
des Gestells I weich ist. Die Keder 38. die Dampfer 39,
40 und die Verjüngung 41 dienen der Ausfiltrierung der
hochfrequenten Anteile der auf die Saiten 8 wirkenden Kräfte. Der Verteiler 6 isl von dem Lenker 7 und den
hiMiliMi S;iili-n H hi'/iiplich der Vrirsn:innkr:ifl im St;ih 17
und der Meßkraft über die leder 38 dem GcMeII I gegenüber statisch geführt.
I i g. b zeigt eine Variante der Ausführung nach
I i g. 1J. bei welcher als I .enker zwischen dem Verteiler 6
und dem Gestell I nicht mehr ein drahiförmiger Lenker
7. wie in I·' i g. 5. sondern der senkrechte Arm des Hebels
II dient. Der Verteiler 6 ist dann von diesem Arm und
von den beiden Saiten 8 geführt.
I'i g. 7 zeigt eine schaubiklliche Ansicht einer Variante der Ausführung nach F i g. 5, bei welcher der
Lastträger schematisch durch eine Lastschale 19 d rgcstellt ist. Der Verteiler 6, der Lenker 7 und die
Saiten 8 und der Stab 37 sind horizontal angeordnet. Die Last 14 wird über einen drahtförmigcn Lenker 42 auf
den Verteiler 6 übertragen. Der Stab 37 weist an einem linde einen als Gelenk dienenden Stift 43 und am
anderen Finde eine als Gelenk dienende, in einer vertikalen F.bcnc angeordnete Blattfeder 44 auf. Ferner
sind zwei senkrechte Lenker 45, 46 vorgesehen, die zusammen mit dem Stab 37 die Höhe des Verteilers 6
statisch bestimmen. Der Verteiler 6 ist bezüglich der Vorspannkraft im Stab 37 und der Meßkraft im Lenker
42 nur von dem Lenker 7 und den beiden Saiten 8 dem Cicstell J gegenüber statisch bestimmt geführt.
F i g. 8 zeigt eine weitere Variante zu F i g. 5 und 7. In
dieser Ausführung ist der drahtförmige Lenker 24 der
ΙΊ g. 7 durch einen Zugstab 47 ersetzt, der an einen" l.nde einen Stifl 48 und am anderen Fnde eine in einet
vertikalen Fbcne ungeordnete Blattfeder 49 al· Fndgclcnke aufweist. Unter dem I inspannkopf 36 isl
s ferner ein einziger vertikaler Lenker 50 (an Stelle der
zuei Lenker 45, 4h) vorgesehen. Die Höhe cle>
Verteilers 6 ist jetzt von den Stäben J7 und 47 und voir
Lenker 50 statisch bestimmt.
In beiden Aiisführungsbcispiclcn (Fig. 7 und 8
,o dienen die Lenker 45, 46 und die Blattfeder 44 de*
Stabes 37 bzw. der Lenker 50 und die Blattfedern 44 line
49 zur statischen Führung des Verteilers 6 bezüglich der Vorspannkraft im Stab 37 und der Meßkraft im Lenket
24 bzw. im Stab 47 nicht. Diese Flcmcntc diener
,5 lediglich der statischen Führung des Verteilers 6 ir
vertikaler Richtung.
In F'i L'. 4 ist schematise!"! die Anordnung eine?
geradlinigen Verteilers 6, seiner Führungsorgane sowie der Kraftübertragungsorgane der Waage erläutert. Dei
geradlinige, horizontale Verteiler 61 ist durch seini
Achse dargestellt. Die Vorspannkraft wird über cir erstes Übertragungsorgan 51 und die Meßkrafl über eir
zweites Übertragun^sorgan 52 auf den Verteiler f übertragen. Beide Kräfte sind senkrecht gerichtet. Zui
statisch bestimmten Führung des Verteilers 6 bezüglich
dieser Kräfte dem nicht dargestellten Gestell gegenüber reichen vier Führuriiisorgane. da die Drehung des
Verteilers 6 um die eigene Achse nicht berücksichtigt wird. Als Führungsorgane dienen die zwei Saiten 8 und
zwei Lenker 53, 54, die in zur Verteilerachse orthogonalen Ebenen 55, 56 angeordnet sind. Die
Lenker 52, 54 sind horizontal im gleichen Quadrant angeordnet. Die Saite 8 in der Ebene 56 macht mit der
Horizontalen einen kleineren Winkel als die andere Saite 8 in der Ebene 5'5. Die Anschlußpunkte 57 bzw. 58
der Übertragungsorgane 5t bzw. 52 sind unsymmetrisch
bezüglich der beiden Saiten 8 vorgesehen.
Die Vorspannkraft wird gleichmäßig und die Meßkraft ungleichmäßig, /·.. B. im Verhältnis 3 : - I, auf die
Saiten 8 verteilt. Gleichzeitig werden diese beiden aul den Verteiler 6 wirkenden Kräfte übersetzt auf die
Saiten 8 übertragen, und zwar die Meßkraft stärket übersetzt als die Vorspannkraft.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
Claims (10)
1. Massen- und Kraftmeßgerät ;nit einem Gestell, einem Lastträger und einem Meßsystem, bei
welchem die zu messende Größe mittelbar auf die Spannung zweier durch elektronische Mittel erregter,
querschwingender, vorgespannter Saiten einwirkt, so daß deren dadurch veränderte Frequenzen
zur Berechnung dieser Größe in einer Auswertungsvorrichtung dienen, wobei die beiden Saiten, ein
erstes Übertragungsorgan zur Übertragung einer Vorspannkraft und ein zweites Übertragungsorgan
zur Übertragung einer von der zu messenden Größe abhängigen Kraft an einem Kraftverteiler befestigt
sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteiler (6) von den zwei Saiten (8) und von
mindestens einem Lenker (7 bzw. 17) bezüglich der Vorspannt« ift und der von der zu messenden Größe
(14) abhängfgen Kraft dem Gestell (1) gegenüber statisch bestimmt geführt ist.
2. Massen- und Kraftmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteiler (6)
mittels der beiden Saiten (8) und eines ersten Lenkers (7 bzw. 17) mit dem Gestell (1) und mittels
der beiden Saiten (8) und eines zweiten Lenkers (16) mit dem Lastträger (2) verbunden ist.
3. Massen- und Kraftmeßgerät nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Übertragungsorgan
G7) aus einem Stab besteht, der als Endgelenke an einem Ende einen Stift (43) und am
anderen, mit dem Ves teiler (b) verbundenen Ende
eine in einer vertikalen cbv-ne angeordnete Blattfeder
(44) aufweist.
4. Massen- und Kraftmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ubertragungsorgan
aus einem Stab (47) besteht, der als Endgelenke an einem Ende einen Stift (48) und am
anderen, mit dem Verteiler (6) verbundenen Ende eine in einer vertikalen Ebene angeordnete Blattfeder
(49) aufweist.
5. Massen- und Kraftmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Übertragungsorgane (51, 52) in der gleichen Ebene angeordnet
sind und daß mindestens eine der beiden Saiten (8) in einer anderen Ebene (55 bzw. 56) liegt.
6. Massen- und Kraftmeßgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebene (55 bzw. 56)
der Saite (8) orthogonal zur Ebene der Übertragungsorgane (51,52) ist.
7. Massen- und Kraftmeßgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der
Saiten (8) und mindestens eines der Übertragungsorgane (51 bzw. 52) zueinander windschief angeordnet
sind.
8. Massen- und Kraftmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der
Saiten (8) und mindestens ein Lenker (53 bzw. 54) in der gleichen Ebene (55 bzw. 56) liegen.
9. Massen- und Kraftmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteiler (6)
mittels der beiden Saiten (8) und eines Lenkers (30) mit einem eine Lastschale (19) tragenden Haupthebel
(25) verbunden ist, der über einen Lenker (26,27) unmittelbar mit dem Gestell (1) verbunden ist und
daß der Verteiler (6) über einen weiteren Lenker mit dem Gestell (1) unmittelbar verbunden ist.
10. Massen- und Kraftmeßgerät nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Lenker aus einer am Gestell (1) vorgesehenen Schneide (32 bzw.
34), einer zweiten über dieser Schneide (32 bzw. 34) angeordneten, am Verteiler (6) befestigten Schneide
(31 bzw. 35) und einer zwischen diesen Schneiden (31, 32 bzw. 34, 35) angeordneten vertikalen Stelze
(33) besteht.
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Owner name: WIRTH GALLO PATENT AG, 8032 ZUERICH, CH |
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