DE2744328B2

DE2744328B2 - Massen- und Kraftmeßgerät

Info

Publication number: DE2744328B2
Application number: DE2744328A
Authority: DE
Inventors: Mario Dr. Gallo; Johannes Wirth
Original assignee: Wirth Gallo & Co Zuerich (schweiz)
Current assignee: Wirth Gallo and Co
Priority date: 1977-09-01
Filing date: 1977-10-01
Publication date: 1979-09-27
Also published as: DE2744328A1; AR212828A1; CA1090605A; SE7711726L; BE862871R; GB1566174A; AU513288B2; NL7711365A; ZA776352B; IT1113664B; DE2744328C3; MX144979A; AU3063977A; CH604149A5; US4163386A; FR2402194A2; DD135645A6; JPS5441769A

Description

Das Hauptpatent 25 31 672 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 Auswertungsyorrichtung 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. Der Verteiler ist 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.

Die im Hauptpatent beschriebenen Geräte sind allgemein für den Einsatz im Laden-, Handels- und Industriesektor bestimmt. Ihre Grundkonzeption entspricht hohen Anforderungen und ihre Herstellungskosten fallen dementsprechend. Will man jedoch Geräte dieser Gattung auch in anderen Gebieten, z. B. als Haushaltsgerät, verwenden, so sind die Anforderungen an die Geräte zum Teil verschieden, sie müssen aber auf alle Fälle billiger sein.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist es, ein Massen- und Kraftmeßgerät zu schaffen, das gegenüber bekannten Ausführungen weniger Teile enthält und somit billiger herzustellen ist. Unter Berücksichtigung der Anwendung sollen diese Geräte jedoch die gleiche Zuverlässigkeit und die gleiche Qualität wie die bekannten Geräte haben.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der am Gestell und am Kraftverteiler eingespannte Lenker elastisch, momentübertragend und auf Biegung vorgespannt ist, so daß er die Vorspannung erzeugt und auf den Kraftverteiler überträgt.

In der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 im Aufriß mit teüweisem Schnitt eine Ausführung als Waage,

F i g. 2 ein Schema der wirkenden Kräfte, und

F i g. 3 und 4 je eine Variante.

In F i g. 1 ist als Ausführungsbeispiel eine Tischwaage dargestellt. Alle Organe befinden sich im wesentlichen in der Zeichnungsebene.

Diese Tischwaage weist ein Gestell 1 auf, an welchem ein Lasttiäger 2 mittels Lenker 3 parallel und senkrecht geführt ist. Zwei Saiten 8 sind parallel zueinander angeordnet. Sie sind einerseits am Gestell 1 und andererseits an einem Kraftverteiler 6 befestigt. Letzterer ist über einen Lenker 7 mit dem Gestell 1 verbunden. Ein Draht 13 verbindet den Lastträger 2 mit dem Kraftverteiler 6. Erreger- und Abnehmerköpfe 9 sind mit einem Auswertungs- und Anzeigegerät 10 verbunden, das in bekannter Weise aus dem Verhältnis der beiden Frequenzen der Saite 8 die Größe der Masse 14 errechnet und anzeigt.

Der Lenker 7 besteht aus einem starren Hauptteil 70, der an seinen Enden zwei elastische Gelenke 71, 72 aufweist. Er ist am Gestell mittels des Gelenkes 71 und am Kraftverteiler 6 mittels des Gelenkes 72 derart eingespannt, daß diese Gelenke 71, 72 Kräfte und Momente auf den Kraftverteiler 6 übertragen.

Bei Waagen bekannter Bauart stehen allgemein die beiden Saiten 8 unter Vorspannung, vorzugsweise unter der gleichen Vorspannung für beide Saiten 8 Diese Vorspannung wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch eine vom Kraftverteiler 6 auf die Saiten ausgeübte Kraft erzeugt, deren Wirkungsgerade auf halbem Abstand zwischen den Saiten 8 waagerecht verläuft und deren Richtung von links nach rechts zeigt. Diese Kraft entspricht einer gleich großen und gleich gerichteten Kraft durch jedes Gelenk 71, 72 zusammen mit zwei verschiedenen Momenten über jedes Gelenk 71, 72. Durch passende Wahl der Härte und der elastischen Verbiegung der zwei Gelenke 7t, 72 können Betrag und Verteilung der Vorspannkraft auf die beiden Saiten 8 gewählt werden. Der Lenker 7 dient somit sowohl zur Übertragung der Vorspannkraft auf den Kraftverteiler 6 als auch zu deren Erzeugung.

Der als Übertragungsorgan der der zu messenden Masse proportionalen Kraft ζ) (Fi g. 2) dienende Draht 13 ist schräg angeordnet. Diese übertragende Kraft teilt sich im Punkt 73 in zwei Komponente Qi, Qi. Die erste, waagrechte, nach rechts gerichtete Komponente Q\ wirkt auf die untere Seite 8 und erhöht deren Spannung. Die zweite lotrechte, nach unten gerichtete Komponente Qi setzt am Punkte 74 an, dem Kreuzpunkt der Achse der oberen Saite 8 und der Symmetrieachse des Lenkers 7. Diese Komponente Qi teilt sich ihrerseits auch in zwei Komponenten Qn und Q_n. Die erste Komponente Qi\ ist eine waagrechte, nach links gerichtete Kraft, die die obere Saite 8 entlastet, und die zweite Komponente Q22 ist eine schräg nach unten gerichtete, entlang der Symmetrieachse des Lenkers 7 wirkende Kraft. Durch passende Wahl der Neigung des Lenkers 7 und des Drahtes 13 können der Betrag und die Verteilung der

Be- und Entlastung der Saiten 8 durch die Meßkraft, d. h. durch die Größe der zu messenden Masse 14 entsprechende Kraft (pgewählt werden.

Die Wirkungsgerade der schräg nach un'sn gerichteten Kraft Q₂₂ fällt mit der Symmetrieachse des Lenkers 7 zusammen, so daß der Lenker 7 bezüglich dieser Kraft als Zugorgan wirkt. Dies ist möglich, weil der Kraftverteiler 6 von den beiden Saiten 8 und von dem Lenker 7 dem Gestell 1 gegenüber bezüglich der Vorspannkraft und der Meßkraft Q statisch bestimmt geführt ist. Die schräg gerichtete Kraft Q₂₂ vermag daher keine /usät/lnhen Bewegungen und Vorformungen des Lenkers 7 zu verursachen.

Die Länge der Gelenke 7t, 72 kann ohne Änderung der Verhältnisse verändert werden. Wenn der Krümmungsradius der elastischen Verbiegungen, bei entsprechender Veränderung des Winkels zwischen Anfangsund Endtangenie jedes Gelenkes 71, 72 unverändert bleibt, so ändern sich die Kräfte und Momen'e nicht.

In Fig. 3 ist eine Ausführung des Lenkers 7 gezeigt.

gemäß welcher er aus einem elastisch, im Betriebszustand gestreckten Band besteht. Solche Bänder werden so hergestellt, daß sie im nicht-montierten Zustand krumm sind. Fig.4 zeigt eine weitere Ausführung, ■' gemäß welcher der Lenker 7 und der Kraftverteiler 6 aus einem einzigen solchen Band bestehen.

Bei dem beschriebenen Massenmeßgerät wird die unbekannte Masse durch Vergleich ihres Gewichtes mit einer bekannten, elastischen Kraft nicht mit dem

ι» Gewicht einer Referenzmasse ermittelt. In diesem Falle kann die Referenzmasse und deren Anlenkmechanismus bekanntlich vermieden werden. Die beiden Ausführungsbeispiele zeigen, wie es möglich ist, bei solchen Geräten, daß die Funktion der Vorspannungserzeugung

i' und -übertragung von einem ohnehin vorhandenen Lenker übernommen werden kann. Das Ausführungsbeispiel nach Fig.4 zeig·., wie der Lenker und der Kraftverteiler aus einem Stück eines flachen, elastischen Bandes hergestellt werden können, wodurch weitere

2(> Herstellungskosten erspart werden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Massen- und Kraftmeßgerät mit einem Gestell, einem Lastträger und einem Meßsystem, bei weichern 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 Auswertvorrichtung dienen, wobei die beiden Saiten an einem Kraftverteiler befestigt sind, der von den zwei Saiten und einem Lenker bezüglich der Vorspannkraft und der von der zu messenden Größe abhängigen Kraft dem Gestell gegenüber statisch bestimmt geführt ist, nach Patent 25 31 672, dadurch gekennzeichnet, daß der am Gestell (1) und am Kraftverteiler (6) eingespannte Lenker (7) elastisch, momentübertragend und auf Biegung vorgespannt ist, so daß er die Vorspannkraft erzeugt, und auf den Kraftverteiler (6) überträgt

2. Massen- und Kraftmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lenker (7) aus einem starren Hauptteil (70) und zwei elastischen Gelenken (71,72) besteht.

3. Massen- und Kraftmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lenker (7) aus einem elastischen, im Betriebszustand gestrecktem Band besteht.

4. Massen- und Kraftmeßgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lenker (7) und der aus einem elastischen, im Betriebszustand gestrecktem Band bestehende Kraftverteiler aus einem einzigen Stück bestehen.