DE1814903A1

DE1814903A1 - System zur freien,senkrechten Aufhaengung einer Masse

Info

Publication number: DE1814903A1
Application number: DE19681814903
Authority: DE
Inventors: Emslie Alfred George; Stone Richard Spillane
Original assignee: Arthur D Little Inc
Current assignee: Arthur D Little Inc
Priority date: 1967-12-18
Filing date: 1968-12-16
Publication date: 1969-07-24
Also published as: GB1225129A; CH486097A; US3493275A; FR1599936A

Description

DR. LUISE WESSELY PATENTANWALT

TELEGRAMME: WESPATENT 8 MÜNCHEN 19 POSTSCHECK: MÜNCHEN 1ί169ό MONTENSTRASSE 9/I BANKHAUS H. AUFHÄUSER 379506 TELEFON: 573203

Arthur D. Little, Inc., Acorn Park, Cambridge, Mass./U.S.A.

System zur fraianp senkrechten Aufhängung einer Masse

Die Erfindung bezieht sich auf ein System oder auf eine Vorrichtung, in dem (der) eine Masse längs einer senkrechten Achse frei aufgehängt ist. Eine Bewegung der Masse relativ zu ihrer Umgebung oder der Umgebung relativ zur Hass® wird festgestellt, gemessen und dazu verwendet, äussere Kräfte, wie beispielsweise Trägheitskräfte, magnetische Kräfte, Schwerkräfte, elektrostatische Kräfte oder andere, zu messen. Die Aufhängevorrichtung kann bei einem Seismographen, Gravimeter, Galvanometer und dergleichen verwendet werden.

Zahlreiche verschiedene Arten von Instrumenten sind gebaut, um eine oder mehrere Arten von Kräften zu messen, die auf eine Masse einwirken. Eine derartige Kraft kann beispielsweise die Schwerkraft, die Trägheit, eine elektrostatische Kraft, eine elektromagnetische Kraft, eina hydrodynamische Kraft oder eine hydrostatische Kraft sein, und das Instrument kann ein Gravimeter, ein Beschleunigungsmesser, ein Elektrometer, ein Galvanometer oder ein Strömungsmessgerät oder ein Druckmessgerät sein.

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Bel den meisten bisher bekannten Instrumenten dieser allgemeinen Art war es erforderlich, die Masse mittels Federn« Lagern oder feinen Drähten aufzuhängen« wobei diese bestimmte spezifische Eigenschaften haben mussten. Ein derartiger Aufbau kennzeichnet fast alle der gegenwärtig verwendeten Beschleunigungsmesser« Gravimeter und Galvanometer (siehe beispielsweise "introduction to Geophysics" von Benjamin F. Howell jr., MacOraw-Hill Book Company, Inc., New York, 1959» Seiten 70-77 und 211-214, in denen typische Seismographen und Gravimeter beschrieben werden).

Die Notwendigkeit, die Masse an einem mechanischen Lager aufzuhängen, führt dazu, dass ein Draht cd er eine Feder bestimmte, diesen Konstruktionen innewohnende Nachteile in diese Instrumente einführt. Beispielsweise muss die Federkonstante ganz genau ausgewählt und eingestellt werden, und die innere Reibung der Feder muss berücksichtigt werden. In vielen derartigen Instrumenten ist es üblich, Lageroberflächen zu verwenden, die eine gewisse Reibung in das System einführen. Die bisher bekannten Instrumente sind gegen Temperaturänderungen empfindlich, was durch thermisch induziex^te Änderungen der physikalischen Eigenschaften der Komponenten bedingt wird. Viele dieser Instrumente sind notwendigerweise sehr empfindlich und erfordern üblicherweise grosse, sperrige Gehäuse und eine ausaerordentlich sorgfältige Handhabung. Schliesslich benötigen einige dieser Instrumente vergleichsweise grosse Zeitperioden zum Betrieb, um sine Reihe von Ablesungen zu erhalten. Diese batriebliühen Schwierigkelten begrenzen den Bereich der Auslegungsparameter dieser Instrumente ganz erheblich, und dies© Schwierigkeiten haben verhindert, dass irgendwelche radikal neue und verbesserte Instrumente entwickelt werden konnten.

Es stehen ferner Instrumente zur Verfügung, in denen ein« Masse frei in einem starken, von aussen gesteuerten e

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sehen Feld aufgehängt ist. Es ist hier jedoch immer erforderlieh, ein Steuersystem und eine elektrische Energiequelle für derartige Instrumente vorzusehen. Diese Instrumente, in denen die Masse frei aufgehängt ist, sind deshalb bezüglich der Stellen, an denen sie verwandet werden können, nicht allseitig einsetzbar.

Es wäre deshalb wünschenswert, ein Instrument zur Verfügung zu haben, welches eine frei aufgehängte Kasse aufweist, wobei dieses Instrument nicht die Nachteile hat, die den Instrumenten anhaften, in denen die Masse an einer Feder oder an einem Draht befestigt werden muss oder in denen die Masse durch Lager getragen wird, wobei gleichzeitig dieses Instrument einen Fortschritt gegenüber solchen Instrumenten mit sich bringt, in denen eine Masse in einem elektrischen Feld aufgehängt ist.

Es ist deshalb ein Hauptziel der Erfindung, eine Kraftabgleichvorrichtung zu schaffenj die ein frei aufgehängtes Massensystem aufweist und die eine minimale Anzahl von Busseren Anschlüssen benötigt und über ausgedehnte Zeitperioden im wesentlichen von den Umgebungsbedingungen unbeeinflusst arbeitet. Es ist ein anderes Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung der beschriebenen Art zu schaffen, die als aktive Komponente in einer Anzahl von verschiedenen Kraftabglelchinstruraenten dienen kenn, um eine Reihe von verschiedenen Variablen zu messen. Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein derartiges Osrät zu schaffen, welches praktisch ein mechanisch ansprechendes System ist, in dem die Masse, die Rückstellkraft und die Dämpfungseinrichtungen als im wesentlichen unabhängige Konstruktionsparameter gewählt werden können.

Sin weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Aufhängesystem zu schaffen, welches in einer robusten, kompakten Form auf-

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gebaut werden kann, und zwar mit geringeren Kosten als die bisher bekannten Instrumente« die dazu bestimmt sind, ähnliche Funktionen auszuüben. Bs ist weiterhin ein Ziel der Erfindung, ein verbessertes Instrument zu schaffen, welches die relative Bewegung einer Masse und ihrer Umgebung feststellt und misst* wobei hier solche Instrumente mit umfasst werden» wie Beschleunigungsmesser, Seismographen, Gravimeter, Galvanometer, Elektrometer, Strömungsmesser und Druckmesser, ohne dass diese Aufzählung eine Beschränkung darstellen soll. Andere Ziele der Erfindung sollen im folgenden erläutert werden.

Die Erfindung umfasst demgemäss die Merkmale der Konstruktion, die Kombinationen von Elementen und die Anordnungen von Teilen und soll im folgenden beschrieben werden.

Zur Erläuterung der Art und der Ziele der Erfindung wird im folgenden eine ins einzelne gehende Beschreibung gegeben, wobei die Erläuterung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erfolgt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Lüngsquerschnittansicht eines Massenaufhängungssystems, welches gemäss der Erfindung ausgebildet ist, wobei ein Permanentmagnet als Masse verwendet wird;

Fig. 2 eine Querschnittansicht, genommen längs der Linie

2-2 der Fig. 1, in der ein AusfUhrungsbeispiel eines diamagnetischen Lagers dargestellt ist, welches vorgesehen istρ um eine vertikale Ausfluchtung zu erzeugen, wobei gleichzeitig eine Drehung um die senkrechte Achse und eine senkrechte Translation der aufgehängten Masse ermöglicht wird;

Fig. 3 eine Tel!querschnittansloht entsprechend der Fig. 2, wobei eine abgeänderte Form des in Fig. 2 dargestellten diamagnetischen Lagers gezeigt ist, mit der eine Drehung der aufgehängten Masse verhindert wird ι

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Fig, 4 eine Schnittansicht einer abgeänderten Au&fUhrungsform des in Fig. 1 dargestellten Lagers;

Fig. 5 eine Längsschnittansicht einer weiteren Ausführungsform des MaRsenaufhängungssysteiite- der Erfindung, wobei ein Permanentmagnet als Masse verwendet wird;

Pig. 6 eine Sehnittansicht, genommen längs der Linie 6-6 der Fig. 5_S die eine weitere AusfUhrungsform eines diamagnetischen Lagers darstelltι

Flg. 7 eine Schnittansicht eines Aufhängungssystems, bei welchem ein Permanentmagnet als aufgehängte Masse verwendet wird, wobei dieses System insbesondere dort geeignet ist, wo die Schwerkräfte verhSltnisniässig gering sind;

Fig., 8 eine Schnitt ansieht eines Aufhängungssystems, welches sine Abänderung des in Fig. 7 dargestellten Systems ist und welches in normalen Schwerefeldern verwendet werden kann und In welchem ein Permanentmagnet oder ein Körper aufgehängt ist_p der aus einem diamagnetisehen oder par&magnetlochen Material besteht;

Figo 9 eine Quersehnittansicht eines dritten AusfUhrungsbeispiels des erfindungsgemässsn Aufhängungssystems _e in welchem die aufgehängte Hasse ein Permanentmagnet oder ein Körper aus einem diamagnetisehen oder paramagnetischen Material sein kann.?

Fig, 10 eine Schnittansieht, genommen längs äzr Linie 10-10 der Fig, 9s

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Fig. 11 eine Schnittansicht, genommen längs der Linie

11-11 der Fig. 9» die ein weiteres AusfUhrung3-beispiel eines diamagnetischtn Lagers zeigt$

Fig. 12 eine schematische Darstellung einer elektrischen Messanlage, wie sie bei dem in Pig. 7 dargestellten Instrument verwendet werden kann und

Fig. 13 eine abgeänderte AusfUhrungsform eines Lagers» die

in dem in Fig. 7 dargestellten Instrument verwan-P det werden kaum, wenn die aufg«hängte Masse ein

diamagnetischer Körper ist.

Das erfindungsgemässe Auf hängungssy stern ist derart ausgelegt; um eine Masse in der senkrechten Richtung frei aufzuhängenPräziser gesagt, kann eine derartige Aufhängung als Colinear mit irgendeinem Beschleunigungs- oder Schwerefeld bezeichnet werden. Die Kraft eines derartigen Feldes kann gering sein, muss jedoch grosser als Null sein* Wie aus der folgenden ins einzelne gehenden Beschreibung hervorgeht, sind einige der verschiedenen Ausflihrungsformen für eine Verwendung unter Bedingungen geeignete in denen k die Schwerkraft geringer ist als diejenige, die normalerweise auf der Erde auftritt,

Das erfindungsgemässe vertikale Aufhängungsaystern verwendet eine auf magnetische Kraft© ansprechende aufgehängte Masse, die an einem senkrechten Stab befestigt ist_f. der in richtig ausgefluchteter Lage durch diamagnetische Lager gehalten ist. Der Stab kann, falls gewünscht, drehbar sein. Ein Magnatfeld, welches speziell© Flusscharakteristiken aufweist, wird als Kraft verwendet, um die auf magnetische Kräfte ansprechende, aufgehängte Masse in der

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Schwebe zu halten, die ein Permanentmagnet sein kann oder ein Körper» der aus einem paramagnetischen oder dia» magnetischen Material besteht. Es sind weiterhin Einrichtungen vorgesehen, um die Relativbewegung (Vertikal- und/ oder Drehbewegung) der Masse gegenüber dem Gehäuse oder der Umgebung festzustellen, .

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines geiaäss der Erfindung aufgebauten AufhMngungssystems* Eine magnetisch ansprechende aufgehängte Masse 10 (in diesem Fall e:ln Permanentmagnet) ist frei in einem Magnetfeld 11 gehalten, und zwar durch magnetische Kräfte, die im einzelnen beschrieben werden sollen. Die aufgehängte Masse 10 ist an einem senkrechten Ausfluchtungsstab 12 befestigt, der an beiden Enden in einer diamagnetischen Masse 15 endet, wobei diese Masse in einer öffnung 14 angeordnet ist, die durch Pole einer Anzahl von Magneten 15 und 16 begrenzt wird_s wie es in Fig. gezeigt ist. Die Magnete sind in Umfangsrichtung derart angeordnet, dass ihre Polarität abwechselt, um innerhalb der öffnung 14 ein Magnetfeld au erzeugen. Die Flussintenßität dieses Magnetfeldes nimmt steil von der Oberfläche der Magnete zur Mitte des aufgebauten Feldes hin ab. Dadurch wird eine Konfiguration geschaffen, die als diamagnetisches Lager bezeichnet werden kann, in welchem die diamagnetische Masse 15, die als Drehzapfen wirkt _f im Abstand von und ausser Kontakt mit den magnetischen Oberflächen gehalten-wird. Da die diamagnetischen Massen von den Magnetfeldern abgestossen werden, werden diese Massen und der Stab 12 in einer axial ausgefluchteten Läge gehalten, ohne dass irgendein Oberflächenkontakt zwischen dem Drehzapfen IJ und der Lagerlauffläche erzeugt wird, welche durch die Magnetoberflächen gebildet wird. Es wird deshalb ein Lagersystem geschaffen, in dem keine durch Oberflächenkontakte erzeugte Reibung vorhanden ist.

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Die diamagnetische Masse 1j5 weist, wie Fig. 2 zeigt„ einen diaraagne ti sehen vollen Zylinder 17 auf, der mit einem Kupfermantel 18 versehen ist. Dieser Aufbau bildet eine Form einer DHmpfungseinrichtung, die dazu bestimmt ist, eine vorbestimnite Hemmkraft zu erzeugen, die der Bewegung der aufgehängten Masse entgegenwirkt und die proportional zur Geschwindigkeit der senkrechten Bewegung ist. Der Kupfermsntel 18 (wobei bemerkt sein soll, dass dieser Mantel selbstverständlich auch aus irgendeinem anderen geeigneten elektrisch leitenden Material bestehen kann) dient dazu, die elektrischen LeltungsGigenschaftsn des Drehzapfens zu verbessern, um eins Wirbelstromdämpfung zu erzeugen. Eine derartige Verbesserung des* elektrischen Leitungseigenschaften der diamagnetischen Masse ist nicht erforderlich* wenn das diamagnetische Material eine ausreichende elektrisch© Leitfähigkeit aufwaist. Wenn beispielsweise das diamagnetische Material Graphit ist, ist es wünschenswert, dieses mit einem dünnen Kupfer- oder Aluminiummantel abzudecken. Wenn jedoch das diamagnetische Material Beryllium ist, braucht dies nicht erforderlieh zu sein. Ändere Formen von Dämpfungseinrichtungen sollen dargestellt und beschrieben werden.

Der Zweck der Lager, die in dem erfindungsgemässen Gerät vorgesehen sind, ist ein zweifacher. Es soll einmal ein ausreichendes Drehmoment erzeugt werden, um zu verhindern, dass sich der Stab 12 um eine horizontale Achse dreht, und es soll eine ausreichende Querkraft erzeugt werden, um jede merkliche horizontale Translationsbewegung des Stabes aus seiner Gleichgewichtslage heraus zu verhindern. Wie aus

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der Diskussion der Fig. 4 und 12 hervorgeht, sind Abänderungen der in Fig. 1 dargestellten Lager möglich.

Das obere diamagnefelsehe Lager wird in einem Montagering gehalten, und das untere diamagnetische Lager, welches dem oberen entspricht, wird in einem Tragring 20 gehalten, der bei diesem AusfUhrungsbeispiel als Basis oder Auflager für das gesamte Gerät dient.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Äusführungsbeisplssl ist die aufgehängte Masse als sin Permanentmagnet 21 dargestellt. Es ist zu erkennen, dass ζυτ Erzeugung des Magnetfeldes für d@n aufgehängten Magneten 21 ein oberer Permanentmagnet 22 vorgesehen ist, der Bin Waicheisenpolstüek 23 aufweist _s und _ ein unterer Permanentmagnet 24, <d<sF ein tf-sieheisenpolstUck 25-"aufweist.. Der obere Magnet und dessen Polstück ist an einem oberen Gehäuseabschnitt 26 befestigt, und der unter© Magnet.und dessin Polstück ist an einem unteren G©häuseabschhitt 2? befestigt·. Zwischen den beiden Gehäuseabschnitten ist ein Ring "-28 aus Weicheisen angeordnet. Dieser Ring spielt die'-Rolle einer Magnetfeldformgebungseinriehtung. Die Verwendung des Ringes 28 erfolgt vorzugsweise und dieser ' Ring .kann verschiedene Konfigurationen haben. Bevorzugt wird dieser Hing mit ©iner konturierten inneren Oberfläche ausgestaltet, wie es dargestellt ist. Die beiden 6@- häus@abschnitte 26 und 27 bestehen ebenfalls aus Weicheisen_β so dass diese drei Komponenten einen Aufbau bilden, der ά®η Magnetfluss leitet und der vollständig die Einrichtungen, die das Magnetfeld erzeugen, einscliliesst» um Bine wirksam© Abschirmung, gegen äusssrg magnetische Einflüsse ζυ bilden. Es liegt im Rahmen der Erfindung, jed©n der Gehäuse*abschnitte oder beide'Gehäuseabschnitts integral mit d@m Ring 28 auszubilden. '

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Die PolstUcke 2j5 und 25 und die innere Oberfläche des Weicheisenringes 28 haben, wie Fig. 1 zeigt, im allgemeinen eine hyperbolische Form, und dies ist; eine bevor« zugte Konfiguration für Null-Rückstellungskräfte in einem Gerät, in dem die aufgehängte Masse ein Permanentmagnet ist. Die Rückstellkraft kann jedoeh dadurch verändert werden, dass die Polflächen verändert wurden und dass die Ooerflächenkonfiguration des Hinges verändert wird.

Es ist zu erkennen, dass der obere Magnet 22 und der untere Magnet 24 so orientiert sind, dass gleiche Pole einander gegenüberliegen, beispielsweise bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel die Südpola, Diese Anordnung führt zu einer entgegengesetzten Polarität an dem inneren Abschnitt des Feldforragebungsringes 28, und es ergibt sich eine Anordnung; die ein Magnetfeld arzeugt, welches eine Flussintensität hat, die am Rand des Magnetfeldes am grössten ist und zur Mitte des Magnetfeldes hin abnimmt.

Es ist zu erkennen, dass der Permanentmagnet 21 in Fig. 1 derart orientiert ist, dass der Pol, dar zum imfccran Magneten hinweist, die gleiche Polarität aufweist wia das Polstück 25 und der Pol» der zum oberen Magneten hlmvet^l, die entgegengesetzte Polarität auf weißt wi<3 das Polstück 23* Dies bedeutet, dass auf den Permanentmagneten 31 eine Abstossungskraft einwirkt, und zwar auf dessen unfeeras Ende_r und sine Anziehungskraft, und zwar auf dessen oberes Ende ο Es ist auf diese Weise ntöglich, :.ie Masse 21 zusammen mit dem Stab 12 und den beiden zugeordneten diamagnetischen Mausen 15 derart aufzuhängen, dass diese Baugruppe Innerhalb des Magnetfeldes angeordnet verbleibt« ohne dass irgendeine Halterung, wie beispielsweise ein Draht oder eine Psder verwandet wird, wenn di® Kombination von Abstossungs- und Anziehungskräften aus2^ae:ieherid ist, um die öravifcatioiißkräf-

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te zu überwinden, die auf diese senkrechte Baugruppe einwirken. Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung ist deshalb insbesondere für ein Instrument geeignet, bei welchem die Gravitationskraft ein wesentlicher Paktor bei der freien Aufhängung der Masse ist.

In dem Ringraurn 29_p der zwischen dem Magneten" 24 und dem Gehäuse 27 liegt, sind Windungen 30 angeordnet, die über Leitungen 31, welche durch Kanäle J>2 hindurchgehen₉ mit einer noch zu beschreibenden Schaltung verbunden sind. DiQ Windungen j50 sind derart ausgelegt „ dass sie als sogenannte Treibwindungen dienen können, und diese Windungen sprechen auf Jede relativ© Bewegung zwischen der Mass© 21 und dem übrigen Gerät an* um auf diese Weise ©ine Rückkopplung.«?«· schaltung zu bilden, die ihrerseits wieder verwendet werden kann, um die &ufg@hüngte Masse 21 relativ zum Rahmen des Instrumentes konstant zu halten. Bei einer derartigen Anordnung"wird die Grosse des Rückkopplungsstromes sin Mass für die relativ© Bewegung. Alternativ können dia Windungen ein Teil einer Schaltung sein, in welcher die relative Bewegung der aufgehängten Masse verwendet wird, um Spsisecjuellenj die mit den Windungen verbunden sind, zu betätigenρ um eine ausreichend© Energiezufuhr sicherzustellen, um dl® Masse derart zu beaufschlagen-, dass dies® in ihre Wuil- oder Gleichgewichtsstellung im Anschluss an die Paststellung einer derartigen Bewegung zurückkehrt. Eine derartig® Schaltung kann auch so ausgelegt sein, um sine liussera Einrichtung zu bilden., um die Bewegung desr aufgehängten blasse zu dämpfen.

Es stehen selbstverständlich aahlraiohe System* zur Feststellung und Aufzeichnung der relativen Bewegung dor und des Gehäuses zur Verfügung<■ Ein optisches System ist

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in Fig. 1 dargestellt. Bine Aussparung 55 ist auf einer Seite des Ringes 28 ausgebildet, und in dieser Aussparung ist eine Strahlungsenergiequelle 5^ angeordnet, die über Leitungen 35 mit einer Spannungsquelle 56 verbunden ist. Eine zweite Aussparung 57, die direkt der Aussparung 54 gegenüberliegt, ist in den Weicheisenring 28 eingebohrt, und in dieser Aussparung sind zwei abgeglichene Detektoren angeordnet, die über Leitungen 59 mit; einem Differentialverstärker 40 verbunden sind, der mit einer Energiequelle verbunden ist. Ein kleiner Kanal 42 ist durch eine Seite des Ringes 28 durcihgebohrt, und ein entsprechender Kanal ist durch den Permanentmagneten 21 gebohrt, und ein anderer Kanal 44 ist in der gegenüberliegenden Seite des Weicheisenringes 28 eingebohrt, so dass, wenn sich die aufgehängte Masse 21 in ihrer Null-Stellung befindet, die Kanals 42, 45 und 44 miteinander fluchten und der Ausgang der Detektoren 58 zum Differentialverstärker 40 abgeglichen 1st. Eine Relativbewegung der Masse 21 erzeugt eine ünabgeglichenhelt an den Detektoren 58, die dann zum Different!a-verstärker 40 übertragen wird. Diese Unabgeglichenheit kann dann beobachtet und aufgezeichnet werden, beispielsweise mit einem selbstabgleichenden Aufzeichnungspotentiometer 45, und ferner verwendet werden, um die Strornmenge zu steuern, die in die Spulen 50 eingeleitet wird, um dadurch einen RUckkopplungskreis zu schliessen.

Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte AusfUhrungsbeispiel ist derart ausgelegt, dass, falls gewünscht, eine Drehbewegung zusammen mit der senkrechten Bewegung der aufgehängten Masse 21 ermöglicht wird. Es kann jedoch wünschenswert sein, eine Drehung zu unterdrücken und die Translationsbewegung entlang der vertikalen Achse zu begrenzen. Dies kann mittels einer Abänderung der Gestaltung der diamagne-

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tischen Lager erfolgen, wie es schematisch im Querschnitt in Pig, 3 dargestellt ist. Bei dieser Ausführungsform weist die diamagnetische Masse 46 an den Enden des Stabes 12, die einen elektrisch leitenden Mantel 47 hat_? einen quadratischen Querschnitt auf, um ein© Drehung zu verhindern. Die Öffnung 48, die durch die Magnete 49 und 50 begrenzt wird, weist ebenfalls einen quadratischen Querschnitt auf. Andere Querschnitte können selbstverständlich auch verwendet werden.

Fig. 4 zeigt ein diamagnatisahes Lager, welches anstelle der in Fig. 1 dargestellten Lager verwendet werden kann, Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform sind zwei diamagnetische Lager an einem Ende des Stabes 12 angeordnet. Bei der Darstellung in Fig. 4 handelt es sich um das unter der Masse liegende Ende. Di© Lager können auch am oberen Ende des Stabes angeordnet sein. Die Verwendung einer Anzahl von derartigen Lagern an einem Ende deis Stabes schliesst normalerweise die Notwendigkeit irgendeiner Lageranordnung am anderen Ende aus, jedoch wird hierdurch die Verwendung eines oder mehrerer derartiger Lager am anderen Ende des Stabes nicht ausgeschlossen. Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ist der unters Tragring in zwei Abschnitte 51 und 52 unterteilt, di© mittels einer Trennplatte 53 miteinander verbunden sind. Jeder Tragringabschnitfc 51 und 52 hält Magnete 54 und 55* die in ihrer Gestalt und Wirkungsweise den Magneten 15 und 16 der Fig. 1 oder 49 und 50 der Fig. 3 entsprechen. Die Magnete 54 erzeugen ein Magnetfeld 56, welches den gewünschten Flussverlauf aufweist, und in dem die obere diamagnetische Masse 57, die als Schwenkpunkt dient, angeordnet ist. Xn gleicher Weise begrenzen die Magnete 55 ein Magnetfeld 58, in welchem ©ine untere diamagnetische Masse 59 angeordnet ist.

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Das in Fig. 4 dargestellte diamagnetische Lager ist für die Fälle geeignet, in denen die aufgehängte Hasse ein Permanentmagnet ist oder aus einem paramagnetischen oder diamagnetischen i4aterial besteht. Die Löngenabmössungen und Konfigurationen der diamagnetischen Massen und der zugeordneten ein Magnetfeld erzeugenden Einrichtungen, die die Lager bilden, müssen derart gewählt werden, um das erforderliche Drehmoment und die Querkrlü'te zu erzeugen, die im vorstehenden definiert wurden-,

fc Die Fig. 5 und 6 zeigen im Querschnitt eine andere AusfUhrungsform des erfindungsgemUsßQn Aufhän^jngssystisms. Die aufgehängte Masse 60 1st ein Permanentmagnet, und das Magnetfeld, in welchem diese Masse aufgehängt ist, wird zwischen einem oberen Hingmagneten 61 und einem unte» ren Ringmagneten 70 gebildet. Der obere Ringmagnet 61 weist einen mittleren Durchlass 62 auf und wird vom Gehäuse 65 getragen. Oberhalb des Hingmagneten 61 ist ein Trennstück 64 angeordnet, und oberhalb des TrennstUckes ist eine Anzahl von Hufeisenmagneten 65 an sinem Ringträger 66 befestigt. Wie dem Querschnitt in Fig, 6 zu entnehmen ist, sind die Hufeisenmagnete derart orientiert_s dass deren Pole in Umfangsrichtung um die diamagnetische

P Masse 13 herum alternieren, wobei die diamagnetische Masse, wie im Fall des in Flg. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels, an einem senkrechten Stab 12 befestigt ist und als Komponente eines diamagnetischen Lagers dient, Die in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform ist dazu bestimmt» *

hermetisch abgeschlossen zu werden. Dies wird dadurch erreicht, dass an der Oberseite ein Deckel 67 imd ein Dichtungsring 68 verwendet werden. Der untere Magnet 70 weist eine Treibspule 71 auf, die mit einer nicht dargestellten * geeigneten Spannungsquelle über Leitungen 12 verbunden ist.

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Eis gibt verschiedene Arten, wie die Magnete 70 in der richtigen Lage innerhalb des Gehäuses gehalten worden können. Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform wird eine Reihe von Abstandhalt©ringen 75, 76 und 77 verwendet. Der unter® dieser Ringe dient als Einrichtung zur Halterung und Kontage einer Anzahl von Hufeisenmagneten 65» die vorgesehen sind ^, um das erforderliche Magnetfeld au bilden» welches für das untere diamagnetische Lager 1? bestimmt ist. Diese Hufeisenmagnete werden ihrerseits von einem Ring 78 gehalten, der an einem Detektorgehäuse 80 angeordnet ist, wobei sich dieses Detektorgehäuse 80 auf einem anderen Tragring 81 abstützt. Die Abdichtung am Boden erfolgt mittels einer Bodenplatte 82 und eines Dichtungsringes 83*

Die diamagnetische Masse 17 des Lagers 13 weist, wie in den Fig. 5 und 6 gezeigt ist,, einon elektrisch leitenden Mantel 18 auf, damit eine Wirbelstromdämpfung erreicht wird. Alternativ oder zusätzlich au dieser dargestellten Ausfüh» rungsform der Dämpfungeeinriehtungen kann eine Dämpfung bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform dadurch erreicht oder verstärkt werden, dass ein fluides Medium vorgesehen wird, welches im Raum- 84 enth&lten ist, der durch das hermetisch abgedichtete Gehäuse begrenzt wird. Das fluide Medium kann ©in Qas oder eine Flüssigkeit seine welches oder welche die richtige Viskosität aufweist* um den gewünschten Dämpfmgsgrad zu ergeben. Das fluide Medium kann auch verwendet warden, um di© Komponenten gegen Verschmutzungen, Staub und dergl. zu schützen.

Bei dem in Figc 5 dargestellten AusfUhrungsbeiepleX ist eins Komponente eines optischen Detektors am Drehglied des unteren diamagnetisohon Lagers befestigt. Diese Komponente weist ein hohles Rohr 86 auf, welches ©ine öffnung 87 hat»

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in der eine Linse 88 angeordnet ist. Eine Aussparung 90 ist in eine Seite des Detektorgehäuses 80 eingebohrt, und in dieser Aussparung ist eine Strahlungsquelle 9I angeordnet, die über Leitungen 92 mit einer nicht dar» gestellen Spannungsquelle verbunden ist. Eine zweite Aussparung 92 ist in das Gehäuse 80 eingebohrt _s und zwar direkt der Aussparung 90 gegenüber. In dieser Aussparung sind abgeglichene Detektoren Q4 angeordnet _s die mit einer Schaltung, wie si© In Fig. 1 dargestellt ist, über Leitungen 95 verbunden sind.

Wie bei der in Fig. 1 dargestellten Außführungsform ist die Masse 60 frei aufgehängt, und zwar dadurch, dass eine Aostosskraft auf die Unterseite der Masse einwirkt und eine Anziehungskraft auf die Oberseite. Die Wicklung oder Spule 71 kann dazu verwendet werden, das Magnetfeld zu verstärken, das durch den Magnet 70 erzeugt wird, und, falls gewünscht, kann diese Spule ein Teil einer Schaltung sein, die der entspricht, die bei der Ausführungsform in Fig. 1 dargestellt ist. Das in Fig. 5 dargestellte Detektorsystem entspricht im wesentlichen dem in Fig. 1 dargestellten Detektorsystem. Jede relative Bewegung der aufgehängten Masse wird durch eine ünabgeglichenheit an den Detektoren 94 festgestellt und in irgendeiner gewünschten Weise gemessen und aufgezeichnet.

Bei dem in den Fig, 5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispiel weist der obere Magnet 61 einen Innendurchmesser auf, der grosser ist als der Aussendurchmesser der aufgehängten Masse βθ. Eine derartige Anordnung verhindert jegliches Hängenbleiben, welches auftreten könnt©- falls die Aufwärtsverschiebung der Masse 60 ausreichend gross ist, um die Masse in Kontakt mit dam oberen Magnet zu bringen. Wenn bei

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dieser Anordnung der aufgehängte Magnet 60 eine ausreichend grosse Aufwärtsverschiebung durchführt, so dass seine horizontale Mittellinie durch die horizontale Mittellinie des oberen Ringmagneten 61 hindurchgeht, so wirkt die Kraft, die durch den oberen Magneten hervorgerufen wird, in Richtung der Gravitationskraft anstatt entgegengesetzt zu dieser, und dadurch viird der aufgehängte Magnet 60 in seine Gleichgewichtsstellung zurückgebracht.

Bei der in Pig. 5 dargestellten Ausführungsform können sich zwei Gleichgewichtslagen für den aufgehängten Magneten 60 ergeben, falls zwei Stellungen vorhanden sind, in denen die gesamten auf den aufgehängten Magneten einwirkenden Kräfte positiv sind. Eine Gleichgewichtslage befindet sich in der Mittellage zwischen dan beiden AufhMngungsmagneten 61 und 70, und die zweite befindet sich in der Nähe des oberen Magneten 61. Diese obere Gleichgewichtslage kann ausgeschaltet werden, und zwar durch eine genau vorbestimmte Wahl der Grosse, der Form und der Anordnung und der Stärke der Aufhängungsmagnete. Deshalb bietet dieses Gerät die Möglichkeit, ein Aufhängungsaystem zu schaffen, welches von Natur aus innerhalb eines weiten dynamischen Bereichs stabil ist.

Das in Fig. 7 dargestellte Ausführungsbeispiel weist einen verhältnismMssig einfachsn Aufbau auf und ist insbesondere dazu geeignet, einen Permanentmagneten unter Bedingungen aufzuhängen, bei denen die Gravitationskraft gering ist. Der Magnet 1OO_P der an einem Stab 12 montiert ist„ 1st in einem Magnetfeld 101 aufgehängt, welches von einem Magneten 102 erzeugt wird, der einen Südpol 105 und ©inen Nordpol 104 hat. Der Magnet 102 bildet sowohl das Gehäuse als auch die Einrichtung zur Erzeugung das ©rforderlichen

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Magnetfeldes 101. Zur Erleichterung des Aufbaues kann der Magnets wie dargestellt> zweiteilig ausgebildet sein. Die diamagrietischen Lager werden aus diamagnetischen Massen 1? ,und ferromagnetischen Massen 105 gebildet, wobei die Lager wie in den Fig. 2, 3 oder 6 dargestellt ausgebildet sein können. Es ist auch mögllchp die in der Fig. H dargestellte abgeänderte Lagerform bei dem in Fig. 7 dargestellten Instrument zu verwenden.

Das in Pig. 7 gezeigte Detektorsystem entspricht dem des in Pig. 5 dargestellten Instrumentes. Fig. 7 zeigt eine andere AusfUhrungsform einer DSmpfungseinrichtungi wobei diese bei jeder der anderen dargestellten Ausführungsformen verwendet werden kann. Diese Dämpfungseinrichtung weist einen oder mehrere Ringe 106 aus einem elektrisch leitenden Material auf, die am Stab 12 montiert sind. Diese Ringe können üblicherweise aus Kupfer oder Aluminium bestehen und bilden eine Wirbelstromdämpfung irn wesentlichen in der gleichen Weise wie die Metallmäntel an den diamagnetischen Massen der Drehzapfen in den Lagern.

Wenn das in Fig. 7 dargestellte Instrument unter Bedingungen verwendet wird, bei denen die Gravitationskraft gering 1st, wird eine Aufhängung der aufgehängten Masse 100 durch die magnetischen Abstossungskräfte von im wesentli~ chen gleicher Stäz'ke erzeugt, die auf beide Seiten ₀ niün« lieh auf die Oberseite und auf die Unterseite des Permanentmagneten 100 einwirken.

Bei dem in Fig. 8 dargestellten Instrument kann die aufgshängte Masse 110 ein Permanentmagnet sein, in welchem Fall dieser Magnet so orientiert ist, dass der Südpol oben und der Mordpol unuen liegtjOder die aufgehängte Masse kann ein paramagneticeher Körper oder ©in diamagnetischer Körper sein. Das Magnetfeld 111 wird durch einen Magneten 112

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erzeugt, der zwei in senkrechter Richtung angeordnete Nordpole 113 und einen ringförmigen Südpol 114 aufweist.

Die Fig. 9» 10 und 11 zeigen ein weiteres AusfUhrungsbeispiel des erfindungsgemUssen Aufhängungssyetsrns. bei welchem die aufgehängte"Masse von einem Permanentmagneten gebildet wird oder aus einem diamagnetisehen oder paramagnetic sehen Material besteht. Die dargestellte Masse 120 hat eine Kugelform, und bei dieser AusfUhrungsform ist ein kleiner Spiegel 121 vorgesehen, der an dieser Masse befestigt ist, um eine Drehbewegung festzustellen. Es ist klar, dass eine derartige Anordnung dieses Aufhängungssystem insbesondere für eine Verwendung in einem Galvanometer geeignet macht. Die Masse 120 ist an einem vertikalen Stab 12 aufgehängt, und dieser Stab wird in der richtigen fluchtenden Lage mittels diamagnetischer Lager gehalsten, wobei in diesem Fall das Lager derart ausgebildet ist, dass dieses eine drehzapfenartige Komponente hat, die aus einer Reihe von Ringmrtgnetön 122 gebildet wird, die durch Abstandhalter 123 zu einer Baugruppe zusammengefügt sind und derart angeordnet sind, dass die Polaritäten axial alternieren, um das erforderlich© Magnetfeld zu bilden, um einen Abstand 124 zwischen den MagnctoberflHohen und einem diamagnetischen Ring 125 aufrechtzuerhalten« Es handelt sich hierbei um ein diamagnetisches Lager, bei welchem die diamagnetisehen und fers°©magnetischen Massen umgekehrt angeordnet sind, und zwar verglichen mit den La~ gern, die in den Flg. 1 und 5 dargestellt sind. Die diamagnetische Masse 125 ist mittels eines Halteringes 1g6 an einem oberen Gehäuseabschnitfc 127 befestigt. In gleicher Weise ist die diamagnetische Ringmasse des unteren Lagers über einen Ring 128 am unteren ßehäuse&bschnitfc befestigt. Ein oberer Distanzring 1j52 dient zur Befestigung

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eines Deckels 133 a*n Aufhängesystem. Dieser Deckel weist einen Durchlass 134 auf, durch den hindurch sich der Stab 12 erstrecken kann. In gleicher Weise dient der untere Distanzring 135 zur Befestigung einer Bodenplatte 126 am Gehäuse. Diese Bodenplatte 136 weist einen Durchlass 137 auf, damit sieh die Verlängerung des Stabes 12 hindurch erstrecken kann.

Das Magnetfeld 14O befindet sich innerhalb des oberen und unteren OehUuseabschnittes und wird durch einen oberen Magneten 142, der ein im wesentlichen hyperbolisches Polstück 143 aufweist, und einen unteren Magneten 144, der ein im wesentlichen hyperbolisches Polstück 145 aufweist, und einen Ringmagneten 146 erzeugt. Der Hingmagnet ist an der Innenseite derart konturiart „ dass ein Ringpclstüok 147 mit im wesentlichen hyperbolischen Querschnitt gebildet wird. Die Magnete werden üblicherweise innerhalb des oberen und unteren Gehäuses 127 und 129 gehalten. Dadurch, dass die Polarität der Magnet© in Umfangsrichtung alterniert, wird ein Magnetfeld erzeugt, in welchem die Intensität dort am grössten ist, wo sich die Polstüake am dichtesten beieinander befinden. Der Magnetfluss nimmt ab, wenn er sich der Mitte des Magnetfeldes nähert und damit der Mitte der sphärisehen aufgehängten Masse.

Wenn die aufgehängte Masse 120 aus einem diamagnetischen Material besteht, wie beispielsweise Graphit, hat die Masse die Neigung, sich unterhalb der Mitte des Feldes zu stabilisieren, wo die Zunahme der Plussintensität eine ausreichende nach oben gerichtete Druckkraft erzeugt, um die Schwerkraft abzugleichen. Die Aufhängung wird in diesem Fall nioht durch oine Kombination von Äbstossungs- und Anziehungskräften erzielt, wie im Fall der Ausführungsformen in den Fig. 1,5 und 7, sondern durch die Erzeugung

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einer gleichförmigen Abstosßimgskraft durch die gesamte Masse, Dieses Ausführungsböispiel ist insbesondere für eine Verwendung in den Fällen geeignet, in denen die Schwerkraft klein ist. Dieses Ausführungsbeispiel ist jedoch nicht auf solche Anwendungsfälle beschränkt.

Falls die Masse 120 aus einem paramagnetischen Material besteht, so wird sie oberhalb der Mitte des Feldes stabilisiert und so polarisiert, dass der untere Teil der Masse der Südpol und der obere Teil der iiordpol wird. Da die Masse an einem Ausfluchtungsstab 1.2 montiert ist, werden alle Radialkräfte, die eine Verschiebung der Masse nach aussen bewirken könnten, überwunden.

Das in Fig. 9 dargestellte Aufhängesystem weist kleine Kerne 150 und 151 aus einem elektrisch leitenden Metall, wie bsispielsweise Kupfer auf, die am oberen und unteren Ende des Stabes 12 befestigt sind. Diese Kerne erstrecken sich über das Gehäuse hinaus und ermöglichen die Verwendung einer Anzahl von bekannten Detektorsystemen, um eine senkrechte Bewegung zu messen und aufzuzeichnen, beispielsweise ein System mit variabler Induktanz, wi© es in Fig. 12 gezeigt ist. Den Kernen 150 und 151 sind Windungen 152 und 155 augeordnet. Wenn sich einer der Kerns weiter in die zugeordnete Spule hineinbewegt, so bewegt sich der anders Kern weiter aus seiner zugeordneten Spule heraus, und dadurch wird eine Unabgeglichenheit der Induktivitäten der beiden Spulen erzeugt. Eine derartige ünabgeglichenheit kann als Mass für die relative Bewegung der aufgehängten Masse 120 verwendet werden_s und dieses Mass kann durch bekannte Schaltungen festgestellt werden, wobei in Fig. 12 eine derartige Schaltung einen Differentialverstärker 15^# eine Wechselstromquelle 155 und ein Able ^instrument 156,

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beispielsweise ein Wechselspannungsmessgerät, aufweist.

In ähnlicher Weise können di@ Kerne 150 und 151 aus einem ferromagnetische*! Material, wie beispielsweise aue Eisen, bestehen» wobei sloh diese Kern© innerhalb eines Magnetfeldes bewegen, um einen Detektor mit veränderlichem magnetischen Widerstand zu bilden. Die Detektoren können absnfalls Differentialtransformatoren aufweisen. Optische Komponenten können ferner an den Enden des Stabes 12 befestigt sein, und bekannte optische oder elektro-optische Einrichtungen können verwendet werden, um eine Drehbewegung und eine senkrechte Bewegung festzustellen.

Wenn bei dem in Fig. 9 dargestellen Instrument die aufgehängte Masse 120 ein diamagnetischer Körper ist_s kann der Ausfluchtungsstab lediglich an einer Seite des Körpers in einem einzigen Lager festgelegt sein, wi« es in Pig. 1? dargestellt ist. Dies ist möglich, da bei der Aufhängung eines diamagnetischen Körpers in einem Magnetfeld der erforderlichen Art keine Neigung vorhanden ist„ dass der Körper nach auεsen verschoben wird oder über seine Gleichgewichtslage hinwegschnellt, Bei der in Fig. 13 dargestellten ÄusfUhrungsform erzeugen ein oberer Magnet 1ö0, ein unterer Magnet 161 und ein Ringmagnet 1Ö2 das benötigte Magnetfeld, in welchem dia Masse 120 aufgehängt ist. Dor Stab 12 weist nur ein ,Lager auf, welches eine ferromagnetische Masse 163 hat, die das erforderliche Magnatfeld 164 erzeugt, und ferner ist ein verhältnisraässig langer, hohler diamagnetischer Körper I65 vorgesehen. Alternativ kann der Stab 12 an der Oberseite der Masse 120 befestigt sein« und das einzige Lager kann oberhalb des oberen Magneten 160 angeordnet sein.

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Bei den in den Fig. 1 und 9 dargestellten Ausführungsbeispielen weisen die Magnetbauteile Permanentmagnete auf, wobei die Feldlinien durch Weieheisenpolstücke geführt werden. In den Fig. 5, 7, 8 und 12 Rind alternative Ausführungsformen dargestellt, in denen das gleiche Ziel durch Konfigurationen erreicht wird, bei denen der gesamte magnetische Aufbau einschließelieh der Polstüeke aus Permanentmagneten besteht. Die Magnetaufbauten sind vollständig austauschbar in allen dargestellten Ausführungsbeispielen. Es liegt im Rahmen der Erfindung, anstelle von Permanentmagneten Elektromagnete zu verwenden, um Jedes der Felder zu erzeugen, die für die frei© Aufhängung der Masse und für die diamagnetischen Lager erforderlieh sind« oder um beide Felder zu erzeugen. Die Austauschbarkeit von Elektromagneten und Permanentmagneten 1st an sich bekannt. Die Endwahl der Magnetform wird durch dis Benutzung des Instruments bestimmt, und die Wahl dieser Magnetformen sowie die Wahl anderer Konstruktionsparameter liegen im Rahmen des Könnens eines Durchsohnittsfaehmanns.

Der Beschreibung verschiedener Ausfuhrungsbeispiele des erfindungsgemässen Aufhängungssystems 1st zu entnehmen, dass hier eine Einrichtung geschaffen wird „ um eine Mass© vollkommen frei aufzuhängen, und zwar derart, dass Vertikalbewegungen und, falls gewünscht. Drehbewegungen relativ zur Umgebung durchgeführt und gemessen und e.usgewerfcet werden können. Als ein Anwondungsbe!spiel des in Fig. 1 dargestellten Gerätes sei seine seismische Anwendung erwähnt, Ein OerHt, welches entsprechend Fig. 1 aufgebaut ist, kann auf der Erde angeordnet werden, und irgendeine Bewegung der Erde wird festgestellt, weil sich das Gehäuse mit der Erde bewegt, während die Trägheit der Masse bewirkt, dass diese wenigstens augenblicklich in ihrer ursprünglichen Sfcel-

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lung verbleibt. Die Bewegung des Gehäuses und der Umgebung relativ zur Lage der aufgehängten Masse ist ein direktes Mass der seismischen Bewegung der Erde«, In einer ähnlichen Weiss können Gravitationskräfte, die auf die aufgehängte Masse einwirken, festgestellt werden, wenn sie sich von Messstelle zu Messstelle verändern.

Es sei bemerkt, dass diese Instrumente mit verhältnismassig geringen Qrössenabmessungen hergestellt werden können und dass diese Instrumente hermetisch abgeschlossen werden können und derart aufgebaut werden können, dass diese eine minimale Anzahl von Aussenleitungen aufweisen. Ferner können diese Instrumente so zusammengebaut werden, dass sie verhältnismässig robust sind. Dies führt dazu, dass diese Instrumente für viele Zwecke angepasst werdsn können. Beispielsweise können die Instrumente in Bohrlöcher eingeführt werden für Untersuchungen unterhalb von Oberflächen. Da das Aufhängesystem sowie die Lagerung von magnetischen Erscheinungen abhängt, können die Instrumente über einen weiten Temperaturbereich arbeiten, und zwar vom absoluten Nullpunkt bis nahe zum Curiepunkt der Magnete, ohne dass feststellbare Leistungsänderungen auftreten.

Die im vorstehenden aufgeführten Ziele werden erreicht, und es können Abänderungen durchgeführt werden, die im Hahmen der Erfindung liegen.

Claims

Patentansprüche

1. Vertikales Aufhängesystem, gekennzeichnet durch

a) einen vertikal angeordneten Ausfluehtungsstab.

b) magnetisch wirksame Lager, die wenigstens einem Ende des Ausfluchtungsstabes zugeordnet sind,

c) Magnetfelderzeuger, die einen oberen und einen unteren Magneten aufweisen, die im Abstand voneinander angeordnet sind, um zwischen sich ein Magnetfeld zu bilden, und

d) eine auf magnetische Kräfte ansprechende _s frei aufgehängte Masse, die an dem Ausfluchtungsstab innerhalb des Magnetfeldes befestigt ist.

2. Aufhängesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lager ein ausreichendes Drehmoment erzeugen, um zu verhindern, dass sich der Stab um eine horizontale Achse dreht, und ausreichende Querkräfte, um zu verhindern, dass der Stab aus seiner Gleichgewichtsstellung heraus merkbare horizontale Translationsbewegungen durchführt.

3. Aufhängesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetischen Lager Drehzapfenlager sind, die eine erste und eine zweite koaxial angeordnete, magnetisch abstossende Masse aufweisen, wobei die erste Masse an dem Ausfluchtungsstab befestigt ist, um als Drehzapfen zu dienen, und die zweite Masse die erste Masse umgibt und im Abstand von dieser angeordnet ist.

4. Aufhängesystera nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Masse eine diamagnetische Masse ist und dass

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ORlQINAt INSPECTED

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die zweite Masse aus Magneten besteht, wobei die Pole dieser Magnete derart angeordnet sind, dass ein Magnetfeld erzeugt wird, welches eine Intensität hat, die steil von der Oberfläch© der Magnete der zweiten Masse weg abfällt.

5. Aufhängesystem nach Anspruch J5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines dieser Lager jedem Ende des Ausfluchtungsstabes zugeordnet ist.

6. Aufhängesystem nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass «sine Anzahl von Lagern wenigstens einem Ende des Ausfluchtungsstabes zugeordnet ist.

7. Aufhängesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetfelderzeuger auch Einrichtungen zur Formung des Magnetfeldes aufweisen.

8. Aufhängesystem nach Anspruch 1₉ dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetfelderzeuger Treibspulen aufweisen, um auf die aufgehängte Masse magnetische Kräfte auszuüben.

9. Aufhängesystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Einrichtungen, um eine relative Bewegung zwischen der aufgehängten Masse und den Magnetfelderzeugern festzustellen.

10. Aufhängesystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Dämpfungseinrichtungen, die derart ausgebildet sind, dass diese der Vertikalbewegung der aufgehängten Masse entgegenwirken.

11. Aufhängesystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinrichtungen Vorrichtungen aufweisen „ um eine Wirbelstromdämpfung innerhalb der Magnetlager zu erzeugen.

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12. AufhSngesystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinrichtungen wenigstens ©in elektrisch leitendes Glied aufweisen, welches am Ausfluchtungsstab befestigt ist und innerhalb des besagten Magnetfeldes angeordnet ist.

1j5. AufhSngesystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinrichtungen ein fluides Dämpfungsmittel umfassen, weiches in dem Magnetfeld angeordnet ist, das die aufgehängte Masse umgibt.

14. AufhSngesystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfung eine von aussen angelegte Kraft umfasst, die durch eine relative Bewegung der aufgehängten Masse erzeugt wird.

15. AufhSngesystem nach Anspruch 1_B dadurch gekennzeichnet, dass die aufgehängte Masse ein Permanentmagnet ist.

16. AufhSngesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet „ dass die aufgehängte Masse ein Körper aus einem paramagnetisehen Material ist.

17. AufhSngesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die aufgehSngte Masse ein Körper aus einem diamagnetischen Material ist.

18. AufhSngesystem„ gekennzeichnet dur«h

a} einen senkrecht angeordneten Ausfluchtungsstab,

b) diamagnetische Lager, die an wenigstens einem Ende des. Stabes angeordnet und derart ausgebildet sind, dass diese ein ausreichendes Drehmoment erzeugen,

um au verhindern, dass sich der Stab um horizontale Achse dreht, und ausreichende Querkräfte, um merkliche horizontale Translationsbewegungen des Stabes aus seiner Gleichgewichtsstellung heraus zu verhindern,

e) Magnetfelderzeuger, die obere und untere Magnete aufweisen« die im Abstand voneinander angeordnet sind, um zwischen sich ein Magnetfeld zu begrenzen, und

d) eine Masse, die an diesem Stab befestigt ist, wobei diese Masse ein Permanentmagnet ist, dessen Pole derart orientiert sind, dass eine freie Aufhängung der Masse Innerhalb des Magnetfeldes erfolgt .

19, AufhHngesystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die einander gegenüberliegenden Pole der Magnete, die den Magneterzeuger bilden, von gleicher Polarität sind, und dass der Permanentmagnet, der die Masse ist, so orientiert ist, dass er vom unteren Magneten abgastoBsen und vom oberen Magneten angezogen wird.

Aufhange sys tem nach Anspruch 18, dadurch gekennzelchdass die geägenüberllegenden Pole der Hagnete, die im Magneterzeuger enthalten sind, von entgegengesetzt.er tffli sind und 4«ss der Permanentmagnet, 4er die Masse det, s© larientiert ist* dass mr w©m obeaaen m®& v<m unte Magneten abgestossen

ί21_Λ AufhSngesystem tiaeh Anspruch tB_f g'.; kenn ze .lehnet durch :Magnetfeldformgebung«einriehtung.

BSi* ItofMnjgesareifeein nach Anspruch 18, dadurch gekennzeich net, dass WeicheiGengehäuseteile vorgesehen sind, um eino gegen auBsere Magnefcfelder zu erzielen.

23. Aufhängesystem, gekennzeichnet durch

a) einen in senkrechter Richtung angeordneten Ausfluchtungsstab,

b) eine diamagnetische Masse, die an dem Stab be-> festigt ist,

c) diamagnetische Lager, die wenigstens einem Ende des Stabes zugeordnet sind und derart ausgebildet sind, dass diese ein ausreichendes Drehmoment erzeugen, um zu verhindern, dass sieh der Stab um eine horizontale Achse dreht, und ausreichende Querkräfte, um jegliche merklich« horizontale Translationsbewegungen des Stabes aus seiner Gleichgewichtslage heraus zu verhindern,

d) Magnetfelderzeuger, um ein Magnetfeld zu erzeugen, welches eine flussdichte Gradientenverteilung aufweist, die derart ist, dass ein ausreichender Aufwärtsschub erzeugt wird, um die Schwerkraft auszugleichen, wodurch die diamagnetische Masse frei aufgehängt wird.

24. Aufhängesystem nach Anspruch 23* dadurch gekennzeichnet, dass die diamagnetische Masse an einem Ende des Stabes befestigt ist und dass das Lager am anderen Ende des Stabes angeordnet ist.

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