DE835655C - Mehrfadengehaenge - Google Patents

Description

• Mehrfadengehänge Mehrfadengehänge sind als Meßgeräte, insbesondere als Gravimeter, bereits bekannt. Sie bestehen aus einer Masse, die mit an zwei oder mehr verschiedenen Punkten der Masse angreifenden Fäden aufgehängt ist. Die Masse steht unter dem Einfluß eines ein Drehmoment um die Symmetrieachse der Fadenaufhängung ausübenden Elements, das die Fäden in ausgelenktem Zustand hält, also dem Rückdrehmoment der Fadenaufhängung das Gleichgewicht hält.
• Eine derartige bekannte Einrichtung ist in Fig. i dargestellt. Die Masse des Gehänges ist durch einen Balken i veranschaulicht, der an den beiden Fäden 2 und 3 aufgehängt ist. Im übrigen greift in der Mitte des Balkens, und zwar nach derselben Seite gerichtet, wie die beiden Fäden 2 und 3, eine Schraubenfeder q. an. Die Schraubenfeder ist derart vorgespannt, daß sie ein Drehmoment um die - Symmetrieachse des Gehänges ausübt, das die Fäden 2 und 3 auslenkt. Diese Auslenkung muß auf einen kleiperen Winkel als i8o° eingestellt werden. Die Feder hält dem Rückdrehmoment der Fadenaufhängung das Gleichgewicht.
• Mit der zunehmenden Auslenkung des Balkens wird bei dem bekannten Gehänge der Raum zwischen den Fäden 2 und 3 mehr und mehr beengt, so daß man in der Wahl des Federdurchmessers beschränkt ist. Man wird ihn möglichst groß wählen, wenn man die labile Gleichgewichtslage der Masse (als Umschlagspunkt bezeichnet) in möglichst weiter Entfernung von der stabilen Gleichgewichtslage festlegen will. Bewegt sich die Masse zum Umschlagspunkt, so nähert sich, bedingt durch die Fadenaufhängung, das Gehänge den der Masse abgekehrten Fadenklemmen. Die Feder verkürzt dabei Are Länge, erhält dadurch mehr Drehkraft und läßt das Gehänge auf diese Weise schon nach einer kleineren- Drehung zum Umschlagspunkt gelangen, als wenn die Feder konstante Länge behielte. Darüber hinaus sind diese bekannten Mehriadengehänge ohne eine die Feder spannende Hilfseinrichtung nur in vertikaler Lage der Feder verwendbar.
• Die vorliegende Erfindung verbessert die Einrichtung dadurch, daß die Fäden und das drehmomenterzeugende Element von entgegengesetzten Seiten an der Masse angreifen. Ist als drehmomenterzeugendes Element eine um die Symmetrieachse der Fadenaufhängung tordierte Schraubenfeder vorgesehen, so wird diese zweckmäßig derart in Richtung der Symmetrieachse gedehnt eingespannt, daß sie die Fäden gestreckt hält.
• ,Eine besondere Ausführungsform besteht darin, daß eine Mehrzahl von Gehängen zu einer Kette hintereinand'ergeschaltet ist, deren benachbarte Massen über ein gemeinsames drehmomenterzeugendes Element verbunden sind. Dabei können die an der einen Masse angreifenden Fäden den an der anderen Masse angreifenden entgegengesetzt gerichtet sein.
• Die Fig. 2, 3 und 4 zeigen verschiedene Ausführungsformen erfindungsgemäßer Gehänge schematisch im Aufriß; Fig. 5 stellt einen Grundriß der Balken der Gehänge der Fig. 3 oder 4 dar.
• Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind die Fäden 2 und 3 und die Schraubenfeder 4 nach entgegengesetzten Seiten des Balkens gerichtet. Die Schraubenfeder 4 ist derart um ihre Achse tordiert, daß sie ein Drehmoment um die Symmetrieachse des Gehänges auf den Balken i ausübt. Sie ist im übrigen derart in Richtung der Symmetrieachse gedehnt eingespannt, daß sie die Fäden 2 und 3 gespannt hält. Damit ist zunächst der Vorteil erreicht, daß die Feder die Auslenkung der Fäden 2 und 3 in keiner Weise behindert und daß das Gerät als empfindliches Meßelement in beliebiger Raumlage verwendbar ist. Wird der Balken i durch eine Meßkraft in Richtung auf den Umschlagspunkt ausgelenkt, so nähert er sich den der Masse abgekehrten Fadenklemmen. Dadurch wird im Gegensatz zur bekannten Ausführungsform gemäß der Fig. i die Feder in Richtung der Symmetrieachse gedehnt. Dabei verkleinert sich ihr Durchmesser und es vermindert sich ihre Drehkraft um die Symmetrieachse des Gehänges, so daß auf diese Weise erst nach einem verlängerten Drehweg der Umschlagspunkt vom Balken erreicht wird.
• Die Schraubenfeder 4 kann auch zum Teil ersetzt sein durch einen mit der Schraubenfeder gleichachsigen Torsionsdraht. Damit kann die Direktionskraft möglichst gering gehalten werden, was die Empfindlichkeit des Gehänges erhöht.
• Gemäß der Ausführungsform der Fig. 3 sind zwei Gehänge kettenförmig hintereinandergeschaltet. An dem Balken i des Gehänges i, 2, 3 greift, den Fäden 2 und 3 entgegengerichtet, ein Torsionsdraht 5 an, der mit seinem anderen Ende an dem Balken 6 eines zweiten Gehänges eingespannt ist, dessen Fäden 7 und 8 den Fäden 2 und 3 entgegengerichtet sind. Der Torsionsdxaht 5 führt eine Lage der Balken i und 6 herbei, wie sie im Grundriß in Fig. 5 dargestellt ist.
• Dieses Gerät zeigt erhebliche Vorteile gegenüber dem Gerät der Fig. 2, insbesondere insofern, als die Kette keinerlei längenveränderliche Glieder aufweist. In Gleichgewichtslage liegen nicht nur die Fäden 2 und 3 zueinander wi4dschief, sondern auch die Fäden 7 und B. Werden die Balken des Instrumentes durch irgendeine Kraft beeinflußt, die zu ihrer Verschwenkung führt, so tritt eine Abstandsverkürzung des Balkens i gegenüber seiner Aufhängung und eine Abstandsvergrößerung des Balkens 6 gegenüber seiner Aufhängung ein oder umgekehrt.
• Die beiden Gehänge i, 2, 3 einerseits und 6, 7, 8 andererseits können von verschiedener Art sein. So ist es z. B. zweckmäßig, wenn das eine Gehänge gegenüber dem anderen torsionsempfindlicher und das andere längsempfindlicher ist. Herbeigeführt wird dieser Zustand durch verschiedene Dimensionierung.
• Die Ausführungsform der Fig. 4 zeigt ebenfalls die Verwendung mehrerer, kettenförmig hintereinandergeschalteter Gehänge, mit dem Unterschied gegenüber der Ausführungsform der Fig. 3, daß die Aufhängung der beiden Balken gleichgerichtet ist.
• Das System der Fig. 2 und 3 ist in senkrechter Lage wirksam als Gravimeter, kann aber bei genügender Spannung im System in jeder Lage als empfindliches Meßelement Verwendung finden, das auf kleine Kraft- oder Drehmomentsänderungen mit großen Ausschlägen anspricht. Die kleinen Kräfte oder Drehmomente greifen entweder am Balken oder am Verbindungsglied 5 oder an den Fäden an.
• Natürlich lassen sich die Ketten der Fig. 3 und 4 verlängern.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Mehrfadengehänge, bestehend aus einer an mehreren Fäden aufgehängten Masse und einem ein Drehmoment auf die Masse um die Symmetrieachse der Fadenaufhängung ausübenden Element, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden und das drehmomenterzeugende Element auf entgegengesetzten Seiten der Masse angeordnet sind.
2. 2. Mehrfadengehängenach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als drehmomenterzeugendes Element eine um die Symmetrieachse tordierte Schraubenfeder vorgesehen ist, die zusätzlich derart in Richtung der Symmetrieachse gedehnt ist, daß sie die Fäden in gespanntem Zustand hält.
3. 3. Mehrfadengehänge nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Gehängen zu einer Kette hintereinandergeschaltet ist, deren, benachbarte Massen über ein gemeinsames drehmomenterzeugendes Element verbunden sind.
4. 4. Mehrfadengehänge nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die an der einen Masse der hintereinandergeschalteten Gehänge angreifenden Fäden den an der anderen Masse angreifenden entgegengesetzt gerichtet sind.
5. 5. Mehrfadengehänge nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Torsionselement unverlängerbar ist.
6. 6. Mehrfadengehänge nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daB von den hintergeschalteten Fadengehängen die einen torsionsempfindlicher, die anderen längenempfindlicher sind. Mehrfadengehänge nach Anspruch i bis 2, dadurch gekennzeichnet, daB das die Masse im ausgelenkten Zustand haltende Torsionselement aus einer Schraubenfeder und einem diese ergänzenden Torsionsdraht besteht.