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Beschreibunff zu der Patentanmeldung Dynamometrische Vorrichtung Die
Erfindung betrifft dynamometrische Vorrichtungen zum Messen von Spannungen oder
Kräften aufgrund der l'Iessung von inderungen magnetischer Eigenschaften von ferromagnetischen
Körpern unter der Wirkung einer Spannung.
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Das Phänomen ist seit langem unter dem Namen Magneto-Elastizität
bekannt.
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Im Jahre 1946 publizierte Marcel Reimbert in den Annalen des Institut
Technique du Batiment et des Travaux Publics eine Anwendung dieser Eigenschaften
bei 2 Bestimmung von Spannungen in Bewehrungsstahl.
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Es scheint, daß ungeachtet einiger Versuche mit industriellen Apparaturen
die Magneto-Elastizität in zunehmendem Maße als Mittel zum Messen in Vergessenheit
geraten ist, wahrscheinlich wegen der Tatsache, daß die Versuchsapparate eine Hysterese
aufwiesen.
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Wenn es gelingt, diesen Mangel zu beheben, wird die Anwendung der
Magneto-Elastizität sehr interessant.
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Die Mehrzahl von Meßvorrichtungen für vorherrschende, Spannungen
sind Verformungsmesser: man mißt die Änderung der Entfernung zwischen zwei Punkten
einer Struktur, men nimmt die Beziehung z-ziscben, Mrformnugeng und Spannung als
bekannt an und bestimmt die Kräfte/. Tatsächlich geschieht mit diesen Apparaturen
die Messung der Verformung in indirekter Weise, weil die Deformationen eines Zwischenstückes
("Dehnungsmesser" oder schwingungsfähige Schnur) gemessen wird, dessen Befestigung
an der Strüftur meistens @chwierig ist. Desweiteren muß man die Meßpunkte und daher
das Risiko von Fehlern vervielfachen, wenn man die Spannungen integrieren will,
um-die Kräfte zu ermitteln.
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Der Erfindung liegt im wesentlichen die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile
zu vermeiden, um eine rationelle Verwendung der Magneto-Elastizität zu ermöglichen,
die die globalen Veränderungen in der zu untersuchenden Masse und nicht eine Veränderung
in einer oberflächlichen Schicht liefert.
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Dieee Verwendung ermöglicht, die unvermeidlichen Veränderungen von
einem Punkt zum anderen der Struktur direkt zu integrieren.
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Desweiteren sind, verglichen mit Widerstandsänderungen einer klassischen
Meßvorrichtung mit einen 11Dehnungsmesser11*die Änderungen der magnetischen Permeabilität
relativ 10 bis 100mal stärker, so daß der Einfluß der Temperatur praktisch ausgeschlossen
werden kann.
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Schließlich ermöglicht die Einfachheit des zwischenliegenden Meßkörpers,
der aus einigen Windungen elektrischen Drahtes besteht, Vorrichtungen mit sehr stark
reduzierten Abmessungen zu erhalten.
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*(Strain gage)
Zum Verständnis der Erfindung soll
im folgenden das Verhalten von ferromagnetischem Material unter Spannung erläutert
werden.
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Die Fig-. 1 der beigefügten schematischen Darstellungen ist eine
graphische Darstellung, in der die Veränderungen der magnetischen Permeabilität
P einer magnetischen Materie in Abhängigkeit der Spannung din Richtung parallel
zur Spannung dargestellt ist.
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a) Wenn man im Bereich reiner Kompression bleibt, ist die Abhängigkeit
P = f («0 während einer gewissen Anzahl von Zyklen quasi linear (Fig. 1) und unabhängig
von der Änderungsrichtung der Spannung (Bereich der Kurve links der /u-Achse). Wenn
man einen Zug ausübt, änaern sich die Phänomene; von 0. bis zum Punkt P,der der
Permeabilität µP entspricht, ergibt sich ebenfalls ein reversibler und linearer
Zusammenhang.
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Dagegen erhält man, wenn die Spannung den Wert P überschreitet eine
horizontale Strecke PQ, und dann einen plötzlichen Abfall der Permeabilität.
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Als Folge davon weiß man bei Messung eines Wertes der Permeabilität
= µP nicht, weiches die entsprechende zugehörige Spannung ist.
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Desweitibn ist der Rückweg nicht dergleiche, wenn man beispielsweise
einen Zug #X zwischen den Vierten #P und SQ , die den Punkten P und Q entsprechen,
ausübt. Es tritt eine Hysterese auf.
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Eines der wesentlichen Merkmale der Erfindung besteht daher darin,
einen zur Messung dienenden ferromagnetischen Körper so anzuordnen, daß er ständig
unter Kompression arbeitet und unter
der Wirkung von Kompressionskräften,
deren Biegespannungen oder Zugspannungen auf ein Minimum verringert sind, so daß
der lineare und reversible beschriebene Bereich nicht verlassen wird.
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b) Wenn man, wie in Fig. 2 der beigefügten schematischen Darstellung
dargestellt eine magnetische Schleife ABCDEF um eine Windung S, die von Wechselstrom
durchflossen ist, legt, entstehen in der magnetischen Schleife zwei Arten von Phänomenen:
- einerseits ein Fluß , der den Fluß I umgibt, - andererseits parasitäre Strom,
die induzierte Foucault-Ströme genannt werden, in der magnetischen Schleife infolge
des Flusses Die Gesetze für den Durchtritt des Flusses in der magnetischen Schleife
sind ähnlich denen, die den Durchtritt einer durch Stromstärke / einen Widerstand
bestimmen.
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Insbesondere bewirkt das Vorhandensein eines parasitären Spaltes,
wie FA infolge der großen Verschiedenheit der magnetischen Permeabilität eine wesentliche
Reluktanz.
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Es ergibt sich, daß die auftretende Veränderung der -Permeabilität
de r Schleife unter der Wirkung einer Kraft R wesentlich vermindert wird; dies geschieht
einerseits aufgrund de r unterschiedlichen Permeabilität im Spalt und andererseits
aufgrund der Veränderungen dieses Spaltes und der wirkung von R.
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Ein Merkmal der Erfindung liegt daher darin, den Einfluß dieses Spaltes
aufgrund von speziellen konstruktiven Vorrichtungen zu anullieren oder zu vermindern.
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In Fig. 3 der angefügten schematischen Darstellungen sind Schleifen
wie ABCDEF Seite an zweite längs der Erfindung S derart angeordnet, daß sie einen
vollständigen Kreisring bilden, was im Hinblick auf die Foucault-Ströme bedeutet,
einen Transformator (schematisch iig.4 dargestellt) zu schaffen, dessen Primarspule
die Windung S und dessen 5ekundarspule der Kreisring aus ferromagnetischem Material
ist; die Sekundärspule kann durch eine Sekundärspule, die mit einer Impedanz Z beschaltet
ist, ersetzt werden.
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Wenn die magnetische Schleife durch miteinander isoliert verbundene
Blätter gebildet ist, ist der reine Widerstand von Z quasi unendlich, was gleichbedeutend
damit ist, daß die Sekundarspule des Transformators geöffnet und die Foucault-Ströme
quasi Null sind.
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enn dagegen die magnetische Schleife ein einstückiger Kreisring ist,
ist der reelle Widerstand der Impedanz Z derJenige, der dem Durchtritt eines stromes
im dem Kreisring aus magnetischem Material entgegengesetzt ist.
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In beiden Fällen wird durch Beaufschlagung mit einer äußeren Kraft
möglicherweise die Impedanz z der Schleife verändert, sei es durch Ausbildung von
äußeren Kurzschlüssen zwischen den Blättern, sei es durch Änderung des iderstandes
im Material selbst.
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Erfindungsgemäß kann man konstruktive Vorrichtungen treffen, mit
denen die unsicheren Änderungen der Foucault-Ströme anulliert bzw. aufgehoben werden.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine elektrische Spule'auf,
die vollständig von einer Magnetschleife umgeben ist,
die aus ferromagnetischem
Material (normaler Stahl, Magnetstahl, Ferrit usw.) besteht und äußeren zu messenden
Kräften unterworfen wird.
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Die Messung besteht darin, die Änderungen von Widerstandseigenschaften
und magnetischen Eigenschaften des Materials festzustellen, was auf mehrere mögliche
Arten geschehen kann.
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Insbesondere kann Wechselstrom mit einer Frequenz verwendet werden,
die innerhalb weiter Grenzen verändert werden kann und es kann die Gesamtimpedenz,
die reelle Impedanz oder die imaginäre Impedanz gemessen werden.
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Die Vorrichtung sieht von außen insgesamt wie ein metallischer Kreisring
oder eine zentral durchbohrte Hülse aus.
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Die magnetische Schleife kann aus nebeneinander angeordneten Blättern
oder aus nebeneinander zneoraneten tilementarklocks in Form von zwei Blocks oder
einem einzigen Block ausgebildet sein.
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Die Vorrichtung weist gegenüber herkömmlichen dynamometri schen Anlagen
folgende Vorteile auf: - geringe Abmessungen, wie groß auch immer die zu messenden
Kräfte sind, - globale Messungen in der Nasse und nicht punktuell auf der Oberfläche,
wodurch eine direkte Integration der Spannungen ohne Multiplikation de r Meßpunkte
möglich ist, - größere Einfachheit der Messung gegenüber Apparaturen mit "Spannungsmesse
rn (strain-gage-Zellen), weil die Veränderungen der Impedanz 10 bis 100mal größer
sind, - gute Widerstandsfähigkeit gegenüber Alterung, Feuchtigkeit und Temperatur,
,-
- gute Linearitat und quasi unmerkliche Hysterese, wodurch eine
sehr große Genauigkeit erreicht wird, und es möglich ist, das Ableseinstrument direkt
in Kräften zu eichen.
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Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise und mit vorteilhaften
Einzelheiten anhand schematischer Zeichnungen dargestellt, wobei die Ausführungsbeispiele
in keiner Weise begrenzend sind.
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Es stellen dar: Fig. 5 eine schematische perspektivische Ansicht
einer ersten Ausführungsform der. Erfindung mit radial-keilförmigen aneinanderstoßenden
Magnetstückun, Fig. 6 eine Teilansicht einer abgeänderten Ausführungsform, in de
r die radialen Stücke paraible eiten haben und mit einer Isolationsmasse umhüllt
sind, Fig. 7 einen diametralenSchnitt einer Ausführungsform,in der die magnetische
chleife aus einem zu einer Spirale gerollten Band besteht und auch zum Durchtritt
des Meßstroms dient, Fig. 8 einen ähnlichen Schnitt durch eine abgeänderte Ausführungsform,
in der der Strom nicht durch die Spirale fließt, sondern-durch einen parallelen
Leiter, Figuren 9 und 10 perspektivische Ansichten einer Ausführungsform, deren
magnetische Schleife aus hohlen Bogenstücken gebildet ist, wobei die Figuren 9 eine
Vorrichtung beim Zusammenbau und Fig. 10 im fertigem Zustand zeigt, - Fig.1i einen
diametralon Schnitt durch eine Vorrichtung, deren magnetische Schleife aus ringförmigen
verschweißten Schalen gebildet ist,
Fig. 12 einen diametralen Schnitt
durch eine Vorrichtung, deren magnetische Schleife aus einem aufgeschrumpften Kreisring
besteht, Fig. 13 und 14 perspektivische Ansichten verschiedener Herstellungsabschnitte
einer Vorrichtung aus einem Stab, Figuren 17, 18 und 19 Querschnitte von Schleifen,
die so aus gebildet sind, daß Zugspannungen im Betrieb vermieden werden, Fig. 20
eine perspektivische Ansicht, teilweise aufgeschnitten, einer Ausführungsform, in
der die Wicklung in Kanalen angeordnet ist, die parallel zu den Anlageseiten des
Kreisrings ausgebildet sind, Fig. 21 eine der Fig. 20 entsprechende Schnittansicht
durch die Mittelebene der Kanäle, Fig. 22 eine der Fig. 21 analoge ansicht einer
abgeänderten Ausführungsform der Kanäle, Fig. 23 eine der Fig. 20 analoge Ansicht
einer abgeänderten Anordnung der Kanäle, Fig. 23 analog der Fig. 20, aber einer
abgeänderten Ausführungsform, in der die Kanäle parallel zur Achse des Kreisrings
ausgebildet sind, Fig. 24 eine abgewälzte Ansicht zur Darstellihng der Anordnung
der Kanäle und der Wicklung in Fig. 23, Fig. 25 eine der Fig. 24 analoge Ansicht
zur Darstellung der konvergenten und divergenten Kanäle,
Fig. 26
und 27 perspektivische Ansichten, teilweise aufgeschnitten von Vorrichtungen, die
derart ausgebildet sind, daß sie sowohl unter Druck als auch unter Zug verwendet
werden können, Fig. 28 eine den vorhergehenden ähnliche Ansicht einer Vorrichtung,
die für Druck-, Zug- und Torsionsbeanspruchungen verwendbar-ist, Fig. 29 einen Schnitt
durch XXIX-XXIX durch Fig. 28, Fig. 30 eine abgewälzte Teilansicht entsprechend
den Figuren 28 und 29 zur Darstellung der Anordnung der beiden Wicklungen der Vorrichtung.
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Gemäß Fig. 5 ist die Magnetschleife 1 der Vorrichtung aus ferromagnetischen
Metallstücken 2 und 3 geringer Dicke (einige tftllimeter oder mehr) in Form eines
Kanals mit flachem Boden und parallelen Seitenwänden (beispielsweise in Form eines
U oder ~) gebildet, die abwechselnd in entgegengesetzter Richtung auf eine Wicklung
4 aus isoliertem elektrischem Draht gesetzt sind, so daß ein geschlossener Kreisring
entsteht, den nur die Enden 5 und 6 der sJticklung verlassen. Die Seitenwände der
Metallstücke 2 und 3 sind parallel zur Achse des Kreisrings.
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Der letztere ist dazu bestimmt, zwischen zwei Flächen komprimiert
zu werden, die im wesentlichen senkrecht zu seiner Achse sind und durch die zu messenden
Kräfte die eine gegen die andere gedrückt werden. Diese Kompression ruft keine Veränderung
des Spaltes hervor und beansprucht die Metallstücke 2 und 3 nur auf Kompression.
Um zu verhindern, daß die Stücke 2 und 3 knicken, kann man, wie in Fig. 5 dargestellt,
diese Stücke in der Form von Bogenstücken herstellen, die zu einem Kreisring zusammengeschlossen
sind. Die Stücke können durch eine metallische Verbindung geringen winde rstandes
(äußerer Kupferdraht, Leitlack usw.)
kurzgeschlossen sein, um unbekannte
Veränderungen der Foucault-Ströme auszuschalten. Man kann auch Stücke mit parallelen
Seiten verwenden, die beispielsweise aus Blech gestanzt sind, und diese Stücke mit
einer Füllmasse 7 aus synthetischem Plastikmaterial beispielsweise, bedecken, wie
im Fig. 6 dargestellt. Die Masse kann jedes Stück ummanteln, um vor Berührung mit
den Nachbarstücken und den erwähnten Oberflächen zu schützen.
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Wie in Fig.7 dargestellt, kann min die Vorrichtung mit Hilfe eines
Bandes 8 aus ferromagnetischem Material rwirklichen, das zu einer Spirale gerollt
Ünd in einer Masse 9 aus Isolierharz eingebettet ist. Der so ausgebildete Kreisring
ist zwischen zwei ringförmigen Anlageplatten 10 und 11 angeordnet, die jede eine
Nut zur aufnahme bilden. Der Strom kann wegen der Leiter 12 und 13 direkt in der
Spirale fließen.
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Entsprechend einer Abänderung der Ausführungsform gemäß Fig. 8 fließt
der Strom durch einen Draht 14, der gleichzeitig mit dem Band 8 eingerollt wird.
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Man könnte auch zwei Spiralen benutzen, die derart in die benachbarten
windungen eingepaßt sind, daß der Strom in entgegengesetzten Richtungen durchfließt.
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In der Ausführungsform gemäß den Figuren 9 und 10 ist der Kreisring
ausBlöcken 15 in Form von hohlen Bogenstücken ausgebildet, in deren Hohlräumen 16
der die Wicklung s bildende Draht gewickelt ist. Der Kreisring ist durch Verschlußblocks
17 und 18 fertiggestellt, die kanalförmig sind un * ach Art eines Ring schlusses
aufeinander angeordnet sind. Die Blöcke 17 und 18 bilden eine Öffnung 19 für die
Enden 5 und 6 de r Wicklung. Die verschiedenen Blöcke können miteinander verbunden
oder frei sein, so daß sie an Niveauunterschiede an der Anlage angepaßt werden können.
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Gemäß Fig. 11 ist die Magnetschleife aus zwei Ringschalen 20 und
21, die im Schnitt kanalförmig sind' und die Wicklung 4 umgeben, gebildet1 Auch
hier ist eine Öffnung 19 für die Enden 5 und 6 der Wicklung' vorgesehen. Die beiden
Ringschal.en sind bei 22 unter Last miteinander punktverschweißt.
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In einer Abänderung der Fig. 12 ist die Iv,agnetschleife in Form
eines Kreisrings 23 mit rechtwinkligem Querschnitt ausgebildet, der nach außen eine
Nut 24 bildet, in der die Wicklung 4 angeordnet ist. Der Spalt ist mittels eines
Bundringes 25 gleicher Höhe wie der Kreisring 23 verschlossen, der durch Wärme oder
Kälte angebracht ist.
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Wie in den Figuren 13 bis 16 dargestellt, kann die Magnetschleife
der Vorrichtung auch ausgehend von einem Stab 26 mit ouadratischem oder, rechtwinkligem
Querschnitt aus geeignetem ferromagnetischem Material gefertigt werden, indem ein
Längskanal 27 (Fig. 13) ausgebildet ist. Der Stab (Fig14) wird gebogen,und seine
Enden werden (Fig.15) miteinander bei 28 verschweißt. Nach thermischer Behandlung
zum Freiwerden von Spannungen bringt man ein seitliches Fenster 29 an, das in den
zentralen Långskansl 27 reicht und ermöglicht, die aus einer oder mehreren Windungen
bestehende Wicklung 4 einzuführen.
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Bei Magnetschleifen in Form von Blocks oder einem gelochten Kreisring
kann'man, wie. in Fig. 17 dargestellt, jede Seite des Kreisrings, auf die die zu
messenden liralte wirken bzw. auf der sie anlie£:en, Freiräume, beispielsweise in
Form umlaufender Aussparungen von im wesentlichen gleicher Breite wie der für die
Wicklung vorgesehene Raum 4 und relativ zu diesem Raum angeordnet, vorsehen, um
zu vermeiden, daß die Seitenwände 31 der Schleife auf Biegung beansprucht werden,
wodurch Zugspannungen auftreten könnten.
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In Fig. 18 trägt der Kreisring zum gleichen Zweck Anlagebemantelungen
32, die umlaufende Aussparungen bilden, die mit einem Ring 33 aus schwammigem Material
ausgekleidet werden können.
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Wenn die innere Wicklung 4 in einer Isolationsmasse 34, wie beispielsweise
Harz, eingebettet sein soll, ordnet man parallel zu dieser Spule einen Ring 35 aus
Schwammaterial an oder man läßt einen Hohlraum, damit die Wicklung und ihre Isoliermasse
nicht dazu tendieren, die Seitenwände der Nagnetschleife zusammensudrucken, wenn
die Vorrichtung belastet wird.
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Han kann parallel zu der Vorrichtung auch einen schwach magnetischen
und elastischen Block benutzen, der einen Teil der Gesamtkraft aufnehmen kann. An
der Grenze könnte die Vorrichtung als eine einfache Deformationsmeßzelle betrachtet
werdEn Der Einfluß von Zugspannungen, die die Linearitat und Reversibilität der
Funktion der dynamometrischen Vorrichtung beeinträchtigen, kann dadurch vermieden
werden, daß die Wicklung 4 auch in Kanäle eingeführt wird, die zweckmäßig in einem
massiven Kreisring ausgebildet sind.
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In Fig. 20 ist der Kreisring 1 mit radialen Kanälen 45 versehen,
die um den Kreisring herum regelmäßig verteilt sind und deren Achsen in einer von
den beiden Anlageflächen 46 des Kreisringsgleich weit entfernten Ebene sind.
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Die Wicklung ist in den aufeinanderfolgenden Kanälen entgegengesetzt
gerichtet gewickelt, beispielsweise so, daß jeder Kanal von zwei Drähten durchquert
wird, die sich kreuzen und deren Enden 5 und 6 die Wicklung durch zwei benachbarte
Kanäle verlassen, wie in Fig. 21 dargestellt. Die peripheren Nuten 47 und 48 mit
ausreichender Tiefe sind vorteilhafterweise
dort, wo die Kanäle
münden, in den Seitenflächen des Kreisring ausgebildet, so daß die Wicklung von
möglichen Stößen frei bleibt.
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Die radialen Kanäle können auch, wie in Fig.22 dargestellt, so gerichtet
sein, daß sie sich etwa dort schneiden, wo sie in die Seitenflächen des kreisrings
1 münden.
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So werden im Kreisring innenkanten 49 und50 gebildet, an denen die
Wicklung 4 anliegt, wenn sie von einem Kanal zum folgenden übergeht. Die Wicklung
befindet sich gsnzlich im Xreisring und ist so geschützt, so daß es nicht notwendig
ist, wie im vorhergehenden Beispiel, Nuten auszubilden.
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In der Ausführungsform gemäß Fig. 23 sind die Kanäle 45 in den Mitten
der Anlagefläche 46 des Kreisrings achsparallel mit dem Kreisring ausgebildet und
sind daher im wesentlichen parallel zu den Kräften. Diese Kanäie sind ebenfalls
gleichmäßig um den Kreisring herum voneinander entfernt.
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In den Anlageflächen 46 sind Nuten 51 ausgebildet, urfl die ?icklung
4 zu schützen, deren Enden 5 und 6 durch nicht dargestellte seitliche Kerben austreten.
Die ,Ticklung kann wie in Fig. 24 dargestellt, durch jeden Kanal 45 zweifach hindurchtreten.
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etwa Man kann die Kanäle auch so ausbilden, daß sie sich/dort, wo
sie in die Anlageflächen 46 des Kreisrings münden, schneiden, wie in Fig. 25 dargestellt.
Auch hier sind Innenkanten 52 gebildet, an denen sich die Wicklung 4 abstützt und
wie im Falle der Fig. 22 ist die Wicklung mechanisch und magnetisch geschütz, so
daß die Ausbildung von Nuten nicht notwendig ist.
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Es können auch mehrere koaxiale Reihen von Kanälen vorgesehnen sein.
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Diese Art der dynamometrischen Vorrichtung mit Kanälen, die parallel
oder im wesentlichen parallel zur Kraftrichtung sind, ist von besonderem Interesse,
weil sich der Fluß quasi.
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kreisförmig um die Kanäle entwickelt. Die Vorrichtung ist daher empfindlich
für senkrecht zur vorherrschenden Kraft auftretenden Spannungen. Folglich sind,
wenn die änderung dieser Spannungen zweimal schwacher als in dem Fall der Parallelität
mit der vorherrschenden Kraft ist, so daß Induktionssnderungen von bis zu 25 % erzeugt
werden, die Spannungen homogener, und man erhalt gute Linearität des Maßstabes bzw.
der Eichung bis zum völligen Stauchen des Kreis rings.
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In den Figuren 26 und 27 weist der Kreisring auf jeder seiner End-
bzw. Anlageflächen 46 einen Ringwulst auf, dessen eine Seitenfläche, beispielsweise
die innere Fläche, mit einem Gewinde 54versehen ist, an dem ein TSil festgeschraubt
werden kann, das Zugkräfte übertragen kann. Dies ermöglicht,die dynamometrische
Vorrichtung für Druck und Zug zu verwenden. Es sei erwähnt, daß die zulässigen Zugspannungen
aufgrund von Hysteresephänomenen wesentlich schwächer als die Druckspannungen sind.
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In Fig. 26 dienen die Kanäle 45 zur Montage der Wicklung 4, die der
Fig. 21 entspricht; in Fig. 27 sind zwei Reihen koaxialer Kanäle 45 parallel zur
Kraftrichtung ausgebildet, ähnlich wie sie in Zusammenhang mit der Fig. 23 beschrieben
wurden; an beiden Seiten sind Ringwulste 23 vorgesehen. In den Seitenflächen 46
des Kreisrings sind Nuten 51 ausgebildet.
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Die erwähnten Teile zum Übertragen von Kraft können auch mit dem
Kreisring an den Ringwulsten 53 in jeder herkömmlichen leise verschweißt sein.
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Die Ausführungsform gemaß den Figuren 28 bis 30 weit ebenfalls Ringwulste
57 zur Au4naiime von Teilen auf, die die Kraft bzw, Belastung übertragen, die Kanale-45,
die zwei koaxiale Reihen
gleicher Kanalzahl bilden und relativ
zu den Ringwulsten angeordnet sind, sind jedoch etwa um 450 relativ zur Achse des
-Kreisrings abwechselnd einmal in einem, dann im anderen Sinn geneigt, so daß sie
in den Flächen 4-6 in Öffnungen,55 münden, die jeweils zu zwei Kanälen gleichzeitig
gehören.
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Desweiteren sind in der Basis der RinTulste 5, radiale Löcher bzw.
Hohlräume 5G relativ zu den Öffnungen 55 homolog zu den zwei Reihen ausgebildet.
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Die Wicklung 4 weist zwei Leiterfamilien auf, die abwechselnd durch
einen Kanal 45 einer Reihe und einen Kanal 45 der anderen Reihe und zwidlendurch
durch das entsprechende Loch 56 (Fig. 29) hindurchtreten.
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Desweiteren sind die Leiter der beiden Familien so angeordnet, daß
ihre in zwei benachbarten Kanälen 45 liegenden Draht te einen vlinkel von 900 miteinander
bilden, wie in Fig. 30 dargestellt, in der der Leiter 4a strichpunktiert und der
Leiter 4b der anderen Familie gestrichelt ist.
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Entsprechend der Suinine oder der Differenz der Impedanzen der beiden
Familien bestimmt man die axiale Kraft oder das Torsionsmoment, dem der Kreisring
ausgesetzt ist.
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Die Erfindung kann für alle Arten von Messungen verwendet werden,
insbesondere zur Kontrolle der Spannung in Zugstangen oder in vorgespannten Kabeln.
Man kann den gleichen elektrisch isolierten Leiter verwenden, um die Vorrichtung
ohne Verschweißen und ohne feste Verbindung an die Meßapparatur anzuschließen, wodurch
ermöglich-t wird, die Vorrichtung in feuchtem Milieu und sogar unter wasser anzuordnen.
Die Herstellung der Vorrichtung ist einfach und kann von massiven Rohlinen aus oder
vorgewalzten Elementen, die einfach nebeneinander angeordnet und verbunden sind,
ausgehen. Der Ring ist nicht no-twendigerweiie
kreisförmig, seine
Form kann entsprechend den Notwendigkeiten der angestrebten Verwendung abgeändert
werden.
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Die Vorrichtung hat einen wesentlich verringerten Platzbedarf, weil
eine Ausführungsform, mit der Kräfte von 100 t gemessen werden können, aus einem
Ring mit 10 cm Durchmesser und einem quadratischen Querschnitt von 2 cm Seitenlänge
gebildet ist.
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Es sei darauf hingewiesen, daß gegenüber den beschriebenen abgeänderte
Ausführungsformn, bei denen beispielsweise äquivalente Teehniken verrundet werden,
auch in den Rahmen der Erfindung fallen.
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Patentansprüche