Lastkompensation zur dynamischen Anregung von Prüflingen umfassend eine Basis, einen Aktor, eine mittels des Aktors in einer Anregungsrichtung relativ zur Basis bewegbare und durch ein Linearführungsmittel parallel zur

Anregungsrichtung geführte Armatur und ein die Gewichtskraft zumindest der Armatur, vorzugsweise zuzüglich des

anzuregenden Prüflings, kompensierendes pneumatisches

Lastkompensationsmittel .

Schwingungserreger, oftmals auch als Shaker bezeichnet, finden ihren Einsatz zur Untersuchung der dynamischen

Eigenschaften eines Prüflings in einer

Schwingprüfeinrichtung . Hauptsächlich werden

Schwingungserreger für Zwecke der WerkstoffUntersuchung eingesetzt, wobei beispielsweise Bauteile oder ganze

Baugruppen den Prüfling bilden. Hierzu wird der Prüfling mit einem definierten Testsignal angeregt und gleichzeitig die Position und/oder der Bewegungszustand des Prüflings durch geeignete Messmittel bestimmt. Diese Messmittel können neben Dehnmessstreifen auch Schwingungsaufnehmer oder andere

Sensoren zur Positionsbestimmung oder zur Bestimmung des Bewegungszustandes aufweisen. Aus diesen ermittelten

Messgrößen können unter anderem Rückschlüsse auf das

mechanische Verhalten, wie beispielsweise das

Ermüdungsverhalten, gezogen werden. Ferner sind Schwingungserreger bekannt, die dazu geeignet sind, die eigentlichen Messmittel, beispielsweise

Schwingungsaufnehmer, für die Untersuchung von

Schwingungsvorgängen zu untersuchen, insbesondere aber zu kalibrieren, wie beispielsweise in ISO 16063 vorgeschrieben. Die Vielfalt bekannter Schwingungsaufnehmer hinsichtlich Messbereich, Baugröße usw. ist sehr groß. Neben sehr kleinen und leichten Schwingungsaufnehmern für Beschleunigungen von bis zu einer Million g, wobei 1 g der mittleren

Erdbeschleunigung von 9,81 m / s ² entspricht, sind auch sehr große und schwere Schwingungsaufnehmer, wie sie

beispielsweise in Seismometern eingesetzt werden, bekannt.

Seismometer werden verwendet, um Bodenerschütterungen von Erdbeben und andere seismische Wellen zu detektieren. Hierzu weisen Seismometer eine an Federn schwingend gelagerte Masse auf, deren mechanische Schwingung gemessen wird. Zur

Bestimmung der Richtung einer auftretenden

Bodenerschütterung sind Seismometer mit bis zu drei solcher schwingungsfähigen Feder-Masse-Systemen bekannt. Die

mechanischen Schwingungen, wie sie bei seismischen Vorgängen typischerweise auftreten sind sehr klein; die kleinsten erfassbaren Beschleunigungen liegen im Bereich von einigen Billionstein der normalen mittleren Erdbeschleunigung g. Dabei reicht der Frequenzbereich von etwa 50 Hz bis

lediglich ca. eine Schwingung pro Stunde. Die hierzu

notwendige seismische Masse ist mit 10 kg oder mehr daher sehr groß .

Bedingt durch die sehr kleinen auftretenden mechanischen Schwingungen werden für die Kalibrierung solcher großen Schwingungsaufnehmer, d.h. Schwingungsaufnehmer mit großen seismischen Massen, sehr hohe Anforderungen an die

mechanischen Randbedingungen der Schwingprüfeinrichtung, insbesondere den Schwingungserreger, gestellt. Mit dem

Schwingungserreger soll ein hochwertiges sinusförmiges, störungsarmes Erregersignal erzeugbar sein, welches sich durch eine möglichst exakt eingehaltene

Schwingungsamplitude, einen geringen (< 5%) Klirrfaktor, d.h. dem Maß unerwünschter Verzerrungen des Erregersignals, sowie einen stetigen Signalverlauf auszeichnet. Zur Kalibrierung von Schwingungsaufnehmern mit einer

horizontalen, d.h. waagerechten, wechseiförmigen

Schwingungsanregung ist es bekannt zur Reduzierung der

Reibung Luftlager einzusetzen. Hierdurch lassen sich im Vergleich zu den konventionellen Lagerungen über Gleitlager, Wälzlager oder Federlager besonders hohe Präzision und

Dynamik der Bewegung realisieren. Die Grundidee der

Luftlagerung besteht darin, dass der zu lagernde Gegenstand sozusagen auf einem Luftfilm schwimmt, wobei der zu lagernde Gegenstand außer der sehr geringen Fluidreibung innerhalb des Luftfilms und in den Grenzschichten des Luftfilms hin zu den begrenzenden Flächen reibungsfrei läuft. Dementsprechend ermöglichen Luftlager eine reibungsarme Bewegung eines

Gegenstandes. Grundsätzlich sind sowohl lineare als auch rotatorische Luftlager bekannt, die ihrerseits wiederum in statische als auch in dynamische Luftlager unterschieden werden können. Die geometrische Ausprägung von Luft lagern ist vielfältig. Es sind beispielsweise zylindrische, rechteckige oder ebene Formen oder auch spezielle

geometrische Formen bekannt.

Bei der Kalibrierung von Schwingungsaufnehmern mit einer vertikalen, d.h. senkrechten, wechseiförmigen

Schwingungsanregung wird die zur Schwingungsanregung

benötigte Kraft von der statischen Gewichtskraft des

Schwingungsaufnehmers im Erdschwerefeld überlagert. Damit für beide Anregungsrichtungen, mithin entgegen und gleich gerichtet zur Gewichtskraft des Schwingungsaufnehmers, der gleiche Betrag der Kraft der Schwingungsanregung zur

Verfügung steht, ist es bekannt, die Gewichtskräfte zu kompensieren. Hierzu sind unterschiedliche Verfahren

bekannt, wobei allen Verfahren gemein ist, dass eine

zusätzliche, der Gewichtskraft des anzuregenden Prüflings, beispielsweise eines Schwingungsaufnehmers, entgegen

gerichtete statische Kraft ausgeübt wird. Die zu dieser Lastkompensation notwendigen Kräfte können entweder elektrodynamisch, hydraulisch, pneumatisch oder durch eine Federkraft erzeugt werden.

Von dem Unternehmen Spektra Schwingungstechnik und Akustik GmbH ist eine Kalibriervorrichtung CS18 VLF zur Kalibrierung von Beschleunigungsaufnehmern in horizontaler und vertikaler Richtung mit einem Schwingungserreger bekannt. Der

Schwingungserreger weist einen als Linearantrieb

ausgebildeten Aktor auf, der zur dynamischen Anregung von Massen in die Anregungsrichtung eingesetzt wird. Der bewegbare Teil der Kalibriervorrichtung, ein linear

bewegbarer Schlitten, der auch als Armatur bezeichnet wird, ist hierbei mittels eines linear ausgebildeten Luftlagers mit dem feststehenden Teil der Kalibriervorrichtung, einer Basis, verbunden. Zur Kalibrierung von Schwingungsaufnehmern in vertikaler Anregungsrichtung weist die

Kalibriervorrichtung zudem eine elektrische

Nulllagenregelung auf, die die vom Schlitten und dem

Schwingungsaufnehmer ausgeübte Gewichtskraft kompensiert. Hierzu wird ein Teil der Antriebsenergie des erwähnten

Linearantriebs verwendet, so dass entgegen der Gewichtskraft nicht die volle, zur Schwingungsanregung eigentlich zur Verfügung stehende Kraft benutzt werden kann.

Ferner sind Lastkompensationen bekannt, bei denen

mechanische Federkräfte eingesetzt werden, um die

Gewichtskraft eines anzuregenden Prüflings zu kompensieren. Grundsätzlich nachteilig bei der Verwendung von Stahlfedern sind die gegebenen Grenzen der Festigkeit und der

Nachgiebigkeit als auch die Möglichkeit der Anregung von Resonanzen. Bei der Verwendung von Elastomerfedern entstehen zudem Nichtlinearitäten, die zur Erzeugung eines

verzerrungsarmen Erregersignals kompensiert werden müssten. Weiterhin verursachen die benannten Federn Unstetigkeiten im Erregersignal durch die vorhandene äußere und innere

Reibung, wie sie sich beispielsweise im Haftreibungseffekt (Stick-Slip-Effekt) äußern.

Weiterhin sind Lastkompensationen bekannt, die ein

komprimiertes, mithin einen Überdruck bildendes Medium aufweisen . Zum einen sind zur Lastkompensation Hydraulikzylinder bekannt, wie sie beispielsweise zur Untersuchung des

Schwingungsverhaltens ganzer Fahrzeuge eingesetzt werden. Das komprimierte Medium, im vorliegenden Fall

Hydraulikflüssigkeit, ist hierbei in einem abgeschlossenen System vorgehalten, wobei einige Teile, vorliegend die

Kolbenstange des Hydraulikzylinders, über die Systemgrenze hinausgehen. Dementsprechend müssen Dichtungen,

beispielsweise Wellendichtringe, vorgesehen sein. Diese Dichtungen weisen zum einem einen nachteiligen Verschleiß auf und verursachen zudem durch die auftretende Reibung Unstetigkeiten im zu erzeugenden Erregersignal.

Weiterhin ist bekannt, komprimierte Luft in einer Gummiblase als Lastkompensation zu verwenden. So bietet die Tira GmbH eine Schwingprüfeinrichtung an, die zur Lastkompensation eine solch gefüllte Gummiblase verwendet. Dabei ist die

Gummiblase unterhalb des zu bewegenden Teils, der Armatur angeordnet, um dessen Gewichtskraft zu kompensieren.

Zwischen der Gummiblase und angrenzenden Bauteilen der Schwingprüfeinrichtung treten Reibungskräfte auf, die ihrerseits wiederum zu Unstetigkeiten im zu erzeugenden Erregersignal führen.

Nachteilig bei allen bekannten Möglichkeiten der

Lastkompensation ist somit, dass durch die auftretende

Reibung und andere Nichtlinearitäten zusätzliche Störsignale erzeugt werden, die die Erzeugung eines rein sinusförmigen Signalverlaufs, wie er für die Kalibrierung von

Schwingungsaufnehmern, insbesondere Schwingungsaufnehmern großer Masse, d.h. im Bereich von 10 kg oder mehr, notwendig ist, verhindern.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht demnach darin, einen Schwingungserreger mit Lastkompensation zur dynamischen Anregung von Prüflingen anzugeben, wobei zur Erzeugung hochwertiger sinusförmiger, störsignalarmer Erregersignale, die bei der Lastkompensation auftretende Reibung und andere Nichtlinearitäten minimiert werden und wobei ebenfalls sowohl der Schwingweg als auch die zur Schwingungsanregung benötigte Kraft in beide Anregungsrichtungen, d.h. entgegen und gleich gerichtet zur Gewichtskraft, unabhängig und uneingeschränkt von der Lastkompensation der Gewichtskraft verfügbar sind.

Zur Lösung der Aufgabe ist bei einem Schwingungserreger mit Lastkompensation der eingangs genannten Art vorgesehen, dass das Linearführungsmittel ein Luftlager aufweist und dass das Lastkompensationsmittel das Linearführungsmittel mit

umfasst .

Durch diesen erfindungsgemäßen reibungsarmen

Schwingungserreger mit Lastkompensation wird es möglich, sehr hochwertige sinusförmige, störsignalarme Erregersignale zu erzeugen, wodurch, beispielsweise bei der Kalibrierung schwerer Schwingungsaufnehmer in vertikaler Richtung, eine größere Genauigkeit der Kalibrierung erreicht werden kann.

Weiterhin vorteilhaft ist es, dass die Antriebsenergie des Aktors gerade nicht zur Lastkompensation eingesetzt wird. Die Antriebsenergie des Aktors kann vielmehr zu einer im Wesentlichen symmetrischen Einleitung von Anregungskräften in Anregungsrichtung genutzt werden. Dies ist besonders vorteilhaft für die sinusförmige Anregung eines

Gegenstandes. Durch die Korrelation der

Anregungskraftamplitude mit der Schwingungsamplitude, d.h. dass unabhängig von der Richtung der Gewichtskraft für gleiche Anregungsamplituden der Schwingungsgröße gleiche Anregungskraftamplituden erforderlich sind, können besonders hochwertige sinusförmige Erregersignale erzeugt werden, was wiederum zu einer größeren Genauigkeit der Kalibrierung führt . Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen reibungsarmen

Schwingungserregers mit Lastkompensation besteht darin, dass dieser sehr kompakt gestaltet ist. Dies liegt daran, dass das Linearführungsmittel vom Lastkompensationsmittel mit umfasst ist. Mit anderen Worten; wenn das

Lastkompensationsmittel durch eine Baugruppe aus einer Menge von Einzelbauteilen gebildet ist, so ist das

Linearführungsmittel aus Einzelbauteilen derselben Menge gebildet. Anders ausgedrückt, teilen sich das

Lastkompensationsmittel und das Linearführungsmittel bestimmte Einzelbauteile der erwähnten Baugruppe.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind in den Gegenständen der abhängigen Ansprüche angegeben.

So wird in einer ersten Ausführungsform vorgeschlagen, dass das Lastkompensationsmittel einen Pneumatikzylinder

aufweist, dessen Kolbenstange und/oder Kolben durch jeweils ein Luftlager linear geführt ist/sind. Hierbei teilen sich Linearführungsmittel und Lastkompensationsmittel die

Kolbenstange und/oder den Kolben als gemeinsames Bauteil der oben erwähnten Baugruppe. Ist das Gehäuse des

Pneumatikzylinders mit der Basis und der bewegliche Kolben oder die Kolbenstange mit der beweglichen Armatur verbunden und ist der Kolben und/oder die Kolbenstange durch jeweils ein Luftlager geführt, so kann die Kompensation der

Gewichtskraft der Armatur, und des ggf. an dieser

angeordneten Gegenstandes, reibungsarm erfolgen. Mithin können nichtlineare reibungsbedingte Effekte während der Anregung der Armatur durch den Aktor minimiert werden.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Lastkompensationsmittel n > 1 Pneumatikzylinder aufweist, deren Kolbenstangen und/oder Kolben durch jeweils ein Luftlager linear geführt ist/sind. Durch die Anordnung mehrerer Pneumatikzylinder n können diese zur Kompensation einer bestimmten Gewichtskraft kleiner dimensioniert sein, als wenn hierfür ein einzelner größer dimensionierter Pneumatikzylinder vorgesehen sein würde. Mithin ist der erfindungsgemäße Schwingungserreger durch diese Ausgestaltung besonders kompakt ausgebildet. Weist das Lastkompensationsmittel n > 1 Pneumatikzylinder auf, kann weiterhin vorgesehen sein, dass die n > 1

Pneumatikzylinder zueinander mit jeweils gleichen

Mittelpunktswinkeln CC = 360° / n kreisförmig um den Aktor angeordnet sind. Der Mittelpunktswinkel kann auch als

Zentriwinkel bezeichnet werden. Durch diese Anordnung wird eine besonders symmetrische Kompensation der Gewichtskraft erreicht, um weitere Störeinflüsse, wie beispielsweise von eingebrachten Momenten, zu minimieren. Es hat sich

herausgestellt, dass es besonders vorteilhaft ist, n = 3 zu wählen. Mithin bilden die Mittelpunktswinkel jeweils

CC = 120° .

Vom Erfindungsgedanken mit erfasst sind hierbei auch

Anordnungen, von Pneumatikzylindern in anderen Mustern, wie beispielsweise einem Quadrat oder einem Rechteck, wobei der Aktor in solch einer Ausgestaltung beispielsweise im

Schnittpunkt der Diagonalen des quadratischen oder

rechteckigen Musters angeordnet ist. Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass ein Pneumatikzylinder eine

kreisringförmige Kolbenfläche aufweist. In solch einem Fall kann der Aktor zentrisch zum Pneumatikzylinder angeordnet sein, da der Pneumatikzylinder den Aktor umgibt. In

Anregungsrichtung können dabei sowohl der Aktor als auch der Pneumatikzylinder mit der Armatur wechselwirken. Zweckmäßig ist es, wenn der Aktor zumindest einen Linearantrieb aufweist. Dieser Linearantrieb kann entweder als ein Linearmotor mit elektrodynamischem Wirkprinzip oder als Linearaktor mit piezoelektrischem, elektrostatischem, elektromagnetischem, magnetostriktivem thermoelektrischem, pneumatischem oder hydraulischem Wirkprinzip ausgebildet sein. Vorteilhaft hieran ist, dass diese reibungsarm

ausgebildet sein können, so dass hierdurch ebenfalls

Störeinflüsse durch Nichtlinearität minimiert werden.

In einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Armatur über ein Rückstellmittel mit der Basis verbunden ist, wobei die Kraftwirkung des Rückstellmittels der

Kraftwirkung des Lastkompensationsmittels entgegen gerichtet ist .

Zur Verhinderung von Schäden bei einer Fehlfunktion oder Überbeanspruchung des Schwingungserregers kann ein

Armaturwegbegrenzungsmittel vorgesehen sein. Das

beispielsweise durch mechanische Anschläge gebildete

Armaturwegbegrenzungsmittel, begrenzt dabei den maximal möglichen Weg der Armatur in Anregungsrichtung.

Zum Detektieren mindestens einer der Größen , Positionierung ^x und , Bewegungs zustand ^x der Armatur können weiterhin ein oder mehrere die Positionierung und/oder den

Bewegungszustand der Armatur detektierende Messmittel, mitunter auch unterschiedlicher Wirkprinzipien, vorgesehen und dem Schwingungserreger zugeordnet sein. Besonders vorteilhaft ist es, wenn hierzu ebenfalls berührungslose Messmittel, wie beispielsweise ein Laser-Vibrometer ,

vorgesehen sind, da hierdurch die Rückwirkung des

Messmittels auf den Schwingungserreger ausgeschlossen wird, wodurch wiederum die Störeinflüsse minimiert werden. So können mittels des Laser-Vibrometers als Messmittel

Beschleunigung, Geschwindigkeit und Weg durch entsprechende Differentiation oder Integration des Geschwindigkeitssignals gleichzeitig ermittelt werden.

Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben. Dabei zeigt

Fig. 1 eine schematische, unmaßstäbliche Seitenansicht des erfindungsgemäßen Schwingungserregers mit

Lastkompensation und

Fig. 2 eine schematische, unmaßstäbliche Draufsicht einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen

Schwingungserregers mit Lastkompensation mit drei

Pneumatikzylindern .

Die sehr vereinfachte schematische und unmaßstäbliche

Seitenansicht des erfindungsgemäßen Schwingungserregers mit Lastkompensation in Fig. 1 dient zur Darstellung des grundlegenden Erfindungsgedankens. Es sollen in erster Linie der Grundaufbau und das Zusammenwirken der einzelnen

Grundbestandteile des erfindungsgemäßen Schwingungserregers dargestellt werden.

Der in Fig. 1 dargestellte reibungsarme und

Schwingungserreger mit Lastkompensation umfasst eine Basis 1, die feststehend an einer nicht dargestellten Struktur anordenbar ist, und eine in einer Anregungsrichtung 4 relativ zu dieser Basis 1 bewegbare Armatur 2. Der

erfindungsgemäße Schwingungserreger ist sehr vorteilhaft zur reibungsarmen dynamischen vertikalen Anregung von Prüflingen geeignet. Dementsprechend ist die Anregungsrichtung 4 parallel zum Erdschwerefeld. Die Armatur 2 ist u. a.

geeignet zur Aufnahme eines Prüflings 15, den es zu

untersuchen oder zu kalibrieren gilt. Der erfindungsgemäße Schwingungserreger ist mithin nicht lediglich auf die

Kalibrierung eines Schwingungsaufnehmers beschränkt.

Vielmehr können auch andere Untersuchungen, wie beispielsweise Lebensdauerversuche, mit dem

Schwingungserreger durchgeführt werden.

Zur dynamischen Anregung des Prüflings 15 ist die Basis 1 mittels eines Aktors 3 mit der Armatur 2 wirkverbunden.

Hierzu ist in einer bevorzugten Ausführungsform ein

Linearantrieb 11 vorgesehen. Dieser kann beispielsweise als elektrodynamischer Antrieb mit Tauchspule ausgeführt sein. Der Aktor 3 ist dabei so ausgebildet, dass die Armatur 2 zusammen mit dem Prüfling 15 in der Anregungsrichtung 4 sowohl in als auch entgegen dem Erdschwerefeld bewegbar ist. Außerdem ist der Aktor 3 geeignet, die Armatur 2 und den Prüfling 15 in beliebigen Bewegungsformen anzuregen, wie beispielsweise einer harmonischen Sinusanregung, einer stochastischen Rauschanregung, einer sprungartigen

Schockanregung. Die Position der Armatur 2 in

Anregungsrichtung 4 in Abhängigkeit von der Zeit soll als Erregersignal bezeichnet werden.

Zur Kompensation der Gewichtskraft 7 der Armatur 2 und im Falle eines an der Armatur 2 angeordneten Prüflings 15 ebenfalls dessen Gewichtskraft 7, ist ein pneumatisches

Lastkompensationsmittel 6 vorgesehen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Lastkompensationsmittel 6 als

Pneumatikzylinder 9 ausgebildet. Das Gehäuse des

Pneumatikzylinders 9 ist fest an der Basis 1 angeordnet. Hierdurch wird die zu bewegende Masse und die zu

kompensierende Gewichtskraft 7 reduziert. Die Kolbenstange 92 des Pneumatikzylinders 9 ist ferner mit der Armatur 2 wirkverbunden, so dass Kompensationskräfte 12 von einem Kolben 91 des Pneumatikzylinders 9 zur Kompensation der Gewichtskraft 7 auf die Armatur 2 übertragbar sind. Die

Kompensationskraft 12 ist mittels des Drucks der Druckluft 10 steuerbar. Entsprechende Drucklufterzeugungsmittel und Steuermittel sind zur Vereinfachung nicht dargestellt. Durch die Lastkompensationsmittel 6 wird erreicht, dass zur Anregung der Armatur 2 und des Prüflings 15 mittels des Aktors 3 in Anregungsrichtung 4 in und entgegen dem

Erdschwerefeld die gleichen Beträge der Anregungskraft notwendig sind. Weiterhin können hierdurch die gleichen Beträge der maximalen Verschiebung, mithin des maximalen

Schwingweges, der Armatur 2 in Anregungsrichtung 4 erreicht werden. Der maximale Schwingweg kann in einer

Ausführungsform durch hier nicht dargestellte

Armaturwegbegrenzungsmittel begrenzt sein, wodurch der

Schwingungserreger vor Zerstörung geschützt ist.

Zum parallelen Führen der Armatur 2 zur Anregungsrichtung 4, weist der Schwingungserreger ein Linearführungsmittel 5 auf.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das

Linearführungsmittel 5 hierzu ein Luftlager 8 aufweist, wodurch hochwertige sinusförmige, störungsarme

Erregersignale erzeugbar sind. Störungsarme Erregersignale zeichnen sich dadurch aus, dass die zu erzeugende

Schwingungsamplitude möglichst exakt eingehalten wird, der Klirrfaktor sehr gering (< 5%) ist und dass ein

Signalverlauf ohne Unstetigkeiten erzeugt wird. Durch die Verwendung eines Luftlagers 8 können vor allem die oben schon benannten Stick-Slip-Effekte vermieden werden, wodurch ebenfalls die Schwingungsamplitude der Armatur 2 besser eingehalten werden kann. Weiterhin ist vorgesehen, dass das Lastkompensationsmittel 6 das Linearführungsmittel 5 mit umfasst, wodurch eine

besonders kompakte Gestaltung des lastkompensierten

Schwingungserregers möglich ist. In einer bevorzugten

Ausführungsform ist deshalb vorgesehen, das Luftlager 8 zur Lagerung der Kolbenstange 92 des Pneumatikzylinders 9 zu nutzen. In einer weiterführenden Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass ebenfalls der Kolben 91 des

Pneumatikzylinders 9 mittels eines weiteren Luftlagers 8 in dem Zylinder des Pneumatikzylinders 8 gelagert ist. Die Versorgung des Luftlagers 8 mit Druckluft 10 erfolgt durch nicht näher dargestellte Drucklufterzeugungsmittel mit entsprechenden Steuermitteln. Das Drucklufterzeugungsmittel des Pneumatikzylinders 9 und des Luftlagers 8 kann hierbei dieselbe sein, wobei durch entsprechende nicht dargestellte Ventile eine getrennte Versorgung des Pneumatikzylinders 9 und des Luftlagers 8, auch mit unterschiedlichen Drücken, möglich ist. Ein Teil der Druckluft 10 zur Versorgung des Luftlagers 8 wirkt der Kompensationskraft 12 entgegen. Zur Erfassung des Erregersignals, d.h. einer der Größen

Position und Bewegungszustand der Armatur 2, ist in einer Ausführungsform ein Messmittel 13 vorgesehen. Das Messmittel 13 ist in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform als Laser-Vibrometer 14 ausgebildet. Ferner kann das Messmittel 13 jedoch auch anders, beispielsweise als Beschleunigungs ^¬ aufnehmer, Geschwindigkeitsaufnehmer (elektrodynamisches Prinzip), Wegaufnehmer (induktiv, kapazitiv,

magnetostriktiv, Laser-Triangulation, interferentiell, abbildend) oder anders ausgebildet sein. Ferner kann das Messmittel 13 auch aus mehreren Messmitteln

unterschiedlicher Wirkprinzipien bestehen. Mittels des

Laser-Vibrometers 14 kann das Erregersignal berührungslos und damit rückkopplungsfrei auf den Schwingungserreger erfasst werden. Das Messmittel 13 kann hierzu mit einer nicht dargestellten Auswerteeinrichtung verbunden sein. Wird der Prüfling durch einen Beschleunigungsaufnehmer gebildet, können dessen Messsignale ebenfalls in der nicht

dargestellten Auswerteeinrichtung verarbeitet werden.

Während Fig. 1 lediglich jeweils einen Aktor 3, ein

Linearführungsmittel 5 und ein Lastkompensationsmittel 6 zeigt, sind jedoch auch Ausführungsformen möglich, bei denen jeweils mehr als ein Aktor 3, ein Linearführungsmittel 5 und ein Lastkompensationsmittel 6 vorgesehen sind.

So zeigt Fig. 2 eine schematische, unmaßstäbliche Draufsicht einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen lastkompensierten Schwingungserregers, wobei in Fig. 2 jedoch nicht der gesamte Schwingungserreger dargestellt ist, sondern nur eine Auswahl der Grundbestandteile, um die

Anordnung von Aktor 3, Linearführungsmittel 5 und

Lastkompensationsmittel 6 zueinander zu verdeutlichen.

Dargestellt in Fig. 2 ist die Basis 1, wobei drei

Lastkompensationsmittel 6 mit jeweils einem

Linearführungsmittel 5 und ein Aktor 3 auf der Basis 1 angeordnet sind. Als Lastkompensationsmittel 6 ist jeweils ein Pneumatikzylinder 9 und als Linearführungsmittel 5 jeweils ein Luftlager 8 vorgesehen. Es hat sich gezeigt, dass es besonders vorteilhaft ist, die Pneumatikzylinder 9 kreisförmig um den Aktor 3 anzuordnen, wobei der Aktor als Linearantrieb 11 in Form eines elektrodynamischen Antriebs mit Tauchspule ausgebildet ist. Die Mittelpunktswinkel CC sind mit jeweils 120° alle gleich groß. Der radiale Abstand der Pneumatikzylinder 9 zum Aktor 3 ist so gewählt, dass eine kompakte Bauweise des Schwingungserregers erreicht wird .

Wie oben bereits benannt, sind grundsätzlich auch andere Anordnungen des Aktors 3, der Linearführungsmittel 5 und der Lastkompensationsmittel 6 zueinander möglich.

Bezugszeichenliste

1 Basis

2 Armatur

3 Aktor

4 Anregungs

5 Linearfüh

6 pneumatis

7 Gewichtsk

8 Luftlager

9 Pneumatik

91 Kolben

92 Kolbensta

10 Druckluft

11 Linearant

12 Kompensat

13 Messmitte

14 Laser-Vib

15 Prüfling

Mittelpun