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    • 专利摘要:
    Eine Messvorrichtung zum Bestimmen von magnetischen Eigenschaften umfasst eine Waage (3), einen Permanentmagneten (2) und eine Auflagefläche (26) zum Tragen eines Gewichtes (1). Der Permanentmagnet (2) ist in einer Halterung (9, 109) mit mindestens drei ersten Auflageelementen (10, 110) gehalten, und die ersten Auflageelemente (10, 110) sind an zweite Auflageelemente (8) eines mit einer Lastaufnahme (3c) der Waage (3) verbundenen Trägers angepasst, so dass die ersten Auflageelemente (10, 110) in einer ersten und einer zweiten Auflageposition auf die zweiten Auflageelemente (8) auflegbar sind, wobei die beiden Magnetausrichtungen des Permanentmagneten (2) in den beiden Auflagepositionen um im Wesentlichen 180 DEG um eine horizontale Achse zueinander verdreht sind. Die Lösung ist einfach aufgebaut und erlaubt ein exaktes, störungsfreise Wenden, welches auch automatisch durchgeführt werden kann.
    公开号:DE102004020373A1
    申请号:DE200410020373
    申请日:2004-04-23
    公开日:2005-11-10
    发明作者:René Weber
    申请人:Mettler Toledo Schweiz GmbH；
    IPC主号:G01G21-26
    专利说明:
    [0001] DieErfindung bezieht sich auf eine Messvorrichtung zum Bestimmen vonmagnetischen Eigenschaften nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, aufeine Wendevorrichtung füreine solche Messvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches9 und auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 12.
    [0002] Hochgenaue Eichgewichte dürfenkeine bzw. nur eine äusserstkleine magnetische Suszeptibilitätund/oder Magnetisierung aufweisen. Eichgewichte mit dem gleichenGewicht aber unterschiedlicher magnetische Suszeptibilität oder Magnetisierungwürdenbei Vergleichswägungenim identischen Magnetfeld unterschiedliche Gewichte anzeigen. Daherwird gemässdem Entwurf der OIML-Empfehlung R111 vom 1.11.2003 in Kapitel B6verlangt, dass vor dem Eichen eines Gewichtes die Wirkung der magnetischenEigenschaften, nämlichder Magnetisierung und der magnetische Suszeptibilität, bestimmt wird.Wenn bei einem Gewicht oder dem Material für ein Eichgewicht eine magnetischeWirkung bestimmt wird, die übereiner tolerierbaren Grenze liegt, so darf dieses Gewicht, bzw. einGewicht aus diesem Material, nicht als Eichgewicht der GenauigkeitsklasseE1 verwendet werden.
    [0003] Gemäss der obenerwähntenR111 kann die magnetische Wirkung bzw. die Magnetisierung zusammenmit der magnetischen Suszeptibilität mit einer gravimetrischenMethode bestimmt werden, bei der ein Permanentmagnet auf der Waagschaleeiner hoch auflösendenWaage, beispielsweise einer Komparatorwaage, insbesondere einemFensterkomparator, unter einem nicht magnetischen Tisch mit dem zuuntersuchenden Gewicht angeordnet ist. Der Permanentmagnet wirdbei einer ersten Reihe von Kraft-Messungen mit dem Südpol undbei einer zweiten Reihe von Kraft-Messungen mit dem Nordpol nachoben eingesetzt. Die Differenz der beiden mit je einer Messreiheermittelten Kräftehängt vomPermanentmagneten, von der Magnetisierung und der magnetischen Suszeptibilität des Gewichtes,vom Umgebungsmagnetfeld und von der Geometrie des Messaufbaus sowieder Grösseund der Form des Gewichtes ab.
    [0004] Umvom Permanentmagneten ausgehende unerwünschte Magnetisierungseffektezu vermeiden und trotzdem eine messbare Gewichtsdifferenz zu erhalten,muss der Abstand des Gewichtes überdem Permanentmagneten richtig gewählt werden. Der optimale Abstandhängt vomPermanentmagneten sowie von der Grösse und Form des Gewichtesab.
    [0005] Gemäss dem Standder Technik wird ein zu untersuchendes Gewicht von Hand auf einemTisch positioniert. Der auf der hochauflösenden Waage liegende Permanentmagnetwird von Hand gewendet. Dazu muss zuerst die Tischplatte mit demGewicht abgehoben und nach dem Wenden des Permanentmagneten wiederaufgesetzt werden. Die Tischplatte wird entsprechend der gewünschtenHöhe aufAuflageflächenmit dem gewünschtenAbstand zum Permanentmagneten aufgelegt. Um eine möglichstgenaue Bestimmung der magnetischen Wirkung zu ermöglichen,wird eine Referenzmessung mit einem Material mit genau bekanntenmagnetischen Eigenschaften durchgeführt. Der Bedienungsaufwandzum Testen mehrerer Eichgewichte, insbesondere bei verschiedenenEichgewichten ist äusserstgross. Zudem besteht beim manuellen Wenden des Permanentmagnetendie Gefahr, dass Verschmutzungen am Permanentmagneten haften bleibenund/oder dass der Permanentmagnet nicht genau zentriert positioniertwird und dadurch die Genauigkeit der Messung beschränkt ist.
    [0006] Eineweitere Lösunggemässdem Stand der Technik umfasst eine Drehlagerung für den Permanentmagneten,wobei die Drehlagerung mit einem manuell betätigten Drehknopf über eineDrehantriebs-Verbindung verbunden ist. Weil auch bei einem an einerDrehlagerung angeordneten Permanentmagneten das Gewicht manuellaufgesetzt und dabei zentriert werden muss, ist der Bedienungsaufwand trotzdes vereinfachten Drehens des Permanentmagneten gross. Wenn dieDrehlagerung, die Drehantriebs-Verbindung und der Drehknopf mitder Waagschale der Waage verbunden sind, so können Verunreinigungen am Drehknopfoder Luftströmungenum den Drehknopf bereits die Messung verfälschen.
    [0007] DerErfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Lösung mit einer Wendevorrichtungzu finden, mit welcher der Permanentmagnet einfach um exakt 180° gewendetwerden kann, wobei die Wendevorrichtung hinsichtlich magnetischerEffekte keinen störendenEinfluss auf die Messung haben darf. Insbesondere soll der Wendevorgangauch automatisch durchgeführtwerden können.
    [0008] DieseAufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1, 9 oder 12 gelöst. DieabhängigenAnsprüchebeschreiben alternative bzw. vorteilhafte Ausführungsvarianten.
    [0009] ImRahmen der vorliegenden Erfindung wurde erkannt, dass der Permanentmagnetin einer Halterung mit mindestens drei ersten Auflageelementen gehaltensein soll. Die ersten Auflageelemente sind an zweite Auflageelementeangepasst, wobei die zweiten Auflageelemente mit der Lastaufnahmeeiner genauen Waage beispielsweise einer Komparatorwaage zu verbindensind. Die ersten Auflageelemente sind so ausgebildet, dass sie eineerste und eine zweite Auflageposition auf den zweiten Auflageelementenermöglichen,wobei die Magnetausrichtung des Permanentmagneten in den beidenAuflagepositionen relativ zueinander exakt 180° um eine horizontale Achse verdrehtist. In der einen Auflageposition zeigt der Nordpol und in der anderender Südpolexakt vertikal nach oben. Durch das Ausbilden von mindestens dreiAuflagepunkten in beiden Auflagepositionen wird in beiden Auflagepositionen eineexakte Ausrichtung gewährleistet.Die Auflageelemente werden aus Material mit im Wesentlichen verschwindenderMagnetisierung und verschwindender magnetischer Suszeptibilität hergestellt,so dass die Messungen nicht gestörtwerden.
    [0010] ZumWenden des Permanentmagneten bzw. zum Wechseln der Auflagepositionwird mindestens ein erstes Auflageelement von einem zweiten Auflageelement abgehobenund nach dem Wenden auf ein anderes zweites Auflageelement aufgelegt.Der Wendevorgang wird vorzugsweise mit einer Wendevorrichtung durchgeführt.
    [0011] Ineiner bevorzugten Ausgestaltung stehen zwei erste Auflageelementein der Form von Rundstäbchenauf einer ersten Achse beidseits vom Permanentmagneten nach aussen.Mindestens ein weiteres erstes Auflageelement erstreckt sich indieser ersten Auflageposition auf einer zweiten Achse von der erstenAchse weg. Zum Wenden des Permanentmagneten mit einer Wendevorrichtungwird zumindest ein erstes Auflageelement oder ein damit verbundenesEingriffsteil von einem Mitnehmer bewegt. Am Ende der vom Mitnehmereingeleiteten Bewegung liegt das weitere erste Auflageelement ineiner zweiten Auflageposition auf einem zweiten Auflageelement aufund steht dabei räumlichin einer neuen Richtung von der ersten Achse weg.
    [0012] Damitdie Höhenlagedes Permanentmagneten in beiden Auflagepositionen exakt gleich ist,bildet die von der ersten und der zweiten Achse aufgespannte Ebenedie horizontale Mittelebene des vertikal ausgerichteten Permanentmagneten.Um in den beiden Auflagepositionen ein präzises Aufliegen zu gewährleisten,ist der Mitnehmer vorzugsweise vor und nach dem Wendevorgang mitkeinem der ersten Auflageelemente oder einem damit verbundenen Eingriffsteilin Kontakt. Weil der Wendevorgang immer wiederholbar sein muss,ist der Mitnehmer am Ende des Wendevorgangs jeweils so einem ersten Auflageelementoder einem damit verbundenen Eingriffsteil zugeordnet, dass einweiterer Wendevorgang möglichist.
    [0013] ZurBewegung des Mitnehmers soll eine Betätigungseinrichtung vorgesehenwerden, welche einen einfachen Aufbau und eine störungsfreieBetätigungder Messvorrichtung erlaubt. Eine bevorzugte Ausführungsformermöglichtden Einsatz einer üblichenWaage beispielsweise einer Komparatorwaage, bei der der Wägeraum seitlichvon einem Windschutz und oben von einem Deckel umgeben ist. Dieserfordert eine besonders raumsparende Anordnung der Wendevorrichtung.Auf der Waagschale bzw. der Lastaufnahme wird ein Träger mitden zweiten Auflageelementen angeordnet. Damit die zu untersuchendenGewichte auch mit einem kleinen Abstand über dem Permanentmagneten angeordnetwerden können,erstreckt sich der Trägergegen den Deckel. Die zweiten Auflageelemente sind wenig unterhalbdes Deckels angeordnet, so dass ein mit seiner Halterung bzw. denersten Auflageelementen auf die zweiten Auflageelemente aufgelegterPermanentmagnet wenig unterhalb des Deckels im Wägeraum angeordnet ist.
    [0014] Wennnun der Mitnehmer übereine Bewegung des Deckels betätigtwerden soll, so ist es zweckmässig,zum Wenden den Deckel nach oben vom Gehäuse abzuheben und anschliessendwieder auf das Gehäuseaufzulegen. Damit diese Deckelbewegung einen Wendevorgang auslösen kann,wird der Mitnehmer an der Deckelunterseite angeordnet.
    [0015] Eswäre auchmöglich über demTrägermit den zweiten Auflageelementen am Deckel lediglich einen Arm schwenkbarzu befestigen, welcher am freien Ende mindestens einen Eingriffsbereichzum Mitnehmen eines weiteren ersten Auflageelementes umfasst. DieHalterung des Permanentmagneten sollte in dieser Ausführungsformnur ein weiteres erstes Auflageelement umfassen, welches beim Wendenjeweils zwischen zwei zweiten Auflageelementen hin und her bewegtwürde.Dabei könnenzwei erste Auflageelemente drehbar am Träger, bzw. an zwei zweiten Auflageelementengelagert sein.
    [0016] BeimMitnehmen des weiteren ersten Auflageelementes durch den mit demDeckel nach oben bewegten Arm wird ein Wendevorgang eingeleitet. Wenndas mitgenommene weitere erste Auflageelement die Richtung vertikalnach oben überschritten hat,so kann die Halterung mit dem Permanentmagneten Schwerkraft getriebenweiter drehen bis das mitgenommene erste Auflageelement auf einzweites Auflageelement zu liegen kommt. Beim Absenken des Deckelsmuss gewährleistetwerden, dass das freie Ende des Armes über das weitere Auflageelementbewegt wird, um dieses beim nächstenDeckelheben wieder mitzunehmen und damit einen weiteren Wendevorgangauslösenzu können.Der Arm müsstevon einer Umstelleinrichtung jeweils auf die Seite des Permanentmagnetenbewegt werden, an welcher das mitgenommene erste Auflageelement seitlichnach aussen vorsteht.
    [0017] Anhandder Figuren wird eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben, beiwelcher die Halterung fürden Permanentmagneten an zwei auf einer gemeinsamen Achse beidseitsnach aussen stehenden ersten Auflageelementen Eingriffsteile umfasst. ZumWenden werden durch das Heben des Deckels alle ersten Auflageelementevon den zweiten Auflageelementen abgehoben. Das Wenden des Permanentmagnetenerfolgt ohne Kontakt zu den zweiten Auflageelementen und somit ohneKontakt zum Trägerbzw. zur Waagschale der Waage. Der Mitnehmer umfasst Eingriffsbereiche,in welche die Eingriffsteile der ersten Auflageelemente nach demHeben des Deckels eingreifen. Das Schwerkraft getriebene Eingreifenund eine Vertikalführungam Deckel gewährleistenein Drehen um 180°.Beim Absetzen des Deckels werden die ersten Auflagebereiche aufdie zweiten Auflagebereiche aufgelegt und anschliessend die Eingriffsbereichedes Mitnehmers im Kontakt zu den Eingriffsteilen nach aussen geschwenkt. Nachdem Passieren der Eingriffsteile klappen die Eingriffsbereiche wiedergegen den Trägerund sind bereit füreinen neuen Wendevorgang.
    [0018] DieerfindungsgemässeMessvorrichtung zum Bestimmen von magnetischen Eigenschaften ist nichtauf den Einsatz mit Eichgewichten bzw. Material für Eichgewichtebeschränkt,sondern kann generell fürdie Bestimmung magnetischer Eigenschaften insbesondere der Suszeptibilität eingesetztwerden.
    [0019] Esversteht sich von selbst, dass die beschriebene Wendevorrichtungauch mit einer bestehenden Wägevorrichtungzu einer erfindungsgemässenMessvorrichtung kombiniert werden kann. Die Wendevorrichtung istauch beim Einsatz in einer anderen Vorrichtung neu und erfinderisch.
    [0020] Mitder erfinderischen Lösungwird mit kleinem Aufwand ein automatisches Messverfahren ermöglicht.Weil das Wenden des Permanentmagneten in bevorzugter Weise mit einemeinfachen Heben und Senken des Mitnehmers durchgeführt werden kann,ermöglichtbereits eine automatische Hebe- und Senkvorrichtung das präzise automatischeWenden. Damit die Hebe- und Senkvorrichtung die Messungen nichtstört,wird deren Antrieb möglichstweit vom Permanentmagneten entfernt angeordnet. Dadurch kann verhindertwerden, dass magnetische Felder des Antriebes eine relevante störende Wirkungauf den Permanentmagneten bzw. das Gewicht ausüben. Der Antrieb kann horizontaloder vertikal vom Permanentmagneten beabstandet angeordnet werden.In der bevorzugten Ausführungsformist der Antrieb horizontal versetzt angeordnet und die Bewegungwird übereinen langen Arm auf den Mitnehmer übertragen.
    [0021] Weilein automatisches Messverfahren dann besonders vorteilhaft ist,wenn mehrere Gewichte und insbesondere auch ein Referenzmaterialohne manuelle Betätigungdurchgetestet werden können, umfasstdie Messvorrichtung gegebenenfalls auch einen Probenwechsler. Grundsätzlich können alle ausdem Stand der Technik bekannten Probenwechsler, insbesondere Drehtische,eingesetzt werden. Fürexakte Messungen ist es aber wichtig, dass die Gewichte auf Auflageflächen exaktund reproduzierbar zentriert überdem Permanentmagneten bzw. dem Träger mit den zweiten Auflageelementenpositioniert werden können.Um verschieden grosse Gewichte gleichzeitig testen zu können, umfasstder Probenwechsler gegebenenfalls auch eine Höhenverstell-Vorrichtung zumautomatischen Heben und Senken der Auflageflächen. Der Antrieb des Probenwechslersund insbesondere der Höhenverstell-Vorrichtungsollte möglichstweit vom Permanentmagneten entfernt sein.
    [0022] Einvorteilhafter Probenwechsler umfasst eine federnde Einrasteinrichtung,die mit einem einfachen Drehantrieb eine präzise Positionierung von Auflageflächen für mehrere,beispielsweise fürfünf, Gewichteexakt überdem Permanentmagneten bzw. dem Träger ermöglicht. Die federnde Einrasteinrichtungwird etwa vom Drehantrieb ver- oder entriegelt. Wenn das Drehender Auflageflächedurch bewegte Stäbe,die in Schlitze bzw. Mitnahmebereiche der Auflagefläche eingreifen,erzielt wird, so könnendiese bewegten Stäbeauch zum Vor- oder Entspannen der Einrasteinrichtung eingesetztwerden. Eine Höhenverstellbarkeitder Auflageflächekann problemlos gewährleistetwerden, weil die Stäbe über ihregesamte Höheden Drehkontakt in den Schlitzen und den Vorspann- oder Entspannkontaktan einem Einrasthebel gewährleistenkönnen.
    [0023] DieZeichnungen erläuterndie Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles.Dabei zeigt
    [0024] 1 eineschematische Seitenansicht eines Messaufbaus zur Durchführung einerMessung gemässdem Entwurf der OIML-EmpfehlungR111 vom 1.11.2003,
    [0025] 2 eineperspektivische Darstellung eines Komparatorwägeraumes mit einer Wendevorrichtung,
    [0026] 3 eineperspektivische Schitt-Darstellung eines Permanentmagneten in einerHalterung,
    [0027] 4 eineperspektivische Darstellung eines Trägers mit aufgelegtem Permanentmagneten,
    [0028] 5a bis 5c perspektivischeDarstellungen einer Wendevorrichtung während verschiedener Phaseneines Wendevorganges,
    [0029] 6 eineperspektivische Darstellung einer Messvorrichtung mit automatischerWendevorrichtung, Probenwechsler und Höhenverstell-Vorrichtung zum automatischen Hebenund Senken der Auflageflächen,
    [0030] 7a bis 7c einealternative Ausführungsformeiner auf einem Trägerangeordneten Halterung eines Permanentmagneten während verschiedener Phaseneines Wendevorganges, und
    [0031] 8 bis 10 jeweilseine schematische Draufsicht auf eine bediente Messvorrichtung.
    [0032] 1 zeigteine einfache Vorrichtung zum Bestimmen der magnetischen Wirkungeines zu untersuchenden Gewichtes 1 auf einen Permanentmagneten 2.Der Permanentmagnet 2 liegt auf der Lastaufnahme, bzw.der Waagschale einer hoch auflösendenWaage 3, beispielsweise einer Komparatorwaage, unter einemnicht magnetischen Tisch 4. Das Gewicht 1 stehtauf der Auflagefläche 5 desTisches 4 zentriert überdem Permanentmagneten 2. Der Permanentmagnet 2 wirdbei einer ersten Reihe von Kraft-Messungen mit dem Südpol undbei einer zweiten Reihe von Kraft-Messungen mit dem Nordpol nachoben eingesetzt. Das Wechseln von der einen zur anderen Ausrichtungist mit dem Wendezeichen 46 dargestellt. Die Differenzder beiden mit je einer Messreihe ermittelten Kräfte hängt vom Permanentmagneten 2,von der Magnetisierung und der magnetischen Suszeptibilität des Gewichtes 1,vom Umgebungsmagnetfeld und von der Geometrie des Messaufbaus sowieder Grösseund der Form des Gewichtes 1 ab. Vom Messaufbau sind dieHöhe z0 der Auflagefläche 5 über demSchwerpunkt des Permanentmagneten 2, die Höhe h desGewichtes 1 und der Abstand z1 deroberen Endflächedes Gewichtes 1 vom Schwerpunkt des Permanentmagneten 2 dargestellt.
    [0033] 2 zeigtin perspektivischer Darstellung einen Blick in den in der Zeichnungaufgebrochenen Wägeraumeiner hoch auflösendenWaage 3, beispielsweise einer Komparatorwaage, mit demGehäuse 3a,dem Wägeraum 3b,der Lastaufnahme 3c und einem Windschutz 3d, welcherden Wägeraum 3b seitlichumschliesst. Auf den Windschutz 3d ist ein Deckel 6 aufgelegt.Auf der Lastaufnahme 3c bzw. der Waagschale wird ein Träger 7 angeordnet.Damit die zu untersuchenden Gewichte auch mit einem kleinen Abstand über demPermanentmagneten angeordnet werden können, erstreckt sich der Träger 7 gegenden Deckel 6.
    [0034] 4 zeigtden Träger 7 mitzweiten Auflageelementen 8, welche an erste Auflageelemente 10 einerHalterung 9 mit dem Permanentmagneten 2, wie ihndie 3 zeigt, angepasst sind. Die zweiten Auflageelemente 8 weisenzur Lagerung der ersten Auflageelemente 10 v-förmige Vertiefungenauf. Die Halterung 9 umfasst einen ringförmigen Fassungsbereich 9a unddavon radial nach aussen stehende rundstabförmige erste Auflageelemente 10.Die ersten und zweiten Auflageelemente 10 und 8 sindso angeordnet, dass sie in einer ersten und einer zweiten Auflagepositionaufeinander liegen, wobei die beiden Magnetausrichtungen des Permanentmagnetenin den beiden Auflagepositionen um im Wesentlichen 180° um einehorizontale Achse zueinander verdreht sind. In der dargestelltenAusführungsform sindje vier Auflageelemente 8 und 10 in gleichen Abständen umdie Achse des Trägers 7 bzw.des Permanentmagneten 2 angeordnet. Zumindest zwei ersteAuflageelemente 10 liegen auf einer gemeinsamen erstenAchse. Damit die Höhenlagedes Permanentmagneten 2 in beiden Auflagepositionen exakt gleichist, bildet die von den ersten Auflageelementen 10 aufgespannteEbene die horizontale Mittelebene des vertikal ausgerichteten Permanentmagneten 2.
    [0035] Gemäss den 5a bis 5c wirdzum Wenden des Permanentmagneten 2 zumindest ein mit einemersten Auflageelement 10 verbundenes Eingriffsteil 11 voneinem Mitnehmer 12 mitgenommen. Vorzugsweise werden aberan zwei auf einer gemeinsamen Achse liegenden ersten AuflageelementenEingriffsteile 11 angeordnet. Der dargestellte Mitnehmer 12 umfasstein erstes und ein zweites Mitnehmerteil 13 und 14,wobei das erste Mitnehmerteil 13 eine obere Befestigungsfläche 13a sowiebeidseits der oberen Befestigungsfläche 13a nach unten stehendeSeitenflächen 13b mitje einem vertikalen Führungsschlitz 15 undje einem unteren Anschlag 16 aufweist. Die beiden Führungsschlitze 15 bilden zusammenmit den darin aufgenommenen ersten Auflageelementen 10 eineVertikalführung,wobei die Anschläge 16 dieEingriffsteile 11 in einer gewünschten Ausrichtung im Mitnehmer 12 zurückhalten.Das zweite Mitnehmerteil 14 ist mit einer Schwenkachse 17 schwenkbaran den Seitenflächen 13b desersten Mitnehmerteiles 13 gelagert. Beidseits vom zweiten Mitnehmerteil 14 vorstehendeFortsätzebilden Eingriffsbereiche 18 für die Eingriffsteile 11.Währendeiner Messung ist die Halterung 9 mit dem Permanentmagnetenmöglichstnahe der Öffnung 45 positioniert
    [0036] BeimHeben des Mitnehmers 12 mit einer darin angeordneten Halterung 9 entstehtbei einer von der Schwerkraft getriebenen Bewegung der Halterung 9 inden Vertikalschlitzen 15 aufgrund des Abrollkontaktes derEingriffsteile 11 an den Eingriffsbereichen 18 (5a)eine definierte Drehbewegung, so dass die Eingriffsteile 11 unddamit der Permanentmagnet 2 beim Erreichen des Anschlages 16 (5b)um 180° gedrehtsind. Beim Senken des Mitnehmers 12 über den nicht dargestelltenTräger 7 gelangendie ersten Auflagebereiche 10 auf die nicht dargestelltenzweiten Auflagebereiche 8. Bei der weiteren Abwärtsbewegungdes Mitnehmers 12 werden die Eingriffsbereiche 18 bzw.die Fortsätzemitsamt dem schwenkbaren zweiten Mitnehmerteil 14 im Kontaktzu den Eingriffsteilen 11 nach aussen geschwenkt (5c)und nach dem Passieren der Eingriffsteile 11 wieder gegenden Träger 7 zurück geschwenkt.
    [0037] Inder Ausführungsformgemäss 2 ist derMitnehmer 12 an der Unterseite des Deckels 6 befestigt.Durch das Anheben und Absenken des Deckels 6 wird der Permanentmagnetgewendet.
    [0038] 6 zeigteine Messvorrichtung, die fürautomatische Messabläufeausgelegt ist. In einem Vorrichtungsgehäuse 19 ist eine hochauflösendeWaage 3 angeordnet. Damit diese Waage 3, insbesondereeine Komparatorwaage, auch in anderen Messanordnungen verwendetwerden kann, ist sie so angeordnet, dass sie mit wenigen Handgriffeneingesetzt oder entnommen werden kann. Der Deckel 6 liegtauf einem Deckelheber 20 auf. Der Deckelheber 20 ist miteinem Hebelarm 21 verbunden, welcher über eine Schwenklagerung amVorrichtungsgehäuse 19 befestigtist. Die Hebe- und Senkbewegung des Hebelarmes 21 wirdvon einem Exzenter 23 angetrieben, wobei durch die Ausformungdes Exzenters 23 ein gewünschter Bewegungsablauf desHebelarmes 21 und damit des Mitnehmers 12 erzielbarist. Der Antrieb des Exzenters 23 soll möglichstweit weg vom Permanentmagneten 2 bzw. vom Deckel 6 angeordnetwerden. In der dargestellten Ausführungsform ist am Vorrichtungsgehäuse 19 rückseitigoben ein erster Motor 24 angeordnet, der über eineerste Antriebsübertragung 25 mitdem Exzenter 23 verbunden ist.
    [0039] Diedargestellte Ausführungsformumfasst einen Probenwechsler mit fünf Auflageflächen 26 für die zuuntersuchenden Gewichte bzw. ein Referenzmaterial, die in Umfangsrichtungin gleichen Abständenvon einem drehbar und höhenverstellbargelagerten Drehrohr 27 vorstehen. Das Drehrohr 27 ist amunteren Ende vertikal beweglich in einer Drehlagerung 41 drehbargelagert. Es ist am oberen Endbereich mit einer Antriebsplatte 28 mitMitnahmebereichen bzw. Antriebsschlitzen 29 verbunden.Eine zugehörigeAntriebsvorrichtung umfasst beispielsweise zwei um eine gemeinsameDrehachse drehbare Antriebsstäbe 30,die beim Drehen in die Antriebsschlitze 29 eingreifen unddie Antriebsplatte 28 drehen. Bei einem solchen Antriebergibt sich bereits bei radial verlaufenden Antriebsschlitzen 29 undkonstanter Drehgeschwindigkeit der Antriebsstäbe 30 ein gewünschteslangsames Anfahren und Abbremsen der Antriebsplatte 28,welches ein ungewolltes Verschieben der Gewichte verhindert.
    [0040] Wenneine Auflagefläche 26 zentriertan einer gewünschtenPosition, insbesondere überdem Deckel 6 bzw. dem Permanentmagneten 2 steht,so gewährleistetgegebenenfalls eine federnde Einrasteinrichtung eine präzise Positionierung.Um eine spielfreie Positionierung zu erzielen, wird beispielsweisebeim Erreichen einer gewünschtenDrehposition mit einem Antriebsstab 30 die Einrasteinrichtung vorgespannt,so dass ein Einrastelement fest in eine Positionierausnehmung derAntriebsplatte 28, vorzugsweise in den Eintrittsbereicheines Antriebsschlitzes 29, gegedrückt wird.
    [0041] DieAntriebsstäbe 30 sindan Hebelarmen 31 befestigt, welche oben und unten an einemzentralen Drehteil 32 angeordnet sind. Das zentrale Drehteil 32 mitden Hebelarmen 31 und den Antriebsstäben 30 wird von einemzweiten Motor 33 und einer zweiten Antriebsübertragung 34 inDrehung versetzt.
    [0042] EineHöhenverstellbarkeitder Auflageflächen 26 kann über eineSpindel-Höhenverstellung 35 zumHeben und Senken des Drehrohres 27 gewährleistet werden. Mindestensein an seitlichen Führungsstäben 37 geführter Balken 36 wirddurch die Spindel-Höhenverstellung 35 mittelseines dritten Motors 38 und einer dritten Antriebsübertragung 39 aufdie gewünschteHöhe bewegt.Hebestäbe 40 sind mitdem Drehrohr 27 bzw. der Antriebsplatte 28 verbundenund heben und senken somit die Auflageflächen 26 auf die gewünschte Höhe über demDeckel 6 bzw. dem darunter liegenden Permanentmagneten 2.
    [0043] AlleMotoren 24, 33 und 38 sind weit vom Messbereichentfernt und bewirken daher keine erkennbaren Störungen der Messung. Die Motoren 24, 33 und 38 werdenvon einer nicht dargestellten Ablaufsteuerung gesteuert. Diese Ablaufsteuerungermöglichtautomatische Messvorgängemit den auf den Auflageflächen 26 positioniertenGewichten. Die von der hoch auflösendenWaage 3 gemessenen Werte werden in einem Auswertungsprozessorausgewertet, wobei die Information zur jeweiligen Probe und Ausrichtungdes Permanentmagneten 2 von der Ablaufsteuerung bereitgestelltwird.
    [0044] Inden 7a bis 7c istin perspektivischer Darstellung eine alternative Ausführungsform einerauf einem Träger 7 angeordnetenHalterung 109 eines Permanentmagneten 2 gezeigt,welche geeignet ist, mittels eines im wesentlichen horizontal beweglichenMitnehmers (hier nicht dargestellt) gewendet zu werden. Teile, diein ihrer Ausführungsformmit denen der 4 übereinstimmen, sind mit denselbenBezugszeichen bezeichnet und hier nicht noch einmal beschrieben.Die Figur zeigt verschiedene Stadien des Wendevorgangs, bei demerste Auflageelemente 10 eine Drehachse bildend während desgesamten Wendevorgangs mit zweiten Auflageelemente 8 inKontakt sind. Füreine solche Schwenkvorrichtung wärezum Beispiel überdem Träger 7 mitden zweiten Auflageelementen 8 am Deckel 6 einArm schwenkbar befestigt, welcher am freien Ende mindestens einenEingriffsbereich zum Mitnehmen eines weiteren ersten Auflageelementes 110 umfasst.Die Halterung 109 des Permanentmagneten sollte in dieserAusführungsformnur ein weiteres erstes Auflageelement 110 umfassen, welchesbeim Wenden jeweils zwischen zwei zweiten Auflageelementen 8 hinund her bewegt wird. Dabei könnendie zwei ersten Auflageelemente 10 drehbar am Träger 7,bzw. an zwei zweiten Auflageelementen 8 gelagert sein.
    [0045] Die 8 bis 10 zeigenverschiedene Anordnungen der Auflageflächen 26, der Waage 3, desHebelarms 21, des Auswertungsprozessors 42 undder Ablaufsteuerung 43. Bezüglich der Bedienbarkeit istdie Anordnung gemäss 10 amvorteilhaftesten, weil die Waage 3 einfach ausbaubar und dieAuflageflächen 26 gutzugänglichsind.
    权利要求:
    Claims (14)
    [1] Messvorrichtung zum Bestimmen von magnetischenEigenschaften mit einer Waage (3), einem Permanentmagneten(2) und einer Auflagefläche (26)zum Tragen eines Gewichtes (1), dadurch gekennzeichnet,dass der Permanentmagnet (2) in einer Halterung (9, 109)mit mindestens drei ersten Auflageelementen (10, 110)gehalten ist, die ersten Auflageelemente (10, 110)an zweite Auflageelemente (8) eines mit einer Lastaufnahme(3c) der Waage (3) verbunden Trägers (7)so angepasst sind, dass die ersten Auflageelemente (10, 110)in einer ersten und einer zweiten Auflageposition auf die zweiten Auflageelemente(8) auflegbar sind, wobei die beiden Magnetausrichtungendes Permanentmagneten (2) in den beiden Auflagepositionenum im Wesentlichen 180° umeine horizontale Achse zueinander verdreht sind.
    [2] Messvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass sie eine Wendevorrichtung (11, 12) zum Wendendes Permanentmagneten (2) von der einen zur anderen Auflagepositionmit mindestens einem Mitnehmer (12) umfasst, mit welchem Mitnehmer(12) mindestens ein erstes Auflageelement (10, 110)von einem zweiten Auflageelement (8) abzuheben und einemanderen zweiten Auflageelement (8) zuzuführen ist.
    [3] Messvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,dass die Halterung (9, 109) für den Permanentmagneten (2)an zwei auf einer gemeinsamen Achse beidseits nach aussen stehendenersten Auflageelementen (10) Eingriffsteile (11)umfasst, welche zum Durchführeneines Wendevorganges an Eingriffsbereiche (18) des Mitnehmers(12) angepasst sind.
    [4] Messvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,dass die Wendevorrichtung (11, 12) eine Vertikalführung (15)für diezwei ersten Auflageelemente (10) mit den Eingriffsteilen(11) umfasst und der Mitnehmer (12) sowie dieVertikalführung(15) vorzugsweise an der Unterseite eines Deckels (6)der Waage (3) befestigt sind, wobei durch das Heben des Mitnehmers(12) ein Schwerkraft getriebenes Drehen der Halterung (9)mit dem Permanentmagneten (2) um 180° erzielbar ist und beim Senkendes Mitnehmers (12) die ersten Auflagebereiche (10)auf die zweiten Auflagebereiche (8) aufgelegbar sowie anschliessenddie Eingriffsbereiche (18) des Mitnehmers (12)im Kontakt zu den Eingriffsteilen (11) nach aussen schwenkbarund nach dem Passieren der Eingriffsteile (11) wieder gegenden Träger(7) bewegbar sind.
    [5] Messvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,dass der Mitnehmer (12) ein erstes und ein zweites Mitnehmerteil(13, 14) aufweist, wobei das erste Mitnehmerteil(13) eine obere Befestigungsfläche (13a) sowie beidseitsder oberen Befestigungsfläche(13a) nach unten stehende Seitenflächen (13b) mit jeeinem vertikalen Führungsschlitz (15)und je einem unteren Anschlag (16) aufweist und das zweiteMitnehmerelement (14) an den Seitenflächen (13b) des erstenMitnehmerteiles (13) schwenkbar gelagert ist und beidseitsvorstehende die Eingriffsbereiche (18) bildende Fortsätze aufweist,wobei die Eingriffsteile (11) im Kontakt mit den Fortsätzen dieDrehbewegung der Halterung (9) mit dem Permanentmagneten(2) erzielen.
    [6] Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis5, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (12) an einerautomatischen Hebe- und Senkvorrichtung befestigt ist, deren ersterAntrieb (24) vom Permanentmagneten (2) entferntangeordnet ist, wobei die Bewegung vom ersten Antrieb (24)vorzugsweise übereinen langen Hebelarm (21) auf den Mitnehmer (12) übertragenwird.
    [7] Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis6, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Probenwechsler, welchermindestens zwei verschiedene Gewichte (1) auf je einerAuflagefläche(26) dem Permanentmagneten (2) zuführbar macht,und vorzugsweise eine Höhenverstell-Vorrichtungzum automatischen Heben und Senken der Auflageflächen (26) umfasst.
    [8] Messvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,dass der Probenwechsler eine Antriebsvorrichtung mit Antriebsstäben (30),die in Mitnahmebereiche (29) einer Antriebsplatte (28)eingreifen, und eine federnde Einrasteinrichtung zum positionsgenauenFesthalten der Auflageflächen(26), umfasst, wobei die die Einrasteinrichtung vorzugsweise durchdie bewegten Stäbe(30) vorspannbar oder entspannbar ist.
    [9] Wendevorrichtung (11, 12) für eine Messvorrichtungzum Bestimmen von magnetischen Eigenschaften mit einer Waage (3),einem Permanentmagneten (2) und einer Auflagefläche (26)zum Tragen eines Gewichtes (1), wobei die Wendevorrichtung(11, 12) den Permanentmagneten (2) vonder einen zur anderen Auflageposition wendet, dadurch gekennzeichnet,dass die Wendevorrichtung (11, 12) eine Halterung(9, 109) fürden Permanentmagnet (2) mit mindestens drei ersten Auflageelementen(10, 110), einen Träger (7) mit an dieersten angepassten zweiten Auflageelementen (8) und mindestenseinen Mitnehmer (12) umfasst, mit welchem Mitnehmer (12) mindestensein erstes Auflageelement (10, 110) von einemzweiten Auflageelement (8) abzuheben und einem anderenzweiten Auflageelement (8) zuzuführen ist.
    [10] Wendevorrichtung (11, 12) nachAnspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung für den Permanentmagneten(2) an zwei auf einer gemeinsamen Achse beidseits nachaussen stehenden ersten Auflageelementen (10) Eingriffsteile(11) umfasst, welche zum Durchführen eines Wendevorganges an Eingriffsbereiche(18) des Mitnehmers (12) angepasst sind.
    [11] Wendevorrichtung (11, 12) nachAnspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Wendevorrichtung(11, 12) eine Vertikalführung (15) für die zweiersten Auflageelemente (10) mit den Eingriffsteilen (11)umfasst und der Mitnehmer (12) sowie die Vertikalführung (15)vorzugsweise an der Unterseite eines Deckels (6) der Waage(3) befestigt sind, wobei durch das Heben des Mitnehmers(12) ein Schwerkraft getriebenes Drehen der Halterung (9)mit dem Permanentmagneten (2) um 180° erzielbar ist und beim Senkendes Mitnehmers (12) die ersten Auflagebereiche (10)auf die zweiten Auflagebereiche (8) auflegbar sowie anschliessenddie Eingriffsbereiche (18) des Mitnehmers (12)im Kontakt zu den Eingriffsteilen (11) nach aussen schwenkbarund nach dem Passieren der Eingriffsteile (11) wieder gegenden Träger(7) bewegbar sind.
    [12] Verfahren zum Bestimmen von magnetischen Eigenschaftenmit einer Waage (3), einem Permanentmagneten (2)und einer Auflagefläche (26)zum Tragen eines Gewichtes (1), dadurch gekennzeichnet,dass der Permanentmagnet (2) in einer Halterung (9, 109)mit mindestens drei ersten Auflageelementen (10, 110)gehalten ist, die ersten Auflageelemente (10, 110)an zweite Auflageelemente (8) eines mit einer Lastaufnahme(13c) der Waage (3) verbunden Trägers (7)so angepasst sind, dass die ersten Auflageelemente (10, 110)in einer ersten und einer zweiten Auflageposition auf die zweiten Auflageelemente(8) auflegbar sind, wobei ein Wendeschritt durchgeführt wird,bei dem mit einem Mitnehmer (12) mindestens ein erstesAuflageelement (10, 110) von einem zweiten Auflageelement(8) abgehoben und einem anderen zweiten Auflageelement(8) zugeführtwird und dabei die Magnetausrichtung des Permanentmagneten (2)um im Wesentlichen 180° umeine horizontale Achse gedreht wird.
    [13] Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,dass zwei erste Auflageelemente (10) der Halterung (9)mit dem Permanentmagneten (2) beim Wendeschritt in einerVertikalführung(15) geführtwerden, durch ein Heben des Mitnehmers (12) ein Schwerkraftgetriebenes Drehen der Halterung (9) mit dem Permanentmagneten(2) um 180° ausgelöst wirdund beim Senken des Mitnehmers (12) die ersten Auflageelemente(10, 110) auf die zweiten Auflageelemente (8)aufgelegt werden.
    [14] Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet,dass mit einem Probenwechsler mindestens zwei verschiedene Gewichte (1)auf je einer Auflagefläche(26) dem Permanentmagneten (2) zugeführt werdenund vorzugsweise mit einer Höhenverstell-Vorrichtungein automatischer Hebe- oder Senkschritt zum Heben oder Senken derAuflageflächen(26) durchgeführtwird.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    DE102004020373B4|2015-08-06|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2005-11-10| OM8| Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law|
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