CH694671A5

CH694671A5 - Trocknungswaage mit Temperatur-Kalibrierscheibe.

Info

Publication number: CH694671A5
Application number: CH00953/00A
Authority: CH
Inventors: Karin Diedrich; Olaf Dudda; Christian Baseler; Wilfried Spannagel
Original assignee: Sartorius Gmbh
Priority date: 1999-05-20
Filing date: 2000-05-15
Publication date: 2005-05-31
Also published as: US6331683B1; DE10024015A1; DE20008815U1; DE10024015C2

Description

Die Erfindung bezieht sieh auf eine Trocknungswaage mit einer Waagschale die, abnehmbar auf dem Lastaufnehmer eines Wägesystems abstützbar ist, mit einer Strahlungsquelle zur Erwärmung und Trocknung einer Substanz auf der Waagschale und mit einer Temperatur-Kalibrierscheibe mit mindestens einem eingebauten Temperaturfühler.

Trocknungswaagen dieser Art sind z. B. aus der DE 3 508 271 A1 oder der DE 3 706 609 C1 (US 4,798,252 A) bekannt.

Die elektrische Kontaktierung der Temperaturfühler in der Temperatur-Kalibrierscheibe erfolgt in der DE 3 508 271 A1 durch eine Steckverbindung zum Lastaufnehmer. Dadurch wird der Lastaufnehmer der Trocknungswaage beim Aufstecken und Abziehen der Temperatur-Kalibrierscheibe vertikalen Kräften ausgesetzt, die das empfindliche Wägesystem beschädigen können. Ausserdem müssen die elektrischen Anschlüsse vom Lastaufnehmer zur gehäusefesten Elektronik geführt werden, ohne dass diese Leitungsverbindungen Rückwirkungen auf das Wägesystem erzeugen. In der DE 3 706 609 C1 (US 4,798,271 A) ist es deshalb schon vorgesehen, dass die Temperatur-Kalibrierscheibe über ein flexibles Kabel an eine gehäusefeste Steckverbindung angeschlossen wird.

Durch das angeschlossene Kabel ist die Temperatur-Kalibrierscheibe jedoch unhandlich und durch das gesonderte Einstecken eines Steckers wird die Handhabung zusätzlich erschwert.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine verbesserte elektrische Kontaktierungsmöglichkeit für die Temperatur-Kalibrierscheibe einer Trocknungswaage anzugeben.

Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass der Lastaufnehmer ein vertikales Loch aufweist, in das ein Stift auf der Unterseite der Waagschale hineinsteckbar ist, dass das Gehäuse der Waage um das Loch im Lastaufnehmer herum einen Durchbruch aufweist, der deutlich grösser ist als der Durchmesser des Stiftes, und dass die Temperatur-Kalibrierscheibe auf ihrer Unterseite einen Stecker mit mehreren Kontakten am äusseren Rand aufweist, der in den Gehäusedurchbruch einsteckbar ist, ohne den Lastaufnehmer zu berühren, und der im eingesteckten Zustand mit entsprechenden Gegenkontakten am Gehäusedurchbruch eine elektrische Verbindung herstellt.

Gesonderte Kabel und extra anzuschliessende Steckverbindungen wie bei der DE 3 706 609 C1 (US 4,798,252 A) entfallen dadurch. Ausserdem werden beim Aufstecken und Abziehen der Temperatur-Kalibrierscheibe keine Kräfte auf den Lastaufnehmer übertragen wie bei der DE 3 508 271 A1, da sich die Gegenkontakte am Waagengehäuse befinden. Dadurch können auch stramm sitzende Kontakte mit ihren guten elektrischen Übertragungseigenschaften eingesetzt werden, ohne dass das Wägesystem gefährdet wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der schematischen Figuren erläutert. Dabei zeigen: Fig. 1 und 2 die erfindungswesentlichen Teile der Trocknungswaage in einer ersten Ausgestaltung; Fig. 3 die erfindungswesentlichen Teile der Trocknungswaage in einer zweiten Ausgestaltung; Fig. 4 eine Aufsicht auf eine Temperatur-Kalibrierscheibe mit mehreren Temperaturfühlern in Quadratraster-Anordnung und Fig. 5 eine Seitenansicht der Temperatur-Kalibrierscheibe aus Fig. 4.

In den Fig. 1 und 2 ist die hochklappbare Strahlungsquelle 19 in Seitenansicht, ein Teil des Gehäuses 1 der Trocknungswaage und ein Teil des Lastaufnehmers 2 im Schnitt dargestellt. Das Gehäuse 1 weist einen - üblicherweise runden - Durchbruch 5 auf, durch den hindurch der stabförmige Ansatz bzw. Stift 6 auf der Unterseite der Waagschale in ein Sackloch 7 im Lastaufnehmer 2 hineingesteckt werden kann (Fig. 1). Wird die Waagschale 3 bei hochgeklappter Strahlungsquelle 19 nach oben herausgenommen, so kann stattdessen die Temperatur-Kalibrierscheibe 4 mit ihrem Steckerteil 8 in den Durchbruch 5 eingesteckt werden (Fig. 2). Das Steckerteil 8 weist an seinem Umfang z. B. drei Kontaktflächen 9 auf, von denen in Fig. 2 nur eine erkennbar ist. Diese Kontaktflächen 9 berühren Kontaktfedern 10, die am Rande der Ausnehmung 5 im Gehäuse 1 angeordnet sind.

In Fig. 2 ist eine dieser Kontaktfedern 10 erkennbar, in Fig. 1 zwei (10 und 10'). Die Kontaktfedern 10 sorgen sowohl für den elektrischen Kontakt zwischen Temperatur-Kalibrierscheibe und gehäusefester Auswerteelektronik, als auch für den mechanischen Halt der Temperatur-Kalibrierscheibe in der Trocknungswaage. Der Flansch 12 am Steckerteil 8 ermöglicht dabei die Verbindung zwischen dem Steckerteil 8 und der restlichen Temperatur-Kalibrierscheibe 4, gleichzeitig wirkt er als Anschlag zur Begrenzung der Eindringtiefe des Steckerteils 8 in das Gehäuse 1. Das Steckerteil 8 ist dabei so dimensioniert, dass seine Unterseite 13 nie den Lastaufnehmer 2 berühren kann. Im Inneren des Steckerteils 8 kann auch der Temperaturfühler 11 untergebracht sein, der in gutem thermischen Kontakt zur metallischen Temperatur-Kalibrierscheibe 4 steht.

Die direkte Befestigung der Kontaktfedern 10 am Gehäuse 1 setzt natürlich einen isolierenden Werkstoff für das Gehäuse 1 voraus. Bei einem Metallgehäuse müssen die Kontaktfedern an einer isolierenden Buchse in der Ausnehmung 5 angeordnet sein.

Die in den Fig. 1 und 2 nicht bzw. nicht im Detail dargestellten Teile der Trocknungswaage, wie z. B. die Strahlungsquelle, das Wägesystem, die Elektronik, die Anzeige etc. sind allgemein bekannt und z. B. in der DE 3 706 609 C1 (US 4,798,252 A) gezeichnet und beschrieben. Auch die üblicherweise vorhandene Verdrehsicherung der Waagschale 3/6 im Lastaufnehmer ist der Übersichtlichkeit halber in den Figuren nicht eingezeichnet. Die Verdrehsicherung der Temperatur-Kalibrierscheibe 4 wird durch die Formgebung des Steckerteils 8 gewährleistet, die auch die richtige Zuordnung der Kontaktflächen 9 zu den Kontaktfedern 10 sicherstellt (nicht dargestellt).

Eine zweite Ausgestaltung der erfindungswesentlichen Teile der Trocknungswaage ist in Fig. 3 gezeigt. Gleiche Teile wie in den Fig. 1 und 2 sind mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und werden nicht noch einmal erläutert. In dieser Ausgestaltung weist das Steckerteil 18 ein zentrisches, vertikales, durchgehendes Loch 14 auf. Der Durchmesser dieses Loches 14 ist so gross, dass der stabförmige Ansatz bzw. Stift 6 der Waagschale 3 hindurchpasst ohne das Steckerteil 18 zu berühren. Dadurch kann in dieser Ausgestaltung sowohl die Temperatur-Kalibrierscheibe 4, als auch die Waagschale 3 eingesetzt sein und es können Wägungen durchgeführt werden.

Die Benutzung der Temperatur-Kalibrierscheibe unter der Waagschale 3 ist allerdings nur dann sinnvoll, wenn das Teil 3 nur eine Waagschale mit geringer Fläche ist (z.B. in Form eines schmalen Kreuzes oder eines Sterns mit schmalen Armen), da sonst die Temperatur-Kalibrierscheibe 4 zu sehr von der Strahlung der Strahlungsquelle abgeschottet wäre.

Eine Ausgestaltung der Temperatur-Kalibrierscheibe 20 mit mehreren Temperaturfühlern ist in Fig. 4 in Aufsicht und in Fig. 5 in Seitenansicht gezeigt. Die Temperatur-Kalibrierscheibe 20 besteht aus einer runden Leiterplatine 23, auf deren Oberseite eine Vielzahl von Temperaturfühlern 21 angeordnet ist. Im gezeichneten Beispiel sind insgesamt neunundachtzig quadratische Temperaturfühler 21 vorhanden, die rasterförmig nebeneinander angeordnet sind. Andere symmetrische und äquidistante Anordnungen der Temperaturfühler sind selbstverständlich auch möglich. Die Leiterplatine enthält bereits die gedruckte Schaltung zur Verbindung der einzelnen Temperaturfühler 21 mit der Elektronik 22 zum Abfragen der Signale der einzelnen Temperaturfühler.

Die Elektronik-Bauteile 22 sind dabei auf der Unterseite der Leiterplatine 23 angeordnet und damit nicht der (in Fig. 5 von oben auftreffenden) Strahlung der Strahlungsquelle ausgesetzt. Neben dem seriellen Abfragen der Signale der einzelnen Temperaturfühler 21, die in bekannter Weise in Zeilen und Spalten verdrahtet sind, wandelt die Elektronik 22 die Signale der einzelnen Temperaturfühler in ein seriell zu übertragendes Ausgangssignal um, sodass durch wenige Kontakte 29 am Steckerteil 28 alle Temperaturfühler-Signale auf die (nicht dargestellte) Elektronik in der Trocknungswaage übertragen werden können.

Die beschriebenen und dargestellten Temperatur-Kalibrierscheiben dienen dem Temperaturabgleich von Feuchtemessgeräten, sodass diese Geräte auch als Referenzgeräte oder als Prüfmittel eingesetzt werden können.

Die Temperatur-Kalibrierscheibe aus Fig. 4 und 5 hat den Vorteil, dass sie auch Informationen über die räumliche Gleichmässigkeit der Temperatur-Verteilung liefert, sodass beispielsweise in der schon zitierten DE 3 706 609 C1 (US 4,798,252 A) die Justierung der Strahlungsquelle und/oder des Umlenkreflektors gegebenenfalls verändert werden kann.

Claims

1. Trocknungswaage mit einer Waagschale (3), die abnehmbar auf dem Lastaufnehmer (2) eines Wägesystems abstützbar ist mit einer Strahlungsquelle (19) zur Erwärmung und Trocknung einer Substanz auf der Waagschale (3) und mit einer Temperatur-Kalibrierscheibe (4; 20) mit mindestens einem eingebauten Temperaturfühler (11; 21), dadurch gekennzeichnet, dass der Lastaufnehmer (2) ein vertikales Loch (7) aufweist, in das ein Stift (6) auf der Unterseite der Waagschale (3) hineinsteckbar ist, dass das Gehäuse (1) der Waage um das Loch im Lastaufnehmer (2) herum einen Durchbruch (5) aufweist, der deutlich grösser ist als der Durchmesser des Stiftes (6), und dass die Temperatur-Kalibrierscheibe (4; 20) auf ihrer Unterseite einen Stecker (8; 18; 28) mit mehreren Kontakten (9;

29) am äusseren Rand aufweist, der in den Durchbruch (5) des Gehäuses (1) einsteckbar ist, ohne den Lastaufnehmer (2) zu berühren, und der im eingesteckten Zustand mit entsprechenden Gegenkontakten (10) am Durchbruch (5) des Gehäuses (1) eine elektrische Verbindung herstellt.

2. Trocknungswaage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stecker (8; 18; 28) drei Kontakte (9; 29) aufweist, die in einem Kunststoffteil gehalten sind.

3. Trocknungswaage nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stecker (18) ein zentrisches, vertikales Loch (14) aufweist, durch das hindurch der Stift (6) der Waagschale (3) berührungslos hindurchpasst.

4.

Trocknungswaage nach einem der Ansprüche 1 oder 2, mit mehreren Temperaturfühlern (21) in der Temperatur-Kalibrierscheibe (20), dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur-Kalibrierscheibe (20) rund ausgebildet ist und dass die Temperaturfühler (21) symmetrisch und äquidistant zueinander angeordnet sind.

5. Trocknungswaage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturfühler (21) in einem Quadratraster angeordnet sind.

6. Trocknungswaage nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Temperaturfühler (21) quadratisch ausgebildet sind.

7. Trocknungswaage nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur-Kalibrierscheibe (20) aus einer Leiterplatine (23) besteht, die gleichzeitig die Verbindungsleitungen zur Verfügung stellt. 7.

Trocknungswaage nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Temperatur-Kalibrierscheibe (20) Schaltungsmittel (22) vorhanden sind, welche die einzelnen Temperaturfühler (21) seriell abfragen und das entsprechende Fühlersignal seriell übertragen.