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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft automatisierte Wägeroboter, insbesondere Verfahren zu deren Betrieb.
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Stand der Technik
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Wägeroboter sind aus der
DE 10 2007 060 545 B3 bekannt. Sie dienen der automatisierten, vergleichenden Wägung unterschiedlicher, vorwiegend zylindrischer Gewichtsstücke, die in einem Depot bevorratet sind. Solche Wägeroboter werden insbesondere für Kalibrieraufgaben eingesetzt. Ein hier als Testlager bezeichneter Bereich des Depots ist mit zu kalibrierenden Testgewichtsstücken bestückt. Ein hier als Referenzlager bezeichneter Bereich des Depots ist mit Referenzgewichtsstücken bekannter Masse und Unsicherheit bestückt. Das Depot befindet sich üblicherweise gemeinsam mit einer Wägevorrichtung, insbesondere einem Präzisions-Komparator, in einem Schutzgehäuse. Zusätzlich ist in dem Schutzgehäuse ein Handhabungsgerät positioniert, welches der Überführung der Gewichtsstücke aus dem Depot auf eine Lastaufnahme der Wägevorrichtung dient. Dieses Handhabungsgerät umfasst wenigstens einen Heber, der unter die Gewichte fahren und gemeinsam mit diesen angehoben bzw. abgesenkt werden kann. Hierzu ist der Heber kammartig ausgebildet, wie dies z.B. aus der
DE 10 2007 060 545 B3 bekannt ist. Die Lagerplätze des Depots sowie die Lastaufnahme weisen korrespondierend zu den Zinken des Hebers dimensionierte und angeordnete Tragstege auf, zwischen welche die Zinken des Hebers greifen können. Die Schlitze zwischen den Tragstegen sind sowohl nach oben als auch auf ihrer dem Heber zugewandten Seite offen, sodass der Heber, um unter ein Gewichtsstück zu fahren, mit seinen Zinken horizontal zwischen die Tragstege fahren kann und gemeinsam mit dem Gewichtsstück vertikal aus den Tragstegen heraus fahren kann. Umgekehrt kann der Heber, um ein Gewichtsstück abzusetzen zunächst vertikal zwischen die Tragstege fahren, bis das Gewichtsstück auf deren Oberkanten abgesetzt ist, und sodann horizontal aus den Tragstegen herausfahren.
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Aus Buchner: Fully automated mass laboratory from 1 mg up to 50kg - Robots perform high precision mass determination. EURAMET auxiliary meeting, 2008, ist es bekannt, die Oberseiten solcher Lagerplätze, mit einer kreisrunden Mulde mit senkrecht aufragender Wandung zu versehen. Mit anderen Worten weist bei diesen bekannten Lagerplätzen eine sich an die Oberkanten aller Tragstege anschmiegende, virtuelle Hüllfläche eine sehr flache, zylinderartige, über dem Zentrum der Bodenplatte angeordnete, Mulde auf. Diese bildet eine niedrige Kante, die verhindern kann, dass sehr kleine Knopf- oder Drahtgewichte bei manueller Bestückung des Depots versehentlich über den Rand ihres Lagerplatzes geschoben werden.
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Um die Gewichtsstücke reproduzierbar auf dem Heber positionieren zu können, ist es aus der
DE 103 00 626 B3 bekannt, den Heber mit Ausnehmungen in den Oberkanten seiner Zinken zu versehen, sodass eine virtuelle, sich an die Zinkenoberkanten anschmiegende Hüllfläche eine Zentriermulde bildet. Ist auf diese Weise die Relativposition des Gewichtsstücks zum Heber bekannt, lässt sich durch präzise Ansteuerung des Handhabungsgerätes auch die Übergabeposition des Gewichtsstücks auf die Lastaufnahme präzise definieren.
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Aus Kliebenschädel, M.: „Mass Calibration with Robotic Mass Comparators“ in 2013 NCSL International Workshop and Symposium, 2013 ist es bekannt, die Lagerplätze des Depots mit entsprechenden Zentriermulden zu versehen. Ist auf diese Weise die Relativposition des Gewichtsstücks zu seinem Lagerplatz bekannt, lässt sich durch präzise Ansteuerung des Handhabungsgerätes zunächst die Übergabeposition des Gewichtsstücks auf den Heber (der dann keine eigene Zentriermulde aufweisen darf) und sodann auch auf die Übergabeposition des Gewichtsstücks auf die Lastaufnahme präzise definieren.
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Bekannt, beispielsweise aus der
DE 44 05 132 A1 , sind auch selbstzentrierende Lastaufnahmen mit einem Basisteil und einem Schwingteil, welches sich bei außermittiger Auflage eines Gewichtsstücks zentrierend gegenüber dem Basisteil verschiebt und damit das Gewichtsstück in eine besser zentrierte Position überführt. Kurzfristiges Anheben und Wiederauflegen des Gewichtsstücks führt zu einem Rückschwingen des Schwingteils in seine Ausgangsposition, wobei das Gewichtsstück jedoch in der besser zentrierten Position relativ zum Basisteil verbleibt. Mehrmalige Wiederholung dieses Vorgangs führt schrittweise zu einer präzisen Zentrierung des Gewichtsstücks auf dem Lastaufnehmer.
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Nachteilig bei den bekannten Verfahren ist, dass sie ausschließlich auf nicht-kugelförmige Gewichte ausgelegt sind. Gerade kugelförmige Referenzgewichte gewinnen jedoch im Hinblick auf geplante Neudefinitionen der Masse („Avogadro-Projekt“) zunehmend an Bedeutung.
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Aufgabenstellung
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, das es ermöglicht, mit bekannten Wägerobotern auch kugelförmige Gewichtsstücke betreiben zu können.
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Darlegung der Erfindung
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst durch ein Verfahren zur Übergabe eines Gewichtsstücks von einer Lagerplattform mit mehreren äquidistanten, parallelen Tragstegen, auf denen das Gewichtsstück wenigstens mittelbar ruht, zu einer selbstzentrierenden Lastaufnahme mit ebenfalls mehreren äquidistanten, parallelen Tragstegen mittels eines kammförmigen Hebers, dessen Zinken korrespondierend zu den Tragstegen dimensioniert und angeordnet sind, wobei sich das erfindungsgemäße Verfahren durch die folgenden Schritte auszeichnet:
- - Positionieren eines Lastaufnahme-Wägegut-Adapters mit einer Bodenplatte, von deren Oberseite sich mehrere äquidistante, parallele Tragstege erheben, wobei eine sich an die Oberkanten aller Tragstege anschmiegende, virtuelle Hüllfläche eine kreisrunde, über dem Zentrum der Bodenplatte angeordnete, Mulde aufweist, mittels des Hebers auf der Lastaufnahme, wobei die Zinken des Hebers zwischen die Tragstege der Lastaufnahme greifen,
- - Positionieren des Gewichtsstücks mittels des Hebers auf dem Adapter, wobei die Zinken des Hebers zwischen die Tragstege des Adapters greifen,
- - mindestens einmaliges Anheben und Wiederabsetzen des Adapters samt des auf ihm positionierten Gewichtsstücks mittels des Hebers, wobei die Zinken des Hebers zwischen die Tragstege der Lastaufnahme greifen.
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Aufgrund seiner vorzugsweise konkav kalottenförmigen Mulde bietet der Adapter eine sichere Auflage für kugelförmige Gewichtsstücke. Es bedarf daher keiner Modifikation der Lastaufnahme selbst. Dies ist besonders vorteilhaft, da die Lastaufnahme dadurch auch für alle anderen Formen von Gewichtsstücken ohne weiteres tauglich bleibt. Aufgrund der Anpassung der Bauweise des Adapters mit parallelen Tragstegen an die identische Bauweise der Lastaufnahme, kann das Auflegen des Gewichtsstücks auf den Adapter bzw. sein Abheben vom Adapter prinzipiell auf dieselbe Weise erfolgen, wie dies zuvor bei herkömmlichen Gewichtsstücken praktiziert wurde, die unmittelbar auf der Lastaufnahme positioniert wurden: Der das Gewichtsstück tragende Heber senkt sich vertikal ab, wobei seine Zinken zwischen die Tragstege des Adapters greifen, bis das Gewichtsstück auf dem Adapter aufliegt. Alsdann können die Zinken des Hebers horizontal aus den Zwischenräumen zwischen den Tragstegen herausgefahren werden. Das Abheben des Gewichts erfolgt in umgekehrter Weise.
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Allerdings ist eine Zentrierung eines kugelförmigen Gewichtsstücks relativ zum Adapter nicht möglich. Vielmehr gibt die Muldenform des Adapters genau eine Relativpositionierung vor. Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren ist daher vorgesehen, dass statt des Gewichtsstücks der Adapter mit aufgelegtem Gewichtsstück relativ zur Lastaufnahme zentriert wird. Gewichtsstück und Adapter werden diesbezüglich quasi als zusammenhängendes „Supergewicht“ behandelt. Der Heber fährt mit seinen Zinken horizontal zwischen die Tragstege der Lastaufnahme und fährt vertikal nach oben, um den Adapter und das Gewichtsstück gemeinsam anzuheben und der selbstzentrierenden Lastaufnahme die Möglichkeit zu geben, in ihre Neutralstellung zurückzuschwingen. Alsdann werden Adapter und Gewichtsstück gemeinsam in besser zentrierter Position erneut auf der Lastaufnahme abgesetzt. Dies kann iterativ erfolgen, bis eine hinreichende Zentriergenauigkeit erreicht ist.
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Neben der sicheren Positionierung des kugelförmigen Gewichtsstücks auf der Lastaufnahme ist zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens natürlich auch eine sichere Positionierung des Gewichtsstücks auf dem Heber erforderlich. Hierzu sind dem Fachmann mehrere Möglichkeiten eröffnet. Denkbar ist beispielsweise die Ausbildung einer zweiten Mulde auf den Oberkanten der Heber-Zinken, wie dies aus dem eingangs zitierten Stand der Technik im Grunde bekannt ist. Allerdings hat sich die Ausbildung von Mulden im Heber aus verschiedenen Gründen als nachteilig erwiesen. Günstiger erscheint es daher, wie bei einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, wenn das kugelförmig ausgebildete Gewichtsstück zu Beginn des erfindungsgemäßen Verfahrens auf einem Kugelträger in Form eines offenen Teilrings ruht, der auf den Tragstegen der Lagerplattform liegt, dessen geschlossene Seite dem Heber zugewandt ist und dessen Öffnungsbreite größer als der Durchmesser des Adapters ist, dessen Bodenplatte bevorzugt kreisscheibenförmig ausgebildet ist. Das Gewichtsstück ruht bei dieser Ausführungsform nicht unmittelbar, sondern mittelbar auf den Tragstegen seiner Lagerplattform. Der Kugelträger bildet somit einen Lagerplattform/Wägegut-Adapter, der gemeinsam mit dem Gewichtsstück mittels des Hebers, der somit keiner Modifikation gegenüber dem Stand der Technik bedarf, von seiner Lagerplattform abgehoben wird. Bei der Durchführung des oben erläuterten, erfindungsgemäßen Verfahrens senkt sich also der Heber in seinem mit Kugelträger und Gewichtsstück beladenen Zustand auf den auf der Lastaufnahme ruhenden, Adapter ab. Da die Öffnungsbreite des Teilrings des Kugelträgers und damit natürlich auch der lichte Durchmesser des Teilrings größer ist als der Durchmesser des Adapters, kann der Teilring beim Absenken konzentrisch und berührungslos am Adapter vorbeifahren, sodass das kugelförmige Gewichtsstück beim Absenken des Hebers vom Kugelträger auf den Adapter übergeben wird. Auch beim darauffolgenden, horizontalen Zurückziehen des Hebers berühren sich der Kugelträger und der Adapter wegen der speziell gewählten Öffnungsbreite des Teilrings nicht. Der Kugelträger verbleibt somit auf dem Heber und kann beispielsweise zurück zur Lagerplattform des Gewichtsstücks im Depot gefahren werden. Ein Abheben des kugelförmigen Gewichtsstücks vom Adapter erfolgt in umgekehrter Weise und vorzugsweise ebenfalls unter Zuhilfenahme des beschriebenen Kugelträgers.
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Wie erläutert verbleibt der Adapter mit dem kugelförmigen Gewichtsstück auf der Lastaufnahme. Dies bedeutet, dass auch sein Gewicht in die Wägung des Gewichtsstücks mit einfließt. Dies ist jedoch nicht nachteilig, da sich die Erfindung, wie eingangs beschrieben, auf vergleichende Wägungen bezieht. Interessant ist dabei nicht das Absolutgewicht eines Testgewichtstücks sondern vielmehr seine Gewichtsdifferenz zu einem Referenzgewichtsstück. Eine solche Differenzmessung kann ohne jegliche Präzisionseinbußen durchgeführt werden, wenn ein zusätzliches Gewicht, beispielsweise das des Adapters, in beiden Messvorgängen mitgewogen wird. Wird also zunächst ein erstes, kugelförmiges Gewichtsstück unter Zuhilfenahme des Adapters verwogen und anschließend ein zweites Gewichtsstück, welches anstelle des ersten Gewichtsstücks auf den Adapter aufgelegt wird, liefert ein Vergleich beider Wägungen dasselbe Differenzergebnis wie bei Wägungen ohne Adapter. Es ist lediglich erforderlich, dass auch das zweite Gewicht, unabhängig von seiner Form, auf dem Adapter positioniert werden kann.
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Typischerweise sind lediglich die hochgenauen Referenzgewichtsstücke kugelförmig ausgebildet. Die dagegen zu kalibrierenden Testgewichte haben meist Zylinderform. Bei einer Weiterbildung des Adapters ist daher vorgesehen, dass der Muldenrand der Hüllflächenmulde von einer ebenen Ringfläche umgeben ist. Diese kann einem zylinderförmigen Gewichtsstück als Auflage dienen.
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Problematisch kann jedoch die korrekte Zentrierung der Gewichtsstücke und des erfindungsgemäßen Adapters auf dem Lastaufnehmer sein. Sowohl bei der Wägung des kugelförmigen Gewichtsstücks als auch bei der Wägung des zylindrischen Gewichtsstücks müssen Ecklastfehler vermieden werden. Vorteilhafterweise erfolgt ein Verfahren zur abwechselnden Wägung eines kugelförmigen und eines zylindrischen Gewichtsstücks gemäß den folgenden Schritten:
- Zunächst werden Adapter und kugelförmiges Gewichtsstück, wie oben beschrieben, auf die Lastaufnahme aufgelegt. Danach erfolgt eine Wägung des auf der Lastaufnahme befindlichen Gesamtgewichts, d.h. die Summe der Gewichte von Adapter und
- kugelförmigen Gewichtsstück. Sodann wird das kugelförmige Gewichtsstück unter Zuhilfenahme des teilringförmigen Kugelträgers wieder von der Lastaufnahme entfernt.
- Beispielsweise kann es zu seiner Lagerplattform im Depot rücküberführt werden. Bei Ausführungsformen, in denen der Heber mehrere, z.B. um 90° zueinander versetzte Heberelemente aufweist, wie dies etwa aus den eingangs zitierten DE 10 00 625 B3 und DE 103 00 626 B3 bekannt ist, kann das kugelförmige Gewichtsstück samt Kugelträger auch auf dem Heber auch bis zum Verfahrensende auf dem Heber verbleiben und erst später in das Depot rücküberführt werden. Der Adapter verbleibt in jedem Fall in unveränderter Position auf der Lastaufnahme. Sodann wird das zylindrische Gewichtsstück mittels des Hebers auf dem Adapter positioniert, wobei die Zinken des Hebers zwischen die Tragstege des Adapters greifen. Bevorzugt wird der Boden des zylindrischen Gewichtsstücks dabei - sofern vorhanden - auf dem ringförmigen Muldenrand des Adapters aufgesetzt. Dabei ist nicht ausgeschlossen, dass das zylindrische Gewichtsstück in nicht optimal zentrierter Weise aufgelegt wird. Zur Zentrierung ist ein mindestens einmaliges Anheben und Wiederabsetzen des zylindrischen Gewichtsstücks mittels des Hebers vorgesehen, wobei die Zinken des Hebers zwischen die Tragstege des Adapters greifen. Mit anderen Worten wird also das zylindrische Gewichtsstück relativ zum Adapter zentriert. Anders ausgedrückt werden in diesem Kontext der Adapter und die eigentliche Lastaufnahme gemeinsam quasi als eine „Superlastaufnahme“ betrachtet. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass das kugelförmige und das zylindrische Gewichtsstück exakt gleich relativ zur Lastaufnahme zentriert werden.
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Bei der Selbstzentrierung der Lastaufnahme kann es neben Translationsbewegungen auch zu ungewollten, parasitären Rotationsbewegungen um die Vertikale kommen. Beim Handling lediglich rotationssymmetrischer Gewichtsstücke ist dies unproblematisch. Der Adapter ist jedoch aufgrund seiner Tragstegstruktur nicht rotationssymmetrisch. Zwar sind die Verdrehungen, die sich pro Zentrierschritt ergeben, in der Regel sehr klein, sodass bei sinnvoller Relativdimensionierung von Tragstegbreite und Tragstegabständen keine Gefahr besteht, dass die Tragstege mit den Zinken des Hebers kollidieren. Im Laufe einer Vielzahl nacheinander durchzuführender Wägeprozesse können sich diese Rotationen jedoch zu einer Gesamtverdrehung des Adapters aufaddieren, bei der eine solche Kollision nicht mehr ausgeschlossen ist. Dem könnte durch regelmäßige Kontrolle und Korrektur der Adapterausrichtung im Depot begegnet werden.
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Günstiger erscheint jedoch eine automatische Korrektur. Hierzu ist bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Bodenplatte des Adapters an ihrer Unterseite wenigstens einen quer zu den Tragstegen verlaufenden Standsteg aufweist. Dieser Standsteg, der quer zu den Tragstegen der Lastaufnahme bzw. der Lagerplattform im Magazin verläuft, dient als ein „Fuß“ des Adapters. Zugleich dient er jedoch auch als Ausrichtehilfe bei einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens, die sich dadurch auszeichnet, dass der Heber eine zu dem Standsteg des Adapters korrespondierende Quernut aufweist und nach Abschluss des Wägevorgangs, d.h. wenn der Adapter wieder von der Wägeplattform weggeräumt wird, mit der Quernut unter den Standsteg gefahren wird, sodass bei einem Anheben des Hebers der Standsteg in die Quernut gleitet. Wie erwähnt, sind die Verdrehungen des Adapters, die sich während eines Wägevorgangs ergeben, typischerweise sehr klein. Insbesondere bei keilförmiger Ausgestaltung der Quernut und/oder des Standstegs sind sie in der Regel so klein, dass Standsteg und Quernut nicht ausreichend schräg zueinander zu liegen kommen, dass der Standsteg die Quernut standsicher überspannen würde. Vielmehr wird er gravitationsbetrieben beim Anheben in die Quernut gleiten und dabei eine korrektive Drehung des Adapters verursachen.
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Natürlich sollte eine solche Ausrichtungskorrektur des Adapters nicht zwischen zwei Wägeschritten eines Differenzwägeverfahrens erfolgen. Wie oben erläutert soll der Adapter zwischen den beiden Wägeschritten eines Differenzwägeverfahrens ja gerade nicht in seiner Position und/oder Ausrichtung verändert werden. Es erscheint daher günstig, wenn die Quernut in einem hinteren Axialbereich des Hebers angeordnet ist, der während „normaler“ Positioniervorgänge nicht zum Einsatz kommt. Die Quernut sollte also bei normalen Positioniervorgängen nicht so nah an den Standsteg herankommen, dass ein Ineinandergleiten möglich würde. Dies ist expliziten Korrekturvorgängen oder höchstens Positioniervorgängen am Anfang eines Differenzwägeverfahrens vorbehalten.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden speziellen Beschreibung und den Zeichnungen.
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Figurenliste
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Es zeigen:
- 1: eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform eines für das Erfindungsgemäße Verfahren geeigneten Adapters,
- 2: eine Ausführungsform eines Kugelträgers,
- 3: eine ausschnittsweise Darstellung eines Depots eines Wägeroboters,
- 4: eine Darstellung eines ersten Verfahrensschrittes des erfindungsgemäßen Verfahrens,
- 5: eine Darstellung eines zweiten Verfahrensschrittes des erfindungsgemäßen Verfahrens,
- 6: eine Darstellung eines dritten Verfahrensschrittes des erfindungsgemäßen Verfahrens,
- 7: eine Darstellung eines vierten Verfahrensschrittes des erfindungsgemäßen Verfahrens und
- 8: eine Darstellung eines fünften Verfahrensschrittes des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
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Gleiche Bezugszeichen in den Figuren deuten auf gleiche oder analoge Elemente hin.
- 1 zeigt in perspektivischer Darstellung eine Ausführungsform eines zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Lastaufnahme/Wägegut-Adapters 10. Der Adapter 10 umfasst eine kreisscheibenförmige Bodenplatte 12, von der aus sich äquidistante, parallele Tragstege 14 nach oben erheben. Im Zentralbereich des Adapters 10 weisen die Oberkanten der Tragstege 14 Ausnehmungen auf, die gemeinsam eine Mulde 16 in der ansonsten ebenen Oberfläche des Adapters 10 bilden. Der Fachmann erkennt, dass sich die Angaben „Mulde“, „eben“, „Oberfläche“ etc. auf eine virtuelle Hüllfläche beziehen, die die Oberkanten der Tragstege 14 miteinander verbindet. Ein solcher Adapter 10 kann zur Durchführung eines automatisierten, vergleichenden Wägevorgangs mittels eines Wägeroboters dienen.
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3 zeigt das Depot eines derartigen Roboters. Es umfasst mehrere Lagerplattformen 20, die jeweils aus einer Bodenplatte 22 bestehen, von welcher sich parallele, äquidistante Tragstege 24 nach oben erheben. Die Tragstege 24 der Lagerplattformen 20 sind nach Breite und Abstand vorzugsweise gleich den Tragstegen 14 des Adapters 10 dimensioniert. In 3 sind drei solcher Lagerplattformen 20 besetzt. Auf einer ersten Lagerplattform 20 ruht der Adapter 10. Auf einer zweiten Lagerplattform 20 ruht ein zylindrisches Gewichtsstück 30. Zudem ist in 3 eine dritte, tischförmige Lagerplattform 20 dargestellt. Auf dieser ruht mittelbar ein kugelförmiges Gewichtsstück 40. Zwischen der dritten Lagerplattform 20 und dem kugelförmigen Gewichtsstück 40 ist ein Kugelträger 50 angeordnet, wie er in 2 isoliert dargestellt ist. Der Kugelträger 50 umfasst eine Basis 52, auf der justierbar ein teilringförmiger Sockel 54 montiert ist. Der Durchmesser des Teilrings 54 ist kleiner als der Durchmesser des kugelförmigen Gewichtsstücks, jedoch größer als der Durchmesser der Bodenplatte 12 des Adapters 10. Auch die Öffnung 56 des Teilrings 54 ist größer als der Durchmesser der Bodenplatte 12 des Adapters 10. Die Basis 52 des Kugelträgers 50 weist einen nach unten vorspringenden Rand 58 auf, auf dessen Bedeutung weiter unten noch näher eingegangen werden soll.
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Nachfolgend soll schrittweise ein Verfahren beschrieben werden, welches einer vergleichenden Wägung des kugelförmigen Gewichtsstücks 40 als Referenzgewichtsstück und des zylinderförmigen Gewichtsstücks 30 als Testgewichtsstück dient.
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Das Verfahren geht aus von einer Situation, wie in 3 gezeigt.
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Es nutzt einen kammartigen Heber 60 eines im Übrigen nicht weiter dargestellten Handhabungsroboters. Der Heber 60 weist eine Basisplatte 62 auf, von der aus sich Zinken 64 horizontal nach vorn erstrecken. Die Zinken 64 des Hebers 60 sind so dimensioniert, dass sie zwischen die Tragstege 14, 24 des Adapters 10 bzw. der Lagerplattformen 20 vertikal und horizontal eingreifen können. Zunächst wird der Adapter 10 mittels des Hebers auf eine Lastaufnahme 70 einer Wägevorrichtung verbracht. Die Lastaufnahme 70 weist eine Bodenplatte 72 auf, von der aus sich parallele und äquidistante Tragstege 74 nach oben erstrecken. Die Tragstege 74 der Lastaufnahme 70 sind vorzugsweise gleich den Tragstegen 14, 24 des Adapters 10 bzw. der Lagerplattformen 20 dimensioniert. Zur Verbindung des Adapters 10 von seiner Lagerplattform 20 auf die Lastaufnahme 70 fährt der Heber 60 zunächst mit seinen Zinken 64 horizontal zwischen die Tragstege 24 der Lagerplattform 20, um dann beim vertikalen Hochfahren den Adapter 60 anzuheben. Der Heber 60 bewegt sich dann in den Bereich über die Lastaufnahme 70. Diese Situation ist in 4 dargestellt. Anschließend fährt der Heber 60 vertikal abwärts, wobei seine Zinken 64 zwischen die Tragstege 74 der Lastaufnahme 70 eingreifen. Dabei wird der Adapter 10 mit seiner Bodenplatte 12 auf den Oberkanten der Tragstege 74 der Lastaufnahme 70 gesetzt. Der Heber 60 kann dann horizontal abgezogen werden.
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In einem nächsten Schritt kann mittels des gleichen oder, wie in 5 dargestellt, eines zweiten Hebers 60 mit gleichartig dimensionierten Zinken 64 das kugelförmige Gewichtsstück 40 samt Kugelträger 50 in ähnlicher Weise wie zuvor der Adapter von seiner Lagerplattform 20 aufgenommen werden. Die im Zusammenhang mit 2 erwähnten, nach unten erstreckten Ränder 58 der Basis 52 des Kugelträgers 50 dienen hierbei der zentrierten Aufnahme des Kugelträgers 50 durch den Heber 60, wie in 5 erkennbar. Der Heber 60 wird dann über den auf der Lastaufnahme 70 positionierten Adapter 10 gefahren, diese Situation ist in 5 dargestellt. Beim anschließenden Absenken des Hebers 60 greifen dessen Zinken 64 zwischen die Tragstege 74 der Lastaufnahme 70, wohingegen der Kugelträger 50 den Adapter 10 nicht kontaktiert. Dies liegt an der oben geschilderten Relativdimensionierung der Durchmesser beider Elemente. Auf diese Weise wird das kugelförmige Gewichtsstück 40 auf den Adapter abgesetzt. Der Heber 60 kann danach gemeinsam mit dem Kugelträger 50 horizontal abgezogen werden. Es resultiert die in 6 gezeigte Situation, in der das kugelförmige Gewichtsstück 40 sicher auf dem Adapter 10 gelagert ist, der auf der Lastaufnahme 70 ruht.
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Um das kugelförmige Gewichtsstück 40 optimal zu zentrieren, kommt erneut der Heber 60 zum Einsatz. Er hebt, wie in 7 dargestellt, das kugelförmige Gewicht 40 gemeinsam mit dem Adapter 10 an, sodass die als selbstzentrierende Waagschale ausgebildete Lastaufnahme 70 gegebenenfalls in ihre Neutralstellung zurückschwingen kann. Danach werden Adapter 10 und kugelförmiges Gewichtsstück 40 wieder aufgelegt. Dieser Schritt kann mehrfach wiederholt werden, bis eine hinreichend genaue Zentrierung erfolgt ist.
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In dieser Situation kann die Wägung des kugelförmigen Gewichtsstücks 40 (einschließlich des Adaptergewichtes) erfolgen.
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Sodann wird das kugelförmige Gewichtsstück 10 mittels des Hebers 60 und unter Zuhilfenahme des Kugelträgers 50 wieder abgehoben und zur Lagerplattform 20 im Depot verbracht. Dies erfolgt im Wesentlichen in umgekehrter Reihenfolge wie das oben geschilderte Auflegen des kugelförmigen Gewichtsstücks 40 auf den Adapter 10.
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Im nächsten Schritt erfolgt die Positionierung des zylindrischen Gewichtsstücks 30 auf den Adapter. Hierzu fährt der Heber 60 mit seinen Zinken 64 zwischen die Tragstege 24 der Lagerplattform 20, um sodann beim vertikalen Hochfahren das zylindrische Gewicht 30 abzuheben. Danach fährt der Heber 60 über die Lastaufnahme 70, insbesondere über den darauf ruhenden Adapter 10. Beim nachfolgenden Absenken greifen die Zinken 64 des Hebers 60 zwischen die Tragstege 14 des Adapters 10. Diese Situation ist in 8 dargestellt.
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Zur Zentrierung des zylinderförmigen Gewichtsstücks 30 kann es erneut vom Adapter 10 abgehoben und wieder aufgelegt werden, bis eine hinreichend genaue Zentrierung erzielt ist. Sodann wird der Heber 60 horizontal abgezogen.
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In dieser Situation kann die Wägung des zylindrischen Gewichtsstücks 30 (einschließlich Adaptergewicht) erfolgen.
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Ein Vergleich der bei beiden Wägungen erzielten Messwerte führt zur Bestimmung des exakten Differenzgewichtes zwischen dem zylindrischen Gewichtsstück 30 und dem kugelförmigen Gewichtsstück 40.
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Natürlich stellen die in der speziellen Beschreibung diskutierten und in den Figuren gezeigten Ausführungsformen nur illustrative Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dar. Dem Fachmann ist im Lichte der hiesigen Offenbarung ein breites Spektrum von Variationsmöglichkeiten an die Hand gegeben. Insbesondere kann das erfindungsgemäße Verfahren auch zum Massenvergleich zweier kugelförmiger Gewichtsstücke angewendet werden. Auch wird der Fachmann verstehen, dass das hier als „der Heber 60“ angesprochene Bauteil durchaus ein Element einer komplexeren Heberanordnung oder, wie in den Figuren durch die unterschiedliche Formgebung angedeutet, durch mehrere, unterschiedliche Elemente einer solchen komplexen Heberanordnung repräsentiert sein kann.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Adapter
- 12
- Bodenplatte von 10
- 14
- Tragsteg von 10
- 16
- Mulde
- 20
- Lagerplattform
- 22
- Bodenplatte von 20
- 24
- Tragsteg von 20
- 30
- zylinderförmiges Gewichtsstück
- 40
- kugelförmiges Gewichtsstück
- 50
- Kugelträger
- 52
- Basisplatte von 50
- 54
- Teilring von 50
- 56
- Öffnung von 54
- 58
- Rand von 52
- 60
- Heber
- 62
- Basis von 60
- 64
- Zinke von 60
- 70
- Lastaufnahme
- 72
- Bodenplatte von 70
- 74
- Tragsteg von 70
