DE3918111C2 - Überwachungsgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Überwachungsgerät, insbeson­ dere ein Gerät zur Überwachung von temperaturabhängigen Änderungen. Sie bezieht sich speziell auf ein Gerät zur Schmelzpunktbestimmung.

Geräte dieser Art enthalten üblicherweise eine Heizvor­ richtung oder einen Ofen zum Erhitzen von Feststoffen in einem transparenten Probenrohr bis zu einer Tempera­ tur von beispielsweise 350°C. Eine Innenbeleuchtung ermöglicht die Beobachtung des Schmelzvorgangs durch eine Linse. Eine Temperaturmeßvorrichtung zeigt die Temperatur an, wobei diese Anzeige mit Hilfe eines Schalters festgehalten werden kann, wenn der Beobachter das Erreichen des Schmelzpunkts erkennt. Solche Geräte können auch zur Überwachung anderer physikalischer und/oder chemischer Änderungen, z. B. von Sublimation und Viskositätsänderungen, dienen.

Die europäische Patentanmeldung EP 205 315 A2 be­ schreibt ein Gerät dieser Art, bei dem der Überwa­ chungskopf oder der Ofen am oberen Ende eines nach oben ragenden Halsteils montiert ist, wodurch die Anwendung besonders benutzerfreundlich ist. Dadurch befindet sich die in dem Überwachungskopf vorgesehene Einblicksöff­ nung zur Beobachtung der Zustandsänderung nämlich in einer für die Bedienungsperson geeigneten Höhe. Zusätz­ lich zu dieser Einblicksöffnung oder statt ihrer kann eine Einrichtung zur automatischen Erfassung der Zustandsänderung vorgesehen sein. Trotzdem sollte der Überwachungskopf vorzugsweise in einer Höhe angeordnet sein, die für für die Bedienungsperson bei der Benut­ zung des Geräts bequem erreichbar ist.

Die vorangehend beschriebene Anordnung stellt zwar im Grund eine erfolgreiche Entwicklung dar, ihre Abmessun­ gen sind jedoch nicht für alle Bedienungspersonen günstig. Außerdem ist die resultierende Höhe des Geräts störend, wenn das Gerät nicht in Benutzung ist.

Zudem ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 18 56 754 U1 ein Überwachungsgerät zum Bestimmen des Zustands eines Substanz, insbesondere ein Gerät zum Bestimmen des Schmelzpunktes einer erhitzten Substanz, bekannt, wobei am unteren Teil eines Stativs ein Brenner als Heizvorrichtung höhenmäßig verstellbar angebracht ist. In der Mitte des Stativs ist ebenfalls höhenmäßg verstellbar ein Metallkörper zur Aufnahme eines Thermometers angebracht.

Bei der zuletzt genannten Vorrichtung kann zwar die Halterung der Heizvorrichtung bezüglich der Basis des Überwachungsgeräts verstellt werden, jedoch erfolgt dies relativ aufwendig mit Hilfe von Schraubverbindungen, wobei die Schrauben zur höhenmäßigen Verstellung stets zunächst gelöst und anschließend wieder festgeschraubt werden müssen. Des weiteren erfordert dieses Überwachungsgerät ein relativ langes Stativ, was jedoch insbesondere dann störend ist, wenn das Gerät nicht benutzt wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Überwachungsgerät mit verbesserter Handhabbarkeit zu schaffen. Insbesondere soll die Position der Einblicksöffnung des Überwachungsgeräts benutzerfreundlich verstellbar sein.

Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch ein Überwachungsgerät mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche definieren vorteilhafte und bevorzugte Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Alternativen der vorliegenden Erfindung.

Die gemäß der Erfindung vorgeschlagene Armkonstruktion ermöglicht insbesondere, daß der Kopf bei Nichtbenutzung des Geräts abgesenkt werden kann, während der Kopf bei Benutzung des Geräts in eine von mehreren möglichen Stellungen angehoben werden kann, die für die jeweilige Bedienperson am besten geeignet ist.

Im folgenden sei die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert:

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Geräts zur Schmelzpunktbestimmung, wobei in der Dar­ stellung ein Teil des Gehäuses weggebrochen ist,

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Geräts in ausgezogener Gebrauchsposition,

Fig. 3 zeigt eine weitere perspektivische Ansicht des Geräts in ausgezogener Position,

Fig. 4 zeigt Ansichten einer Einzelheit des Arms des Geräts von Fig. 1 bis 3,

Fig. 5 zeigt eine Explosionsdarstellung des Kopfteils des Geräts von Fig. 1 bis 3,

Fig. 6 zeigt eine Explosionsdarstellung des Basisteils des Geräts von Fig. 1 bis 3,

Fig. 7 zeigt einen Querschnitt einer Einzelheit von Fig. 5 und 6.

Es sei zunächst speziell auf Fig. 1 bis 3 Bezug genom­ men. Diese zeigen ein Gerät zur Schmelzpunktbestimmung, das insgesamt mit 1 bezeichnet ist und eine Basis 2, einen in seiner Winkelposition verstellbaren und aus­ ziehbaren Arm 3 mit zwei teleskopischen Teilen 4 und 5 sowie einen Überwachungkopf 8 aufweist, der am Ende des Armteils 5 montiert ist.

Der Arm 3 kann um 60° in irgendeine von mehreren Posi­ tionen geschwenkt werden. Eine dieser Positionen ist in Fig. 2 und 3 gezeigt. Außerdem kann das Armteil 5 aus dem Armteil 4 herausgezogen und relativ zu dem Teil 4 einer von mehreren Positionen festgehalten werden. Fer­ ner kann der Überwachungkopf 6 in seiner Winkelposition relativ zu dem Teil 5 um 120° geschwenkt werden, so daß seine Einblicksöffnung 7 einen für die jeweilige Bedienungsperson geeigneten Winkel einnimmt.

Der Überwachungkopf 6 enthält eine Heizvorrichtung oder einen Ofen, der im wesentlichen dem in der oben erwähn­ ten europäischen Patentanmeldung beschriebenen ent­ spricht. Somit umfaßt er einen Block, der aus zwei Formteilen aus Keramikfasermaterial besteht, die eine Durchblicksöffnung bilden, die mit der Einblicksöffnung 7 in Verbindung steht. Außerdem begrenzen die beiden Teile des Blocks einen Hohlraum, in dem ein eine Wärme­ senke bildendes Glied angeordnet ist, in dessen Nähe ein Leistungwiderstand liegt, der als Heizelement für die Heizvorrichtung dient. In dem genannten Block ist ferner ein Bimetallelement zur Temperaturüberwachung angebracht. Der Block besitzt außerdem eine Ausnehmung für die Aufnahme einer Lichtquelle, mit der Proben beleuchtet werden können, wenn diese durch die Betrach­ tungsöffnung 7 inspiziert werden. Diese Betrachtungs­ öffnung ist mit einem mit Außengewinde versehenen Lin­ senhalter 8 ausgestattet, der so gedreht werden kann, daß eine Linse relativ zu dem Block der Heizvorrich­ tung nach innen und außen bewegt werden und dadurch leicht fokussiert werden kann. Im oberen Teil der Heizvorrichtung ist ein zylindrisches Glied 9 zum Einbringen einer Probe vorgesehen, das eine Reihe von drei Öffnungen besitzt, die mit drei entsprechenden Durchgängen in dem die Wärmesenke bildenden Glied fluchten und damit als Führung für drei Probenrohre dienen, während diese in das die Wärmesenke bildende Glied eingebracht werden.

Die Basis besitzt ein LED-Display 12, eine Vertiefung 13 für Ersatz-Probenrohre und eine Tastatur 11. Wie in dem weggebrochenen Abschnitt von Fig. 1 erkennbar ist, befindet sich in der Basis eine elektrische Schaltung 10, die ebenfalls so ausgebildet sein kann, wie in der oben erwähnten europäischen Patentanmeldung beschrie­ ben. Diese Schaltung kann einen Mikroprozessor enthal­ ten, der eine automatische Steuerung nach Maßgabe der von dem Benutzer über die Tastatur 11 eingegebenen Befehle ermöglicht, wobei die Ergebnisse von dem LED- Display angezeigt werden. Wie in der erwähnten europä­ ischen Patentanmeldung beschrieben, kann der Mikropro­ zessor eine automatische Sequenz vorsehen, die von dem Benutzer so voreingstellt werden kann, daß sie den Anforderungen für einen spezifischen Satz von Proben entspricht. Falls beispielsweise kontinuierlich Proben getestet werden sollen, die alle einen Schmelzpunkt zwischen 100°C und 110°C haben und zwischen 180°C und 190°C verdampfen, kann der Benutzer vier Erwär­ mungsbereiche voreinstellen:

• 1. Schnelles Erwärmen auf 100°C,
• 2. Erwärmen von 100°C auf 110°C um beispielweise 0,2°C pro Minute,
• 3. Schnelles Erwärmen von 110°C auf 180°C und
• 4. Erwärmen von 180°C auf 190°C um beispielweise 0,2°C pro Minute,

Das Gerät kann auch Mittel zur automatischen Erfassung von Zustandsänderungen enthalten, so daß eine Beobach­ tung nicht erforderlich ist, wobei die Temperaturen, bei denen diese Änderungen auftreten, von dem Mikropro­ zessor aufgezeichnet werden. Diese Mittel können solche zum Erfassen von Änderungen des Brechungsindexes sein, wobei beispielsweise Infrarotstrahlung und optische Fasern verwendet werden, die die Strahlung auf die Proben lenken und von diesen aufnehmen. Bei Zustands­ änderungen ändert sich der Brechungsindex, so daß sich die Richtung der von den Proben ausgehenden Strahlung ändert. Ein Array von Empfangsfasern zeigt die Rich­ tungsänderung an, wenn sich der Strahlungspegel in den einzelnen Fasern des Arrays ändert.

Im folgenden sei die Gehäusekonstruktion des Geräts betrachtet. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, läßt das Gerät sich leicht in eine relativ kompakte Stellung zusammen­ legen. Diese Stellung ist in Fig. 1 gezeigt. Der Über­ wachungskopf 6 ruht in einer teilzylindrischen Ausneh­ mung 14 der Basis 2. Aus dieser Stellung kann der Kopf in verschiedenen Arbeitsstellungen gebracht werden, von denen in Fig. 2 und 3 eine gezeigt ist.

Zur Erleichterung der Positionseinstellung des Kopfes ist das Armteil 5 teleskopisch ausgebildet und gleitbar in dem Armteil 4 montiert, wobei ein Kunststoffblock 15 (Fig. 4) zwischengefügt ist, der an einem mit Gewinde versehenen Einstellglied 16 gehalten ist, das gedreht werden kann und dabei den Kunststoffblock 15 gegen das Armteil 5 klemmt und dieses dadurch in seiner Position festhält. Eine Mutter mit quadratischem Querschnitt, die mit dem Einstellglied in Gewindeeingriff steht, ist formschlüssig in dem Kunststoff-Formteil des Armteils 4 angeordnet.

Das Gehäuse des Überwachungsgeräts besteht, wie in Fig. 5 gezeigt, aus zwei Teilen 18 und 19 und ist an dem Armteil 5 mit Hilfe eines Knopfes 20 befestigt, der einen Gewindeschaft 21 besitzt, der sich durch das Arm­ teil 5 in das Teil 19 des Überwachungkopfes erstreckt. Die einander gegenüberliegenden Flächen der Teile 5 und 19 sind mit radial verlaufenden Vorsprüngen versehen, so daß mehrere vorbestimmte Winkelpositionen zwischen den Teilen 19 und 5 formschlüssig festgelegt werden können.

Fig. 6 zeigt eine ähnliche Anordnung zur Befestigung des Armteils 4 an der Basis 2. In diesem Fall ist ein Knopf 22 vorgesehen.

Fig. 7 zeigt als Detaildarstellung, in welcher Weise die Knöpfe 21 und 22 mit den Armteilen in Eingriff stehen und an den Teilen 19 bzw. der Basis 2 befestigt sind.

Claims (5)

1. Überwachungsgerät (1) zur Überwachung einer Zustandsänderung einer Substanz während diese einer Temperaturänderung unterworfen ist,
mit Aufnahmemitteln zum Aufnehmen einer zu überwachenden Probe,
mit steuerbaren Heizmittel zum Erwärmen der Probe,
Temperatursteuermittel zum Steuern der Heizmittel, und
Überwachungsmittel zum Überwachen der Zustandsänderung der Probe,
wobei die Aufnahmemittel, die Heizmittel und die Überwachungsmittel in einem Überwachunskopf (6) untergebracht sind, der über eine Armkonstruktion (3) an einer Basis (2) befestigt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Armkonstruktion (3) in ihrer Winkelposition relativ zu der Basis (2) verstellbar ist, wobei eine Bedienperson den Überwachunskopf (6) in einer von mehreren Stellungen relativ zu der Basis (2) positionieren kann.

2. Überwachungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Armkonstruktion (3) zur Längenänderung ausziehbar ist.

3. Überwachungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Armkonstruktion (3) im zusammengelegten Zustand im wesentlichen horizontal an der Basis (2) anliegt, wobei ein Teil des Überwachungskopfs (6) in einer Ausnehmung (14) der Basis (2) angelegt ist.

4. Überwachungsgerät nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Überwachunskopf (6) in seiner Winkelposition relativ zu der Armkonstruktion (3) verstellbar ist.

5. Überwachungsgerät nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatursteuermittel einen Betriebsmodus aufweisen, in welchem die Heizmittel derart gesteuert werden, daß sie die Probe zunächst mit einer ersten Temperaturanstiegsrate auf eine erste Temperatur und anschließend ausgehend von der ersten Temperatur mit einer zweiten, langsameren Temperaturanstiegsrate auf eine zweite Temperatur erhitzen.