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Dokumentenidentifikation DE60300195T2 27.04.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0001403627
Titel Vorrichtung zum Messen des Gewichts von kleinen Gegenständen
Anmelder D.A.T.A. Diamond Advanced Technology Ltd., Jerusalem, IL
Erfinder Ehud, Elnatan, Jerusalem 93782, IL;
Yuval, Lichi, Jerusalem 90900, IL;
Yossi, Shomer, Mobile Post East Binyamin 90622, IL;
Shay, Popper, Tzoren 42823, IL
Vertreter Wablat und Kollegen, 14129 Berlin
DE-Aktenzeichen 60300195
Vertragsstaaten AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HU, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, RO, SE, SI
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 24.09.2003
EP-Aktenzeichen 030903157
EP-Offenlegungsdatum 31.03.2004
EP date of grant 08.12.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.04.2006
IPC-Hauptklasse G01G 3/16(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse G01N 33/38(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft das Wiegen von kleinen Gegenständen.

Insbesondere sieht die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Bestimmen des Gewichts eines kleinen Gegenstandes durch Vergleich der Vibrations- oder Schwingungsfrequenz einer Zange, während der Gegenstand von ihr gehalten wird, mit der Schwingungsfrequenz der leeren Zange, wenn sie ohne einen von ihr gehaltenen Gegenstand vibriert, vor. Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung richtet sich im wesentlichen auf das Wiegen von Edelsteinen, kleinen Gegenständen aus Edelmetallen und Diamanten.

Im folgenden Text soll das Wort „Stein" entweder als Edelstein oder Diamant, sowohl poliert als auch im Rohzustand, interpretiert werden.

Bekannte Geräte zum Wiegen von Steinen oder Sortieren der Größe, die mechanische Schalenwaagen mit einem Satz von Gewichten umfassen, und daher langsam und beschwerlich sind, werden immer noch verkauft.

Rohdiamanten können mit einer Reihe von Scheiben, die eine Vielzahl von präzisen Löchern aufweisen, wie beispielsweise im Israelischen Patent Nr. 119 867 dargestellt, sortiert werden.

Eine große Vielzahl elektronischer Waagen zum Wiegen von Steinen sind kommerziell verfügbar. Ein Katalog mit dem Titel „Supplies and Instruments for the Diamond and Jewelry Trade" von Rubin and Son, Antwerpen, Belgien, zeigt eine Reihe von batteriebetriebenen Digitalwaagen, von denen einige klein genug sind, um sie in der Tasche zu tragen. Die Genauigkeit der Waagen hängt vom abgedeckten Gesamtbereich ab. Bei einer Waage mit einer maximalen Kapazität von 50 g beträgt die beanspruchte Genauigkeit 0,1 g.

Waagen mit einer Kapazität von 1200 g weisen eine Genauigkeit von 5 g auf. Eine solche Genauigkeit ist akzeptabel, wenn viele Steine zusammen gewogen werden. Bei einem einzelnen kleinen Stein ist es unwahrscheinlich, dass eine solche Genauigkeit ausreicht.

Marquis et al. offenbaren im US-Patent Nr. 4,845,646 eine Vorrichtung, die die Größe eines Steines misst, auf eine Eingabe eines Benutzers bezüglich der Form des Steins bezieht und auf dieser Basis das Gewicht berechnet. Offensichtlich ist Raum für Fehler im berechneten Ergebnis, da weder die Fülle noch die Dichte des Steins betrachtet werden.

Wird eine Masse in Schwingung versetzt, während sie flexibel gehalten wird, bleibt die Schwingungsfrequenz unverändert, wenn die ursprüngliche Auslenkung größer oder kleiner ist bei stärkerer oder schwächerer Dämpfung des Systems. Jedoch reduziert jede Zunahme der gehaltenen Masse die Schwingungsfrequenz. Bezeichnenderweise für den Zweck der vorliegenden Erfindung ist der Zusammenhang derart, wie in der folgenden Angabe ausgedrückt wird: Die Frequenz ist proportional zu einem Faktor/Masse ½.

Daher ist die Frequenz sehr empfindlich auf Änderungen der Masse. Durch Quadrieren beider Seiten wird deutlich, dass das Quadrat der Frequenz in umgekehrter Beziehung zur Masse steht. Es folgt, dass, wenn die Masse um beispielsweise einen Faktor 3 erhöht wird, die Frequenz um einen Faktor 9 abnimmt. Daher ist der Vorteil der Frequenzmessung als Basis der Massenmessung leicht verständlich.

Alle Vorrichtungen, die massenträgheitsartige Mechanismen verwenden, erzeugen Ergebnisse in Einheiten der Masse, während Hersteller, Händler und Käufer am Gewicht des Steins (in Gramm, Unze, Karat oder Punkten) interessiert sind und nicht an der Masse. Unter der Annahme, dass alle praktischen Messungen an Orten durchgeführt werden, die die gleiche Gravitationsbeschleunigung aufweisen, kann das Gewicht als direkt proportional zur Masse angenommen werden und leicht und automatisch daraus berechnet werden.

Withnell et al. offenbaren im US-Patent Nr. 3,595,329 eine Wiegevorrichtung zur Überprüfung des Gewichts einer Tablette relativ zu einer Referenztablette. Die Massenträgheit der überprüften Tablette wird aus der aus der von einem elektromechanischen Vibrator übertragenen Energie resultierenden Schwingungsamplitude abgeleitet. Es findet keine Frequenzmessung statt.

Die von Portman, Jr. et al. im US-Patent Nr. 4,623,030 offenbarte Vorrichtung zum Verhältniswiegen verwendet piezoelektrische Treiber und Empfänger zur Bestimmung der Gewichtsänderung einer Probe, nachdem ein Teil der Probe entfernt wurde. Die Schwingungsvorrichtung wird durch Vergleich von zwei AC-Ausgängen des Empfängers betrieben, und wird als nützlich für die Bestimmung des Karbonrückstandes in einem Tropfen eines Petroleumproduktes, das vor und nach dem Erhitzen gewogen wird, bezeichnet.

Die US-A-3926271 offenbart eine Mikrowaage, wobei die Probe, deren Masse bewertet werden soll, in einer kelchförmigen Erweiterung eines schwingenden Teils gehalten wird. Wird die Probe in die kelchförmige Erweiterung eingefügt, verschieben sich die Resonanzfrequenzen um den Betrag der von der zugefügten Masse abhängenden Frequenzänderung nach unten.

Die Vorteile der Frequenzmessung werden von Popper et al. im US-Patent Nr. 6,397,678 B1 verwendet, das ein Verfahren zum Messen von Gegenständen, speziell Diamanten, offenbart. Auf diese Offenbarung wird im weiteren wieder hingewiesen.

Es ist daher eine der Aufgaben der vorliegenden Erfindung, die Einschränkungen der Wiegevorrichtungen des Stands der Technik für kleine Gegenstände zu umgehen, und eine Vorrichtung vorzusehen, die Frequenzmessungen eines schwingenden Halters verwendet, um die Genauigkeit der Ergebnisse zu verbessern.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Vorsehen einer Wiegevorrichtung, die kleine Steine jeder Form und Größe zuverlässig hält.

Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Vorsehen einer vollständig tragbaren Vorrichtung, die überall verwendet werden kann und unabhängig von äußeren Betriebsversorgungen, wie beispielsweise elektrischer Energie oder Vakuum, ist.

Die vorliegende Erfindung erfüllt die obigen Aufgaben durch das Vorsehen einer Vorrichtung zum Messen der Masse und Berechnen des Gewichts von einzelnen dadurch zu haltenden Gegenständen, die eine Zange mit einem nahen Teil (proximal portion) und einem fernen Teil (distal portion), wobei der nahe Teil zum Greifen und Halten eines gewählten Gegenstandes eingepasst ist, der Zange zugeordnete Mittel zum Auslösen von Vibrationen derselben, während der Gegenstand dadurch gehalten wird, und Mittel zum Messen der Schwingungsfrequenz der Zange während des Haltens des Gegenstandes dadurch sowie zum Verwenden der gemessenen höheren Schwingungsfrequenz der leeren Zange zum Berechnen der Masse und des Gewichts des gewählten Gegenstandes umfasst.

In einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird eine Vorrichtung zum Messen der Masse und Berechnen des Gewichts von Gegenständen vorgesehen, worin Mittel zum Messen der Schwingungsfrequenz der Zange optische Mittel wie einen Lichtsender, einen Lichtdetektor und eine Vielzahl von optischen Fasern, die zur Übertragung von Licht zur vibrierenden Zange und zur Übertragung der gesammelten Lichteinkopplung zum Detektor angepasst sind, umfassen.

In der höchst bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird eine Vorrichtung zum Messen der Masse und Berechnen des Gewichts von Gegenständen vorgesehen, worin die Zange, die Mittel zum Auslösen von Vibrationen derselben und die Mittel zum Messen der Schwingungsfrequenz der Zange während des Haltens des Gegenstandes dadurch alle in einem einheitlichen in der Hand haltbaren Gehäuse aufgenommen sind, das ferner Anzeigemittel zum Anzeigen des berechneten Gewichts des davon gehaltenen Gegenstandes umfasst.

Speziell bevorzugt werden Ausführungsformen, worin die Schwingung der Zange durch Anwenden eines kurzzeitigen elektrischen Impulses auf einen Magnet ausgelöst wird, wobei das Stoßen der Zange durch den Magnetanker bewirkt wird.

Weitere erfindungsgemäße Ausführungsformen werden weiter unten beschrieben.

Popper offenbart im US-Patent Nr. 6,397,678 B1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen von Gegenständen, speziell Diamanten, die auf einem vibrierenden Messfühler mittels Vakuum gehalten werden. Das Verfahren wird als fähig für eine Hochgeschwindigkeitsbedienung bezeichnet.

Sind die zu wiegenden Steine von unregelmäßiger Form, so ist die Zuverlässigkeit des Aufnehmers zweifelhaft. Berührt der Messfühler beispielsweise eine konkave oder unregelmäßige Fläche, tritt ein Luftleck auf, das einen Misserfolg beim Greifen des zu wiegenden Gegenstandes bewirkt. Ferner ist es schwierig, über den Durchmesser der Vakuumbohrung 6b in 1 des '678-Patents zu entscheiden. Ist das Loch groß, werden kleine Steine sofort in die Vakuumleitung nach oben gesaugt. Ist das Loch klein, ist das Halten des Steins schwach und unzuverlässig, und die Vakuumleitung kann leicht durch Ansaugen eines Korns von fremdem Material verstopft werden. Die Vakuumquelle kann an einem Edelsteinschneideort verfügbar sein, an anderen Orten würde eine tragbare Vakuumpumpe zum Betrieb der Vorrichtung benötigt.

Im Gegensatz dazu benötigt die vorliegende Erfindung keinen Vakuumanschluss für ihren Betrieb. Das Klemmen der Steine ist mechanisch, zuverlässig und geeignet für jede Größe von Steinen im beabsichtigten Bereich der Vorrichtung. Die Vorrichtung kann als tragbares Objekt hergestellt werden, was für Verkäufer, die reisen müssen, wichtig ist, da die meisten Orte keinen Vakuumanschluss vorsehen.

Es ist ersichtlich, dass die neue erfindungsgemäße Vorrichtung durch Verwendung von Frequenzmessungen, die sehr empfindlich auf die an einem schwingenden Körper aufgehängte Masse sind, Ergebnisse erzielt, die den von elektronischen Waagen verfügbaren überlegen sind, speziell wenn kleine Steine im Bereich von 0,2 bis 0,5 Karat gewogen werden.

Die Vorrichtung umfasst einen kommerziell verfügbaren Mikroprozessor, der für das Handhaben des Ablaufs der Messung und zum Umrechnen der Frequenzänderung in Gramm, Karat oder Punkte programmiert ist und wenn nötig eine Anzeige betreibt.

Die Empfindlichkeit der Vorrichtung wird ferner durch das Ausbilden der Zange mit minimal möglichem Gewicht gesteigert, so dass das Hinzufügen eines dadurch gehaltenen Steins die größtmögliche Abnahme der Schwingungsfrequenz erzeugt.

Die Erfindung wird nun in Verbindung mit bestimmten bevorzugten Ausführungsformen mit Bezug auf die folgenden illustrativen Zeichnungen beschrieben, so dass sie besser verstanden werden kann.

Mit speziellem Bezug auf die Figuren im Detail wird betont, dass die dargestellten Einzelheiten nur exemplarisch und zum Zweck der illustrierenden Beschreibung der bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsformen sind und deswegen vorgestellt werden, um die Beschreibung, die für die erfindungsgemäßen Prinzipien und konzeptuellen Aspekte für die nützlichste und die am leichtesten verständliche gehalten wird, zu bieten. In dieser Hinsicht wird kein Versuch gemacht, strukturelle Details der Erfindung detaillierter als nötig für ein grundlegendes Verständnis der Erfindung darzustellen, und die Beschreibung zusammen mit den Zeichnungen lässt für den Fachmann ersichtlich werden, wie die verschiedenen Formen der Erfindung in der Praxis ausgebildet werden können.

Die Aufgabe der Erfindung wird mit einer Vorrichtung gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Unteransprüche 2 bis 14.

In den Figuren zeigen:

1 eine Schnittaufrissansicht einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wiegevorrichtung, die eine optische Anordnung zum Messen der Schwingungsfrequenz verwendet;

2 eine Aufrissansicht einer der in 1 dargestellten ähnlichen Ausführungsform, die eine integrierte Ergebnisanzeige umfasst;

3a und 3b schematische Ansichten einer Ausführungsform, die piezoelektrische Elemente verwendet;

4 eine Aufrissansicht einer weiteren Ausführungsform der Zange;

5 eine detaillierte Ansicht, in der die in einer Gegenstandsanordnungsausbildung endenden Zangenarme dargestellt werden;

6 eine Detailansicht der in 1 dargestellten, einen Diamanten greifenden Zange;

7 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform, die Mittel zur Dateneingabe umfasst; und

8 eine Schnittaufrissansicht eines Teils einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Wiegevorrichtung, die eine optische Anordnung zum Messen der Schwingungsfrequenz verwendet.

In 1 dargestellt ist eine vollständig tragbare selbsthaltende Ausführungsform einer Vorrichtung 10 zum Messen der Masse und Berechnen des Gewichts eines in 3a dargestellten kleinen Gegenstandes 12. Der Gegenstand 12 kann im nahen Teil 14a der Zange 14, der sich über das Gehäuse 16 hinaus erstreckt, gehalten werden. Der ferne Teil 14b der Zange 14, die Mittel zum Auslösen deren Schwingung und die Mittel zum Messen der Schwingungsfrequenz der Zange 14, während der Gegenstand von ihr gehalten wird, sind alle in dem einheitlichen in der Hand haltbaren Gehäuse 16 aufgenommen.

Das Gehäuse 16 hält das Zangebetätigungsmittel 18, das mit der Zange 14 zum Öffnen des nahen Teils 14a zusammenwirkt, um das Aufnehmen des in 3a dargestellten Gegenstandes 12, der gewogen werden soll, zu ermöglichen. Druck auf das Betätigungsmittel 18 ermöglicht der Zange das Greifen des zu wiegenden Gegenstandes. Das Betätigungsmittel 18 umfasst einen Stift mit Kopf, der durch eine Fläche des Gehäuses und durch eine Öffnung 22 hindurchtritt. Der Druckknopf des Mittels 18 ist gegen eine Spannfeder 24 drückbar, um die Arme der Zange 14 zu trennen.

Die Schwingung der Zange 14 wird durch Anwenden eines kurzen elektrischen Pulses auf einen Magnet 26, der bewirkt, dass der Magnetanker 28 die Zange stößt, ausgelöst.

Eine optische Anordnung wird zur Messung der Schwingungsfrequenz verwendet. Eine Lichtsende- und Empfängereinheit 30, die eine LED (Licht emittierende Diode) umfasst, sieht einen Lichtstrahl vor, der durch eine erste optische Faser 32 geführt wird, so dass er auf einer reflektierenden Fläche 34 der schwingenden Zange 14 auftrifft. In der vorliegenden Ausführungsform a ist der reflektierende Bereich 34 ein unter der Zange 14 angebrachter Spiegel. Der Spiegel schwingt zusammen mit der Zange 14, und reflektiert folglich empfangenes Licht nur dann in eine zweite optische Faser 36, wenn er während eines Teils seiner schwingenden Bewegung passend ausgerichtet ist. Daher empfängt die zweite optische Faser 36 ein unterbrochenes Lichtsignal, welches sie zur Sende-Empfängereinheit 30 führt. Die Einheit 30 ist zum Messen der Zeit zwischen Lichtpulsen ausgebildet, und diese Information wird elektronisch an den Mikroprozessor 38 zum Berechnen der Schwingungsfrequenz weitergeleitet.

Eine im Gehäuse 16 auswechselbar gehaltene Batterie 40 liefert die gesamte benötigte Energie, um eine schnurlose Bedienung zu ermöglichen.

In den weiteren Figuren wurden ähnliche Bezugszeichen zum Identifizieren ähnlicher Teile verwendet.

In 2 ist eine Vorrichtung 42 ähnlich der in der vorigen Figur gezeigten Vorrichtung 10 dargestellt. Die Vorrichtung 42 umfasst ferner ein integriertes Anzeigemittel 44, wie beispielsweise ein LCD (Flüssigkristalldisplay), zur Anzeige des berechneten Gewichts eines von der Vorrichtung gehaltenen Gegenstandes. Ein Gehäuse 46 hält auch eine Energieverwaltungseinheit 48, um den Energieverbrauch auf ein Minimum zu reduzieren und den Strom einige Minuten, nachdem das Gerät unbenutzt ist, abzuschalten.

In den 3a und 3b ist eine weitere Ausführungsform 52 der Vorrichtung zum Messen der Masse und Berechnen des Gewichts von kleinen Gegenständen 12 dargestellt. Ein Gehäuse 54 umhüllt Mittel zum Schwingen der Zange 56, in der vorliegenden Ausführungsform ein piezoelektrischer Geber 60 und ein piezoelektrischer Detektor 58, der Druckwellen in ein elektrisches Signal übersetzt, um dem Mikroprozessor 62 die Frequenz mitzuteilen. Der ferne Teil 56a der Zange 56 ist starr mit dem Gehäuse 54 verbunden. Die Zange 56 wird normalerweise durch eine Feder 58 und einen Stift mit Kopf 68 offen gehalten, wie in 3b dargestellt, und wird durch Anwendung von Fingerdruck auf eine Knopf 64 vom Benutzer geschlossen. Der elektrische Strom wird über ein flexibles Kabel 66 aufgenommen.

In 4 ist eine Ausführungsform der Zange 70 dargestellt, die in der Vorrichtung zum Messen der Masse und Berechnen des Gewichts von Gegenständen verwendet werden kann. Die Zange 70 umfasst einen nahen Teil, der aus zwei Armen 74 ausgebildet ist, welche so eingerichtet sind, dass sie relativ zueinander gegen eine Biegespannung versetzt werden können und dadurch den zu wiegenden Gegenstand 72 greifen und halten können. Ein ferner Teil 76 der Zange ist als massiver Körper auf der rechten Seite der Figur dargestellt. Der massive Körper schafft eine günstige Basis für die Arme 74, da er im wesentlichen von deren Schwingung unbetroffen ist, und kann leicht an einem Gehäuse, beispielsweise 16 in 1, angebracht werden. Die Arme 74 und der massive ferne Teil 76 der Zange sind als integrale Einheit ausgebildet. Die Basis 78 der Arme 74 ist dünn ausgebildet, um sicherzustellen, dass deren Schwingung von diesem definierten Punkt ausgeht.

Die Arme 79 können durch einen nicht kreisförmigen exzentrischen zwischen den Armen 74 eingefügten Nockenähnlichen Körper (nicht dargestellt) geöffnet werden, wobei der nicht kreisförmige Körper um etwa 90° drehbar ist.

Die Zange 70 kann durch mechanisches Bearbeiten, Gießverfahren oder Pulvermetallurgie hergestellt werden.

5 zeigt ein Detail einer weiteren Ausführungsform der Zange 80, die in einer Vorrichtung zum Messen der Masse und Berechnen des Gewichts eines Gegenstandes 82, der als Edelstein in der Figur dargestellt ist, verwendet werden kann. Die Zangenarme 84 enden in einem Gegenstands-Anordnungs-Element 86. Die V-Form des Gegenstands-Anordnungs-Elements 86 stellt sicher, dass gegriffene Gegenstände 82 in einem festen Abstand vom fernen Teil (nicht dargestellte der Zange 80 gehalten werden. Die korrekte Anordnung des zu wiegenden Gegenstandes 82 ist wichtig für das Erzielen genauer Ergebnisse.

6 zeigt den vorderen Teil der Wiegevorrichtung 10 wie in 1 dargestellt, wobei gezeigt wird, wie der vordere Teil 14a der Zange 14 einen polierten Diamanten hält.

In 7 wird durch ein Blockdiagramm eine Vorrichtung 90 zum Messen der Masse und Berechnen des Gewichts von einzelnen dadurch zu haltenden Gegenständen dargestellt.

Der gewählte Gegenstand 12 wird mechanisch durch die Zange 94, die einen nahen Teil 94a und einen fernen Teil 94b aufweist, gehalten. Der nahe Teil 94a ist zum Greifen und Halten des Gegenstandes 12 ausgebildet.

Ein piezoelektrisches schwingungserzeugendes Mittel 96 kontaktiert die Zange 94 zum Auslösen von Schwingungen davon, während der Gegenstand 12 dadurch gehalten wird. Optional ist ein Puffer 98 zwischen einem Mikroprozessor 100, der die Vorrichtung 90 steuert, und dem piezoelektrischen Schwingungserzeugungsmittel 96 eingefügt. Ein piezoelektrisches Detektionsmittel 102 misst die Schwingungsfrequenz der Zange 94, während der Gegenstand 12 davon gehalten wird. Die gemessene höhere Schwingungsfrequenz der leeren Zange 94 wurde zuvor im Mikroprozessorspeicher gespeichert und wird nun zur Berechnung der Masse und des Gewichts des Gegenstandes 12 verwendet. Nach der Signalverarbeitung 104 werden die Ergebnisse beispielsweise auf dem Bildschirm 106 eines angeschlossenen Computers angezeigt.

Alternativ kann an der erfindungsgemäßen Vorrichtung an sich ein bekanntes IRDA-Mittel für drahtlose Technologie zur Übertragung der Ergebnisse an einen separaten Computer vorgesehen sein.

Optional kann der Mikroprozessor 100 mit einer Tastatur 108 und einer RS232-Schnittstelle 110 zum Ausführen jeglicher gewünschter Änderungen während der Bedienung verbunden sein.

Ist die Stromquelle 40 wie in 1 dargestellt eine Batterie, wird eine Energieverwaltungseinheit 112 hinzugefügt, um den Energieverbrauch auf ein notwendiges Minimum zu reduzieren und um die Stromversorgung nach einigen Minuten auszuschalten, wenn das Gerät unbenutzt ist.

In 8 ist ein Teil einer weiteren bevorzugten Ausführungsform 114 der Wiegevorrichtung dargestellt, der eine optische Anordnung zum Messen der Schwingungsfrequenz verwendet.

Eine Lichtquelle 116, wie beispielsweise die in der Figur dargestellte miniaturisierte lichtemittierende Diode (LED) strahlt Licht in Richtung eines Lichtdetektors. Ein mit einer Pinhole-Öffnung 122 durchbohrtes abdeckendes Teil 120 wird von der Zange 124 gehalten und ist zwischen der Lichtquelle 116 und dem Lichtdetektor 118 angeordnet. Die Schwingung der Zange 124 führt dazu, dass Licht den Detektor periodisch unterbrochen erreicht, und ein entsprechendes elektrisches Ausgangssignal des Detektors erzeugt, welches zum Mikroprozessor 38 geleitet wird.

Ähnlich der in 1 dargestellten Anordnung wird die Schwingung der Zange 129 durch Anwenden eines kurzzeitigen elektrischen Pulses auf einen Magneten 26 ausgelöst, der das Stoßen der Zange 124 durch den Magnetanker 28 bewirkt.

Es ist für den Fachmann ersichtlich, dass die Erfindung nicht auf die Details der vorangegangenen illustrativen Ausführungsformen beschränkt ist und dass die vorliegende Erfindung in anderen speziellen Formen ausgeführt werden kann, ohne den Bereich der Erfindung, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert wird, zu verlassen. Die vorliegenden Ausführungsformen sind daher unter allen Gesichtspunkten als illustrativ und nicht einschränkend zu betrachten, und der Bereich der Erfindung wird durch die beigefügten Ansprüche aufgezeigt und nicht durch die vorige Beschreibung, und alle Änderungen, die in die Bedeutung und den Bereich der Äquivalenz der Ansprüche fallen, sind daher als darin umfasst gedacht.


Anspruch[de]
  1. Vorrichtung (10) zum Messen der Masse und Berechnen des Gewichts von einzelnen dadurch zu haltenden Gegenständen, die eine Zange (14) mit einem nahen Teil (proximal portion) (14a) und einem fernen Teil (distal portion) (14b), wobei der nahe Teil zum Greifen und Halten eines gewählten Gegenstandes eingepasst ist, der Zange zugeordnete Mittel (26, 28) zum Auslösen von Vibrationen derselben, während der Gegenstand dadurch gehalten wird, und Mittel (30, 32, 36, 38) zum Messen der Schwingungsfrequenz der Zange während des Haltens des Gegenstandes dadurch sowie zum Verwenden der gemessenen höheren Schwingungsfrequenz der leeren Zange zum Berechnen der Masse und des Gewichts des gewählten Gegenstandes umfasst.
  2. Vorrichtung zum Messen der Masse und Berechnen des Gewichts von Gegenständen nach Anspruch 1, die ferner ein Gehäuse, das mindestens die Mittel für die Schwingung und die Messmittel umschließt, umfasst.
  3. Vorrichtung zum Messen der Masse und Berechnen des Gewichts von Gegenständen nach Anspruch 2, worin der nahe Teil der Zange sich über das Gehäuse hinaus erstreckt und worin das Gerät ferner Betätigungsmittel umfasst, die mit der Zange zum Öffnen dieser zu Greifzwecken wechselwirken.
  4. Vorrichtung zum Messen der Masse und Berechnen des Gewichts von Gegenständen nach Anspruch 3, worin das Betätigungsmittel einen Stift mit Kopf umfassen, der durch eine Fläche des Gehäuses hindurchtritt und gegen eine Spannfeder drückbar ist, um die Arme der Zange zu trennen.
  5. Vorrichtung zum Messen der Masse und Berechnen des Gewichts von Gegenständen nach Anspruch 1, worin die Mittel zum Auslösen der Vibration der Zange magnetische Mittel sind.
  6. Vorrichtung zum Messen der Masse und Berechnen des Gewichts von Gegenständen nach Anspruch 1, worin die Mittel zum Messen der Schwingungsfrequenz der Zange optische Mittel umfassen.
  7. Vorrichtung zum Messen der Masse und Berechnen des Gewichts von Gegenständen nach Anspruch 6, worin die optischen Mittel einen Lichtsender, einen Lichtdetektor und eine Vielzahl von optischen Fasern, die zur Übertragung von Licht zur vibrierenden Zange und zur Übertragung der gesammelten Lichteinkopplung zum Detektor eingepasst sind, umfassen.
  8. Vorrichtung zum Messen der Masse und Berechnen des Gewichts von Gegenständen nach Anspruch 1, worin die Zange, die Mittel zum Auslösen von Vibrationen derselben und die Mittel zum Messen der Schwingungsfrequenz der Zange während des Haltens des Gegenstandes dadurch alle in einem einheitlichen in der Hand haltbaren Gehäuse aufgenommen sind, das ferner Anzeigemittel zum Anzeigen des berechneten Gewichts des davon gehaltenen Gegenstandes umfasst.
  9. Vorrichtung zum Messen der Masse und Berechnen des Gewichts von Gegenständen nach Anspruch 8, die ferner eine elektrische Energiequelle zum kabellosen Betrieb umfasst.
  10. Vorrichtung zum Messen der Masse und Berechnen des Gewichts von Gegenständen nach Anspruch 2, worin der ferne Teil der Zange starr in dem Gehäuse angebracht ist.
  11. Vorrichtung zum Messen der Masse und Berechnen des Gewichts von Gegenständen nach Anspruch 1, worin die Zange einen nahen Teil, der aus zwei Armen ausgebildet ist, die so eingepasst sind, dass sie relativ zueinander gegen eine gebogene Ausrichtung (bending bias) verstellt werden können und dadurch einen gewählten Gegenstand greifen und Halten können, und einen fernen Teil, worin die Arme und Teile der Zange als integrale Einheit ausgebildet sind, umfasst.
  12. Vorrichtung zum Messen der Masse und Berechnen des Gewichts von Gegenständen nach Anspruch 1, worin der nahe Teil der Zange mit einem Gegenstands-Platzierungs-Element versehen ist, das sicherstellt, dass gegriffene Gegenstände auf einem festen Abstand vom fernen Teil der Zange gehalten wird.
  13. Vorrichtung zum Messen der Masse und Berechnen des Gewichts von Gegenständen nach Anspruch 1, worin der Gegenstand ein Edelstein ist.
  14. Vorrichtung zum Messen der Masse und Berechnen des Gewichts von Gegenständen nach Anspruch 1, worin der Gegenstand ein Diamant ist.
Es folgen 4 Blatt Zeichnungen






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