l o Anordnung zur Erfassung der Geschwindigkeit eines Objektes sowie Laborzentrifuge mit einer derartigen Anordnung

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erfassung der Geschwindigkeit eines Objektes in einer Anlage oder in einer Vorrichtung, wie in einer Zentri- 5 fuge, einer Werkzeugmaschine, einer Förderanlage oder ähnlichem, mit einer Erfassungseinrichtung und einem getrennt von dieser ausgebildeten Signalgeber, der zur Geschwindigkeitserfassung mit der Erfassungseinrichtung zusammenwirkt. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Laborzentrifuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 13 mit einer derartigen Anordnung o zur Erfassung der Rotationsgeschwindigkeit des Rotors der Laborzentrifuge.

Die Erfassung der Geschwindigkeit eines Objektes in einer Anlage oder einer Vorrichtung, ist aus vielfältigsten Gründen von besonderem Interesse, so beispielsweise um die Geschwindigkeit des Objektes nachzuregeln oder um zu überprüfen, ob das Objekt eine vorgegebene Geschwindigkeit nicht über- 5 oder unterschreitet. Derartige Anordnungen kommen beispielsweise in Laborgeräten, wie Zentrifugen, in Bearbeitungsmaschinen, wie Werkzeugmaschinen, oder auch in Großanlagen, wie Fördereinrichtungen und Förderanlagen, zum Einsatz.

Zum Erfassen der Geschwindigkeit eines Objektes werden häufig Anordnungen mit sogenannten Induktionssensoren oder Hallsensoren verwendet. Bei der Geschwindigkeitserfassung mit einem Induktionssensor erzeugt der Induktionssensor mit Hilfe einer Spule ein magnetisches Feld. Zur Geschwin- digkeitserfassung wird durch das Magnetfeld der Spule mit geringem Abstand ein Signalgeber, beispielsweise ein aus einem weichmagnetischen Material gefertigtes Signalgeberrad oder ein aus einem weichmagnetischen Material gefertigter Stift, vorbeigeführt. In Abhängigkeit von der Relativgeschwindigkeit zwischen dem Induktionssensor und dem Signalgeber wird die Stärke des vom Induktionssensor erzeugten magnetischen Feldes kurzfristig verändert. Die änderung des magnetischen Feldes wird an eine Auswerteeinheit weitergeleitet, welche die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Induktionssensor und dem Signalgeber bestimmt.

Bei einer Anordnung mit Hallsensor liegt am Hallsensor eine sogenannte Hallspannung an. Beabstandet zum Hallsensor ist ein Dauermagnet angeordnet, der auf den Hallsensor einwirkt. Zur Geschwindigkeitserfassung wird zwischen den Dauermagneten und den Hallsensor ein Signalgeber hindurchgeführt, welcher das magnetische Feld des Dauermagneten kurzfristig abschirmt, wobei sich die am Hallsensor anliegende Spannung ändert. Diese Spannungsänderung wird erfasst und zur Geschwindigkeitsbestimmung ausgewertet.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Anordnung zur Erfassung der Geschwindigkeit eines Objektes anzugeben. Ein weiterer Aspekt der Aufgabe der Erfindung ist es, mit geringem Aufwand eine derartige Anordnung bereitzustellen. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, eine Laborzentrifuge anzugeben, bei der eine einfache und sichere Drehzahlmessung möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst und insbesondere dadurch, dass die Erfassungseinrichtung eine Auswerteeinheit sowie mindestens eine Sendespule zur Erzeugung eines sich mit vorgegebener Frequenz ändernden magnetischen Wechselfel- des aufweist, dass der Signalgeber einen Schwingkreis mit einer Spule aufweist, dass das Aneinandervorbeibewegen der beiden Spulen eine von der Relativgeschwindigkeit zwischen den beiden Spulen abhängige änderung des magnetischen Wechselfeldes bewirkt, und dass die Auswerteeinheit basierend auf der änderung des magnetischen Wechselfeldes die Relativge- schwindigkeit zwischen den Spulen ermittelt. Des weiteren wird die Aufgabe durch eine Laborzentrifuge mit den Merkmalen nach Anspruch 13 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung erzeugt die Sendespule des Erfassungsgerätes ein magnetisches Wechselfeld. Die vorgegebene Frequenz des magnetischen Wechselfeldes liegt hierbei in einem Bereich von hundert Kilohertz bis zu mehreren Gigahertz. Insbesondere wenn das magnetische Wechselfeld mit hoher Frequenz schwingt, können äußere Einflüsse wirksam abgeschirmt werden, so dass die Empfindlichkeit der Anordnung vergleichsweise hoch ist. Das magnetische Wechselfeld selbst wird durch die Spule des Signalgebers kurzfristig verändert, wobei auch der Signalgeber mit einem Schwingkreis versehen ist. Kommt der Signalgeber in den Wirkungsbereich des magnetischen Wechselfeldes der Erfassungseinrichtung wird über die Spule des Signalgebers Energie aus dem magnetischen Wechselfeld abgeführt und das Schwingungsverhalten des magnetischen Wechselfeldes nachweisbar beeinflusst. Dieser Effekt ist besonders stark, wenn die Resonanzfrequenz des Schwingkreises des Signalgebers zumindest annähernd der Frequenz entspricht, mit der das magnetische Wechselfeld schwingt, da im Schwingkreis des Signalgebers ein Strom zu fließen beginnt, welcher dem magnetischen Wechselfeld der Sendespule des Erfassungseinrichtung maximal entgegenwirkt. Aufgrund der verglichen mit dem Stand der

Technik hohen Empfindlichkeit der Anordnung kann der Signalgeber auch mit vergleichsweise großem Abstand zur Erfassungseinrichtung angeordnet sein.

Die erfindungsgemäße Anordnung eignet sich sowohl zur Erfassung einer Lineargeschwindigkeit, also der Geschwindigkeit eines sich geradlinig bewegenden Objektes, als auch zur Erfassung der Rotationsgeschwindigkeit eines Objektes. Die Erfassungseinrichtung kann dabei sowohl am sich bewegenden Objekt als auch an einer Meßstelle positioniert werden. Vorzugsweise ist jedoch der Signalgeber aufgrund seines einfachen Aufbaus am Objekt befestigt und wird an der Erfassungseinrichtung zur Beeinflussung des magnetischen Wechselfeldes vorbeigeführt.

Die Erfassungseinrichtung kann je nach Einsatzweck, beispielsweise für den Einsatz in Werkzeugmaschinen, sehr robust ausgebildet und durch eine fest verdrahte Schaltungsanordnung realisiert sein. Ferner ist auch die Verwen- düng einstellbarer Funktionseinheiten wie eines einstellbaren Frequenzgenerators oder eines einstellbaren Verstärkers, möglich, um beispielsweise die Empfindlichkeit oder die Reichweite der Erfassungseinrichtung zu verändern. Die Auswerteeinheit kann als programmierbarer Computer, als EPROM- o- der auch als ROM-Einheit ausgebildet sein. Die für die Auswertung erforder- liehen Daten können in einer entsprechend ausgelegten Speichereinheit der Auswerteeinheit hinterlegt sein.

Die erfindungsgemäße Anordnung eignet sich beispielsweise zur Erfassung der Rotationsgeschwindigkeit oder der Vorschubgeschwindigkeit eines Werkzeuges in einer Bearbeitungsmaschine, der Rotationsgeschwindigkeit eines Rotors in einer Zentrifuge oder auch zur Erfassung der Transportgeschwindigkeit einer Fördereinheit in einer Förderanlage, beispielsweise einem Förderer in einer Elektrohängebahn oder einer Palette auf einem Palet-

tenförderer. Es sind jedoch vielfältige weitere Einsatzmöglichkeiten für die erfindungsgemäße Anordnung gegeben.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung sowie den Unteransprüchen.

Um eine möglichst genaue Erfassung der Geschwindigkeit zu ermöglichen, wird bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung vorgeschlagen, an der Erfassungseinrichtung mindestens eine weitere Sendespule vorzusehen, welche in einem vorgegebenen Abstand zur ersten Sendespule angeordnet ist und ein weiteres magnetisches Wechselfeld erzeugt. Durch die Relativbewegung der Spule des Signalgebers zu den beiden Sendespulen der Erfassungseinrichtung wird somit eine änderung beider magnetischer Wechselfelder bewirkt, die von den beiden Sendespulen erzeugt werden. Die zeitlich aufeinanderfolgenden änderungen der beiden magnetischen Wechselfelder werden an die Auswerteeinheit weitergeleitet, welche aus dem vorgegebenen Abstand zwischen den beiden Sendespulen der Erfassungseinrichtung sowie der Dauer zwischen der änderung der beiden magnetischen Wechselfelder die Geschwindigkeit bestimmt. Grundsätzlich ist es bei dieser Ausführungsform möglich, noch weitere Sendespulen vorzusehen. Eine derartige Anordnung mit mehreren Sen- despulen eignet sich beispielsweise zur Bewegungserfassung eines Werkzeugschlittens an einer Werkzeugmaschine, in dem an der Linearführung der Werkzeugmaschine mehrere Sendespulen vorgesehen sind, an denen der Werkzeugschlitten mit daran gehaltenem Signalgeber vorbeigeführt wird.

Alternativ oder auch ergänzend hierzu wird ferner vorgeschlagen, den Sig- nalgeber selbst mit mindestens zwei Spulen auszustatten, welche in einem vorgegebenen Abstand zueinander angeordnet sind. Bei einer Bewegung der beiden Spulen des Signalgebers relativ zur Sendespule der Erfassuπgs-

einrichtung bzw. zu den Sendespulen einer mit mehreren Sendespulen versehenen Erfassungseinrichtung bewirken die zueinander beabstandeten Spulen des Signalgebers zeitlich aufeinanderfolgende änderungen des magnetischen Wechselfeldes der mindestens einen Sendespule. Die Aus- Werteeinheit kann dann aus dem vorgegebenen Abstand zwischen den beiden Spulen des Signalgebers und der Dauer zwischen den beiden änderung des magnetischen Wechselfeldes der Sendespule(n) die Relativgeschwindigkeit zwischen den Spulen des Signalgebers und der bzw. den Sendespulen der Erfassungseinrichtung bestimmen.

Besonders bevorzugt kommt als Signalgeber ein sogenannter Transponder zum Einsatz, bei dem eine mit der Spule gekoppelte Speichereinheit vorgesehen ist, in welcher Daten abgespeichert sind. Die Daten auf der Speichereinheit des Transponders können dann, beispielsweise durch Amplitudenmodulation, von der Erfassungseinrichtung aus dem Transponder ausge- lesen werden. Hierdurch ist es möglich, den Signalgeber nicht nur zur Geschwindigkeitserfassung heranzuziehen, sondern gleichzeitig auch beispielsweise objektspezifische Daten, die in der Speichereinheit abgespeichert sind, zu übermitteln. So lassen sich eine Vielzahl unterschiedlicher Daten auf dem Transponder abspeichern. Neben objektspezifischen Daten wie einer Identifikationsnummer für das Objekt auch verfahrensspezifische Daten wie beispielsweise eine maximal zulässige oder minimal erforderliche Geschwindigkeit.

Bei der Verwendung eines Transponders als Signalgeber ist es ferner von besonderem Vorteil, wenn die Erfassungseinrichtung als Lese- /Schreibeinrichtung ausgebildet ist, die beim Aneinandervorbeibewegen der Spulen zusätzliche Daten in die Speichereinheit des Transponders übermittelt, welche dann in der Speichereinheit abspeichert werden. So bietet sich an, im Transponder die zuvor erfasste Geschwindigkeit von einer zweiten

Spule der Erfassungseinrichtung in die Speichereinheit zu übertragen. Ferner bietet sich an, wenn das Objekt mehrere Stationen zu durchlaufen hat, im Transponder abzuspeichern, welche Station aktuell angefahren wird. Die Vielzahl an möglichen unterschiedlichen Daten, die in der Speichereinheit abgespeichert werden können, ist dabei lediglich durch die Speichergröße der Speichereinheit begrenzt.

Damit auch die Geschwindigkeit von Objekten erfasst werden kann, welche sich mit größerem Abstand an der Meßstelle vorbeibewegen, wird bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anord- nung vorgeschlagen, den Signalgeber mit einer eigenständigen Spannungsversorgung zu versehen. Hierdurch ist es möglich, die Lesereichwerte der Erfassungseinrichtung weiter zu erhöhen.

Besonders bevorzugt eignet sich die erfindungsgemäße Anordnung zur Erfassung der Rotationsgeschwindigkeit eines Objektes. Zu diesem Zweck ist eine der beiden Spulen, entweder die Spule des Signalgebers oder die Sendespule des Erfassungsgerätes, an dem in Rotation zu versetzenden Objekt gehalten. Die andere Spule, also die Sendespule des Erfassungsgerätes bzw. die Spule des Signalgebers, mit der die am Objekt gehaltene Spule zusammenwirkt, ist benachbart zur Rotationsachse des Objektes derart ange- ordnet, dass sich die am Objekt vorgesehene Spule bei einer Drehung des Objektes auf einer Kreisbahn an der anderen Spule vorbeibewegt. Die beiden Spulen müssen dabei so angeordnet und ausgebildet sein, dass das magnetische Wechselfeld bei jeder Umdrehung kurzfristig eine änderung erfährt, die von der Auswerteeinheit erfasst wird. Werden mehrere Spulen verwendet, beispielsweise zwei Sendespulen oder zwei Signalgeberspulen, müssen diese so angeordnet sein, dass durch das Zusammenwirkend der Spulen zur Bestimmung der Rotationsgeschwindigkeit geeignete Signalimpulse erzeugt werden.

Die Sendespule oder die Impulsspule kann beispielsweise seitlich nahe der Rotationsachse angeordnet sein und nur einen vorgegebenen Winkelabschnitt von beispielsweise 1° der 360° abdecken, während die am Objekt gehaltene Spule das rotierende Objekt nur teilweise abdeckt, so dass bei einer Drehung des Objektes die Spulen jeweils nur für einen vorgegebenen Winkelabschnitt aneinander vorbeigeführt werden, wodurch die gewünschte kurzfristige änderung des magnetischen Wechselfeldes auftritt.

Alternativ ist es auch möglich, beide Spulen, sowohl die Sendespule der Erfassungseinrichtung als auch die Signalgeberspule ringförmig, beispielswei- se kreisringförmig, elliptisch oder oval, auszubilden, wobei die Rotationsachse durch die Spulen verläuft.

Um die gewünschte kurzfristige änderung des magnetischen Wechselfeldes realisieren zu können, wird dann bei einer Weiterbildung dieser erfindungsgemäßen Anordnung vorgeschlagen, dass zumindest eine der beiden Spu- len in einer zur Rotationsachse geneigt verlaufenden Ebene angeordnet ist. Durch die geneigte Anordnung der mindestens einen Spule wird erreicht, dass sich die beiden Spulen bezogen auf eine bestimmte Meßstelle bei jeder vollständigen Umdrehung des Objektes einander nähern und wieder voneinander entfernen, so dass das magnetische Wechselfeld durch das Zusam- menwirken der Spulen kontinuierlich verändert wird und zwischen einer maximalen Beeinflussung, wenn die beiden Spulen am stärksten aufeinander zubewegt sind, und einer geringst möglichen Beeinflussung schwankt, wenn die Spulen am größten voneinander beabstandet sind.

Sind beide Spulen konzentrisch zur Rotationsachse angeordnet, müssen entweder beide Spulen geneigt verlaufen, um den gewünschten Effekt zu erzielen, wenn die Spulen kreisringförmig sind. Sind die Spulen dagegen

elliptisch oder oval, können die Spulen gegebenenfalls auch in parallel zueinander verlaufenden Ebenen liegen.

Als weitere alternative Ausführungsform mit zwei ringförmigen Spulen wird vorgeschlagen, dass zumindest eine der beiden ringförmig ausgebildeten Spulen exzentrisch zur Rotationsachse angeordnet ist. Durch die bezüglich der Rotationsachse exzentrische Anordnung zumindest einer der Spulen wird erreicht, dass sich das magnetische Wechselfeld bei einer Drehung des Objektes in Abhängigkeit von der Drehposition des Objektes zur Meßstelle verändert, so dass auch auf diese Weise eine Erfassung der Rotationsge- schwindigkeit möglich ist.

Desweiteren wird vorgeschlagen, zumindest eine der Spulen mit einer die Spule teilweise abdeckenden magnetischen Abschirmung zu versehen. Ist eine der Spulen dabei konzentrisch zur Rotationsachse angeordnet, während die andere Spule exzentrisch zur Rotationsachse angeordnet ist, wird bei einer Drehung des Objektes eine von der Drehposition abhängige änderung des magnetischen Wechselfeldes bewirkt. Verlaufen beide Spulen dagegen konzentrisch zur Rotationsachse, muss jede Spulen mit einer diese teilweise abdeckenden magnetischen Abschirmung versehen sein. Durch die magnetischen Abschirmungen wird dann erreicht, dass das magnetische Wechselfeld maximal beeinflusst wird, wenn sich die Abschirmungen überdecken und die beiden nicht abgeschirmten Abschnitte der beiden Spulen unmittelbar aufeinander einwirken, während das magnetische Wechselfeld der Sendespule nahezu unbeeinflusst bleibt, wenn die Abschirmungen so verdreht zueinander sind, dass die magnetische Abschirmung der jeweils einen Spule den nicht abgeschirmten Abschnitt der jeweils anderen Spule zugewandt positioniert ist. Auf diese Weise wird ein eindeutiger Signalverlauf erzeugt, welcher eine eindeutige Zuordnung des sich rotierenden Objektes

bezüglich der Meßstelle und damit eine Erfassung der Drehzahl bzw. Rotationsgeschwindigkeit ermöglicht.

Wie eingangs erläutert, eignet sich die erfindungsgemäße Anordnung für vielfältigste Einsatzzwecke, bei denen auf einfache Weise die Geschwindig- keit eines Objektes innerhalb einer Vorrichtung oder einer Anlage erfasst werden soll. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn der Signalgeber als Transponder ausgebildet ist, da so objektspezifische Daten im Transponder abgespeichert sein können, wenn der Transponder als Signalgeber an dem sich bewegenden Objekt vorgesehen ist.

Ein Anwendungsbereich der erfindungsgemäßen Anordnung ist die Labortechnik und hier insbesondere Geräte, die mit hohen Drehzahlen arbeiten, wie Zentrifugen.

So wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, eine Laborzentrifuge mit der erfin- dungsgemäßen Anordnung auszustatten, um mit dieser die Rotationsge- schwindigkeit des Rotors der Zentrifuge zu bestimmen. Zu diesem Zweck ist bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform einer mit der erfindungsgemäßen Anordnung ausgestatteten Laborzentrifuge der Signalgeber am Rotor der Zentrifuge und die Erfassungseinrichtung am Gehäuse der Zentrifuge vorgesehen, wobei die Sendespule benachbart zur Rotationsachse des Rotors angeordnet ist.

Wenn die Spule des Signalgebers sowie die Sendespule der Erfassungseinrichtung ringförmig ausgebildet sind, ist es von Vorteil, wenn die Sendespule der Erfassungseinrichtung im Gehäuse unterhalb des Rotors konzentrisch oder gegebenenfalls auch exzentrisch zur Rotationsachse angeordnet ist. Die Spule des Signalgebers ist vorzugsweise an der Unterseite des Rotors gehalten. Je nach Ausführungsform können die Spulen in unterschiedlichen

Ebenen geneigt zueinander verlaufen oder durch magnetische Abschirmungen teilweise abgedeckt sein.

Alternativ ist es auch möglich, eine der Spulen, beispielsweise die Sendespule der Erfassungseinrichtung, seitlich zur Rotationsachse anzuordnen, während die andere Spule, beispielsweise die Spule des Signalgebers, seitlich am Rotor befestigt ist, sich jedoch nicht vollständig um den Rotor erstreckt.

Besonders von Vorteil ist es auch, den Rotor der Laborzentrifuge auswechselbar auszubilden und am Rotor als Signalgeber einen Transponder vorzu- sehen. Es besteht dann die Möglichkeit, in der Speichereinheit des

Transponders rotorspezifische und/oder probenspezifische Daten abzuspeichern. Bei dieser Ausführungsform ist es ferner von Vorteil, wenn auch die Erfassungseinrichtung als Schreib-/Leseeinrichtung ausgebildet ist, mit der die in der Speichereinheit abgespeicherten Daten verändert oder über- schrieben werden können.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles sowie Abwandlungen von diesem unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Erfas- sung der Geschwindigkeit eines Objektes;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Laborzentrifuge, die mit einer erfindungsgemäßen Anordnung ausgestattet ist, mit der die Rotationsgeschwindigkeit des Rotors zu bestimmen ist;

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer ersten Art der Positionierung der beiden Spulen der Anordnung zur Erfassung der Rotationsge-

schwindigkeit, bei der die Spulen ringförmig ausgebildet und geneigt zueinander angeordnet sind;

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer zweiten Art der Positionierung der beiden Spulen der Anordnung zur Erfassung der Rotationsge- schwindigkeit, bei der die Spulen elliptisch ausgebildet und geneigt zueinander angeordnet sind;

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer dritten Art der Positionierung der beiden Spulen der Anordnung zur Erfassung der Rotationsgeschwindigkeit, bei der die Spulen ringförmig ausgebildet und durch Abschirmungen teilweise abgedeckt sind;

Fig. 6 eine schematische Darstellung einer vierten Art der Positionierung der beiden Spulen der Anordnung zur Erfassung der Rotationsgeschwindigkeit, bei der die Spulen ringförmig ausgebildet und versetzt zur Rotationsachse angeordnet sind; und

Fig. 7 eine schematische Darstellung einer fünften Art der Positionierung der beiden Spulen der Anordnung zur Erfassung der Rotationsgeschwindigkeit, bei der eine Spule kleiner ausgebildet ist und sich bezüglich der anderen Spule auf einer Kreisbahn bewegt.

In Fig. 1 ist als Blockschaltbild eine erfindungsgemäße Anordnung 10 zur Erfassung der Geschwindigkeit eines Objektes dargestellt. Die Anordnung 10 weist eine Erfassungseinrichtung 12 sowie einen Signalgeber auf, welcher im vorliegenden Fall als Transponder 14 ausgebildet ist.

Zur Erfassung der Geschwindigkeit des Objektes kann entweder die Erfassungseinrichtung 12 oder der Transponder 14 an dem sich bewegenden Ob- jekt befestigt sein, während die jeweils andere Funktionseinheit, also der

Transponder 14 oder die Erfassungseinrichtung 12, an der Meßstelle angeordnet ist. Hierbei ist allerdings zu bemerken, dass auch die Meßstelle nicht ortsfest angeordnet sein muss, sondern sich gegebenenfalls selbst bewegen kann.

Die Erfassungseinrichtung 12 weist einen Frequenzgenerator 16 auf, welcher mit einem Verstärker 18 verbunden ist. Das Signal des Verstärkers 18 wird an einen aus einem Widerstand 20, einem Kondensator 22 und einer Sendespule 24 gebildeten Schwingkreis 26 übertragen. Bei Betrieb der Erfassungseinrichtung 12 erzeugt die Sendespule 24 des Schwingkreises 26 ein magnetisches Wechselfeld, das entsprechend der vom Frequenzgenerator 16 vorgegebenen Frequenz schwingt.

Parallel geschaltet zur Sendespule 24 steht der Schwingkreis 26 mit einem AM-Demodulator 28 in Verbindung, welcher über einen weiteren Verstärker 30 mit einer Auswerteeinheit 32 verbunden ist.

Der Transponder 14 hat seinerseits einen Schwingkreis 34, welcher eine

Spule 36, einen Widerstand 38 und einem Kondensator 40 aufweist, die parallel miteinander verschaltet sind. Der Schwingkreis 34 steht ferner mit einer Speichereinheit 42 zur Abspeicherung von Daten in Verbindung.

Zur Erfassung der Geschwindigkeit wird die Erfassungseinrichtung 12 akti- viert, deren Sendespule 24 das magnetische Wechselfeld mit vorgegebener Frequenz erzeugt. Sobald die Spule 36 des Transponders 14 in den Wirkungsbereich des magnetischen Wechselfeldes gelangt, entsteht eine magnetische Kopplung zwischen den beiden Spulen 24 und 36. Dabei wird E- nergie aus dem magnetischen Wechselfeld der Sendespule 24 über die Spule 36 in den Schwingkreis 34 des Transponders 14 eingekoppelt und der Schwingkreis 34 zum Schwingen angeregt. Die vom Frequenzgenerator 16 vorgegebene Frequenz fβen entspricht hierbei vorzugsweise der Resonanz-

frequenz f _Res des Schwingkreises 34 des Transponders 14, da so die aus dem Schwingkreis 26 der Erfassungseinrichtung 12 abgeführte Energie maximal ist, wodurch die Auswertung erleichtert wird.

Diese magnetische Kopplung der beiden Spulen 24 und 36 bewirkt einen Spannungsabfall, der von der Auswerteeinheit 32 erfasst wird. Dabei kann man mit Hilfe der Auswerteeinheit 32 in Abhängigkeit von dem Spannungsverlauf die Relativgeschwindigkeit ermitteln, mit der sich die beiden Spulen 24 und 36 aneinander vorbeibewegen.

Darüber hinaus können mit Hilfe des AM-Demodulators 28 der Erfassungs- einrichtung in der Speichereinheit 42 des Transponders 14 abgespeicherte Daten ausgelesen und/oder neue Daten in die Speichereinheit 42 übertragen werden.

In Fig. 2 ist ein mögliches Anwendungsbeispiel für die erfindungsgemäße Anordndung 10 gezeigt, eine Laborzentrifuge 50, die mit der erfindungsge- mäßen Anordnung 10 ausgestattet ist.

Die Laborzentrifuge 50 hat ein Gehäuse 52 mit einer als Drehantrieb dienenden Welle 54. Auf das freie Ende der Welle 54 ist ein Rotor 56 teilweise aufgesteckt, der mit der Welle 54 drehfest aber lösbar verbunden ist. Der Rotor 56 dient zur Aufnahme von Probebehältern 58.

Im Gehäuse 52 ist die Erfassungseinrichtung 12 aufgenommen, von der aus übersichtlichkeitsgründen nur das Schaltgehäuse sowie die Sendespule 24 dargestellt sind.

An der Unterseite des Rotors 56 ist der Transponder 14 der erfindungsgemäßen Anordnung 10 befestigt. In der Speichereinheit 42 des Transponders 14 sind unterschiedliche rotorspezifische und gegebenenfalls auch proben-

spezifische Daten abgespeichert, so beispielsweise die maximal zulässige Rotationsgeschwindigkeit des Rotors 56, die Anzahl der Probenbehälter 58, die vorgegebene Dauer, mit der die Proben zentrifugiert werden sollen und ähnliches. Der Transponder 14 ist so am Rotor positioniert, dass der Transponder 12 mit seiner Spule 36 (vgl. Fig. 1) auf einer Kreisbahn durch das von der Sendespule 24 erzeugte magnetische Wechselfeld hindurchgeführt wird.

Wird nun der Rotor 56 in Drehung versetzt, wird die Spule 36 des Transpon- ders 14 bei jeder vollständigen Umdrehung des Rotors 56 durch das von der Sendespule 24 des Erfassungseinrichtung 12 erzeugte magnetische Wechselfeld geführt. Bei jedem Durchlaufen des magnetischen Wechselfeldes wird das Wechselfeld kurzfristig gedämpft. In Abhängigkeit von der Anzahl der von der Spule 36 verursachten änderungen des magnetischen Wechselfeldes bezogen auf die Zeit ist es so möglich, die Drehzahl des Rotors 56 und damit seine Rotationsgeschwindigkeit zu bestimmen. Gleichzeitig können Daten von der Speichereinheit 42 des Transponders 14 ausgelesen o- der von der Erfassungseinrichtung 12 in die Speichereinheit 42 des Transponders 14 geschrieben werden.

In den weiteren Fig. 3 bis 7 sind weitere unterschiedliche Möglichkeiten dar- gestellt, wie die miteinander zusammenwirkenden Spulen 24 und 36. zur Erfassung der Rotationsgeschwindigkeit eines Objektes, wie dem zuvor beschrieben Rotor 56, angeordnet sein können.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Möglichkeit sind die beiden Spulen 24 und 36 kreisringförmig ausgebildet und konzentrisch zur Rotationsachse R angeord- net. Damit das magnetische Wechselfeld der Sendspule 24 der Erfassungseinrichtung 12 von der Spule des Transponders 14 beeinflusst werden kann, sind die beiden Spulen 24 und 36 geneigt zueinander angeordnet.

Durch die geneigte Anordnung der Spulen 24 und 26 wird erreicht, dass sich die Spulen 24 und 36 bei einer Relativbewegung aufeinander zubewegen und anschließend wieder voneinander wegbewegen. Durch diese Taumelbewegung der beiden Spulen 24 und 36 zueinander wird das magnetische Wechselfeld der Sendespule 24 kontinuierlich verändert, wobei bei geringstem Abstand der Spulen 24 und 36 zueinander die änderung des Wechselfeldes am größten ist. Zur Ermittlung der Rotationsgeschwindigkeit werden beispielsweise diese maximal auftretenden änderungen des magnetischen Wechselfeldes von der Auswerteeinheit 32 erfasst und basierend auf einer vorgegebenen Zeitspanne die Drehzahl bestimmt.

In Fig. 4 ist eine zweite Art der Anordnung der beiden Spulen 24 und 36 gezeigt. In diesem Fall werden elliptische oder ovale Spulen 24 und 36 verwendet, welche konzentrisch zur Rotationsachse R angeordnet sind. Durch die elliptische Form der Spulen 24 und 36 wird erreicht, dass bei einer ReIa- tivbewegung der Spulen 24 und 36 zueinander, das magnetische Wechselfeld ähnlich der zuvor unter Bezugnahme auf Fig. 3 geschilderten Weise be- einflusst wird, wobei der Einfluss der Spule 36 auf die Sendespule 24 durch die elliptische bzw. ovale Form weiter verstärkt wird.

In Fig. 5 ist eine dritte mögliche Art der Anordnung der Spulen 24 und 36 gezeigt. Bei dieser Art der Anordnung sind die beiden Spulen 24 und 36 kreisriπgförmig und konzentrisch zur Rotationsachse R angeordnet. Des weiteren ist jede Spule 24 und 36 mit einer magnetischen Abschirmung 60 und 62 versehen. Sobald eine Relativbewegung zwischen den beiden Spulen 24 und 36 um die Rotationsachse R auftritt, wird das von der Abdeckung 60 der Sendespule 24 teilweise abgedeckte magnetische Wechselfeld von der durch die Abdeckung 62 teilweise abgedeckten Spule 36 durchlaufen, wobei das magnetische Wechselfeld der Sendespule 24 in Abhängigkeit von der relativen Position der Abdeckung 62 der Spule 36 zur Abdeckung 60 der

Sendespule 24 variiert. Dabei kann die Auswerteeinheit 32 beispielsweise in Abhängigkeit von der jeweils größten änderung des magnetischen Wechselfeldes sowie einer vorgegebenen Zeitdauer die Relativgeschwindigkeit zwischen den beiden Spulen 24 und 36 bestimmen.

Fig. 6 zeigt eine vierte mögliche Art der Anordnung der Spulen 24 und 36 zueinander. Bei dieser Art der Anordnung sind die Spulen 24 und 36 kreisringförmig ausgebildet, liegen in zumindest annähernd parallel zueinander verlaufenden Ebenen sind jedoch exzentrisch zur Rotationsachse angeordnet. Durch die exzentrische Anordnung wird bei einer Relativbewegung der beiden Spulen 24 und 36 zueinander erreicht, dass eine maximale Beeinflussung des magnetischen Wechselfeldes der Sendespule 24 auftritt, wenn sich die beiden Spulen am stärksten überdecken, während die änderung des magnetischen Wechselfeldes abnimmt, je geringer die gegenseitige überdeckung der beiden Spulen 24 und 36 ist.

Fig. 7 zeigt schließlich eine fünfte mögliche Art der Anordnung der Spulen. Bei dieser Art der Anordnung ist eine der Spulen 24 und 36, beispielsweise die Spule 36 des Transponders 14, kleiner ausgebildet als die andere Spule der beiden Spulen 24 und 36, beispielsweise die Sendespule 24 der Erfassungseinrichtung 12. Die größere der beiden Spulen, hier die Sendespule 24 ist exzentrisch zur Rotationsachse R in einer rechtwinklig zu dieser verlaufenden Ebene angeordnet, während die kleiner Spule 36 um eine konzentrisch zur Rotationsachse R verlaufenden Kreisbahn K rotiert, wobei sie mit ihrer Flachseite zumindest annähernd rechtwinklig zur Sendespule 24 verläuft. Sobald sich die kleinere Spule, hier die Spule 36, auf der Kreisbahn K bewegt dringt sie in das magnetische Wechselfeld der Sendespule 24 ein, wobei durch den sich ständig ändernden Abstand zwischen den Spulen 24 und 36 das magnetische Wechselfeld in Abhängigkeit von der relativen Position der beiden Spulen 24 und 36 zueinander kontinuierlich und wiederkeh-

rend ändert. Diese änderungen werden von der Auswerteeinheit 32 erfasst und basierend auf diesen bezogen auf eine vorgegebene Zeitdauer die Drehzahl bestimmt.

Die zuvor beschrieben Anordnungen der Spulen 24 und 36 zueinander stel- len nur einige Beispiele möglicher Anordnungen dar. Beispielsweise können die mit den Abschirmungen 60 und 62 versehenden Spulen 24 und 36 gleichzeitig auch geneigt und/oder exzentrisch zur Rotationsachse R angeordnet sein. Ferner kann beispielsweise eine elliptische Spule mit einer kreisringförmigen Spule kombiniert werden, wobei eine der Spulen exzentrisch zur Rotationsachse R angeordnet ist. Entscheidend ist lediglich, dass sich durch die Form der Spule und/oder durch die Art der Anordnung der beiden Spulen 24 und 36 zueinander der Abstand der Spulen 24 und 26 in Abhängigkeit von der jeweiligen relativen Position der Spulen 24 und 36 zueinander so ändert, dass eine von der Position abhängige, definierte änderung des magnetischen Wechselfeldes der Sendespule 24 auftritt.

Bezugszeichenliste:

10 Anordnung

12 Erfassungseinrichtung

14 Transponder 16 Frequenzgenerator

18 erster Verstärker

20 Widerstand 22 Kondensator 24 offene Sendespule 26 Schwingkreis

28 AM-Demodulator 30 zweiter Verstärker 32 Auswerteeinheit 34 Schwingkreis 36 Spule

38 Widerstand 40 Kondensator 42 Speichereinheit

50 Laborzentrifuge 52 Gehäuse 54 Welle 56 Rotor 58 Probenbehälter

60 Abschirmung 62 Abschirmung K Kreisbahn