Die Erfindung betrifft ein Gerätemodul für ein Laborgerät, insbesondere für ein Zer- kleinerungsgerät für die Materialzerkleinerung, weiter insbesondere für eine Labormühle, wie eine Kugelmühle, und/oder für ein Zuführgerät zum Zuführen, Dosieren und/oder Fördern von Probematerialien und/oder zur Beschickung von Zerkleinerungsgeräten, wie Labormühlen, von Probenteilern oder von Partikelmessgeräten. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Temperie- rung, insbesondere Kühlung, eines Laborgerätes, insbesondere während des Betriebs des Laborgerätes, weiter insbesondere zur Temperierung einer Labormühle, wie einer Kugelmühle, und/oder zur Temperierung eines Zuführgerätes, wobei das Zuführgerät ausgebildet ist zum Zuführen, Dosieren und/oder Fördern von Probenmaterialien und/oder zur Beschickung von Zerkleinerungsgeräten, wie La- bormühlen, von Probenteilern oder von Partikelmessgeräten, insbesondere unter Verwendung eines Gerätemoduls der eingangs genannten Art.

Bei Schwingmühlen für den Laborbetrieb ist es bekannt, zur effizienten Zerkleinerung von insbesondere spröden Materialien eine zusätzliche Versprödung des zu zerkleinernden Materials durch Kühlung mit flüssigem Stickstoff herbeizuführen. Die Kühlung erfolgt bei bekannten Verfahren beispielsweise durch Eintauchen des Mahlbechers in flüssigen Stickstoff, mit dem eine Mahlbecherhalterung geflutet wird. Flierzu muss der flüssige Stickstoff kontinuierlich der Mahlbecherhalterung zugeführt und von dieser weggeführt werden. In diesem Zusammenhang ist es be- kannt, die Versorgung mit dem flüssigen oder gasförmigen Medium, beispielsweise Stickstoff, mittels entsprechend angeordneter flexibler Schläuche durchzuführen. Hierbei werden die Schläuche direkt an der Mahlbecherhalterung befestigt, wobei dann eine strömungstechnische Verbindung zwischen der Mahlbecherhalterung und dem eingesetzten Mahlbecher besteht.

Neben der Stickstoffanwendung nutzen andere Anwendungen das kurzfristige lokale Freisetzen größerer Energiemengen beim Mahlvorgang zur Einleitung chemischer Reaktionen. Je nach den eintretenden Reaktionen muss der Mahlbecher unter Umständen gekühlt oder beheizt werden. Auch dies erfordert dessen kontinuier- liehe Versorgung mit einem Medium zur Temperierung des Reaktionsraums. Aus der EP 2 391 454 B1 ist eine Labormühle mit Drehdurchführungen für die mit einem Medium zu versorgenden Mahlbecher bekannt. Hier ist es vorgesehen, dass an jedem Mahlbecher zwei Temperierleitungen zur Zufuhr und zur Abfuhr des Mediums angeschlossen und beide Temperierleitungen über die Drehdurchführung geführt sind, wobei an dem stationären Teil der Drehdurchführung zwei externe Anschlüsse für die ortsfesten Temperierleitungen der Labormühle und an dem beweglichen Teil der Drehdurchführung zwei interne Anschlüsse für die zum Mahlbecher führenden Temperierleitungen ausgebildet sind. Gemäß der aus der EP 2 391 454 B1 bekannten Labormühle wird flüssiger Stickstoff über eine Stickstoffleitung und ein Schaltventil sowie über einen Anschluss in die Drehdurchführung geleitet und verlässt die Drehdurchführung über eine an dem Anschluss angeschlossene Zuleitung. Der Stickstoffstrom wird dann zur Mahlbecherhalterung und von dort wieder zurück zum beweglichen Teil der Drehdurchfüh- rung geführt und gelangt schließlich über den stationären Teil der Drehdurchführung und eine daran angeschlossene Rückleitung in ein Auffanggefäß. Sobald ein am Auffanggefäß angeordneter Sensor mit flüssigem Stickstoff in Berührung kommt, wird das Schaltventil geschlossen. Nachdem soviel Stickstoff verdampft ist, dass der Sensor nicht mehr mit Stickstoff benetzt ist, wird das Schaltventil wieder geöffnet. Damit wird zu jedem Zeitpunkt eines Mahlvorgangs die Versorgung mit flüssigem Stickstoff gewährleistet.

Zur Kühlung der bekannten Labormühle wird die Mahlbecherhalterung mit Stickstoff geflutet und der darin befindliche Mahlbecher mit flüssigem Stickstoff umspült. Es kommt folglich zu einem direkten Kontakt zwischen dem Temperiermedium und dem Mahlbecher. Zudem wird der Mahlbecher durch die Flutung in flüssigem Stickstoff stets maximal gekühlt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Gerätemodul für ein Laborgerät und ein Verfahren zur Temperierung, insbesondere Kühlung, eines Laborgerätes zur Verfügung zu stellen, die in konstruktiv einfacher Weise bei hoher Benutzerfreundlichkeit eine bedarfsabhängige Temperierung, insbesondere die Kühlung, von Laborgeräten ermöglichen. Die Temperierung soll derart erfolgen, dass die bei einer Kühlung eines Bauteils des Laborgerätes und/oder einer in dem Laborgerät behan- delten Materialprobe abgeführte Wärmeenergie und/oder die bei einer Erwärmung des Bauteils und/oder der Materialprobe zugeführte Wärmeenergie in einem größtmöglichen Umfang an den tatsächlichen Bedarf angepasst ist. Die vorgenannten Aufgaben werden durch ein Gerätemodul mit den Merkmalen von Anspruch 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteran- Sprüche.

Erfindungsgemäß wird ein Gerätemodul für ein Laborgerät vorgeschlagen, das wenigstens einen Temperiermittelanschluss zum bedarfsweisen Anschluss des Gerätemoduls an einen Temperiermittelvorrat eines insbesondere flüssigen Temperier- mittels, insbesondere zum Anschluss an einen Stickstofftank oder eine Stickstoffleitung, wenigstens einen Leitungsanschluss zum bedarfsweisen Anschluss des Gerätemoduls an eine Zuleitung des Laborgeräts für das Temperiermittel und wenigstens ein Stellglied eines Steuer- und/oder Regelkreises zur Steuerung und/oder Regelung wenigstens einer Temperatur im Laborgerät aufweist.

Das Gerätemodul ermöglicht es, einem Laborgerät ein insbesondere flüssiges Temperiermittel, weiter insbesondere flüssigen Stickstoff, aus dem Temperiermittelvorrat über den Temperiermittelanschluss, wenigstens eine Vorlaufleitung des Gerätemoduls und den wenigstens einen Leitungsanschluss für die Temperierung des Laborgerätes zuzuleiten. Mit dem Stellglied als Teil eines Steuer- und/oder Regelkreises lässt sich vorzugsweise der Volumenstrom des über das Gerätemodul dem Laborgerät zugeleiteten Temperiermittels verändern, wobei beispielsweise ein höherer Volumenstrom eines Kühlmittels zu einer stärkeren Kühlung in dem Laborgerät und damit zu einer Absenkung von wenigstens einer in dem Laborgerät gemessenen Temperatur führt. Die Messtemperatur des Laborgerätes wird dabei als Istwert bei der Temperatursteuerung und/oder -regelung entsprechend berücksichtigt.

Als Stellglied kann ein Magnetventil vorgesehen sein. Weiter vorzugsweise kann das Stellglied zur getakteten Einspeisung bzw. Zufuhr des Temperiermittels zum Laborgerät ausgebildet sein. Alternativ oder ergänzend besteht aber auch die Möglichkeit, dass das Stellglied ausgebildet ist zur Veränderung der Temperatur des Temperiermittels, was beispielsweise durch Mischen von wenigstens zwei Temperiermittelströmen mit unterschiedlichen Temperaturen erfolgen kann.

Das Gerätemodul ist ein austauschbares, komplexes Element und bildet eine an das Laborgerät bedarfsweise anschließbare separate Funktionseinheit, die jeden- falls die Funktionen des Temperiermitteltransports von dem Temperiermittelvorrat über das Gerätemodul an das Laborgerät und die Veränderung des Temperiermittelvolumenstroms und/oder der Temperiermitteltemperatur über das wenigstens eine Stellglied als Teil eines Steuer- und/oder Regelungsprozesses unterstützt bzw. ausführt. Das Gerätemodul stellt eine integrale Baueinheit dar. Das erfindungsgemäße Gerätemodul lässt sich bedarfsweise, d.h. in Abhängigkeit von der Anforderung, das Laborgerät zu kühlen oder zu erwärmen, mit dem Laborgerät verbinden, wobei die Verbindung über die Anschlüsse des Gerätemoduls an das Laborgerät einerseits und den Temperiermittelvorrat andererseits erfolgt. Die Gerätefunktionen des Laborgerätes sind hierbei unabhängig von den Funktionen des Gerätemoduls abrufbar bzw. ausführbar, wobei das Gerätemodul lediglich dann, wenn das Laborgerät temperiert werden soll, mit dem Laborgerät körperlich verbunden sein kann. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, dass das Gerätemodul und das Laborgerät dauerhaft körperlich verbunden sind, wobei dann die Temperierfunktionen des Ge- rätemoduls, d.h. die Weiterleitung des Temperiermittels zum Laborgerät und/oder Veränderung des Temperiermittelvolumenstroms und/oder der Temperiermitteltemperatur, nur dann ausgeführt werden, wenn eine Temperierung des Laborgerätes erforderlich ist. Durch den modularen Aufbau des Gerätemoduls mit vorzugsweise genormten Anschlüssen besteht die Möglichkeit, dasselbe Gerätemodul für die Temperierung von unterschiedlichen Laborgeräten einzusetzen und zu diesem Zweck bedarfsweise mit einem Laborgerät fluidisch für den Temperiermitteltransport, mechanisch zur Ausbildung einer körperlichen Verbindung und messtechnisch für die Messwert- Übertragung vom Laborgerät an das Gerätemodul zu verbinden.

Das erfindungsgemäße Gerätemodul unterscheidet sich somit von Laborgeräten, die bereits einen in das Gerätegehäuse integrierten ortsfesten Temperiermittelanschluss und ein Stellglied aufweisen. Erfindungsgemäß sind Schnittstellen in der Leitungsführung des Temperiermittels vom Temperiermittelvorrat zum Ort der Kühlung oder Erwärmung in dem Laborgerät vorgesehen, die es zulassen, das Gerätemodul als Baueinheit zerstörungsfrei bzw. bestimmungsgemäß vom Laborgerät zu trennen. Damit lässt sich das erfindungsgemäße Gerätemodul bedarfsweise für eine Mehrzahl von gleich oder unterschiedlich ausgebildeten Laborgeräten gleich- ermaßen verwenden. Vorzugsweise weist das Gerätemodul ein Modulgehäuse auf, dass mit einem Gerätegehäuse des Laborgerätes lösbar verbindbar ist. Es kann eine formschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Modulgehäuse und dem Gerätegehäuse vorgesehen sein.

Eine etwaige Stromversorgung des Gerätemoduls kann über eine elektrische Zuleitung über das Laborgerät erfolgen. Grundsätzlich kann das Gerätemodul aber auch eine separate Stromversorgung aufweisen. Besonders bevorzugt weist das Gerätemodul eine Steuer- und/oder Regelungseinrichtung zur Erzeugung einer Steuergröße für das Stellglied auf. Die Steuer- und/oder Regelungseinrichtung kann eine zu diesem Zweck entsprechend ausgebildete elektronische Schaltung umfassen. Vorzugsweise ist eine Regelungseinrichtung vorgesehen, die eine Regelabweichung zwischen wenigstens einer Mess- temperatur im Laborgerät und einem vorgegebenen Sollwert ermittelt und auf der Grundlage der Regelabweichung dann die Steuergröße für das Stellglied generiert. Damit wird in einfacher Weise eine exakte und bedarfsabhängige Temperierung des Laborgerätes in Abhängigkeit von den tatsächlichen Temperaturen im Laborgerät ermöglicht. Die Logik des Steuerprozesses bzw. des Regelkreises ist in das Gerätemodul integriert, so dass sich das Gerätemodul bedarfsweise zur Temperierung unterschiedlicher Laborgeräte einsetzen lässt. Der Steuer- und/oder Regelungseinrichtung können unterschiedliche Steuer- und/oder Regelungsprogramme hinterlegt sein, um die Temperatursteuerung und/oder -regelung bei unterschiedlichen Laborgeräten zu ermöglichen.

Für die Messdatenübertragung, insbesondere zur Übertragung von Temperaturmessdaten, zwischen dem Laborgerät und dem Gerätemodul kann das Gerätemodul wenigstens eine Kommunikations- bzw. Datenschnittstelle autweisen. Vorzugsweise wird von einer Regelungseinrichtung des Gerätemoduls eine Regelab- weichung zwischen einer Messtemperatur des Laborgeräts und einem in der Regelungseinrichtung hinterlegten Temperatur-Sollwert bestimmt. Bei einer Kugelmühle beispielsweise, insbesondere bei einer Schwingmühle, kann vorgesehen sein, die Temperatur eines Mahlgefäßes und/oder einer Mahlgefäßhalterung und/oder die Temperatur im Inneren des Mahlgefäßes bzw. im Inneren eines Mahlraums der Kugelmühle zu messen und diesen Temperaturmesswert an die Regelungseinrichtung des Gerätemoduls zu übertragen. Auf der Grundlage des Messwerts wird dann die Regelabweichung von dem Gerätemodul ermittelt und das Gerätemodul erzeugt gegebenenfalls eine Steuergröße, um das Stellglied zur Veränderung des Temperiermittelvolumenstroms und/oder der Temperiermitteltemperatur entsprechend zu verstellen und damit die Regelabweichung zu beseitigen oder zumindest zu verringern. Durch die örtliche Nähe der Temperaturmessung zum Mahlgefäß und/oder Mahlraum wird eine geringere Regelträgheit mit einer höheren Präzision und Geschwindigkeit der Regelung erreicht.

Alternativ oder ergänzend kann aber auch vorgesehen sein, im Rahmen der Temperatursteuerung und/oder -regelung die Temperiermitteltemperatur in wenigstens einer Temperiermittelleitung des Kühlgerätes und/oder die Raum- bzw. Umgebungstemperatur zu messen und bei der Steuerung oder Regelung zu berücksichtigen.

Das Gerätemodul kann wenigstens einen weiteren Leitungsanschluss zum AnSchluss an eine Ableitung des Laborgeräts für das Temperiermittel aufweisen, wobei Temperiermittel aus dem Laborgerät und dem weiteren Leitungsanschluss und wenigstens eine Rücklaufleitung des Gerätemoduls in die Umgebung und/oder einen Sammelbehälter ableitbar und/oder in den Temperiermittelvorrat rückführbar ist. Wird als Temperiermittel flüssiger Stickstoff eingesetzt, kann die Rücklauflei- tung des Gerätemoduls in ein Entspannungsrohr münden, in dem es zu einer Verdampfung des Stickstoffs und zu einer Abgabe des Stickstoffs in die Umgebung kommt.

Das Gerätemodul kann darüber hinaus wenigstens eine Messeinrichtung zur Er- fassung eines Messwerts des Temperiermittels, insbesondere zur Temperaturmessung, aufweisen. Es können mehrere Temperatursensoren vorgesehen sein, um eine Fehlererkennung, insbesondere zur Erkennung von im Laborgerät auftretenden Temperiermittelleckagen, zu ermöglichen. Handelt es sich bei dem Laborgerät beispielsweise um eine Labormühle mit mehreren Mahlgefäßen, kann jedes Mahl- gefäß über eine Ableitung und einen weiteren Anschluss des Gerätemoduls mit einer Rücklaufleitung im Gerätemodul verbunden sein. Durch die Temperaturmessung in mehreren Rücklaufleitungen des Temperiermittels und den Vergleich der Messtemperaturen lässt sich bei stärkerer Abweichung der Messtemperaturen voneinander auf Leckagen im Laborgerät schließen. Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit, den Füllstand und/oder den Volumenstrom des Temperiermittels im Gerätemodul mittels geeigneter Sensoren zu messen. Eine konstruktiv vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Gerätemodul ein Modulgehäuse und ein lösbar mit dem Modulgehäuse verbindbares Funktionsteil aufweist, wobei das Funktionsteil als Träger für den Temperiermittelanschluss, den Leitungsanschluss und das Stellglied dient. Es können mehrere Leitungsanschlüsse vorgesehen sein, die alle an dem Funktionsteil gehalten sind. Dies ermöglicht es, das Funktionsteil als unabhängige Funktionseinheit von dem Modulgehäuse zu trennen bzw. auszubauen und mit einem anderen Modulgehäuse zu verbinden und zusammen mit dem anderen Modulgehäuse einzusetzen. Weitere Bauteile des Funktionsteils, die an dem Funktionsteil gehalten sind, können we- nigstens eine Vorlaufleitung und wenigstens eine Rücklaufleitung zur Leitungsführung des Temperiermittels zwischen den Anschlussstellen des Funktionsteils sein. Mehrere Leitungsabschnitte können an dem Funktionsteil gehalten und zusammengeführt sein bzw. in eine Sammelleitung münden. Die Steuer- und/oder Regelungseinrichtung bzw. die Elektronik der Steuerung und/oder Regelung kann vorzugsweise an dem Modulgehäuse gehalten sein. Das Modulgehäuse ist vorzugsweise ausgelegt für einen bestimmten Laborgerätetyp, was die Geometrie und die Dimensionierung des Modulgehäuses betreffen kann, so dass es zweckmäßig ist, die Geräteintelligenz des Gerätemoduls bzw. die Elekt- ronik des Steuerprozesses und/oder des Regelkreises dem Modulgehäuse zuzuordnen.

Die Gehäuseform des Modulgehäuses kann an die Gehäuseform eines Gerätegehäuses des Laborgerätes angepasst sein. Vorzugsweise ist eine Anpassung der Gehäuse derart vorgesehen, dass das Modulgehäuse im an das Laborgerät angeschlossenen Zustand des Gerätemoduls als integraler Bestandteil der Gesamtgehäuseanordnung gebildet aus dem Gerätegehäuse und dem Modulgehäuse wahrgenommen wird. Eine Anpassung kann auch im Hinblick auf die Dimensionierung und/oder äußere Erscheinungsform des Modulgehäuses und eines mit dem Gerä- temodul verbindbaren Laborgerätes vorgesehen sein.

Es besteht die Möglichkeit, das Funktionsteil vom Modulgehäuse baulich zu trennen bzw. das Funktionsteil aus einem Modulgehäuse auszubauen und in ein anderes Modulgehäuse einzubauen. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft damit auch ein System mit wenigstens einem Funktionsteil und mit einer Mehrzahl von unterschiedlichen Modulgehäusen, wobei die Modulgehäuse angepasst sind an die Form und/oder Dimensionierung und/oder äußere Erscheinungsform bzw. das De- sign der Gerätegehäuse von unterschiedlichen Laborgeräten und wobei das Funktionsteil bedarfsweise mit jedem Modulgehäuse zur Ausbildung eines erfindungsgemäßen Gerätemoduls verbindbar ist. Beispielsweise können wenigstens eine Außenwandung des Modulgehäuses und eine Gehäusewandung des Gerätegehäuses des Laborgeräts ausgefluchtet sein und/oder in wenigstens einer Raumrichtung nur geringfügig, d.h. weniger als 5 cm, vorzugsweise weniger als 3 cm, besonders bevorzugt weniger als 1 cm, seitlich relativ zueinander überstehen. Das Gerätegehäuse des Laborgerätes und das Mo- dulgehäuse können im Wesentlichen gleiche Konturlinien in einer Ansicht von oben und/oder in einer Ansicht von wenigstens einer Seite der Anordnung aus Laborgerät und Gerätemodul aufweisen.

Eine bevorzugte Ausführungsform, bei der das Gerätemodul als integraler Bestand- teil des Laborgerätes wahrgenommen wird, kann vorsehen, dass das Laborgerät auf das Gerätemodul aufstellbar ist. Vorzugsweise kann das Laborgerät über Rast- und/oder Haltevorsprünge an der Oberseite des Gerätemoduls auf das Gerätemodul aufstellbar sein, so dass sichergestellt ist, dass das Laborgerät nur in einer bestimmten Ausrichtung relativ zum Gerätemodul auf das Gerätemodul aufstellbar ist und das Laborgerät in horizontaler Richtung nicht relativ zum Gerätemodul verschoben werden kann. Weiter vorzugsweise sind das Laborgerät und das Gerätemodul im miteinander verbundenen Zustand, also in einem Zustand, wenn die flu- idischen Anschlüsse des Laborgerätes und des Gerätemoduls zur Leitung des Temperiermediums strömungstechnisch verbunden sind, nicht kraftschlüssig mitei- nander verbunden. Insbesondere kann eine zusätzliche Schraubverbindung zwischen dem Laborgerät und dem Gerätemodul entbehrlich sein. Grundsätzlich ist aber auch eine Verschraubung des Modulgehäuses mit dem Gerätegehäuse nicht ausgeschlossen. Das Funktionsteil kann vorzugsweise horizontal und vorzugsweise von hinten auf einer Rückseite des Gerätemoduls in das Modulgehäuse des Gerätemoduls ersetzbar und/oder einschiebbar sein. Die Rückseite des Gerätemoduls entspricht dabei der Rückseite des Laborgerätes im verbundenen Zustand von Gerätemodul und Laborgerät.

Über das Gerätemodul kann ein Kondesatablauf vom Laborgerät erfolgen. An der Unterseite des Gerätemoduls kann ein Kondensatsammler vorgesehen sein. Ein Kondensatablauf von oben kann durch das Funktionsteil hindurch nach unten möglich sein. Zu diesem Zweck kann das Gerätemodul eine gelochte Abtropffläche für Kondensatwasser des Laborgerätes aufweisen, die insbesondere ein Bauteil des Funktionsteils sein kann. Unterhalb des Funktionsteils kann ein vorzugsweise als herausziehbare Schublade ausgebildeter Kondensatsammler für über die Abtropffläche und das Funktionsteil hindurch abtropfendes Kondensat des Laborgerätes vorgesehen sein. Dies ermöglicht es in einfacher Weise, Kondensat aufzufangen und abzuführen. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Temperierung, insbesondere Kühlung, eines Laborgerätes, weiter insbesondere einer Kugelmühle, wie Schwingmühle, sieht erstmals im Stand der Technik eine Temperierung des Laborgerätes in einem geschlossenen Regelkreis vor, insbesondere unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Gerätemoduls, wobei wenigstens eine Temperatur in dem Laborgerät ge- messen und der Temperaturmesswert als Regelgröße bzw. als Istwert an eine Regelungseinrichtung, insbesondere eine Regelungseinrichtung eines erfindungsgemäßen Gerätemoduls, übertragen wird. Die Regelungseinrichtung ermittelt dann eine Sollwert-Istwert-Abweichung bzw. Regelabweichung, die die Eingangsgröße eines Prozessreglers ist, der eine Steuergröße für ein Stellglied berechnet. Bei dem oben beschriebenen erfindungsgemäßen Gerätemodul kann als Stellglied beispielsweise ein Magnetventil vorgesehen sein, um den Volumenstrom des Temperiermittels in Abhängigkeit von der Regelabweichung vorzugsweise getaktet zu verändern. Alternativ besteht auch die Möglichkeit, die Temperatur des Temperiermittels in Abhängigkeit von der Regelabweichung zu verändern, beispielsweise, indem unterschiedlich kalte Temperiermittelströme miteinander vermischt werden. Die Temperaturregelung ist beispielsweise mittels eines PID-Reglers möglich.

Soll beispielsweise die Temperatur einer Labormühle überwacht und geregelt werden, insbesondere einer Laborkugelmühle, wie einer Laborschwingmühle, so kann eine Temperaturmessung an einer Mahlbecherhalterung und/oder an einem Mahlbecher der Mühle und/oder eine Temperaturmessung im Mahlraum des Mahlbechers vorgesehen sein. Wenigstens ein Temperatursensor kann in unmittelbarer Nähe zum Mahlgefäß angeordnet sein, um die Temperaturüberwachung des Mahlgefäßes zu ermöglichen. Wird ein Temperatursensor im Mahlraum angebracht, ist eine Temperaturüberwachung der Mahlprobe realisierbar. Die Regelung durch die örtliche Nähe der Temperatursensoren zum Mahlgefäß und/oder zur Mahlprobe führt zu einer geringeren Regelträgheit bei der Regelung, so dass die Präzision und Geschwindigkeit der Regelung hoch sind.

Sollen die Temperaturen von mehreren Mahlbechern und/oder Mahlproben unab- hängig voneinander geregelt werden, ist dies durch mehrere Temperatursensoren an und/oder in den Mahlbechern möglich, wobei die Temperaturmesswerte an das Gerätemodul übertragen werden. Die Regelung der Temperaturen in und/oder an den Mahlbechern kann unabhängig voneinander erfolgen. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben, welche nachstehend beschrieben sind. Es zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Gerätemoduls in einer Ansicht schräg von vorne,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Gerätemoduls aus Fig. 1 in einer Ansicht schräg von hinten,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des in den Figuren 1 und 2 dargestellten Gerätemoduls von unten,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Funktionsteils des in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Gerätemoduls in einer Ansicht schräg von oben, Fig. 5 das in Fig. 4 gezeigte Funktionsteil in einer perspektivischen Ansicht schräg von unten,

Fig. 6 das in Fig. 4 gezeigte Funktionsteil in einer perspektivischen Ansicht von unten mit Blickrichtung auf die Innenseite einer Blende des Funktionsteils,

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht einer Aufstellung eines Laborgerätes auf das in den Figuren 1 bis 3 gezeigte Gerätemodul schräg von hinten und

Fig. 8 ein schematisches Verfahrensfließbild eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Temperierung von Mahlbechern in einer Labormühle. In den Figuren 1 bis 3 ist perspektivisch ein Gerätemodul 1 für ein Laborgerät 2 gezeigt, wobei es sich bei dem Laborgerät 2 exemplarisch um eine Labormühle, insbesondere eine Laborschwingmühle, handeln kann. Grundsätzlich ist aber auch eine Ausgestaltung des Gerätemoduls 1 angepasst an andere Laborgeräte ohne Weiteres möglich. Die Ausgestaltung des Gerätemoduls 1 als Labormühle ist daher nachfolgend rein exemplarisch zu verstehen.

Das Gerätemodul 1 weist ein in den Figuren 4 bis 6 gezeigtes Funktionsteil 3 auf, dass über die Rückseite 4 (Fig. 2) des Gerätemoduls 1 in ein Modulgehäuse 5 des Gerätemoduls 1 eingebaut ist. Zur Befestigung des Funktionsteils 3 mit dem Modulgehäuse 5 weist das Funktionsteil 3 eine Blende 6 auf, die auf der Rückseite 4 des Gerätemoduls 1 mit dem Modulgehäuse 5 über Rändelmuttern 7 verschraubt ist. Wie sich insbesondere aus den Figuren 2 und 5 ergibt, weist das Funktionsteil 3 bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel einen Temperiermittelanschluss 8 zum Anschluss des Gerätemoduls 1 an einen in Fig. 8 schematisch gezeigten Temperiermittelvorrat 28 auf. Bei dem Temperiermittelvorrat 28 kann es sich um einen Druckbehälter mit flüssigem Stickstoff handeln. Der Anschluss kann über an sich aus dem Stand der Technik bekannte und vorzugsweise genormte Schlauchverbinder, Rückschlagventile und Schlauchstücke erfolgen.

Darüber hinaus sind an dem Funktionsteil 3 bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel zwei Leitungsanschlüsse 9 zum bedarfsweisen Anschluss an zwei Zuleitun- gen 10 (in Fig. 7 schematisch gezeigt) des Laborgerätes 2 vorgesehen. Mit den Leitungsanschlüssen 9 ist es möglich, ein insbesondere flüssiges Temperiermittel aus dem Temperiermittelvorrat 28 über den Temperiermittelanschluss 8, eine Vorlaufleitung 11 , die bei der gezeigten Ausführungsform über ein Y-Stück 40 in zwei weitere Vorlaufleitungen 12, 13 übergeht, und die Leitungsanschlüsse 9 dem La- borgerät 1 über die Zuleitungen 10 zuzuleiten. Der Anschluss kann wiederum über an sich aus dem Stand der Technik bekannte und vorzugsweise genormte Schlauchverbinder, Rückschlagventile und Schlauchstücke erfolgen.

Darüber hinaus sind an dem Funktionsteil 3 zwei weitere Leitungsanschlüsse 14 zum Anschluss an Ableitungen 15 des Laborgeräts 2 für Temperiermittel vorgesehen, so dass Temperiermittel aus dem Laborgerät 2 ableitbar und über die weiteren Leitungsanschlüsse 14 und zwei Rücklaufleitungen 16 des Gerätemoduls 1 der Umgebung zuführbar ist. Hierzu münden die beiden Rücklaufleitungen 16 in einem Sammelraum 17 mit vergrößerter Querschnittsfläche, der zur Aufnahme eines Anschlussstücks 18 für ein nicht gezeigtes Abgasrohr vorgesehen ist. Über das Abgasrohr kann flüssiger Stickstoff, der von dem Laborgerät 2 über das Gerätemodul 1 abgeleitet wird, in die Umgebung verdampfen.

Wie sich aus Fig. 5 ergibt, weist das Funktionsteil darüber hinaus ein bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Magnetventil ausgebildetes Stellglied 19 auf. Mit dem Stellglied 19 ist es möglich, den Temperiermittelstrom, der aus dem Tempe- riermittelvorrat 28 über den Temperiermittelanschluss 8 und die erste Vorlaufleitung 11 geführt wird, zu verändern. Das Stellglied 19 ist Bestandteil eines Regelkreises zur Regelung einer Temperatur im Laborgerät 2, insbesondere einer Temperatur an und/oder in einem Mahlbecher 22 (Fig. 8) des Laborgerätes 2. Mit dem Stellglied 19 lässt sich der Volumenstrom des über das Gerätemodul 1 in das Laborge- rät 2 geförderten Temperiermediums verändern, wobei das Stellglied 19 Teil eines geschlossenen Regelkreises zur Regelung einer Temperatur im Laborgerät 2 ist. In Fig. 8 dargestellt ist, dass hierzu wenigstens ein Temperatursensor 21 in unmittelbarer Nähe zu einem Mahlbecher 22 des Laborgerätes 2 angeordnet ist, der die Temperaturüberwachung des Mahlbechers 22 ermöglicht. Der Temperatursensor 21 kann in einem Bauteil einer Mahlbecherhalterung und/oder in einem Mahlraum des Mahlbechers 22 angeordnet sein und so die Temperaturüberwachung des Mahlbechers 22 und/oder die Temperaturüberwachung einer Mahlprobe zulassen. Die ermittelte Temperatur wird dann als Eingabe für einen Prozessregler herangezogen, wobei die Messtemperatur einen Istwert darstellt und wobei eine Elektroni- keinheit 20 mit einer entsprechend ausgebildeten elektronischen Schaltung in dem Gerätemodul 1 die Logik des Regelkreises bildet. Die Elektronikeinheit 20 ermittelt eine Regelabweichung zwischen einer im Laborgerät gemessenen Temperatur und einem vorgegebenen hinterlegten Sollwert und erzeugt in Abhängigkeit von der Regelabweichung einer Steuergröße für das Stellglied 19. Der Regler bzw. die Elektronikeinheit 20 berechnen auf Grundlage einer Übertragungsfunktion die Steuergröße, die das Stellglied 19, im vorliegenden Fall das Magnetventil, antreibt und in Abhängigkeit von der mit den Temperatursensoren 21 gemessenen Temperatur eine vorzugsweise getaktete Einspeisung bzw. Zufuhr von Temperiermittel zum Laborgerät 2 über die weiteren Vorlaufleitungen 12, 13 und die Leitungsan- Schlüsse 9. Fig. 8 zeigt schematisch den Verfahrensablauf eines Verfahrens zur Temperierung eines Laborgerätes 2 am Beispiel einer Laborschwingmühle mit zwei Mahlbechern 22. Hierbei sind zwei Temperatursensoren 21 vorgesehen, um die Temperatur an zwei plattenförmigen Wärmeübertragungselementen 23 zu messen, wobei jedes Wärmeübertragungselement 23 Teil einer Mahlbecherhalterung für einen Mahlbecher 22 ist. Das Temperiermedium wird hierbei über Zuleitungen 10, Drehdurchführungen 24 und ersten Temperierleitungen 25 den Wärmeübertragungselementen 23 der beiden Mahlbecher 22 zugeführt und über weitere Temperierleitungen 26 von den Wärmeübertragungselementen 23 über die Drehdurchführungen 24 Ablei- tungen 15 zugeleitet, die über weitere Leitungsanschlüsse 14 mit dem Gerätemodul 1 verbunden sind.

In Fig. 8 ist ebenfalls dargestellt, dass die Leitungsanschlüsse 14 mit den Rücklaufleitungen 16 verbunden sind, über die das aus dem Laborgerät 2 zurückgeführte Temperiermittel gegebenenfalls über eine Drossel 27 einen Abgasrohr 18a zugeführt wird. Bei dem Temperiermittel kann es sich um flüssigen Stickstoff aus einem Temperiermittelvorrat 28, beispielsweise einem Stickstofftank, handeln, so dass es im Abgasrohr 18a zum Verdampfen des Stickstoffs und zu einem Übergang des Stickstoffs in die Umgebung kommt.

Die Rücklaufleitungen 16 müssen nicht zwingend zusammengeführt werden, sondern können auch separat ins Abgasrohr 18a geführt sein.

Weiter ergibt sich aus Fig. 8, dass ein weiterer Temperatursensor 29 im Laborgerät 2 vorgesehen sein kann, um die Umgebungstemperatur zu messen und als Störgröße bei der Temperaturregelung zu berücksichtigen.

Das Gerätemodul 1 kann darüber hinaus weitere Temperatursensoren 30 aufweisen, um die Vorlauftemperatur des Temperiermediums in der Vorlaufleitung 11 und/oder die Rücklauftemperaturen des Temperiermediums in den Rücklaufleitungen 16 zu ermitteln. Aus einem Vergleich der Temperaturmesswerte können Rückschlüsse darauf gezogen werden, ob es zu einem Leckageverlust des Temperiermittels kommt. Die weiteren Temperatursensoren 30 dienen zur Fehlererkennung. Die Messwerte der Temperatursensoren 30 können auch bei der Temperaturrege- lung berücksichtigt werden. Die Regelung weist durch die örtliche Nähe der Temperatursensoren 21 im Laborgerät 2 zu den Mahlbechern 22 eine geringe Regelträgheit auf, so dass eine hohe Präzision und hohe Geschwindigkeit der Regelung erreicht wird. Im Übrigen können die Temperaturen an und/oder in den Mahlbechern 22 unabhängig voneinan- der geregelt werden.

Das Gerätemodul 1 kann für eine Mehrzahl von Laborgeräten 2 eingesetzt werden und ermöglicht die Regelung einer Gerätetemperatur im Inneren des Laborgerätes 2 vorliegend durch den getakteten Zufluss vom flüssigen Stickstoff als Temperier- medium. Die Regelung der Gerätetemperatur kann auch durch einen proportional gesteuerten Zufluss von flüssigem Stickstoff ermöglicht sein.

Für die Regelung wird die Temperatur externer Temperatursensoren 21 (Fig. 8) als Eingabegröße für ein Prozessregler genutzt, wobei sich das Gerätemodul 1 einset- zen lässt, um beispielsweise bei einer Labormühle einzelne oder auch mehrere Mahlbecher 22 zu temperieren.

Das Gerätemodul 1 weist darüber hinaus an seiner Rückseite 4 einen Ein-Aus- Schalter 31 und eine Datenschnittstelle 32 zur Messdatenübertragung zwischen dem Laborgerät 2 und dem Gerätemodul 1 , insbesondere zur Übertragung von Temperaturmessdaten auf. Die Schnittstelle 32 ist mit der Elektronikeinheit 20 verbunden. Über eine Netzteil-Steckbuchse 33 ist eine Stromversorgung möglich.

Schließlich ist eine Statusanzeige 41 vorgesehen, um den Betriebsstatus des Ge- rätemoduls 2 farblich anzuzeigen. Bei der Statusanzeige 41 kann es sich um einen Lichtleiter mit darunter liegender LED handeln.

Der Anschluss des Gerätemoduls 1 an das Laborgerät 2 erfolgt über in Fig. 8 schematisch gezeigte Kupplungsanschlüsse mit geräteseitig und modulseitig vor- gesehenen Rückschlagventilen. Ein entsprechender Anschluss ist auch zwischen dem Gerätemodul 1 und dem Temperiermittelvorrat 28 vorgesehen.

In den Figuren 4 bis 6 ist das Funktionsteil 3 gezeigt, dass zusammen mit dem Modulgehäuse 5 das Gerätemodul 1 bildet. Das Funktionsteil 3 umfasst den Temperiermittelanschluss 8, die Leitungsanschlüsse 9, 14, die interne Leitungsführung und das Stellglied 19. Das Stellglied 19 ist an einer Lochplatte 34 gehalten, die mit der Blende 6 fest verbunden ist. Über die Blende 6 lässt sich die Lochplatte 34 nach Lösen der Rändelmuttern 7 zusammen mit den an der Blende 6 und der Lochplatte 34 befestigten Bauteilen aus dem Gehäuseteil 5 entnehmen.

Im in Fig. 1 gezeigten Einbauzustand befindet sich die Lochplatte 34 des Funkti- onsteils 3 unterhalb von einer Aussparung 35 einer Grundplatte 36 des Modulgehäuses 5. Über die Aussparung 35 und die Lochplatte 34 kann Kondenswasser, was in dem Laborgerät 2 bei der Kühlung entsteht, durch das Gerätemodul 1 nach unten abtropfen und gelangt in eine Kondensat-Schublade 37 (Fig. 3) an der Unterseite des Gerätemoduls 1 , über die Kondenswasser abgeführt werden kann. Die Schublade 37 ist verschiebbar an einer unteren Abdeckplatte 39 des Gehäuseteils 5 gehalten, wobei es sich versteht, dass auch die untere Abdeckplatte 39 Aussparungen für den Durchtritt von Kondenswasser aufweist.

Auf der Oberseite weist die Abdeckplatte 36 des Modulgehäuses 5 Vorsprünge 38 auf, um das Laborgerät 2 von oben in einer bestimmten definierten Position auf das Gerätemodul 1 aufsetzen zu können. In Fig. 7 ist der Zustand gezeigt, wenn das Laborgerät 2 von oben auf dem Gerätemodul 1 aufsteht.

Wie sich weiter aus Fig. 7 ergibt, ist die Gehäuseform des Modulgehäuses 5 an die Gehäuseform des Gerätegehäuses des Laborgerätes 2 angepasst, so dass im verbundenen Zustand der Anordnung gebildet aus dem Gerätemodul 1 und dem Laborgerät 2 das Gerätemodul 1 als integraler Bestandteil der Gesamtgehäuseanordnung wahrgenommen wird. Insbesondere ist es so, dass das Gerätemodul 1 und das Laborgerät 2 in einer Ansicht von oben eine im Wesentlichen überein- stimmende Konturlinie mit im Wesentlichen ausgefluchteten Seitenflächen aufwei- sen.

Bezugszeichenliste:

1 Gerätemodul 21 Temperatursensor

2 Laborgerät 22 Mahlbecher 3 Funktionsteil 23 Wärmeübertragungselement

4 Rückseite 24 Drehdurchführung

5 Modulgehäuse 25 Temperierleitung

6 Blende 26 Temperierleitung

7 Mutter 27 Drossel 8 Temperiermittelanschluss 28 Temperiermittelvorrat

9 Leitungsanschluss 29 Temperatursensor

10 Zuleitung 30 Temperatursensor

11 Vorlaufleitung 31 Ein-Aus-Schalter

12 Vorlaufleitung 32 Datenschnittstelle 13 Vorlaufleitung 33 Steckbuchse

14 Leitungsanschluss 34 Lochplatte

15 Ableitung 35 Aussparung

16 Rücklaufleitung 36 Grundplatte

17 Sammelraum 37 Schublade 18 Anschlussstück 38 Vorsprung

18a Abgasrohr 39 Abdeckplatte

19 Stellglied 40 Y-Stück

20 Elektronikeinheit 41 Statusanzeige