DE10308804A1 - Waage - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Waage mit einer Tragplatte zur Aufnahme einer zu wiegenden Masse und mit einer elektrischen Schaltvorrichtung zur Aus- oder Anwahl einer Funktion der Waage. Zur Funktionsverbesserung wird vorgeschlagen, dass die Schaltvorrichtung einen kapazitiven Näherungsschalter mit einer an der Tragplatte angeordneten Elektrode zur Überwachung der Umgebungskapazität der Elektrode aufweist (Fig. 1).
Description
- Die Erfindung betrifft eine Waage mit einer Tragplatte zur Aufnahme einer zu wiegenden Masse und mit einer elektrischen Schaltvorrichtung zur Aus- oder Anwahl einer Funktion der Waage.
- Eine solche Waage ist beispielsweise als elektrische Personenwaage zum Messen und Anzeigen des Gewichts einer auf der Tragplatte stehenden Person bekannt. Mittels einer Schaltvorrichtung kann die Waage ein- und ausgeschaltet werden, so dass der Bedarf an elektrischer Energie dieser Waage auf den reinen Mess- und Anzeigevorgang beschränkt werden kann. Zur Auslösung des Schaltvorgangs besitzt die Waage einen Kontaktschalter, der von der Person mit einem Fuß betätigt werden kann. Dieser Kontaktschalter hat die Nachteile, dass er sowohl aufwendig zu verkabeln ist als auch von dem Benutzer erfordert, auf eine exakt definierte Stelle der Waage – nämlich genau den Kontaktschalter – zur Schalterbetätigung zielen zu müssen.
- Weiterhin ist als Alternative zu dem Kontaktschalter ein Akustikschalter bekannt, der auf Schwingungen durch Antippen der Waage reagiert. Von erheblichen Nachteil bei einem Akustikschalter ist, dass er nicht nur auf eine beabsichtigte Aktion des Benutzers reagiert, sondern unkontrolliert und unerwünscht auch auf Fremdgeräusche.
- Weiterhin sind ständig in Betrieb befindliche Messsysteme bekannt, mit Hilfe deren über Gewichtsänderungen auf der Tragplatte die Waage aktiviert wird. Solche Messsysteme zeichnen sich besonders nachteilig durch eine ständige Stromaufnahme und somit einen hohen Energiebedarf aus.
- Vorliegender Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Waage der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine einfache Schaltmöglichkeit von hoher Funktionssicherheit bei gleichzeitig niedrigen Herstell- und Betriebskosten aufweist.
- Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Schaltvorrichtung einen kapazitiven Näherungsschalter mit einer an der Tragplatte angeordneten Elektrode zur Überwachung der Umgebungskapazität der Elektrode aufweist. Der kapazitive Näherungsschalter reagiert allein auf die Annäherung von Gegenständen mit anderen dielektri schen Eigenschaften als sie die stationäre Umgebung des Näherungsschalters aufweist. Bei einer Personenwaage kann der Gegenstand beispielsweise ein menschlicher Fuß sein, wobei es für die Funktionsweise des Näherungsschalters unerheblich ist, ob der Fuß bekleidet ist oder nicht. Bei der erfindungsgemäßen Waage überwacht eine mit einer elektronischen Auswerteeinheit verbundene Elektrode die Umgebungskapazität der Elektrode. Von der elektronischen Auswerteeinheit wird die Umgebungskapazität der Elektrode über die Zeit ausgewertet, und die Auswerteeinheit reagiert bei bestimmten typischen Änderungen der Umgebungskapazität der Elektrode durch ein Signal an nachfolgende Schaltungsteile. Die mit der elektrischen Schaltvorrichtung erfolgende Aus- oder Anwahl einer Funktion der Waage kann beispielsweise im Ein- und gegebenenfalls Ausschalten der Waage bestehen. Sie kann aber beispielsweise auch in einer Belegung oder einem Abruf von Speichern, die zum Beispiel personenbezogene Daten oder frühere Messwerte enthalten, bestehen. Die erfindungsgemäße Waage ist besonders bedienungssicher, da ein genaues Treffen des Schalters, wie es bei einem mechanischen Schalter erforderlich ist, nicht notwendig ist. Da auf mechanische, bewegliche Bauteile verzichtet werden kann, ist die erfindungsgemäße Waage zudem sehr betriebssicher und verschleißunanfällig. Die Schaltvorrichtung mit dem kapazitiven Näherungsschalter führt außerdem zu einem niedrigen Energiebedarf, und durch den einfachen Aufbau mit wenigen Elementen ist die Waage auch in Großserienfertigung kostengünstig herzustellen. Von großer Bedeutung insbesondere bei regelmäßig in feuchten Badräumen eingesetzten Personenwaagen ist die hohe Verschmutzungssicherheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
- Grundsätzlich ist die Ausbildung der Elektrode nicht beschränkt. Besonders vorteilhaft für eine einfache und ohne großen Aufwand zu automatisierende Fertigung der Waage ist es jedoch, wenn die Elektrode eine elektrisch leitende Druckschicht auf oder unter der Tragplatte aufweist. Diese Druckschicht kann zum Beispiel im Siebdruckverfahren unmittelbar auf die Oberfläche der Tragplatte aufgebracht werden. Aus Kostengründen ist es vorteilhaft, wenn die Druckschicht einen elektrisch leitenden Lack oder Graphit enthält.
- Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Elektrode eine zumindest in einem Teilbereich elektrisch leitende Bedampfungsschicht auf oder unter der Tragplatte auf. Eine solche, auf die Oberfläche der Tragplatte aufgedampfte Schicht kann materialsparend sehr dünn ausgeführt werden, ohne dass die Betriebssicherheit der Waage in Mitleidenschaft gezogen wird.
- Die Bauteilanzahl der erfindungsgemäßen Waage kann vorteilhaft weiter verringert werden, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung eine an der Tragplatte unmittelbar oder über ein Zwischenelement anliegende Wägezelle vorgesehen ist, wobei zumindest ein mit der Tragplatte in Berührung stehendes Wägezellen- oder Zwischenelement die Elektrode bildet. In besonders einfacher Ausbildung kann dabei die Wägezelle, die in der Waage zur Gewichtsmessung vorgesehen ist, insgesamt auch die Elektrode des kapazitiven Näherungsschalters bilden.
- Bei einer Herstellung der Waage in kleinen Stückzahlen kostengünstig und auch für eine Handmontage geeignet ist es, wenn die Elektrode vorzugsweise ein elektrisch leitendes, an der Tragplatte angebrachtes Metallelement aufweist. Das beliebig geformte Metallelement kann beispielsweise in einfacher Weise an die Tragplatte angeklebt sein und aus einer Metallfolie oder einem gestanzten Blech bestehen.
- In besonders einfacher Weise und ohne den Herstellungsaufwand nennenswert zu erhöhen können gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung mindestens zwei einen kapazitiven Näherungsschalter aufweisende Schaltvorrichtung vorgesehen sein, wobei die Schaltvorrichtungen in unterschiedlichen Bereichen der Tragplatte angeordnet und zur Schaltung unterschiedlicher Funktionen vorgesehen sind. Dabei kann beispielsweise eine Schaltvorrichtung dem Ein- und Ausschalten der Waage dienen, und mit der anderen Schaltvorrichtung kann der Benutzer frühere Messwerte der Waage aus einer Auswerteeinheit auslesen. Durch die Anordnung der Schaltvorrichtungen in unterschiedlichen Bereichen der Tragplatte ist eine Fehlbedienung weitestgehend ausgeschlossen.
- Die Erfindung kann beliebig ausgeführt werden. Nachfolgend werden einige Ausführungsformen anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Darin zeigt
-
1 eine erste erfindungsgemäße Waage in perspektivischer Ansicht, -
2 eine Seitenansicht aus Richtung II der Waage nach1 und -
3 eine weitere erfindungsgemäße Waage in perspektivischer Ansicht. - Die Darstellungen der
1 bis3 sind rein schematisch.1 zeigt eine als Personenwaage ausgebildete Waage1 mit einer Grundplatte2 und einer auch als Last platte bezeichneten Tragplatte4 . Zwischen Grundplatte2 und Tragplatte4 ist eine Wägezelle6 angeordnet, die über einen Befestigungsteller8 mit der Grundplatte2 und einen Befestigungsteller10 mit der Tragplatte4 verbunden ist. Darüber hinaus weist die Waage1 eine Anzeigeeinheit12 und – zur Auswertung von mittels der Wägezelle6 erfassten Messwerten und deren Aufbereitung für eine Darstellung in der Anzeigeeinheit12 – eine Auswerteeinheit14 auf. Dadurch wird das Gewicht einer auf der Tragplatte4 lastenden Masse, insbesondere einer Person, in der Anzeigeeinheit12 angegeben. - Eine erste elektrische Schaltvorrichtung
16 mit einem kapazitiven Näherungsschalter dient einem Ein- und Ausschalten der Waage1 . Diese Schaltvorrichtung16 weist eine an der Tragplatte4 angeordnete Elektrode18 , eine Auswerteeinheit20 zur Überwachung und Auswertung der Umgebungskapazität der Elektrode18 und eine elektrische Leitung22 zur Verbindung von Elektrode18 und Auswerteeinheit20 auf. Eine weitere elektrische Schaltvorrichtung24 mit einem kapazitiven Näherungsschalter ist vorgesehen, um aus einer Speicher- und Auswerteeinheit26 darin abgelegte Daten beispielsweise bezüglich eines Gewichtsprofils einer sich mit der Waage1 wiegenden Person auszulesen. Diese Schaltvorrichtung24 besitzt eine Elektrode28 an der Tragplatte4 , wobei die Elektrode28 mittels einer elektrischen Leitung30 mit der Speicher- und Auswerteeinheit26 verbunden ist. Die Tragplatte4 , an der sich die Elektroden18 ,28 der kapazitiven Näherungsschalter der Schaltvorrichtungen16 ,24 befinden, besteht aus einem elektrisch nicht leitenden Material, zum Beispiel Glas, Kunststoff oder Granit. -
2 zeigt eine Seitenansicht der Waage1 aus1 , wobei – wie auch in der folgenden3 – gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Die Elektrode18 der ersten Schaltvorrichtung16 weist eine unter der Tragplatte4 aufgebrachte elektrisch leitende Druckschicht32 auf. Die Druckschicht32 enthält in einfacher Weise einen elektrisch leitenden Lack oder Graphit. Die elektrische Leitung22 , die die Elektrode mit der zugehörigen Auswerteeinheit20 verbindet, kann – insbesondere wenn die Tragplatte4 eine Glasplatte ist – eine transparente, elektrisch leitende Schicht, zum Beispiel aus Indium-Zinn-Oxyd, sein. - Die Elektrode
28 der weiteren Schaltvorrichtung24 ist eine Bedampfungsschicht34 . Es ist zu erkennen, dass die die Elektrode28 mit der Speicher- und Auswerteeinheit26 verbindende elektrische Leitung30 mittels einer Durchführung36 durch die Tragplatte4 hindurchgeführt ist. Sowohl die Elektroden18 ,28 als auch die elektrischen Leitungen22 ,30 sind der Deutlichkeit halber in2 mit erheblich vergrößerter Schichtdicke dargestellt. Ohne Beeinträchtigung der Funktion, jedoch mit erhöhtem Herstellungsaufwand, könnten Druck- und/oder Bedampfungsschicht auch auf einer schmalen Seitenfläche37 der Tragplatte4 angeordnet sein. - Eine weitere, ebenfalls als Personenwaage ausgebildete Waage
1 zeigt3 . Diese Waage1 weist eine Schaltvorrichtung mit einem kapazitiven Näherungsschalter auf, der als Elektrode38 ein elektrisch leitendes Metallelement besitzt, das von unten an die Rückseite einer Tragplatte4 angeklebt ist. Die Elektrode38 ist ein gestanztes Blechteil in Form der Ziffer „1" und weist beispielsweise darauf hin, dass bei Betätigung dieses kapazitiven Näherungsschalters zu einer ersten Person in einem Speicher abgelegten Daten in einer Anzeigeeinheit12 dargestellt werden. Die Waage1 weist entsprechend der Waage nach1 ,2 eine hier durch eine Blende40 im wesentlichen verdeckte Wägezelle6 auf. Die Wägezelle6 ist über ein Zwischenelement42 an der Tragplatte4 befestigt. Das Zwischenelement42 bildet eine Elektrode eines kapazitiven Näherungsschalters einer weiteren Schaltvorrichtung zur Aus- oder Anwahl einer Funktion einer Waage1 , nämlich in diesem Fall zum Einschalten der Waage1 . Das Ausschalten der Waage1 erfolgt hier automatisch nach einer voreingestellten Zeitverzögerung, in der üblicherweise der Wiegevorgang abgeschlossen ist.
Claims (7)
- Waage (
1 ) mit einer Tragplatte (4 ) zur Aufnahme einer zu wiegenden Masse und mit einer elektrischen Schaltvorrichtung (16 ,24 ) zur Aus- oder Anwahl einer Funktion der Waage (1 ), dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung (16 ,24 ) einen kapazitiven Näherungsschalter mit einer an der Tragplatte (4 ) angeordneten Elektrode (18 ,28 ,38 ,44 ) zur Überwachung der Umgebungskapazität der Elektrode (18 ,28 ,38 ,44 ) aufweist. - Waage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (
18 ) eine elektrisch leitende Druckschicht (32 ) auf oder unter der Tragplatte (4 ) aufweist - Waage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckschicht (
32 ) einen elektrisch leitenden Lack oder Graphit enthält. - Waage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (
28 ) eine zumindest in einem Teilbereich elektrisch leitende Bedampfungsschicht (34 ) auf oder unter der Tragplatte (4 ) aufweist - Waage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine an der Tragplatte (
4 ) unmittelbar oder über ein Zwischenelement (42 ) anliegende Wägezelle (6 ) vorgesehen ist, wobei zumindest ein mit der Tragplatte (4 ) in Berührung stehendes Wägezellen- oder Zwischenelement (42 ) die Elektrode (44 ) bildet. - Waage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (
38 ) ein elektrisch leitendes, an der Tragplatte (4 ) angebrachtes Metallelement aufweist. - Waage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei einen kapazitiven Näherungsschalter aufweisende Schaltvorrichtungen (
16 ,24 ) vorgesehen sind, wobei die Schaltvorrichtungen (16 ,24 ) in unterschiedlichen Bereichen der Tragplatte (4 ) angeordnet und zur Schaltung unterschiedlicher Funktionen vorgesehen sind.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: LEIFHEIT AG, 56377 NASSAU, DE |
|
R120 | Application withdrawn or ip right abandoned |
Effective date: 20130228 |