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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Personenwaage desjenigen Typs, der alle Merkmale aufweist, die in dem Oberbegriff des Hauptanspruches erwähnt sind.
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Ein Beispiel einer bekannten Waage, die die zuvor genannten Merkmale aufweist, ist in
EP 1 371 954 beschrieben.
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Derartige Waagen verwenden einen kapazitiven Näherungsschalter, der die Waage aktiviert, wenn eine Kapazitätsveränderung in der Umgebung einer Elektrode des Schalters auftritt.
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Diese Waagen haben den Vorteil eines einfachen Systems zum Abschalten und/oder Aktivieren der Stromversorgung für die Wiege- und Anzeigeeinheit, was den Stromverbrauch der Waagen verringert. Dies erhöht merkbar die Betriebsdauer von jeglichen Batterien, die für die Stromversorgung verwendet werden.
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Jedoch hat die in dem zuvor genannten Dokument beschriebene Waage den beachtlichen Nachteil, dass, gemäß dem Patent, die Elektrode entweder an der oberen oder der unteren Oberfläche der Standfläche befestigt ist.
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Diese Positionierung ergibt zwei mögliche große Nachteile.
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Wenn die Elektrode an der oberen Oberfläche der Standfläche befestigt ist, muss das Kabel, das diese elektrisch mit der Wiege- und Anzeigeeinheit verbindet, durch die Standfläche selbst hindurchlaufen. Wie dünn auch immer diese Verbindung sein mag, sie wird stets Belastung, Abrieb und ähnlichen „äußeren” Effekten ausgesetzt sein, was den elektrischen Anschluss der Verbindung verschlechtern könnte.
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Es ist außerdem notwendig, ein Loch, auch wenn dieses sehr klein ist, in die Standfläche einzubringen, um das Kabel durch dieses hindurch zu führen.
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Im zweiten Fall werden die Elektrode und ihr Verbindungskabel besser geschützt und das Problem des Hindurchlaufens des Kabels durch die Standfläche wird vermieden.
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Jedoch zeigt die Waage immer noch Probleme im Hinblick auf die Konstruktion auf, besonders wenn die Anzeigeeinheit an der Basis der Waage befestigt ist, anstatt an der Standfläche. Dies rührt daher, dass die Elektrode, die an der Standfläche angeordnet ist, elektrisch mit der Wiege- und Anzeigeeinheit, die an der Basis angeordnet ist, verbunden werden muss. In der Praxis ist die Möglichkeit des Vorfertigens des gesamten elektrischen Schaltungsteils der Waage auf der Basis im Wesentlichen verhindert, da weitergehende elektrische Verbindungen zu den Elektroden der Standfläche notwendig sind. Da diese Verbindungen grundsätzlich von einer als „haarfein” bekannten Art sind, wird die Schwierigkeit durch die haarfeinen Abmessungen der Verbindung erzeugt.
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Die Erfindung basiert auf der Feststellung, dass es, im Gegensatz zur Lehre der
EP 1 371 954 , möglich ist, Änderungen der Kapazität in der Umgebung der Elektrode durch Erhöhen der kapazitiven Sensibilität der Elektrode zu erfassen, selbst wenn diese an der Basis anstatt an der Standfläche befestigt ist. Da das Signal zwangsläufig durch die größere Entfernung zwischen der Elektrode und dem Fremdkörper, der die Kapazität in der Umgebung der Elektrode stört, gedämpft wird, ist bevorzugt vorgesehen, eine Markierung an der Stelle der Standfläche anzubringen, die sich direkt oberhalb der Elektrode befindet, um die Stelle zu identifizieren, an der der „Störungs-”Effekt erzeugt werden muss, um sicherzustellen, dass die Änderung der Kapazität wirklich von der Elektrode erfasst wird, so dass die gewünschte Funktion der Waage aktiviert wird.
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Das technische Problem, das auftritt und das von der Erfindung gelöst wird, ist daher dasjenige, eine verbesserte Personenwaage bereitzustellen, die strukturell ausgelegt ist, alle im Bezug auf den zitierten Stand der Technik genannte Nachteile zu beseitigen.
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Dieses Problem wird gemäß der Erfindung durch eine Wiegevorrichtung gelöst, die gemäß den beigefügten Ansprüchen hergestellt wurde.
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Die Merkmale und Vorteile der Erfindung werden von der nachfolgenden detaillierten Beschreibung einiger bevorzugter Ausführungsbeispiele derselben deutlich, die zum Zwecke der Orientierung und in einer nicht limitierenden Weise mit Bezug auf die angehängten Zeichnungen erläutert werden, wobei:
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1 eine Draufsicht von oben auf die Waage gemäß der Erfindung ist;
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2 eine schematische Schnittansicht entlang der Linie II-II der Waage aus 1 ist;
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3 bis 6 Schnittansichten gemäß 2 von vier anderen, abweichenden Ausführungsformen der Waage gemäß dieser Erfindung sind.
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In den Figuren bezeichnet die Nummer 1 eine Personenwaage als Ganzes, die gemäß der Erfindung hergestellt wurde, enthaltend eine Basis 2 und eine Standfläche 3 für einen zu wiegenden Körper. Sowohl die Basis 2 als auch die Standfläche 3 sind bevorzugt aus einem Material hergestellt, das nicht elektrisch leitfähig ist.
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Eine Wiegeeinheit, die als Ganzes mit 4 bezeichnet ist, ist zwischen der Basis 2 und der Standfläche 3 eingeschoben. Die Wiegeeinheit 4 umfasst eine Kraftmessdose 5, deren gegenüberliegende Enden durch eine Halterung 6 und Schrauben 7 an den jeweiligen Enden der Basisplatte und der Standfläche befestigt sind.
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Die Wiegeeinheit 4 umfasst ebenso eine elektronische Steuerung 8, die mit der Kraftmessdose 5 verbunden ist, um das Signal zu verarbeiten, das von der Kraftmessdose im Zusammenhang mit der Deformation der Dose, die von dem auf der Standfläche platzierten Körper herrührt, ausgegeben wird, und ein Display 9 zum Anzeigen des Wertes aus der resultierenden Messung.
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Ein kapazitiver Näherungsschalter 10 ist mit der Wiegeeinheit 4, und insbesondere mit der Steuerung 8, zum betriebsbedingten Steuern von zumindest einer Funktion der Einheit durch die schematisch mit 10a angezeigte elektrische Verbindung verbunden. Bevorzugt ist die Funktion, die gesteuert wird, die Funktion des Aktivierens (Einschaltens) und Inaktivierens (Ausschaltens) der Waage 1, um diese zu inaktivieren, wenn sie nicht in Gebrauch ist. In der Praxis kann der Schalter 10 dazu verwendet werden, lediglich die Aktivierungsfunktion der Waage zu steuern, da deren Inaktivierung entweder durch eine Zeitsteuerungseinheit in der Steuerung 8 oder durch eine Steuerungseinheit gesteuert werden kann, die empfindlich ist auf eine plötzliche Abnahme des auf der Standfläche 3 detektierten Gewichts aufgrund der Tatsache, dass eine Person von der Waage heruntergestiegen ist.
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Der Näherungsschalter 10 hat eine bevorzugt in eine Oberfläche des Schalters eingebundene Elektrode 12, die nach dem Zusammenbau in Richtung der Standfläche 3 zeigt. Der Näherungsschalter ist ausgelegt, die Kapazität in der Umgebung rund um die Elektrode zu überwachen.
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Es ist für die Waage vorgesehen, eine Vielzahl von Schaltern und/oder eine Vielzahl von Elektroden einzubauen, um verschiedene Funktionen der Waage zu steuern. Der Näherungsschalter 10 und die Elektrode 12 sind auf der Basis 2 montiert, sind strukturell von der Standfläche 3 getrennt und sind von selbigem beabstandet angebracht.
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Eine Markierung 12 ist auf der Standfläche 3 an einem Punkt angebracht, der der Position der Elektrode 12 (oder von jeder Elektrode, wenn eine Vielzahl von diesen vorgesehen ist) entspricht, um die Position der darunterliegenden Elektrode zu erkennen und dem Benutzer die Position der Elektrode 12 anzuzeigen, falls diese nicht durch die Standfläche 3 sichtbar ist.
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In dem Beispiel in 2 ist die Elektrode 12 zusammen mit dem Näherungsschalter an einer die Basis 2 umgebenden Rippenanordnung 13 derart angebracht, dass diese gut gegen Belastungen, versehentlichen Kontakt mit Fremdkörpern und Spritzwasser geschützt ist. Alternativ kann der Einbau an dem unteren flachen Bereich 14 der Basis 2 erfolgen (3).
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In dem Beispiel von 4 ist die Elektrode 12 an einem Fortsatz angebracht, der von der Basis 2 in Richtung der Standfläche 3 ansteigt und der in diesem Fall durch die Halterung 6 gebildet ist, über die die Kraftmessdose 5 an der Basis befestigt ist. Es ist auch möglich, dass der Fortsatz 12 gesondert an der Basis 2 ausgebildet ist.
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In einer bevorzugten Variante der Erfindung sind der Schalter 10 und die Elektrode 12 auf einer Leiterplatte 15 angebracht, welche die elektronischen Komponenten der Steuerung 8 und/oder des Displays 9 aufnimmt. Dies ergibt eine weitere vorteilhafte Einsparung in Form einer radikalen Vereinfachung des mechanischen und elektronischen Aufbaus der Waage 1, mit den augenscheinlichen praktischen und ökonomischen Vorteilen und dem daraus resultierenden größeren Vermögen, Defekte zu vermeiden.
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In einer finalen Variante der Erfindung (6) ist die Basis 2 an der Standfläche 3 befestigt und aufgehängt und die Waage sitzt mit den Kraftmessdosen 5 auf dem Boden auf. Auch in diesem Fall sind der Schalter 10 und die dazugehörende Elektrode 12 an der Basis 2 befestigt.
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Die Waage gemäß der Erfindung arbeitet in folgender Weise. Bezüglich der Elektrik bildet der Näherungsschalter 10 einen offenen Kreis und daher verbraucht oder dissipiert diese keine elektrische Energie. Sobald sich jedoch ein Fremdkörper, wie ein Teil eines Körpers eines Benutzers (zum Beispiel ein Fuß), der Elektrode 12 nähert, entsteht eine Störung der Kapazität des umgebenden Dielektrikums, was von der Elektrode 12 detektiert und in dem Schalter 10 und/oder der Steuerung 8 gemessen wird. Als eine Folge werden das Wiegesystem der Waage und das dazugehörige Display angeschaltet. Die Waage kann derart eingerichtet sein, dass diese ausgeschaltet werden kann durch einen einstellbaren Zeitschalter oder als eine Folge von einer plötzlichen Abnahme der auf der Standfläche 3 detektierten Last aufgrund eines Hinabsteigens des Benutzers von der Standfläche, was durch die Steuerung 8 als ein Signal zum Ausschalten der Waage angesehen wird.
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Daher löst die Erfindung das vorher genannte Problem und bietet zahlreiche Vorteile im Vergleich zum Stand der Technik, unter anderem einen größeren Schutz des kapazitiven Schalters und der dazugehörigen Elektrode und von dessen elektronischen Verbindungsteilen. Weiterhin macht die Möglichkeit, den Schalter und/oder dessen Elektrode direkt auf der Leiterplatte der Steuerung 8 zu montieren, den Aufbau der Waage noch einfacher, sicherer und weniger fehleranfällig.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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