DE2363601A1 - Digitale gewichtsmessvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine digitale Gewxchtsmeßvorrxchtung und bezieht sich, insbesondere auf eine digitale Personenoder Gesundheitswaage.

Eine bekannte Personenwaage weist eine drehbare Scheibe auf, die entsprechend dem gemessenen Gewicht verdreht wird. Diese Scheibe ist mit Digitalcoden versehen, die mittels einer Bürste o.dgl. abgelesen bzw. abgegriffen werden, um den Analogausschlag der Scheibe in Digitalsignale umzuwandeln. Diese Digitalsignale werden durch einen entsprechenden Zähler gezählt und dann auf einer z.B. durch Leuchtröhren gebildeten Ziffernanzeigevorrichtung wiedergegeben. Bei der Digital-Personenwaage ist daher die Ablesung des angezeigten Gewichts einfacher als bei einer Waage mit Analog-

409829/0696

anzeige. Außerdem können dabei individuelle Ablesefehler besser verhindert werden. Da bei der digital anzeigenden Meßvorrichtung die Anzeigevorrichtung außerdem in Jeder beliebigen, ein leichtes Ablesen gewährleistenden Position angeordnet werden kann, können die fehlerhaften Ablesungen des angezeigten Gewichts gegenüber der herkömmlichen Personenwaage weitgehend vermindert werden, bei welcher das Gewicht auf der Plattform angezeigt wird^ , auf welcher die zu wiegende Person steht.

Da jedoch bei den herkömmlichen Personenwaagen der vorgenannten Konstruktion die Bürste auf der in der Plattform der Waage angeordneten drehbaren Scheibe - schleift und da zudem auch die zur Yerbindung der Drehscheibe mit einer Stromquelle dienenden Bürsten auf der. Scheibe schleifen § muß eine Anzahl von Schleifbürste^, verwendet werden, wodurch Reibung und Verschleiß der Drehscheibe sowie- der Bürsten zunehmen, mit dem Ergebnis ₉ daß sien deae* Kontaktwiderstand swischen den Bürsten und dep DrelasoSieib© im Betriebsverlauf erhöht ο Da weiterhin die bekannt© Personenwaage so ausgelegt ist j, daß sich die Drehscheibe dreht _s Ms eine Position erreicht ist, in weleS&er die Eraft ein©2> iss eier Waage vorge«- sehsnen Feder und das zu messende Kösjpe^gewieht einander ausgleichen, tritt infolge des Trägheitsmoments eine Pen·» deibewegung um den Glei©hgei»jielitspi2Ekt: feerom auf ₉ wobei es längere Zeit dauert^ bis dl® Seh©i"b© "sehließlicli Eisae

Bar Erfindung liegt damit öi© Aufgab© snigTOad,@₉ eia© digitale ©©wichtsmeßvorrielrtaig und tnebesondere ein© Persoagmwaag© au schaffen, bei weleher di® Zahl ä@s verwendeten Bürsten ist _s so da

amsgese&isilteis if erden k©

Diese verbesserte Digitalwaage soll dabei das gemessene Gewicht schnell und ohne Pendeln anzeigen können·

Außerdem soll diese verbesserte Digitalwaage ein leichteres Ablesen der Anzeigeziffern als bei den bekannten Waagen dieser Art gewährleisten.

Diese Aufgabe wird bei einer digitalen Gewichtsmeßvorrichtung, insbesondere Personenwaage, bei welcher das Gewicht eines zu wiegenden Körpers digital angezeigt wird, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sie eine Anzahl von Anzeigeeinrichtungen zur Wiedergabe von Ziffern in mehreren Größenordnungen, d.h. in mehreren Dezimalstellen, eine feststehende Scheibe, eine Anzahl von konzentrischen Seihen "von Ziffernsegmenten, deren Zahl der Zahl der Dezimalstellen entspricht und die an der feststehenden Scheibe angeordnet sind, ein sich entsprechend dem Gewicht des zu wiegenden Körpers verdrehendes, drehbares Glied, mehrere am drehbaren Glied montierte, mit den Ziffernsegmentreihen zusammenwirkende Bürsten, an die Ziffemsegmente der Reihen angeschlossene Matrixschaltungen zur Umwandlung von EingangsSignalen in Anzeigesignale und Mittel zur Anlegung der Anzeigesignale an die Anzeigeeinrichtungen aufweist.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung ist ein Dauermagnet am drehbaren Glied montiert, während zahlreiche magnetische Elemente, die jeweils ein bestimmtes Stück voneinander entfernt sind, konzentrisch zu den konzentrischen Reihen von Ziffernsegmenten an der feststehenden Scheibe befestigt sind, so daß sie mit dem Dauermagneten zusammenwirken. Bei dieser Anordnung wird das drehbare Glied schnell und pendelfrei zum Stillstand gebracht, wodurch die Meßzeit verkürzt wird.

409829/0696

Ik folgernden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigenj

JTig;. Ί ein Schaltbild eines wesentlichen Abschnitts einer Bigitalwaage mit Merkmalen nach der Erfindung und

Fig. 2 eine Aufsicht auf einen Teil der feststehenden Scheibe gemäß Fig. 1.

Die in der Zeichnung dargestellte, bevorzugte Ausführungsform der Personenwaage gemäß der Erfindung weist eine am nicht dargestellten Gehäuse der Personenwaage montierte, kreisförmige, feststehende Scheibe 1 sowie mehrere - bei der dargestellten Ausführungsform drei - konzentrische Reihen von Ziffernsegmenten auf. Um den Umfang der feststehenden Scheibe 1 sind zahlreiche magnetische Elemente mit einem vorbestimmten Abstand voneinander angeordnet. Ein stabförmiges, elektrisch leitfähiges, drehbares Glied 4 ist auf einer drehbaren Welle J über die feststehende Scheibe 1 hinweg verdrehbar gelagert, wobei am Außenende des drehbaren Glieds 4 ein den magnetischen Elementen 2 gegenüberliegender Dauermagnet 5 befestigt ist. Außerdem trägt das drehbare Glied 4 drei mit den drei Seihen von Ziffernsegmenten zusammenwirkende Bürsten 6, 7 "and 8. Obgleich in der Zeichnung nicht dargestellt, ist der Welle eine Vorbelastungsfeder zugeordnet« Mit den geweiligen, in Fig. 1 nicht dargestellten Ziffernsegmenten verbundene Zuleitungen 20 verlaufen zwischen der Kückseite der Scheibe 1 und Matrixschaltungen 9 und 10 zur Durchführung der Umwandlung der Segmentsignale sowie der Anode einer Anzeigeröhre 11. Die Ausgänge der Matrixschsltungen 9 und 10 sind mit den Anoden von Anzeigeröhren 12 bzw» 13 verbunden. Hierbei ist zu beachten, daß Je eine Matrixschal-

A09829/0696

tung für die 10 Segmente entsprechend den Ziffernsegmenten O bis 9 auf der feststehenden Scheibe 1 vorgesehen ist. Wenn jede Anzeigeröhre 12 und 13 mit Elektroden aus sieben Segmenten, die in Form einer Ziffer "8" angeordnet sind, versehen ist, sind für jede Matrixschaltung 9 und 10 sieben Ausgangsleitungen vorgesehen, so daß die Anzeigeröhren 12 und 13 die'den gewählten Ziffernsegmenten entsprechenden Ziffern darzustellen vermögen. Da die mit der Bürste 7 zusammenwirkenden Ziffernsegmente auf der feststehenden Scheibe 1 nur die beiden Werte 0 und 0,5 anzuzeigen brauchen, braucht für sie keine Matrixschaltung vorgesehen zu sein.

Die Kathodenfäden der Anzeigeröhren 11, 12 und 13 sind über einen Schalter 15 niit einer Stromquelle 14- in Reihe geschaltet, während die Steuerelektroden der Anzeigeröhren gemeinsam mit dem einen Pol einer Stromquelle 16 verbunden sind, welcher auch an die drehbare Welle 3 angeschlossen ist, um an die Anoden der Anzeigeröhren 11, 12 und 13 über die Bürsten 6 und 7» cLie Ziffernsegmente und die Matrixschaltungen 9 und 10 eine Betriebsspannung anzulegen. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Steuerelektroden der Anzeigeröhren 11 und 12 an deren Anoden angeschlossen, um eine gemeinsame Segmentelektrode für die Dezimalstellen-Elektrode der Anzeigeröhre 11 und die Elektrode der Anzeigeröhre 11, welche den Wert 0,5 anzeigt, anzusteuern.

Fig. 2 veranschaulicht die Einzelheiten von drei Reihen von Ziffernsegmenten auf der feststehenden Scheibe 1 nebst deren Zuleitungen. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die in Radialrichtung innerste Reihe 17 der Ziffernsegmente auf der Scheibe 1 in zehn Segmente von 0 bis 9 unterteilt, die mit getrennten Zuleitungen 20 verbunden sind. Radial auswärts von der Reihe 17 ist eine Ziffern-

409829/0696

segmentreihe 18 mit 100 Segmenten vorgesehen, die dadurch gebildet sind, daß jedes der Segmente 0 bis 9 der Reihe in zehn Unterabschnitte unterteilt ist. Die unterteilten Segmente der Reihe 18 sind ebenfalls mit jeweils getrennten Zuleitungen 20 versehen. Die den jeweiligen Ziffernsegmenten zugeordneten Ziffern sind willkürlich gewählt. Wie erwähnt, s'ind die Zuleitungen 20 der Segmentreihen 17 und 18 mit den Matrxxschaltungen 9 bzw. 10 verbunden, während ineinander geschachtelt einander gegenüberstehende Elektroden der Segmentgruppe 19 mit den Anoden der Anzeigeröhre 11 verbunden sind. Die Bürsten 6, 7 und 8 schleifen auf den Segmentreihen 17» 18 bzw. 19· Wenn im Betrieb der Vorrichtung eine zu wiegende Person die nicht dargestellte Plattform der Personenwaage betritt, wird die Welle 3 unter dem Körpergewicht gegen die Vorbelastungskraft der Feder verdreht. Infolgedessen verdreht sich auch das drehbare Glied 4 zusammen mit den Eürsten 6, 7 und 8, so daß diese die Segmentreihen 17 _s 18 bzw. 19 abgreifen und bestimmte Segmente wählen. Gleichzeitig wird der Schalter 15 durch das Körpergewicht geschlossen. Infolge der magnetischen Anziehung zwischen dem Dauermagneten 5 und den magnetischen Elementen 2 wird das drehbare Glied 4- schnell und pendelfrei zum Stillstand gebracht. Der Dauermagnet 5 und die magnetischen Elemente 2 sind in der V/eise miteinander zusammenwirkend angeordnet, daß die Bürsten 6, 7 und 8 nicht auf die Grenzlinien ztirisehen benachbarten Segmenten der Segmentreihen 17» 18 und 19 zu stehen kommen. Durch das Schließen des Schalters 15 werden die Kathoden der Anzeigeröhren von der Stromquelle 14- aus an Spannung gelegt, so daß sie Elektronen emittieren. Außerdem wird die Spannung von der Stromquelle 16 den Matrixschaltungen 9 und 10 entsprechend dem Körpergewicht über zwei durch die Bürsten 6 und 8 gewählte Ziffernsegmente aufgeprägt, wodurch die entsprechenden Anodensegpente der Anzeigeröhren 12 und

409829/0896

15 erregt werden, Gleichzeitig wird die Spannung über eines der Ziffernsegmente, welches durch die Bürste ? gewählt wurde, an ein entsprechendes Anodensegment der Anzeigeröhre angelegt.

Auf diese Weise kann das Körpergewicht durch Auswahl Je eines Zifferns"egments der drei Segmentreihen durch die Bürsten 6, 7 und 8 und durch Anzeige des den gewählten Ziffernsegmenten entsprechenden Werts an den Anzeigeröhren 11, 12 und 1j festgestellt werden. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel dient die Reihe 17 zur Anzeige von Ziffern der Zehnergrößenordnung, während die Reihe 18 für die Ziffern der Einergrößenordnung vorgesehen ist. Die Ziffernsegmentreihe 18 zeigt Jeweils 0,5 oder 0,0 an. Beispielsweise kann hierbei ein Körpergewicht von 50,0 oder 50,5 kg angezeigt werden.

Obgleich bei der dargestellten Ausführungsform Leucht-Anzeigeröhren mit Anodensegmenten, die in Form, einer Ziffer "8" angeordnet sind, verwendet werden, können selbstverständlich auch andere Arten von Anzeigeröhren Verwendung finden.

Die Zahl der Ziffernsegmentreihen kann auf vier, fünf oder noch mehr erhöht werden. In solchen !fällen wird die Zahl der mit den Ziffernsegmentreihen zusammenwirkenden Bürsten ebenfalls erhöht, um eine verbesserte Feinanzeige des Gewichts zu gewährleisten.

Wie erwähnt, wird mit der Erfindung somit eine neuartige Digitalwaage geschaffen, die für die Anzeige von η Ziffernstellen nur η Bürsten benötigt. Infolgedessen kann die Zahl der Bürsten im Vergleich zu einer bekannten Digitalwaage reduziert werden, bei welcher Bürsten und Kontaktsegmente

AO 9 829/069 6

sur Stromzufuhr zur Waage erforderlich sind. Aus diesem Grund können der Verschleiß der Bürsten und der feststehenden Scheibe sowie die dadurch verursachten Störungen und Schwierigkeiten weitgehend vermindert werden. Außerdem wirken der vom drehbaren Glied getragene Dauermagnet und die am Umfang der feststehenden Scheibe montierten magnetischen Elemente in der Weise miteinander zusammen, daß sie den drehbaren Arm schnell und pendelfrei zum Stillstand bringen«, wodurch die für die Gewichtsmessung erforderliche Zeitspanne verkürzt wird«

409829/0696

Claims (3)

1. Patentansp ruche

   Digitale Gewichtsmeßvorrichtung, insbesondere Personenwaage, bei welcher das Gewicht eines zu wiegenden Körpers digital angezeigt wird, dadurch gekennz eich — net, daß 'sie eine Anzahl von Anzeigeeinrichtungen (11, 12, 13) zuv Wiedergabe von Ziffern in mehreren Größen« Ordnungen, d.h. in mehreren Dezimalstellen, eine feststehende Scheibe (1), eine Anzahl von konzentrischen Reihen (17, 18, 19) von Ziffernsegmenten, deren Zahl der Zahl der Dezimalstellen entspricht und die an der feststehenden y Scheibe angeordnet sind, ein sich entsprechend dem Gewicht des zu wiegenden Körpers verdrehendes, drehbares Glied (A-), mehrere am drehbaren Glied montierte, mit den Ziffernsegmentreihen zusammenwirkende Bürsten (6, 7» 8), an die Ziffernsegmente der Reihen angeschlossene Matrixschaltungen (9, 10) zur Umwandlung von Eingangssignalen in Anzeigesignale und Mittel (z.B. 20) zur Anlegung der Anzeigesignale an die Anzeigeeinrichtungen aufweist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die feststehende Scheibe die Form einer kreisförmigen Scheibe besitzt, daß am drehbaren Glied ein Dauermagnet angebracht ist und daß am Umfang der kreisförmigen Scheibe eine Vielzahl von magnetischen Elementen angebracht ist, die mit dem Dauermagneten zusammenwirken.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß jede Anzeigeeinrichtung eine fluoreszente Anzeigeröhre mit einer Anodenelektrode in Form einer Anzahl von Anodensegmenten aufweist, die in Form einer Ziffer "8" angeordnet sind, und daß die Matrixschaltungen die Eingangssignale in Anzeigesignale zur se-

   409829/0696

   lektiven Erregung der Anodensegmente umwandeln.

   4«, Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet j daß drei Reihen von Digitalζiffernsegmenten vorgesehen sind, von denen die erste Reihe "in zehn Segmente entsprechend den Ziffern O bis 9 unterteilt ist, die zweite Reihe kammartig ineinander geschachtelte, einander gegenüberliegende Elektroden zur Wiedergabe der Werte von 0 und 0,5 aufweist und die dritte Reihe aus zehn Abschnitten besteht, die jeweils in zehn Segmente entsprechend den Ziffern O bis 9 unterteilt sind, und daß die Segmente der ersten und der dritten Reihe über die Matrixschaltungen mit der ersten bzw. der dritten Anzeigeröhre verbunden sind, während die Elektroden der dritten Seihe unmittelbar an die zweite fluoreszente Anzeigeröhre angeschlossen sind.

   D696