DE2707083C2 - Personenwaage - Google Patents

Description

eine maximale Nutzung des Lichtflusses für die Anzeige vorsehen, indem die Lichteintritte der plattenförmigen Lichtleiter, die sehr preisgünstig gefertigt und mit nur sehr geringen Lichtverlusten ausgebildet werden können, die funktionsmäßig mögliche Breite, nämlich die eines Kodeschrittes, der seinerseits mit einem Magnetraststift übereinstimmt, erhalten können. Diese relativ große Abmessung des Lichteintritts in Richtung der Kodebewegung wiederum erlaubt, die Abmessungen dazu klein zu halten, so daß die Platten übcreinandergestapell angeordnet werden können, was die Montage erheblich erleichtert, ohne daß Platzprobleme insbesondere hinsichtlich der Bauhöhe der Personenwaage auftreten.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und/oder Weiterbildungen des Gegenstandes der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert, wobei die Bedeutung von deren Merkmalen sich aus der nachfolgenden Erläuterung von Ausführungsbeispielen ergibt. Dabei sei darauf hingewiesen, daß plattenförmige Lichtleiter umfassende optische 7-Segmente-Anzeigen an sich bekannt sind, nämlich aus der DE-OS 25 28 574 doch müssen bei dieser jedem Segment eigene Lichtquellen zugeordnet werden.

F i g. 1 zeigt weitgehend schematisiert eine Draufsicht auf eine Waage gemäß der Erfindung bei abgenommener Wägeplattform,

F i g. 2 ist ein Schnitt nach Linie 2-2 der F i g. 1,

F i g. 3 ist ein Schnitt nach Linie 3-3 der F i g. 1,

Fig.4 zeigt einen Radialschnitt durch eine bewegliche Baugruppe in gegenüber Fig. 1—3 abgewandelter Ausfuhrung,

F i g. 5 ist eine Teildraufsicht in Richtung von Pfeil 5 in F i g. 4 auf die Baugruppe nach F i g. 4,

F i g. 6 zeigt perspektivisch einen Ausschnitt aus dem bei Fig.4 und 5 verwendeten Sperrstück, bzw. einen Ausschnitt im Bereich VI der F i g. 5,

F i g. 7 und 8 stellen in teilweise geschnittener Seitenansicht bzw. in Draufsicht in Richtung des Pfeiles 8 aus F i g. 7 eine dritte Ausführungsform für die bewegliche Baugruppe dar,

F i g. 9 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht auf eine vierte Ausführungsform einer beweglichen Baugruppe,

Fig. 10 zeigt in Seitenansicht, teilweise geschnitten, eine fünfte Ausführungsform einer beweglichen Baugruppe,

F i g. 11 ist eine Draufsicht in Richtung des Pfeiles 11 in F i g. 10 auf einem Umfangsausschnitt der Baugruppe,

Fig. 12 stellt perspektivisch das in der fünften Ausführungsform verwendete Druckstück dar,

Fig. 13 zeigt perspektivisch einen Ausschnitt am Umfang einer beweglichen Baugruppe in einer sechsten Ausführungsform,

Fig. 14 zeigt eine stark schematisierte und teilweise geschnittene Seitenansicht durch die beweglichen Teile einer Waage,

Fig. 15 stellt einen Querschnitt der Fig. 14 nach Linie 15-15 dar,

Fig. 16 ist ein Teilschnitt nach Linie 16-16 der Fig. 14,

F i g. 17 bis 20 zeigen Einzelheiten des Magnetrastgesperres mit für die Funktion wesentlichen Abmessungen,

Fig.21 und 22 zeigen in Draufsicht bzw. im Radialschnitt eine zweite Ausführungsform des Rastgesperres,

Fig. 23 und 24 stellen analog Fig.21 bzw. 22 ein drittes Rastgesperredar,

Fig. 25 und 26 zeigen analog Fig. 21 bzw. 22 eine vierte Ausführungsform eines Rastgesperres,

Fig. 27 und 28 zeigen analog Fig. 21 bzw. 22 eine ^r) fünfte Ausführungsform eines Magnetrastgesperres,

Fig. 29 und 30 zeigen analog Fig. 21 bzw. 22 eine sechste Ausführungsform eines Magnetrastgesperres,

Fig. 31 und 32 zeigen im Schnitt bzw. in Draufsichi ein siebentes Ausführungsbeispiel des Rastgesperres,
κι Fig. 33 und 34 stellen Abwandlungen der Rastge· sperre gemäß der F.rfindung dar,

F i g. 35 zeigt ein Plattenelement eines ersten Typs ir Perspektive,

F i g. 36 stellt eine Draufsicht auf ein Plattenelemenl zweiten Typs dar.

F i g. 37 ist eine perspektivische Darstellung eines kompletten Plattenstapels mit einem Kodeausschniti und einer Lichtquelle,

F i g. 38 und 39 zeigen in Frontansicht bzw. Draufsichi eine erste Ausführungsform einer mehrstelligen Anzei ge,

Fig.40 und 41 stellen in Draufsicht zwei Plattende· mente aus der Anordnung nach F i g. 38 und 39 dar,

Fig.40 und 41a sind zu den Fig.40 bzw. 41 analoge Darstellungen von zwei entsprechenden Plattenelemen ten aus

F i g. 42 und 43, die eine zweite Ausführungsforrr einer mehrstelligen Anzeige in zu Fi g. 38 bzw. 3? analoger Darstellung zeigen,

Fig. 44 zeigt eine Weiterbildung des Plattenelement! nach F i g. 35,

F i g. 45 ist eine Teildarstellung des Plattenelement! nach F i g. 44 in abgewandelter Ausführung,

F i g. 46 bis 48 zeigen in Draufsicht, Seitenansicht bzw Frontansicht ein kombiniertes Plattenelement zu: Anzeige einer bestimmten Ziffer,

Fig.49 stellt ein Plattenelement mit integrierte! Komma-Anzeige dar,

F i g. 50 bis 52 zeigen im Schnitt senkrecht zui Lichtflutrichtung die Lichtaustritte bei abgewandelter Ausführungsformen der Plattenelemente,

F i g. 53 zeigt einen Längsschnitt durch eine Waage ähnlich Fig. 2, jedoch in größerem Maßstab unc teilweise weggebrochen,
Fig. 54 ist ein Schnitt nach Linie 54-54 der F i g. 53,

F i g. 55 zeigt stark schematisiert einen Teil einei alternativen Waagenbauart in Draufsicht,

F i g. 56 ist ein Schnitt nach Linie 56-56 aus F i g. 55,

F i g. 57 ist ein Schnitt nach Linie 57-57 der F i g. 56,
Fig. 58 ist ein Schnitt nach Linie 58-58 der F i g. 56,

F i g. 59 und 60 stellen in Seitenansicht bzw. in Axialschnitt eine erste Lichtquellenanordnung dar,

Fig. 61 zeigt analog Fig.60 ein abgewandelte: Ausführungsbeispiel für das Ende des Lichtwandlers au: Fig.59,60,

F i g. 62 und 63 zeigen in zu F i g. 59 bzw. 60 analoge Darstellung eine weitere Lichtquellenanordnung,

F i g. 64 stellt eine Abwandlung des Lichtaustrittsen des aus F i g. 62 dar,

M> Fig. 65 und 66 zeigen analog zu F i g. 59 bzw. 60 eini vierte Lichtquellenanordnung mit anderer Lichtquelle,

Fig.67 und 68 sind zu Fig.65 bzw. 66 analog« Teildarstellungen eines abgewandelten Lichteintrittsen des,

f.'. F i g. 69 zeigt analog zu F i g. 59 das Lichteintrittsendi einer fünften Lichtquellenanordnung,

Fig.70 und 71 zeigen im Schnitt nach Linien 70-71 bzw. 71-71 eine Lichtquellenanordnung für das Anwen

diingsbeispicl nach F i g. 42,43 und

l'ig. 72 zeigt im Teilschnitt perspektivisch eine Maske für die Platten nach F^: i g. 44 oder 45.

Die Waage nach Fig. I, 2 und 3 umfaßt eine Wägcplattform 100 mit schalenartig an den Seiten heruntergewinkelten Seitenplatten 102, die teleskopartig über die von einem Fußteil 104 hochgezogenen SciU'Mwändc 106 greifen. Mit der Plattform sind vier nach unten ragende Ständer 108 verbunden, die mittels Schneidenlagern 110 an Hebeln 152 angreifen. Die Hebel 112 können um Lagerpunktc (Schneidenlager 114) kippen und deformieren dabei die Rückstellfeder 116, bis die Plattform, die Hebelanordnung und die Feder wieder eine stabile Gleichgewichtslage einnehmen.

Die Auslenkungen der Hebel 112 werden miteinander gekoppelt, so daß sie gemeinsam auf die Feder wirken können. Zu diesem Zweck ist eine Traverse 118 etwa parallel zur Standfläche 120 des Fußteils 104 vorgesehen, die gelenkig mit beiden Hebeln bei 122 bzw. 124 verbunden ist. An einer aus der Traverse 118 herausgebogenen Nase 126 ist die Feder 116 eingehangen. Ihr anderes Ende ist mit einem Justierknopf in noch zu beschreibender Weise gekoppelt.

Die parallel zur Waagenstandfläche erfolgenden Auslenkungen der Traverse 118 werden in eine Drehbewegung eines Ritzels 128 umgesetzt. Zu diesem Zweck ist eine Zahnstange 130 im Eingriff mit dem Ritzel 128 vorgesehen, die jedoch nicht starr mit der Traverse gekoppelt ist, sondern über zwei Druckfedern 132, 134. Die Druckfeder 132 greift einerseits an der Zahnstange 130, andererseits an einem Auge 136 an, das ebenso wie ein Auge 138 aus der Traverse 118 herausgebogen ist. Die Druckfeder 134 ist ebenfalls zwischen der Zahnstange 130 und dem Auge 138 eingespannt. In dem Auge ist eine Führungsstange 140, auf der die Zahnstange sitzt, gelagert.

Die insoweit beschriebene Konstruktion benutzt man auch, zumindest in äquivalenter Form, bei konventionellen, analog anzeigenden Waagen, insbesondere Badezimmerwaagen. An die Steile der sonst drehfest mit dem Ritzel gekuppelten Skalenscheibe tritt jedoch nun der nachfolgend beschriebene Aufbau:

Das Ritzel 128 ist auf eine sorgfältig gelagerte Hauptwelle 148 aufgekeilt. Deren Lageranordnung umfaßt ein Radial/Axial-Kugellager 150 nahe dem oberen Hauptwellenende und ein Radialgleitlager 152 dicht unterhalb des Ritzels 128. Es versteht sich, daß die Traverse 118 einen langlochähnlichen Ausschnitt aufweist, durch den hindurch die Welle in das Lager ragt. Oberhalb des Lagers 150 sitzt drehfest auf der Hauptwelle 148 ein Teller 154, von dessen Umfang koaxial zur Achse der Hauptwelle 148 zylindermantelartig ein Sperrstück 156 und ein Kodestreifen 158 frei nach unten ragen.

Das Gleitlager 152 ist in den Boden des Fußteiles 104 eingesetzt, während das Lager 150 in einem Support 160 angeordnet ist, der Formschlüssig mit dem Fußteil 104 ausgefluchtet ist wie bei 162 angedeutet

Das Sperrstück ist hier ein Weicheisen-Blechstreifen, der von einer Vorratsrolle abgelängt wurde und mittels einer Spannklammer 164 auf den achsparallelen Flansch 166 des Tellers 154 aufgezogen ist. Dem Weicheisen-Sperrstück ist ein Permauentmagnetkreis 168 zugeordnet, der mit zwei Polstücken auf das Sperrstück so abgestimmt und ausgerichtet ist, daß die Baugruppe aus Hauptwelle 148, Teller 154, Sperrstück 156 und Kodestreifen 158 jeweils inkrementweise von dem Magnetkreis in Vorzugslagen kraftschlüssig arretiert wird Da erfindungsgemäß die Anpassung von Magnetkraft und Charakteristik der Federn 132, 134 erforderlich ist. diese Bauteile mit nicht unbeträchtlichen Toleranzen behaftet sein werden, kann man die Federkraft und/oder die Magnetkraft innerhalb gewisser Grenzen einstellbar machen. Für die Federn ist dies dem Fachmann geläufig; für den Magnetkreis kann man durch Versetzen des Magneten den kraftbestimmenden

ίο Luftspalt verändern. Die Mittel zum Versetzen des Magneten in Radialrichtung bezüglich der Achse von Welle 148 sind hier ebensowenig dargestellt wie die Mittel für eine eventuell notwendige Umfangsversetzung. In Axialrichtung braucht der Magnetkreis nicht justiert zu werden; er sitzt fest auf einem Sockel 170, der seinerseits formschlüssig im Boden des Fußteils 104 aufgenommen ist. An dem Sockel 170 ist noch eine Blattfeder 172, radial ausgerichtet, vorgesehen, die als Anschlag für eine Nase 174 oder dergleichen dient und

den Teller bei Überschwingungen und bei Erreichen des Vollastausschlages weich abfängt.

Innerhalb des vom Kodestreifen 158 umschriebenen zylindrischen Raumes ist eine Lichtquelle — hier eine Soffittenlampe 176 — mit einem parabolischen Reflek-

2Ί tor 178 angeordnet, deren im wesentlichen parallel zu dem durch die Symmetrieebene der Waage verlaufenden Radius des Kodestreifens 158 verlaufende Lichtstrahlen auf die Lichteintrittsfläche 180 eines aus transparentem Kunststoff gespritzten Lichtquer-Schnittswandlers 182 treffen und mittels dessen Verzweigungen 184 durch die öffnungen einer Maske 186 auf den Kodestreifen treffen. Der Kode auf dem Kodestreifen läßt das Licht entweder durchtreten, so daß es auf die Lichteintrittsflächen von flachen, ebenen Segmentanzeige-Lichtleitern 188 fällt, oder er schirmt die Lichteintrittsflächen gegen das Licht ab. Die Lichtleiter 188 weisen totalreflektierende Kanten 190 und ebenfalls totalreflektierende, das Licht um 90° aus der Piattenebene nach oben auf eine Anzeigeplatie 192 spiegelnde Prismenflächen 194 auf, wobei jeweils sieben übereinandergestapelte Lichtleiterplatten eine Ziffer bilden;die erste Stelle braucht nur zwischen »0« und »1« zu unterscheiden (Meßbereich 120 kp) und benötigt daher nur zwei Lichtleiterplatten !88.

Die Elemente Lichtleiterplatten 188, Maske 186, Lichtwandler 182, Reflektor 178 und Lampe 176 sind auf einem gemeinsamen Träger 1% vormontiert, der bei 198 im Boden des Fußteils 104 eingeklemmt ist und mittels einer Justierschraube 199 und einer Druckfeder 200 axial bezüglich der Hauptwelle 148 justierbar ist, d. h. auf die Höhenlage des Kodestreifens 158 einstellbar ist, derart, daß jeweils eine öffnung der Maske ausgefluchtet steht mit einem Kodeband, für je ein Segment je einer Ziffer.

Die Versorgungsspannung für die Glühlampe 176 wird vier handelsüblichen Monozellen 202 entnommen, die in einer von unten mittels eines abnehmbaren Deckels 204 zugänglichen, an das Fußteil 104 angeformten Kammer untergebracht sind. Die Zuleitung zu der Glühlampe erfolgt einerseits über Masse, andererseits über einen Schalter 206, der durch Belasten der Plattform 100 mit mindestens dem kleinsten anzuzeigenden Gewicht geschlossen wird, so daß die Glühlampe nur bei einem Wägevorgang die Monozellen belastet.

Die Zuleitungen sind hier nicht im einzelnen dargestellt; sie lassen sich vom Fachmann ohne weiteres vernünftig gestalten und unterbringen.
Da mithin die Lampe 176 im unbelasteten Zustand der

Waage nicht brennt, erfolgt auch keine Anzeige des Nullstands auf der Anzeigeplatte. Deshalb weist die Plattform 100 ein Sichtfenster 210 auf, durch das hindurch man auf den Teller 154 blickt. Dieser trägt einen Markierungsslrich 209, der — wenn die Kodeplatte in Nullstellung steht — mit einer ortsfesten Marke 211 fluchtet. Die Justierung erfolgt mittels des Stellknopfes 212, dessen Drehung die Vorspannung der Feder 116 verändert.

Der Kodestreifen 158 ist hier mittels des .Sperrstückes 156 festgeklemmt. Es versteht sich, daß die Kodes mit den öffnungen der Maske 186 und den Lichteintritten der Lichtleiter 188 ausgefluchtet stehen müssen immer dann, wenn das Rastgesperre die Drehung der Hauptwelle und aller mit ihr verbundenen Teile stoppt. Man kann daher entweder das Sperrstück bei der Vormontage der Baugruppe unmittelbar mit dem Kodestreifen ausfluchten oder aber den Magnetkreis in Umfangsrichtung verschieblich anordnen.

Alternativ zu der Anordnung für die Null-Tarierung, die hier gewählt ist, könnte man einen weiteren, zum Schalter 206 parallelliegenden Schalter vorsehen, der nur bei Betätigen des Knopfes 212 geschlossen ist.

Um auch die Glühlampe auswechseln zu können, kann man sie ebenfalls, ähnlich wie die Monozellen 202, von unten zugänglich machen oder aber auch in einem getrennten Lampengehäuse anordnen.

Schließlich ist, um die zu drehenden tragen Massen zu verringern, der Teller 154 — wie in Fig. 1 angedeutet — vorzugsweise auf wenige Speichen 214 mit Umfangsreif 216 reduziert.

Fig.4 bis 6 stellen eine abgewandelte Ausführungsform des beweglichen Kodeträgers dar. Die Hauptwelle 220 ist mit dem Kugellager-Innenring 222, einem Versteifungsflansch 224, Speichen 226 und dem Außenreif 228 einstückig im Spritzgußverfahren aus Zinkdruckgußlegierung oder auch aus Kunststoff gefertigt. Das transparente, durch Bedrucken oder Beschichten teilweise opak gemachte Kodeband 230 ist mittels des weichn'agnetischen Sperrstücks 232 auf den Aiißenreif aufgezogen. Das Sperrstück kann ein im Folgeprägeverfahren gefertigtes, abgelängtes Streifenstück sein; man kann aber auch einen einstückigen, elastischen Polymer mit eingelagerten magnetisierbaren Partikeln verwenden.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 7 und 8 ist auf die massive Hauptwelle 240 ein gestanzter und geprägter Leichtmetall-Teller 242 aufgebördelt. Am Tellerumfang sind einige — hier fünf — Stege 244 nicht umlegbar, sondern durch Sicken 246 versteift; ihre abwärts gekehrte Oberfläche dient als Positionieranschlag für das Kodeband 248, das auch hier mittels des weichmagnetischen Sperrstücks 260 festgespannt ist. Das Sperrstück ist ein schraubenlinienförmig gewundener Draht, dessen Enden nahe der Vollausschlag-Position angegebene Haken aufweisen, die einfach ineinandergehängt sind. Die Hauptwelle 240 kann aus einer Eisenlegierung gesintert oder kaltfließgepreßt sein oder auch von einem Kunststoffspritzteil gebildet werden.

Fig.9 stellt eine weitere Möglichkeit für die rationelle Fertigung des beweglichen Kodeträgers dar. Hier ist ein einstöckiges Kunststoffspritzteil vorgesehen, das Hauptwelle 260, Laufring 262, Teller 264 mit Versteigungsspeichen 266 und Kodeplatte 268 umfaßt. Verwendet man opakes Material, so kann man — wie dargestellt — die transparenten Bereiche des Kodes durch Aussparungen 270 bilden; alternativ kann man einen glasklaren Kunststoff verwenden und die opaken Bereiche aufdrucken oder in Form einer Folie aufziehen oder auch unter Druck und Hitze von einem Trägermaterial übertragen. Das Sperrstück ist hier ähnlich wie in Fig. 1—3 gestallet. Man kann aber auch, ^r> insbesondere wenn ohnehin ein Druckvorgang vorgesehen ist, das Sperrstück 272 aufdrucken oder von einem Trügermaterial zusammen mit den opaken Bereichen unter Druck und Hitze übertragen.

Fig. 10 bis 12 stellen eine Variante dar, bei der der

ι» Teller 280 und das Sperrstück 282 einstückig aus einem weichmagnetischen Blech gestanzt, geprägt bzw. gebogen und dann nochmals im Bereich der Aussparungen des Sperrstücks gestanzt sind. Das Kodeband 284 wird mittels eines Federringes 285 von innen an den das Sperrstück bildenden Umfangsflansch gepreßt. Da dieser Umfangsflansch nicht scharfkantig abgewinkelt werden kann, muß eine eindeutige axiale Positionierung für das Kodeband auf andere Weise bewirkt werden. Zu diesem Zweck weist der Teller 280 z. B. fünf sich radial auswärts verengende und bis in den Umfangsflansch reichende Aussparungen 288 auf, in die von unten Druckstücke 290 im erweiterten Bereich der Aussparungen eingesetzt werden. Die Druckstücke weisen eine Schwalbenschwanzführung 292 auf, die komplementär zur verengten Aussparung 288 bemessen ist, sowie eine radial auswärts ragende, an ihrer Unterseite eine Anlagefläche für das Kodeband bildende Nase 294. Die Abschrägungen 296 lassen Raum für den Biegeradius zwischen Teller 280 und Sperrstück 282. Ein Zapfen 298

JO greift jeweils durch eine komplementäre Ausnehmung 300 des Kodebandes, und eine innere Umfangsnut 302 positioniert den Federring 286. Die Drehstücke 290 sind vorzugsweise Kunststoffspritzteile.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 13 sind das

3> Kodeband und das Sperrstück einstückig ausgebildet, z. B. als Polyesterfolie 304 mit aufgedrucktem Kode und Sperrstück (Weicheisenpigment). Die Folie 304 weist Aussparungen 306 — z. B. sechs — auf, deren Form und Größe komplementär ist zu nicht umgebogenen

ίο Fingern 308 des Tellers 310, der seinerseits aus Leichtmetaüblech besteht. Die Finger 308 positionieren die Folie 304 axial und in Umfangsrichtung radial wird sie von außen mittels Spannring 312 an den Umfangsflansch 314 des Tellers 310 angepreßt.

Weitere Details des Rastgesperres werden nachstehend unter Bezugnahme auf Fig.34 erläutert. Dabei wird eine Personenwaage mit einem Vollausschlag bei 100 kp vorausgesetzt. Die Wägeplatte (nicht dargestellt) lenkt bei Belastung ein stangenartiges Meßorgan 1032 gegen die Kraft der (nicht dargestellten) Rückstellfeder aus, so daß die Auslenkung proportional der Belastung wird. Die Auslenkung des Meßorgans 1032 wird in noch zu beschreibender Weise auf ein Ritzel 1034 übertragen, das am unteren Ende einer Welie 1036 aufgekeilt ist Die mittels Kugellager 1038 abgestützte Welle 1036 trägt eine als Zylindermantel ausgebildete Kodeplatte 1030. Das Kodemuster 1040 ist in F i g. 1 links angedeutet; es besteht aus transparenten Bereichen 1042 und opaken Bereichen 1044, die je nach der Stellung der Platte das Licht von einer Lichtquelle 1046 sperren bzw. durchlassen, wonach es mittels einer Lichtleiteranordnung 1048 dekodiert und auf einer Sieben-Segment-Anzeige 1050 eine oder mehrere Ziffern entsprechend dem Kode aufleuchten läßt. Lichtquelle 1046, Lichtleiter 1048 und Anzeige 1050 werden weiter unten erläutert

Der Kodeträger 1030 ist hier eine Kunststoffolie, die auf einen Teller 1052 aufgespannt ist Es sei angenommen, daß das Ritzel 1034 bei Vollast eine volle

Umdrehung von 360° durchläuft und daß die Anzeigeinterpolation zwischen Gewichten erfolgen soll, die sich um 0,5 kp unterscheiden, was bedeutet, daß der Anzeigefehler maximal 250 kp beträgt.

Der Kodeträger soll demgemäß 100:0,5 diskrete Stellungen einnehmen können, so daß der Rastschritt des Gesperres 1,8" beträgt. Man wird wegen dieses kleinen Winkels das Rastgesperre möglichst auf einem großen Durchmesser anordnen, beispielsweise bei 15 cm Durchmesser. Dann entspricht der Winkel im in Bogenmaß einer Strecke von ca. 2,5 mm. Bevor auf die Möglichkeiten eingegangen wird, wie das Rastgesperre ausgebildet werden kann, soll aber zunächst die Übertragung der Bewegung von Meßorgan 1032 auf Ritzel 1034 erläutert werden. ΐϊ

Das Meßorgan 1032 trägt gleitbeweglich einen Zahnstangenabschnitt 1054, dessen Verzahnung möglichst spielfrei mit dem Ritzel 1034 kämmt. Die Ruheposition des Zahnstangenabschnitts 1054 wird festgelegt durch zwei Druckfedern 1056, 1058, die sich ->o einerseits an dem Organ 1032, andererseits an dem Zahnstangenabschnitt 1054 abstützen; gegebenenfalls könnte man auch eine einzige, an beiden befestigte Feder verwenden. Die Vorspannung der beiden Druckfedern 1056,1058 ist sehr gering.

Wird nun die Waage plötzlich belastet, so wird wegen der Elastizität der (nicht dargestellten) Rückstellfeder des Wägesystems ein schwingungsfähiges gedämpftes System angeregt, das zu einer Pendelung des Meßorgans 1032 um eine Endlage führt, wobei diese Ji) Pendelschwingungen verzögert durch die Federn 1056, 1058 auch auf den Zahnstangenabschnitt 1054 übertragen werden. Das Magnetrastgesperre wirkt nun in noch zu beschreibender Weise auf das Ritzel 1034 zurück und sucht dieses in den Rastlagen festzuhalten; die Rastlagen, entsprechen dabei natürlich solchen Relativpositionen von Kodeträger 1030 und Lichtleitern 1048, daß diesen jeweils eindeutig entweder opake oder transparente Bereiche der Kodeplatte gegenüberliegen, nicht aber gerade eine Grenzlinie zwischen beiden. Die 4« Federn 1056, 1058 — oder ein äquivalentes elastisches System — sind nun in ihrer Kraft-Weg-Charakteristik so ausgelegt, daß sie gerade innerhalb eines zu interpolierenden Inkrementes nachgeben, so daß das Ritzel sich auf eine Rastlage einstellen kann, jedoch die Rastung bei einer davor- oder darunterliegenden Raststellung unterbinden. Innerhalb des Einstellinkrementes könnte man auch einen losen Gang zwischen Zahnstangenabschnitt 1054 und Meßorgan 1032 vorsehen, begrenzt durch Anschläge. Dann würde aber das Anzeigeergebnis dadurch bestimmt werden, von welcher Seite her der Kodeträger schließlich beim Einpendeln zum Rasten kommt, womit sich eine vermeidbare Fehlervergrößerung ergäbe.

F i g. 16 zeigt, daß die Überschwingung beim Einpendein zweckmäßigerweise elastisch abgebremst wird, wenn der Träger 1052 um mehr als 360° überschwingen will; eine Anschlagfeder, hier eine Blattfeder 1060, ist orstfest in einem Halter 1062 oberhalb des Trägers 1052 eingeklemmt, an ihr schlägt eine Nase 1066 an. bO

Vernachläßigt man einmal den Einfluß dieser zusätzlichen Störung, so liegen immer noch zwei gekoppelte schwingungsfähige Systeme vor, nämlich einmal der Wägemechanismus mit der Rückstellfeder als Elastizität und — im wesentlichen — der zu wiegenden Person als Masse und zum zweiten das Anzeigesystem mit den Federn 1056, 1058 und dem Teller 1052 und den mit ihm verbundenen Teilen 1030, 1034 und 1054 als Drehpendel. Damit das Anzeigesyslem nicht wesentlich langsamer zur Ruhe kommt als das Wägesystem, das ziemlich stark gedämpft ist, ist es von Bedeutung, das durch das Rastgesperre eingeführte zusätzliche Trägheitsmoment so klein wie möglich zu machen.

Zusammenfassend gelten also für das Rastgesperre die folgenden Forderungen:

Es soll nur geringe bewegte Massen umfassen, seine Rückstellkraft soll innerhalb gewisser Toleranzgrenzen bestimmbar sein, seine Baumaße müssen klein sein, es muß innerhalb enger Toleranzen mit dem Kode ausgefluchtet werden können, und nicht zuletzt müssen seine Herstellungskosten gering sein.

Unter Berücksichtigung dieser Forderungen entworfene Ausführungsbeispiele werden nachfolgend erläutert.

Fig. 17 bis 20 stellen die in der Waage nach Fig. 14—16 verwendete Anordnung dar. Der die Belastung bewirkende Dauermagnetkreis (hier und im folgenden als »Sperre« bezeichnet) wirkt mit einem leiterartig ausgebildeten Weicheisenreif zusammen, der hier und im folgenden als »Sperrstück« bezeichnet wird. Der das Sperrstück bildende Reif ist mittels einer Spannklammer 1064 auf dem Teller 1052 festgespannt und hält zugleich die Kodeträger 1030. Die Ausfluchtung läßt sich bei der Montage mittels optischer Hilfsmittel hinreichend genau vornehmen.

Der Sperrer umfaßt einen Dauermagnet 1070 in Quaderform, der in Richtung seiner Dicke d magnetisiert ist. Zwei Polstücke 1072 aus Weicheisen dienen dazu, den Magnetfluß auf den Luftspalt a zu konzentrieren, der zwischen den dem Sperrstück 1076 zugewandten Kanten der Polstücke 1072 vorhanden sein muß, damit sich die Kodeplatte unbehindert drehen kann. Jedes Polstück 1077; ist ein Blech mit einei Dicke von s, so daß der Abstand ρ von Polstückmitte zu Polstückmitte d+s beträgt.

Das in Fig, 19 in Seitenansicht, in Fig. !7 im Horizontalschnitt und in Fig. 18 im Vertikalschnitt dargestellte Sperrstück mit leiterförmiger Konfiguration weist Sprossen 1080 mit Breite s und mit einem Mittelabstand ρ sowie Längsholme 1082 mit einer Breite b auf, die mindestens gleich s/2 ist. Die Gesamtbreite h der »Leiter« ist zweckmäßigerweise größer als die Abmessung m der Polstücke im Bereich des Luftspalts a, damit sich der Magnetkreis — ausgehend von den Kanten der Polstücke 1072 — weniger über die Holme 1082 als vielmehr über die Sprossen 1080 und erst dann über die Holme schließt.

Fig. 17 zeigt eine Rastposition mit minimalem Gesamtluftspalt von 2 a, während die Fig. 20 einen Ungleichgewichtszustand darstellt, bei dem die Größe des wirksamen Luftspaltes ausgezogen bzw. gestrichelt angedeutet ist Je kürzer der Luftspalt, desto größer die Anziehungskraft: Demgemäß wird eine Relativbewegung in Richtung der Pfeile 1084 erfolgen. Die Wahrscheinlichkeit, daß der Kodeträger bzw. das Sperrstück genau »auf Mitte« in einer Position labilen Gleichgewichts stehenbleibt, ist sehr gering, da bei der minimalen Reibung im Anzeigesystem bereits die geringste Erschütterung genügt, um das labile Gleichgewicht zu zerstören und in eine stabiles kippen zu lassen.

Gemäß Fi g. 21 und 22 ist das Sperrstück eine in sich geschlossene Schraubenfeder 1090 mit rundem oder (nicht dargestellt) rechteckigem Querschnitt, gewickelt mit einer Steigung Y = s+daus einem Draht der Dicke s. Bei rundem Querschnitt haben die Polstücke 1092

kreisbogenförmig ausgeschnittene Flußaustrittskanten.

Bei der Ausführungsform nach Γ i g. 23 und 24 ist der Sperrer wie im ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet. Das Sperrstück ist hiir ein gewelltes, eventuell zicksackgewelltes Blechband 1100, wobei in den Figuren wieder die einander entsprechenden Abmessungen angegeben sind. Ein solches Band läßt sich kontinuierlich im KaUprägeverfahren fertigen.

Die Ausführungsform nach F i g. 25 und 26 umfaßt einen geprägten Weicheisenstreifen 1100' mit den Polstücken zugekehrten Vorsprüngen 1102; die Breite h' braucht hier nur genauso groß zu sein wie die der Polstücke 1072'. Die übrigen relevanten Abmessungen sind in den Figuren angegeben.

Wenn ein Kode verwendet wird, bei dem zwischen is allen transparenten Bereichen 1042 opake Bereiche 1044 stehenbleiben, kann man die Kodeplatte gemeinsam mit dem Sperrstück einstückig aus einem Weicheisenblech 1112 stanzen. Diese Ausführungsform ist in Fig.27 und 28 gezeigt, wobei der das Sperrstück bildende Bandabschnitt 1110 entsprechend Fig. 17 bis 20 ausgelegt ist. Fig. 28 läßt die Anordnung des Sperrers 1114 erkennen. Wenn das Stanzen nicht genau genug ist, kann man auch ein Ätzverfahren anwenden.

Im Prinzip ähnlich ist die Ausführungsform nach 2s F i g. 29 und 30. Hier ist der Kodeträger 1120 aus einem transparenten Kunststoffträger und aufgedrucktem Kode 1122 aufgebaut und auch das Sperrstück 1124 ist im Druckverfahren aufgebracht und besteht aus einer magnetisierbaren Pigmentschicht. Der Druck erfolgt so zweckmäßigerweise von einem Polyesterträger unter Einwirkung von Hitze, wobei gleichzeitig Kode 1122 und Sperrstück 1124 gedruckt weiden. Die Position des Sperrers 1126 ist in F i g. 30 angedeutet.

Bei allen Ausführungsformen muß darauf geachtet J5 werden, daß der Permanentmagnet nicht durch äußere Felder entmagnetisiert wird, weshalb man ein hochkoerzitives Material, etwa auf Bariumferritbasis, verwendet. Das Sperrstück dagegen muß sich immer sofort selbst entmagnetisieren, sobald es aus dem Wirkungsbereich des Sperrers herausgedrückt wird; das läßt sich durch entsprechende Wahl des Materials (niedrige Koerzitivkraft) und des Längen-Querschnitt-Verhältnisses erreichen.

Bei den Ausführungsformen nach Fig. 17 bis 26 v> wurde das Sperrstück als gesondertes Bauteil hergestellt, das allerdings leicht mit dem Kode ausgefluchtet werden kann. Vorteilhaft ist dabei die rationelle Herstellung in einem kontinuierlichen spanlosen Verformungsverfahren.

Die Herstellung der Bauteile nach F i g. 27 bis 30 ist diskontinuierlich. Dafür entfällt aber die Notwendigkeit der Ausfluchtung, die durch die Druckvorlage gegeben ist.

Schließlich ist es auch möglich, das Sperrstück einstückig mit dem Teller 1052 auszubilden. Beispiele zeigen Fig. 31 und 32, wo am Umfang eines Tellers 1130 das Sperrstück in Fcrm von Zähnen 1132 ausgestanzt ist; die Zähne 1132 werden dann z.B. rechtwinklig umgebogen und bilden das Widerlager für den mi Kodeträger 1134, der von innen mittels z.B. eines Federrings 1136 angepreßt ist. Die relativen Abmessungen der Sperrstückzähne 1132 und des Sperrers 1138 entsprechen denen der vorherigen Beispiele. Alternativ kann man Teller, Sperrstück und Kodeträger insgesamt μ einstückig herstellen — aus weichmagnetischem Blech beispielsweise — und die Kodeöffnungen vom Umfang her ausstanzen oder -ätzen.

Es versteht sich, daß in kinematischer Umkehr auci das Sperrstück ortsfest angeordnet sein könnt während der Sperrer mit der Kodeplatte beweglich is die ihrerseits nicht unbedingt eine Rotationsbewegung sondern in anderen Konstruktionen auch durchau translatorisch bewegt sein kann. Ferner kann de Abstand der Polleitbleche auch ein Vielfaches de Sperrstückteilung betragen.

In manchen Fällen wird es vorteilhaft oder soga notwendig sein, die Lagerung des mit dem Sperrstüc verbundenen Organs durch die Magnetkräfte nicht zi belasten oder/und eine Deformation des Sperrstücke: durch die Magnetkräfte zu unterbinden.

Fig.33 zeigt schematisch eine Anordnung mit zwe einander diametral gegenüberliegenden Sperrern 1140 1140', die symmetrisch auf ein Sperrstück 114 einwirken und dessen (nicht dargestellte) Lager keine einseitig wirkenden Kräften mehr unterworfen werden.

F i g. 34 zeigt die Anordnung mit zwei Sperrern 1150 1150', die beidseitig des Sperrstücks 1152 in gleichen-Abstand angeordnet sind; es versteht sich, daß man hie gegebenenfalls auch mit einem einzigen Permanent magneten auskommen kann, dessen Polstücke dann da Sperrstück von beiden Seiten umgreifen.

Weitere Abwandlungen sollen hier nur angedeute werden. Man kann zwei Sperrer vorsehen, die um ein halbe Sperrstückteilung zueinander versetzt sind, wöbe man die Zahl der Raststellungen verdoppelt, wenn dii Sperrer wechselweise zur Wirkung kommen. Ferne kann man z. B. von einem bestimmten Meßbereich at die Zahl der Sprosssen halbieren und den Abstand de Polstücke gleich der dann doppelt so weiten Teilung machen; in diesem Meßbereich werden dann nur noch doppelt so große Meßwertänderungen angezeigt.

Weitere Ausführungsformen für das Sperrstück usw lassen sich den oben bereits erläuterten F i g. 8, 9, 13, 4 und 5 sowie 6 entnehmen. Einzelheiten und Anzeigeanordnung und der zugehörigen Lichtquelle werder nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig.35 bis 7 erläutert.

F i g. 35 zeigt ein »Grundelement« oder eine einzelne Lichtleiterplatte in ihrer einfachsten Form. Die Platte is aus einem transparenten, gegebenenfalls gefärbter Kunststoff einstückig vorzugsweise im Spritzgußverfah ren gefertigt, wobei die Formen hinreichend genau unc glatt gearbeitet sein können, daß keinerlei Nachbearbei tung erforderlich ist.

Die Platte umfaßt eine Lichteintrittsfläche 2100, die an einer Plattenkante vorgesehen ist unii konkav gekrümmt ist. Das Licht wird in noch zu beschreibender Weise nur auf diese Eintrittsfläche gelenkt, derer Krümmung zu einer Divergenz des Lichtes führt. Die einzelnen Lichtstrahlen verlaufen aber zu einem wei überwiegenden Anteil unter so kleinen Winkeln zu der Deckflächen 2102 und zu den seitlichen Kanten 2104 dei Platte, daß sie an diesen optischen Grenzflächen tota reflektiert werden. Im allgemeinen ist daher eine Verspiegelung nicht erforderlich, doch wird auf dieser Punkt weiter unten noch eingegangen. Die Totalrefle xion wird begünstigt durch die Konfiguration der Platte die sich ausgehend von der Lichteintrittsfläche 210C unter einem Keilwinkel 2106 erweitert, der vorzugswei se kleiner als 30" ist.

An dem der Lichteintrittsfläehe 2100 gegenüberlie genden linde der Platte ist diese unter 45° abgeschrägt so daß die sich in der Platte ausbreitenden Lichtstrahler im wesentlichen ebenfalls unter einem Winkel von 45' auf diese !"lache auflreffen und in Richtung der oberen

der »Prismafläche« 2108 gegenüberliegenden Deckfläche 2102 reflektiert werden. Es wird also auf einem Anzeigefeld 2110 ein Strich 2112, hier und im folgenden als »Balken« bezeichnet, der eine Länge entsprechend der Länge der Prismenfläche und eine Breite gleich der s Dicke der Platte aufweist, wenn das Anzeigefeld parallel zu der Platte steht; der Balken ist entsprechend breiter, wenn — wie in F i g. 35 angedeutet — beide zueinander geneigt stehen.

Dieser Balken 2112 bildet ein erstes Segment der to Sieben-Segment-Anzeige; zu einer kompletten Ziffer gehören drei Segmente dieses Typs, die sich nur durch ihre Länge von Lichteintrittsfläche 2100 bis zur gegenüberliegenden Endkante unterscheiden, bei denen also der Verbindungsabschnitt 2114 unterschiedlich lang ist.

Der zweite Grundtyp von Platte ist in Fig.36 in Draufsicht dargestellt. Er unterscheidet sich von der Platte nach F i g. 35 dadurch, daß ein Lichtaustrittsbereich 2116 seitlich in Segmentform vorgesehen ist, unter dem natürlich wieder eine Prismenkante abgeschrägt ist. Damit das bei 2100' eingestrahlte Licht hier reflektiert wird und nach oben austritt, ist die Platte unter dem Winkel von 45° abgeschnitten, so daß die so entstandene Reflexionskante 2118 das Licht senkrecht abknickt wie durch die Pfeile 2120 angedeutet. Zu einer kompletten Ziffer gehören neben den obenerwähnten drei Platten vom ersten Grundtyp zwei Platten vom Grundtyp nach F i g. 36, die sich wiederum nur durch die Länge ihres Verbindungsabschnitts 2114 unterscheiden. Die letzten beiden Segmente werden durch Platten vom zweiten Typ gebildet, die dann jedoch spiegelbildlich zu F i g. 36 ausgebildet sind, so daß sich der Lichtaustritt, vom Lichteintritt 2100' her gesehen, nicht »rechts«, sondern »links« befindet.

Fig.37 zeigt die Anordnung zur Anzeige einer einzelnen Ziffer. Man erkennt den aus insgesamt sieben ebenen Plattenelementen bestehenden Stapel mit den Platten 2122, 2122' und 2122" vom ersten Typ (Fig. 35) und den Platten 2124, 2124', 2124a und 2124'a vom zweiten Typ (F i g. 36). Die Platte 2122' ist um die Länge eines Lichtaustrittssegments 2116 einer Platte zweiten Typs länger als die Platte 2122, und entsprechendes gilt für das Längenverhältnis der Platte 2122' zur Platte 2122". Analog ist die Platte 2124' bzw. 2124'a um eine Segmentlänge 2116 plus eine Segmentbreite (gleich der Plattendicke) länger als die Platte 2124 bzw. 2124a. Die Platte 2124 entspricht der Darstellung nach Fig.36, während die Platte 2124a spiegelbildlich zu dieser ausgebildet ist. und entsprechendes gilt für die Platten 2124'und 2124a.

Die Stapelbildung erfolgt nun so, daß vom Betrachter (Anzeigenfeld 2110) ausgesehen die längste Platte vom ersten Typ ganz unten liegt, danach folgen die längsten Platten vom zweiten Typ in beliebiger Reihenfolge, dann die Platte mittlerer Länge vom ersten Typ, dann — wieder in beliebiger Reihenfolge — die beiden kurzen Platten vom zweiten Typ und schließlich die kürzeste Platte vom ersten Typ. Im Ergebnis sind die Lichtaustritte aller Platten frei dem Anzeigefeld zugewandt, und das austretende Licht braucht nicht quer eine darüberliegende Platte zu durchlaufen.

Der Deutlichkeit halber ist in F i g. 37 die Plattendicke übertrieben im Verhältnis zu den übrigen Abmessungen. Vom Betrachter aus sind die Differenzen der Abstände b5 Auge-Balken innerhalb einer Ziffer kaum wahrnehmbar und jedenfalls nicht störend. Wie weiter unten noch erläutert, kann man aber auch Anordnungen treffen, bei denen alle Lichtaustritte in dieselbe Ebene geführt sind.

In F i g- 37 ist ein Ausschnitt eines Kodeträgers 2126 zwischen den Lichteintrittsflächen der Platten und einer Lichtquelle 2128 dargestellt Dieser Kodeträger wirkt als Blende und kann mittels eines nicht dargestellten Mechanismus in Pfeilrichtung bewegt und dabei in festgelegte Positionen gebracht werden, in denen »kodierte« Blendenöffnungen 2130 den Lichteintritten der Platten gegenüberstehen. Die in der Figur gezeigte Stellung läßt das Licht zu den Platten 2122,2124a, 2122', 2124'a und 2122" durchtreten, so daß auf dem Anzeigefeld die Ziffer »3« erscheint. Bei Verschiebung nach links erscheint dann der Blendenkode für die Ziffet »2«, bei Verschiebung nach rechts die Ziffer »4«, deren Blendenöffnungen allerdings in der Zeichnung zum größten Teil verdeckt sind.

Man erkennt daß die Blende der Kodeträger höchst einfach ausgebildet werden kann, wenn — was bevorzugt ist — die Lichteintritte aller zu einer Ziffer gehörigen Platten ausgefluchtet übereinanderstehen und im wesentlichen in einer zur Blendenfläche parallelen Fläche. Unter diesen Bedingungen benötigt man nämlich nur eine einzige Lichtquelle für die Darstellung aller Ziffern.

Das Prinzip der reflektierenden Kante nach F i g. 37 kann man sich nun zunutze machen, um auch die Platten aller Ziffern einer mehrstelligen Anzeige ausgefluchtet übereinander anzuordnen. Eine solche, insgesamt vierstellige und demgemäß aus 28 Platten aufgebaute Anzeigeanordnung ist in Fig.38 in Frontansicht, in Fig.35 in Draufsicht dargestellt; die zugehörigen Stellenwerte von 10° bis 10³ folgen von oben nach unten die Konfiguration der beiden beispielsweise herausgegriffenen Platten 2138 und 2140 ist in den F i g. 40 bis 41 noch einmal herausgezeichnet.

Legt man die Lichteintrittsflächen aller Platten unmittelbar übereinander, wie bei der Anordnung nach F i g. 38 und 39, so besteht die Gefahr, daß nicht genau parallel zur Plattenebene eingestrahltes Licht aus einei Blendenöffnung 2130 noch als Fremdlicht in die beider unmittelbar benachbarten Platten gelangt. Dabei spielen auch Toleranzüberlegungen eine Rolle. Es isl daher in bestimmten Fällen günstiger, den Kodestreifer in der Höhe unmittelbar aufeinanderliegender Platten ir Bewegungsrichtung des Kodeträgers um eine Strecke ι alternierend zu versetzen und entsprechend auch die Lichteintrittsflächen der Platten alternierend um diese Strecke / eu versetzen, was jeweils zu einer seitlicher Verlängerung bzw. Verkürzung des Verbindungsabschnitts um t/2 führt. In F i g. 40a bzw. 41 a sind die danr entstehenden Konfigurationen für die zu den Platter 2138, 2140 homogen Platten 2138' bzw. 2140' dei Anordnung nach Fig.40 und 41 dargestellt. Fig.Al zeigt eine Draufsicht analog zu Fig. 39. Es isl schematisch angedeutet, daß die dann sämtlich freiliegenden keilförmigen Lichteintrittsabschnitte ir öffnungen einer Halteplatte 2144 gestreckt sind. Diese kann als Präzisionsbauteil einstückig gefertigt werden und die freiliegenden Lichteintrittsenden könner erforderlichenfalls entsprechend maßlichen Dickenabweichungen gebogen werden, wenn die Montag« erfolgt.

F i g. 44 zeigt ein Plattenelement mit der Frundforrr nach F i g. 35, wobei jedoch auf den Lichtaustritt eir zusätzliches quaderförmiges Lichtleitstück 2150 aufge setzt, aufgekittet oder angeformt ist, an dessen oberer freiliegender Kante 2152 das Licht austritt. Mit solcher zusätzlichen Lichtleitstiicken entsprechend unterschied

lieh bemessener Höhe kann man den Austritt aus dem Lichtleiter in Luft für alle Platten einer ganzen Zahlenanzeige in die gleiche Ebene bringen, um optimalen Kontrast zu erzielen. Anstelle einer ebenen Lichtaustrittsfläche gemäß Fig.44 kann auch diese Fläche mit die Streuung weiter verringernden konvexen Rippen 2154 versehen, die sich in Richtung der längeren Lichtaustrittskante erstrecken. Ein derart ausgebildetes Ende eines Lichtleiterstückes 2152* ist in Fig.45 gegenüber Fig.44 in etwas vergrößertem Maßstab dargestellt

Im allgemeinen wird man die Anzeigeanordnung zur digitalen Anzeige des gesamten vierstelligen analogen Meßwertes verwenden. In manchen Fällen kann es erwünscht sein, die niedrigste Stelle nur noch in Sprüngen von einer halben Dekade anzuzeigen, so daß dort die Anzeige zwischen »5« und »Null« wechselt Die Null kann man aber auch ganz weglassen, wenn es sich beispielsweise um die Stelle »hinter dem Komma« handelt was dann freilich sinnvollerweise kenntlich gemacht wird.

Die Fig.46 und 48 zeigen ein einziges Plattenelement, mit dem die vollständige Zahl »5« angezeigt werden kann. Es umfaßt gewissermaßen fünf einzelne Platten in der nun schon gekannten Konfiguration — vgl. Platten 2122, 2124, 2122', 2124'a und 2122" nach F i g. 37 —; da die betreffenden Balken aber immer gleichzeitig aufleuchten bzw. abgedunkelt sein sollen, wird nur ein einziger Lichteintritt benötigt und infolgedessen kann man das Plattenelement einstückig mit den notwendigen Reflexionsflächen ausbilden, was die Montage vereinfacht

F i g. 47 läßt erkennen, wie man ein Plattenelement ausbilden kann, bei dem zusammen mit dem Balken 2160 auch ein Dezimalpunkt 2162 aulleuchten muß. Hier sind zwei Merkmale von Bedeutung. Zum einen weist die Platte einen Einschnitt 2164 auf, der den Balken 2160 von dem Dezimalpunkt 2162 trennt; wie durch die »Lichtpfeile« angedeutet, werden die betreffenden Prismenflächen in zueinander rechtwinklig siehenden Richtungen angeleuchtet und haben daher auch unterschiedliche Lage im Raum. Zum andern ist die Länge der reflektierenden Kanten 2166, die das Licht teils in den Balken 2160, teils in den Dezimalpunkt 2162 führen, derart bemessen, daß — gleichförmigen Lichtfluß in dem Lichteintrittsabschnitt 2168 vorausgesetzt — die Anzeige gleichförmig ausgeleuchtet wird.

F i g. 50 bis 52 stellen drei weitere Möglichkeiten dar, wie der Lichtaustritt im wesentlichen senkrecht aus der Plattenebene bewirkt werden kann. Es sei bereits an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß die bisher zugrunde gelegte Gestaltung des Lichtaustritts mit einer unter der gewünschten Stelle vorgesehenen Prismenkante die besten Ergebnisse erzielen läßt.

Auch bei der Ausführungsform nach F i g. 50 ist ein Prisma vorgesehen. Das in Pfeilrichtung einfallende Licht tritt jedoch zuerst an der eingeschnittenen, zum Lichtfluß im wesentlichen senkrecht stehenden Kante 2170 aus und trifft dann auf die Außenseite der Prismenoder Reflexionsfläche 2172, die unter 45° geneigt zu der Plattenebene und zu der Kante 2170 steht. Man erkennt, daß ein Teil des Lichtes nicht austreten kann.

Derselbe Nachteil liegt auch bei der Ausführung nach Fig. 51 vor. Auch hier ist die senkrecht zum Lichtfluß stehende Austrittskante 2180 eingeschnitten. Das austretende Licht trifft jedoch nicht auf eine reflektierende Fläche, sondern auf eine Schrägflächc ;i!182, die vorzugsweise unter einem Winkel 2184 von weniger als 45° steht und mit einer Beschichtung aus einem fluoreszierenden Material, gegebenenfalls im Gemenge mit feinstverteiltem Metall, versehen ist wobei man beispielsweise einen farblosen Kunstharzlack als

Trägersubstanz verwendet

Bei dsr Platte nach F i g. 52 wird an der Lichtaustrittsstelle nur eine Vertiefung 2190 vorgesehen, wobei es sogar genügt die Stelle nur so weit aufzurauhen, daß keine Lichtreflexion mehr erfolgt Der Streuwinkel des austretenden Lichtes wird hier zwar größer sein als bei einem reflektierenden Prisma, doch da alle Lichtaustritte, wie oben erläutert zum Anzeigefeld hin frei liegen können und das Licht daher nicht durch darüberliegende Plattenelemente geschwächt wird, kann insbesonde- re bei kleinen Anzeigeeinheiten dieses sogenannte Flutlichtprinzip ausreichen.

Die F i g. 53 bis 58 zeigen wieder Waagenkonstruktionen unter besonderer Berücksichtigung von Einzelheiten der Anzeigevorrichtung.

Eine Belastung der (nicht mit dargestellten) Wägepia it form gegen die Kraft einer Rückstellfeder (nicht dargestellt) bewirkt eine für die Federauslenkung repräsentative Drehung eines Tellers 2200, an dem in Form eines Zylindermantels ein Kodeträger 2202 befestigt ist Mittels nicht dargestellter Mittel, vorzugsweise mittels eines Magnetrastgesperres, wird die Drehung des Tellers nur in Inkrementen ermöglicht, so daß die Kodeplatte nach Ausschwingen des Wiegesystems immer eine Position einnimmt, in der ein Kodemuster genau vor den Lichteintritten der Anzeigeeinrichtung steht Die Anzeige hat drei Stellen vor dem Komma und eine Stelle hinter dem Komma. Da aber die Anzeigegenauigkeit nur 0,5 Gewichtseinheiten (im allgemeinen kp) und der maximale anzuzeigende Wert

Ji 120 Gewichtseinheiten betragen soll, braucht man nicht. 28, sondern nur 23 Plattenelemente: Das höchste Digit wechselt nur zwischen »Null« und »1«, wobei man wiederum die Null wegfallen lassen kann und somit für die »1« nur zwei Platten benötigt

Die Stapelung und Staffelung und somit die Anordnung der einzelnen Kodestreifen auf der Kodeplatte 2202 sind gemäß F i g. 42 und 43 gewählt

In eine öffnung 2204 des Waagengehäuses 2206 ist von unten eine Lichtquellenanordnung einschiebbar, bestehend aus einem in Richtung der Plattenlichteintritte offenen Kasten 2208 zur Aufnahme von vier handelsüblichen Monozellen 2210, einer Soffittenlampe 2212, eines Reflektors 2214 und der Zuleitungen von Monozellen und Lampe. Der Reflektor ist einfach ein

so rechteckiger Blechstreifen, der zwischen zwei Ausnehmungen 2213, 2215 des Kastens eingespannt ist. Er nimmt dabei eine parabolische Konfiguration an, in deren Brennlinie der Glühfaden der Lampe verläuft. Der größte Teil des Lichts wird demgemäß als Parallelstrahlung in die Lichteintrittsflächen der Platten gerichtet, denen allerdings noch zu beschreibende Lichtteiler 2216 vorgeschaltet sind. Zwischen den Lichtaustritten der Lichtleiter und der Kodeplatte ist noch eine Hilfsblende 2218 vorgesehen, die sicherstellt, daß kein Fremdlicht die Anzeige verfälscht. Der Plattenstapel, die Hilfsblende und die Lichtteiler sitzen alle auf einem gemeinsamen Support 2220, der mittels Schraube 2222 im Waagengehäuse befestigt ist und in der Höhe relativ zu dem Kodeträger mittels einer Stellschraube 2224 einjustiert werden kann. Dieser Support umfaßt auch die Halteplatte 2226 mit den öffnungen für die l.ichteintrittsabschnitte der Platten. Wie Fig. 54 erkennen läßt, ist die Halteplatte seitlich

jeder öffnung mit hakenartigen Nasen 2228 versehen. Ober die komplementär ausgebildete Krallen 2230 der Platten federn einrasten.

Über jedem Ziffernfeld liegt eine Maske 2232, abgestützt einerseits auf einer Stufe 2234 des Waagengehäuses, andererseits einer Stufe 2236 des Supports 2220. Diese Masken sind matt-dunkel und weisen transparente Aussparungen nur im Bereich der Anzeigebalken auf, was der Kontrastverbesserung dient Im Gehäuse 2206 ist schließlich noch eine gegebenenfalls eingefärbte, jedoch insgesamt transparente Sichtplatte 2238 eingesetzt Auch sie verbessert den Kontrast da von außen einfallendes Umgebungslicht diese Sichtplatte zweimal, das Nutzlicht sie jedoch nur einmal durchlaufen müssen.

F i g. 55 bis 58 stellen stark schematisiert eine Anordnung mit zweistelliger optischer Digitalanzeige dar, bei der der Anzeige nur eine Lichtquelle zugeordnet ist, trotzdem aber mit zwei tellerartigen Kodeplatten — je einer für jede Ziffer — gearbeitet werden kann. Die Kodeplatten können sich synchron oder aber unabhängig voneinander, immer aber in Rastschritten bewegen.

F i g. 55 läßt die Kodeplatte 2250 und die beiden nun schon hinlänglich bekannten Stapel 2252 und 2254 von Platten erkennen; durch den Ausschnitt der Kodeplatte 2250 erkennt man die koaxial darunterliegende zweite Kodeplatte 2256.

Der Aufbau der Lichtleiterplatten ist im Schnitt in Fig.56 bzw. Fig.57 verdeutlicht. Jede Platte des Stapels ist mit einem Lichtleiterquader 2258 versehen, jo wie er auf der Austrittsseite in Fig.44 oder 45 dargestellt und beschrieben wurde. Zusätzlich sind hier aber auch auf der Lichteintrittsseite solche Lichtleiterquader 2260 in ähnlicher Ausbildung und zu demselben Zweck vorgesehen. Die Lichtleiterquader 2258 und 2260 )5 sind für alle Platten unterschiedlich lang, derart, daß alle Lichteintrittsflächen und -austrittsflächen je einer Ziffer in einer gemeinsamen Ebene liegen und darüber hinaus auch alle Ziffern in einer gemeinsamen Ebene stehen. Das Licht der einzigen Lampe 2262 mit Reflektor 2264 im wesentlichen parabolischen Querschnitts wird mittels der Lichtteiler 2266 gleichförmig auf die beiden Kodeplatten aufgeteilt.

Bevor nun auf die Ausführung der Lichtteiler eingegangen wird, seien noch einige Anmerkungen zu denkbaren alternativen Ausführungsformen der bisher beschriebenen Teile gemacht.

Anstelle der senkrecht zueinander stehenden Balken jeder Sieben-Seginent-Anzeige kann man auch die Vertikalbalken etwas schräg stellen, wobei nach den 5u bisherigen Darstellungen der Fachmann ohne weiteres die Abwandlungen erkennen kann, die an den betreffenden Platten vom Typ nach 36 vorzunehmen sind. Bei einer mehrstelligen Anzeige kann man die Abstände von Ziffer zu Ziffer gleich oder unterschiedlieh groß wählen.

Um die Anzeige auch aus größerer Entfernung besser erkennen zu können, kann man das Anzeigefeld bzw. die Anzeigetafel 2238 in Fig. 53 optisch nach Art einer Vergrößerungslinse (Zylinderlinse) krümmen. Alternativ kann man auch das Anzeigefeld nach Art einer Mattscheibe ausbilden, wobei das Bild etwas diffuser wird, was nicht unbedingt die Deutlichkeit verschlechtert. Schließlich könnten die Lichtaustriüsflächen der Platten bzw. der Lichtleiterquader mit einem fluoreszierenden oder auch phosphoreszierenden Belag versehen werden, wobei im letzteren Falle die Lichtquelle nur sehr kurz aufleuchten brauchte, um ein hinreichend lange nachleuchtendes Bild zu erzeugen; es versteht sich, daß die Lichtquelle — wenn Batteriebetrieb vorliegt — immer nur während der eigentlichen Messung oder sogar nur dann einschaltet wenn der Meßwert sich eingependelt hat

Wenn die Anordnung gegen Umgebungseinflüsse sicher geschützt sein kann, brauchen die aufeinanderliegenden Flächen der Platten nicht verspiegelt zu werden. Wenn jedoch die Gefahr besteht, daß ein Medium anderer Brechzahl zwischen die Platten eindringt etwa Kondenswasser, so erfolgt dort keine Totalreflexion mehr und die Anzeige funktioniert nicht mehr. Für solche Anwendungsfälle empfiehlt sich also die Verspiegelung wenigstens einer Plattenseite, etwa durch Aufwalzen einer Metallfolie oder dergleichen.

Vorzugsweise wird man glasklares Kunststoffmaterial für die Platten wählen, doch kann man einzelne Platten oder alle Platten einer bestimmten Stelle abweichend einfärben, etwa um Gefahrensignale hervorzuheben.

Bei der Definition der Aufgabenstellung wurde angemerkt, daß einerseits die gesamte Waage mit geringsten Kosten gefertigt werden soll, andererseits der Raumbedarf nur klein sein darf. Für die Lichtquellenanordnung bedingen diese Forderungen einerseits die Verwendung handelsüblicher Niederspannungslampen (Batteriespeisung) für die Ausleuchtung, wobei andererseits wegen des geringen Raumbedarfs und einer erwünschten niedrigen Belastung der Stromquelle das erzeugte Licht möglichst vollständig genutzt werden muß, aber derart, daß trotzdem die präzise Ausleuchtung der einzelnen Lichteintrittsflächen möglich wird, selbst dann, wenn diese (Fig. 42 und 43) räumlich versetzt sind.

Um diese Forderungen zu erfüllen, werden in Weiterbildung der Erfindung leichtleitende Elemente mit der (einen) Glühlampe kombiniert; diese Lichtleiter sollen — zum Unterschied von den bisher erläuterten Platten für die Anzeige — aus noch zu erkennenden Gründen als »Querschnittswandler« bzw. »Lichtteiler« bezeichnet werden.

Das Grundprinzip ist in Fig. 59 und 60 gezeigt. Die hier verwendete Glühlampe 2300 weist eine in den Glaskolben integrierte Sammellinse 2302 auf, aus der das Licht nur noch wenig divergierend austritt. In dieser Richtung liegt die konkave Lichteintrittsfläche 2304 des Wandlers 2306, der das Licht in ein scharf begrenztes, rechteckigen Querschnitt mit Höhe h und Breite b aufweisendes Büschel geringer Divergenz wandeln soll.

Auch hier macht man von der Totalreflexion an den Grenzflächen eines glasklaren Kunststoffkörpers Gebrauch. Der Wandler erweitert sich demgemäß keilförmig in Richtung h und verengt sich etwas in Richtung b. Das an seiner dem Lichteintritt 2304 gegenüberliegenden Kante 2308 austretende, divergierende Licht wird mittels einer vorgesetzten Zylinderlinse 2309 wieder gebündelt, vorzugsweise so, daß es in dieser Ebene etwa konvergiert, mit einer Brennlinie, die jedenfalls jenseits der bei 2310 liegenden Lichteintrittsflächen der Anzeigenplatten liegt. Dazwischen liegt die Kodeplatte 2312; die Maske 2218 aus Fig. 53, 54 ist nicht mit dargestellt.

Wie Fi g. 6 erkennen läßt, kann die Zylinderlinse als konvexe Austrittsfläche 2314 mit in den Wandler integriert werden.

Fig. 62 zeigt eine Verbesserung für den Fall, daß anstelle eines rechteckigen Querschnitts hxb eine Mehrzahl von übereinanderliegenden Lichteintritten

von Anzeigeplatten auszuleichten ist. Anstelle der einen Zylinderlinse ist hier ebenfalls eine konvex gekrümmte Lichtaustrittsfläche 2318 des Wandlers 2320 vorgesehen, jedoch mit einer Krümmungsmittellinie senkrecht zu der nach Fig.61. Davor steht ein Lichtteilerblock 2322 mit ebenem, dem Wandler zugekehrtem Lichteintritt und einer integrierten Zylinderlinse 2324 für je eine Lichtleiterplatte. Fig. 63 zeigt den entsprechenden Schnitt. Im mittleren Bereich des Wandlers 2320, wo das Licht ohnehin im wesentlichen achsparallel gerichtet ist, kann man gemäß Fig.64 den Wandler 2320' mit dem Lichtteilerblock 2322' durch ein Verbindungsstück 2326 einstückig machen, was die Montage und die Fertigung erleichtert. Alternativ kann man Wandler und Block auch etwa in der Mitte lichtleitend miteinander verkleben.

Auch auf der Lichteintrittsseite des Wandlers sind Abwandlungen möglich, die eine weitere Verbilligung und Leistungssteigerung erlauben. So ist die Fassung für ein Glühlämpchen mit integrierter Linse teurer als für eine Soffittenlampe, die auch leistungsfähiger und langlebiger ist. Will man diese verwenden, so ist der Lichteintritt wie in Fig. 65 und 66 dargestellt, abzuwandeln. Die Glühlampe 2330 ist mit einem Reflektor 2332 kombiniert, wie dies ähnlich in Fig.53 —58 angedeutet wurde. Der Glühfaden steht parallel zu den Kanten Λ. Der Wandler 2334 weist einen in der Glühfadenebene konkav und in der dazu senkrechten Ebene konvex gekrümmten Lichteintritt 2336 auf, wodurch die angestrebte Sammelwirkung erzielt wird.

Wie F i g. 67 und 68 zeigen, kann die Anordnung auch so getroffen werden, daß der Glühfaden der Soffittenlampe 2340 senkrecht zur Hauptebene des Wandlers 2342 steht; dabei ist die Länge des Glühfadens etwa ebenso groß wie die Breite B des Wandlers am Lichteintritt 2346. Der Reflektor 2348 ist entsprechend lang und schmal bemessen; die Eintrittskrümmung des Wandlers bewirkt die Konvergenz in Richtung auf den schmaleren Lichiaustritt.

In Fig. 69 ist nur angedeutet, wie man durch Verwendung einer Billigst-Glühiampe (Tascheniampenbirnchen) 2350, kombiniert mit einem Reflektor 2352, den Lichteintritt 2354 eines Wandlers 2356 ausleuchten kann.

Die verschiedenen Ausführungsformen der Lichteintritte, Lichtquellen und Lichtaustritte sind, wie man ohne weiteres erkennt, untereinander kombinierbar.

Fig.69 und 70 schließlich zeigen, wie mittels einer solchen Lichtwandler- und -teileranordnung die Lichteintritte von gestaffelt gestapelten Anzeigeplatten ausgeleuchtet werden können, wie sie in F i g. 42 und 43 dargestellt sind.

Dabei wird von einer Ausführungsform der Lichtquelle ausgegangen, wie sie in Fig. 67 und 68 dargestellt ist, kombiniert mit einem Wandleraustritt nach Fig. 66. Hinter dem Lichteintritt 2360 des Wandlers 2362 verzweigt sich dieser alternierend nach beiden Seiten in Form von »Ästen« 2364 untereinander gleicher Höhe, wobei die Kanten 2366 totalreflektierend ausgebildet sind. Jeder »Ast« 2364 weist eine eigene Zylinderlinse 2368 auf, mittels der das Licht konvergierend auf die Lichteintritte der Anzeigerplatten gerichtet wird. Ein solcher Wandler ist ein einstückiges Kunststoffspritzteil, das mit geringen Kosten hergestellt werden kann. Für die gleichmäßige Ausleuchtung ist es vorteilhaft, wenn die Summe der Austrittsquerschnitte gleich dem Eintrittsquerschniti ist.

Von dem Prinzip der Totalreflexion an unter 45° stehenden Flächen und/oder Kanten kann man natürlich überall dort Gebrauch machen, wo man mit einem Lichtfluß im wesentlichen parallel zu den Hauptebenen rechnen kann. Auf diese Weise wird das Licht auch mittels des Wandlers in beliebigen unter rechten Winkeln zueinander stehenden Ebenen geführt oder auch in zueinander parallele Ebenen, wie bei der Ausführungsform nach F i g. 55 bis 58.

Je nach den vorliegenden Anwendungsbedingungen ist es nicht einmal zwingend, eine eigene Lichtquelle vorzusehen. Die mit der Anzeigeanordnung bestückte Waage kann einen Eintritt für Umgebungslicht aufweisen, das mittels Lichtleitern ähnlich den beschriebenen Wandlern, kombiniert mit Reflektoren, gesammelt und gerichtet den Lichteintritten der Anzeigeplatten zugeführt wird.
Die — gegebenenfalls verspiegelten — Platten können durch einen optisch isolierten Kleber miteinander zu einem Block verklebt werden; entsprechendes gilt für die Lichtwandler, wenn man diese in den Verzweigungsebenen aufgetrennt fertigt, was spritztechnisch einfacher sein kann.

4ύ Fig.74 zeigi in teilweise geschniuener Perspektive eine Ausführungsform der Maske (in Fig. 53 mit 2232 bezeichnet) für eine Anzeige mit Platten nach F i g. 44.

Die Lichtleiter 2150 sitzen mit ihren Lichtaustritter 2369 in einer komplementären Ausbuchtung 2370 der Maske 2372. Die Maske mit allen Ausnehmungen läßt sich einteilig fertigen und positioniert die Lichtaustritte Die Maske 2372 ist aus transparentem Kunststofl gespritzt, der gegebenenfalls kontraststeigend eingefärbt ist. Auf einer Seite, vorzugsweise der dem Betrachter zugewandten, ist das Maskenfeld 2374 aufgeklebt oder aufgedruckt, das die Segmente frei läßt.

Hierzu 31 Blatt Zeichnungen

Claims (18)

Patentansprüche:

1. Personenwaage mit einer Hebelbrückenanord- ■> nung, die die Wägeplattform trägt, mit einer bei Belastung der Plattform proportional deformierten Rückstellfeder, mit einer Getriebeanordnung zur Übertragung der Federdeformation auf einen drehbeweglichen Kodeträger, mit einer optischen Sieben-Segment-Anzeige für das Wägeergebnis, mit einer Lichtleiteranordnung, deren Lichteintritte je nach der Position des Kodeträgers durch dessen aus transparenten und opaken Kodebereichen gebildeten Kode von einer Lichtquelle ausgeleuchtet bzw. is dieser gegenüber abgeblendet sind, während die Lichtaustritte der Lichtleiter die Segmente der Anzeige bilden, und mit einer Richtvorrichtung zum Ausliuchten der Lichtleitereintritte mit dem jeweils einem Wägeergebnis nächstzugeordneten Kode, gekennzeichnet durch ein magnetisches Rastgesperre (156, 1070, 1076) für den Kodeträger (284), durch ein in der Getriebeanordnung (118,120, 130,128) vorgesehenes, elastisch nachgiebiges Glied (132, 134), das innerhalb des Inkrements zwischen zwei Magnetrastschritten eine der ausgeübten Magnetkraft entgegengerichtete relativ zu dieser geringe Kraft speichert und durch plattenförmige Lichtleiter (188), deren Lichtaustritt (2102) im wesentlichen senkrecht zu der Plattenebene vorgesehen ist und die eine Lichteintrittsfläche j(2100) aufweisen, deren Abmessung in Richtung der Kodeträgerbewegung im wesentlichen gleich einem Kodeschritt und einem mit diesem übereinstimmenden Magnetrastschritt ist, wobei die die mehrstellige η Anzeige bildenden Lichtleiterplatten parallel zu den Plattenebenen übereinandergestapelt sind und das gesamte optische System außer dem Kodeträger ortsfest angeordnet ist.

2. Personenwaage nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Rastgesperre einen einstellbaren, jedoch im Betrieb ortsfesten Dauermagneten (1070,1072) und ein weichmagnetisches, mit dem Kodeträger (1052) mitbewegtes Sperrstück (1076) umfaßt. «

3. Personenwaage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrstück (1076) von einem gestanzten Weicheisenstreifenmaterial abgelängt ist, das mit einer Klammer (1064) auf dem Kodeträgerumfang festgespannt ist und dabei ein w Kodeband (1040) hält.

4. Personenwaage nach Anspruch I oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kodeträger (2202) hohlzylindrisch ausgebildet ist, an einem axialen Ende mit einem Teller (2200) verbunden ist, der auf « einer mit dem Kodeträger im wesentlichen gleiche Axialabmessungen aufweisenden Welle angeordnet ist, und mit seiner Achse im wesentlichen senkrecht zur Waagenstandfläche ausgerichtet ist, und daß die Lichtquelle (2212—2216) in dem vom Kodetiäger _wl umschlossenen Zylinderraum untergebracht ist.

5. Personenwaage nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch Finger (308) am Tellerunifang, die formschlüssig in Durchbrüche (306) des Kodebandes (304) greifen. ι,ί

6. Personenwaage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Lichtquelle (2216) und dem Kodettager (2202) eine Maske (2218) stationär angeordnet ist, deren Offnungen mit den Lichteintritten der radial außerhalb des Kodeträgers liegenden, axial bezüglich dessen Welle gestapelten Lichtleitern ausgefluchtet sind.

7. Personenwaage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Waage ein teleskopartig in der Plattform (100) sitzendes Fußteil (1104) aufweist, in dem der Kodeträger (158) um eine senkrechte Achse (148) drehbar gelagert ist, und auf dem als Baugruppen die Lichtquelle (182) mit einem Lichtwandler (184) und einer Maske (186) einerseits, die Lichtleiter (188) andererseits montiert sind, und daß die Lichtquellen-Lichtwandler-Baugruppe relativ zum Kodeträger axial höhenjustierbar ist.

8. Personenwaage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils mindestens zwei der Bauelemente Kodeträger (230, 248, 268, 284, 304), Teller (220-226,242,264,280,310) und Sperrstücke (232,250,272,282) einstückig ausgebildet sind.

9. Personenwaage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtaustritt jedes plattenförmigen Lichtleiters (F i g. 35, 36) durch eine unter etwa 45^C gegen die Plattenebene geneigte reflektierende Schrägfläche (2108) gebildet ist

10. Personenwaage nach Anspruch 1 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß alle dia Anzeige bildenden plattenförmigen Lichtleiter (2122, 2124) eben ausgebildet sind.

11. Personenwaage nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch mit den Lichtaustritten ausgefluchtete, ihrerseits plattenförmige Liclhtleiterabschnitte (2150), deren Lichtaustritte (2152) für alle Segmente der Anzeige in einer gemeinsamen Ebene liegen.

12. Personenwaage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die plattenförmigen Lichtleiter einen, auf die Plattenhauptebem: gesehen, etwa keilförmigen Lichteintrittsabschnitt aufweisen (F ig. 35).

13. Personenwaage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichteiniritte (2100) aller Lichtleiter (2122,2124) im wesentlichen in einer zum Kodeträger (2126) parallelen Zylindermantelfläche liegen und daß die Lichteintritte (2100) aller Lichtleiter (2122,2124) gleich groß sind.

14. Personenwaage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichteiniritte (2100) mindestens eines Teils der Lichtleiter in einer Mantellinie übereinander angeordnet sind.

15. Personenwaage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichteintritte (2100) der Lichtleiter (2123, 2124) alternierend in zwei nebeneinanderliegenden Mantellinien übereinander angeordnet und in einer Halteplatte (2144) formschlüssig fixiert sind (Fig. 43).

16. Personenwaage nach einem der Ansprüche 1, 4, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle eine elektrische Glühlampe (2212) und einen das Licht bündelnden, auf die Lichteintritte der Lichtleiter durch eine Maske (2218) und die Kodeträgeröffnungen hindurch richtenden Lichtwandler (2216) umfaßt.

17. Personenwaage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, Jaß der Wandler (2362) als einstückiges Kunststoffteil mit geometrisch totalreflektierenden Außenflächen ausgebildet ist.

18. Personenwaage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die I.ichteintritte (2100) der

Lichtleiter (F i g. 36) wesentlich kleiner sind als ihre Lichtaustritte (2116).

Herkömmliche Personenwaagen für den Haushalt sind im allgemeinen als Federwaagen aufgebaut. Die Wägeplattforrn lenkt bei Belastung eine Hebelrückanordnung gegen die Kraft einer proportional deformierten Rückstellfeder aus, deren Deformation — ausgehend von der Nullstellung — angezeigt wird. Zur Anzeige bedipnt man sich beispielsweise einer translatorisch entsprechend der Federdeformation ausgelenkten Zahnstange, die mit einem Ritzel kämmt Dieses trägt eine Skalenscheibe, deren Relativlage bezüglich einer ortsfesten Marke ablesbar ist.

Die Skalenscheibe z. B. in Intervallen von 0,5 kp geteilt; bei Zwischenwerten muß der Betrachter interpolieren, was natürlich mit Unsicherheiten verbunden ist Man hat daher versucht, die Interpolation bereits in der Waage zu bewirken und nur noi.ii den dem Wägeergebnis nächsliiegenden Zahlenwert, etwa in Sprüngen von 0,5 kp, digital anzuzeigen.

So ist in der DE-OS 23 30 416 eine Waage beschrieben, bei der die Skalenscheibe einen Kode aus transparenten bzw. opaken Bereichen trägt, die die Ausleuchtung von Fototransistoren ermöglichen bzw. sperren. Mittels der Fototransistoren wird dann eine Leuchtzifferanzeige gesteuert, wobei der Kode natürlich entsprechend eingerichtet ist Bei dieser bekannten Waage erfolgt aber keine eindeutige Anzeige, wenn die jo Scheibe gerade zwischen zwei Kodes stehenbleibt, so daß es je nach den gewählten Abmessungen mehr oder weniger dem Zufall überlassen bleibt, ob der Kode gerade genau genug zwischen Lichtquelle und Fototransistor steht. Ji

Die Waage nach der DE-OS 24 29 059 arbeitet mit Motornachlauf und Zählung der Motorwellenumdrehungen, wobei das Zählergebnis elektronisch digital angezeigt wird. Diese Lösung scheidet für Haushaltswaagen schon aus Kostengründen aus.

Ein Wandler zum Umformen des mechanischen Wegsignals in ein elektrisches, digital anzeigbares Signal ist bei der Personenwaage nach der FR-OS 73 24 097 vorgesehen, die ebenfalls für eine Badezimmerwaage unzulässig hohe Kosten verursachen 4ί würde; bei dieser Konstruktion ist die Stromquelle für die Anzeigeneinheit in die Waage eingebaut.

Die Waage gemäß DE-OS 23 33 195 weist eine Kodeplatte anstelle der Skalenscheibe auf, wobei der Kode durch elektrisch leitende bzw. isolierende Flächenabschnitte gebildet wird. Nach Stillstand der Kodescheibe am Ende eines Wägevorgangs wird der Kode von einem Satz elektrisch leitender Bürsten abgetastet und dann, nach elektrooptischer Umsetzung mittels geschalteter Glühlampen und Fototransistoren, r> auf einer Sieben-Segment-Anzeige sichtbar gemacht. Hier ist der Kodescheibe ein z. B. magnetisches Rastgesperre zugeordnet, derart, daß diese nur bestimmte Vorzugslagen einnehmen kann, in denen der Kode eindeutig abtastbar ist. Wenn die von der wt Rastsperre ausgeübten Kräfte hinreichend groß sein sollen, daß sie auch bei einer ungünstigen Ausgangslage der Kodescheibe diese noch in eine Raststellung bewegen können, so müssen sie mindestens in der Größenordnung der einem Inkrement zwischen zwei „, Raststellungen entsprechenden Waagenbelastung liegen. Dabei würden aber durch das Rastgesperre wiederum so hohe Reibungsverluste eingeführt - selbst bei einem Magnetrastgespcrre —, daß die Funktionsfahigkeit der Waage insgesamt fragwürdig wäre.

Schließlich ist aus der DE-OS 23 49 764 eine Personenwaage bekannt die eine funktionierende Digitalanzeige des Wägeergebnisser ermöglicht und da gemäß der dort zu lösenden Aufgabe die Konstruktion einfach und billig sein soll, wird auf elektronische Bauteile für die eigentliche Anzeige verzichtet Vielmehr wird das Wägeergebnis in die Drehung einer Kodeplatte oder Kodetrommel mit optischem Kode umgesetzt der abgetastet wird, und die Position des Kodeträgers relativ zu seiner Ruheposition wird digital angezeigt Der Kodeträger wird mittels einer einzigen Lichtquelle beleuchtet und jedem Segment einer mehrstelligen Sieben-Segment-Anzeige ist ein z. B. faseroptischer Lichtleiter zugeordnet der in das betreffende Segment ausläuft Eine Rastung des Kodeträgers ist nicht vorgesehen; dieser folgt also proportional der Auslenkung des Wägesystems. Um Zwischenlagen bei der optischen Abtastung auszuschließen, ist der Kodeträger zusätzlich mit einem Hilfskode versehen, entsprechend einer gewünschten Rasterung. Auch der Hilfskode wird optisch abgetastet und liefert,· wenn die Position des Kodeträgers eine unmittelbare Ablesung nicht erlaubt, ein Stellsignal für einen Nachlaufregler, mittels dessen die Lichteintritte der Lichtleiter relativ zu dem Waagengehäuse und dem Kodeträger in die nächstgelegene Rast«-Stellung entweder analog oder mit einem Schritt verschoben werden. Ein solcher Stellmotor bedeutet natürlich zusätzlichen Aufwand, und es ist zu befürchten, daß die Konstruktion im Dauerbetrieb störanfällig ist. Der Regelmechanismus erfordert in jedem Fall eine zusätzliche Energiequelle, und die flexiblen faseroptischen Lichtleiter bieten montagetechnische Schwierigkeiten; zwar kann man auch einstückig gespritzte Lichtleiter verwenden, doch müssen diese gleichwohl flexibel sein.

Ausgehend von einer Personenwaage mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Merkmalen, die auch bei der zuletzt diskutierten bekannten Waage vorgesehen sind, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Waage so auszubilden, daß allenfalls für die Lichtquelle der Anzeigeeinrichtung eine Spannungsquelle benötigt wird, zusätzliche Verbraucher — wie Stellungsregler - also nicht vorhanden sein dürfen; die Spannungsquelle soll darüber hinaus nur minimal belastet werden, um mit einer im Waagengehäuse unterbringbaren handelsüblichen Batterie die Funktionsbereitschaft der Waage über einen maximalen Zeitraum, z. B. ein Jahr, zu gewährleisten.

Der erfindungsgemäßen Lösung, die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 definiert ist, liegen die folgenden Überlegungen zugrunde:

Die Vermeidung von Nachführregelungseinrichtungen ist möglich, wenn man die Digitalisierung des Meßwertes, hier also des Wägeergebnisses, bereits auf mechanischem Wege mittels eines Rastgesperres, das wie oben erläutert — bei einer Personenwaage bereits an sich bekannt ist, vornimmt, wobei jedoch die Ausbildung so abzuwandeln ist, daß die obenerwähnten Nachteile der bekannten Ausführung nicht eintreten. I lierzu dient die elastische Kopplung zwischen Wägesystem jnd Anzeigesystem unter korrekter Abstimmung der Kräfte aufeinander. Wegen geringerer Reibung wird man ein magnetisches Rastgesperre verwenden. Da demgemäß außer dem optischen Kode alle optischen Bauelemente stationär sind, kann man auch