DE4137919C1

DE4137919C1 - Upper pan electronic scales - has angle probe to ascertain position of rotatable weighing pan

Info

Publication number: DE4137919C1
Application number: DE19914137919
Authority: DE
Inventors: Franz-Josef 3414 Hardegsen De Melcher; Christian 3400 Goettingen De Oldendorf
Original assignee: Sartorius AG
Current assignee: Sartorius AG
Priority date: 1991-11-18
Filing date: 1991-11-18
Publication date: 1993-02-11
Anticipated expiration: 2011-11-19

Abstract

The electronic top weighing scale comprises a housing (1) with an indicator (4) and a weighing scale (3) for the reception of the goods to be weighed. A parameter setting unit is also provided. The weighing scale (3) is rotationally located, and has an angle scanning system (23) for setting the angle of the weighing scale (3). The rotation angle of the weighing scale serves for the setting of the parameters. The weighing scale is circular. The angle scanning system operates optically. The angle scanning is carried out incrementally. ADVANTAGE - Setting of weighing parameters made easier without additional operating elements.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine oberschalige elektro nische Waage mit einem Gehäuse, mit einer Anzeige mit einer Waagschale zur Aufnahme des Wägegutes und mit einer Parametereinstellvorrichtung.The invention relates to an upper-shell electro African scale with a housing, with a display with a weighing pan to hold the goods to be weighed and with one Parameter setting device.

Waagen dieser Art sind allgemein bekannt. Um bei diesen Waagen die Einstellung einer Vielzahl von Parametern zu ermöglichen, ohne genau so viele Einstellelemente vor zusehen, ist es aus der DE-PS 32 13 015 bekannt, die Para meter in Form einer Menüliste zusammenzustellen und seriell über eine Taste anzuwählen. Diese Auswahl über eine Menü liste hat sich im Prinzip bewährt, nachteilig ist jedoch der Zeitaufwand für die Anwahl eines bestimmten Parameters.Scales of this type are generally known. To be with these Weigh the setting of a variety of parameters allow without having just as many setting elements watch, it is known from DE-PS 32 13 015, the Para put together in the form of a menu list and serial selectable with a key. This selection via a menu In principle, list has proven itself, but it is disadvantageous the time required to select a specific parameter.

Weiter ist es aus der DE-OS 31 06 564 und DE-OS 33 40 421 bekannt, einen Waagenparameter durch einen Schieberegler im Bedienungsfeld der Waage einzustellen. Diese Lösung er fordert jedoch zusätzlichen Platz im Anzeige- und Bedie nungsfeld der Waage, außerdem ist die Abdichtung des mecha nisch beweglichen Schiebereglers z. B. gegen überlaufende Flüssigkeiten schwierig.It is also from DE-OS 31 06 564 and DE-OS 33 40 421 known a balance parameter by a slider in the Control panel of the scale. This solution he however requires additional space in the display and operating field of the scale, in addition, the sealing of the mecha nically movable slider z. B. against overflowing Liquids difficult.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Einstellung von Waagenparametern zu erleichtern, ohne zusätzliche Bedie nungselemente zu benötigen.The object of the invention is therefore the setting of To facilitate scale parameters without additional operation need elements.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Waag schale drehbar gelagert ist und eine Winkelabtastung für die Winkelstellung der Waagschale aufweist, wobei der Dreh winkel der Waagschale zur Parametereinstellung dient.According to the invention this is achieved in that the Waag shell is rotatably mounted and an angular scanning for has the angular position of the weighing pan, the rotation angle of the weighing pan is used for parameter setting.

Die sowieso vorhandene Waagschale wird damit gleichzeitig als Einstell-/Bedienelement genutzt. The weighing pan, which is present anyway, is thus simultaneously used as an adjustment / control element.

Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unter ansprüchen.Advantageous configurations result from the sub claims.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der schematischen Figuren beschrieben. Dabei zeigt:The invention is based on the schematic Figures described. It shows:

Fig. 1 eine perspektivische Außenansicht der Waage, Fig. 1 is an external perspective view of the balance,

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch die Waage und ein Blockschaltbild der Elektronik und Fig. 2 is a vertical section through the scale and a block diagram of the electronics and

Fig. 3 ein Detail der Winkelabtastung. Fig. 3 shows a detail of the angular scan.

In Fig. 1 erkennt man das Äußere der Waage: Das Gehäuse 1, die Waagschale 3, die Anzeige 4 für das Wägeergebnis und die Tarataste 2 zum Nullstellen der Anzeige. Die Waag schale 3 ist drehbar gelagert und weist an ihrer Außen seite vorteilhafterweise eine Riffelung 22 auf.In Fig. 1 one can see the outside of the scale: the housing 1, the weighing pan 3, the display 4 for the weighing result and the tare 2 to zero the display. The weighing pan 3 is rotatably mounted and advantageously has a corrugation 22 on its outer side.

Weitere Einzelheiten erkennt man aus Fig. 2. Dort ist ein senkrechter Schnitt durch die Waage und ein Blockschaltbild der Elektronik dargestellt. Das Gehäuse 1 der Waage ist der Übersichtlichkeit halber nur im oberen Bereich unterhalb der Waagschale 3 angedeutet. Das eigentliche Wägesystem besteht aus einem gehäusefesten Systemträger 19, an dem über zwei Lenker 5 mit den Gelenkstellen 6 ein Lastauf nehmer 21 in senkrechter Richtung beweglich befestigt ist. Der Lastaufnehmer 21 trägt in seinem oberen Teil die Last schale 3 zur Aufnahme deß Wägegutes und überträgt die der Masse des Wägegutes entsprechende Kraft über ein Koppel element 9 mit den Dünnstellen 12 und 13 auf den Lastarm des Übersetzungshebels 7. Der Übersetzungshebel 7 ist durch ein Kreuzfedergelenk 8 am Systemträger 19 gelagert. Am Kompen sationsarm des Übersetzungshebels 7 ist ein Spulenkörper mit einer Spule 11 befestigt. Die Spule 11 befindet sich im Luftspalt eines Permanentmagnetsystems 10 und erzeugt die Kompensationskraft. Die Größe des Kompensationsstromes durch die Spule 11 wird dabei in bekannter Weise durch den Lagensensor 16 und den Regelverstärker 14 so geregelt, daß Gleichgewicht zwischen dem Gewicht des Wägegutes und der elektromagnetisch erzeugten Kompensationskraft herrscht. Der Kompensationsstrom erzeugt am Meßwiderstand 15 eine Meßspannung, die einem Analog/Digital-Wandler 17 zugeführt wird. Das digitalisierte Ergebnis wird von einer digitalen Signalverarbeitungseinheit 18 übernommen und in der An zeige 4 digital angezeigt. Weiter ist ein Datenausgang 30 vorgesehen. - Waagen dieser Art sind bis hierher sowohl in ihrem Aufbau als auch in ihrer Funktion allgemein bekannt, so daß auf eine detailliertere Beschreibung verzichtet werden kann.Further details can be seen from Fig. 2. There is a vertical section through the scale and a block diagram of the electronics. For the sake of clarity, the housing 1 of the balance is only indicated in the upper area below the weighing pan 3 . The actual weighing system consists of a housing-fixed system support 19 , on which two loaders 5 with the articulation points 6 a load receiver 21 is movably attached in the vertical direction. The load receiver 21 carries in its upper part the load shell 3 for receiving deß Weighed goods and transmits the force corresponding to the mass of the goods to be weighed via a coupling element 9 with the thin points 12 and 13 on the load arm of the translation lever 7th The transmission lever 7 is mounted on the system carrier 19 by a cross spring joint 8 . At the Kompen sationsarm the translation lever 7 , a bobbin with a coil 11 is attached. The coil 11 is located in the air gap of a permanent magnet system 10 and generates the compensation force. The size of the compensation current through the coil 11 is controlled in a known manner by the position sensor 16 and the control amplifier 14 so that there is a balance between the weight of the weighing sample and the electromagnetic compensation force. The compensation current generates a measuring voltage at the measuring resistor 15 , which is fed to an analog / digital converter 17 . The digitized result is taken over by a digital signal processing unit 18 and digitally displayed in the display 4 . A data output 30 is also provided. - Scales of this type are so far well known both in their structure and in their function, so that a more detailed description can be dispensed with.

Bei der erfindungsgemäßen Waage ist nun die Waagschale 3 drehbar gelagert. Dazu weist die Waagschale 3 z. B. einen Konus 20 mittig auf ihrer Unterseite auf, der auf einen entsprechenden Kegelstumpf 28 paßt. Dadurch läßt sich die Waagschale 3 drehen und durch entsprechende Materialpaarung kann der Reibungskoeffizient so gewählt werden, daß die Drehung weder zu leichtgängig noch zu schwergängig erfolgt. Zur Erleichterung des Drehens der Waagschale 3 weist diese an ihrem äußeren Rand vorteilhafterweise eine Riffelung 22 auf. Zur Abtastung der Winkelstellung der Waagschale 3 ist ein Sensor 23 vorgesehen, der mit einer Markierung 24 auf der Unterseite zusammenwirkt und die Winkelstellung der Waagschale 3 erfaßt. Dieser Winkelsensor ist in Fig. 3 detaillierter gezeichnet.In the scale according to the invention, the weighing pan 3 is now rotatably mounted. For this purpose, the weighing pan 3 z. B. a cone 20 in the center on its underside, which fits on a corresponding truncated cone 28 . As a result, the weighing pan 3 can be rotated and, by means of appropriate material pairing, the coefficient of friction can be selected so that the rotation is neither too smooth nor too stiff. To facilitate the rotation of the weighing pan 3 , it advantageously has a corrugation 22 on its outer edge. A sensor 23 is provided for scanning the angular position of the weighing pan 3 , which cooperates with a marking 24 on the underside and detects the angular position of the weighing pan 3 . This angle sensor is drawn in more detail in FIG. 3.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch das Gehäuse 1 und die Waagschale 3 zur Erläuterung des Winkelsensors 23. Am Gehäuse 1 ist eine kleine Platine 25 befestigt, die eine Leuchtdiode 26 und einen Photoempfänger 27 tragt. Über diesen Sensor 23 bewegt sich die Waagschale 3. Das in Fig. 3 dargestellte kurze Stück der Waagschale 3 bewegt sich beim Drehen der Waagschale 3 von rechts nach links bzw. um gekehrt. Auf der polierten Unterseite der Waagschale 3 sind dunkle Markierungen 24 angebracht, so daß beim Drehen der Waagschale 3 das Licht der Leuchtdiode 26 mal reflektiert wird und mal absorbiert wird. Am Photoempfänger 27 werden dadurch beim Drehen der Waagschale 3 hell - dunkel - hell - dunkel - Übergänge erzeugt, die vom Photoempfänger 27 als elektrische Impulse ausgegeben werden und in einer nach geschalteten Elektronik gezählt werden können. - Die Funk tion eines solchen inkrementalen optischen Wegs - bzw. Winkelaufnehmers ist jedem Fachmann bekannt und braucht deshalb hier nicht im einzelnen erläutert zu werden. Fig. 3 shows a section through the housing 1 and the weighing pan 3 for explaining the angle sensor 23. A small circuit board 25 is attached to the housing 1 and carries a light-emitting diode 26 and a photo receiver 27 . The weighing pan 3 moves via this sensor 23 . The illustrated in Fig. 3 short piece of the scale 3 moves during rotation of the pan 3 from right to left or turned to. Dark markings 24 are provided on the polished underside of the weighing pan 3 , so that when the weighing pan 3 is rotated, the light from the light-emitting diode is reflected 26 times and absorbed once. On the photo receiver 27 , when the weighing pan 3 is turned, light-dark-light-dark transitions are generated which are output by the photo receiver 27 as electrical impulses and can be counted in a downstream electronics. - The function of such an incremental optical path - or angle sensor is known to any person skilled in the art and therefore need not be explained in detail here.

Die Waagschale 3 ist - wie in Fig. 1 gezeichnet - vorteil hafterweise rund. Es ist jedoch auch eine vieleckige (z. B. sechseckige) Waagschale möglich oder eine quadratische Waagschale mit konkaven Seiten (Übergangsformen zwischen Kreis und Quadrat). Der Winkelsensor muß dann nur so nahe an der Drehachse der Waagschale 3 angeordnet sein, daß das kreisförmige Streifenmuster 24 auf der Unterseite der Waagschale 3 angebracht werden kann. - Statt der inkremen talen Abtastung mittels Streifen und statt der optischen Abtastung kann selbstverständlich auch jeder andere Weg - bzw. Winkelaufnehmer benutzt werden, um den Drehwinkel der Waagschale 3 zu erfassen. Eine absolute Messung der Winkel stellung der Waagschale 3 ist nicht notwendig, vielmehr reicht es, wenn der Winkelaufnehmer auf die Winkeländerung beim Drehen reagiert. Unter diesem Gesichtspunkt ist ein inkrementaler Winkelaufnehmer besonders vorteilhaft.The weighing pan 3 is - as drawn in Fig. 1 - advantageously round. However, a polygonal (e.g. hexagonal) weighing pan is also possible, or a square weighing pan with concave sides (transition forms between circle and square). The angle sensor then only has to be arranged so close to the axis of rotation of the weighing pan 3 that the circular stripe pattern 24 can be attached to the underside of the weighing pan 3 . - Instead of the incremental scanning by means of strips and instead of the optical scanning, of course, any other path or angle sensor can be used to detect the angle of rotation of the weighing pan 3 . An absolute measurement of the angular position of the weighing pan 3 is not necessary, rather it is sufficient if the angle sensor reacts to the change in angle when rotating. From this point of view, an incremental angle sensor is particularly advantageous.

Zur Bedienerführung ist einmal ein Bargraph 29 (in Fig. 1 und 2 gezeichnet) vorgesehen, der die Einstellung analog oder quasianalog veränderlicher Größen unterstützt: Beim Drehen der Waagschale 3 im Uhrzeigersinn (die Vorderseite der Waagschale 3 in Fig. 1 wird nach links bewegt) wird der Bargraph 29 kürzer, beim Drehen der Waagschale 3 in der entgegengesetzten Richtung wird der Bargraph 29 länger. Die gewünschte Einstellung wird durch Drehen der Waagschale 3 angefahren und dann durch Betätigen einer Quittungstaste in die digitale Signalverarbeitungseinheit 18 übernommen. Als Quittungstaste kann z. B. die Tarataste 2 benutzt werden, die ja während der Menüeinstellung zum Tarieren nicht be nötigt wird. Eine andere vorteilhafte Möglichkeit ist, durch senkrechten Druck auf die Waagschale 3 eine Schalt funktion auszulösen und diese Schaltfunktion als Quittungs taste zu benutzen. Die Schaltfunktion bei senkrechtem Druck auf die Waagschale 3 kann entweder durch einen rein mecha nisch betätigten Schalter erfolgen oder softwaremäßig durch Abfrage des Meßsignals vom Analog/Digital-Wandler 17. - Zur Bedienerführung kann zum anderen die Digitalanzeige 4 dienen, mit der während des Wiegevorganges die Meßergeb nisse angezeigt werden. Während der Menüeinstellung kann hier z. B. die Menüspalte angezeigt werden (die Meßgrößen bezeichnung "g" wird dabei dunkelgetastet), wobei sich die angezeigte Zahl beim Drehen der Waagschale 3 ändert (je nach Drehrichtung kleiner oder größer werdend). Die richtige Einstellung wird wieder durch die Quittungstaste quittiert. lst die Digitalanzeige 4 in der Lage, auch Buch staben anzuzeigen, so kann z.B. zusätzlich oder statt der Nummer der Menüspalte eine Kurzbezeichnung dieser Menü spalte angezeigt werden.For operator guidance, a bar graph 29 (drawn in FIGS. 1 and 2) is provided, which supports the setting of variables that can be changed in an analog or quasi-analog manner: when the weighing pan 3 is rotated clockwise (the front of the weighing pan 3 in FIG. 1 is moved to the left) the bar graph 29 becomes shorter; when the weighing pan 3 is turned in the opposite direction, the bar graph 29 becomes longer. The desired setting is approached by rotating the weighing pan 3 and then transferred to the digital signal processing unit 18 by pressing an acknowledgment key. As an acknowledgment key z. B. the tare key 2 can be used, which is not necessary during taring. Another advantageous possibility is to trigger a switching function by vertical pressure on the weighing pan 3 and to use this switching function as an acknowledgment key. The switching function with vertical pressure on the weighing pan 3 can either be carried out by a purely mechanically operated switch or software by querying the measurement signal from the analog / digital converter 17th - On the other hand, the user can use the digital display 4 , with which the measurement results are displayed during the weighing process. During the menu setting, e.g. B. the menu column are displayed (the measured variable designation "g" is blanked), the number displayed changing when the weighing pan 3 is turned (depending on the direction of rotation becoming smaller or larger). The correct setting is confirmed again with the acknowledgment button. lf the digital display 4 is able to also display letters, a short description of this menu column can be displayed, for example, in addition to or instead of the number of the menu column.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Waage kann im Zu sammenwirken mit einer Datenverarbeitungsanlage (z. B. PC) auch den Zugriff zu den Daten der Datenverarbeitungsanlage erleichtern. Soll z. B. ein Farbmischrezept, das später auf der Waage angesetzt werden soll, herausgesucht werden, wird im ersten Schritt das entsprechende Automodell aus der Automodell-Liste ausgewählt und im zweiten Schritt der ge wünschte Farbton aus der Farbton-Liste ausgewählt. Die Be dienerführung erfolgt dabei entweder in der Waagenanzeige oder in bekannter Weise mittels Cursor auf dem Bildschirm der Datenverarbeitungsanlage. Die drehbare Waagschale 3 ersetzt damit in diesem Anwendungsbeispiel eine eindimen sionale Maus. - Für die Kommunikation mit einer externen Datenverarbeitungsanlage weist die erfindungsgemäße Waage daher vorteilhafterweise einen Datenausgang 30 auf, der auch das Signal des Winkelaufnehmers 23 an der Waagschale 3 zur Verfügung stellt.The configuration of the scale according to the invention can also facilitate access to the data of the data processing system in cooperation with a data processing system (e.g. PC). Should z. B. a color mixing recipe, which is to be applied later on the scales, are selected in the first step, the corresponding car model from the car model list and in the second step, the desired color shade is selected from the color list. The operator guidance takes place either in the balance display or in a known manner by means of a cursor on the screen of the data processing system. The rotatable weighing pan 3 thus replaces a one-dimensional mouse in this application example. - For communication with an external data processing system, the scale according to the invention therefore advantageously has a data output 30 , which also provides the signal of the angle sensor 23 on the weighing pan 3 .

Claims

1. Upper pan electronic scale with a housing ( 1 ), with a display ( 4 ) with a weighing pan ( 3 ) for receiving the goods to be weighed and with a parameter setting device, characterized in that the weighing pan ( 3 ) is rotatably mounted and an angle scanning ( 23 ) for the angular position of the weighing pan ( 3 ), the angle of rotation of the weighing pan ( 3 ) being used for parameter setting.

2. Upper pan electronic scale according to claim 1, characterized in that the weighing pan ( 3 ) is round.

3. Upper pan electronic scale according to one of claims 1 or 2, characterized in that the angular scanning ( 23 ) takes place optically.

4. Upper pan electronic scale according to one of claims 1 to 3, characterized in that the angular scanning ( 23 ) takes place incrementally.

5. Upper pan electronic scale according to one of claims 1 to 4, characterized in that the pan pan ( 3 ) has a lateral corrugation ( 22 ).

6. Upper pan electronic weighing machine according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the Vah cup (3) is mounted vertically movable and can be triggered by a switching function vertical pressure on the weighing pan (3).

7. Upper pan electronic scale according to one of claims 1 to 6 with a data output ( 30 ), characterized in that at the data output ( 30 ) also the signal of the angular scanning ( 23 ) of the weighing pan ( 3 ) is available to Ver.