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

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.

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.

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.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Einstellung von Waagenparametern zu erleichtern, ohne zusätzliche Bedie­ nungselemente zu benötigen.

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.

Die sowieso vorhandene Waagschale wird damit gleichzeitig als Einstell-/Bedienelement genutzt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unter­ ansprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der schematischen Figuren beschrieben. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Außenansicht der Waage,

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch die Waage und ein Blockschaltbild der Elektronik und

Fig. 3 ein Detail der Winkelabtastung.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Claims (7)

1. Oberschalige elektronische Waage mit einem Gehäuse (1), mit einer Anzeige (4) mit einer Waagschale (3) zur Aufnahme des Wägegutes und mit einer Parametereinstellvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Waagschale (3) drehbar gelagert ist und eine Winkel­ abtastung (23) für die Winkelstellung der Waagschale (3) aufweist, wobei der Drehwinkel der Waagschale (3) zur Parametereinstellung dient.

2. Oberschalige elektronische Waage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Waagschale (3) rund ausgebildet ist.

3. Oberschalige elektronische Waage nach einem der An­ sprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelabtastung (23) optisch erfolgt.

4. Oberschalige elektronische Waage nach einem der An­ sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkel­ abtastung (23) inkremental erfolgt.

5. Oberschalige elektronische Waage nach einem der An­ sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Waag­ schale (3) eine seitliche Riffelung (22) aufweist.

6. Oberschalige elektronische Waage nach einem der An­ sprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Waag­ schale (3) senkrecht beweglich gelagert ist und durch senkrechten Druck auf die Waagschale (3) eine Schalt­ funktion ausgelöst werden kann.

7. Oberschalige elektronische Waage nach einem der An­ sprüche 1 bis 6 mit einem Datenausgang (30), dadurch gekennzeichnet, daß am Datenausgang (30) auch das Signal der Winkelabtastung (23) der Waagschale (3) zur Ver­ fügung steht.