DE102010011032A1

DE102010011032A1 - Weighing scale e.g. bathroom scale, has unit for measuring deflection of deformation portions of load cells that rest on supports, where supports are upwardly directed from base plate and are used to support bottom-side fastening portion

Info

Publication number: DE102010011032A1
Application number: DE201010011032
Authority: DE
Inventors: Andre DENK; Dr. Stange Pedro; Christian Moddick; Artjom Emter
Original assignee: Leifheit AG
Current assignee: Leifheit AG
Priority date: 2010-03-11
Filing date: 2010-03-11
Publication date: 2011-09-15

Abstract

The scale (1) has a flexible base plate arranged below a rectangular load plate (10), and a unit to measure deflection of deformation portions of planar load cells (2). The unit transmits a measured value to evaluation electronics, which calculates weight to be measured from the deflection of the deformation portions and outputs the weight. The cells are fastened to the load plate via a load-side fastening portion (21) and rest on supports via a bottom-side fastening portion (22). The supports are upwardly directed from the base plate and are used to support the bottom-side fastening portion. The load plate comprises an insertion device for a flat minicomputer i.e. tablet personal computer, and smart phone, or is formed by the minicomputer.

Description

Die Erfindung betrifft eine Waage mit einer Wägezelle gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a balance with a load cell according to the preamble of patent claim 1.

Aus dem Stand der Technik sind Waagen, wie z. B. Personenwaagen und Küchenwaagen, mit Wägezellen seit langem bekannt. Bei diesen Waagen sind die Wägezellen zwischen einer Lastplatte, auf die der zu wiegende Gegenstand bzw. auf die sich die zu wiegende Person stellt, und einer Bodenplatte, die bei einem Messvorgang auf den Untergrund gestellt wird, angeordnet. In einer bekannten Waage wird als Wägezelle eine Doppelbiegebalkenwägezelle verwendet, die in der Mitte der Waage angeordnet ist. Die Verwendung von Doppelbiegebalkenwägezellen weist den Vorteil auf, dass diese eine Verfälschung des Messergebnisses aufgrund eines Drehmoments ausgleichen können und, dass nur eine einzige Doppelbiegebalkenwägezelle verwendet werden muss, um ein exaktes Messergebnis zu erhalten. Ein das Messergebnis verfälschendes Drehmoment entsteht immer dann, wenn beispielsweise der zu wiegende Gegenstand nicht in der Mitte der Waage angeordnet ist. Das Drehmoment ist umso größer je weiter die Stelle, auf der der zu wiegende Gegenstand gestellt wird, von der Mitte der Waage, in der die Doppelbiegebalkenwägezelle angeordnet ist, entfernt ist.From the prior art scales, such. As personal scales and kitchen scales, with load cells have long been known. In these scales, the load cells between a load plate on which the object to be weighed or on which the person to be weighed, and a bottom plate, which is placed in a measuring operation on the ground, arranged. In a known balance, the load cell used is a double-beam load cell located in the center of the scale. The use of double bending beam load cells has the advantage that they can compensate for a falsification of the measurement result due to a torque and that only a single double bending beam load cell must be used to obtain an accurate measurement result. A measurement result falsifying torque always arises when, for example, the object to be weighed is not located in the center of the scale. The torque is greater the farther the point on which the object to be weighed is placed is removed from the center of the scale in which the double bending beam load cell is located.

Eine Waage, die eine Doppelbiegebalkenwägezelle verwendet, wird beispielsweise in DE 103 08 803 offenbart. Genauer gesagt wird in dieser Waage nur eine einzige Doppelbiegebalkenwägezelle verwendet, die in der Mitte der Waage angeordnet ist.For example, a balance using a double-bending beam load cell is shown in FIG DE 103 08 803 disclosed. More specifically, in this balance, only a single double-beam load cell is used, which is located in the center of the scale.

Der Einsatz von Doppelbiegebalkenwägezellen weist den Nachteil auf, dass aufgrund der Struktur der Doppelbiegebalkenwägezelle der Abstand zwischen der Lastplatte und der Bodenplatte relativ groß ist und damit die Waage eine große Bauhöhe aufweist. Die Bauhöhe erhöht sich weiter bei Waagen, bei denen an der Bodenplatte Standfüße angeordnet sind. Aufgrund der großen Bauhöhe der Waage kann die Waage nur schwierig verstaut werden und es besteht eine erhöhte Stolpergefahr.The use of double bending beam load cells has the disadvantage that due to the structure of the double bending beam load cell, the distance between the load plate and the bottom plate is relatively large and thus the balance has a large overall height. The height increases further in scales in which stand feet are arranged on the bottom plate. Due to the large height of the scale, the scale can be stowed only with difficulty and there is an increased risk of tripping.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Waage bereitzustellen, die eine kleine Bauhöhe aufweist und in der das zuvor genannte Drehmoment die Messergebnisse nicht verfälscht.It is the object of the present invention to provide a balance which has a small overall height and in which the aforementioned torque does not falsify the measurement results.

Die Aufgabe wird durch den Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen genannt.The object is solved by the patent claim 1. Advantageous embodiments of the invention are mentioned in the subclaims.

Die Erfindung weist den Vorteil auf, dass in der Waage zwischen der Lastplatte und der Bodenplatte zumindest drei Planarwägezellen angeordnet sind. Die Planarwägezellen weisen eine geringe Bauhöhe auf, so dass der Abstand zwischen der Lastplatte und der Bodenplatte klein ist. Im Ergebnis verringert sich die Bauhöhe der Waage im Vergleich zu einer Waage, in der eine Doppelbiegebalkenwägezelle eingesetzt wird. Infolge der kleinen Bauhöhe der Waage ergeben sich neue Möglichkeiten für die Verstaubarkeit von dieser. So ist es beispielsweise möglich, die Waage in einem Teppich oder ähnlichem zu integrieren.The invention has the advantage that at least three planar load cells are arranged in the balance between the load plate and the bottom plate. The planar load cells have a low overall height, so that the distance between the load plate and the bottom plate is small. As a result, the height of the scale is reduced compared to a scale in which a double bending beam load cell is used. Due to the small height of the balance, new possibilities for the stowage of this arise. So it is possible, for example, to integrate the balance in a carpet or the like.

Zusätzlich weist die erfindungsgemäße Waage den Vorteil auf, dass zumindest drei Planarwägezellen angeordnet sind. Da zumindest drei Planarwägezellen vorgesehen sind, ist automatisch klar, dass diese jeweils näher zu einer jeweiligen Endseite bzw. zu dem Rand der Waage angeordnet sind als die mittig angeordnete Doppelbiegebalkenwägezelle. Aus diesem Grund ist auch das Drehmoment, das sich bei einem Aufbringen einer Belastung an die Endseite der Waage einstellt, kleiner als bei der bekannten Waage. Genauer gesagt ist das Drehmoment bereits so klein, dass ausreichend genaue Messergebnisse erhalten werden.In addition, the balance according to the invention has the advantage that at least three planar load cells are arranged. Since at least three planar load cells are provided, it is automatically clear that these are each arranged closer to a respective end side or to the edge of the scale than the centrally arranged double bending beam load cell. For this reason, the torque that is set when applying a load to the end side of the scale, smaller than in the known balance. More precisely, the torque is already so small that sufficiently accurate measurement results are obtained.

Ferner weist die Erfindung den Vorteil auf, dass die Bodenplatte eben ausgebildet ist und damit keine Unebenheiten aufweist, die beispielsweise durch ein Vorsehen von Standfüßen entstehen. Der Vorteil der eben ausgebildeten Bodenplatte besteht darin, dass bei einem Messvorgang die Krafteinleitung in die Waage über die gesamte zu dem Untergrund gerichtete Fläche der Bodenplatte erfolgt. Somit existiert keine Möglichkeit eines das Messergebnis verfälschenden Kraftnebenschlusses, da im Gegensatz zu einer bekannten Waage, in der Standfüße verwendet werden, in der erfindungsgemäßen Waage alle Kräfte, die in die Bodenplatte eingeleitet werden, an die Wägezelle weitergeleitet werden.Furthermore, the invention has the advantage that the bottom plate is flat and thus has no bumps, which arise for example by providing feet. The advantage of the newly formed bottom plate is that in a measuring process, the force is introduced into the scale over the entire directed to the ground surface of the bottom plate. Thus, there is no possibility of a force shunt falsifying the measurement result, since, in contrast to a known balance in which feet are used, in the balance according to the invention all forces which are introduced into the base plate are forwarded to the load cell.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass jede der Planarwägezellen an jeweils voneinander unterschiedlichen Endseiten der Waage vorgesehen ist. Eine derartige Anordnung der Planarwägezellen verbessert die Genauigkeit der Messergebnisse, da der Einfluss des Drehmoments auf die Messgenauigkeit verringert wird, da der Abstand zwischen einer Krafteinleitung durch den zu wiegenden Gegenstand bzw. die zu wiegende Person und die Position der zu dem Gegenstand bzw. Person nähesten Planarwägezelle klein ist.A further advantageous embodiment of the invention consists in that each of the planar load cells is provided on mutually different end sides of the balance. Such an arrangement of the planar load cells improves the accuracy of the measurement results, since the influence of the torque on the measurement accuracy is reduced because the distance between an application of force by the object to be weighed or the person to be weighed and the position closest to the object or person Planar load cell is small.

Des Weiteren besteht eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung darin, dass mehrere Segmente, die jeweils zumindest drei Planarwägezellen aufweisen, vorgesehen sind. Das Vorsehen von mehreren Segmenten und damit mehreren Planarwägezellen weist den Vorteil auf, dass sich bei einem Wiegevorgang die Belastung auf mehrere Segmente bzw. Planarwägezellen verteilt. Somit verringert sich auch die Kraft, die auf eine Planarwägezelle anliegt, im Vergleich zu einer Waage, die nur drei Planarwägezellen aufweist. Im Ergebnis können Planarwägezellen mit einer geringeren Bauhöhe verwendet werden, was die Bauhöhe der gesamten Waage verkleinert. Ein weiterer Vorteil der Verwendung von mehreren Segmenten besteht darin, dass der Einfluss des Drehmoments auf die Messgenauigkeit weiter verringert wird, da der Abstand zwischen dem Gegenstand bzw. der Person und der dazu nähesten Planarwägezelle weiter verkleinert wird.Furthermore, an advantageous embodiment of the invention is that a plurality of segments, each having at least three planar load cells, are provided. The provision of multiple segments and thus more planar load cells has the advantage that at a Weighing process distributes the load over several segments or planar load cells. Thus, the force applied to a planar load cell also decreases as compared to a balance having only three planar load cells. As a result, planar load cells with a smaller height can be used, which reduces the height of the entire scale. Another advantage of using multiple segments is that the influence of the torque on the measurement accuracy is further reduced because the distance between the object or person and the closest planar load cell is further reduced.

In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand schematisch dargestellt und wird anhand der Figuren nachfolgend beschrieben, wobei gleich wirkende Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigen:In the drawings, the subject invention is shown schematically and will be described with reference to the figures below, wherein like-acting elements are provided with the same reference numerals. Showing:

1 eine Waage mit Plänarwägezellen und ohne eine Lastplatte in einer ersten Ausführungsform, 1 a balance with planar load cells and without a load plate in a first embodiment,

2A eine Draufsicht auf eine schematisch dargestellte Waage einer zweiten Ausführungsform, die mehrere Segmente aufweist, ohne Lastplatte und Bodenplatte, 2A 2 shows a plan view of a schematically illustrated scale of a second embodiment, which has a plurality of segments, without load plate and base plate,

2B eine Schnittansicht entlang der in 2A gezeigten Schnittlinie A-A. 2 B a sectional view along the in 2A shown section line AA.

Die in 1 gezeigte Waage 1 einer ersten Ausführungsform besitzt eine rechteckförmige Bodenplatte 10. Die Bodenplatte 10 ist hohlförmig ausgebildet und weist Vorsprünge 11 auf, die entlang der gesamten Endseite der Bodenplatte 10 verlaufen, und ist bei einem Messvorgang mit dem Boden in Kontakt. Die Vorsprünge 11 ragen in Richtung zu einer in 2B dargestellten Lastplatte, auf die der zu wiegende Gegenstand steht bzw. auf die sich die zu wiegende Person während des Messvorgangs stellt. Diese Lastplatte wird auf die hohlförmige Bodenplatte 10 gesetzt, so dass sich ein abgeschlossener Waagenkörper ausbildet.In the 1 shown scale 1 A first embodiment has a rectangular bottom plate 10 , The bottom plate 10 is hollow and has projections 11 on that along the entire end side of the bottom plate 10 and is in contact with the ground during a measuring process. The projections 11 tower towards one in 2 B shown load plate on which the object to be weighed stands or on which the person to be weighed during the measurement process. This load plate is placed on the hollow bottom plate 10 set so that forms a completed balance body.

Auf der Bodenplatte 10 sind in dieser Ausführungsform vier Planarwägezellen 2 ausgebildet. Es sind auch Ausführungsformen vorstellbar, in denen nur drei Planarwägezellen oder mehr als vier Planerwägezellen vorgesehen sind. Die Planarwägezellen 2 bestehen aus einem ersten Abschnitt 21 und einem zweiten Abschnitt 22. Der erste Abschnitt 21 ist an mindestens einer Position mittels eines Befestigungsmittels 3, wie beispielsweise Schrauben, mit der Bodenplatte 10 verbunden. Der zweite Abschnitt 22 ist mit dem ersten Abschnitt 21 verbunden und steht an mindestens einer Position mit der in 1 nicht dargestellten Lastplatte in Kontakt, so dass während eines Messvorgangs die auf die Lastplatte ausgeübte Belastung auf den zweiten Abschnitt 22 übertragen wird. Auf dem zweiten Abschnitt 22 ist mindestens ein Dehnmesstreifen angeordnet, der zur Ermittlung des Gewichts des zu messenden Gegenstands bzw. der Person verwendet wird. Die Planarwägezellen 2 sind mit einem in 1 nicht dargestellten Steuergerät verbunden.On the bottom plate 10 In this embodiment, four planar load cells 2 educated. Embodiments are also conceivable in which only three planar load cells or more than four planer load cells are provided. The planar load cells 2 consist of a first section 21 and a second section 22 , The first paragraph 21 is at least one position by means of a fastener 3 , such as screws, with the bottom plate 10 connected. The second section 22 is with the first section 21 connected and is at least one position with the in 1 Not shown load plate in contact, so that during a measuring operation, the load applied to the load plate on the second section 22 is transmitted. On the second section 22 At least one strain gauge is arranged, which is used to determine the weight of the object to be measured or the person. The planar load cells 2 are with a in 1 not shown control unit connected.

Die einzelnen Planarwägezellen 2 sind dabei jeweils an voneinander unterschiedlichen Endseiten der Bodenplatte 10 angeordnet. Genauer gesagt sind zwei Planarwägezellen 2 an zwei sich gegenüberliegenden Ecken der Bodenplatte 10 angeordnet. Die restlichen zwei Planarwägezellen 2 sind jeweils zwischen der in der jeweiligen Ecke vorgesehenen Planarwägezelle 2 und der jeweils anderen Ecke der Bodenplatte 10, in der keine Planarwägezelle 2 vorgesehen ist, angeordnet. Eine derartige Anordnung der Planarwägezellen 2 soll eine Verfälschung des Messergebnisses verhindern, wenn der zu wiegende Gegenstand in die Nähe oder an den Rand der Waage 1 gestellt wird bzw. wenn sich die zu wiegende Person in die Nähe des Randes oder an den Rand der Waage 1 stellt. Es ist klar, dass bei einer Ausführungsform, die nur drei Planarwägezellen aufweist, diese Planarwägezellen 2 an den Endseiten der Bodenplatte 10 und/oder in den Ecken der Bodenplatte 10 oder in einer anderen Anordnungsform angeordnet sein können.The individual planar load cells 2 are each at mutually different end sides of the bottom plate 10 arranged. More specifically, there are two planar load cells 2 at two opposite corners of the bottom plate 10 arranged. The remaining two planar load cells 2 are each between the planned in the respective corner Planarwägezelle 2 and the other corner of the bottom plate 10 in which no planar load cell 2 is provided arranged. Such an arrangement of the planar load cells 2 intended to prevent a falsification of the measurement result when the object to be weighed in the vicinity or to the edge of the balance 1 or if the person to be weighed is near the edge or at the edge of the scale 1 provides. It will be appreciated that in one embodiment having only three planar load cells, these planar load cells 2 on the end sides of the bottom plate 10 and / or in the corners of the bottom plate 10 or arranged in a different arrangement form.

2A zeigt eine Draufsicht auf eine schematisch dargestellte Waage 1 in einer zweiten Ausführungsform, die mehrere Segmente 4 aufweist. Im Folgenden werden als Segmente verschiedene Abschnitte innerhalb der Waage 1 angesehen, innerhalb der zumindest drei Planarwägezellen 2 angeordnet sind. Die Segmente können gleich groß sein oder auch nicht. 2A shows a plan view of a scale shown schematically 1 in a second embodiment, the multiple segments 4 having. The following are segments as different sections within the scale 1 within the at least three planar load cells 2 are arranged. The segments can be the same size or not.

In dieser Ausführungsform weist die Waage 1 vier Segmente 4 auf. Die Planarwägezellen 2 sind in den einzelnen Segmenten 4 jeweils an gleichen Stellen angeordnet. Genauer gesagt sind die einzelnen Planarwägezellen 2 in einem einzelnen Segment 4 so angeordnet, dass die Planarwägezellen 2 an voneinander unterschiedlichen Endbereichen des Segments 4 vorgesehen sind. Es sind auch Ausführungsformen vorstellbar, in denen die Planarwägezellen in den einzelnen Segmenten nicht immer an der gleichen Stelle vorgesehen sind. Ferner sind Ausführungsformen vorstellbar, in denen die Planarwägezellen nicht an den Endbereichen des Segments 4 vorgesehen sind, sondern in einer anderen Anordnungsform innerhalb der Segmente.In this embodiment, the balance 1 four segments 4 on. The planar load cells 2 are in the individual segments 4 each arranged in the same places. More specifically, the individual planar load cells 2 in a single segment 4 arranged so that the planar load cells 2 at mutually different end portions of the segment 4 are provided. Embodiments are also conceivable in which the planar load cells in the individual segments are not always provided at the same location. Furthermore, embodiments are conceivable in which the planar load cells are not located at the end regions of the segment 4 are provided, but in a different arrangement form within the segments.

2B zeigt eine Schnittansicht entlang der in 2A gezeigten Schnittlinien A-A. Die Segmente 4 und damit die Planarwägezellen 2 sind zwischen der Bodenplatte 10 und der Lastplatte 30 angeordnet. Die einzelnen Segmente 4 sind durch eine Ummantelung 5, die aus einem elastischen Material besteht, miteinander verbunden. Die Ummantelung 5 steht dabei sowohl mit der Lastplatte 30 als auch mit der Bodenplatte 10 in Kontakt. 2 B shows a sectional view taken along in FIG 2A shown section lines AA. The segments 4 and thus the planar load cells 2 are between the bottom plate 10 and the load plate 30 arranged. The individual segments 4 are through one jacket 5 , which consists of an elastic material, connected together. The jacket 5 stands with both the load plate 30 as well as with the bottom plate 10 in contact.

Im Folgenden wird der Messvorgang erläutert. Wenn ein Gegenstand auf den Rand der Lastplatte 30 gestellt wird bzw. wenn sich eine Person auf den Rand der Lastplatte 30 stellt, wird die Belastung auf die mit der Lastplatte 30 in Kontakt stehende Planarwägezelle 2 übertragen. Im Ergebnis wird die Kraft auf den zweiten Abschnitt 22 der Planarwägezelle 2 übertragen, der sich infolge davon biegt. Mittels einer aus dem Stand der Technik bekannten Messelektrik, die einen auf der Planarwägezelle 2 vorgesehenen Dehnmessstreifen umfasst, kann die Biegung und damit das Gewicht der zu messenden Person bzw. des zu messenden Gegenstands ermittelt und ausgegeben werden. Da zumindest drei Planarwägezellen 2 verwendet werden, die mit der Lastplatte 30 an unterschiedlichen Stellen in Kontakt sind, ist der Einfluss des auftretenden Drehmoments auf die Messgenauigkeit vernachlässigbar.The following explains the measuring procedure. If an object is on the edge of the load plate 30 is made or if a person on the edge of the load plate 30 puts, the load is on with the load plate 30 in contact planar load cell 2 transfer. As a result, the force is on the second section 22 the planar load cell 2 transfer, which bends as a result of it. By means of a known from the prior art measuring electrics, the one on the planar load cell 2 includes provided strain gauges, the bending and thus the weight of the person to be measured or the object to be measured can be determined and output. Because at least three planar load cells 2 used with the load plate 30 At different points in contact, the influence of the torque occurring on the measurement accuracy is negligible.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: WaageLibra
1010: Bodenplattebaseplate
1111: Vorsprunghead Start
22: PlanarwägezellePlanarwägezelle
2121: erster Abschnittfirst section
2222: zweiter Abschnittsecond part
33: Befestigungsmittelfastener
3030: Lastplatteload plate
44: Segmentsegment
55: Ummantelungjacket

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10308803 [0003]

Claims

Libra ( 1 ) with a load plate ( 30 ), a bottom plate ( 10 ) and a load cell, wherein the load cell between the load plate ( 30 ) and the bottom plate ( 10 ), characterized in that at least three load cells are provided and the load cells as planar load cells ( 2 ) are formed.

Libra ( 1 ) according to claim 1, characterized in that each of the planar load cells ( 2 ) in at least one position in each case with the bottom plate ( 10 ) and with the load plate ( 30 ) connected is.

Libra ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the bottom plate ( 10 ) is formed.

Libra ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that each of the planar load cells ( 2 ) on different end sides of the balance ( 1 ) is arranged.

Libra ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least two segments ( 4 ) are provided, the at least three planar load cells ( 2 ) exhibit.

Libra ( 1 ) according to claim 5, characterized in that each of the planar load cells ( 2 ) at mutually different end regions of the segment ( 4 ) is arranged.

Libra ( 1 ) according to claim 5 or 6, characterized in that a sheath ( 5 ) encloses the segments.

Libra ( 1 ) according to claim 7, characterized in that the sheath ( 5 ) consists of a flexible material.

Libra ( 1 ) according to one of claims 7 or 8, characterized in that the sheath ( 5 ) with the bottom plate ( 10 ) and the load plate ( 30 ) is in contact.

Libra ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the balance ( 1 ) is designed as a personal scale or as a kitchen scale.