DE3145629C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Waage mit einer ein längliches Betätigungselement aufweisenden Taste und einer durch die Betätigungsbewegung der Taste ge­ steuerten Schaltereinrichtung.

Bei einer derartigen bekannten elektrischen Waage (DE- OS 23 39 219) ist das Betätigungselement über zwei gerade Verbindungsteile, die sich von dem Betätigungselement aus und senkrecht zu dessen Längsrichtung nahe den beiden Endbe­ reichen des Betätigungselementes erstrecken, mit L-förmigen Schwenkarmen verbunden, die jeweils an ihren zur Längsachse des Betätigungselementes senkrechten L-Schenkeln auf einer parallel zum Betätigungselement angeordneten Schwenkachse ge­ lagert sind. Einer dieser beiden L-Schenkel der das Betä­ tigungselement abstützenden Schwenkarme ist bis zu einem Schalterbetätigungshebel geführt, an dem er mittels eines Verbindungsstiftes angreift. Durch die Betätigung des Betäti­ gungselementes und die damit erfolgende Verschwenkung der Schenkelverlängerung wird der Schalterbetätigungshebel im Sinne einer Betätigung der Schaltereinrichtung verlagert. Bei einer Betätigung an einer gegenüber der Längsmitte des Be­ tätigungselementes zum der jeweiligen Schenkelverlängerung abgewandten Ende des Betätigungselementes hin versetzten Stelle muß also die Betätigungskraft von dieser außermittig versetzten Betätigungsstelle des Betätigungselementes aus zu dem mit der Schenkelverlängerung verbundenen entgegengesetz­ ten Endbereich des Betätigungselementes übertragen werden. Dies bedeutet, daß längs des Betätigungselementes und/oder der Schwenkachse eine entsprechend hohe Scher- bzw. Torsions­ kraft auftritt. Um eine die Funktionssicherheit beeinträch­ tigende Verwindung der gesamten Tastenanordnung zu vermeiden, muß diese also entsprechend stabil und damit schwergewichtig sowie baulich aufwendig ausgelegt sein.

Für einen Buchungsautomaten ist eine eine Vielzahl von Tasten aufweisende Tastatur bekannt (DE-OS 14 24 662), wobei das jeweilige Betätigungselement lediglich über eine an einer Schwenkachse aufgehängte Schiene und einen Schaltstößel mit einem Mikroschalter in Wirkverbindung steht. Jedem Betäti­ gungselement ist bei dieser Anordnung jeweils genau eine Schiene, ein Schaltstößel und ein Mikroschalter zugeordnet. Für die Übertragung der Betätigungsbewegung des Betätigungs­ elementes auf den ihm zugeordneten einzigen Schalter ist also ein verhältnismäßig aufwendiger Gestängemechanismus erforder­ lich.

Eine andere bekannte Tastatur (US-PS 37 11 685) weist neben einer Vielzahl von Einzeltasten auch eine langge­ streckte Leertaste auf, deren längliches Betätigungselement ebenfalls auf ein einziges Schalterelement einwirkt. Um ein Verdrehen oder Verkanten dieses Betätigungselementes bei außermittiger Betätigung zu vermeiden, ist eine aufwendige torsionsmindernde Führungseinrichtung für das Betätigungsele­ ment vorgesehen. Diese Führungseinrichtung weist im einzelnen eine Stabilisierungsplatte auf, die sich parallel zur Längs­ achse des Betätigungselementes und unterhalb desselben er­ streckt und an ihrem einen Rand nahe den beiden Längsenden der Platte in zwei gehäusefest angeordneten Kugelkalotten­ lagern verschwenkbar gehaltert ist. Mit ihrem anderen Rand greift die Platte in Lagerausnehmungen zweier zur Platte ver­ tikaler Streben ein, die sich nach oben zu dem Betätigungs­ element erstrecken, um dieses in der Nähe seiner Längsenden abzustützen. Durch die beiden zusätzlichen Abstützungen des Betätigungselementes mittels der Vertikalstreben auf der Platte soll eine Kräfteverteilung über die Länge des Betä­ tigungselementes erreicht werden, wobei wegen der ver­ schwenkbaren Aufhängung der Platte gleichzeitig noch die zur Schalterbetätigung erforderliche Vertikalbewegung des Be­ tätigungselementes zugelassen ist. Der solchermaßen ausge­ bildete Versteifungsmechanismus für das Betätigungselement erweist sich damit als sehr aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer elektrischen Waage mit Taste der eingangs genannten Art eine konstruktiv einfachere Gestaltung mit verringerten Stabi­ litätsanforderungen zu schaffen, bei der gleichzeitig eine einfache und sichere Handhabung des Betätigungselementes ge­ währleistet ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Schaltereinrichtung mindestens zwei unter einem gegen­ seitigen Abstand angeordnete und derselben Schaltfunktion dienende Schalter aufweist, auf denen das Betätigungselement aufliegt.

Da bei der Erfindung zwischen dem Betätigungselement und der Schaltereinrichtung keinerlei Übertragungsgestänge vorgesehen ist, tritt ein Stabilisierungsproblem hinsichtlich eines Übertragungsgestänges erst gar nicht auf. Aber auch das Betätigungselement selbst unterliegt keinen besonderen Stabi­ litätsanforderungen, weil durch die Anordnung der mehreren Schalter, die derselben Schaltfunktion dienen, deren gegen­ seitiger Abstand so gewählt werden kann, daß auch noch dann eine zuverlässige Übertragung der Betätigungsbewegung auf wenigstens einen dieser Schalter stattfindet, wenn sich das Betätigungselement etwas durchbiegen sollte, weil es an einer von dem nächstgelegenen Schalter maximal entfernt gelegenen Stelle betätigt worden ist. Selbst wenn die Taste in sich ziemlich elastisch ist, kann sie vom Benutzer blind betätigt werden, weil der Ort des Betätigens der Taste völlig un­ kritisch ist. Durch die direkte Wirkverbindung zwischen der Taste und der Schaltereinrichtung bedarf es auch keiner Über­ tragungsglieder.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Betäti­ gungselement als Bestandteil des Waagengehäuses ausgebildet. Hierdurch wird der Vorteil einer einwandfreien Funktion bei blinder Betätigung an jeder beliebigen Stelle des Betäti­ gungselementes mit dem Vorteil einer praktisch geschlossenen außeren Form des Waagengehäuses vereint.

Zweckmäßigerweise ist die Taste im wesentlichen in U-Form ausgebildet, deren U-Steg das Betätigungselement bil­ det und an einer Befestigungsstelle der beiden mit einer gewünschten Rückstellkraft in sich nachgiebig ausgebildeten U-Schenkel im Gehäuseinneren der Waage festgelegt ist. Hier­ durch wird eine noch weitergehende Vereinfachung der Kon­ struktion erreicht. In diesem Zusammenhang dient es dann der noch weiteren Vereinfachung, wenn der als Betätigungselement dienende U-Steg mit den U-Schenkeln einstückig aus Kunststoff ausgebildet ist.

Eine weitere Vereinfachung des Aufbaus ergibt sich dadurch, daß in einer vorteilhaften Ausführungsform in den U- Schenkeln deren Nachgiebigkeit hervorrufende, durch Ausneh­ mungen gebildete Gelenkstellen ausgebildet sind. Durch diese Maßnahme erhält man ein einziges integriertes Bauteil. Außer­ dem lassen sich dabei die Federkräfte der Gelenkstellen sehr niedrig wählen, so daß beim Drücken der Taste nur sehr kleine Betätigungskräfte erforderlich sind.

Gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung ist vor­ gesehen, daß die Schalter auf einer gedruckten Schaltung in einem mit dem Betätigungselement fluchtenden Vorsprung des Waagenunterteils angeordnet sind. Diese Ausbildung ergibt eine funktionell klare Gestaltung, ermöglicht einen einfachen Überlastschutz für die Taste, deren Betätigungselement dann im gedrückten Zustand auf dem Waagenunterteil aufliegen kann, und vermeidet ein freies Herausragen des Betätigungselementes in den Raum. Ein unbeabsichtigtes Hängenbleiben an dem Betä­ tigungselement wird hierdurch also vermieden.

Eine andere zweckmäßige Ausgestaltung besteht darin, daß die einander gegenüberstehenden Bereiche des Betätigungs­ elementes und des Waagengehäuses labyrinthartig ausgebildet sind. Hierdurch wird das Innere der Waage wirkungsvoll gegen das Eindringen von Staub oder Spritzwasser geschützt. Schließlich liegt es auch im Rahmen der Erfindung, daß die beiden U-Schenkel entgegengesetzt zum U-Steg über die Befe­ stigungsstelle hinausragende Bereiche aufweisen, die auf zwei weiteren, einer Schaltfunktion dienenden Schaltern aufliegen. Diese Ausbildung erlaubt sowohl ein Drücken als auch ein Heben des Betätigungselementes, wobei im einen Fall das eine Paar der Schalter und im anderen Fall das andere Paar der weiteren Schalter betätigt wird. Sofern dabei alle vier Schalter funktionell gleichwertig sind, ist es in das Belie­ ben der Bedienungsperson gestellt, ob sie drücken oder heben will.

Besonders vorteilhaft erscheint in diesem Zusammenhang jedoch eine andere Ausgestaltung, bei der dem unter dem U- Steg angeordneten Paar von Schaltern und dem unter den über die Befestigungsstelle hinausragenden Bereichen angeordneten Paar von Schaltern unterschiedliche Schaltfunktionen zuge­ ordnet sind. Damit können also beim Drücken und Heben unter­ schiedliche Funktionen angesprochen werden.

In der folgenden Beschreibung sind zwei Ausführungsbei­ spiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen

Fig. 1 eine Ansicht der Taste von unten,

Fig. 2 ein Längsschnitt durch einen Teil der Waage mit eingebauter Taste, entlang der Linie 2-2 in Fig. 1,

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Wirkungs­ weise der Schalter,

Fig. 4 eine Ansicht der Taste des zweiten Ausfüh­ rungsbeispiels von oben, und

Fig. 5 ein Schnitt durch diese Taste entlang der Linie 5-5 in Fig. 4.

Beispiel I (Fig. 1 bis 3)

Die Taste 10 dieses Ausführungsbeispiels ist als Spritzgußteil aus Kunststoff, beispielsweise Polyamid, gefertigt. Sie weist im wesentlichen die Form eines breiten U auf, dessen beide U-Schenkel 12 gleichzeitig als Halterung und Führung dienen. An den Enden der beiden U-Schenkel 12 ist je ein Absatz 14 vorgesehen mit je einem Loch 16 zur Befestigung. Zwischen den Absätzen 14 und dem das Betätigungselement der Taste 10 bildenden U-Steg 18 ist je eine Verjüngung vorgesehen, die einerseits ein Langloch 20 und andererseits zwei Einschnürungen 22 aufweist. Beide Merkmale zusammen ergeben eine minimale Rückstellkraft.

Nahe den drei Außenseiten des U-Steges 18 ist ein Bereich 24 in Form einer durchlaufenden Nut vorgesehen.

Fig. 2 zeigt im Schnitt die eingebaute Taste 10. Das Unterteil 26 der Waage verfügt über einen Vorsprung 28, der vorn und seitlich in einem Wandungsbereich 30 übergeht. Der Vorsprung 28 wird im wesentlichen von einer Abdeckung 32 der Anzeige 33 überdeckt, wobei diese Abdeckung 32 einen - separat lösbaren - Teil des Waagengehäuses bildet. Die Verbindung dieser Abdeckung 32 mit dem Vorsprung 28 erfolgt durch Verschrauben (Schraube 34, Absatz 36, Halteblock 38).

Auf dem Absatz 36 ist ferner eine gedruckte Schaltung 40 befestigt, deren Bestückung unter anderem zwei zur Steuerung dienende Schalter 42 umfaßt, welche bezüglich der Zeichenebene der Fig. 2 hintereinander angeordnet sind. Auf deren Schaltnasen 44 liegt die Taste 10 auf (die Auflagestellen sind in Fig. 1 mit strichpunktierten Kreisen 46 markiert). Mittels zweier Schrauben 48 sind die Absätze 14 der beiden U-Schenkel 12 auf der gedruckten Schaltung 40 befestigt.

Fig. 3 verdeutlicht die Gleichwertigkeit der Schalter 42: Das Schließen jedes der beiden Schalter 42 erzeugt den gleichen Steuerimpuls für die elektrische Schaltung 50 der Waage, wobei die Schaltung 50 hier nur global als Block dargestellt ist, da ihr Aufbau nichts zum Verständnis der Erfindung beiträgt.

Im Ruhezustand wird die Taste 10 von der Federkraft der Schalter 42 getragen, so daß die Taste 10 lose auf den Schaltnasen 44 aufliegt. Dabei bildet die dreiseitig umlaufende Nut des Bereichs 24 der Taste 10 mit dem entsprechend ausgebildeten Wandungsbereich 30 des Vorsprungs 28 ein Labyrinth gegen Verschmutzung. In ähnlicher Weise umfaßt die Taste 10 die vordere untere Begrenzung der Frontscheibe 52 der Anzeigenabdeckung 32, um eine weitgehende Abdichtung zu bewirken (Rinne 54 in Fig. 2).

Beim Drücken der Taste 10 wird, je nach dem Ort des Drückens, ein oder auch beide Schalter 42 betätigt, was denselben Steuerbefehl an die Schaltung 50 ergibt. Durch die Anordnung zweier gleichwertiger, im Abstand voneinander angeordneter Steuerschalter 42 ist es dabei unschädlich, wenn die Taste 10 bei exzentrischem Drücken z. B. nur am einen Ende hinabgedrückt wird und am anderen Ende nahezu in Ruhestellung verbleibt, also eine in Längsrichtung geneigte Position einnimmt, was aufgrund der Nachgiebigkeit der U-Schenkel 12 möglich ist. Zu starkes Drücken der Taste 10 ist ebenfalls unschädlich, da sie auf dem Wandungsbereich 30 zur Auflage kommt, bevor der Weg der Schaltnase 44 ausgenützt ist.

Als Schalter 42 können verschiedene Ausführungen verwendet werden. Bevorzugt werden Mikroschalter, es kommen aber auch z. B. Schaltmatten (in Gumminoppen eingelegte Leiterstücke) in Betracht. Der Schalter 42 kann im Prinzip beliebige Funktionen auslösen. Bei einer Zweibereichswaage mag er als Bereichsschalter fungieren; in den meisten Fällen wird es ein Tarierschalter sein. Auch ist es möglich, den Schalter 42 so einzusetzen, daß sequentiell mehrere Funktionen aufgerufen werden können; dies ist jedoch nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

Da die Anordnung gemäß Beispiel I eine Betätigung in nur einer Richtung erlaubt (Drücken), wird die Verbindung zum Netz auf andere Weise hergestellt werden, sei es durch einen separaten Netzschalter, sei es auch durch eine Art Standby-Schaltung, bei der die Netzverbindung bereits durch das Einstecken des Netzkabels in die Steckdose hergestellt wird.

Beispiel II (Fig. 4 und 5)

Wie im ersten Beispiel ist die einstückige Taste 110 im wesentlichen U-förmig gestaltet, mit einem das Betätigungselement bildenden U-Steg 118 und zwei U-Schenkeln 112. Wegen der etwas anderen Anforderungen sind letztere jedoch merklich steifer ausgebildet (siehe Fig. 5).

Nahe der Mitte der U-Schenkel 112 ist die Taste 110 befestigt. Je ein seitlicher Ansatz 114 an den U-Schenkeln 112 verfügt über je ein Loch 116, welches zur Befestigung auf der gedruckten Schaltung 140 dient. Nahe den Befestigungsstellen (Schrauben 148) verfügen die U-Schenkel 112 über je eine fensterartige Ausnehmung 158 und einen benachbarten Steg 160. Diese Gestaltung wirkt ähnlich wie ein Kreuzgelenk, d. h. beim Drücken oder Heben der Taste 110 am U-Steg 118 wird diese um eine Achse in der Nähe der Befestigungsstelle (116, 148) verschwenkt.

Fig. 5 zeigt weiter den Vorsprung 128 des Vorderteils der Waage. Auf zwei bezüglich der Zeichnungsebene hintereinander liegenden Sockeln 162 ist die gedruckte Schaltung 140 befestigt, auf welcher zwei Paare von der Steuerung dienenden Schaltern 142 (mit Schaltnasen 144) fixiert sind (je zwei in Blickrichtung hintereinander). Die Auflagepunkte der Schaltnasen 144 sind in Fig. 4 mit strichpunktierten Kreisen 146 markiert. Für die hinteren Schalter 142 (rechts in Fig. 5) sind an den U-Schenkeln 112 entsprechende Auflageflächen 156 vorgesehen.

An der Außenseite des Vorsprungs 128 (links in Fig. 5) erkennt man den etwas zurückversetzten Vorderwandbereich 130; die Seitenteile 166 dagegen sind bis unter die Tastenenden vorgezogen, so daß auch hier ein Überlastschutz gegen zu starkes Drücken der Taste 110 gegeben ist. Zwischen den Seitenteilen 166 ergibt sich eine Einbuchtung 164, welche den Eingriff zum Heben der Taste 110 auf fast der ganzen Länge erlaubt.

Weitere Details des Waagengehäuses, der Anzeige u. a. wurden nicht gezeigt; sie entsprechen im wesentlichen der in Fig. 2 enthaltenen Darstellung.

Die eben beschriebene Variante ist vielseitig in ihren Anwendungsmöglichkeiten. So kann die Anordnung so getroffen sein, daß ein Betätigen der hinteren Schalter 142 durch Heben der Taste 110 das Netz ein- bzw. ausschaltet, während ein Betätigen der vorderen Schalter 142 (Drücken der Taste 110) einen Tarierbefehl auslöst. Eine andere Möglichkeit wäre die, daß ein Heben der Taste 110 lediglich das Abschalten der Waage bewirkt, während das Drücken der Taste 110 einen kombinierten Befehl "Waage einschalten/Tarieren" er­ zeugt, wobei bei bereits eingeschalteter Waage nur der Tarierbefehl wirksam wäre. Schließlich sind weitere Va­ rianten denkbar (ähnlich den oben zu Beispiel I genannten), bei welchen eine Standby-Schaltung verwendet wird und/oder die Taste 110 beim Drücken mehrere Funktionen sequentiell auf­ ruft und beim Heben wieder nur die Waage ausschaltet.

Claims (9)

1. Elektrische Waage mit einer ein längliches Betäti­ gungselement aufweisenden Taste und einer durch die Betä­ tigungsbewegung der Taste gesteuerten Schaltereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltereinrichtung minde­ stens zwei unter einem gegenseitigen Abstand angeordnete und derselben Schaltfunktion dienende Schalter (42, 142) aufweist, auf denen das Betätigungselement (18, 118) aufliegt.

2. Elektrische Waage nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Betätigungselement (18, 118) als Bestandteil einer Abdeckung (32) des Waagengehäuses ausgebildet ist.

3. Elektrische Waage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Taste (10, 110) im wesentlichen in U- Form ausgebildet ist, deren U-Steg das Betätigungselement (18, 118) bildet und an einer Befestigungsstelle (48, 148) der beiden mit einer gewünschten Rückstellkraft in sich nachgie­ big ausgebildeten U-Schenkel (12, 112) im Gehäuseinneren der Waage festgelegt ist.

4. Elektrische Waage nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der als Betätigungselement (18, 118) dienende U- Steg mit den U-Schenkeln (12, 112) einstückig aus Kunststoff ausgebildet ist.

5. Elektrische Waage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den U-Schenkeln (12, 112) deren Nach­ giebigkeit hervorrufende, durch Ausnehmungen (20, 22; 158) ge­ bildete Gelenkstellen ausgebildet sind.

6. Elektrische Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter (42, 142) auf einer gedruckten Schaltung (40, 140) in einem mit dem Betätigungs­ element (18, 118) fluchtenden Vorsprung (28; 128) des Waagen­ unterteils (26) angeordnet sind.

7. Elektrische Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die einander gegenüberstehenden Bereiche (24, 30) des Betätigungselementes (18, 118) und des Vorsprungs (28; 128) des Waagenunterteils (26) labyrinthartig ausgebildet sind.

8. Elektrische Waage nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden U-Schenkel (112) ent­ gegengesetzt zum U-Steg (118) über die Befestigungsstelle (148) hinausragende Bereiche (156) aufweisen, die auf zwei weiteren, einer Schaltfunktion dienenden Schaltern (142) auf­ liegen.

9. Elektrische Waage nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß dem unter dem U-Steg (118) angeordneten Paar von Schaltern (142) und dem unter den über die Befestigungs­ stelle (148) hinausragenden Bereichen (156) angeordneten Paar von Schaltern unterschiedliche Schaltfunktionen zugeordnet sind.