DE20316286U1 - Precision balance has contactless switch using laser position measurement and detecting the position of a finger to control function selection - Google Patents
Precision balance has contactless switch using laser position measurement and detecting the position of a finger to control function selection Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Waage mit mindestens einem berührungslosen Schalter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a Scale with at least one non-contact Switch according to the preamble of claim 1.
Bei Waagen werden Steuer-Eingaben
zur Wahl von verschiedenen Funktionen, wie etwa der Tarierung, und/oder
für die
Betätigung
von Schutzelementen, wie etwa einem Windschutz, über Schalter gemischt. Verbreitet
sind mechanisch bewegte Schalter bzw. Tasten. Nachteile dieser mechanischen
Schalter bestehen darin, dass bei der Betätigung Erschütterungen
auf die Waage übertragen werden
und dass Abnützungen
sowie Verschmutzungen die Schaltfunktion beeinträchtigen können. Um bei Präzisionswaagen
das Entstehen von Vibrationen zu verhindern, wird in der
Aus der
Die Berührungssensoren und die mechanisch bewegten Schalter bekannter Waagen, weisen keine absolute Wasserdichtheit auf oder müssten dazu sehr aufwendig ausgebildet werden.The touch sensors and the mechanical moving switches of known scales do not have absolute watertightness on or would have to be trained very expensive.
Aus der
Aus der
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Waage mit einem Schalter zu finden, welcher exakt betätigbar, einfach aufgebaut und wasserdicht ist. Zudem sollen bei der Betätigung des Schalters keine Erschütterungen auf die Waage übertragen werden, und Verschmutzungen sollen weit möglichst ausgeschlossen werden.The object of the invention is now based on finding a scale with a switch that exactly operable is simple and waterproof. In addition, when operating the Switch no vibrations transferred to the scales and soiling should be excluded as far as possible.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche beschreiben alternative bzw. vorteilhafte Ausführungsvarianten.This task is due to the characteristics of claim 1 solved. The dependent Expectations describe alternative or advantageous design variants.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde erkannt, dass ein berührungsloser Schalter wie ein Kontaktschalter oder ein mechanischer Schalter einen genau definierten Betätigungsbereich aufweisen muss, so dass jede Bedienungsperson ohne Lernphase die Betätigung des Schalters mit einem Körperteil oder einem Gegenstand exakt beherrscht. Der Betätigungsbereich erstreckt sich zwischen einer ersten und einer zweiten seitlichen Berandung entlang einer Betätigungsachse, wobei sich ein Signal des berührungslosen Schalters entlang der Betätigungsachse nur zwischen den beiden seitlichen Berandungen ausbreitet. Die Intensität des Signals soll quer zur Betätigungsachse innerhalb eines engen räumlichen Bereiches stark abnehmen. Vorzugsweise sind der Sender und die seitlichen Berandungen so ausgebildet, dass die Intensität das abgestrahlten Signals quer zur Betätigungsachse innerhalb der Ausdehnung der seitlichen Berandungen im wesentlichen auf einen verschwindend kleinen Wert abnimmt.Within the scope of the present invention was recognized as a non-contact Switches like a contact switch or a mechanical switch precisely defined operating range must have, so that each operator without the learning phase activity of the switch with a body part or mastered an object exactly. The operating area extends between a first and a second lateral boundary an actuation axis, being a signal of contactless Switch along the actuation axis spreads only between the two side borders. The intensity of the signal should be transverse to the actuation axis within a narrow spatial Decrease area strongly. Preferably, the transmitter and the side Edges designed so that the intensity of the emitted signal transverse to the actuation axis essentially within the extent of the lateral borders to a vanishingly small value.
Zur Betätigung des Schalters muss ein Körperteil oder ein Gegenstand quer zur Betätigungsachse in den Betätigungsbereich gelangen und dort die Signalausbreitung beeinflussen bzw. unterbrechen oder reflektieren. Die maximale Fläche quer zur Achse, innerhalb welcher der Schalter zu betätigen ist, hat einen definierten maximalen Betätigungs-Radius, so dass ein Körperteil und/oder ein Gegenstand, der weiter von der Betätigungsachse entfernt ist, keinen Schaltvorgang auslöst. Um den Betätigungsbereich tastenartig auszubilden, ist der doppelte Betätigungs-Radius bzw. der Betätigungs-Durchmesser vorzugsweise kleiner als der Achsabschnitt zwischen den beiden seitlichen Berandungen. Die linearen Ausdehnungen der seitlichen Berandungen sollen insbesondere kleiner sein als der Achsabschnitt zwischen den beiden seitlichen Berandungen. Bei der Verwendung eines fokussierten Signals bzw. einer eng begrenzten Strahlung, beträgt der maximale Betätigungs-Radius lediglich wenige Millimeter und die Betätigung erfolgt im wesentlichen bei der Betätigungsachse.To operate the switch, a body part or an object transverse to the actuation axis in the operating area get there and influence or interrupt the signal propagation or reflect. The maximum area across the axis, inside which switch to press has a defined maximum actuation radius, so that a body part and / or an object that is further away from the actuation axis, does not trigger a switching process. Around the operating area to be designed like a button is the double actuation radius or the actuation diameter preferably smaller than the axis section between the two lateral Boundaries. The linear expansions of the lateral borders should in particular be smaller than the intercept between the two side borders. When using a focused signal or a narrowly limited radiation, the maximum actuation radius is only a few millimeters and the actuation is carried out essentially at the actuation axis.
Der berührungslose Schalter umfasst mindestens einen Sender und mindestens einen Empfänger. Das vom Sender ausgehende Signal soll zumindest im betätigungsfreien Zustand des Schalters zum Empfänger gelangen. Der Sender befindet sich bei der ersten seitlichen Berandung. Der Empfänger kann nun sowohl bei der zweiten als auch bei der ersten seitlichen Berandung angeordnet werden.The non-contact switch includes at least one transmitter and at least one receiver. The the signal emitted by the transmitter should at least be in the non-actuated state State of the switch to the receiver reach. The transmitter is at the first side boundary. The recipient can now both for the second and for the first lateral border to be ordered.
Wenn der Empfänger bei der zweiten seitlichen Berandung angeordnet ist, wird bei der Betätigung des Schalters die Signalübertragung auf dem Weg vom Sender zum Empfänger unterbrochen. Die Betätigung kann mit dem Wegfall des Signals beim Empfänger erfasst werden.If the receiver at the second side Edge is arranged, the signal transmission when the switch is actuated on the way from the sender to the receiver interrupted. The actuation can be detected when the signal disappears at the receiver.
Wenn auch der Empfänger bei der ersten seitlichen Berandung angeordnet ist, wird bei der Betätigung des Schalters ein Signalanteil vor dem Erreichen der zweiten seitlichen Berandung an einem Körperteil oder einem Gegenstand reflektiert und gelangt entsprechend verändert zum Empfänger. Eine Betätigung wird erfasst, wenn das Signal gegenüber einer Reflektion an der zweiten seitlichen Berandung abgelenkt und/oder abgeschwächt zum Empfänger gelangt. Der Empfänger kann aber auch so gestaltet sein, dass er eine Auswertung des abgelenkten Signals vornimmt. Es kann mehr als ein Empfänger verwendet werden, wodurch sich die Güte verbessern lässt. So kann bestimmt werden, in welchem Abstand von der ersten seitlichen Berandung das Signal reflektiert wurde. Der Abstand kann dann einem von mindestens zwei Abstandsbereichen auf der Betätigungsachse zwischen den beiden seitlichen Berandungen zugeordnet werden. Den Abstandsbereichen können verschiedene Funktionen zugeordnet werden, die vorzugsweise entlang des Betätigungsbereiches fest bezeichnet oder von einer Anzeigevorrichtung angezeigt sind. Die Anzeige der Funktion des Schalters kann dabei auch relativ weit ab vom Betätigungsbereich erfolgen, z. B. im Windschutz.If the recipient too the first lateral edge is arranged when the Switch a signal portion before reaching the second side Border on one part of the body or reflected from an object and changes accordingly Receiver. An actuation is detected when the signal against a reflection at the second lateral boundary deflected and / or weakened to receiver arrives. The recipient can also be designed so that it evaluates the distracted Signal. This allows more than one receiver to be used the goodness can be improved. In this way it can be determined at what distance from the first lateral The signal was reflected. The distance can then be one of at least two distance areas on the actuation axis between the two side borders. The Distance ranges can Different functions are assigned, preferably along of the area of operation are permanently designated or are displayed by a display device. The function of the switch can also be displayed relatively far from the operating area take place, e.g. B. in wind protection.
Anstelle einer Betätigungsachse mit mindestens zwei Abstandsbereichen können auch mindestens zwei von einander getrennte Betätigungsbereiche mit je einem Sender und einem Empfänger aneinander anschliessend, insbesondere entlang einer gemeinsamen Achse, angeordnet werden. Jedem Betätigungsbereich ist dann jeweils im Zeitpunkt der Betätigung eine Funktion zugeordnet.Instead of an actuation axis with at least two distance ranges, at least two of separate areas of activity connecting each with a transmitter and a receiver, in particular along a common axis. Any area of activity a function is then assigned at the time of actuation.
Der mindestens eine verwendete Sender sendet ein Signal aus, das vom Empfänger eindeutig erfasst werden kann. Diese eindeutige Erfassung muss unabhängig von den möglicherweise bei der Waage auftretenden Signalen gewährleistet sein. Das heisst, dass die Erfassung beispielsweise unabhängig von den Lichtverhältnissen oder den akustischen Verhältnissen bei der Waage gewährleistet sein muss. Selbst bei mehreren nebeneinander stehenden Waagen ist durch die klar begrenzten Betätigungsbereiche von denen keine Signale direkt in den Umgebungsraum abgestrahlt werden, eine gegenseitige Beeinflussung ausgeschlossen. Die Sender strahlen vorzugsweise elektromagnetische Wellen, insbesondere Licht im sichtbaren oder unsichtbaren Bereich, gegebenenfalls Infrarot-Licht ab. Gegebenenfalls wird Ultraschall eingesetzt. Um eine eindeutige Erfassung zu gewährleisten, hat das gesendete Signal eine charakteristische Eigenschaft, wie etwa eine pulsförmige Intensität und/oder eine definierte Wellenlänge, die vom Empfänger bestimmbar ist. Gegebenenfalls werden Laser bzw. Laserdioden als Sender eingesetzt. Die Empfänger sind an die Sender angepasst. Gegebenenfalls werden handelsübliche Laser-Distanzmesser eingesetzt. Die Sender und Empfänger haben keine von aussen zu bewegende Teile und können mit kleinem Aufwand wasserdicht ausgebildet und im berührungslosen Schalter angeordnet werden.The at least one transmitter used transmits a signal from the receiver can be clearly recorded. This clear registration must be independent of that possibly signals occurring on the scale must be guaranteed. This means, that the detection, for example, regardless of the lighting conditions or the acoustic conditions be guaranteed with the scales got to. Even with several scales next to each other is done the clearly limited areas of activity of which no signals are emitted directly into the surrounding area mutual interference are excluded. The transmitters shine preferably electromagnetic waves, especially light in the visible or invisible area, possibly infrared light. Possibly ultrasound is used. To ensure clear registration, the transmitted signal has a characteristic, like like a pulse intensity and / or a defined wavelength, that of the recipient is determinable. If necessary, lasers or laser diodes are used as transmitters used. The recipients are adapted to the transmitters. If necessary, commercially available laser distance meters are used. The transmitter and receiver have no external parts and can be waterproof with little effort educated and in contactless Switches are arranged.
Der mindestens eine berührungslose Schalter einer Waage umfasst beispielsweise einen u-förmigen Bereich, so dass ein Finger oder etwa ein Reagenzglas von der offenen Seite her in den u-förmigen Bereich eingeführt werden kann. Der u-förmige Bereich ist gegebenenfalls direkt an der Waage oder einem Teil der Waage, wie etwa dem Windschutz oder dem Bedienungspult, angeordnet. Es sind aber auch Ausführungsformen zweckmässig, bei denen der u-förmige Schalter in der Form eines so genannten Satelliten von der Waage beabstandet ist. Die Verbindung zwischen Schalter und Waage kann über ein Kabel oder auch drahtlos mittels HF- oder IR-Übertragung erfolgen.The at least one non-contact Switch of a scale includes, for example, a U-shaped area, so that a finger or a test tube from the open side forth in the u-shaped Area introduced can be. The u-shaped area may be directly on the scale or part of the scale, such as the windshield or the control panel. It but are also embodiments expedient where the u-shaped Switch in the form of a so-called satellite from the scales is spaced. The connection between the switch and the scale can be made using a Cable or wireless via RF or IR transmission respectively.
Die erfindungsgemässe Waage ermöglicht eine exakte Betätigung und das Betätigungsorgan kann einfach sowie wasserdicht hergestellt werden. Weil bei der Betätigung des berührungslosen Schalters kein Kontakt zur Waage nötig ist, werden keine Erschütterungen auf die Waage übertragen. Von besonderer Bedeutung ist dies insbesondere, wenn die Waage auf einer nicht sehr stabilen Unterlage platziert werden muss, z. B. auf einem Stativ. Zudem wird bei der berührungslosen Bedienung kein Schmutz auf die Waage übertragen. Die Waage mit samt ihren Betätigungsorganen kann gleichwohl mit transparenten Schutzhüllen bedeckt sein, um sie zusätzlich vor Schmutz abzuschirmen. Die Wirkungsweise des Schalters wird dadurch grundsätzlich nicht beeinträchtigt.The scale according to the invention enables precise actuation and the actuating member can be manufactured in a simple and watertight manner. Because no contact with the scale is necessary when the contactless switch is actuated, no vibrations are transmitted to the scale. This is particularly important when the scale is placed on a not very stable surface must be decorated, e.g. B. on a tripod. In addition, no dirt is transferred to the scale during contactless operation. The scale with its actuators can still be covered with transparent protective covers to additionally shield them from dirt. The operation of the switch is fundamentally not affected.
Die Zeichnungen erläutern die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen. Dabei zeigtThe drawings explain the Invention based on exemplary embodiments. It shows
In der dargestellten Ausführungsform
sind an der ersten seitlichen Berandung
Um mehrere Schaltfunktionen gleichzeitig bereit
zu stellen, wird die Weglänge
vom Sender über den
Finger bzw. Gegenstand zum Empfänger
in mindestens zwei Abstandsbereiche aufgeteilt. Den Abstandsbereichen
können
verschiedene Funktionen zugeordnet werden, die vorzugsweise entlang
des Betätigungsbereiches
fest bezeichnet oder gemäss der
dargestellten Ausführungsform
von einer Anzeigevorrichtung
Wenn etwa die Betätigung des Windschutzes
Gegebenenfalls umfassen die Sender
Claims (11)
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|---|---|---|---|
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| DE20316286U Expired - Lifetime DE20316286U1 (en) | 2003-10-21 | 2003-10-21 | Precision balance has contactless switch using laser position measurement and detecting the position of a finger to control function selection |
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-
2003
- 2003-10-21 DE DE20316286U patent/DE20316286U1/en not_active Expired - Lifetime
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