DE102005051757A1

DE102005051757A1 - Personenwaage

Info

Publication number: DE102005051757A1
Application number: DE200510051757
Authority: DE
Original assignee: Leifheit AG
Current assignee: Leifheit AG
Priority date: 2005-10-27
Filing date: 2005-10-27
Publication date: 2007-05-03
Also published as: EP1946052A1; WO2007048540A1

Abstract

Eine Personenwaage mit einer Wägezelle, einer auf die Wägezelle wirkenden Wiegeplatte (1) mit einer Standfläche (2) für die Person und einer Anzeigeeinrichtung (3), wobei zur Ermittlung des Körperfetts eine Körperfettmesseinrichtung mit der Standfläche (2) zugeordneten Elektroden (4) und einer Stromversorgung für die Elektroden (4) vorgesehen ist und wobei ein Prozessor zur Auswertung von Messsignalen dient, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Wiegeplatte (1) zumindest teilweise aus Kunststoff hergestellt ist und dass die Elektroden (4), in zwei Bereiche unterteilt und voneinander elektrisch isoliert, unmittelbar auf das Material der Standfläche (2) aufgebracht oder in das Material der Standfläche (2) integriert sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Personenwaage mit einer Wägezelle, einer auf die Wägezelle wirkenden Wiegeplatte mit einer Standfläche für die Person und einer Anzeigeeinrichtung, wobei zur Ermittlung des Körperfetts eine Körperfettmesseinrichtung mit der Standfläche zugeordneten Elektroden und einer Stromversorgung für die Elektroden vorgesehen ist und wobei ein Prozessor zur Auswertung von Messsignalen dient.

Personenwaagen mit integrierter Körperfettmesseinrichtung sind seit geraumer Zeit aus der Praxis bekannt. Lediglich beispielhaft wird dazu auf die DE 199 43 651 A1 verwiesen.

Solche Waagen mit integrierter Fettmessfunktion arbeiten regelmäßig nach der sog. Bioimpedanzmethode. Diese Waagen sind auf der Wiegeplatte bzw. auf der Standfläche für die zu wiegende Person mit elektrisch leitenden Elektroden ausgestattet, die wiederum mit einem Prüfstrom gespeist werden. Somit wird der Prüfstrom durch den Körper des Benutzers geleitet, woraus sich der körperspezifische elektrische Widerstand bestimmen lässt. Aus diesem Körperwiderstand und dem über die Wägezelle ermittelten Gewicht sowie ggf. aus weiteren körperspezifischen Daten – ggf. Geschlecht, Alter, etc. – lässt sich der Fettgehalt ermitteln. Bei den aus der Praxis bekannten Waagen mit integrierter Fettmessfunktion handelt es sich um Waagen bei denen die Elektroden auf die Standfläche aufgeklebt sind. Ein elektrischer Anschluss der Elektroden ist durch unmittelbare Kontaktierung geschaffen.

Die aus der Praxis bekannten Waagen mit integrierter Fettmessfunktion sind jedoch insoweit problematisch, als stets die Gefahr besteht, dass sich die aufgeklebten Elektroden insbesondere bei regelmäßiger Reinigung allmählich lösen. Gefährdet ist insbesondere der Randbereich der Elektroden. Außerdem bilden die aufgeklebten Elektroden gegenüber dem Grundkörper der Wiegeplatte einen zumindest kleinen Absatz bzw. eine umlaufende Fuge, in der sich Schmutz und vor allem Keime festsetzen. Dies erfordert besondere Sorgfalt bei der Reinigung, wodurch die Klebeverbindung zwischen den Elektroden und dem Grundkörper abermals gefährdet ist. Die bekannten Personenwaagen mit integrierter Körperfettmesseinrichtung sind daher in der Praxis in mehrerlei Hinsicht problematisch.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gattungsbildende Personenwaage mit integrierter Körperfettmesseinrichtung derart auszugestalten und weiterzubilden, dass die Standfläche bei einfachster Konstruktion keine Schmutzfänger aufweist und sich ohne die Gefahr der Beschädigung der Elektroden leicht reinigen lässt.

Die erfindungsgemäße Personenwaage löst die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Danach ist die gattungsbildende Personenwaage dadurch gekennzeichnet, dass die Wiegeplatte zumindest teilweise aus Kunststoff hergestellt ist und dass die Elektroden, in zwei Bereiche unterteilt und voneinander elektrisch isoliert, unmittelbar auf das Material der Standfläche aufgebracht oder in das Material der Standfläche integriert sind.

Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass die Fertigung einer solchen Personenwaage dadurch vereinfacht ist, dass man die Wiegeplatte zumindest teilweise aus Kunststoff herstellt. Dies hat den enormen Vorteil, dass sich die Wiegeplatte durch übliche formgebende Verfahren aus der Kunststofftechnik formen lässt, insbesondere durch Spritzgießen oder Tiefziehen. Freiformflächen lassen sich erzeugen, so dass man den designerischen Ansprüchen in vollem Umfange gerecht werden kann.

Zur Integration einer Körperfettmesseinrichtung, insbesondere nach der Bioimpedanzmethode, ist es erforderlich, dass zwei unterschiedliche Elektroden bzw. Elektrodenbereiche ausgebildet sind. Diese sind voneinander elektrisch isoliert. In Bezug auf die Elektroden ist in weiter erfinderischer Weise erkannt worden, dass sich diese unmittelbar auf das Material der Standfläche aufbringen oder in das Material der Standfläche einarbeiten lassen. Eine unmittelbare Aufbringung bedeutet, dass die Elektroden ohne Haftvermittler und ohne sonstige Befestigungsmittel auf das Material der Standfläche aufgebracht sind oder komplett in das Material der Standfläche integriert sind. So sei bereits an dieser Stelle angemerkt, dass sich die Elektroden in-situ in der Standfläche erzeugen lassen, so dass insoweit eine komplette Integration der Elektroden realisierbar ist.

Zur Realisierung der erfindungsgemäßen Lehre ist es denkbar, dass die Wiegeplatte einen Grundkörper mit abragenden Elektroden und bündig mit den Elektro den abschließendem, elektrisch isolierendem Kunststoff aufweist, und zwar derart, dass die Standfläche aus Kunststoff mit darin eingebetteten, sich bis zur Oberfläche erstreckenden Elektroden gebildet ist. Mit anderen Worten lässt sich das die Trittfläche bildende Material um die Elektroden gießen, bspw. spritzgusstechnisch anformen. Dabei könnte der Grundkörper zumindest teilweise aus Metall bestehen, wobei die Elektroden integrale Stifte des Grundkörpers umfassen. An dieser Stelle sei noch einmal darauf hingewiesen, dass die Elektroden selbstverständlich mit der Stromversorgung und dem zur Auswertung dienenden Prozessor verbunden sind, damit die Körperfettmesseinrichtung funktioniert. Auf diesbezügliche Details wird bei der Beschreibung der Erfindung und der vorteilhaften Ausgestaltungen bewusst verzichtet, da sich die Erfindung auf die Ausgestaltung bzw. Integration der Elektroden bezieht. In Bezug auf funktionale Einheiten einer solchen Waage und deren grundsätzliche Anordnung sei noch einmal ausdrücklich auf die DE 199 43 651 A1 verwiesen, deren Offenbarung als Wissen eines Fachmanns zugrundegelegt wird.

Des Weiteren ist es denkbar und in Bezug auf eine weitere Ausführung von besonderem Vorteil, dass die Wiegeplatte zur Bildung der Standfläche kunststoffbeschichtet ist, um nämlich im Rahmen der Kunststoffbeschichtung die Elektroden zu erzeugen. Dabei ist es wiederum von Vorteil, wenn die Wiegeplatte insgesamt aus Kunststoff besteht, wobei die Elektroden als Beschichtung aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt sind. In Bezug auf die Wiegeplatte sei angemerkt, dass deren Grundkörper aus beliebigen Materialien hergestellt sein kann. Auch ist es denkbar, dass die Wiegeplatte elektronische Bausteine enthält, die in den Kunststoff eingegossen oder eingespritzt sein können. Insbesondere miniaturisierte elektronische Bauteile lassen sich so auf raffinierte Weise unterbringen und elektrisch isolieren.

Wie bereits zuvor erwähnt, ist wesentlich, dass die Elektroden aus einem elektrisch leitenden Material bestehen, wobei sich dieses Material als Beschichtung auf den Grundkörper der Wiegeplatte aufbringen lässt. Somit bilden die Elektroden einerseits die Standfläche und stellen andererseits den Messstrom zur Verfügung. Dabei ist wesentlich, dass die Elektroden als voneinander elektrisch isolierte Bereiche zu verstehen sind, wobei diese gemeinsam die Standfläche bilden.

Bei der die Elektroden bildenden Beschichtung kann es sich um eine Beschichtung aus Metall oder aus einer Metalllegierung handeln. Oxidkeramisch-metallische Verbindungen sind denkbar. So könnte die Beschichtung bspw. Indiumzinnoxid umfassen.

In besonders vorteilhafter Weise ist es denkbar, dass die Beschichtung aus einem elektrisch leitfähigen Kunststoff besteht, der auf die Wiegeplatte aufgebracht wird. Handelt es sich dabei ebenfalls um einen Kunststoff, könnte man die Methode des Zweikomponenten-Spritzgießens anwenden, so dass sich der Grundkörper der Wiegeplatte und die Beschichtung gleichzeitig, d.h. in einem Arbeitsgang und vor allem in einem einzigen Werkzeug, herstellen lassen. Außerdem lässt sich durch den Zweikomponenten-Spritzguss eine sichere Verbindung zwischen den beiden Komponenten herstellen. Darauf wird später noch eingegangen werden.

Des Weiteren ist es denkbar, dass der elektrisch leitfähige Kunststoff als Verbundwerkstoff ausgeführt ist. Dabei kann es sich um einen ganz besonderen Verbundwerkstoff handeln, nämlich um einen Verbundwerkstoff mit einer Kunststoffmatrix, die elektrisch leitfähige Einlagerungen bzw. Dispergenten umfasst. Die Matrix selbst könnte aus Polyurethan hergestellt sein. Ebenfalls ist es denkbar, dass es sich bei der Matrix um ein synthetisches Terpolymer, bspw. um Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), handelt.

Der die elektrische Leitfähigkeit bewirkende Dispergent kann Kohlenstoff umfassen, wobei es sich dabei insbesondere um Ruß und/oder Grafit handelt. Dabei ist zu bewerkstelligen, dass der Dispergent in hinreichender Menge vorhanden ist, damit sich die erforderliche elektrische Leitfähigkeit ergibt. Weiter ist von ganz besonderer Bedeutung, dass nicht nur die Menge, sondern vor allem auch die Form und Orientierung des Dispergenten für die elektrische Leitfähigkeit entscheidend ist, so dass es möglich ist, bei entsprechender Form und Orientierung den mengenmäßigen Anteil des Dispergenten zu reduzieren und dennoch eine hinreichende elektrische Leitfähigkeit zu erhalten. Außerdem ist es denkbar, dass man über den Dispergenten die Abriebbeständigkeit der Beschichtung ganz erheblich begünstigt.

Insbesondere in Bezug auf die besondere Ausgestaltung des Dispergenten ist es von weiterem Vorteil, wenn dieser Kohlenstoffnanoröhren (CNT, Carbonnanotubes) umfasst. Ebenso kann der Dispergent Fulerene, Kohlenstoffmakromoleküle und/oder Kohlenstofffasern umfassen.

Von ganz besonderem Vorteil ist, wenn die Beschichtung als dünner Film oder als Folie ausgeführt ist. Die als Elektroden dienende Beschichtung kann durch beliebige Verfahren und in unterschiedlichen Materialien bei unterschiedlichen Dicken aufgebracht sein. Außerdem ist es denkbar, dass sich die Beschichtung insbesondere bei sehr dünner Ausgestaltung durchsichtig gestalten lässt.

Als Beschichtungsmethode kommt bspw. das Sputtern in Frage. Sputtern hat den Vorteil, dass sich durch diese Technik besonders kratzfeste Beschichtungen erzeugen lassen, und zwar mit äußerst geringer Schichtdicke. Ebenso ist es denkbar, dass die Beschichtung galvanisch aufgebracht oder aufgedampft wird. Auch ist es denkbar, die Beschichtung pulvertechnisch oder lacktechnisch aufzubringen. Ähnlich wie bei der Chipherstellung lässt sich die Beschichtung mittels Lack- und Ätzverfahren realisieren, wobei die nicht zu beschichtenden bzw. zu behandelnden Flächen vorübergehend abgedeckt werden können. Auf einfache Weise lassen sich die Elektroden dadurch voneinander elektrisch isolieren. Grundsätzlich ist es jedenfalls denkbar, dass die Beschichtung einen elektrisch leitfähigen Klebstoff und/oder einen elektrisch leitfähigen Kunststoff umfasst. Dazu sei bspw. auf den aus der Praxis bekannten Aluleitlack verwiesen.

Im Rahmen einer weiteren Variante ist es denkbar, dass die Beschichtung lithografisch erzeugt wird, wodurch sich ganz besonders dünne Schichten herstellen lassen.

Bereits zuvor ist erwähnt worden, dass der Grundkörper der Wiegeplatte spritzgusstechnisch erzeugbar ist. Gleiches gilt für die Beschichtung. Sofern in beiden Fällen Kunststoffe verwendet werden, ist es denkbar, dass die Zweikomponenten-Spritzgusstechnik angewendet wird, wodurch eine materialschlüssige Verbindung zwischen der Beschichtung und dem Material der Grundplatte herstellbar ist. So ist es spritzgusstechnisch möglich, dass die Beschichtung mit dem Grundkörper der Wiegeplatte zumindest in einer Grenzschicht regelrecht verschmolzen ist, wodurch eine unlösbare Verbindung geschaffen ist. Zu dieser Technik sei angemerkt, dass im Rahmen der Zweikomponenten-Spritzgusstechnik zunächst der Grundkörper – spritzgusstechnisch – erzeugt wird. Die Beschichtung sollte eine höhere Erweichungs- bzw. Schmelztemperatur als das Material des Grundkörpers haben. So wird die Beschichtung mit einer zumindest geringfügig höheren Temperatur auf den bereits erstarrten Grundkörper aufgespritzt, so dass dieser zumindest an der Oberfläche leicht angeschmolzen wird bzw. zumindest geringfügig erweicht. Eine materialschlüssige Verbindung, ggf. unter dem Einfluss eines reaktiven Prozesses, begünstigt die Haftung der beiden Komponenten.

Grundsätzlich ist es möglich, dass die Beschichtung reaktiv auf der Oberfläche der Wiegeplatte bzw. des Grundkörpers der Wiegeplatte erzeugt wird. Eine insoweit in-situ erzeugte Beschichtung ist im Lichte der voranstehenden Ausführungen von besonderem Vorteil.

Die voranstehende Technik ermöglicht es, dass die Wiegeplatte bzw. die Trittfläche teilweise oder insgesamt als Display ausgeführt ist, wobei es sich bei dem Display um ein LCD oder um ein Touchscreen handeln kann. So können weitere Bedienelemente integriert sein, so dass es möglich ist, neben dem ermittelten Gewicht weitere Daten für die Auswertung – durch manuelle Eingabe – bereitzustellen. Das Geschlecht, die Körpergröße und das Alter sind hier lediglich beispielhaft zu nennen.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfolgende Erläuterung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigt
die einzige Figur in einer schematischen Draufsicht ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Personenwaage mit integrierter Körperfettmesseinrichtung.
Die einzige Figur zeigt in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Waage, wobei die Personenwaage eine Wägezelle, eine auf die Wägezelle wirkende Wiegeplatte 1 mit einer Standfläche 2 für die Person und eine Anzeigeeinrichtung 3 umfasst.
Eine Körperfettmesseinrichtung ist integriert.
In erfindungsgemäßer Weise besteht die Wiegeplatte 1 aus Kunststoff. Es sind zwei Elektroden 4 vorgesehen, wobei die Standfläche 2 durch die Elektroden 4 in zwei unterschiedliche Bereiche – für die beiden Füße des Benutzers – unterteilt ist. Die Elektroden 4 sind unmittelbar auf das Material der Standfläche 2 aufgebracht bzw. in das Material der Standfläche 2 integriert.
Bei dem hier gewählten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Wiegeplatte 1 um ein insgesamt aus Kunststoff hergestelltes Bauteil, nämlich um ein Bauteil, welches spritzgusstechnisch gefertigt ist. Die Elektroden 4 sind ebenfalls spritzgusstechnisch auf den Grundkörper der Wiegeplatte 1 aufgebracht, nämlich im Zweikomponenten-Spritzgussverfahren. So handelt es sich bei den Elektroden 4 um integrale Bestandteile der Wiegeplatte 1 die letztendlich die Standfläche 2 bilden.
Die Elektroden 4 sind als Beschichtung aus einem elektrisch leitfähigen Kunststoff zu verstehen, wobei dieser Kunststoff Einlagerungen zur Realisierung der elektrischen Leitfähigkeit enthält.
In Bezug auf Merkmale, die sich der einzigen Figur nicht entnehmen lassen, sei zur Vermeidung von Wiederholungen auf den allgemeinen Teil der Beschreibung verwiesen.

Claims

Personenwaage mit einer Wägezelle, einer auf die Wägezelle wirkenden Wiegeplatte (1) mit einer Standfläche (2) für die Person und einer Anzeigeeinrichtung (3), wobei zur Ermittlung des Körperfetts eine Körperfettmesseinrichtung mit der Standfläche (2) zugeordneten Elektroden (4) und einer Stromversorgung für die Elektroden (4) vorgesehen ist und wobei ein Prozessor zur Auswertung von Messsignalen dient, dadurch gekennzeichnet, dass die Wiegeplatte (1) zumindest teilweise aus Kunststoff hergestellt ist und dass die Elektroden (4), in zwei Bereiche unterteilt und voneinander elektrisch isoliert, unmittelbar auf das Material der Standfläche (2) aufgebracht oder in das Material der Standfläche (2) integriert sind.
Waage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wiegeplatte (1) einen Grundkörper mit abragenden Elektroden (4) und bündig mit den Elektroden (4) abschließendem, elektrisch isolierendem Kunststoff ausgeführt ist, so dass die Standfläche (2) aus Kunststoff mit darin eingebetteten, sich bis zur Oberfläche erstreckenden Elektroden (4) gebildet ist.
Waage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper zumindest teilweise aus Metall besteht und dass die Elektroden (4) integrale Stifte des Grundkörpers umfassen.
Waage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wiegeplatte (1) zur Bildung der Standfläche (2) kunststoffbeschichtet ist.
Waage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wiegeplatte (1) insgesamt aus Kunststoff hergestellt ist.
Waage nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (4) als Beschichtung aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt sind.
Waage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung aus Metall oder einer Metalllegierung besteht.
Waage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung Indiumzinnoxid umfasst.
Waage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung aus einem elektrisch leitfähigen Kunststoff besteht.
Waage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrisch leitfähige Kunststoff als Verbundwerkstoff ausgeführt ist.
Waage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbundwerkstoff eine Kunststoffmatrix mit elektrisch leitfähigen Einlagerungen umfasst.
Waage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrix Polyurethan ist.
Waage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrix ein synthetisches Terpolymer, beispielsweise Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), ist.
Waage nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Dispergent Kohlenstoff, insbesondere Ruß und/oder Grafit, ist.
Waage nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Dispergent Kohlenstoffnanoröhren (CNT, Carbonnanotubes) umfasst.
Waage nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Dispergent Fulerene, Kohlenstoffmakromoleküle und/oder Kohlenstofffasern umfasst.
Waage nach einem der Ansprüche einem der Ansprüche 6 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung als dünner Film oder als Folie ausgeführt ist.
Waage nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung aufgesputtert ist.
Waage nach einem der Ansprüche 6 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung galvanisch aufgebracht ist.
Waage nach einem der Ansprüche 6 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung aufgedampft ist.
Waage nach einem der Ansprüche 6 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung auflackiert ist
Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung lithographisch erzeugt ist.
Waage nach einem der Ansprüche 6 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung spritzgusstechnisch erzeugt ist.
Waage nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung mit dem Grundkörper der Wiegeplatte (1) zumindest in einer Grenzschicht verschmolzen ist.
Waage nach einem der Ansprüche 6 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung reaktiv erzeugt ist.
Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Wiegeplatte (1) bzw. die Trittfläche teilweise oder insgesamt als Display ausgeführt ist.
Waage nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Display um ein LCD oder Touch-Screen handelt.