DE2833104A1

DE2833104A1 - Damping device for balance beam oscillations - has cylinder with piston, filled with damping medium, and bimetal element in by=pass channel

Info

Publication number: DE2833104A1
Application number: DE19782833104
Authority: DE
Inventors: Josef Schwarz
Original assignee: Bizerba Werke Wilhelm Kraut GmbH and KG
Current assignee: Bizerba SE and Co KG
Priority date: 1978-07-28
Filing date: 1978-07-28
Publication date: 1980-02-07

Abstract

A vessel is filled with a damping medium into which a piston connected to the beam is immersed. A bimetal element compensates changes of the liquid viscosity due to temp. changes by changing the clear cross-section for the damping medium flow. The vessel (5) has a bypass channel (8) between its bottom and top parts. The bimetal element (11) changes the bypass channel cross-section, and when the flow velocity in the channel is high, it springily reduces the channel cross-section.

Description

Beschreibung description

Vorrichtung zur Dämpfung der Schwingungsbewegung eines bewegten Teils, insbesondere des Wägehebels einer Waage. Device for damping the vibrational movement of a moving part, in particular the weighing lever of a balance.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Dämpfung der Schwingungsbewegung eines bewegten Teils, insbesondere des Wägehebels einer Waage, mit einem mit einem Dämpfungsmedium gefüllten Behälter, in den ein mit dem bewegten Teil verbundener Kolben eintaucht, und mit einem Bimetallelement zur Veränderung des Durchflussquerschnittes für das Dämpfungsmedium zur automatischen Kompensation von temperaturbedingten Viskositätsschwankungen des Dämpfungsmediums.The invention relates to a device for damping the vibratory movement a moving part, in particular the weighing lever of a balance, with one with one Damping medium filled container into which a connected to the moving part Piston immersed, and with a bimetal element to change the flow cross-section for the damping medium for automatic compensation of temperature-related fluctuations in viscosity of the damping medium.

Bei Waagen und anderen schwingenden Bauteilen wird zur Beschleunigung des Einschwingvorganges in der Regel eine Dämpfungsvorrichtung verwendet, bei der ein mit dem bewegten Teil verbundener Kolben in einen mit einem Dämpfungsmedium gefüllten Behälter eintaucht. Zwischen dem Kolben und der Behälterwand bleibt ein Spalt frei, durch den das Dämpfungsmedium bei der Bewegung des Kolbens im Behälter hindurchfliesst. Entsprechend dem Querschnitt dieses Spaltes und entsprechend der Viskosität des Dämpfungsmediums ergibt sich eine unterschiedliche Dämpfung.In the case of scales and other vibrating components, there is acceleration of the transient process usually uses a damping device in which a piston connected to the moving part into a piston with a damping medium filled container immersed. A remains between the piston and the container wall Gap free through which the damping medium moves when the piston moves in the container flows through it. According to the cross section of this gap and according to the Viscosity of the damping medium results in different damping.

Es ist bekannt, den Querschnitt des Durchflusspaltes einstellbar auszugestalten. Damit ist es möglich, die Dämpfungswirkung zu regulieren und Viskositätsänderungen zu kompensieren, die das Dämpfungsmedium durch Temperaturänderungen erfährt.It is known to make the cross section of the flow gap adjustable. This makes it possible to regulate the damping effect and changes in viscosity to compensate that the damping medium experiences due to temperature changes.

Es ist auch bereits bekannt, die Verstellung des Durchflussquerschnittes in Abhängigkeit von der Temperatur durch zwei aufeinander angeordnete und zueinander bewegliche Kolbenscheiben vornehmen zu lassen. Die Bewegung der Scheiben zueinander wird dabei über ein Bimetall gesteuert. Allerdings besteht bei dieser Konstruktion der Nachteil, dass durch eine funktionsbedingte, spielfreie Verstellung Reibung auftritt, die ein exaktes Verstellen verhindert. Darüberhinaus ist diese Konstruktion sehr aufwendig.The adjustment of the flow cross-section is also already known depending on the temperature by two arranged on top of each other and to each other to have movable piston disks made. The movement of the disks towards each other is controlled via a bimetal. However, with this construction the disadvantage that due to a function-related, backlash-free adjustment, friction occurs, which prevents an exact adjustment. In addition, this construction is very expensive.

Neben diesem Ausgleich der Temperatureffekte ist es wünschenswert, die Dämpfungswirkung von der Bewegungsgeschwindigkeit des bewegten Teils abhängig zu machen. Wenn das Teil schnell bewegt wird, beispielsweise infolge eines Stosses, soll die Dämpfungswirkung gross sein, während sie bei langsamer Bewegung geringer sein kann. Um dies zu erreichen, ist es bereits bekannt, in dem Kolben Federelemente anzubringen, die Bohrungen im Kolben beim normalen Einschwingvorgang offen halten, während sie diese bei stossartiger Belastung schliessen, so dass sich eine grössere Dämpfungswirkung ergibt Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dämpfungsvorrichtung derart auszugestalten, dass sich eine reibungsarm arbeitende Temperaturkompensation ergibt, dass die Dämpfung von der Geschwindigkeit der zu dämpfenden Bewegung abhängt und dass der Aufbau konstruktiv einfach ist.In addition to this compensation of the temperature effects, it is desirable the damping effect depends on the speed of movement of the moving part close. If the part is moved quickly, for example as a result of a shock, the damping effect should be great, while it is less with slow movement can be. In order to achieve this, it is already known to incorporate spring elements in the piston to attach, keep the bores in the piston open during the normal transient process, while they close this in the event of a sudden load, so that a larger The object of the invention is to provide a damping device designed in such a way that a low-friction temperature compensation shows that the damping depends on the speed of the movement to be damped and that the structure is structurally simple.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Behälter einen aus seinem unteren Teil austretenden und in seinen oberen Teil einmündenden By-Pass-Kanal aufweist, dass das Bimetallelement derart angeordnet ist, dass es den Kanalquerschnitt bei Temperaturänderungen verändert und dass es bei grosser Strömungsgeschwindigkeit im Kanal federnd in eine Stellung bewegbar ist, in welcher der Kanalquerschnitt verringert wird.In the case of a device, this object is described at the outset Art according to the invention in that the container has one of its lower Has part exiting and merging into its upper part by-pass channel, that the bimetal element is arranged in such a way that it has the channel cross-section at Changes in temperature and that there is a high flow velocity is resiliently movable in the channel into a position in which the channel cross-section is decreased.

Bei der erfindungsgemässen Konstruktion übernimmt also ein Bimetallelement eine Doppelfunktion, es steuert einerseits den Durchflussquerschnitt temperaturabhängig und andererseits strömungsgeschwindigkeitsabhängig.In the construction according to the invention, a bimetallic element takes over a double function, on the one hand it controls the flow cross-section depending on the temperature and on the other hand depending on the flow velocity.

Bei einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass das Bimetallelement mit einem Ende an dem Behälter oder einem fest damit verbundenen Teil befestigt ist, während das freie Ende in den Kanal ragt.In a first preferred embodiment it can be provided that the bimetal element with one end on the container or one permanently connected to it Part is attached, while the free end protrudes into the channel.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel zeichnet sich dadurch aus, dass das Bimetallelement in seinem mittleren Bereich an dem Behälter oder einem fest damit verbundenen Teil befestigt ist, während seine beiden freien Enden in den Kanal ragen.Another preferred embodiment is characterized by this from that the bimetal element in its central area on the container or a firmly attached to it, while its two free ends in protrude the canal.

Während sich bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel eine geschwindigkeitsabhängige Dämpfung nur bei einer Bewegung in einer Richtung einstellt, arbeitet das Bimetallelement des zweiten Ausführungsbeispiels in beiden Strömungsrichtungen geschwindigkeitsabhängig.While in the first preferred embodiment, a speed-dependent Damping only with one movement sets in one direction, works the bimetal element of the second embodiment in both directions of flow speed dependent.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und in diesen niedergelege.Further advantageous refinements of the invention are the subject matter the subclaims and laid down in these.

Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen: Fig. 1 eine Schnittansicht einer erfindungsgemässen Dämpfungsvorrichtung und Fig. 2 eine Ansicht ähnlich Fig. 1 eines weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels einer ertindungsgemässen Dämpfungsvorrichtung.The following description of preferred embodiments of the invention serves for a more detailed explanation in connection with the drawing. They show: Fig. 1 shows a sectional view of a damping device according to the invention and FIG. 2 shows a View similar to FIG. 1 of a further preferred exemplary embodiment of one according to the invention Damping device.

Die Dämpfungsvorrichtung wird im folgenden am Beispiel einer Waage erläutert, deren schwingender Wägehebel gedämpft werden muss. Es versteht sich jedoch, dass diese Dämpfungsvorrichtung auch bei anderen, Schwingungen ausführenden Bauteilen Verwendung finden kann.The damping device is illustrated below using the example of a scale explained whose oscillating weighing lever must be damped. It goes without saying, however, that this damping device is also used in other components that cause vibrations Can be used.

An einem Wägebalken 1, der einen Zapfen 2 trägt, ist um die Längsachse des Zapfens drehbar eine Kolbenstange 3 gelagert, die an ihrem freien Ende eine Kolbenplatte 4 trägt. Diese taucht in einen Behälter 5 ein, der in aus der Zeichnung nicht ersichtlicher Weise mit einem Dämpfungsmedium gefüllt ist, beispielsweise mit einem Dämpfungsöl.On a weighing beam 1, which carries a pin 2, is about the longitudinal axis of the pin rotatably mounted a piston rod 3, which at its free end a Piston plate 4 carries. This is immersed in a container 5, which is shown in the drawing not apparent way is filled with a damping medium, for example with a damping oil.

Der Behälter 5 ist durch eine Trennwand 6 in zwei Teilräume geteilt, nämlich einen ersten Teilraum 7, der die Kolbenplatte 4 aufnimmt, und in einen zweiten Teilraum, der im folgenden als By-Pass-Kanal 8 bezeichnet wird. Der erste Teilraum 7 und der By-Pass-Kanal 8 stehen über öffnungen 9 bzw. 10 an der Unterseite und an der Oberseite des Behälters miteinander in Verbindung.The container 5 is divided into two sub-spaces by a partition 6, namely a first subchamber 7, which receives the piston plate 4, and into a second Subspace which is referred to below as by-pass channel 8. The first subspace 7 and the by-pass channel 8 are above openings 9 and 10, respectively, on the underside and at the top of the container in communication with each other.

In dem By-Pass-Kanal 8 ist in dem ersten, in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ein streifenförmiges, sich im wesentlichen über die gesamte Breite des By-Pass-Kanales 8 erstreckende Bimetallfeder 11 mit ihrem einen Ende flach an der Trennwand 6 anliegend befestigt, während ihr freies Ende in den By-Pass-Kanal 8 hineinragt. Die Vorspannung der Bimetallfeder ist dabei derart gewählt, dass sie bei normaler Betriebstemperatur mit ihrem freien Ende etwa in der Mitte des By-Pass-Kanales 8 steht, wie dies in Fig. 1 mit ausgezogenen Linien dargestellt ist.In the by-pass channel 8 is shown in the first, in Fig. 1 Embodiment a strip-shaped, extending essentially over the entire Width of the by-pass channel 8 extending bimetallic spring 11 with its one end attached flat to the partition wall 6, while its free end in the by-pass channel 8 protrudes. The preload of the bimetal spring is chosen such that it at normal operating temperature with its free end approximately in the middle of the by-pass channel 8 stands, as shown in Fig. 1 with solid lines.

Wenn sich die Temperatur des Dämpfungsmediums erhöht, seine Zähigkeit und damit saineDämpfungseigenschaften also abnehmen, dann biegt sich die Bimetallfeder 11 in Richtung des Pfeiles A in die in Fig. 1 gestrichelt eingezeichnete Position 11a, so dass der Durchlasspalt 12 zwischen dem freien Ende der Bimetallfeder 11 und der Wand des By-Pass-Kanales 8 enger wird. Dadurch werden die Einflüsse der abnehmenden Viskosität kompensiert.When the temperature of the damping medium increases, its toughness and thus the damping properties decrease, then the bimetal spring bends 11 in the direction of arrow A into the position shown in dashed lines in FIG 11a, so that the passage gap 12 between the free end of the bimetal spring 11 and the wall of the by-pass channel 8 becomes narrower. This will reduce the influences of the compensates for decreasing viscosity.

Umgekehrt legt sich die Bimetallfeder bei sinkenden Temperaturen dichter an die Trennwand 6 an, wie dies durch die in Fig. 1 gestrichelt dargestellte Position lib ersichtlich wird.Conversely, the bimetallic spring lies closer together with falling temperatures to the partition wall 6, as indicated by the position shown in dashed lines in FIG. 1 lib becomes apparent.

Dies führt zu einer Vergrösserung des Durchlasspaltes 12 und damit zu einer Rompensation der infolge der sinkenden Temperatur erhöhten Viskosität des Dämpfungsmediums.This leads to an enlargement of the passage gap 12 and thus to compensate for the increased viscosity of the as a result of the falling temperature Damping medium.

Das Bimetallelement ist gemäss der Erfindung als Bimetallfeder ausgebildet. Dadurch wird auch eine Abhängigkeit der Däm.pfungseigenschaften von der Strömungsgeschwindigkeit des Dämpfungsmediums in dem By-Pass-Kanal 8 erreicht. Wenn das Dämpfungsmedium infolge einer schnellen Abwärtsbewegung der Kolbenplatte 4 im ersten Teilraum 7 mit grosser Geschwindigkeit durch die Öffnung 9 strömt, dann biegt es die Bimetallfeder 11 in Richtung des Pfeiles A, also beispielsweise in die Position 11a.According to the invention, the bimetal element is designed as a bimetal spring. This also makes the damping properties dependent on the flow velocity of the damping medium in the by-pass channel 8 is reached. If the damping medium as a result a rapid downward movement of the piston plate 4 in the first sub-space 7 with a large Speed flows through the opening 9, then it bends the bimetal spring 11 in Direction of arrow A, for example into position 11a.

Dadurch werden die Dämpfungseigenschaften der Vorrichtung verbessert, d.h. es tritt eine erhöhte Dämpfung ein. Wenn der Durchfluss des Dämpfungsmediums durch den By-Pass-Kanal 8 hingegen langsam erfolgt, wird die Stellung der Bimetallfeder 11 nicht beeinflusst, so dass keine Erhöhung der Dämpfungseigenschaften eintritt. Damit übernimmt die Bimetallfeder eine Doppelfunktion, denn sie kompensiert einmal die Effekte von Temperaturänderungen und führt zum anderen dazu, dass die erfindungsgemässe Dämpfungseinrichtung als Stossdämpfer wirkt, also eine geschwindigkeitsabhängige Dämpfung zeigt.This improves the damping properties of the device, i.e. there is increased damping. When the flow of the damping medium however, takes place slowly through the by-pass channel 8, the position of the bimetal spring 11 is not influenced, so that there is no increase in the damping properties. The bimetal spring has a double function because it compensates once the effects of temperature changes and on the other hand leads to the fact that the invention The damping device acts as a shock absorber, i.e. a speed-dependent one Shows attenuation.

Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel gleicht im wesentlichen dem der Fig. 1; gleiche Teile tragen daher gleiche Bezugszeichen.The embodiment shown in Fig. 2 is essentially the same that of Fig. 1; the same parts therefore have the same reference numerals.

Ein Unterschied besteht lediglich darin, dass die Bimetallfeder 21 in ihrem mittleren Dereich an der Trennwand 6 befestigt ist und dass ihre beiden freien Enden in den By-Pass-Kanal 8 hineinragen. Bei hoher Temperatur biegt sich die Bimetallfeder in den By-Pass-Kanal 8 hinein, d.h. in Richtung der Stellung 21a, bei niederen Temperaturen legt sie sich näher an die Trennwand 6 an, d.h. sie verbiegt sich in Richtung der Position 21b.The only difference is that the bimetal spring 21 is attached to the partition wall 6 in its central region and that their two free ends protrude into the by-pass channel 8. At high temperature the bimetal spring bends into the by-pass channel 8, i.e. in the direction of the Position 21a, at lower temperatures it is closer to the partition 6, i.e. it bends towards position 21b.

Dadurch, dass beide freien Enden der Bimetallfeder 21 in den By-Pass-Kanal 8 hineinragen, und zwar unter entgegengesetzten Neigungen, ergibt sich die oben beschriebene Stossdämpferwirkung nicht nur beim Eintritt des Dämpfungsmediums durch die öffnung 9, sondern auch beim Eintritt durch die öffnung 10.By having both free ends of the bimetal spring 21 in the by-pass channel 8 protrude, at opposite inclinations, results in the one above described shock absorber effect not only when the damping medium enters the opening 9, but also when entering through the opening 10.

Mit anderen Worten erhält man eine geschwindigkeitsabhängige Dämpfung in beiden Bewegungsrichtungen des Kolbens.In other words, a speed-dependent damping is obtained in both directions of movement of the piston.

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Claims

Claims: Q). Device for damping the vibrational movement of a moving part, in particular a weighing lever of a balance, with one with one Damping medium filled container into which a connected to the moving part Piston immersed, and with a bimetal element for changing the flow cross-section for the damping medium for automatic compensation of temperature-related fluctuations in viscosity of the damping medium, characterized in that the container (5) one of its by-pass channel (8) exiting the lower part and opening into its upper part has that the bimetal element (11, 21) is arranged such that it the channel cross-section changes with temperature changes and that there is a high flow velocity is resiliently movable in the by-pass channel (8) into a position in which the channel cross-section is decreased.

2. Device according to claim 1, characterized in that the bimetal element (11) with one end on the container (5) or on a part permanently connected to it (6) is attached, while the free end protrudes into the by-pass channel (8).

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the Bimetal element (21) in its central area on the container (5) or one firmly connected part (6) is attached, while its two free ends protrude into the by-pass channel (8).

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the bimetallic element (11,21) is strip-shaped.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the one or more free ends of the bimetal element (11,21) have an acute angle with the direction of flow in the area narrowed by the bimetal element (11, 21) of the by-pass channel (8).

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the bimetal element (11,21) at normal operating temperature and when there is no Flow through the by-pass channel (8) about the cross-section of the by-pass channel (8) half closed.

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the by-pass channel (8) has a rectangular cross-section.

8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the bimetal element (11,21) is attached to the wall (6) of the by-pass channel (8) in such a way is that it rests tangentially on the wall (6) in the fastening area, and that the free ends protrude obliquely into the by-pass channel (8).