DE4007099C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Wägezelle mit einer eine einstellbare Dämpfung aufweisenden Dämpfungseinrichtung, welche die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruches 1 aufweist.

Bei einer gekannten Wägezelle dieser Art (US 21 65 501) hat der Dämpfungskörper die Form eines hohlen, zylindrischen Kolbens, dessen Längsachse sich in der Bewegungsrichtung des Dämpfungskörpers erstreckt. Wenigstens eine Öffnung in der Wandung des Dämpfungskörpers gestattet einen Durchtritt der Dämpfungsflüssigkeit. Die Dämpfung ist mittels wenigstens eines am Dämpfungskörper vorgesehenen Ventiles einstellbar, mittels dessen die Größe der Durchflußöffnung für das Dämpfungsmittel oder für Luft einstellbar ist. Es ist auch möglich, sowohl den Querschnitt der Durchtrittsöffnung für die Dämpfungsflüssigkeit als auch den Querschnitt der Durchtrittsöffnung für die Luft mittels je eines Ventiles zu steuern. Aber auch dann, wenn die Dämpfung nur mittels eines einzigen Ventiles eingestellt wird, ist der Aufwand für die Veränderbarkeit der Dämpfung und insbesondere für die Einstellung der richtigen Dämpfung beachtlich.

Zwar ist es bei einer Dämpfungsvorrichtung für die Arretiereinrichtung einer Waage bekannt (DE 24 34 289 A1), eine veränderbare Dämpfung ohne ein Ventil oder dergleichen zu erreichen. Der Dämpfungskörper ist hier als ein kolbenartiger Vollkörper ausgebildet, der mit zu seiner Längsachse parallel verlaufenden Durchgangsbohrungen versehen und vollständig in die Dämpfungsflüssigkeit eingetaucht ist, die sich in einem Hohlzylinder befindet. An einen Bereich dieses Hohlzylinders, in dem dessen Innendurchmesser nur wenig größer ist als der Außendurchmesser des Kolbens, schließt sich ein Bereich mit einem deutlich größeren Innendurchmesser an. In dem letztgenannten Bereich ist deshalb die Dämpfung kleiner als in dem erstgenannten Bereich. Die Dämpfung ist somit davon abhängig, ob sich der Kolben im einen oder anderen Abschnitt des Zylinders befindet, und nicht stufenlos veränderbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wägezelle mit einer Dämpfungseinrichtung zu schaffen, bei welcher die Dämpfung der Wägezelle in besonders einfacher Weise auf die Erfordernisse abgestimmt werden kann. Diese Aufgabe löst eine Wägezelle mit den Merkmalen des Anspruches 1.

Durch die geneigten Seitenwände des erfindungsgemäßen Dämp­ fungskörpers ist in einfacher Weise eine Veränderung der Dämpfungswirkung und damit eine Abstimmung auf die Erforder­ nisse möglich, da hierzu nur das Niveau der Dämpfungsflüs­ sigkeit verändert zu werden braucht. Durch eine Niveauän­ derung erhält man eine Veränderung der Eintauchtiefe des Dämpfungskörpers in seiner Nullage, wodurch wegen der ge­ neigten Seitenwände des Dämpfungskörpers sich die Dämp­ fungswirkung wesentlich ändert.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung tritt nicht nur eine Dämp­ fung gegen die Eintauchrichtung auf, sondern es wird zu­ sätzlich eine Dämpfung gegen seitliche Querbewegungen er­ reicht.

Um den zur Verfügung stehenden Raum möglichst weitgehend für den Dämpfungskörper nutzen zu können, hat dieser vorzugs­ weise die Form eines Kegelstumpfes oder eines Pyramiden­ stumpfes. Aber auch mit einer prismatischen Form des Dämp­ fungskörpers läßt sich noch eine gute Dämpfungsänderung bei vorgegebenem Volumen des Dämpfungskörpers erzielen. Die genannten Formen haben ferner den Vorteil, daß sie eine relativ hohe Stabilität auch dann aufweisen, wenn der Dämp­ fungskörper hohl und dünnwandig ist.

Der Dämpfungskörper wird vorzugsweise derart bezüglich der Wägezelle angeordnet, daß seine quer zur Bewegungsrichtung liegender Querschnittsflächen in der Eintauchrichtung zu­ nehmend größer werden.

Die Dämpfungswirkung kann durch die Größe des Spaltes zwi­ schen dem Dämpfungskörper und der Wand des Gefäßes beein­ flußt werden, welches die Dämpfungsflüssigkeit enthält. Eine andere Beeinflussungsmöglichkeit besteht darin, in den geneigten Wänden des Dämpfungskörpers Durchtrittsöffnun­ gen für die Dämpfungsflüssigkeit vorzusehen.

Sofern die Dicke der den Dämpfungskörper bildenden Wände zu gering ist, um dem Hohlkörper die erforderliche Formsta­ bilität zu geben, können Versteifungen vorgesehen sein. Bei diesen Versteifungen kann es sich um Sicken oder der­ gleichen zumindest in Teilbereichen der Wände handeln. Aber auch vorzugsweise im Inneren des Hohlkörpers angeordneten Versteifungselemente wie Stäbe, Bügel, Platten oder der­ gleichen ermöglichen es, bei einer relativ geringen Gewichts­ erhöhung die Formstabilität des Dämpfungskörpers wesentlich zu vergrößern. Hierzu kann auch ein Boden beitragen, der vorzugsweise mit wenigstens einer Durchtrittsöffnung für die Dämpfungsflüssigkeit versehen ist.

Im Dämpferraum kann sich auch die Wägezelle befinden, das heißt, in die Dämpferflüssigkeit eintauchen. Vorteilhaft ist hierbei der zusätzliche Schutz der Wägezelle vor Feuchte und sonstigen Umwelteinflüssen.

Vor allem dann, wenn die Wägezelle in die Dämpferflüssig­ keit eintaucht, kann der Dämpferkörper unmittelbar, also ohne Zwischenschaltung eines Verbindungskörpers, an der Wägezelle angeordnet sein.

Im folgenden ist die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine teilweise schematisch dargestellte Seitenan­ sicht eines ersten Ausführungsbeispiels,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht des Dämpfungskörpers eines zweiten Ausführungsbeispiels,

Fig. 4 eine perspektivisch dargestellte Ansicht des Dämp­ fungskörpers eines dritten Ausführungsbeispiels,

Fig. 5 eine teilweise schematisch dargestellte Seitenansicht eines vierten Ausführungsbeispiels,

Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI der Fig. 5,

Fig. 7 eine Seitenansicht des Dämpfungskörpers eines fünften Ausführungsbeispiels,

Fig. 8 einen Längsschnitt durch den Dämpfungskörper eines sechsten Ausführungsbeispiels,

Fig. 9 einen Querschnitt durch den Dämpfungskörper eines siebten Ausführungsbeispiels.

Eine Wägezelle 1 in Form eines an seinem einen Ende fest eingespannten Biegestabes ist in bekannter Weise ausgebildet und daher nicht im einzelnen beschrieben. Im Bereich des freien Endes der Wägezelle 1 ist mit dieser fest ein Dämp­ fungskörper 2 verbunden, der in der Nullage der Wägezelle unvollständig in eine Dämpfungsflüssigkeit 3 eintaucht. Im Ausführungsbeispiel ist der Dämpfungskörper 2 unterhalb des freien Endes der Wägezelle 1 angeordnet und mit deren Unterseite über einen stabförmigen Verbindungskörper 4 ver­ bunden, dessen Längsachse zumindest ungefähr sich in der Schwingungsrichtung des freien Endes der Wägezelle 1 er­ streckt. An diesen Verbindungkörper 4 schließt sich das im Durchmesser kleinere Ende des kegelstumpfförmigen Dämp­ fungskörpers 2 an, der als Hohlkörper ausgebildet ist und im Ausführungsbeispiel an seiner Unterseite offen ist. Die Dämpfungsflüssigkeit 3 befindet sich in einem Behälter 5, der ortsfest angeordnet ist. Ein Deckel 5′ verschließt den Behälter 5 bis auf eine Durchtrittsöffnung für den Verbin­ dungskörper 4. Der Spiegel 3′ der Dämpfungsflüssigkeit ist auf ein Niveau eingestellt, bei dem der Dämpfungskörper 2 in der Nullage der Wägezelle 1 teilweise in die Dämpfungs­ flüssigkeit eintaucht und dabei die gewünschte Dämpfung bewirkt. Die Dämpfung wird auch durch die Größe des Spaltes 6 zwischen dem unteren Rand des Dämpfungskörpers 2 und der seitlichen Begrenzungswand des Behälters 5 beeinflußt, der eine zylindrische Grundform hat und konzentrisch zur Längs­ achse des Verbindungskörpers 4 sowie des Dämpfungskörpers 2 angeordnet ist. Durch eine Erhöhung des Niveaus 3′ läßt sich die Dämpfung vergrößern, durch eine Absenkung verringern, und zwar wegen der Neigung der konischen Wandfläche des Dämpfungskörpers 2 in nennenswertem Maße. Der Kegelwinkel ist deshalb verhältnismäßig groß gewählt. Er beträgt im Ausführungsbeispiel 90°, könnte von diesem Wert aber auch abweichen.

Wie Fig. 3 zeigt, kann die geneigte Seitenwand des Dämpfungs­ körpers 12, der im Ausführungsbeispiel wie der Dämpfungs­ körper 2 die Form eines Kegelstumpfes hat, mit Durchtritts­ öffnungen 12′ für die Dämpfungsflüssigkeit versehen sein. Selbstverständlich wird die Dämpfungswirkung durch die Größe der Durchtrittsöffnungen 12′, deren Anzahl und deren An­ ordnungen beeinflußt.

Eine ebenfalls sehr vorteilhafte Ausführungsform eines Dämpf­ ungskörpers 22 zeigt Fig. 4. Der wie die Dämpfungskörper 2 und 12 als Hohlkörper ausgebildete Dämpfungskörper 22 hat die Form eines Pyramidenstumpfes, dessen den kleinsten Querschnitt aufweisendes oberes Ende sich an den stabförmigen Verbindungskörper 4 anschließt, der andererseits fest mit der Unterseite der Wägezelle verbunden ist. Wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2 taucht der Dämpf­ ungskörper 22 unvollständig in die Dämpfungsflüssigkeit ein, deren Spiegel das für die erforderliche Dämpfung not­ wendige Niveau hat. Selbstverständlich können die Seiten­ wände des Dämpfungskörpers 22 wie bei dem Ausführungsbei­ spiel gemäß Fig. 3 mit Durchtrittsöffnungen für die Dämp­ fungsflüssigkeit versehen sein.

Die Fig. 5 und 6 zeigen eine Wägezelle 31, die wie die Wäge­ zelle 1 ausgebildet und angeordnet ist. Mit dem an der Unter­ seite ihres freien Endes festgelegten und von ihr aus nach unten abstehenden Verbindungskörper 34 ist das obere Ende eines prismatischen Dämpfungskörpers 32 fest verbunden, der als Hohlkörper ausgebildet, aber, wie Fig. 6 zeigt, an seiner Unterseite durch einen Boden verschlossen ist. Die beiden geneigten Seitenwände 32′ des Dämpfungskörpers 32 sind ebenso wie sein Boden mit Durchtrittsöffnungen 32′′ für die Dämpfungsflüssigkeit 33 versehen, die sich in einem Behälter 35 befindet. Letzterer ist mittels eines Deckels 35′ auf der der Wägezelle 31 zugekehrten Seite ver­ schlossen und hier mit einer Durchtrittsöffnung für den Verbindungskörper 34 versehen. Die Höhe des Niveaus 33′ der Dämpfungsflüssigkeit 33 und damit die Eintauchtiefe des Dämpfungskörpers 32 in der Nullage der Wägezelle 31 bestimmt zusammen mit den Durchtrittsöffnungen 32′′ und der Weite des Spaltes 36 zwischen dem unteren Rand des Dämp­ fungskörpers 32 und den Seitenwänden des Behälters 35 die Größe der Dämpfung.

Die Formstabilität der hohlen Dämpfungskörper kann, wie Fig. 7 bei einem Dämpfungskörper 42 in Form eines Kegel­ stumpfes zeigt, durch Sicken 47 vergrößert werden. Selbst­ verständlich können die Sicken 47 auch eine andere Form und Richtung haben als die Fig. 7 darstellt. Insbesondere können sie sich auch oder ausschließlich in Umfangsrichtung erstrecken.

Eine Versteifung wird aber auch mit Hilfe eines Bodens er­ reicht, wie er bei dem Dämpfungskörper 32 oder dem die Form eines Kegelstumpfes aufweisenden Dämpfungskörper 52 (Fig. 8) vorgesehen ist. Hier hat der Boden 52′ des Dämpfungskörpers 52 wegen einer zentralen Durchtrittsöffnung 52′′ die Form eines Ringes. Auch die konische Seitenwand des Dämpfungs­ körpers 52 ist mit Durchtrittsöffnungen versehen.

Eine andere Art der Versteifung eines hohlen Dämpfungskörpers 62 zeigt Fig. 9. In seinem Inneren sind Versteifungswände 68 angeordnet. Solche Versteifungswände 68 können selbst­ verständlich auch dann verwendet werden, wenn der Dämpfungs­ körper nicht die Form eines Kegelstumpfes hat oder wenn zusätzlich andere Versteifungsmittel, beispielsweise ein Boden oder Sicken, Verwendung finden.

Alle in der vorstehenden Beschreibung erwähnten sowie auch die nur allein aus der Zeichnung entnehmbaren Merkmale sind als weitere Ausgestaltungen Bestandteile der Erfindung, auch wenn sie nicht besonders hervorgehoben und insbesondere nicht in den Ansprüchen erwähnt sind.

Claims (9)

1. Wägezelle mit einer eine einstellbare Dämpfung aufweisenden Dämpfungseinrichtung, die einen in eine Dämpfungsflüssigkeit eingetauchten, sich entsprechend der Auslenkbewegung der Wägezelle aus ihrer Null-Lage bewegenden Dämpfungskörper aufweist, wobei der Spiegel der Dämpfungsflüssigkeit in der Ruhelage des Dämpfungskörpers sich auf einem Niveau zwischen dem unteren und dem oberen Rand des Dämpfungskörpers befindet, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungskörper (2, 12, 22, 32, 42, 52, 62) wenigstens eine gegenüber seiner Bewegungsrichtung geneigte Seitenwand hat und das Niveau (3′, 33′) der Dämpfungsflüssigkeit (3, 33) die für die Einstellbarkeit der Dämpfung veränderbare Größe ist.

2. Wägezelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungskörper (2, 12, 22, 32, 42, 52, 62) die Form eines Kegelstumpfes, eines Pyramidenstumpfes oder eines Prismas hat.

3. Wägezelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von der geneigten Wand zumindest teilweise be­ grenzten, in Ebenen quer zur Bewegungsrichtung liegenden Querschnittsflächen des Dämpfungskörpers (2, 12, 22, 32, 42, 52, 62) eine in dessen Eintauchrichtung zunehmen­ de Größe haben.

4. Wägezelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Dämpfungskörper (32, 42, 52, 62) ein mit Versteifungen (37, 52′, 68) versehener Hohlkörper ist.

5. Wägezelle nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch Sicken (47) oder dergleichen zumindest in Teilbereichen der Wand des Dämpfungskörpers (42).

6. Wägezelle nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch von der Wand abstehende, vorzugsweise im Inneren des Dämpfungskörpers (62) angeordnete Versteifungselemente (68) .

7. Wägezelle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Dämpfungskörper (32, 52) mit einem Boden (52′) versehen ist.

8. Wägezelle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (52′) mit wenigstens einer Durchtrittsöffnung (52′′) versehen ist.

9. Wägezelle nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Seitenwand des Dämpfungskörpers (12, 32, 52) wenigstens eine, vorzugsweise in ihrer Größe auf die gewünschte Dämpfungswirkung abgestimmte Durch­ trittsöffnung (12′, 32′′) für die Dämpfungsflüssigkeit (33) aufweist.