DE1136518B

DE1136518B - Steuerungseinrichtung fuer pneumatische oder hydraulische Geraete

Info

Publication number: DE1136518B
Application number: DEL34930A
Authority: DE
Inventors: Lew A Salmanson
Original assignee: FERNWIRKTECHNIK DER AKADEMIE D
Current assignee: FERNWIRKTECHNIK DER AKADEMIE D
Priority date: 1959-12-14
Filing date: 1959-12-14
Publication date: 1962-09-13

Description

Steuerungseinrichtung für pneumatische oder hydraulische Geräte Die Erfindung betrifft eine Steuerungseinrichtung für pneumatische oder hydraulische Geräte mit einem aus einer fest angeordneten Düse austretenden Druckmittelstrahl, dessen Strahllage durch einen seitlich auf den Strahl treffenden Hilfsstrahl steuerbar ist.
Es ist bereits bekannt, einen Strahl durch hohlzylindrische Körper zu steuern. Der Nachteil dieser Art von Steuerung liegt darin, daß der Strahl den Führungskörper von innen heraus meist allseitig berührt und dadurch geschwächt wird. Es ist auch bekannt, einen Strahl durch einen Hilfsstrahl zu steuern. Diese Art der Steuerung ist aber nicht genau. Außerdem sind die bekannten auf der Ausnutzung der Wirkung von Gas- oder Flüssigkeitsstrahlen beruhenden Steuervorrichtungen von komplizierter Bauart und geben auch keine Möglichkeit, eine Sprungsteuerung durchzuführen; auch sind für die Steuerung erhebliche Gas- bzw. Flüssigkeitsdrücke und Durchflußmengen erforderlich.
Die oben beschriebenen Nachteile werden erfindungsgemäß durch einen fest angeordneten, den Hauptstrahl von einer Seite berührenden Führungskörper behoben, dessen Oberfläche in Strahlrichtung einen zum Strahl hin konvex gekrümmten Verlauf hat. Auf diese Weise werden die wandnahen Strömungen, die bisher nur zum Teil zur Wirkung gelangten, voll ausgenutzt, um den Strahl in der gewünschten Richtung abzulenken.
Vorzugsweise tritt der Hilfsstrahl aus einer Bohrung im Führungskörper hervor.
Der Vorteil der vorliegenden Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, daß es möglich ist, das Losreißen der Grenzschicht der wandnahen Strömungen ohne bewegliche feste Teile auszuführen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist wesentlich einfacher als die bisher bekannten, zumal auch noch eine höhere Ansprechempfindlichkeit erreicht wird.
Zur Erzeugung einer ungedämpften Schwingung vor dem Hauptstrahl findet sich ein mit einer öffnung versehener Hohlkörper, wobei der steuernde Hilfsstrahl durch den Rückstau in der Öffnung gebildet wird. Es ist auch möglich, durch einen dem ersten entgegengerichteten zweiten Hilfsstrahl und durch einen vor dem Hauptstrahl angeordneten, als Speicherzelle dienenden Hohlkörper, der eine dem Hauptstrahl entgegengerichtete öffnung aufweist und über eine Steuerleitung einen dritten seitlich auf den Steuerhauptstrahl treffenden Hilfsstrahl austreten läßt, der mit einem der beiden anderen Hilfsstrahlen parallel verläuft, anzuordnen.
In der Zeichnung ist die erfindungsgemäße Vorrichtung beispielsweise dargestellt. Fig.1 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführungsform der Vorrichtung zum Losreißen des Strahls durch Erzeugung eines Druckes in dem in dem Führungskörper angeordneten Steuerkanal.
Fig. 2 zeigt ein Beispiel der Ausführung der Steuervorrichtung mit einem zusätzlichen Flüssigkeits- bzw. Luftstrahl, der auf den Hauptstrom einwirkt. Mittels des Ergänzungsstrahls 2 wird derselbe Effekt erreicht wie durch Erzeugen eines Druckes im Steuerkanal 1. Auch die gemeinsame Benutzung des Steuerkanals 1 und der Düse 3 ist möglich. Zur Steuerung kann man auch allein die Düse 3 anwenden oder, wie die Fig. 1 zeigt, allein den Steuerkanal in der Wand.
Durch Ausnutzen des Abreißens der Grenzschicht von der Wand des Führungskörpers werden zur Steuerung des Hauptstroms im Steuersystem verhältnismäßig kleine Drücke und Durchströmungsmengen der Luft (Flüssigkeit) benötigt, so daß das sprunghafte Hinüberwerfen des Hauptstrahls aus einer Lage in die andere möglich ist. Dementsprechend ergibt sich die Möglichkeit, in pneumatischen und hydraulischen Geräten und Relais Einrichtungen (mit senkrechten Abschnitten), die lineare und schleifenförmige Kennlinien aufweisen, die Druck- oder Durchflußmengenänderung am Austritt des entsprechenden Elementes in Abhängigkeit von der Druck-oder Durchflußmenge im Steuersystem zu erhalten. Man kann auch eine sanftverlaufende Änderung des Ausgangsdruckes in der Funktion des Steuerdruckes zur Strömung des Hauptstromes auf Kosten der Einwirkung der Grenzschicht an der Wand erhalten.
Fig. 3 a und 3 b zeigen schematisch einen aerodynamischen Schwingungserzeuger, in welchem die Druckschwankungen in der Kammer als Folge des Abreißens der Grenzschicht und der Rückkehr zur Wand des Führungskörpers entstehen, die (Abreißen und Rückkehr) durch die Druckänderung in der Grenzschicht am Körper beim Auffüllen und Leeren der Kammer erfolgen. Eine derartige Einrichtung kann. als Antrieb von Schwingungsprüfständen zur Erzeugung von Vibrationen in Geräten als Bauelement von Sinusschwingungsgebern sowie für andere Zwecke verwendet werden.
Fig. 4 stellt das Schema eines Relais dar, mit welchem durch Anwendung des Abreißens der Grenzschicht bzw. durch Steuerung der Strömungsgeschwindigkeit im Umströmungsbereich, Kennzahlen der Änderung von Druck und Durchflußmenge am Austritt in Abhängigkeit von Druck und Durchflußmenge am Eintritt erhalten werden.
Fig.5 zeigt das Schema einer Speicherzelle der Signale auf den Luftstrahlen, in der das Phänomen des Grenzschichtabreißens ebenfalls angewendet wird. Bei abwechselnder Erteilung und nachfolgender Aufhebung von Steuerbefehlen über die Kanäle 10 und 20 wird am Austritt, d. h. in der Kammer 30, das entsprechende Signal bis zur Aussendung des folgenden Signals gespeichert. Diese Bauelemente sind zur Verwendung in Selbststeuersystemen, die logische Arbeitsgänge ausführen, sowie für andere Zwecke bestimmt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Steuerungseinrichtung für pneumatische oder hydraulische Geräte mit einem aus einer fest angeordneten Düse austretenden Druckmittelstrahl, dessen Strahllage durch einen seitlich auf den Strahl treffenden Hilfsstrahl steuerbar ist, gekennzeichnet durch einen fest angeordneten, den Hauptstrahl von einer Seite her berührenden Führungskörper, dessen Oberfläche in Strahlrichtung einen zum Strahl hin konvex gekrümmten Verlauf hat.
2. Steuerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsstrahl aus einer Bohrung (1) in dem Führungskörper austritt.
3. Steuerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung einer ungedämpften Schwingung vor dem Hauptstrahl sich ein mit einer Öffnung versehener Hohlkörper befindet und der steuernde Hilfsstrahl durch den Rückstau in der Öffnung gebildet wird.
4. Steuerungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen dem ersten (10) entgegengerichteten zweiten Hilfsstrahl (20) und durch einen vor dem Hauptstrahl angeordneten, als Speicherzelle dienenden Hohlkörper (30), der eine dem Hauptstrahl entgegengerichtete Öffnung aufweist und über eine Steuerleitung einen dritten, seitlich auf den Hauptstrahl treffenden Hilfsstrahl austreten läßt, der mit einem der beiden anderen Hilfsstrahlen parallel verläuft. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 563 579, 567 913.