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Strahlverstärker Die Erfindung bezieht sich auf einen sogenannten
Strahlverstärker, nämlich auf eine Vorrichtung, bei der ein strömendes Medium niedriger
Energie dazu verwendet wird, eine Strömung höherer Energie ohne Verwendung von beweglichen
Teilen von einer Richtung in eine andere Richtung, z. B. aus einer Hauptleitung
in eine Auffangleitung, umzulenken. Solche Vorrichtungen werden besonders bei pneumatischen
Rechengeräten und Steuervorrichtungen verwendet. die bei stark schwankenden Temperaturen,
bei Schwingungen und unter radioaktiver Strahlung arbeiten müssen.
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Bekannt ist ein Strahlverstärker mit einem aus einer Hauptleitung
in eine Verteilerkammer austretenden Hauptstrahl, der durch zwei Querstrahlen, die
aus Düsen in gegenüberliegenden Seiten der Verteilerkammer austreten, ablenkbar
ist, und von zwei im spitzen Winkel zueinander angeordneten Auffanb Leitungen weitergeleitet
wird. Hierbei wird der Hauptstrahl bei seinem Austritt aus der Verteilerkammer von
den Düsen angeblasen. Unter dem Einfluß dieser Querstrahlen ändert er seine Richtung
und tritt in diejenige Auffangleitung ein, in die ihn der Querstrahl ablenkt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen solchen Strahlverstärker
zu verbessern. Wie eingangs erwähnt wurde, werden keine beweglichen mechanischen
Teile verwendet, wie z. B. Prallplatten, Umlenkschieber, Ventilelemente, die eine
öffnung öffnen oder verschließen, usw. Der Hauptstrahl soll auf rein pneumatischem
Wege vollständig von einer Hauptleitung in eine Auffangleitung umgeleitet werden.
Bei dem bekannten Strahlverstärker erfolgt die Umleitung dadurch, daß auf der einen
Seite des Hauptstrahles durch die Düse ein Überdruck aufgebaut wird, der den Hauptstrahl
umlenkt. Diese Umlenkung soll durch die Erfindung dadurch noch vollständiger und
sicherer gemacht werden, daß auf der anderen Seite des Hauptstrahles auf rein pneumatischem
Wege ein Unterdruck erzeugt wird. Durch den dann von der einen Seite auf den Hauptstrahl
einwirkenden Unterdruck und den von der anderen Seite auf den Hauptstrahl einwirkenden
überdruck wird sichergestellt, daß der Hauptstrahl zu 100 °/o in die gewünschte
Auffangleitung einströmt. Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung in Weiterentwicklung
eines Strahlverstärkers der oben skizzierten Art vor, daß jede der beiden Düsen
als Strahlpumpe mit einer konzentrisch angeordneten Innendüse ausgebildet ist und
daß die Saugleitungen der Strahlpumpen jeweils an der der Ablenkdüse gegenüberliegenden
Seite des Hauptstrahles in die Verteilerkammer münden. Der Unterdruck, der durch
die Strahlpumpen an der der Ablenkdüse jeweils gegenüberliegenden Seite der Verteilerkammer
erzeugt wird, trägt wesentlich zur Ablenkung des Hauptstrahles bei. Dies bedeutet,
daß die den Strahlpumpen zugeführte pneumatische Steuerenergie herabgesetzt werden
kann, so daß man beim erfindungsgemäßen Verstärker mit wesentlich geringeren Energiemengen
als bei dem bekannten Strahlverstärker auskommt.
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Die Erfindung wird am Beispiel des in der Zeichnung gezeigten Strahlverstärkers
weiter erläutert. Dabei ist F i g. 1 eine schematische Darstellung des Strahlverstärkers
und F i g. 2 eine perspektivische Darstellung.
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Der allgemein mit 10 bezeichnete Strahlverstärker enthält eine langgestreckte
rechteckige Hauptleitung 14, die aus einer Quelle 16 mit der zu verstärkenden Strömung
gespeist wird.
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Die Hauptleitung 14 gibt die Strömung oder den Hauptstrahl 18 an eine
Verteilerkammer 20. Die Kammer 20 hat einen wesentlich größeren Querschnitt
als die Hauptleitung 14 und wird durch Wände 24 und eine Querwand 26 begrenzt. Düsen
30 und 32, die quer zu der Hauptleitung 14 stehen, geben wahlweise Luftstöße oder
Querstrahlen auf den Hauptstrahl 18
in der Verteilerkammer 20 ab, um
die Strömung in eine der Auffangleitungen 36 oder 38 abzulenken, die von der Verteilerkammer
20 ausgehen. Obwohl nur
zwei Auffangleitungen 36 und 38 gezeigt
sind, kann je nach der gewünschten Verwendung des Strahlverstärkers jede beliebige
Zahl von Auffangleitungen vorhanden sein. Die Düse 32 wird aus einer Hilfsleitung
42 gespeist, die über ein magnetgesteuertes Ventil 44 an eine Druckmittelquelle
angeschlossen ist. Die Mündung der Hilfsleitung 42 bildet die obengenannte Innendüse.
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Soll der Hauptstrahl 18 - wie in F i g. 1 gezeigt -in die Auffangleitung
36 abgelenkt werden, wird das Ventil 44 geöffnet, und aus der Düse 32 wird ein Querstrahl
herausgedrückt. Das durch diesen Druckstoß erzeugte mechanische Moment lenkt den
Hauptstrahl 18 ab. Hierbei zieht die Strahlpumpe 48, die aus der Innendüse und der
Düse 32 besteht, auf Grund der Sogwirkung der Innendüse strömungsfähiges Medium
aus der Saugleitung 50 ab. Diese Saugleitung führt zu einer Öffnung 52, die auf
der gegenüberliegenden Seite der- Kammer 20 angeordnet ist. Entsprechend
der Verwendung des Strahlverstärkers kann die Ablenkung stetig oder impulsartig
vorgenommen werden. Die Pumpwirkung der Strahlpumpe 48 setzt in der Verteilerkammer
20 den Druck in dem unmittelbar neben der Öffnung 52 liegenden Gebiet herab. Hierdurch
wird der Hauptstrahl 18 weiter abgelenkt, so daß er ausschließlich in die Auffangleitung
36 strömt.
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Auf ähnliche Weise lenkt die Düse bei offenem ebenfalls magnetgesteuertem
Ventil 60 den Hauptstrahl 18 in die Auffangleitung 38. Erhält die Düse 30
zusätzlich Druckmittel aus der Hilfsleitung 62, wird das strömende Medium durch
den Sog der Strahlpumpe aus der Saugleitung 64 gepumpt, die auf der anderen Seite
der Verteilerkammer 20 in die Öffnung 66 mündet.
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In der Zeichnung werden magnetgesteuerte Ventile gezeigt. In Abhängigkeit
von der Geschwindigkeit, der Frequenz oder dem Programm des durchzuführenden Betriebes
können aber andere Ventilarten verwendet werden.
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F i g. 2 zeigt, wie die verschiedenen Leitungen auf der strömungsaufwärtigen
Seite der Verteilerkammer 20 angeordnet sind. Die von der Strahlpumpe 48
kommende Saugleitung 50 ist bei 49 nach unten abgebogen, so daß sie unter der Hauptleitung
14 durchläuft. Ebenso ist die von der Düse 30 kommende Saugleitung 64 bei 31 nach
oben abgebogen und läuft somit über der Hauptleitung 14.
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Es sei noch darauf hingewiesen, daß die Hauptleitung 14 und die Düsen
30, 32 im wesentlichen die gleiche rechteckige Form und Höhe wie die Verteilerkammer
20 aufweisen.