DE1257504B - Stroemungsschalter - Google Patents

Stroemungsschalter

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DE1257504B
DE1257504B DEJ24859A DEJ0024859A DE1257504B DE 1257504 B DE1257504 B DE 1257504B DE J24859 A DEJ24859 A DE J24859A DE J0024859 A DEJ0024859 A DE J0024859A DE 1257504 B DE1257504 B DE 1257504B
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DEJ24859A
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English (en)
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Richard Ellis Norwood
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15CFLUID-CIRCUIT ELEMENTS PREDOMINANTLY USED FOR COMPUTING OR CONTROL PURPOSES
    • F15C1/00Circuit elements having no moving parts
    • F15C1/02Details, e.g. special constructional devices for circuits with fluid elements, such as resistances, capacitive circuit elements; devices preventing reaction coupling in composite elements ; Switch boards; Programme devices
    • F15C1/04Means for controlling fluid streams to fluid devices, e.g. by electric signals or other signals, no mixing taking place between the signal and the flow to be controlled

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  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)

Description

  • Strömungsschalter Die Erfindung betrifft einen Strömungsschalter mit zwei Auslaßkanälen, die sich in einem zur Zuflußrichtung offenen spitzen Winkel erstrecken und der Mündung eines Einlaßkanals gegenüberliegend in einer Steuerkammer münden, deren Seitenwände im wesentlichen in Verlängerung der außen gelegenen Seitenwände beider Auslaßkanäle liegen, und mit einem Leitelement, das in der Steuerkammer schwenkbar gelagert ist, und mit einer Verstellvorrichtung in Stellungen, in denen es in Richtung des einen oder des anderen Auslaßkanals weist, verstellbar ist.
  • Mit Strömungsschaltern dieser Art kann eine starke Strömung durch geringe Energie abgelenkt werden. Solche Strömungsschalter dienen hauptsächlich als Steuervorrichtungen in hydraulischen Anlagen oder in Rechenvorrichtungen, die mit Strömungen gesteuert werden; sie finden in neuerer Zeit bevorzugt Anwendung, weil sie geringe Herstellungskosten verursachen, klein und zuverlässig sind. Solche Strömungsschalter erfordern nur wenige bewegliche Teile und können leicht in ein hydraulisches System eingebaut werden.
  • Im allgemeinen besteht ein Strömungsschalter der hier in Frage stehenden Art aus einer Einlaßleitung, durch die die zu steuernde Strömung in eine geschlossene Steuerkammer gelangt, in der eine Vielzahl von Auslaßkanälen münden. Bei bekannten Strömungsschaltern ist für jeden Auslaßkanal eine Steuerdüse vorgesehen, mittels derer die zu steuernde Strömung in den entsprechenden Auslaßkanal abgelenkt wird. Die Strömung in dem Auslaßkanal kann dann als Energiequelle zur Betätigung mechanischer Vorrichtungen oder anderer Strömungsschalter dienen.
  • Bei einem bekannten Strömungsschalter der eingangs genannten Art sind zwei Auslaßkanäle spiegelsymmetrisch zu der Zuflußrichtung angeordnet, mit der die Strömung aus dem Einlaßkanal in die Steuerkammer strömt. Das Leitelement ist zwischen den Mündungen der Auslaßkanäle schwenkbar gelagert und sperrt in seiner einen Stellung den einen Auslaßkanal und in seiner anderen Stellung den anderen Auslaßkanal. Zum Verstellen des Leitelements sind zwei Steuerdüsen vorgesehen, die quer zur Haupt strömungsrichtung von beiden Seiten auf das frei bewegliche Ende des Leitelements gerichtet sind. Die Strömung wird dann, je nachdem, welche Stellung das Leitelement einnimmt, in den einen oder anderen Auslaßkanal -eleitet. Da beide Auslaßkanäle im Winkel zur Hauptströmungsrichtung angeordnet sind, wird die Strömung in jeder Stellung des Leitelements durch das Leitelement aus der Hauptströmungsrichtung abgelenkt.
  • Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß sich der erste Auslaßkanal in Flucht des Einlaßkanals erstreckt und daß das Leitelement auf der dem zweiten Auslaßkanal gegenüberliegenden Seite der Strömungskammer sich erstreckend angeordnet und mit seinem einen Ende im Mündungsbereich des Einlaßkanals gehaltert ist und daß die Verstellvorrichtung eine die Strömung in den ersten Auslaßkanal treibende Kraftkomponente in der Strömungskammer wirksam werden lassend aktivierbar ist.
  • Auf Grund des Coanda-Effekts wird die Strömung bei inaktiver Verstellvorrichtung in den zweiten Auslaßkanal gelenkt und das Leitelement schwenkt, den Strömungskräften folgend, in eine Stellung in Richtung auf den zweiten Auslaßkanal. Um die Strömung in den ersten Auslaßkanal zu leiten, genügt es, die Verstellvorrichtung zu aktivieren. Der erfinderische Strömungsschalter läßt sich allein durch Ein-und Ausschalten der Verstellvorrichtung nach Art einer monostabilen Kippstufe binär betreiben, wie dies für viele Anwendungen in Rechenvorrichtungen und hydraulischen Steuervorrichtungen erforderlich ist.
  • Befindet sich das Leitelement in seiner Stellung in Richtung auf den in Flucht zum Einlaßkanal angeordneten Auslaßkanal, dann wird die Strömung in dem Strömungsschalter nicht abgelenkt. Sie wird nur in der anderen Stellung des Leitelements aus der Hauptströmungsrichtung abgelenkt. Das Leitelement braucht daher nicht, wie bei der bekannten Äraordnung, zwischen beiden Strömungswegen angeordnet werden, sondern kann seitlich angeordnet sein und in der einen Schaltstellung die Seitenwand der Strömungskammer bilden.
  • Das Leitelement ist demgemäß vorteilhaft in eine Stellung im wesentlichen in Verlängerung der äußeren Seitenwand des Auslaßkanals, der sich in Flucht des Einlaßkanals erstreckt, und in eine zweite Stellung, in der es sich im wesentlichen in Verlängerung der dem einen Auslaßkanal zugekehrten Seitenwand des anderen Auslaßkanals erstreckt, verstellbar.
  • Die andere Seitenwand der Steuerkammer ist zweckmäßig starr ausgebildet. Da sie zur Hauptströmungsrichtung im Winkel liegt, entsteht entlang dieser starren Seitenwand ein Sog, der die Hauptströmung in den nicht in Flucht zum Einlaßkanal angeordneten zweiten Auslaßkanal ablenkt. Diese Sogwirkung kann noch verstärkt werden, indem die starre Seitenwand zur Mündung des Einlaßkanals in Richtung quer zur Strömung zurückgezogen angeordnet wird. ES hat sich gezeigt, daß dann die so abgelenkte Hauptströmung auch wirbelärmer und stabilisiert wird.
  • Das Leitelement ist bei der beschriebenen bekannten Vorrichtung mit seinem beweglichen Ende gegen die Strömung gerichtet, und die Verstellvorrichtung muß in beiden Richtungen auf das Leitelement einwirken können, um es zu verstellen. Daher sind bei der bekannten Vorrichtung auch zwei einander entgegengerichtete Steuerdüsen vorgesehen.
  • Der erwähnte Unterdruck, durch den die Strömung bei Strömungsschaltern nach der Erfindung abgelenkt wird, kann dazu ausgenutzt werden, das Leitelement in seine eine Stellung zu verstellen, so daß eine einfache Verstellvorrichtung, die nur in einer Richtung - also entgegengesetzt zur Kraftrichtung des Unterdruckes - eine Verstellkraft auf das Leitelement ausübt, genügt-Das Leitelement ist zu diesem Zweck an seinem dem Einlaßkanal zugekehrten Ende auf der der starren Kammerseitenwand abgewandten Seite des Einlaßkanals gelagert und im übrigen zwischen seinen beiden Schwenkstellungen frei beweglich.
  • Ist die Verstellvorrichtung wirkungslos, dann folgt das Leitelement der durch die starre Kammerseitenwand abgelenkten Strömung und schmiegt sich dieser Strömung an. Ist die Verstellvorrichtung wirksam, dann verstellt sie das Leitelement gegen die Kraftwirkung des Unterdruckes in seine Stellung in Richtung des Auslaßkanals, der in Flucht zum Einlaßkanal liegt. Die Strömung strömt dann geradlinig vom Einlaßkanal entlang dem Leitelement zu dem in Flucht zum Einlaßkanal angeordneten Auslaßkanal.
  • Das Leitelement ist zweckmäßig elastisch verformbar ausgebildet. Auf ein Drehlager, wie es bei der eingangs beschriebenen bekannten Vorrichtung mit starrem Leitelement erforderlich ist, kann dann verzichtet werden. Das Leitelement kann dann auch konstruktiv einfacher ausgestaltet sein und insbesondere auch sehr leicht ausgebildet werden, so daß es trägheitsarm ist und damit schnell schalten kann. Lagergeräusche, wie sie bei der eingangs besehriebenen bekannten Vorrichtung unvermeidbar sind, treten bei einem flexiblen Leitelement nicht auf. Das flexible Leitelement kann sich in den Stromfäden der Strömung auch besser anschmiegen, so daß die Strömung wirbelärmer wird.
  • Aus vielen Gründen ist es wünschenswert, daß die Strömung eines Strömungsschalters auf elektrischem Weg gesteuert werden kann. Zu diesem Zweck sind bei bekannten Strömungsschaltern elektrische Ventile für die Steuerdüsen vorgesehen. Diese Ventile sind aufwendig und können wegen ihrer Größe nur außerhalb des Strömungsschalters angebracht werden. Sie enthalten außerdem bewegliche Teile, die die Zuverlässigkeit des Strömungsschalters beeinträchtigen.
  • Bei Vorrichtungen nach der Erfindung ist es leicht möglich, die Strömung auf elektrischem Weg zu steuern, indem das Leitelement ganz oder teilweise aus magnetisierbarem Material besteht. Als Verstellvorrichtung genügt dann ein Elektromagnet, der unmittelbar auf das Leitelement einwirkt und dieses gegen die Kraftwirkung des Unterdruckes, der an der starren Steuerkamrnerseitenwand entsteht, in die Schaltstellung zieht, in der das Leitelement in Richtung des Auslaßkanals weist, der in Flucht zum Einlaßkanal liegt.
  • Zum Verstellen des Leitelements gegen die Kraft des Unterdruckes kann auch - gegebenenfalls zusätzlich zu dem erwähnten Elektromagnet - eine Steuerdüse vorgesehen sein, die quer zur Hauptströmungsrichtung gerichtet, auf der Seite, an der die starre Seitenwand der Kammer liegt, in die Kammer mündet. Durch eine Strömung aus der Steuerdüse wird dann der an der starren Seitenwand der Steuerkammer entstehende Unterdruck aufgefüllt, und das Leitelement schwenkt in seine andere Schaltstellung, in der es für die Strömung den in Hauptströmungsrichtung angeordneten Auslaßkanal freigibt.
  • Ein Strömungsschalter mit einer solchen Steuerdüse kann als Strömungsverstärker verwendet werden. Die der durch die Steuerdüse eingeführten Steuerströmung aufgeprägten Impulse werden dann auf die aus dem Auslaßkanal ausströmende Strömung übertragen. Da die Steuerströmung wesentlich kleiner sein kann als die Hauptströmung, werden die der Steuerströmung aufgeprägten Impulse verstärkt auf die Hauptströmung übertragen.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zum Verstellen des Leitelements der Elektromagnet und eine solche Steuerdüse vorgesehen. Strömungsschalter dieser Art sind dann vielseitiger anwendbar, weil die Strömung elektrisch und mit einer Steuerströmung wahlweise oder gemeinsam gesteuert werden kann.
  • Als Anschlag für das Leitelement in einer oder in beiden Stellungen sind zweckmäßig elektrische Schaltkontakte vorgesehen, die mit dem Leitelement als Schaltarm einen elektrischen Schalter bilden. Solche Strömungsschalter können in elektrischen Anlagen Anwendung finden, bei denen in Abhängigkeit von der jeweiligen Stellung des Leitelements bzw. in Abhängigkeit von der jeweiligen Steuerung der Strömung elektrische Vorgänge betätigt und ausgelöst werden sollen. Ein auf diese Weise ausgebildeter Strömungsschalter kann auch dazu dienen, ein Strömungssignal, das z. B. über die Steuerdüse in den Strömungsschalter gelangt, in ein elektrisches Signal umzuwandeln. Die Erfindung wird nun an Hand zweier bevorzugter Ausführungsformen, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt F i g. 1 einen Strömungsschalter nach der Erfindung, wobei sich das Schaltelement in der Schaltstellung befindet, in der es den in Flucht zum Einlaßkanal liegenden Auslaßkanal freigibt, F i g. 2 die gleiche Anordnung wie in F i g. 1 in der gleichen Ansicht, jedoch in der anderen Stellung des Leitelements, F i g. 3 den Schnitt 3-3 aus F i g. 1, F i g. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel in der gleichen Ansicht und Schaltstellung wie in F i g. 1, F i g. 5 das zweite Ausführungsbeispiel in der gleichen Schaltstellung wie in F i g. 2 und F i g. 6 den Schnitt 6-6 aus F i g. 4.
  • Bei den Darstellungen in F i g. 1, 2, 4 und 5 ist die dem Beschauer zugekehrte Deckplatte entfernt oder aus durchsichtigem Material. Der in den F i g. 1 bis 2 dargestellte Strömungsschalter 10 besteht aus zwei flachen Deckplatten 11, 13, die auf beiden Seiten auf Plattenteile 12, die unter sich gleich stark sind, aufgeschraubt oder aufgeklebt oder anderweitig befestigt sind. Die Platten 11,13 und die Plattenteile 12 können aus nichtmagnetisierbarem Metall, aus Plastik oder Keramik oder aus durchsichtigem Material bestehen. Die Platten 11 und 13 sind im wesentlichen unbearbeitet, während die Plattenteile 12 so geschnitten sind, daß Düsen, Kammern und Kanäle entstehen, die im folgenden beschrieben werden. Mit 15 ist ein Einlaßkanal bezeichnet, der mit seinem düsenartig ausgebildeten Ende in einer Steuerkammer 16 mündet. Durch den Einlaßkanal kann eine Flüssigkeitsströmung in die Steuerkammer geleitet werden. Mit 17 ist ein Auslaßkanal bezeichnet, der in Flucht zu dem Einlaßkanal 15 liegt, und mit 18 ist ein zweiter Auslaßkanal bezeichnet, der in F i g. 1 rechts neben dem Auslaßkanal 17 liegt. Eine Strömung, die aus einem der beiden Auslaßkanäle strömt, kann zur Steuerung einer angeschlossenen Strömungsvorrichtung oder zur Steuerung eines Schalters oder Ventils dienen.
  • Der Einfachheit halber wird in der folgenden Beschreibung davon ausgegangen, daß die Strömung aus den Auslaßkanälen in einen Sumpf oder in die freie Atmosphäre fließt. Mit 19 ist eine Steuerdüse bezeichnet, die in der Steuerkammer 16 mündet, und mit 20 und 21 sind Ausgleichskanäle für die Auslaßkanäle 17 und 18 bezeichnet. Die Ausgleichskanäle 20, 21 sollen eine eventuell in den Auslaßkanälen 17, 18 auftretende Rückströmung aufnehmen und so eine Stauung in den Auslaßkanälen verhindern, durch die die zu steuernde Strömung in unkontrollierbarer Weise in den anderen Auslaßkanal abgelenkt werden könnte.
  • Die Steuerkammer 16 ist auf der einen, in F i g. 1 rechts gelegenen Seite durch eine feststehende starre Seitenwand 22 begrenzt, die sich von der Mündung der Steuerdüse 19 bis zur Mündung des Auslaßkanals 18 erstreckt. Auf der anderen Seite ist die Steuerkammer 16 durch eine bewegliche Wandung, die durch das flexible Leitelement 23 gebildet wird, begrenzt. Die starre Seitenwand 22 erstreckt sich in Flucht zu der äußeren Seitenwand 24 des Auslaßkanals 18. Die starre Seitenwand 22 ist an der Stelle 25 von der Mündung des Einlaßkanals 15 zurückgesetzt, damit dort eine Unterdruckzone entsteht. Der dadurch hervorgerufene Druckgradient ist quer zur Hauptströmung gerichtet, so daß diese Strömung normalerweise entlang der starren Seitenwand 22 in den Auslaßkanal 18 strömt. Es ist nicht unbedingt erforderlich, daß die starre Seitenwand an der Stelle 25 zurückgesetzt wird, weil die gleiche Wirkung auch durch die starre Seitenwand 22 selbst hervorgerufen wird, da diese im Winkel zur Hauptströmungsrichtung, mit der die Strömung aus dem Einlaßkanal 15 in die Steuerkammer 16 tritt, angeordnet ist. Hierdurch bildet sich auch entlang der starren Seitenwand 22 eine Niederdruckzone, die die Strömung in den Auslaßkanal 1.8 ablenkt. Durch die Zurücksetzung der starren Seitenwand 22 an der Stelle 25 wird diese Strömungsablenkung stabilisiert.
  • Das Leitelement 23 ist streifenförmig und besteht aus magnetisierbarem Material, wie z. B. plattiertem Stahlband von einigen tausendstel Millimetern Dicke und kann leicht gebogen werden. Das Leitelement ist an seinem einen Ende 27 an dem der Steuerdüse 19 gegenüberliegenden Rand der Mündung des Einlaßkanals 15, z. B. durch Klebung, befestigt. Das Leitelement 23 erstreckt sich von der Mündung des Einlaßkanals 15 bis zu dem Ausgleichskanal 20 und liegt in seiner einen, in F i g. 1 gezeichneten Stellung in Flucht mit der äußeren Seitenwandung 28 des Auslaßkanals 17. Das andere Ende 29 des Leitelements ist innerhalb der Steuerkammer 16 in Richtung auf die starre Seitenwand 22 frei beweglich. Das Leitelement ist nur so breit, daß es sich zwischen den Deckplatten 11 und 13 ohne Berührung bewegen kann.
  • Mit 30 ist ein Elektromagnet bezeichnet, der an den Deckplatten 11 und 13 befestigt ist und dessen Polschuhe in der in F i g. 1 gezeichneten Stellung des Leitelements 23 außen an dem Leitelement liegen. Der Elektromagnet 30 ist über einen Schalter 33 an eine elektrische Spannungsquelle 32 anschließbar und zieht bei Erregung das Leitelement23 in die in F i g. 1 gezeichnete Stellung. Wenn der Schalter 33 geöffnet ist, dann kann sich das Leitelement innerhalb der Steuerkammer 16 frei in Richtung auf die starre Seitenwand 22 bewegen. Die Polschuhe des Elektromagneten 30 sind mit Isolierstücken 31 aus nichtmagnetisierbarem Material belegt, an denen das Leitelement 23 in der in F i g. 1 gezeichneten Stellung anliegt. Die Isolierstücke 31 sollen verhindern, daß das Leitelement bei unerregtem Magneten an den Polschuhen haftet. An Stelle der Isolierstücke 31 können entsprechende Stifte od. dgl. aus nichtmagnetisierbarern Material vorgesehen sein, die an den Deckplatten 11 und 13 befestigt sind und als Anschlag für das Leiterelement 23 dienen.
  • Bei Betrieb wird eine Strömung aus einer nicht dargestellten Strömungsquelle über die Leitung 34 in die Anordnung geleitet. Die Steuerdüse 19 ist dabei über die Leitung 35, in der ein verstellbares Absperrventil 36 liegt, an eine Strömungsquelle angeschlossen. Die beiden Strömungen können entweder Luft, Gas, Wasser oder eine andere Flüssigkeit sein. Es wird zunächst angenommen, daß das Absperrventil 36 geschlossen ist, so daß keine Steuerströmung aus der Steuerdüse 19 austritt. Dann strömt die aus dem Einlaßkanal 15 in die Steuerkammer 16 fließende Strömung infolge des Unterdruckes, der sich vor der starren Seitenwand 22 aufbaut, in den Auslaßkanal 18. Das Leitelement 23 wird dabei durch den statisehen Druck auf der der Strömung abgewandten Seite des Leitelements in die in F i g. 2 gezeichnete Stellung gedrängt, in der es sich der Strömung in Richtung auf den Auslaßkanal 18 anschmiegt. Das Leitelement dient in dieser Stellung dazu, die in den Auslaßkanal 18 fließende Strömung innerhalb der Steuerkammer 16 seitlich zu führen, so daß diese sicher in den Auslaßkanal 18 geleitet wird. Die Strömung in dem Auslaßkanal 18 hat eine höhere Strömungsenergie als die zur Umschaltung erforderliche Steuerströmung und steht zur Betätigung nachgeschalteter Vorrichtungen zur Verfügung.
  • Wenn die Hauptströmung, die normalerweise in den Auslaßkanal 18 fließt, in den Auslaßkanal 17 durch einen elektrischen Impuls umgeleitet werden soll, dann wird der Schalter 33 geschlossen und dadurch der Elektromagnet 30 erregt. Dies hat zur Folge, daß das Leitelement in seine in F i g. 1 gezeichnete Stellung gezogen wird. Die Strömung folgt dabei der neuen Stellung des Leitelements und fließt in den Auslaßkanal 17 infolge der Wirkung einer Unterdruckzone und der Grenzschichthaftung am Leitelement. Die Anordnung ist so getroffen, daß diese Wirkungen größer sind als die Auswirkung der starren Seitenwand 22, so daß die Strömung, solange der Elektromagnet 30 erregt ist, in den Auslaßkanal 17 fließt. Auf diese Weise kann die Strömung durch einen elektrischen Impuls z. B. von einer elektrischen Rechenvorrichtung schnell und ausreichend gesteuert werden. Da das Leitelement 23 nur geringe Masse hat, treten dabei auch keine störenden Trägheitsmomente oder Geräusche auf, auch wenn die Anordnung sehr schnell betätigt wird, wie dies bei den bekannten Vorrichtungen, bei denen Klappen od. dgl. geschaltet werden, der Fall ist.
  • Bei Strömungsschaltern nach der Erfindung kann die Strömung auch durch eine Steuerströmung aus der Steuerdüse 19 von dem Auslaßkanal 18 in den Ausiaßkanal 17 umgeschaltet werden. Zu diesem Zweck ist an die Leitung 35 eine Strömungsquelle angeschlossen, aus der bei geöffnetem Absperrventil 36 eine Strömung unter Druck durch die Steuerdüse 19 in die Steuerkammer 16 fließt. Der offene Querschnitt des Absperrventils 36 kann kontinuierlich verstellt werden. Durch eine solche Steuerströmung wird die Hauptströmung, bezogen auf F i g. 1, nach links zum Auslaßkanal 17 abgelenkt und nimmt dabei das Leitelement 23 mit in seine in F i g. 1 gezeichnete Stellung. Da das Leitelement 23 frei beweglich ist, fließt die Hauptströmung, sobald die Steuerströmung unterbrochen wird, wieder in den Auslaßkanal 18. Zur Steuerung der Strömung ist die Steuerdüse 19 nicht erforderlich, sie ist im dargestellten Ausführungsbeispiel nur zusätzlich vorgesehen, kann jedoch auch fehlen, da die Strömung auch allein durch den Elektromagneten 30 gesteuert werden kann. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel kann die Strömung entweder auf elektrischem Weg über den Elektromagneten 30 oder durch eine Steuerströmung über die Steuerdüse 19 gesteuert werden. Durch diese beiden Steuermöglichkeiten ist der Strömungsschalter vielseitiger verwendbar, und er kann insbesondere vorteilhaft bei gemischten Systemen, wie z. B. elektrohydraulischen Rechenmaschinen, Verwendung finden.
  • Da zwei Auslaßkanäle vorgesehen sind, können Strömungsschalter nach der Erfindung auch in binär arbeitenden Rechenvorrichtungen Anwendung finden. In einem solchen Fall kann z. B. der Auslaßkanal 18 der »0«, der- Auslaßkanal 17 der »1« zugeordnet sein. Wenn dann kein elektrischer oder hydraulischer Strömungsimpuls vorliegt, fließt die Strömung durch den Auslaßkana118 und zeigt »0« an. Wenn dagegen ein Steuerimpuls vorliegt, fließt die Strömung durch den Auslaßkanal 17, und das System zeigt »1« an.
  • Strömungsschalter nach der Erfindung können mit einem elektrischen Schalter ausgestattet sein, wie dies an Hand des in den F i g. 4 bis 6 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiels im folgenden näher erläutert wird: Das zweite Ausführungsbeispiel ist weitgehend genauso ausgebildet wie das erste Ausführungsbeispiel, daher sind alle die Teile, die bei beiden Ausführungsbeispielen in gleicher Weise ausgebildet sind und auch die gleiche Funktion haben, mit den gleichen Bezugsziffern wie in F i g. 1 bis 3 bezeichnet.
  • Das Leitelement 39 ist ähnlich ausgebildet wie das Leitelement 23 des ersten Ausführungsbeispiels und in ähnlicher Weise wie das Leitelement 23 an der Mündung des Einlaßkanals 15 befestigt. An diesem Ende des Leitelements 39 ist ein elektrischer Anschluß 40 vorgesehen. Für das andere stromabwärts gelegene Ende des Leitelements ist in der Wandung 28 des Auslaßkanals 17 eine Ausnehmung 41 vorgesehen, in die das Ende des Leitelements so paßt, daß das Leitelement 39 in der in F i g. 4 gezeichneten Stellung in Flucht zu der Wandung 28 liegt. An der Dbergangsstelle geht das Leitelement 39 auf der der Strömung zugekehrten Seite bündig in die Wandung 28 über, so daß dort keine Turbulenzen auftreten können. Innerhalb der Ausnehmung ist in den Plattenteil 12 ein elektrischer Schaltkontakt 43 eingebettet, der an die Leitung 44 angeschlossen ist, die in die Plattenteile 12 entlang dem Auslaßkanal 17 eingebettet ist. Mit 46 ist ein zweiter elektrischer Schaltkontakt bezeichnet, der aus dem Strömungsverteiler 47 herausragt und mit dem das freie Ende des Leitelements 39 in Kontakt gerät, wenn es sich in seiner in F i g. 5 gezeichneten Stellung befindet. Die Zuleitung 48 für den elektrischen Schaltkontakt 46 ist in dem Stromverteiler 47 eingebettet und erstreckt sich entlang dem Auslaßkana118. Die beiden Zuleitungen 48 und 44 können auch durch eine der Deckplatten 11 oder 13 direkt nach außen geführt sein. Wenn die Deckplatten Il und 13 und die Plattenteile 12 aus elektrisch leitendem Material bestehen, dann sind das Leitelement 39, die elektrischen Schaltkontakte 43 und 44 sowie die elektrischen Zuleitungen 40, 44 und 48 isoliert.
  • An seinem freien Ende weist das Leitelement 39, wie aus F i g. 6 ersichtlich, Ausnehmungen 49 auf. Durch diese Ausnehmungen fließt Strömung, wenn sich das Leitelement in seiner in F i g. 4 gezeichneten Stellung befindet und sich in dem Auslaßkanal 17 eine Rückströmung oder ein Stau aufbaut.
  • Das Leitelement 39 bildet bei Betrieb den Schaltarm eines elektrischen Schalters, zu dem die Schaltkontakte 43 und 46 gehören. Dieser Schalter ist über den Schaltkontakt 43 geschlossen, wenn die Strömung in den Auslaßkanal 17 fließt, und über den Schalter 46 geschlossen, wenn die Strömung über den Auslaßkanal 18 abfließt. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann der Schalter dazu dienen, eine Steuerströmung anzuzeigen. Diese Steuerströmung wird aus dem Einlaßkanal 35 zur Ablenkung der Hauptströmung über die Steuerdüse 19 in die Steuerkammer 16 geleitet. Wenn die Steuerströmung Hießt, bewegt sich das Leitelement 39 in seine in F i g. 4 gezeichnete Stellung, und der Schalter ist über den Kontakt 43 geschlossen und zeigt an, daß Steuerströmung fließt. Fließt keine Steuerströmung, dann steht das Leitelement 39 in seiner in F i g. 5 gezeichneten Stellung, und der Schalter ist über den Schaltkontakt 46 geschlossen. In dieser Stellung zeigt also der Schalter an, daß keine Steuerströmung Hießt. Auf diese Weise können Strömungsimpulse - die der Steuerströmung aufgeprägt sind - in elektrische Impulse umgewandelt werden. Unabhängig davon kann die Steuerströmung gleichzeitig dazu dienen, die Hauptströmung zu schalten. Schließlich kann die Strömung auch zusätzlich durch den Elektromagneten 30 geschaltet werden.
  • In Abänderung des dargestellten Ausführungsbeispiels kann der Plattenteil 12, der die Wandung 28 bildet, und der Strömungsteiler 47 aus leitendem Material bestehen und leitend mit den Anschlußleitungen 44 und 48 verbunden sein. Es erübrigt sich dann, die Kontakte 43 und 46 und die Leitungen 44 und 48 in die Plattenteile 12 einzubetten.

Claims (10)

  1. Patentansprüche: 1. Strömungsschalter mit zwei Auslaßkanälen, die sich in einem zur Zuflußrichtung offenen spitzen Winkel erstrecken und der Mündung eines Einlaßkanals gegenüberliegend in einer Steuerkammer münden, deren Seitenwände im wesentlichen in Verlängerung der außen gelegenen Seitenwände beider Auslaßkanäle liegen, und mit einem Leitelement, das in der Steuerkammer schwenkbar gelagert ist, und mit einer Verstellvorrichtung in Stellungen, in denen es in Richtung des einen oder des anderen Auslaßkanals weist, verstellbar ist, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß sich der erste Auslaßkanal (17) in Flucht des Einlaßkanals (15) erstreckt und daß das Leitelement (23) auf der dem zweiten Auslaßkanal (18) gegenüberliegenden Seite der Strömungskammer (16) sich erstreckend angeordnet und mit seinem einen Ende im Mündungsbereich des Einlaßkanals (34) gehaltert ist und daß die Verstellvorrichtung (30, 35) eine die Strömung in den ersten Auslaßkanal (17) treibende Kraftkomponente in der Strömungskammer (16) wirksam werden lassend aktivierbar ist.
  2. 2. Strömungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in Verlängerung der äußeren Seitenwand (24) des zweiten Auslaßkanals (18) gelegene Seitenwand (22) der Steuerkammer (16) starr und zur Mündung des Einlaßkanals (15) in Richtung quer zur Strömung zurückgezogen angeordnet ist.
  3. 3. Strömungsschalter nach Anspruch 1 und/ oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitelement (23, 39) elastisch verformbar ist.
  4. 4. Strömungsschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitelement (23, 39) derart vorgespannt ist, daß es ohne äußere Krafteinwirkung in seiner Stellung im wesentlichen in Verlängerung der inneren Seitenwand des zweiten Auslaßkanals (18) liegt.
  5. 5. Strömungsschalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitelement (23, 39) ganz oder teilweise aus magnetisierbarem Material besteht und daß als Verstellvorrichtung ein Elektromagnet (30) vorgesehen ist.
  6. 6. Strömungsschalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Verstellvorrichtung eine quer zur Hauptströmungsrichtung gerichtete Steuerdüse (19) vorgesehen ist, die auf der Seite mit der starren Seitenwand (22) der Kammer (16) in der Kammer mündet.
  7. 7. Strömungsschalter nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitelement (23, 39) aus magnetisierbarem Material besteht und eine Verstellvorrichtung nach Anspruch 5 sowie eine Verstellvorrichtung nach Anspruch 6 vorgesehen ist. B.
  8. Strömungsschalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Mündung des ersten Auslaßkanals (17) eine Ausnehmung (41) vorgesehen ist, in die das freie Ende des Leitelements (39) derart paßt, daß es in der betreffenden Stellung bündig mit der Seitenwand des ersten Auslaßkanals (17) abschließt.
  9. 9. Strömungsschalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden der Auslaßkanäle (17,18) ein in der Kammer (16) mündender Ausgleichskanal (20, 21) vorgesehen ist.
  10. 10. Strömungsschalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Anschlag für das Leitelement in seiner einen oder in beiden Stellungen elektrische Schaltkontakte (43, 46) vorgesehen sind, die mit dem Leitelement als Schaltarm je einen elektrischen Schalter bilden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 717 392, 879 044, 899 871, 1024 303.
DEJ24859A 1962-12-10 1963-12-05 Stroemungsschalter Pending DE1257504B (de)

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US1257504XA 1962-12-10 1962-12-10

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DE (1) DE1257504B (de)

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