-
Die Erfindung betrifft eine Strahlsteuervorrichtung mit einem aus
einer Düse austretenden Leistungsstrahl und seitlich zum Leistungsstrahl nahe der
Düsenöffnung gelegenen Öffnungen für den Austritt von Steuerstrahlen zur Ablenkung
des Leistungsstrahles sowie Auffangöffnungen für den Leistungsstrahl.
-
Bekannte Strahlsteuervorrichtungen oder Strömungsverstärker sind als
ebene Geräte ausgebildet, bei denen der Leistungsstrom in der Richtung des auftreffenden
Steuerstromes abgelenkt wird, so daß der Ablenkwinkel in der - Ebene liegt, welche
die Längsachse des Steuerstromes und die Längsachse des nicht abgelenkten Leistungsstromes
enthält.
-
Die Erfindung bezweckt die Wirkungsmöglichkeiten von Strahlsteuervorrichtungen
zu vergrößern und ihren Einsatz sowohl als Verstärker oder Schalter als auch als
Meßeinrichtung zu ermöglichen. Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht,
daß bei einer Strahlsteuervorrichtung der genannten Gattung der Leistungsstrahl
durch entsprechende bauliche Ausbildung des Strömungskanals vor der Düsenöffnung
beim Austritt aus der Düse sich um seine Längsachse dreht und die Auffangöffnungen
für den abgelenkten Leistungsstrahl sich jeweils außerhalb der Ebene befinden, die
durch den nicht abgelenkten Leistungsstrahl und den auf den Leistungsstrahl einwirkenden
Steuerstrahl gebildet wird.
-
Bei der Vorrichtung nach der Erfindung stößt der Steuerstrom auf den
eine Drehbewegung um seine Achse ausführenden Leistungsstrom. Dabei wird in zwei
einander gegenüberliegenden Sektoren des Leistungsstromes infolge der Addition der
Geschwindigkeit des Steuerstromes zu der des sich drehenden Leistungsstromes in
dem einen Sektor und der Subtraktion der Geschwindigkeit des Steuerstromes von der
des Leistungsstromes in dem gegenüberliegenden Sektor ein Unterschied in der Geschwindigkeit
erzeugt, der eine entsprechende Abnahme bzw. Zunahme des Druckes in radialer Richtung
auf die sich gegenüberliegenden Sektoren des Leistungsstromes und- dadurch ein Ablenken
des Leistungsstromes rechtwinklig zur Richtung des Steuerstromes bewirkt. Zusätzlich
tritt, wie bei den bekannten Vorrichtungen, eine Ablenkung des Leistungsstromes
in Richtung des Steuerstromes auf. Die sich dadurch für den Leistungsstrom ergebende
Richtung liegt außerhalb der Ebene, die durch die Steuerstrombahn und die nicht
abgelenkte Leistungsstrombahn gebildet ist. Der von dem abgelenkten Leistungsstrom
mit seiner ursprünglichen Bahn gebildete Winkel verändert sich proportional zur
absoluten Geschwindigkeit des Steuerstromes unter der Voraussetzung, daß die Drehgeschwindigkeit
des Leistungsstromes konstant bleibt.
-
Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung können mehrere
Steuerstromöffnungen in Abständen angeordnet sein, um einen Leistungsstrom von einem
gemeinsamen Ausgang in einen dem besonderen erzeugten Steuerstrom zugeordneten Ausgang
abzulenken. Wenn ferner der Leistungsstrom unter den beabsichtigten Wert fällt oder
sich unter ihm befindet, wird die Drehgeschwindigkeit seiner einzelnen Partikeln
um ihre Flußachse verhindern, daß der Leistungsstrom auf die richtige Ausgangsöffnung
abgelenkt wird. Die Anordnung kann dabei so getroffen sein, daß er dann in eine
gemeinsame öffnung fließt, so daß an dem richtigen Ausgang entweder ein Signal oder
überhaupt kein Signal entsteht. Die Anordnung kann aber auch so;. getroffen sein,
däß ein Steuerstrom entsprechend seiner Geschwindigkeit den Leistungsstrom in eine
von einer Gruppe von Ausgangsöffnungen ablenkt. Die Öffnungen dieser Gruppe können
in einer Reihe angeordnet sein, die sich radial aus der normalen, unabgelenkten
Bahn des Leistungsstromes erstreckt.
-
Die Anordnung nach der Erfindung kann auch als Geschwindigkeitsmesser
arbeiten. Da der Winkel der Leistungsstromablenkung sich proportional mit der absoluten
Geschwindigkeit des Steuerstromes ändert, wird zweckmäßig eine lange Ausgangsöffnung
vorgesehen, in die der Leistungsstrom bei verschiedenen Stellen auf einer Länge
durch einen Steuerstrom abgelenkt werden kann, dessen Geschwindigkeit zu messen
ist. Innerhalb dieser langen Öffnung oder dem Schlitz befinden sich zahlreiche Flußlagefühler,
welche die Lage des abgelenkten Leistungsstromes direkt anzeigen. Diese Lage des
Leistungsstromes innerhalb der Öffnung ist hierbei proportional der Geschwindigkeit
des Steuerstromes. Ferner kann eine solche Anordnung auch als Verstärker mit Geschwindigkeitsmodulation
betrieben werden.
-
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen
dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine perspektivische Schnittansicht eines reinen
dreidimensionalen Strömungsverstärkers, F i g. 2 einen Querschnitt der Steuerstromkanäle
der Anordnung nach F i g. 1, F i g. 3 einen Schnitt in der Ebene der Anordnung nach
F i g. 1, F i g. 4 die graphische Darstellung der grundsätzlichen Arbeitsweise der
Erfindung, F i g. 5 eine perspektivische Schnittdarstellung eines anderen Ausführungsbeispiels
der Erfindung, F i g. 6 einen Querschnitt des Steuerkanalteils des Beispiels nach
F i g. 5, F i g. 7 einen Querschnitt, der die Aufstellung der Eingangsöffnungen
im Beispiel nach F i g. 5 zeigt, und F i g. 8 eine alternative Anordnung der Eingangsöffnungen
des Beispiels- nach F i g. 5.
-
F i g. 1 zeigt einen reinen dreidimensionalen Strömungsverstärker
mit einer Einrichtung zum Erzeugen eines Strömungsleistungsstrahlstromes mit Drehbewegung
um seine Längsftußachse zusammen mit mehreren Einrichtungen, von denen jede selektiv
einen Steuerstrahl erzeugt, der auf den Leistungsstrahl auftrifft und ihn an eine
einzelne von mehreren Eingangsöffnungen lenkt. Dieser Verstärker enthält einen festen
Körper 10 mit mehreren Strömungsbahnen, in denen die Arbeitsströmung fließen kann.
Die Arbeitsströmung kann entweder Luft, ein anderes Gas, Wasser oder eine andere
Flüssigkeit sein. Obwohl eine Schnittansicht des Verstärkers in F i g. 1 gezeigt
wird, ist es offensichtlich, daß die Bahn eine Reihe von Röhren enthalten kann,
die untereinander verbunden sind und dann von einem geeigneten Material umgeben
oder eingefaßt sind, das als Trägereinrichtung dient. Andere Herstellungsverfahren
können ebenfalls verwendet werden.
-
Ein Kompressor oder eine Pumpe, der bzw. die in den Zeichnungen nicht
dargestellt ist, liefert eine geeignete, geregelte Strömung an den Eingang der Leistungsbahn
11. Die Bahn 11 kann einen in dei Größe verringerten Umfang besitzen,
so daß sie eine Düse bildet, die über die Öffnung 13 in eine Kammei 12 ausläuft.
Im Leistungskanal 11 befindet sich eine
schneckenlinienförmige Führung
14, die durch einen spiraligen, hervortretenden Kamm entlang der Wand ähnlich dem
Zug im Lauf eines Gewehrs ausgebildet sein kann. Diese schneckenlinienförmige Führung
in der Leistungsbahn 11 erzeugt eine Drehbewegung der Leistungsstrompartikeln um
ihre Flußachse, wenn der Leistungsstrom aus der Öffnung 13 in die Kammer
12 eintritt. Die Leistungsstrompartikeln besitzen eine Bewegung sowohl in
Längsrichtung zum anderen Ende der Kammer 12 als auch in Drehrichtung um die Strömungsflußachse.
-
Die Kammer 12 wird durch die Divergenz ihrer Wände von der Stirnwand
aus gebildet, in der sich die Öffnung 13 befindet. Diese Wände des Kanals 12 sind
so beschaffen, daß kein Leistungsstrom haften kann. An den Seitenwänden der Kammer
12 und am Umfang um die austretende Strömung angeordnet, befinden sich mehrere Steuerstromöffnungen
151 bis 158, die alle in F i g. 2 zu sehen sind, wo ein Querschnitt des Strömungsverstärkers
durch die Ebene gezeigt wird, in der sich die Öffnungen befinden. Diese Öffnungen
sind Ausgänge mehrerer Steuerstrombahnen 161 bis 168, die radial um die Kammer 12
angeordnet sind, wie die F i g. 1 und 2 zeigen. Nicht dargestellte Einrichtungen
dienen zur selektiven Lieferung einer Strömung zu einer der Steuerstrombahnen, obwohl
normalerweise nur ein einziger Steuerstrom jeweils abhängig von der Ausgangsöffnung
erzeugt wird, an die der Leistungsstrom gerichtet werden soll. Die Steuerbahnen
16 und die Öffnungen 15 sind im Durchmesser kleiner als die des Leistungsstromes,
so daß der Steuerstrom beachtlich niedriger ist als der Leistungsstrom. Aus diesem
Grund wird die Einrichtung zum Verstärken der Leistung eines Steuerstromes (definiert
als Eingang hierfür) vorgesehen wegen der größeren Leistung des Leistungsstromes
(definiert als Ausgang der Einrichtung). Die Richtung oder Bahn eines Steuerstromes
nach Austreten aus der entsprechenden Öffnung 15 in die Kammer 12 ist derart, daß
er ungefähr im rechten Winkel mit dem Leistungsstrom aus der öffnung 13 zusammenstößt.
-
Am gegenüberliegenden Ende der Kammer 12 mit der Öffnung 13
befinden sich mehrere Leistungsstromeingangsöffnungen 171 bis 178, die wiederum
Eingänge für mehrere Ausgangsbahnen 181 bis 188 sind, wie F i g. 3 zeigt. Diese
Öffnungen 17 können eine beliebige Form einnehmen, wenn sie auch in F i g. 1 länglich
dargestellt sind. Die Öffnungen 17 sind auf einer Kreisbahn um die Mittelachse der
Kammer 12 angeordnet, die diejenige Achse ist, entlang der der Leistungsstrom fließt,
nachdem er aus der Öffnung 13 ausgetreten ist, aber vor seiner Kreuzung mit einem
der Steuerströme. Diese Achse ist auch diejenige, die durch den Leistungsstrom gezogen
wird, wenn dieser unabgelenkt bleibt. In der Mitte dieser Stirnwand befindet sich
eine eingeschnittene Vertiefung 19, die mit der Mitte einer mittleren leeren Öffnung
20 verbunden ist, die als Eingang zur Ausgangsbahn 21 dient.
-
Im allgemeinen bewirkt das Zusammenstoßen eines Steuerstromes auf
den Leistungsstrom, daß dieser Leistungsstrom auf eine entsprechende Ausgangsöffnung
17 abgelenkt wird, von wo er über seine zugehörige Bahn 18 geführt wird. Zum Beispiel
zeigt F i g. 1 die Leistungsstrahlströmung durch die Kammer 11 in Richtung des Pfeils
und mit Eintritt in die Kammer 12 in einer entlang ihrer Längsachse verlaufenden
Richtung. Die Strömung wird jetzt an die Kammer 161 angelegt, so daß ein Steuerstrom
aus der Öffnung 151 heraustritt, die am angezeigten Punkt auf den Leistungsstrom
trifft und diesen um einen Winkel verschiebt (gemessen zwischen der Längsachse der
Kammer 12 und der neuen Bahn des Leistungsstromes), so daß er in die Eingangsöffnung
171 eintritt. Das Phänomen, das diese Verschiebung bewirkt, ist in F i g. 4 graphisch
dargestellt, wo es im wesentlichen rechtwinklig zum Leistungsstrom zu sehen ist,
wenn dieser aus der Öffnung 13 austritt. Beim Blick aus der Kammer 12 in die Öffnung
13 ist also die Steueröffnung 151 hierbei links. Der aus ihr austretende Steuerstrom
besitzt eine horizontale Richtung nach rechts, und der Leistungsstrom ist hier mit
einer Geschwindigkeit angenommen, die aus der Papierebene heraus gerichtet ist.
-
In F i g. 4 werden die angezeigten Ausdrücke wie folgt definiert:
wps ist gleich der Winkelgeschwindigkeit des Leistungsstromes nach der Behandlung
durch die schneckenlinienförmige Führung; Vps ist die lineare Geschwindigkeit der
sich drehenden Partikeln des Leistungsstromes an dem Punkt des Zusammentreffens
mit dem Steuerstrom; und V,s ist die lineare Geschwindigkeit des Steuerstromes am
Punkt dieses Zusammentreffens.
-
Da die Richtung der sich drehenden Leistungsstrompartikeln in der
Nähe des Sektors A in F i g. 4 dieselbe ist, wie sie durch die Steuerstrompartikeln
eingenommen wird, liegt die reine Geschwindigkeit der Strömungspartikeln in dieser
Nähe in der Summe von V"+ VP.. Umgekehrt liegt die Bewegungsrichtung der sich drehenden
Leistungsstrompartikeln in der Nähe des Sektors B in F i g. 4 entgegengesetzt der
Bewegungsrichtung der Steuerstrompartikeln in dieser Umgebung. Deshalb ist die reine
Geschwindigkeit der Strömungspartikeln in der Umgebung des Sektors B die Differenz
zwischen der Steuerstromgeschwindigkeit V,s und der linearen Geschwindigkeit Vps
der sich drehenden Leistungsstrompartikeln. Eine unterschiedliche Geschwindigkeit
besteht deshalb in bezug auf die beiden diametrisch gegenüberliegenden Sektoren
A und B. Gemäß dem Bernoullischen Prinzip ist der Strömungsdruck umgekehrt
proportional der Strömungsgeschwindigkeit. Deshalb bewirkt die Zunahme der Strömungsgeschwindigkeit
bei A eine entsprechende Abnahme des Druckes in dieser Umgebung, während die Abnahme
der Geschwindigkeit bei B eine entsprechende Zunahme des Druckes in dieser Umgebung
zur Folge hat. Die reine Wirkung des unterschiedlichen Druckes ist das Verschieben
des Leistungsstromes in der durch den Vektor Y dargestellten Richtung.
-
Der Steuerstrom aus der Öffnung 151 besitzt infolge seiner Geschwindigkeit
auch eine kinetische Energie. Diese kinetische Energie legt eine horizontale Kraft
F gegen den Leistungsstrom am Punkt des Zusammentreffens. Diese Kraft besitzt dieselbe
Richtung wie die des Steuerstromes. Der Leistungsstrom versucht somit auch eine
Verschiebung in der durch den Vektor X angezeigten Richtung. Die tatsächliche Bewegung
oder Verschiebung, die durch den Leistungsstrom verursacht wird, ist deshalb die
Resultierende der beiden Bewegungskomponenten Y und X und wird in F i g. 4 durch
den Vektor R angezeigt. Folglich wird der Leistungsstrom um einen Winkel in einer
Ebene verschoben, die durch die Längsachse
der Kammer 12 hindurchgeht,
die aber zur horizontalen Ebene, in der der Steuerstrom selbst liegt, diagonal verläuft.
Dies befindet sich im Gegensatz zum bekannten Strömungsverstärker, bei dem der austretende
Leistungsstrom keine Drehbewegung um seine Flußachse besitzt. Mit diesen bekannten
Einrichtungen ist eine Verschiebung des Leistungsstromes in der Richtung X allein
möglich, nicht dagegen in der Richtung Y. Es ist deshalb richtig, solche bekannten
Strömungsverstärker als Ein-Ebene-Einrichtungen zu bezeichnen, um so mehr, als die
Verschiebung des Leistungsstromes in derselben Ebene wie der, in der der Steuerstrom
liegt, auftritt. Gemäß der Erfindung tritt die Verschiebung des Leistungsstromes
in einer anderen Ebene (oder Richtung) auf wie die des Steuerstromes.
-
In F i g. 1 verändert sich der Winkel der Leistungsstromverschiebung
innerhalb der Ebene proportional der absoluten Geschwindigkeit des Steuerstromes.
In der Praxis kann die Bahn des verschobenen Leistungsstromes einen Bogen mit großem
Radius bestimmen, bevor er die Ausgangsöffnung der geraden Linie nach F i g. 1 erreicht.
Der Leistungsstrom wird in dieser Bahn so lang beschrieben, wie der Steuerstrom
aus der Öffnung 151 aufrechterhalten wird, bis seine Beendigung den Leistungsstrom
an einem nicht abgelenkten Kurs entlang der Achse der Kammer 12 zur Eingangsleeröffnung
20 umkehren läßt. Wenn nun ein Steuerstrom von einer anderen der acht öffnungen
in der Kammer 12, z. B. von der Öffnung 155 erzeugt wird, wird der Leistungsstrom
wieder in einem bestimmten Winkel zur Öffnung 175 abgelenkt, die diejenige ist,
die mit der Öffnung 155 verbunden ist. Durch selektives und aufeinanderfolgendes
Strömen zu jeder der Steuerkammern kann das Aufhören des Leistungsstromes eine Drehbewegung
um den Kreis beschreiben, in dem sich die Eingangsöffnungen 17 befinden.
Normalerweise ist jeweils nur ein Steuerstrom zu einem Zeitpunkt in Betrieb, so
daß der Leistungsstrom zu einer besonderen Öffnung in der Stirnwand der Kammer 12
abgelenkt wird.
-
Die Anordnung der Öffnungen 17 und der Einschluß eines Schleifenzuges
19 mit einer Leeröffnung 20 ergibt auch einen Weg, um sicherzustellen, daß, wenn
der Leistungsstrom unter einen bezeichneten Wert fällt oder sich unter ihm befindet,
er nicht ausreichend zu den Eingangsöffnungen abgelenkt wird und dafür in die Leeröffnung
20 fließt. Die Geschwindigkeit V" des Leistungsstromes ist normalerweise stets größer
als V" des Steuerstromes. Wenn dies richtig ist, dann hängt die gesamte Ablenkung
des Leistungsstromes in der Y-Richtung nur von der linearen Geschwindigkeit V" ab.
Wenn angenommen wird, daß V.. innerhalb ihres berechneten Wertes liegt, ergibt eine
Abnahme der Geschwindigkeit Vps des Leistungsstromes unter die Geschwindigkeit V,.,
einen niedrigeren unterschiedlichen Druck zwischen den Abschnitten A und
B als den, der auftritt, wenn die Geschwindigkeit Vps größer als V,s ist.
Die Verschiebung des Leistungsstromes in Richtung Y wird deshalb kleiner als diejenige
sein, die für den Strom notwendig ist, um die Öffnungen 17 zu erreichen, obwohl
die Verschiebung des Stromes in der Richtung X ungefähr dieselbe ist, da angenommen
wurde, daß die Steuerstromgeschwindigkeit den berechneten Wert besitzt. In einem
solchen Fall wird der Leistungsstrom in F i g.1 anstatt die eingeschnittene Vertiefung
19 zu streifen, in die Leeröffnung 20 fließen. Deshalb wird beim Ausbleiben des
Leistungsstromes zum Erreichen seiner berechneten Drehgeschwindigkeit Vps die Wirkung
der reinen Strömungssteuervorrichtung der F i g. 1 entweder den richtigen Ausgang
oder nirgends einen Ausgang liefern.
-
Dasselbe gilt für jeden anderen Steuerstrom, der als Eingang angelegt
werden kann. Der verlängerte Teil der Öffnung 17 kann, obwohl es nicht notwendig
ist, dazu dienen, eine bestimmte Breite der Steuer-und Leistungsstromgeschwindigkeitsschwankungen
zu ergeben, so daß diese Geschwindigkeiten unter einen bestimmten Minimalwert fallen,
bevor der Leistungsstrom an die Vertiefung stößt. Die genaue Größe und Form der
Eingangsöffnungen 17 wird deshalb von der Umgebung des Strömungsverstärkers abhängen.
-
F i g. 5 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel nach der Erfindung,
das entweder als Verstärker mit Geschwindigkeitsmodulation oder als Geschwindigkeitsmesser
zum Messen der Eingangsgeschwindigkeit des Steuerstromes verwendet werden kann.
Dieses Beispiel ist dem nach F i g. 1 darin ähnlich, daß es einen festen Körper
22 mit einem Leistungskanal 25 mit schneckenlinienförmiger Führung 24 enthält.
Zusätzlich führt der Leistungsdurchgang 23 durch eine Öffnung 26 in eine Kammer
25. Eine oder mehrere Steueröffnungen 27 sind auf einem Kreisbogen und mit Abstand
um die Seitenwand der Kammer 25 herum nahe der Stirnwand angeordnet, um einen Steuerstrom
zum Auftreffen auf den Leistungsstrom zu führen, wenn dieser aus der Öffnung 26
heraustritt. Mehrere entsprechende Steuerdurchgänge 28 sind mit je einer Steueröffnung
verbunden. Dort befinden sich vier solche Öffnungen und Durchgänge, die in der Querschnittdarstellung
der F i g. 6 besser zu sehen sind.
-
An der Stirnwand der Kammer 25 gegenüber den Öffnungen 26 befinden
sich vier Gruppen von Leistungsstromeingangsöffnungen, die mit Abstand und regelmäßig
um eine mittlere Leeröffnung angeordnet sind. Jede Gruppe ist mit drei Öffnungen
29, 30 und 31 versehen, die in einer radial von der mittleren Öffnung 32 aus verlaufenden
Reihe angeordnet sein können. Jede Gruppe von Öffnungen ist mit einer von ihr verschiedenen
Gruppe von Steueröffnungen 27 verbunden, wie durch die entsprechenden Bezeichnungen
angedeutet ist. Die Öffnungen 291, 301 und 311 sind diejenigen, in die der Leistungsstrom
selektiv durch einen veränderbaren Geschwindigkeitssteuerstrom, der aus der Öffnung
271 heraustritt, abgelenkt werden kann. In ähnlicher Weise kann der aus der Öffnung
273 austretende Steuerstrom in eine der Öffnungen 293, 303 oder 313 entsprechend
seiner Geschwindigkeit selektiv abgelenkt werden. Wie in F i g. 7 zu sehen ist,
liegt jede Öffnung in einer Gruppe in einer anderen Ebene wie der Ebene seines zugehörigen
Steuerstromes.
-
Die Theorie der Arbeitsweise der F i g. 5 kann in Verbindung mit F
i g. 4 beschrieben werden. Es wird angenommen, daß die Drehgeschwindigkeit V" des
Leistungsstromes verhältnismäßig konstant bleibt. Der Gesamtwinkel der Verschiebung
des Leistungsstromes hängt dann von der Geschwindigkeit des Steuerstromes V" ab.
Sowohl die Verschiebungen X
als auch die Verschiebung Y des Leistungsstromes
steigt mit V, an, unter der weiteren Voraussetzung, daß V" stets kleiner ist als
VPS. Der Winkel zwischen
der .noralen.'iidd der -versehoknen Bahh,
des' Leistungsstromrs :wird entspreehend :def--Gesehwii'dig-:keit des Steuerstromes
schwanken: : In -F i g. S wird diese Schwankung tind-die des Winkels(-dädureh:dargestellt,
daß der Leistungsstrom an einer der -drei Öffnungen 29i, 301 und 31T entsprechend
der Geschwindigkeit des Steuerstromes aus der Öffnung 271 verschoben werden kann.
Zum Beispiel kann für einen besonderen diskreten Wert der Steuerstromgeschwindigkeit
der Leistungsstrom aus seiner ursprünglichen und normalen Bahn durch einen Winkel
4 zur Eingangsöffnung 291 verschoben, werden, von wo aus er über eine Ausgangsbahn
(nicht dargestellt) geführt wird. Für eine andere diskrete Geschwindigkeit des Steuerstromes,
die höher als die eben betrachtete liegt, kann der Leistungsstrom um einen Winkel
7., in die Eingangsöffnung 301 verschoben werden. Für einen noch weiteren
diskreten Wert von V" kann der Leistungsstrom um den Winkel 73 in die Eingangsöffnung
311 verschoben werden. Durch Verändern der Geschwindigkeit aber eines einzelnen
Steuerstromes in dem Strömungsverstärker kann also der Leistungsstrom zu einer von
mehreren Bahnen abgelenkt werden. Ein solches Merkmal ergibt, daß -viele Steuereingänge
erhalten werden, die gegenüber den Strömungsverstärkern der bekannten Art notwendig
sind, wo ein besonderer Steuerstrom für jede Ausgangsöffnung erforderlich ist, in
die der Leistungsstrom gelenkt werden soll.
-
Die Flüssigkeitseingangsöffnungen in jeder Gruppe können in einem
schwachen Bogen angeordnet werden, der von der mittleren Öffnung nach außen verläuft,
wie es die F i g. 5 und 7 zeigen. Diese bogenförmige Ausbildung kann in dem Fall
verwendet werden, in dem die Ablenkung des Leistungsstromes in der Y-Richtung nicht
linear proportional der Steuerstromgeschwindigkeit um seinen berechneten Bereich
liegt. Dies kann der Fall sein, wenn die Zunahme der Steuerstromgeschwindigkeit
so ist, daß sie den Leistungsstrom (im rechten Winkel zu ihm) in einem solchen Maß
verschiebt, daß er dieselbe Steuerung über den Leistungsstrom nicht einhalten kann,
wenn er sich auf kleinerer Geschwindigkeit befindet. Der Fachmann kann erkennen,
daß abhängig von der Umgebung, in der das Strömungssteuergerät Verwendung findet,
und beim In-Rechnung-Stellen des Durchmessers und der Geschwindigkeitsbereiche von
Leistungs- und Steuerstrom, die Öffnungen in jeder Gruppe angeordnet sein sollen,
welche Stellungen auch verlangt werden, um das Ende des Leistungsstromes aufzuhalten,
wenn er um einen besonderen Winkel verschoben wird. Deshalb ist die Erfindung auf
die Ausbildung der Öffnungen genau nach der F i g. 5 nicht beschränkt.
-
In dem Fall, daß kein Steuerstrom in der Einrichtung nach F i g. 5
erzeugt wird, hält der aus der Öffnung 26 austretende Leistungsstrom seine ursprüngliche
Richtung entlang der Längsachse der Kammer 25 bei, wenn er in die mittlere Leeröffnung
eintritt. Wie die Öffnungen nach F i g. 1 kann jede Eingangsöffnung nach F i g.
5 in eine andere als eine kreisförmige Form gebracht sein, um eine bestimmte Veränderung
der Steuerstromgeschwindigkeit für jeden Winkel zu gestatten, um den der Leistungsstrom
verschoben werden soll. Ferner kann offensichtlich die Gesamtzahl der Steuerströme
innerhalb der Vorrichtung geändert werden, wenn die Zahl der Gruppen der Strömungseingangsöffnungen
entspreehend: geändert @w'iid: Die Zähl =der öffüungen iniie@-h,älb:einer jeden,
Gruppe ist auch @ziffärigichtlich vom Grad der Steuerung beliebig äbhängig; "so
daß jedeY Steuerstrom an den Leistungsstrom einwirken kann. Das Prinzip der Erfindung,
wie es an dem Beispiel nach F i g. 5 erläutert 'wird, `ergibt dadurch eine äußerst
vielseitige reine Strömungssteuervorrichtung, ohne eine wesentliche Zunahme
der, Größe gegenüber den bekannten reinen Strömungssteuervorrichtungen.
-
Das Beispiel nach F i g.'5 kann in drei verschiedenen Arbeitswelsen
verwendet werden. Eine Arbeitsweise ist die eines Verstärkers für Geschwindigkeitsmodulation,
wodurch eine Änderung der Geschwindigkeit des erzeugten Steuerstromes eine Verschiebung
des Leistungsstromes aus einer Ausgangsdurchführung zu einer anderen bewirkt; die
in Strömungssteuersystemen als Modulation des Leistungsstromes selbst interpretiert
wird. Ein anderer Weg, in dem die Vorrichtung nach F i g. 5 verwendet werden kann,
ist von der Art der Geschwindigkeitsmesser, wodurch die Geschwindigkeit einer Strömung
gemessen werden kann. In diesem Fall wird die Strömung, die zu untersuchen ist,
mittels eines der Steuerkanäle in die Einrichtung eingeführt, worauf er den Leistungsstrom
um einen von der Geschwindigkeit abhängigen Winkel verschiebt. Jede der Strömungseingangsöffnungen
der Gruppe kann Ausdrücke der Strömungsgeschwindigkeiten bedeuten. Zusätzlich zu
diesen Arbeitsweisen kann die Einrichtung auch als reiner Strömungsverstärker in
einer Digital-Daten-Verarbeitungsanlage in der beschriebenen Weise verwendet werden,
wobei die verschiedenen möglichen Geschwindigkeiten des Steuerstromes als Torfunktionen
zum Führen des Leistungsstromes zu einem von mehreren Ausgangsdurchlässen wirken.
-
F i g. 8 der Zeichnungen zeigt eine abgeänderte Anordnung der Strömungseingangsöffnungen
im Vergleich mit denen nach F i g. 5. Jede Öffnung besitzt die Form eines bogenförmigen
Schlitzes, der von der mittleren Leeröffnung 32 aus radial verläuft. Jeder bogenförmige
Schlitz könnte als Verlängerung einer jeden Öffnung in einer Gruppe der F i g. 5
bis zu deren Verbindung betrachtet werden. Innerhalb jedes gekrümmten oder bogenförmigen
Schlitzes der F i g. 3 sind zahlreiche Fließlagefühler 34 entlang dem Bogen angeordnet.
Jeder dieser Fühler 34 spricht auf den Druck des Leistungsstromes an, der über sie
fließt, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das diesen Umstand anzeigt. Jeder Fühler
34 innerhalb des Schlitzes kann mit Abstand vom anderen in einem solchen Maß angeordnet
sein, daß nur einer oder höchstens zwei dieser Fühler durch den abgelenkten Leistungsstrom
getroffen werden können, wenn er in die Öffnung eintritt. Auf diese Weise kann ein
Fühler 34 die Stellung des abgelenkten Leistungsstromes direkt anzeigen. Der Hauptvorteil
des länglichen Schlitzes 8 ist gegenüber der Vielfacheingangsöffnungsanordnung der
F i g. 5 die Einfachheit der Konstruktion. Ein sekundärer Vorteil kann in einer
größeren Empfindlichkeit in dem Fall bestehen, in dem die Einrichtung als Geschwindigkeitsmesser
oder als Verstärker mit Geschwindigkeitsmodulation verwendet wird, weil die Zahl
der Fühler 34 so verteilt angeordnet sein kann, daß nur bestimmte Kombinationen
auf verschiedene Stellungen des Leistungsstromes ansprechen. Folglich ist dort
auch
die Feststellung von graduellen Veränderungen in der Stellung des Leistungsstromes
innerhalb der einzelnen Öffnung möglich.