DE1449636A1

DE1449636A1 - Umwandler

Info

Publication number: DE1449636A1
Application number: DE19631449636
Authority: DE
Inventors: Sowers Edwin U
Original assignee: Sperry Rand Corp
Current assignee: Sperry Corp
Priority date: 1962-02-16
Filing date: 1963-02-02
Publication date: 1969-02-06
Also published as: US3122039A; NL288855A; GB965191A; CH408484A; BE627980A

Description

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Sperry Rand Corporation 1 L L Q c ο c 315 Park Avenue South ' ^H * * ° ^J ° New York 10, New York, USA

Umwandler

Die Erfindung "bezieht sich auf einen Umwandler, der eine aus nicht mechanischer Bewegung stammende Energieform in eine mechanische Bewegung umformt. Vorzugsweise tritt diese Energieform in Pulsform auf. Der Umwandler der Erfindung wurde insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, zum Einfügen in Geräte entworfen, um Information zwischen verschiedenartigen Speichermedien zu übertragen, wie z. B. von impulsförmig auf Magnetbänder gespeicherter Information in Information, die auf Lochkarten gespeichert werden soll.

Bekannte Vorrichtungen der Informationsübertragung zwischen verschiedenartigen Speichermedien, z. B. von Magnetband auf Lochkarten, verwenden Mittel zur Abtastung der magnetischen Information, um einen elektrischen Impuls für Jedes darauf befindliche magnetisierte bit zu erzeugen« Dieser Impuls setzt nun seinerseits einen Elektromagneten in Betrieb, um den Locher durch die Lochkarte zu treiben. In andersartigen Informationsübertragungsgeräten können die elektrischen Impulse, die durch auf einem Träger ge-■ speicherter Information erzeugt werden, zum Inbetriebsetzen ßchr«ibaaschinenartiger Anordnungen verwendet werden,

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um die Buchstaben auf einen Träger zu drucken. Sie können aber auch in Druckern verwendet werden, bei denen $in Druckhammer ausgelöst wird, um das Trägerglied gegen die Typenoberflachen zu drücken, die auf einem .sich drehenden Had oder dgl. angeordnet sind. In allen diesen bekannten Umwandlern wird die das Antriebswerk in Betrieb setzende Kraft unmittelbar durch verstärkte elektrische Signale oder mittelbar durch eine mechanisch vorteilhafte Verbindung geliefert, die wiederum elektrisch betrieben wird*

Der Umwandler nach der Erfindung zur Umwandlung einer Energieform nicht mechanischer Art in eine mechanische Bewegung ist dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Umwandlung durch ein normalerweise bistabiles Strömungsdruckmittel mit Grenzschichtbildung beiwirkt wird, wobei diese Strömungsdruckvorrichtung von ihrem Ruhezustand in den anderen Zustand gebracht wird, in dem di© Strömungsenergie auf ein Glied derart einwirkt, daß die mechanische Bewegung ausgelöst wird und die Anordnung der Strömungsdruckvorrichtung und des angeführten Gliedes so ausgestaltet ist, daß im anderen Zustand die mechanische Bewegung auf einer ersten erreichten unteren Druckstufe zustande kommt und eine darauf folgende höhere Druckstufe dahingehend wirkt, die Vorrichtung in den Ruhezustand zurückzuführen.

Dieses Glied kann z. B. mechanisch mit einem für die Bearbeitung von Lochkarten bestimmten Locher, einem Druckhammer zum Andrücken eines Papierblattes an die Typenoberfläche oder mit dem Gestänge, die jeweils mit einer besonderen Type der Schreibmaschine verbunden sind, gekoppelt werden, wobei derartige Umwandler für die übrigen mit dem Schreibmaschinengestänge in Verbindung stehenden Typen vorgesehen sind.

Wenn dies® Energieform in Impulsen auftritt, weist die Strömungsdruckvorrichtung vorzugsweise einen ersten und' zweiten Kanal auf, wobei der erste Kanal zu einer Auspuff Öffnung führt und der zweite Kanal dazu dient, Strö-

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Bungfidruck an das Glied anzugeben, wodurch, der zweite Kanal wirksam geschlossen wird. In diesem Zustand wird der Düsenstrom ohne Druckzunahme im zweiten Kanal über den ersten Kanal geleitet und im anderen Zustand wird der Düsenstrom in den zweiten Kanal geleitet, bis der darin auftretende Druck bis zur zweiten Stufe angewachsen ist,, wodurch der Düsenstrom über den ersten Kanal zurückgeleitet wird. In der hier beschriebenen Anordnung wird die Strömungsdruckvorrichtung von einem Zustand in den anderen Zustand mittels eines Steuerstromes gebracht, wobei Einrichtungen vorgesehen sind, um auf einen Impuls der Energieform einen Impulsfluß des Steurstromes zu ereeugen.

Bine Strömungsdruckvorrichtung oder ein mit Grenzschicht arbeitender Verstärker können hier kurz im Hinblick auf die Erfindung als Einrichtungen beschrieben werden, in denen ein Düsenstrom mit großer Energie gegen die Zielfläche oder ein Aufnahmeöffnungssystem durch den Verteilerdruck im Grenzschichtgebiet des Kreftdüsenstroms gerichtet wird. Dieser Verteilerdruck wird durch die Wandauegestaltung der Zwischenkammer, die Energiehöhe des Kraftdüsenstroms, die Charakteristiken der Strömungeübertragung, die Rückbelastung der Verstärkerausgangsbahnen und den Steueretromfluß zum Grenzschichtgebiet der Kraftdüse gesteuert. In derartigen Strömungsdruckvorrichtungen oder Verstärkern ermöglicht eine besondere Ausgestaltung der Zwischenkammer, daß der Düsenstrom an einer Seitenwand haftet und in dieser Strömungskonfiguration ohne Fließen eines Steuerstroms verbleibt. Somit haftet er, wenn der Düsenstrom durch das Fließen eines Steuerstroms auf geeignete Weise abgelenkt worden ist, an der Seitenwand eines Ausgangskanals, an den er umgeleitet wird, und verbleibt hier sogar, nachdem der Steuerstrom zu fließen aufgehört hat. Somit besitzt ein reiner Strömungeverstärker positive Rückkopplung, da die Rückkopplungsbahn jedesmal, wenn der Düsenstrom an einen anderen Ausgangskanal umgelenkt worden ist, hergestellt und zerstört wird.

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Die^: obengenannt® Stromungsdruekvorri catting ka&S als -'bistabil beschrieben werd@n, uad die Erfiadusg weist isattr anderem sin© mqnostabil.e Umformung aufV so daB₉ während der Düsenstrom auf den nicht stabilen Zustand gerichtet -ist» di© mechanisch© Bewegung bewirkt wird und hiernach die Düse selbsttätig in'den stabilen Zustand aurtickgaführt wird, um ein weiteres Umkehrsignal su erwarten, das auf ®inen Impuls ■ A@t besagt©n Energieform"ansprechbar 1st· Dies wird dadurch erreicht, daß, nachdem die mechanische Bewegung durchgeführt worden ist, sich der Druck in dem den miehtstabilen Zustand angehörenden Ausgangekanal bis auf einen Wert aufbaut (hier als zweite Druckhöhe od®r -stufe bezeiehnet), se daß der Leietungsstrom umgeleitet wird uad nicht in d.eh Kanal.. eindrinfren kann«--wobei das Olied und dl© Düs® in ihren stabilen Ruheaustand zurückkehren können. Somit ist mär ein Steuersignaleingang nötig, um den

anfänglich in den Auggangskanal- au «ringen, .d@r dort ©rseugte Druck den meohanieohen'- Körper ar-IaBt₀ Dor Leistungsstrom bleibt in dem Ausgangeicaaal nur solang©, bis die Arbeit von--dem Körper ,durchgeführt ^©rdtn ist, wonach der im Kanal erhaltene Dr^ck automatisch den Leistungsstrom awingt*. in einen Äbg^agekanal ab^usweigen., ohne daß sine besondere Wiedarein- -. nötig wäre« ". " .

Im &@a bevorzugten AuBführungabeispi®! hat da» Qlied die Gestalt eines Kolbens, d©i? in Q±n®m Syliadsr untergebracht let. Di@s®r Kolben steht unter ©iner Vorspannung, ao daß ©r normales&eise im Zylinder in einer Lage gehalten wird der-sweite Kanal mit d®m Zylinder so verbunden lot, , aaehdia di@ ©rste Druekhöhe im anderes. Zustand der &tx$vmg8druckyorrichtung ©rreioht wqt&@& *lat, der Kolben S®@ta dl® Yorspaiäaung la Zylinder la »ine «weit· Stellung g®tor&e&t*'-wir&* bis die aweite Druekfeöhe erreiskt' worden .ist«

Im d©a ffielst@n Anwendungabereichea der-Erfi&duag niaßt die Slsridhtung, ua auf einem Impuls S^r-gegebenes fosa ®iaea'^:-Iapule®trpa d®-r Steuerflüesigkeit. mu eines Uswandltrs an₉ u® elektrische

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pule« in einen Impulsstrom der Steuerflüssigksit zu verwandeln. Hiernach werden zwei Arten piezoelektrischer Vorrichtungen zum Umwandeln elektrischer Impulse in· einen Impulsetroffi der Steuerflüssigkeit beschrieben* Es ist jedoch zu bemerken, daß jegliche' Vorrichtung, die auf Impulse der genannten Energieform einen Impulsstrom der Steuerflüssigkeit liefern kann, in Verbindung mit dem Umwandler der Erfindung verwendet werden kann.

Eine bevorzugte Form des Umwandlers nach der Erfindung und hinsichtlich verschiedener Anwenduiigsmögliohkeiten wird ^etzt beispielshalber beschrieben» wobei auf die Zeichnungen Bezug genommen wird, in denen ist:

Figur 1a und 1b eine Teilansicht im Schnitt eines Ausführungsbeispiels der Erfindung zum Umwandeln der Signale, die von einem Magnetband oder dgl. gelesen werden, in Bewegung eines Lochers, um eine Lochkarte zu durchstoßen ι

Figur 2 eine Ansicht im Schnitt eines Umwan<il©rü für elektrische Impulse in Strömungsimpulse, der im Ausführungsbeispiel der Figur 1a verwendet werden kann;

Figur 3 eine weitere Fora des Uawaadlers, der la Figur 1a verwendet werden kannι

Figur 4· eine leilansicht im Schnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels ähnlich der Figur I₁ wo Jedoch ein druckhammer durch den StrSmmxggimpuls ausgelöst wird und

Figur 5 «ine dritte äusführungsmöglicfekeit 4©r Erfindung» die diagramiaartig Aufgezeichnet ist und in der ein Schreibmaschinengestänge zur Auslösung.der jStrÖfflungsimpulse verwendet wird*

Ia Bezug auf die Figuren la ν,χΛ 11) seigt. die Besugskeaa-

dea soll, wiiia eine magaötisierta Fläche &u£ dsm Magnetbaad 11 uateyaalb des Abtastkopfes 12 durchläuft* EIu am ; aOtSOS/0815 -e«

'■· ■.:..' ''-ii -^,-,X- ■ BAD ORIGINAL' . ' . -

' . 1 14 zugespitzter Lochkorper Ij wird ia dl©

tang 15 im Körper 16·eingeführt. Um den Lochkörpar 13 ist ©ine wendelförmig© Feder 17 gewickelt ,-die jsegen. den Flansch 18 am anderen End© des Lochkörpers 13 drück-t_e. um ö©s. Lochkörper" in seiner zurückgesogenen Stellung au behalten, wenn kein auslösender Strömungsimpuls vorhanden ist, Der Flansch 18 paßt genau in die Aushöhlung 15» um d©n iron der Feder 1? eingenommenen Rauminhalt Toa.dia . · Haisniahalt wirksam abzuschließen, der unter dem Flansch. 18 erzeugt wird? wenn der LqehkÖxper 13 sich-vom Körper 16 nach außen hin erstreckt und die Karte 1© durchstößt. ■

Mit der"Vertiefung 15 steht ein Kanal 19 in dar ein Ausgsngskanal-'von einem reinen Strömuagsverstärker ist, der- im allgemeinen aus den miteinander vö-rbun- UBM¹Bn StrÖaungsbahnen besteht, die durch-das gegtriehelte Hechteck "2o im Körper 16 eingeschlossen sind«, Dieses· reine Stromungsverstärker besteht aus einem eing©a@a<t®n L©istuagsstromkanal 21, der entweder mit einem flüssigen öder gasförmigen Strömungsmittel iron einer Pumpe oder einem Kompressor her gespeist wird, was jedoch nicht ia ■äea figuren geseigt wird. Das im LeistungsStromkanal 21 iaater Bruek stehende Strömungsmittel ergibt sich über elae Lsistungsmündung 25 in sine Zwischenkammei? 22. Die

22 wird durch" zwei· äußere konvergierende Wände 26 27 der Ausgangskanäle 19 und 24· begrenzt, deren.-innekoave^gierende .»Vände sich-überachaeiden, um eine tei-

Spitze 25 ziu ergeben» Die-Außenwände 26 und 2? der Äusgaagskanäle können auch in Bezug auf die Heigu.ng verwerden, um die Aushöhlungen- 28 .bzw. 29-zu bildea,

gewährleistet wird, daß der Leistungsstrom in dem "Auggaägskanal aufrecht erhalten'wird_s- den ®r sugeführt wird., es sei denn, der Druck ia diesem Ausgangskanal j . überseliritt® ©inen be stimmten. Grenäwert _β li-a© derartig© j feuckaiaaahmt im Ausgangskanal. 19» den der Lsistungsstrom

_s. kann dursn eins .soch- aaohfolgend zu be-Bückbelastun.g. verursacht werden. Der Ausgaagslsaaal 19 führt in dis Ausbuchtung 17» wie-schon oben während der Ausgangskanal 24- aur Zuleitung der

BADORiSINAL

Leistungsstromquelle über eine Ausgangsöffnung 3o io Körper 16 zurückgeführt werden kann.

In der Figur 1 ist zu bemerken, daß die Wände 26 und 2? der Kammer 22 in Bezug auf die Mündung 23 zurückversetzt sind. Diese Zurückversetzung ermöglicht es, in Terbin&ung mit den in den jeweiligen Ausgangskanälen auftretenden Aushöhlungen 28 bzw. 29, daß der Leistungestrom durch seinen Fluß den jeweils zugeleiteten Auegangskanal aufrecht erhält. Dieses "Speicher"-Phänomen tritt deshalb auf, weil das sogenannte Gransschichtgebiet zustande kommt, das ein Gebiet mit niedrigem Druck zwischen dem Leistungsstrom und der Wand des Ausgangskanals.ist, der von dem Strom durchflossen wird. Das Auftreten eines Grenzschichtgebietes in Ströarangsverstärkern, um «ine kraftschlüssige Bückkoppelung und ein Merkmal des Selbst-Haftenbleibens zu ergeben, 1st an und für sich bekannt. Daß Aushöhlungen vorhanden sein müssen, ist nicht unbedingt wesentlich, da das nahe des Düsenausgangs 23 rückversetzte Gebiet und/oder die auf geeignete Weise gekrümmten Wände 26 und 27 ausreichen, um eine Grensechichtanhaftung zu gewährleisten.

Wenn sich die Vorriditung: gemäß den Figuren 1a und 1b la Ruhezustand befindet, fließt der von der Mündung 23 austretende Leistungsstrom über den Ausgangsk&nal 24 und verläBt ihn durch die Öffnung 5o- Dies ist ein stabiler Zustand, da das Zustandekommen eines Srensschichtgefeietee zwischen dem Leistungestrom und der Außenwand 27 4*s Kanals 24 eine kraftschlüssige Hückkopplungswirkung vorsieht, UB dadurch den Leistungsetrom an der Wand des Kanals zua Haften asu bringen, wo er gehalten wird, feie ein Zustand auftritt, wodurch der Leistungestroa rom Sindringen in den Kanal 24 gehindert wird und in den Kanal 19 einfließt.· Der Zustand, unter dem der Leistungsstroa voB Kanal 24 auf den Kanal 19 umgeleitet wird, wird weiter unten Beschrieben. Vorläufig ist es ausreleHssid su bemerken, daß ein derartiges Umschalten Sea Leistung«·» stroas dann auftritt, wenn es erwünscht ist, ein Loch im

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dia £o<3hte&?te 1© au stangen. Währ©a& dsr Xitlstnagsströa &iWQh den Ausgangskanal 24 fließt» besteht ·1& bestiaater Bihedrusk Im Ausgangskanal 19* der dur@E dta Sifaok des

X»©iB'iKffig@g"te©ffig bQatimat ist, r?i@ diasar übo? öl· Saasaar 22 la Hiehtu&fg'auf.den Ausgangskanal 24 aufliest» Die··? im Auegangskanal 19 liegt etwas unt·? d«a atso» Drusk, so daß» falls kfist L@lettingsa-t?oa über

des. Ausgeagskanal 19 fließt, d@r bewgglieae ss? la Ruhezustand Y^bI θ ibt«.

des» L^istungsstrea' umgeleitet od@i.^j ia den If usigeleltet «orden ist, traten dl® Flüssig^nlts-

teilefeoa. in d@ß Kanal siit slaea? derartigst 8®s©liwindigiceit naß. mit ©iaera Brüsk ©ia₉ daß ©ia© nach oben gsriehtet· Kraft gegen das FlanscheaäQ 18 des Kfepers 13 ansgsübt w&rd. He Törher sciion ®rwllmt._D ist des? Flansch 18 sugswsise in d©r ¥ertl©fus§ 15 untergebracht_s im 3

daß eiae weeeatlish® Str6m«agEaenga ia Sana! 19 oli außen durchdringt, iatsäehlich Γΰΐΐ]κ^.,.6 g ©läe "U"-Br©bung ^g

Kaaals 19 durch und tritt sshli@Blich üb©r dam Imnal aa d@s? öffauag 3© aus« Di© in diesoa Vorgang &ufti?«t©aden FaktQ2?ea sind dig Lage da E= Aushählung 28, ihre Aiasgsetaltesg «ad die Weit® d@@ Kaaals 19o Iss©weiw ^etosls, dis Aus steSSffsuffig tob !saal 19 w©sentli@h v©rkl©lnert let»..«enn si@ Biefet Yolletäadig g©sperrt ist, aimmt dl® AassaM d®i? PiüssigiseitstsileSiea iia HaHaI 13 alt einer darstaf felgen» dem₀ ia €i©eeii Iss.al auftretenden Sruekauashaie sie«

©SrS'Qieht ©la© bestiaaat© erst© Höhe, ss AaI =11© oa das S'lansehende 18 g©g®"b©a© Kraft dl« lÜ fcaft eSs-2³ liSE'iöhtua^ 17 isaä «Sea äiiBes^m. atasegkS

^c D©msnfölge wird Jotst. ®ia© mislls ±b t !©fiaälish© fcaffe ia eiaer lisfetaa

Sa«iaiiakalt" doe Eoaale 19 wisfeeasi sm

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Jedooh verringert diese geringe Hauminfeftltssunahae des Kanals 19 die Rttckbelastung des Kanals niir gsriagfüglg, so daß der Druck weiterhin zunimmt, da zunehmend mehr Leistungsstroateilchen diesen vergrößerten Hauminhalt einnehmen·

Öle Ausgestaltung des Kanals 19, insbesondere la Gebiet der Auehöhlung 28,· ist so entworfen, daß nach Erreichen eines bestlasten zweiten Druokgrenzwerts (nach Erreichen der erstea Grenzhöhe) der Leistungentreu 393 n fließen im Ausgangekanal 19 nicht länger aufrechterhält,, sondern in den Auegangskanal 24 zurückgeleitet wird. Dieser vorher bestiaate «weite Grenzwert hängt auch von der Wandausgestaltung der Kammer 22 und auch vom Energiepegel der Kraftdüse, des Grad der Rückbelastung dos Auegangskanals 19 (d. h. dea Grad der durch den Flansch 18 verursachten Sperrung des Kanals) und weiteren dem Stande der Technik gut bekannten Variablen ab. Sie Aushöhluug let wünsohenswtrt, aber nicht notwendig, da sie innerhalb des Kanäle, wenn ihn der Leistungestrom durchfließt «.inen Strudel erzeugt, der sur Bildung des GrenzsehlchtgeMets beiträgt, das sur Erzielung des kraftschlüesigen Selbeths fekte notwendig ist. Somit kann durch eine oder sogar durch Auslassen dieser Aushöhlung der Lei·* stungestros veranlaßt werden, vom Kanal ''9 stsa Kanal 24 für einen weiten Kanaldruckbereich zurückzuschalten. Der sweite Druckgrenawert muß jedoch höher liegen als der. erste Grenzwert, der benötigt wirf, um den Loclikörper durch die Lochkarte nach oben zu treibe»., so daß diese mechanische Bewegung auftritt, bevor der Lolgtungsetroa voa lintreten in den Kanal 19 abgeleitet worden ist.

Nachdem der I*$etuags«troa in den Kanal 24 r;rackgeleitet worden ist, *ird die ÜDfrschüssige nü^sigk«it in Zmiml 19 la die Zwieohenkaaaer eurückgeleitet, au d&S der Druck la Kanal 19 su seinem ifuhewert zurüokk&ärt, Duroh «inen derartifen Yorgang wird der l*>ehku?psr 13 aufgrund Kraft, die durÄ dl« Sinetellfedsr 17 tür Wirkung la seine surücttgeeogene stellung

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VoETichtung, die is dem

eier irtiMimg angewendet; wirdU Wodurch der stuagssteoai Tea Ausgangskaaal 24 sum AuegangskaasI 19 tsEgeleitat ifiifd, ist ©ine Steiieretroaoffnung JI₅, die ia d®r Ssitdnwand 2? der- Kammer 22 "a&t©5?geferacte.t ist· Eia Im EHx«p©r 16 auftretender Steu©rsts?oßk©aal 32, durch sia S'erSaiungsdraokimp'als abgegeben wird., ist ait St®u#rsLÜMts£g verbunden. Dieser Druckimpuls im iiSl 3'd wlffi äureh ©inen Umwandler erzeugt» der dnrcto das 8X@ekfii£gr&iBm der Figur 1a angezeigt ist, und ist dl® Leitung 34 mit dein Steuerkanal 32 verbunden· d®s? ia di® Kamaei» 22 eintretend© Leistiasgssteem as dar Waad 2^¹ &a£t©t, so daB er durcSi ö#n Ausgangisksaäl 24· fließt? wird tin© ausreichende Druckabnahme an der Stan ermüsdung 31 das an der anliegenden Wand erzeugt® seMektg@l?i@t "brachen, so daß dar Ltistungssti-oafluB stabil wiMe Iu diesem Fall wird der Lsistungsstroa gesefealtet_? daß er seine Richtung ändert uad in aiigEkaaal 19 umgelenkt wird«, lacb, Umleiten, in dea Eaaal 19 ^ird hierdurch ein Grsnzschiehtgelaiot' an If&md 26 ©s?s@ugt_t mm. darin später ds& FIuB dss

aaeö. B©©ndigtmg des Druckiispulses an d@r FiI aufrssht su erhalten. Die sinnige Mög» Qt£mi hlexbt₉ ä@n L@istungsstroa in d®a 24 surückzuleiten, liegt in des? naelifalgea g: ia Kanal 19 "bis auf den- zeiten Srensr;©.vt_e Datiar-cfe wird ?Ji©d©rum der LeistungsstromfluS is

SQ aaß ©r in den iusgaagskanal laeMea dsr Zyklus feseadigt ißt ©ia. (IrsESisc-hiehtgebiet zwischen dem Leist»iaags-° 'tasi d^s? Wasä S? ©raeugt_s um daa L©is'sung®eiT©2a sim Haf mos sia fesisgaa laM somit sein Fließes im laaal 24 auf

Si© seliSa '^©ϊί'ΙιΘΕ· ®rfjäfest₉ bestellt @ia© aütsliske iiialstiö ?5,acl^?jag da?2,a₉ daß als© ?©rri©^tuag geg«fe®a ist₉ , eis ©!©Isfeisslae^ Impuls ₉ d©E· la des= lijscfeis§ äae 12 ia,d?iii©r^jw worden iet_e is alas L@eh.g@feusag ©Ibse»

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Loohkart· 1o umgewandelt wird. Der elektrische Istpuls kann über den Verstärker 35 && den Umwandler 35 geführt werden, um die elektrische Energie In einen Druokiapuls Ib Kanal 32 umeuwandeln« Obwohl verschiedenartige Umwandler angewendet werden können, si.ad in den Figuren 2 . und 3 **·1 unterschiedliche Arten gezeigt. In der figur 2 sind Bwei pieeo-elektrische Kristalle 58 and 39 an den gegenüberliegenden Selten des Ströi&ucgak&nals 4o angebracht, so daß sie sich normalerweis« in ten Kanal erstrecken, um den Strömungsfluß darin eu sperren· Diese Ausgestaltung wird im einzelnen in d*r schirtbenden An-* meldung unter der Nummer (BP-12G5)» die von

ßaul H, Zilberfarb am eingereicht wurde, geseilt. Hler tritt ein Strömungemittel von tinftr Druck» quelle (nioht geeeigt) Über die Zuleitung^ ffnung 41 in den Umwandler ein und versucht, über den Kanal 4o in die Auegangeleitung 54 zu strömen. Wenn jedoch kein elektrisches Fctential an den Leitern 36 und 57 ansitreffen 1st, erstrecken sich die plezo-elaktrischen Kristalle 38 und 59 in Kanal 4o nach innen, am einen ins Gewicht fallen- , den !Fell des Strömungsdurchflusses zu sperren, so daß der ' Druck, der auf der rechten Seite der Kristalle besteht, nicht ausreicht, um dae Grenzgehichtgebiet an der Wald 2? tu stören, in der sich die Mündung 21 befindet. Wtaa stm •In elektrisches Signal mit der vorgeschriebene» Po1jltJ> tät an die Leiter 56 und 37 (das in de? Figur 1a beim Durchgang einer magnetisieren Fläche unterhalb des Abtastkopfes 12 erzeugt wird) gegeben wird, wird elm« Koapressionsbelastung an den Achsen der Kristall« 33 und 39 Ton ausreichender Größenordnung ausgeübt, uit die Kristalle Tom Kanal 4o uurückeuziehen, so daß ein Sti'ömiragsdurohflufl sustandekommen kann, Bomit Öffnet ein iwiechen die ; Leiter 56 und 3? gegebenes elektrisches Sig»il &&s Ventil im Kanal 4-c, so daß die Flüssigkeit vor. d^r Eluleitungaöffnung 41 über die Leitung 54 unÄ Äta Ktaftl 32 la die Kammer 22 fließen kann. Clever mm d?t PiMtrng; 31 ausge» hende StrömungssteuerfluB reicht aus gebiet aufsulöstn und so dta I^lsttmgsft^p ±& am, 19 iuiul«lttn· ^«an de.f

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den Leitern 36 und 37 verschwindet, kehren die Kristalle 38 und 39 wieder in ihre ausgedehnte Stellung zurück, um den etrömungsfluß im Kanal 4o wirksam zu sperren und soait den Steuerstrom von der Mündung 51 zu beendigen» Zu '^ diesem Zeitpunkt fließt der LeiBtuftgsstroa ^edooh über den ' Attigangakanal 19 und wird dort duroh die Bildung eine· [ _tGressiOhiohtgebiets so lange aufrecht erhalten, bi· der zweite Druckgrenewert im Ausgangskänal errtiönt 1st· Di» , zur Erreichung des Grenzwerts erforderliche Zeit sollte, wenn einmal der Leistungsstrom im Kanal 19 ZU fließen beginnt, unter der Zeit liegen, als das Zeitintervall •wischen nebeneinander liegenden Magaetmarklerungen auf dem Glied 11 beträgt, so daß der Leistungast'roa Über &an Ausgangekan&l 24 vor dem Auftreten alfees anderen von 4»r Mündung 31 kommenden Steuerstroaimpulseβ zu seiner Ausgangsstellung zurückschaltet.

Figur 3 zeigt ein weiteres AusfUhrungsbeispielt das in der Erfindung verwendet werden kann. In diesem Umwandler, in dem die Einzelheiten eingehender la der schwebend·!), Anseldung unter Hummer 89»363, die am 16. Februar 1961 von Gharggill u. a. eingereicht wurde, 1st eine gesohneidige Membran 42 in einem Kanal 43 befestigt, der alt der in Figur 1 gezeigten Leitung 34 verbunden ist* Der Kanal .43, die Leitung 34 und der Kanal 32 sind mit einem StröftUngsmittel gefüllt, das dasselb® wie das im StrönungeveretKrker So befindliehe Strömungsmittel sein kann· Ua die

' bran 42 in Schwingungen zu versetzen und somit Druckwellen > la Strömungsmittel zu erzeugen, kann eine Schallspule 44 ; oder dgl» vorgesehen werden, an der die Leiter 36 und 37 angebracht sind» Wenn der Abtastkopf 12 eine darunter durchlaufende magnetische Markierung ermittelt, verursacht ein elektrischer Impuls an den Leitern 36 und 37, daß sich die Membran 42 in Schwingungen versetzt wird, wodurch Kompressionswellen im Strömungskanal 32 erzeugt werden* Die durch die Kompressionswelle im Strömungsmittel er-.. zeugte Druckzunahme tritt an der Mündung 31 in iSrsoheinung und bewirkt, daß das der Wand 27 anliegende Qrsnzaohicht-' gebiet aufgelöst wird, um den Leistungsstros in den Ausgangekanal 19 umzuleiten^ q 9 g0 6/0815

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Neben dt» pitip-tlektrischen und dtn magnetischen Uawandlern, dit la dtn Figuren 2 und 3 gezeigt werden, können auch andtrt Arten verwendet werden, z. B, ein beweglicher Plattenkendeneator¹ oder dergleichen. Zum Umleiten dta Leietunfcfstrome in dtn Ausgangekanal 19 wird lediglich ein vorübergehender Druokiapuls an dtr Mündung 31 henfltigt, der von ausreichender MeßhjJhe ist, um dai Grenzecbiohtgtbitt aujzulöaen, das normalerweise den iLeietungsetroefluB *4roh dtn Kanal 24 aufrechterhält. Die- in dtr Kammer 22 befindliche Teilerkante kann hineiohtlioh dtr Längsachse ftev Mündung 23 to verschoben werden, daB dtr Bingang ius laöal 24 größer iat als der Eingang sua Kanal 19· Dadurch wird gewährleistet, daB dtr Leletunge-■tro« tu Beginn durob, den Ausatoßkanal 24 und nicht durch den Kanal 19 zu dtr Ztit strömt, zu dtr dit Leietungeetroequelle ausgangs mit dt» Kanal 21 verbunden ist.

Die Figuren 4 und 5 aeigen, wie das Kalbenglied 13 auch veranlaßt werden kann, andersartige Arbeit ale tin Durohlochen dtr Lochkarten durchaufuhren. Zum Btiepitl wird in der figur 4 ein Körper 4$ als Druckhammer dasu verwendet, eine Fapiereohicht 46 oder dgl. gegen die GberflÄöÄ* der !typen 47 au drücken, die eich an einem Had 48 be***<**&· Somit wird der bewegliche Kolben 45, der dem in Figur 1a beschriebenen Kolben in seinem Aufbau ähnelt, daiu verwendet, eine Art Druckkraft »um Bindrücken der fypenoberfläche eines typischen Drehraddruckers auszuüben. In der Figur 5 wird gezeigt, wie ein Sohrslbnaschinengestänge 49 durch ein Kolbenglied 50 ausgelöst werden kann, das durch den in dem Auegangskanal 51 aufgebauten Druck angetrieben wird, der dem Ausgangskanal 19 der figur 1a entspricht. Der Kolben $0 ist den Kanal 51 so angepaßt, daß er nach außen getrieben wl£d, wenn der erste Grenzwert erreicht ist. Weiterhin atellt dit Figur 5 anschaulich dar, wie eine typische Lochkarte, die mehrere Reihen aufweist, in denen die Kennaelohen durch einen Binärkode Ton vier bit dargestellt oind, Ton den Bürsten 53 so abgetastet werden' kann, daB ein Obersetzer 54 eine Aue- «angflinie 5> wählt, fet einen dazugehörenden Umwandler

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su erregen, der wiederum den Kolben 5o veranlaßt, »in Sehreibmaechiiaenglied zn betätigen ard ein beatiamtts Kftmxeichen m& drucken. Somit wird die Erfindusg tin® weitgehende Verwendung in der Datenaufzeichnung oder dgl. haben, da sie durch eine reine Strdmungsbetätigtmg der Datenaufgeichßungsvorriohtung in Verbindung mit finer s§ur Erreichung des Ruhezustande benötigten selbsttätigen Wied©reinst©llvorrichtung ausgelöst wird. Die Erfindung wird auch auf anderen Gebieten Verwendung finden_$ wo ©ine aufdrückende Kraft erforderlich ist.

Obwohl die hier aufgezeichneten Ausfüferungebeispiel« die Umwandlung elektrischer Energie in Strömungsimpulsener« gi© darlegen, ist die Erfindung nicht derart als abgegrenzt anzusehen, da der von der Mündung 51 auegehende Steuerstromimpuls durch andere Vorrichtungen eingeleitet werden kann. Weiterhin können andere Verfahren in Anwendung gebracht werden, um vorübergehend den LeistungeatroB in den Kanal 19 umzuleiten. Im wesentlichen bestellt somit der au Grund© liegende Gsdank® der Erfindung in der Anordnung eines beweglichen Körpers, der derart angebracht ist, einen Ausgangskanal eines Strömungaver* stärkers mit Grenzschichtbildung derart rückzubelasten, daß ein® Bewegung des Körpers vor Err©ieben dee Rück« 8©Mltdruckes im Kanal zustande kommt* Bs ist weiterhin su b®SE«rk®n, daß die Vorrichtung» den Körper wieder in seinen Buhezustand zurückzustellen, entweder durch ein lueätzlichee Mittel, s. B. durch die gewundene Feder 17» di® in dsr Hpur 1a gezeigt wird, oder allein durch das Gewicht des Kolbens 13 erreicht werden kann. Ea ist deshalb selbstverständlich, daß viele Abänderungen zu den bevoraugten AusfÜhrungabeispielen durch Fachmänner vorgenommen werden können, ohne von dem Erfindungsbereich, wl® tr in den nachstehendes Ansprüchen definiert ist, abaaweiohen.

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Claims

5372,

Patentansprüche

1« Umwandler, um eine Energieform nicht mechanischer Bewegune in eine mechanische Bewegung umzusetzen, jladureh »kennztijhne$, daß wenigstens ein Teil der Umwandlung dttroh ein normalerweise bistabileβ Stromungedruokgtrlt ait GrenzBchichtbilrtunp; bewirkt wird, wobei ein Ströaungsdruckgerät auf die Energieform vom Ruhezustand, In dta die Strömungsenergie zum anderen Zustand abgegeben wird, auegelußt wird und die Qtrömungeenergie auf das Glied (18) einwirkt, um diese mechanische Btweguftg zu vejt⁴-' Ursachen und die Anordnung des Bti^mungadruokgerätfJ UÄd dt β Glied.ee derart ausgebildet let, daß im anderen feuetand die mechanische Bewegung nach Erreichen eines ersten Druo^grenzwertes zustünde kommt und eine darauffolgende höhtre Druokgrenze daß Gerät in den Huhezustand zurückführt.

2» Umwandler nioh Anspruch 1 und In dem die Energieform ttpulsföralg auftritt, dadurch gekennzeichnet, daß das Btrüeungsdruckgerät einen ersten und zweiten Kanal auf«- · wtlst, wobei der erste Kanal an eine Auegangsöffnung führt.und der zweite Kanal dazu dient, ßtrömungsdruok , auf das Glied abzugeben, das zum kraftschlüssigen ßohlie-0en dee zweiten Kanals führt, daß in einem Zustand dar Dttsenstro» durch den ersten Kanal gerichtet ist, ohne daß eint Druakzunahme im zweiten Kanal zu verselohnen 1st, und daß im anderen Zustand der Dusenstrom solange in den zweiten Kanal gerichtet wird, bis sich der darin j auftretende Druck bis zum zweiten Grenzwtrt aufbaut, wo- ■, durch eine Umleitung des Düsen ströme durch den ersten ·ι Kanal bewirkt wird*

t ■

5· Umwandler nach Anspruch 2» dadurch gekennzeichnet, daß das Ströaungsdruckgerät von dam einen in den anderen Zustand durch das Fließen alnea Steuereträaungsaittelβ gebracht wird, wobti Vorrichtungen vorgesehen sind, auf .

BAD ORiQiNAt

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einen Impuls der gegebenen Energieform einen Impuleetrom des Steuerströmungsmittel8 zu erzeugen.

4. Umwandler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Strömungsdrukgerät eine Kanalanordnung alt oder ohne Aushöhlungen 28 und 29 aufweist, wobei ein Kanal der Kanal »24, der zweite Kanal der Kanal 19 ist und durch dtn dritten Kanal die Impulse des SteuErstromee fließen.

5. Umwandler nach den Ansprüchen 2 biß 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Glied als Kolben 18 ausgebildet ist, der in einem Zylinder untergebracht ist, wobei der Kolben unter einer Vorspannung steht, so daß er normalerweise im Zylinder in einer Stellung gehalten wird und der zweite Kanal mit dem Zylinder derart verbunden 1st, daß nachdem der erste Grensdruckwert im anderen Zustand des StrömungB-druckgerätes erreicht worden ist, der Kolben im 2z\i0ß*T.. gegen die Vorspannung in eine zweite Stellung gebracht wird, bis der zweite Grenzdruckwert erreicht ist.

6. Umwandler nach Anspruch 3 und dem Anspruch 3 oder 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (33) als Umwandler zur Umformung von Impulsen elektrischer Energie in Impulse von Strömungsenergie ausgebildet wurde·

7. Umwandler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung die Form eines piezo-elektriechen Gerätes (33, Figur 2) aufweist, dessen elektrischer Kristall oder Kristalle (38 und/oder 39) im dritten Kanal derart untergebracht sind, den ihn durchlaufenden Strom ventil*- artig zu steuern, daß ein elektrisches Potential normalerweise an den Kristall oder die Kristalle abgegeben wird, wodurch Jedes Kristall eine zum Sperren des Strömungsflusses geeignete Stellung einnimmt, und daß ein elektrischer Kreis (35) vorgesehen ist, um dae elektrische Potential zu unterbrechen, nachdem ein Impuls der gegebenen Energieform aufgetreten ist, um einen Impuls-Strom des Steuerströmungsmittels zu verursachen.

9 0 0806/'081.5. , _s . .. -3-

BAD ORIGINAL

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8« lhnrandler nach Anspruch 6, dadurch gektanselonnAf %aß die Vorrichtung die Fora.eines Gerätes (33» figur 3) besitft, da· »it dem dritten Kanal verbunden .ist und eine elektrisch auilgebare schwingende Membran (43) aufweist} die auf einen Impuls der gegebenen Energieform erregt wird und Ib Strömungsmittel des dritten Kanal« Druckwellen erzeugt.

9* Umwandler nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet _t dafl die au« elektrischer Energie bestehenden Impulse yon eiaea elektromagnetischen Umwandler (54, 12) stammen.

1o. Owrandler nach Anspruch 5» dadurch gekennseichnet, daß •ine Kolbenstange (13) an einem ihrer Enden mit dem Kolben verbunden ist und am anderen .Ende als Kartenlocher (14) ausgebildet ist, um eine zügeführte Karte (io) su durchloohen, was der durch die Impulse der Energieform gegebenen Information entspricht*

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BAD ORIGINAL