DE1523620C - Strömungsmittelimpulsformer - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Strömungsmittelimpulsformer mit einem bistabilen Strömungsmittelverstärker, dessen Leistungsstrahl durch einen Strömungsmittelimpuls unbestimmter Zeitdauer, einem von zwei gegenüberliegenden Steuerkanälen zugeführt, in einen von zwei Ausgangskanälen ablenkbar ist sowie mit einer Strömungsmittelleitung vorbestimmter Länge zum Verzögern des Strömungsmittelimpulses.

In Strömungsmittel anordnungen, welche für Steuer- und Datenverarbeitungsvorgänge innerhalb weniger Jahre große Beachtung gefunden haben, ist es häufig erwünscht, bei Empfang eines in der Größe oder Dauer etwas variierenden Strömungsmittelsignals einen Ausgangsimpuls vorbestimmter Dauer zu erzeugen.

Durch die Literaturstellen »Zeitschrift für Messen, Steuern, Regeln«, 1962, Heft 6, S. 28.1 und 282 und »Scientific American«, 1962, Nr. 2, S. 134, sind bereits Strömungsmittel-Impulsformer bekanntgeworden, die einen Eingangskanal aufweisen, um einen Eingangsstrom unterschiedlicher Zeitdauer aufzunehmen, aus dem ein Ausgangsstrom vorbestimmter Zeitdauer erzeugt werden soll. Von diesem Eingangskanal wird ein Kanal abgezweigt, der in einer Steuerdüse mündet, aus der ein Steuerstrahl fließt, um den am Ende des Eingangskanals ebenfalls aus einer Düse mündenden Strom abzulenken. Diese Einrichtung eignet sich lediglich für einen relativ starken Eingangsstrom, da sonst die Einrichtung nicht befriedigend arbeitet oder keinen genügend kräftigen Ausgangsstrom erzeugt. Ist nämlich der Eingangsstrom schwach, so kann infolge der Reibungsverluste in der Steuerleitung der abgezweigte Teil des Hauptstromes so schwach werden, daß er zur Ablenkung nicht mehr ausreicht.

Gemäß einer älteren Patentanmeldung P 15 23 618.7-35 wird ein Strömungsmittel-Impulsformer mit einem bistabilen Strömungsmittelverstärker vorgeschlagen, bei dem die beiden Ausgänge des Strömungsmittelverstärkers über Strömungskanäle unterschiedlicher Länge, welche unterschiedliche Laufzeitcharakteristiken besitzen, mit einem gemeinsamen Strömungsausgangskanal verbunden sind. Bei diesem Strömungsmittelimpulsformer bewirken noch relativ schwache Eingangssignale eine Ablenkung des Leistungsstrahls. Die Erzeugung eines Ausgangssignals von vorbestimmter Dauer wird bei diesem Strömungsimpulsformer durch die verschieden langen Strömungskanäle vorgegeben.

Die Verwendung von Strömungsmittelverstärkern für Impulsgeneratoren ist ferner durch die Literaturstelle IBM Technical Disclosure Bulletin, Bd. 5, Nr. 9, Febr. 1963 bekanntgeworden. Dabei werden drei in Kaskade geschaltete Strömungsmittelverstärker angeordnet, wobei bei den jeweiligen Strömungsmittelverstärkern den Ausgangskanälen Kammern nachgeschaltet sind, welche das Ausgangssignal verzögern. Das Ausgangssignal aus der jeweiligen Kammer des letzten Verstärkers wird über' einen Kanal dem Steuereingang des ersten Verstärkers zugeführt. Bei einem solchen Strömungsmittelimpulsgenerator ist die Impulsfrequenz vom Druck des Arbeitsmediums abhängig, da die dem Arbeitskanal nachgeschaltete Kammer je nach der Geschwindigkeit mit der das Medium einströmt, mehr oder weniger schnell aufgefüllt wird. - "?-

Es ist Aufgabe der. vorliegenden Erfindung, bei einem Strömungsmittelimpulsformer mit einem Strömungsmittelverstärker durch ein Eingangssignal unbestimmter Zeitdauer ein Ausgangssignal vorbestimmter Zeitdauer hervorzurufen, wobei in Abänderung der bereits vorgeschlagenen Anordnung keine Unterbrechung des Ausgangssignals und keine Signalumkehr hervorgerufen werden soll.

Dies wird bei einem Strömungsmittelimpulsformer der eingangs erwähnten Art dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß die Strömungsmittelleitung, abzweigend von einem Steuerkanal, an den Eingang des zweiten Steuerkanals angeschlossen ist, derart, daß der durch die Strömungsmittelleitung verzögerte Strömungsmittelimpuls den abgelenkten Leistungsstrahl verzögert rückschaltet. Auf Grund eines Eingangsstromes wird bei der Anordnung nach der Erfindung in einem der beiden Ausgänge, welcher an einen Verbraucher angeschlossen werden kann, ein Strömungsimpuls erzeugt, dessen Dauer sich allein nach der Differenz der Laufzeitcharakteristiken des Steuersignaleinganges und des mit dem Zeitglied verbundenen Steuerkanals richtet. Die Dauer des in dem mit dem Verbraucher verbundenen Ausgangskanals erzeugten Strömungsimpulses ist daher unabhängig von der Dauer des an den Eingangskanal auftretenden Signals. Im Gegensatz zur genannten älteren Anmeldung wird die Differenz der Laufzeitcharakteristiken nicht auf der Ausgangsseite, sondern auf der Eingangsseite des Strömungsmittelverstärkers erzielt.

Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Gemäß der Zeichnung ist ein bistabiler Strömungsmittelverstärker 11 mit mindestens zwei entgegengesetzt gerichteten Steuerkanälen 22, 24 vorgesehen. Ein Körper 10, der beispielsweise aus transparentem Kunststoff bestehen kann, enthält die den Strömungsmittelverstärker bildenden Kanäle, die durch Ausstanzen oder auf andere Art eingebracht sind. Der Strömungsmittelverstärker enthält einen Leistungsstrahleingangskanal 12, der in eine Wechselwirkungs-

kammer 14 mündet. Von der Wechselwirkungskammer 14 zweigen zwei Ausgangskanäle 16, 18 für den Leistungsstrom bei einem Strömungsmittelteiler 20 ab. Außerdem münden in die Wechselwirkungskammer 14 noch zwei entgegengesetzt gerichtete Steuerkanäle 22, 24 senkrecht zur Strömungsachse des Leistungsstrahls. Wird der Leistungsstrahleingangskanal 12 von einer nicht dargestellten Strömungsmittelquelle beaufschlagt, so tritt Leistungsstrahl in die Wechselwirkungskammer 14 ein. Der Strömungsmittelteiler 20 ist gegenüber der Mittellinie des Leistungsstrahleingangskanals 12 asymmetrisch angeordnet, d. h., er befindet sich rechts von dieser Mittellinie. Durch diese Anordnung des Strömungsmittelteilers 20 fließt der Leistungsstrahl aus der Wechselwirkungskammer 14 durch den Ausgangskanal 16 nach außen, so daß durch den Ausgangskanal 18 wenig oder gar kein Fluidum zu dem mit dem Ausgang dieses Kanals verbundenen Verbraucher strömt. Fließt durch den Steuerkanal 22 jedoch ein Steuerstrom in die Wechselwirkungskammer 14, so wird der Leistungsstrom in den Ausgangskanal 18 abgelenkt, so daß er zum Verbraucher fließt. Fließen aus beiden Steuerkanälen 22, 24 gleichzeitig Steuerströme in die Wechselwirkungskammer 14, so heben sie sich bei gleicher Stärke in der Wirkung gegenseitig auf, so daß der Leistungsstrom nur durch den Ausgangskanal 16 fließen kann. Ein die vorgenannten Eigenschaften aufweisender Strömungsmittelverstärker ist in der Technik bereits bekannt, so daß sich weitere Einzelheiten über ihn hier erübrigen.

Ein Strömungsmittelimpuls unterschiedlicher Zeitdauer, aus dem ein Ausgangsstrom vorbestimmter Zeitdauer erzeugt werden soll, wird zunächst von einer nicht dargestellten Quelle in einen Eingangskanal 26 eingespeist, an dessen anderem Ende sich ein Y-förmiger Strömungsmittelteiler 28 befindet, der den Eingangsstrom in einen ersten und einen zweiten Steuerstrom aufteilt. Der erste Steuerstrom fließt über einen Kanal 30 zum Steuerkanal 22 des Strömungsmittelverstärkers 11; der zweite Steuerstrom fließt dagegen durch einen Kanal 32 zum entgegengesetzt gerichteten Steuerkanal 24. Die Kanäle 30, 32 sind so bemessen, daß die Zeit, die das Fluidum zum Durchströmen der Kanäle benötigt, unterschiedlich lang ist. Gemäß den Ausführungsbeispielen erhält man diese unterschiedlichen Laufzeiten, indem man die Längen der beiden Kanäle ungleich macht. Für das Durchqueren des Kanals 32 wird also vom Steuerström infolge der größeren Länge dieses Kanals mehr Zeit benötigt als für das Durchqueren des Kanals 30. Zur Änderung der Laufzeit läßt sich die effektive Länge des Kanals 32 ändern. Zu diesem Zweck mündet der Kanal 32 in ein Anschlußstück, an welches eine Strömungsmittelleitung 34 in Form einer verschiebbaren, rohrförmigen Posaune angeschlossen ist, wobei deren anderes Ende über ein Anschlußstück des Steuerkanals 24 angeschlossen ist. Der Strömungsmittel-Impulsformer arbeitet wie folgt: Tritt in dem Eingangskanal 26 kein Eingangsstrom auf, so fließt der Leistungsstrahl des Strömungsmittelverstärkers 11 durch die Wechselwirkungskammer 14 und den Ausgangskanal 16 nach außen. In diesem Zustand erhält der mit dem Ausgangskanal 18 verbundene Verbraucher kein Strömungsmittel. Wird der Eingangskanal 26 mit einem Eingangsstrom unbestimmter Zeitdauer beschickt, so erreicht dieser Eingangsstrom mit seiner Vorderflanke den Strömungsteiler 28, wo er in zwei Teilströme aufgeteilt wird, die durch die Kanäle 30, 32 zu den einander gegenüberliegenden Steuerkanälen 22, 24 des Strömungsmittelverstärkers fließen.

Das Fluidum im Kanal 30 bildet einen Steuerstrom, dessen Vorderflänke durch den Steuerkanal 22 in die Wechselwirkungskammer 14 fließt, und zwar bevor aus dem Steuerkanal 24 der Steuerstrom mit seiner Vorderflanke strömt: Der Leistungsstrahl wird also vom Ausgangskanal 16 in den Ausgangskanal 18 gelenkt, durch den er so lange fließt, bis aus dem Steuerkanal 24 ein Steuerstrom tritt, durch den der Leistungsstrahl dann wieder in den Ausgangskanal 16 zurückgelenkt wird. Im Ausgangskanal 18 wird also ein Strömungsmittel-Impuls erzeugt, dessen Dauer ausschließlich von der Laufzeitdifferenz zwischen den Kanälen 30 und 32 mit der Strömungsmittelleitung 34 bestimmt ist. Zur Erzeugung eines weiteren Strömungsmittel-Impulses im Ausgangskanal 18 muß der Eingangsstrom zum Eingangskanal 26 beendet werden, um den Kanal 32 von Fluidum zu entleeren. Anschließend kann der Eingangsstrom erneut angelegt werden, wodurch im Ausgangskanal 18 ein weiteres Ausgangssignal vorbestimmter Zeitdauer erzeugt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche: :

1. Strömungsmittel-Impulsformer mit einem bistabilen Strömungsmittelverstärker, dessen Leistungss'trahl durch einen Strömungsmittelimpuls unbestimmter Zeitdauer, einem' von zwei gegenüberliegenden Steuerkanälen zugeführt, in einem von zwei Ausgangskanälen ablenkbar ist, sowie mit einer Strömungsmittelleitung vorbestimmter Länge zum Verzögern des Strömungsmittelimpulses, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsmittelleitung (34), abzweigend von einem Steuerkanal (22), an den Eingang des zweiten Steuerkanals (24) angeschlossen ist, derart, daß der durch die Strömungsmittelleitung verzögerte Strömungsmittel-Impuls den abgelenkten Leistungsstrahl verzögert rückschaltet.

2. Strömungsmittel-Impulsformer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsmittelleitung (34) in ihrer Länge einstellbar ist.