DE1525690B2 - Gegenstrahlanordnung - Google Patents

Description

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Loch 7 liegt, und es wird in der Ausgangskammer 8 das erste und das zweite Steuersignal direkt an die ein Ausgangssignal erzeugt, welches der relativen Steuerdüse 12 angelegt werden, ist die Verstärkungs-Stärke der Hauptstrahlen proportional ist. Eine Aus- charakteristik, d. h. die Änderung des Ausgangssigangsleitung 10 ist mit der Ausgangskammer 8 ver- gnals für eine gegebene Änderung des Eingangssibunden. Die Kammer 9 ist geschlossen, und in sie 5 gnals für die beiden Eingangssignale, abgesehen vom mündet eine erste Steuersignalleitung 11, die in einer Vorzeichen, die gleiche. Jedoch müssen in der Praxis Steuerdüse 12 nahe der Düse 2 endigt. Aus der Steu- die variablen Signalquellen notwendigerweise über erdüse 12 tritt ein Steuerstrahl 13 im rechten Winkel Signalleitungen angeschlossen sein, wobei festgestellt zu dem aus der Düse 2 austretenden Strömungsmit- wurde, daß die Verstärkung von dem Widerstand der telstrahl 4 aus. Ein solcher Steuerstrahl lenkt den io Signalleitungen abhängig ist.

Strömungsmittelstrahl 4 mit Bezug auf das Loch 7 ab Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind und ändert dadurch die wirksame Stärke des Strö- Strömungsmittelwiderstände 15 bzw. 16 in der Steumungsmittelstrahls 4 relativ zu dem Strömungsmittel- ersignalleitung 11 bzw. der zu der Öffnung führenden strahl 5. Die Aufprallebene der Strömungsmittel- Leitung 14 vorgesehen. Durch Steuerung der Größe strahlen 4 und 5 mit Bezug auf das Loch 7 wird somit 15 der Strömungsmittelwiderstände 15, 16 ist die Wirverändert, wodurch sich das Drucksignal in der Aus- kung der Signalquellen einstellbar. Meistens sind jegangskammer8 ebenfalls ändert, weil deren Verbin- doch die Strömungsmittelwiderstände 15 und 16 so dung mit der Kammer 9 geändert wird. dimensioniert, daß gleicher Strömungswiderstand ge-

In der Kammer 9 ist weiterhin eine zweite Öffnung schaffen ist derart, daß der Ausgangsdruck (gemäß 14 (Steueröffnung) vorgesehen. An diese Steueröff- 20 F i g. 1 in der Ausgangsleitung 10) auf eine Änderung nung 14 wird ein zweites Steuersignal, welches mit bei einem der Steuersignale auf die gleiche Weise andern ersten Steuersignal summiert wird, angelegt. spricht bzw. sich auf die gleiche Weise ändert, wie

Die Signaldrücke an der ersten Steuersignalleitung auf eine gleiche und entgegengesetzte Änderung bei 11 und an der zweiten Steueröffnung 14 summieren dem anderen Steuersignal. Somit wird die Druckversich, weil das durch die Steueröffnung 14 zugeführte 25 Stärkung mit Bezug auf jede der Steuersignalleitun-Steuersignal den Druck in der Kammer 9 ändert, wo- gen durch den in die betreffende Leitung geschaltedurch die Wirksamkeit des aus der Steuerdüse 12 ten Widerstand gesteuert, und es gilt im wesentlichen austretenden Strömungsmittels variiert wird. Wenn folgende Gleichung:

Verstärkung des ersten Steuersignals (Steuersignalleitung 11) Widerstand der zweiten Steuerleitung zur Öffnung 14

Verstärkung des zweiten Steuer- Widerstand der ersten Steuersignalleitung 11

signals (Leitung zur Öffnung 14)

Wenn daher gleicher Widerstand in den beiden genstrahlanordnung 17.

Steuersignalleitungen vorhanden ist, ist gleiche Eine Hauptzufuhrleitung 22 ist mit den verschie-

Druckverstärkung mit Bezug auf jedes Drucksignal, denen Gegenstrahlanordnungen 17 bis 20 verbunden,

abgesehen vom Vorzeichen, geschaffen. um die jeweiligen Hauptstrahlen zu erzeugen. Die

Der Differenzdruck, d. h. der Unterschied der 40 Hauptzufuhrleitung 22 ist über einen Zufuhrdruckreg-

Drücke in den Steuersignalleitungen ist an der Steu- ler 24 mit einer Druckquelle 23 verbunden. Die Ge-

erdüse 12 vorhanden, so daß ein genaues Messen von genstrahlanordnungen 18 und 19 der ersten beiden

Differenzdrücken über einen weiten Bereich von Si- Verstärkungsstufen und der Zufuhrdruckregler 24

gnalpegeln erhältlich ist. sind durch eine Bezugsleitung 25 mit der zweiten

Beim Betrieb der Gegenstrahlanordnung werden 45 Steuersignalleitung zur Öffnung 14 der als Vorstufen

der Druck des ersten Steuersignals und der Druck angeordneten Gegenstrahlanordnung 17 verbunden

des zweiten Steuersignals, die ein einzelner Druck und daher auf den gleichen Bezugswert wie diese be-

oder eine Summierung einer Mehrzahl von Drücken zogen. Die die letzte Verstärkungsstufe bildende Ge-

sein können, an die betreffende Signalleitung ange- genstrahlanordnung 20 und das pneumatische Relais

legt. Dadurch wird eine Druckdifferenz an der Steu- 50 21 sind wahlweise über eine Strömungsmittelschalt-

erdüse 12 erzeugt, wodurch der aus dieser Steuerdüse einrichung 26 und 27 mit der Bezugsleitung 25 oder

austretende Steuerstrahl den Strömungsmittelstrahl 4 mit der Atmosphäre verbunden,

in bekannter Weise ablenkt. Eine einstellbare Rückkopplungsdrossel 28 ist zwi-

Obwohl für jede der Steuersignalleitungen ein sehen die Bezugsleitung 25 und eine Ausgangsleitung

Strömungsmittelwiderstand 15 bzw. 16 als besonde- 55 29 des Operationsverstärkers geschaltet, um ein

res Teil dargestellt ist, kann der erforderliche Strö- Rückkopplungssignal zu dem zweiten Steuersignal zu

mungswiderstand der Steuersignalleitungen einfach schaffen.

der Widerstand dieser Leitungen sein. Beim Betrieb des Verstärkers stellt der Zufuhr-Gemäß F i g. 2 ist eine Gegenstrahlanordnung, wie druckregler 24 einen vorbestimmten Gleichgewichtssie in F i g. 1 dargestellt ist, einem mehrstufigen Strö- 60 punkt in jeder der Gegenstrahlanordnungen einmungsmittel-Operationsverstärker vorgeschaltet, des- schließlich der Vorstufen-Gegenstrahlanordnung 17 sen Stufen schematisch dargestellt sind. ein. Das variable erste Steuersignal und das variable Die Ausführung gemäß F i g. 2 weist eine Gegen- zweite Steuersignal werden an die Steuerdüse 12 und Strahlanordnung 17 gemäß F i g. 1 als Vorstufe, drei die Öffnung 14 der Gegenstrahlanordnung 17 ange-Gegenstrahlanordnungen 18, 19 und 20 als nachfol- 65 legt, um einen sich entsprechend ändernden Steuergende Verstärkungsstufen und ein pneumatisches Re- strahl in Abhängigkeit von der Druckdifferenz der lais 21 als Endenenergiestufe auf. Die Gegenstrahl- beiden Steuersignale hervorzurufen. Der sich änverstärker 18 bis 20 entsprechen im Prinzip der Ge- dernde Steuerstrahl bewirkt, wie oben schon be-

schrieben, eine Druckänderung in der Ausgangsleitung 10.

Dieses Ausgangssignal, welches von den nachfolgenden Gegenstrahlanordnungen 18 bis 20 und dem pneumatischen Relais 21 verstärkt wird, steht als Steuersignal an der Leitung 29 für Betätigung eines Verbrauchers oder einer Belastung an. Ein Teil dieses Steuersignals, das durch die Einstellung der variablen Rückkoppelungsdrossel 28 bestimmt ist, wird zu der Bezugsleitung 25 rückgekoppelt und ändert daher das zweite Steuersignal und verbessert die Betriebscharakteristik des Operationsverstärkers.

Die Hauptzufuhrleitung 22 ist weiterhin über eine variable Drossel auf der Austrittsseite des Strömungsmittelwiderstandes 15 mit der ersten Steuersignalleitung 11 verbunden. Der erste Steuersignaldruck kann damit auf eine gewünschte Höhe vorgespannt sein, und das variable Steuersignal kann größer oder kleiner als der Druck des zweiten Steuersignals in der Leitung 14 sein. Die Vorspannung ermöglicht ein Ausfließen des Strömungsmittels in den Signalleitungen und ermöglicht damit das Messen von Strömungsmittelsignalen, welche Verunreinigungen enthalten.

Wie oben erwähnt, ist die zweite Steuersignalleitung für die Öffnung 14 direkt über die Bezugsleitung 25 mit dem Zufuhrdruckregler 24 verbunden, so daß der Zufuhrdruckregler 24 und die Zufuhr zu den verschiedenen Stufen auf einen entsprechenden Druck bezogen sind und Änderungen des Drucks des zweiten Steuersignals die Charakteristik des Operationsverstärkers nicht ändern.

Wie oben erwähnt, ist die Verstärkung der Gegenstrahlanordnung 17 direkt auf den Widerstand der Steuersignalleitungen bezogen. Demgemäß kann durch richtige Auswahl dieses Signalleitungswider-Standes, dargestellt durch die Strömungsmittelwiderstände 15 und 16, das Verhältnis der Druckverstärkung mit Bezug auf jede Steuerleitung gleichgemacht werden. Wenn es andererseits erwünscht sein sollte, ungleiche Verstärkungen zu haben, kann dies direkt durch Einsetzen entsprechend ungleicher Strömungsmittelwiderstände in der einen oder der anderen Signalleitung 11 oder 14 erhalten werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1 2 Signale verarbeitet werden können, was bedeutet, Patentansprüche: daß Signale sowohl addiert als auch subtrahiert wer den können.

1. Gegenstrahlanordnung mit zwei gegeneinan- Es ist nun erwünscht, Signale, die aus verschiededergerichteten, koaxial liegenden und in eine ge- 5 nen Quellen stammen (beispielsweise aus der Messchlossene Kammer mit einer öffnung münden- sung der Differenz der in zwei verschiedenen Räuden Düsen, welche an Strömungsmittelquellen men herrschenden Drücke, so bei der Schaffung angeschlossen sind, wobei die Aufprallebene der staubfreier Räume), mittels einer einzigen Gegenbeiden aufeinandertreffenden Strömungsmittel- Strahlanordnung addieren und auch subtrahieren zu strahlen durch einen quer zu den Strömungsmit- io können.

telstrahlen liegenden Steuerstrahl aus einer Steu- Aufgabe der Erfindung ist es demgemäß, eine Ge-

erdüse beeinflußbar ist, dadurch gekenn- genstrahlordnung der einleitend genannten Art so

zeichnet, daß an eine Öffnung (14) (Steuer- auszubilden, daß mit ihr Signale sowohl addiert als

öffnung) der Kammer (19) eine zweite Steuer- auch subtrahiert werden können,

quelle angeschlossen ist, derart, daß bei Drucker- 15 Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfin-

höhung der zweiten Steuerquelle die Ablenkwir- dungsgemäß an eine Öffnung (Steueröffnung) der

kung des Steuerstrahles abnimmt und umgekehrt. Kammer, eine zweite Steuerquelle angeschlossen ist,

2. Gegenstrahlanordnung nach Anspruch 1, derart, daß bei Druckerhöhung der zweiten Steuerdadurch gekennzeichnet, daß in der Steuerdüse quelle die Ablenkwirkung des Steuerstrahls abnimmt (12) und der Steueröffnung (14) Strömungsmit- 20 und umgekehrt.

telwiderstände (15,16) angeordnet sind. Durch die Erfindung wird auf einfache Weise er-

3. Gegenstrahlanordnung nach Anspruch 1 reicht, daß mit einer einzigen Gegenstrahlanordnung oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegen- Signale sowohl addiert als auch subtrahiert werden Strahlanordnung einem nachgeordneten Strö- können. Dabei fließt durch die der zweiten Steuermungsmittel-Operationsverstärker vorgeschaltet 25 quelle zugeordneten Öffnung hindurch kein Ströist. mungsmittel aus der Kammer durch diese Öffnung

4. Gegenstrahlanordnung nach einem der An- hindurch aus, weil der betreffende Strömungsmittelsprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der strahl (Leistungsstrahl) gegenüber der Kammer einen Druck an der Steuerdüse (12) einstellbar ist, der- erheblich höheren Druck hat.

art, daß er in einem vorbestimmten konstanten 30 Gemäß einer Ausbildung der Erfindung sind in Verhältnis zu dem Druck an der Steueröffnung der Steuerdüse und in der Steueröffnung Strömungs-(14) steht. mittelwiderstände angeordnet. Eine solche Ausfüh-

5. Gegenstrahlanordnung nach einem der An- rung ist vorteilhaft, wenn auf jede Signaleingangsleisprüchel bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die tung mehrere Signale genommen werden sollen.
Steuerdüse (12) über einen veränderlichen Strö- 35 Gemäß einer anderen Ausbildung der Erfindung mungsmittelwiderstand (32) an die Strömungs- ist die Gegenstrahlanordnung einem nachgeordneten mittelquelle (22) angeschlossen ist. Strömungsmittel-Operationsverstärker vorgeschaltet.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung

ist der Druck an der Steuerdüse einstellbar, derart,

40 daß er in einem vorbestimmten konstanten Verhält-

nis zu dem Druck an der Steueröffnung steht.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es stellt dar:

45 F i g. 1 eine schematische Schnittansicht einer Ge-Die Erfindung betrifft eine Gegenstrahlanordnung genstrahlanordnung;

mit zwei gegeneinandergerichteten, koaxial liegenden F i g. 2 eine schematische Ansicht eines Strö-

und in eine geschlossene Kammer mit einer Öffnung mungsmittel-Operationsverstärkers, welchem eine mündenden Düsen, welche an Strömungsmittelquel- Gegenstrahlanordnung vorgeschaltet ist.
len angeschlossen sind, wobei die Aufprallebene der 50 Die Gegenstrahlanordnung gemäß F i g. 1 weist ein beiden aufeinandertreffenden Strömungsmittelstrah- Gehäuse 1 mit zwei gegenüberliegenden und im Ablen durch einen quer zu den Strömungsmittelstrahlen stand voneinander befindlichen Düsen für die Hauptliegenden Steuerstrahl aus einer Steuerdüse beein- (Gegen)-Strahlen 2 und 3 auf, die in den gegenüberflußbar ist. liegenden Stirnwänden des Gehäuses 1 gebildet sind.

Bei bekannten Gegenstrahlanordnungen dieser Art 55 Eine Trennwand 6 im Gehäuse 1 ist mit einem besteht der Nachteil, daß Signale, die aus verschiede- Loch 7 versehen, das mit den Öffnungen der Düsen 2 nen Quellen stammen, lediglich addiert werden kön- und 3 ausgerichtet und von diesem im Abstand annen. Wenn aber Signale nicht nur addiert, sondern geordnet ist. Die Trennwände begrenzt eine Ausauch subtrahiert werden sollen, ist es bei den be- gangskammer 8 auf einer ihrer Seiten, die gemäß der kannten Anordnungen zur Durchführung einer Sub- 60 Zeichnung der Düse 3 benachbart liegt. Die Trenntraktion erforderlich, das Vorzeichen des zu subtra- wand 6 schließt mit ihrer gegenüberliegenden Seite hierenden Signals in einem getrennten Verstärker eine Kammer 9 ab.

umzukehren, wonach dann die Signale in bekannter Die entgegenwirkenden Strömungsmittelstrahlen 4

Weise addiert werden. Es ist offensichtlich, daß eine und 5 treffen in einer Aufprallebene aufeinander, die solche Arbeitsweise aufwendig und umständlich ist. 65 von der relativen Stärke der beiden Strömungsmittel-Es ist andererseits bekannt, daß mit den gewöhnli- strahlen 4,5 (Hauptstrahlen) abhängig ist. Dabei chen Ablenkverstärkern, bei denen zwei Steuerdüsen wird die Stärke der beiden Strömungsmittelstrahlen vorgesehen sind, sowohl positive als auch negative so gewählt, daß die Aufprallebene in oder an dem