DE1650249B1 - Steueranordnung fuer eine stroemungsmittel mit einer abfuehl vorrichtung - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Steueranord- Strömungsmittel unter einem über dem Umgebungsnung für ein Strömungsmittel mit einer Abfühl- druck liegenden Druck steht und der Leistungsvorrichtung, um einen von der Änderungsgeschwin- ausgang durch mindestens eine Verstärkerstufe gedigkeit des Umgebungsdruckes abhängigen Lei- schickt wird, welche mit Mitteln versehen ist, den stungsausgang aus einem dem Umgebungsdruck 5 Leistungsausgang aus der Abführvorrichtung wähunterworfenen Strömungsverstärker zu erhalten, wo- rend gleichbleibender oder stabiler Druckverhältnisse bei der zur Umgebung entlüftete Strömungsverstärker wirkungslos zu machen und zur Beschränkung des einen aus einer Kraftdüse austretenden Strömungs- Leistungsausganges aus der Abfühlvorrichtung auf mittelkraftstrahl enthält, welcher entweder auf einen einen bestimmten Bereich veränderliche druck-Entlüftungsoder auf mindestens einen anderen Aus- io vorgespannte Steuermittel aufweist, wobei das resulgangskanal durch Zusammenwirken mit mindestens tierende Signal auf die Steueranordnung als eine einem Paar in ihrer. Wirkung auf den Kraftstrahl ein- Funktion der Druckänderungsgeschwindigkeit ausander entgegengeriehteter Steuerdüsen gerichtet wer- . geübt wird.

den kann, deren eine Zuleitung ein größeres mengen- Dadurch, daß der Leistungsausgang oder der Kraftmäßiges Fassungsvermögen als die andere hat und 15 strahl aus der Abfühlvorrichtung oder dem ersten dadurch ein schnelleres oder langsameres Ansprechen Strömungsverstärker stets einem unter einem bedes Strömungsdruckes oder -flusses der einen oder stimmten, einstellbaren Druck stehenden oder druckanderen Steuerdüse während einer Druckänderung vorgespannten Steuerstrahl unterworfen ist, muß der zur Folge hat. aus der gegenüberliegenden Steuerdüse austretende Bei bekannten Steueranordnungen dieser Art ao und von dem ersten Strömungsverstärker kommende waren beide Zuleitungen zu den Steuerdüsen mit Leistungsausgang einen entsprechend größerenDruck größeren Kapazitanzen versehen, so daß sich Druck- haben, um den Kraftstrahl auf einen weiteren unterschiede nur langsam und unzureichend aus- zur Regelvorrichtung führenden Ausgangskanal zu wirkten und jeder Druckunterschied auch von un- richten, so daß also Drücke bis zu den eingebedeutendem Ausmaß eine Auswirkung auf eine 25 stellten Drücken an den fest eingestellten Steuer-Steuervorrichtung zur Folge hatte, düsen ohne Auswirkung auf den Kraftstrahl im Es war früher vorgeschlagen worden, solche Ver- Sinne einer Weiterleitung des Leistungsausganges stärker zu verwenden, um einen Geschwindigkeits- bleiben.

begriff zu bekommen. Bei diesem Vorschlag wird Auf der Zeichnung ist die Erfindung beispielsder Umgebungsdruck um den Verstärker herum durch 30 weise dargestellt, wobei die einzige Zeichnung ein Leitungen auf ein Paar von entgegengesetzt gerichte- Diagramm einer Strömungsdruckverstärkeranordten Steuerdüsen ausgeübt, welche auf einen Kraft- nung zum Ableiten einer Funktion einer Druckstrahl einwirken. Eine von diesen Leitungen zu der änderungsgeschwindigkeit und zum Ausüben des Düse enthält ein größeres Fassungsvermögen als die Leistungsausganges auf einen Anzeiger oder ein andere und sieht dadurch ein schnelleres oder lang- 35 Steuermittel zeigt.

sameres Ansprechen zum Erzielen eines Ge- Eine Druckquelle, bei der dargestellten Ausschwindigkeitsbegriffes vor. Diese Vorrichtung hat führungsform eine Abzapfung 1 von einem Flugzeugaber den Nachteil, daß der Gesamtfluß zu den motor 2, versorgt einen Verteiler 3 durch ein Druck-Steuerdüsen sehr klein und deshalb schwer ab- reduzierventil 4. Ein Druckminder- oder Sicherheitszugleichen oder einzustellen ist. Es ist auch schwierig, 40 ventil 5 ist zum Vermeiden von übermäßigem Druck gewünschte Werte für die Reynoldsche Zahl an den vorgesehen.

Steueröffnungen zu erhalten, und das Volumen der Der Verteilers versorgt die Kraftdüse6 eines Kapazität muß von umpraktisch großen Abmessun- Strömungsverstärkers 7 mit Strahlablenkung als Abgen sein, um voll wirksam zu sein. füllvorrichtung durch eine Drosselöffnung 8 und Es wurden ferner pneumatische Druckdosen oder 45 eine Leitung 9. Die Leitung 9 verzweigt sich und verandere Druckwahrnehmungsvorrichtungen in Ver- sorgt zwei gegeneinander gerichtete Steuerdüsen 10 bindung mit mechanischen Gestängen oder elektro- und 13 des Verstärkers 7 durch Leitungen 12 und 15 nischen Stromkreisen verwendet, um einen von der und Abgleich- oder Einstelldrosselöffnungen 11 und Druckänderungsgeschwindigkeit abhängigen Lei- 14. Eine der Leitungen 15 enthält ferner einen stungsausgang oder Meßwert zu erhalten. Der Aus- 50 Fassungsraum 16, welcher die Form eines abgedichgang oder Meßwert betätigte Mittel, welche die teten Behälters mit Ein- und Auslaßverbindungen zu Druekänderungsgeschwindigkeit auf ein annehm- der Leitung 15 hat. In manchen Anwendungsfällen bares Maximum begrenzten. Beispielsweise kann bei kann der Fassungsraum 16 in seinem Fassungseinem Flugzeug eine Druckänderungsgeschwindigkeit vermögen veränderlich gemacht werden, um die entsprechend einer Höhenänderung von mehr als 55 Signalstärke von dem Verstärker einzustellen.
100 m pro Minute Unbehagen für die Fluggäste.,her- Die Zuleitungen 12 und 15 zu den Steuerdüsen 10 vorrufen. In gleicher Weise können bei Unterwasser- und 13 werden lieber von der Leitung 9 zu der Kraftverwendung oder Hochdruckkammern plötzliche" düse 6 als von dem Verteiler 3 abgezweigt, da der an Änderungen im Druck ernste Folgen haben. den Steuerdüsen 10 und 13 erforderliche Druck von Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Mittel 60 sehr kleiner Größe im Vergleich zu dem in dem Vervorzusehen, um den aus der Abfühlvorrichtung oder teiler 3 ist, und die zweistufige Reduktion, zuerst dem ersten Strömungsverstärker austretenden Lei- durch die Drosselöffnung 8 und dann durch die Abstungsausgang während annähernd stabiler Druck- gleichöffnungen 11 und 14 eine verbesserte Einstelverhältnisse wirkungslos zu machen und in seiner lung der Drücke ermöglicht.

Auswirkung auf eine Steuervorrichtung einen be- 65 Die Wirkung der paarweise einander entgegenstimmten Druckbereich auszunehmen. gerichteten Düsen 10 und 13 besteht darin, den Kraft-Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, strahl aus der Kraftdüse 6 entweder auf ein freies daß das von einer Strömungsmittelquelle fließende Austreten oder Entlüften zu richten oder ihn fort-

schreitend gegen den einen oder anderen von zwei zeug zwischen einer maximalen Druckänderungs-

Auslaßkanälen 17 und 18 abzulenken. " geschwindigkeit gleichwertig einer Höhenänderung

Im Betrieb wird der Druck oder Fluß aus den von 300 m pro Minute und einer minimalen Druck-Steuerdüsen 10 und 13 unter gleichbleibenden oder änderungsgeschwindigkeit gleichwertig einer Höhenstabilen Druckverhältnissen durch Einstellen der 5 änderung von 100 m pro Minute liegen.
Drosselöffnungen 11 und 14 ausgeglichen, so daß der In dieser Stufe drosselt eine einzige Drosselöffnung Kraftstrahlausgang hauptsächlich auf ein freies Aus- 41 den Strömungsfluß von dem Verteiler durch eine treten gerichtet und jedes Signal aus den Ausgangs- Leitung 42, welche beide Kraftdüsen 43 und 44 und kanälen 17 und 18 ausgeglichen ist. Bei einer Druck- veränderlich druckvorgespannte Steuerdüsen 45 und verminderung um den Verstärker herum will die io 46 versorgt. Die Kraftdüsen 43 und 44 werden durch Luft aus dem Fassungsraum 16 den Druck oder Fluß feste Drosselöffnungen 47 und 48 von der Leitung aus der Düse 13 erhöhen, während sich der Druck 42 und die Steuerdüsen durch eine gemeinsame, ver- oder Fluß an der gegenüberliegenden Düse 10 änderliche Drosselöffnung 49 und einzelne, feste Ausschneller auf einen reduzierten Wert ändert. Das gleichsdrosselöffnungen 50 und 51 versorgt. Die Druckdifferential zwischen den Düsen hat zur Folge, 15 Drosselöffnung 41 an dem Verteiler 3 wird so eindaß der Kraftstrahl entsprechend auf den Auslaß- gestellt, daß sie das für die Kraftdüsen 43 und 44 und kanal 17 gerichtet wird. Im entgegengesetzten Fall die druckvorgespannten Düsen 45 und 46 zur Verbei einer Druckerhöhung will sich der Druck oder fügung stehende Strömungsmittel beschränkt, so daß, Fluß an der Düse 10 schneller als an der Düse 13 wenn die veränderliche Drosselöffnung 49 auf eine aufbauen, wobei der Fassungsraum auf eine neue ao Erhöhung des Flusses zu den druckvorgespannten Druckhöhe aufgeladen werden muß. Demgemäß wird Düsen 45 und 46 eingestellt ist, der für die Kraftder Kraftstrahl entsprechend stärker in den Auslaß- düsen 43 und 44 zur Verfügung stehende Zufluß kanal 18 gerichtet. Somit sehen die Drücke an den herabgesetzt und der Kraftdüsenfluß verkleinert wird. Auslaßkanälen 17 oder 18 mit Bezug aufeinander Das Ergebnis besteht darin, den Veränderungsbereich oder auf einen absoluten Druck eine Funktion der as der Druckvorspannungssteuerung in seiner Wirkung Druckänderungsgeschwindigkeit um den Verstärker 7 auf den Ausgang der Verstärker 39 und 40 zu erherum vor. höhen.

Es ist eine zweite, ein Paar Strömungsverstärker Das an dem ersten Verstärker 7 entstehende und

19 und 20 enthaltende Verstärkerstufe vorgesehen, abgeglichene Geschwindigkeitsisgnal, um Signale

um den Ausgang von der ersten Verstärkerstufe 7 30 von kleinster und vernachläßigbarer Größe in der

während stabiler Druckverhältnissie wirkungslos zu zweiten Stufe auszuschalten, kommt im Falle einer

machen. Diese Stufe kann auch dazu benutzt werden, Herabsetzung im Druck aus einem Auslaßkanal 37

die Empfindlichkeit des Systems auf Verhältnisse des Verstärkers 19 der zweiten Stufe heraus und wird

einer Änderungsgeschwindigkeit herabzusetzen, zu einer Steuerdüse 52 des Verstärkers der dritten

welche von vernachläßigbaren Anteilen sind. 35 Stufe geführt. Im Falle einer Druckerhöhung kommt

Bei jedem der Verstärker 19 und 20 wird eine der das Geschwindigkeitssignal aus dem Auslaß 38· des

Steuerdüsen 21 und 22 von den Ausgangskanälen 17 Verstärkers 20 der zweiten Stufe und wird zu der

und 18 des vorherigen Verstärkers 7 durch Leitungen Steuerdüse 53 in dem Verstärker 40 der dritten Stufe

23 und 24 versorgt. Steuerdüsen 25 und 26 gegen- geführt.

über den Signalsteuerdüsen 21 und 22 werden von 40 Die Geschwindigkeitssignale von diesen Steuerdem Verteiler 3 über Drosselöffnungen 27 und 28 düsen 52 und 53 richten, wenn sie eine ausreichende und Leitungen 29 und 30 mit einem bestimmten, Größe haben, um die Einstellung der veränderlichen druckvorgespannten Strömungsmittelfluß versorgt. Vorspannung zu überwinden, die Kraftstrahlen aus Die aus den Düsen 31 und 32 austretenden Kraft- der Kraftdüse 43 im Falle eines sich vermindernden strahlen werden von dem Verteiler 3 durch Drossel- 45 Druckes in einen Auslaßkanal 54 des Verstärkers 39 öffnungen 33 und 34 und Leitungen 35 und 36 ver- oder aus der Kraftdüse 44 während einer Drucksorgt und wenn die Druckverhältnisse gleichbleiben erhöhung in einen Auslaß 55 des Verstärkers 40.

oder sich in einem vernachlässigbaren Ausmaß an- Der Ausgang von den Kanälen 54 und 55 der

dem, auf ein freies Austreten oder Entlüften durch dritten Stufe kann direkt auf eine Betätigungsvorrich-

die bestimmte Druckvorspannung aus den Steuer- 50 rung oder eine Anzeigevorrichtung oder, wie bei der

düsen 25 und 26 gerichtet. Wenn jedoch ein Ge- vorliegenden Ausführungsform, auf einen Verstär-

schwindigkeitssignal aus einem der Ausgangskanäle ker 56 einer vierten Stufe ausgeübt werden. Der Aus-

17 oder des vorhergehenden Verstärkers 7 von aus- gang von den Kanälen 54 und 55 der dritten Stufe

reichender Stärke die Druckspannungswirkung über- wird gegenüberliegenden Steuerdüsen 57 und 58 der

windet, wird der Kraftstrahl aus der Düse 31 bei 55 vierten Stufe zugeführt und richtet einen Kraftstrahl

einer Druckverminderung in einen Auslaßkanal 37 von einer Kraftdüse 59 auf eine Austrittsstellung

oder bei einer Druckerhöhung in einen Auslaßkanal oder in Ausgangskanäle 60 oder 61. Der Ausgang

38 gerichtet. Wenn keine Druckänderung oder eine wird verschieden über eine Betätigungsvorrichtung

Änderung von geringer, den Verstärker 7 der ersten oder Anzeigevorrichtung 62 ausgeübt.

Stufe beeinflußende Größe vorhanden ist, wird der 60 Bei der Anwendung der Anordnung oder des Sy-

Ausgang aus der ersten Stufe durch die Druck- stems auf ein Flugzeug würde der Verstärker 7 in

vorspannung in der zweiten Stufe wirkungslos und einer Flugzeugkabine angeordnet, und die Betäti-

auf ein Entlüften oder einen freien Austritt gerichtet. gungsvorrichtung 62 könnte ein Kabinendruck-

Die dritte Stufe der Anordnung, welche ein Paar aufladesteuersystem sein, welches ein Kabinenluftvon veränderlich druckvorgespannten Strömungs- 65 ausströmventil betätigt. Bei solch einer Ausführungsverstärkern 39 und 40 enthält, sieht eine Einstellung form würde das Geschwindigkeitssteuersystem eine des Bereiches der Geschwindigkeitssteuerung vor. übersteuernde Regelung auf das Kabinendruck-Beispielsweise kann die Einstellung bei einem Flug- aufladesteuersystem und eine Begrenzung jeder

Druckänderungsgeschwindigkeit auf ein gewünschtes Maximum hervorbringen.

Die beschriebene und in der Zeichnung dargestellte Leitungsanordnung kann mehrfach im Rahmen der Erfindung abgeändert werden. Beispielsweise könnte die Anordnung mit einem flüssigen an Stelle eines gasförmigen Druckmittels arbeiten, was bei Unterwasserverhältnissen von Vorteil sein könnte. Die festen Drosselöffnungen könnten aus kleinen Öffnungen oder Kapillaren von festen Abmessungen oder einstellbaren Ladeventilen bestehen, welche nach dem Zusammenbau eingestellt werden. Die Anordnung oder das System kann überall dort verwendet werden, wo das Verhältnis einer Änderung von Druckfunktionen erforderlich ist.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Steueranordnung für ein Strömungsmittel mit einer Abfühlvorachtung, um einen von der Änderungsgeschwindigkeit des Umgebungsdruckes abhängigen Leistungsausgang aus einem dem Umgebungsdruck unterworfenen Strömungsverstärker zu erhalten, wobei der zur Umgebung entlüftete Strömungsverstärker einen aus einer Kraftdüse austretenden Strömungsmittelkraftstrahl enthält, welcher entweder auf einen Entlüftungs- oder auf mindestens einen anderen Ausgangskanal durch Zusammenwirken mit mindestens einem Paar in ihrer Wirkung auf den Kraftstrahl einander entgegengerichteter Steuerdüsen gerichtet werden kann, deren eine Zuleitung ein größeres mengenmäßiges Fassungsvermögen als die andere hat und dadurch ein schnelleres oder langsameres Ansprechen des Strömungsdruckes oder -flusses der einen oder anderen Steuerdüse während einer Druckänderung zur Folge hat, dadurch gekennzeichnet, daß das von einer Strömungsmittelquelle fließende Strömungsmittel unter einem über dem Umgebungsdruck liegenden Druck steht, und der Leistungsausgang durch mindestens eine Verstärkerstufe (19, 20, 39, 40) geschickt wird, welche mit Mitteln versehen ist, den Leistungsausgang aus der Abfühlvorrichtung (7) während gleichbleibender oder stabiler Druckverhältnisse wirkungslos zu machen und zur Beschränkung des Leistungsausganges aus der Abführvorrichtung auf einen bestimmten Bereich veränderliche druckvorgespannte Steuermittel aufweist, wobei das resultierende Signal auf die Steueranordnung als eine Funktion der Druckänderungsgeschwindigkeit ausgeübt wird.

2. Steueranordnung nach Anspruch 1 für Flugzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Drucksteuerung (3) enthält, welche eine Vorspannungsanordnung für Strömungsverstärkerkreise mit mindestens einem aus einer Kraftdüse (6) austretenden Kraftstrahl und mindestens einem aus einer Vorspannungssteuerdüse (25, 26, 45, 46) aufgedrückten und auf mindestens einen Kraftstrahl einwirkenden Vorspannungssteuerstrahl aufweist, wobei die Regelung (49) des Strömungsmittelflusses zu mindestens einer der vorgespannten Steuerdüsen (45, 46} in Wechselbeziehung zu dem Strömungsmittelfluß zu mindestens einer der Kraftdüsen (43, 44) steht und Mittel (7) eine Änderung in dem Strömungsmittelfluß von der in Wechselbeziehung stehenden Kraftdüse (45, 46) hervorrufen, wobei die Änderung ein Ausgangssignal durch Kanäle (54, 55) zur Folge hat, welches auf das Druckaufladesystem als eine Funktion der Druckänderungsgeschwindigkeit ausgeübt wird.

3. Steueranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abführvorrichtung (7) aus einem entlüfteten Strömungsverstärker besteht, welcher mit einer Kraftdüse (6) und mindestens einem Paar gegenüberliegender Steuerdüsen (10, 13) versehen ist, welche ein den Kraftstrahl beeinflussendes Strömungsmittel ausströmen lassen und den Kraftstrahl (6)· durch mindestens einen Auslaßkanal (17,18) richten.

4. Steueranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste, ein Paar von Strömungsverstärkern (19, 20) enthaltende Stufe mit einem festen Vorspannungsfluß durch die Steuerdüsen (25, 26), um den Leistungsausgang aus der Abfühlvorrichtung (7) während gleichbleibender Druckverhältnisse wirkungslos zu machen, und eine zweite, ein Paar von Strömungsverstärkern (39, 40) enthaltende Stufe mit der veränderlichen Druckvorspannungssteuerung (49) versehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen