DE1673549B1 - Stroemungsmittelturbulenzverstaerker - Google Patents

Description

chelten Linie 30 angedeutet ist. Bei vollständig geöffnetem Ventil 28 wird der durch den Punkt 32 angedeutete Ausgangsdruck erhalten. Beim Schließen des Ventils 28 ändert sich der Ausgangsdruck P₀ linear

5 über einen bis zum Punkt 34 reichenden Bereich. Wegen des relativ steilen Anstieges des Druckausganges im Auffangkanal 16 bei nur geringfügiger Änderung des Druckes in der Kammer 12 kann das soweit beschriebene Gerät als Druckverstärker be-

o trieben werden. Aus Fig. 3 ist weiter erkennbar, daß bei weiterem Erhöhen des Druckes in der Kammer 12, ausgehend vom Punkt 34 (durch Schließen des Ventils 28), der im Auffangkanal 16 erhaltene Ausgangsdruck bis fast auf denselben Wert wie der k i

wird und also nahezu der gesamte Versorgungsstrahl in den Auffangkanal eindringt. Der Strömungsmittelturbulenzverstärker nach der vorliegenden Erfindung weist also einen relativ großen Regel- bzw. Steuerbereich auf.

Die Erfindung ist anschließend an Hand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es stellt dar

F i g. 1 eine schematisierte Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispieles,
F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 der F i g. 1, Fig. 3 eine graphische Darstellung der Ausgangscharakteristik der Anordnung nach Fig. 1 unter verschiedenen Bedingungen,

F i g. 4 schematisch im Schnitt eine Weiterbildung 15 Druck P_s ansteigt. Man erhält also praktisch den der Anordnung nach Fig. 1 in Verbindung mit Eingangsdruck lOOprozentig wieder, einem Wirbelstromverstärker und In F i g. 4 ist eine weitere Ausführungsform der

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform mit dem Erfindung dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist Strömungsmittelturbulenzverstärker nach Fig. 1, der das Ventil 28 entsprechend Fig. 1 durch einen Wirin anderer Weise mit dem Wirbelstromventil verbun- 20 belstromverstärker ersetzt, welcher schematisch bei 36 den ist. in Fig. 4 dargestellt ist. Der Wirbelstromverstärker

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 36 weist einen Leistungseingang 38 zum radialen Einformt ein Gehäuse 10 eine zylindrische Kammer 12. lassen eines Strömungsmittels in die Wirbelkammer In das Gehäuse 10 führt ein Einlaßkanal 14, durch des Verstärkers auf sowie einen Steuereinlaß 40 zum welchen unter dem Druck P₅ ein Strömungsmittel 35 tangentialen Einführen eines Steuerströmungsmittels derart in die Kammer 12 eingeführt wird, daß sich in die Wirbelstromkammer zur Erzielung einer Drehein Strömungsmittelstrahl 15 bildet. Weiterhin führt bewegung des durch den Leistungseingang 38 eingeaus dem Gehäuse 10 ein Auffangkanal 16 heraus. führten Strömungsmittels in der Kammer. Weiter Der Einlaßkanal 14 und Auffangkanal 16 haben den weist der Wirbelstromverstärker einen axialen Ausgleichen Durchmesser und fluchten in ihrer Längs- 30 laß zum Ablassen des Strömungsmittels aus der Wirrichtung. Das innere Ende 18 des Auffangkanals 16 belstromkammer auf. Das Strömungsmittel der Kamist in einem vorbestimmten Abstand vom inneren merl2 wird in die Wirbelstromkammer durch die Ende 20 des Einlaßkanals 14 angeordnet. Bei einer Auslaßöffnung 26 und den Leistungseingang 38 ein-Ausführungsform der Anordnung nach Fig. 1 betrug geführt. Der tangentiale Steuerfluß wird dem Steuerder Abstand 1 zwischen den Enden 18 und 20 0,3 cm, 35 einlaß 40 zugeführt, um dem durch den Leistungsein- und der Durchmesser d des Einlaßkanals 14 und des gang 38 eingeführten Strömungsmittel eine vorbe-Auffangkanals 16 war 0,15 cm. Damit war also das stimmte Drehgeschwindigkeit zu verleihen. Verhältnis lld = 2. Jede Vergrößerung der Steuerströmung erhöht die

Ein Druckmeßgerät 22 ist mit dem Auffangkanal Wirbelgeschwindigkeit in der Wirbelstromkammer 16 verbunden und liefert eine Anzeige des vom Auf- 40 und bewirkt damit einen erhöhten Druckwiderstand fangkanal 16 aufgenommenen Druckes. Der Auffang- oder Rückdruck am Leistungseingang 38 des Wirbelkanal 16 ist weiterhin durch eine Leitung 23 mit einer Stromverstärkers 36. Daraus ergibt sich eine Erhöhung Last, z. B. einem Druckwandler 24, verbunden. Eine des Druckes in der Kammer 12. Also kann man Kappe 25 blockt dabei das äußere Ende des Auf- durch Steuern des Steuerflusses am Steuereinlaß 40 fangkanals 16 ab. Vom Gehäuse 10 führt eine Aus- 45 eine Verstärkung des Ausgangsdruckes P₀ entsprelaßöffnung 26 zur Entlüftung der Kammer 12 auf chend der schematischen Darstellung nach F i g. 3 in Atmosphärendruck, und ein Ventil 28, z. B. ein derselben Weise erhalten, als wenn man die Öffnung Schieberventil, in der Auslaßöffnung 26 kann von des Ventils 38 steuern würde.

Hand betätigt werden, um die Größe der Ventil- In F i g. 5 ist noch ein Ausführungsbeispiel der Eröffnung zu ändern und damit den Druck im Gehäuse 50 findung dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel 12 zu steuern. Durch Schließen des Ventils 28 wird ist der Wirbelstromverstärker 36 derart angeordnet, die Auslaßöffnung verkleinert, und dadurch wird der daß das Strömungsmittel aus der Kammer 12 durch Druck in der Kammer 12 erhöht. die Auslaßöffnung 26 tangential in die Wirbelstrom-

,Im Betrieb eines insoweit beschriebenen Strö- kammer eingeleitet wird, und die Steuerströmung an mungsmittelturbulenzverstärkers wird Luft unter kon- 55 dem Steuereinlaß 40 wird ebenfalls tangential, und stantem Druck, z. B. 5 bis 6 atü, durch geeignete und zwar entgegengesetzt der Einlaßströmung von der nicht dargestellte Mittel durch den Einlaßkanal 14 Kammer 12 eingeführt. Dementsprechend hat der in eingeblasen und erzeugt den in Fig. 1 angedeuteten die Wirbelstromkammer eingeführte Hauptfluß be-Strömungsmittelstrahl 15. Ein Teil des Strahldruckes, reits eine vorbestimmte Wirbelgeschwindigkeit, weider im wesentlichen der gleiche ist wie der Druck P_S) 60 eher dann von der Steuerströmung zur Steuerung des wird am Auffangkanal 16 wieder erhalten. Der vom Druckes in der Kammer entgegengewirkt wird. Dabei

kann eine einer Vorspannung entsprechende Steuerströmung aufrechterhalten werden, um beispielsweise

Auffangkanal 16 aufgenommene Anteil, d. h. der Ausgangsdruck P₀, hängt von dem Druck P_c ab, der durch den Öffnungsgrad des Ventils 28 in der Kammer 12 aufrechterhalten wird.

In F i g. 3 sind diese Verhältnisse dargestellt, wobei der Druck P_s. als konstanter Druck mit der gestri-

den Ausgangsdruck P₀ etwa auf dem Punkt 34 in
65 F i g. 3 zu halten. Hierzu kann dann ein Steuersignal
addiert werden, um den Ausgangsdruck P₀ im Bereich zwischen den Punkten 34 und 32 zu verändern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen COPY

Claims (3)

1 2

schon bald so weit aufgefächert wird, daß sich der Patentansprüche: Ausgangsdruck nur noch wenig bei einer großen

Steuerdruckänderung verändert (»Feingerätetechnik«,

l.Strömungsmittelturbulenzverstärker mit einer 1962, Heft 12, S. 550/551 und USA.-Patentschrift Kammer, in deren einer Stirnwand ein Einlaß- 5 3 234 955).

kanal und in deren gegenüberliegender Stirn- Eine ebenfalls bekannte Strömungsmittelvorrich-

wand ein Auffangkanal, koaxial zum Einlaßkanal, tung besteht aus einer offenen Kammer mit wenigmündet, wobei die beiden Kanäle sich in die stens zwei zueinander parallel verlaufenden und sich Kammer erstrecken und ihre Mündungen einen gegenüberliegenden Wänden, wobei in die eine Kamvorbestimmten Abstand voneinander haben, d a - io merwand eine Einlaßöffnung zum Einführen eines durch gekennzeichnet, daß ein einstell- Versorgungsströmungsmittelstrahles und in die andere bares Ventil (28) an einer Auslaßöffnung (26) der Kammerwand eine Auslaßöffnung zum Auffangen geschlossenen Kammer (12) angeordnet ist, derart, eines Teiles des Druckes des Versorgungsstrahles mündaß der Druck in der Kammer steuerbar ist. den. Die beiden Öffnungen sind miteinander fluch-

2. Strömungsmittelturbulenzverstärker nach 15 tend ausgerichtet, so daß der Versorgungsstrahl die Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaßöffnung beaufschlagt. In diese einseitig offene einstellbare Ventil ein Wirbelstromverstärker (36) Kammer mündet weiter, beispielsweise in der Bodenist, dessen radialer Leistungseingang (38) an die wand, eine Steueröffnung, die so angeordnet ist, daß Auslaßöffnung (26) und dessen tangentialer ein aus dieser Steueröffnung austretender Steuerstrahl Steuereinlaß (40) an eine Steuerquelle angeschlos- 20 eines Strömungsmittels den Versorgungsstrahl zwisen ist. sehen Einlaßöffnung und Auslaßöffnung der Kam-

3. Strömungsmittelturbulenzverstärker nach mer senkrecht beaufschlagt. Die Kammer kann bei Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dieser bekannten Einrichtung beispielsweise als Auslaßöffnung (26) tangential in den Wirbel- Schlitz in einem Körper ausgebildet sein. Auch bei stromverstärker (36) mündet und der Steuerein- 25 dieser bekannten Vorrichtung ist der Steuerbereich laß (40) tangential in entgegengesetzter Richtung begrenzt, und darüber hinaus läßt sich die Steilheit zur Auslaßöffnung liegend angeordnet ist. der Ausgangscharakteristiken nicht verändern, da der

Abstand zwischen Einlaßöffnung und Auslaßöffnung in der Kammer nicht veränderlich ist. Hierbei kann

30 bestenfalls durch Veränderung des Druckes des Ver-

sorgungsströmungsmittels und durch entsprechende Änderung des Steuerdruckes die Steilheit der Ausgangscharakteristiken beeinflußt werden. Es muß

Die Erfindung betrifft einen Strömungsmittelturbu- jedoch der Steuerdruckbereich immer auf den verlenzverstärker mit einer Kammer, in deren einer 35 wendeten Versorgungsdruck abgestimmt werden Stirnwand ein Einlaßkanal und in deren gegenüber- (französische Patentschrift 1418 214).
liegender Stirnwand ein Auffangkanal koaxial zum Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe be-Einlaßkanal mündet, wobei die beiden Kanäle sich steht darin, die zuvor geschilderten Nachteile zu bein die Kammer erstrecken und ihre Mündungen einen seitigen und einen direkt proportionalen Strömungsvorbestimmten Abstand voneinander haben. 40 mittelturbulenzverstärker mit vergrößertem Regel-

Es ist bereits ein Strömungsmittelverstärker be- bzw. Steuerbereich zu schaffen.

kannt, und dieser besteht aus zwei in Längsrichtung Diese Aufgabe wird, ausgehend von einem Ströfluchtend angeordneten Düsen, wobei die sich gegen- mungsmittelturbulenzverstärker der eingangs genannüberliegenden Öffnungen der Düsen einen vorbe- ten Art, dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß ein einstimmten Abstand zueinander aufweisen, und einer 45 stellbares Ventil an einer Auslaßöffnung der gedritten Steuerdüse, die so angeordnet ist, daß sie den schlossenen Kammer angeordnet ist, derart, daß der Strömungsmittelstrahl zwischen den zwei fluchtend Druck in der Kammer steuerbar ist.
angeordneten Düsen in der Mitte zwischen den zwei In Ausbildung der Erfindung ist das einstellbare ausgerichteten Düsen senkrecht mit einem Steuer- Ventil ein Wirbelstromverstärker, dessen radialer strahl beaufschlagt. Bei dieser bekannten Anordnung 5° Leistungseingang an die Auslaßöffnung und dessen ist der wiedergewonnene Ausgangsdruck umgekehrt tangentialer Steuereinlaß an eine Steuerquelle angezum Steuerdruck proportional. Durch Verändern des schlossen ist.

Abstandes zwischen den zwei in ihrer Längsrichtung In einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist fluchtend ausgerichteten Düsen läßt sich die Steilheit vorgesehen, daß die Auslaßöffnung tangential in den der Ausgangscharakteristiken dieser bekannten An- 55 Wirbelstromverstärker mündet und der Steuereinlaß Ordnung verändern. Der gesamte mögliche Steuer- tangential in entgegengesetzter Richtung zur Auslaßbereich ist hier jedoch begrenzt, da beim Fehlen eines öffnung liegend angeordnet ist.
Steuerdruckes nicht der volle Versorgungsdruck wie- Bei dem Strömungsmittelturbulenzverstärker nach derzugewinnen ist, sondern nur ein relativ geringer der Erfindung braucht die Steuergröße bzw. Steuer-Prozentsatz des Versorgungsdruckes, da der Strö- 60 druck nicht durch besondere Maßnahmen auf den mungsmittelstrahl in der Kammer stets etwas auf- jeweils verwendeten Versorgungsdruck abgestimmt zu gefächert wird. Bekannt ist es auch bei einer der- werden, da der Steuerdruck sowohl von dem Belüfartigen Anordnung, die Steuerdüse mehr in der Nähe tungsgrad der Kammer als auch dem Stahldruck des der Versorgungsmedium zuführenden Düse anzu- in die Kammer eintretenden Versorgungsmediums ordnen, wodurch sich vorbestimmte Ausgangscharak- 65 abhängig ist. Der Steuerdruck wird von diesen Gröteristiken erzielen lassen. Jedoch ist auch bei einer ßen abhängig eingestellt. Auch kann der Druck in der solchen Anordnung der gesamte durchfahrbare Steu- Kammer so weit aufgebaut werden, daß der Strahlerbereich relativ klein, weil der Strömungsmittelstrahl druck bzw. dessen Menge volständig wiedergewonnen