DE2044913A1

DE2044913A1 - Fluidic component with interaction

Info

Publication number: DE2044913A1
Application number: DE19702044913
Authority: DE
Inventors: Guy Edward Fareham Hampshire Davies (Grossbritannien)
Original assignee: Plessey Co Ltd
Current assignee: Plessey Co Ltd
Priority date: 1969-09-10
Filing date: 1970-09-10
Publication date: 1971-03-11
Also published as: SU433693A3; FR2061635A1; US3744525A; FR2061635B1; GB1304009A; JPS491915B1; SE360151B

Description

Dipl.-lng. Egon Prinx σ_β«+_Λ«κ_Α« 1Ο7ΟDipl.-Ing. Egon Prinx σ _β «+ _Λ « κ _Α «1Ο7Ο Dr. Gertrud Hou.er .000 «..«*.. »o. 4.September 1970Dr. Gertrud Hou.er .000 «..« * .. »o. September 4, 1970 Dipl.-Ιηα. Gottfried LiterDipl.-Ιηα. Gottfried liter PatentanwältePatent attorneys

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Unser Zeichen: P 2084Our reference: P 2084 THE PLESSEY COMPANY LIMITEDTHE PLESSEY COMPANY LIMITED

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Fluidiscbes Bauelement mit WechselwirkungFluidic component with interaction

Die Erfindung betrifft die Steuerung von fluidischen Bauelementen mit Wechselwirkung, insbesondere yon fluidisohen Verstärkern. Ihre Aufgabe ist es, ein Bauelement dieser Art zu schaffen, das fUr die Einführung einer sekundären Steuereinrichtung geeignet ist· Die Anbringung eines solchen sekundären Eingangs ist in manchen Fallen erwünscht, um beispielsweise eine vom zeitlichen Differential eines primären Eingangesignala abhängige Funktion einzuführen, damit in einem gewiesen Grad ein dynamisches Ansprechverhalten erzielt wird. Wie bereits vorgeschlagen worden ist, ist es möglich, dies dadurch zu erreichen, dass zusätzlich zu den zwei Steuereingängen eines normalen Verstärkere mit Wechselwirkung zwei weitere Steuereingänge angebracht werden, wobei versucht wird, die beiden Steuereingangepaare so Sicht wie möglich bei der Strahl-, aübgangsöffnung de* Speiseeingange zu halten, damit eine gute Arbeitsweise aufrecht erhalten wird. Ee war jedoob schwierig, dies unter Aufrecbterbaltung einer brauchbaren Trennung zwischen benachbarten Kanälen und Düsen zu erreioben; auch die Herstellung wurde dadurch in gewisser Welse komplizierter·The invention relates to the control of fluidic components with interaction, in particular of fluidic components Amplifiers. Your task is to create a component of this type that is suitable for the introduction of a secondary Control device is suitable · The installation of such a secondary entrance is desirable in some cases For example, to introduce a function that is dependent on the time differential of a primary input signal, so that a dynamic response behavior is achieved to a certain extent. As already suggested is, it is possible to achieve this in that, in addition to the two control inputs, a normal Amplifier with interaction two further control inputs are attached, whereby an attempt is made to the two Control input pairs as visibility as possible with the beam, to keep a transition opening de * feed entrances, so that a good working practices are maintained. Ee was howeverob difficult to do this while maintaining a useful To achieve separation between adjacent channels and nozzles; The production was also to a certain extent thereby Catfish more complicated

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-2- 2UU913-2- 2UU913

Nach der Erfindung wird eine zweite Steuermöglichkeit dadurch geschaffen, dass die normale, mit einer Speisedüse versehene Anordnung eines fluidischen Bauelements mit Wechselwirkung, insbesondere eines fluidischen Verstärkers mit einer Einrichtung mit zwei getrennten Eingangskanälen zum Zuführen eines sekundären Eingangssignals in !Form einer an den zwei Eingangskanälen auftretenden Druckdifferenz, die derart angeordnet sind, dass sie zwei in entgegengesetzten Richtungen schräg gegen die Längsachse des Bauelements geneigte Strahlen erzeugen, und dass sich die aus den zwei Eingangskanälen strömenden Strahlen zu einem einzigen Strahl vereinigen, der sich in Abwesenheit des sekundären Eingangssignals in Richtung der Längsachse des Bauelements , d.h. in Richtung der Achse erstreckt, längs der bei einem normalen Verstärker die Speisestrahlströmung erfolgt.According to the invention, a second control option is created in that the normal, with a feed nozzle provided arrangement of a fluidic component with interaction, in particular a fluidic Amplifier with a device with two separate input channels for supplying a secondary input signal in the form of one occurring on the two input channels Pressure difference, which are arranged such that they are two inclined in opposite directions generate inclined beams with respect to the longitudinal axis of the component, and that emerge from the two input channels Combining the flowing rays into a single ray, which in the absence of the secondary input signal in the direction of the longitudinal axis of the component, i.e. in the direction of the axis along that of a normal Amplifier the feed jet flow takes place.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Darin zeigen:Embodiments of the invention are shown in the drawing. Show in it:

Fig.1 die Anordnung der Kanäle in einem herkömmlichen, einer Wechselwirkung proportionale fluidischen Verstärkers mit einem einzigen Steuereingangspaar,1 shows the arrangement of the channels in a conventional, a fluidic amplifier proportional to an interaction with a single control input pair,

Fig.2 einen oben vorgeschlagenen, mit Doppeleingang ausgestatteten Verstärker mit Wechselwirkung, der die Möglichkeit der Anlegung eines sekundären Eingangssignals bietet,Fig. 2 is a proposed above, equipped with a double entrance Amplifier with interaction, which allows the possibility of applying a secondary input signal offers,

Pig.3 eine Ausführutigaform eines erfindungsgemässen Verstärkers, die bei einfacherem Aufbau die gleichen Möglichkeiten w.ie der in Fig.2 dargestellte Verstärker bietet, und Pig.3 a Ausführutigaform an inventive amplifier that w.ie the same opportunities in simpler structure provides the amplifier shown in Figure 2, and

10981 1 / 159210981 1/1592

- 3 - 20U913- 3 - 20U913

Pig.4 eine fluidische Anordnung, in der ein in Fig.3 dargestellter Verstärker mit einer Einrichtung zur Erzeugung einer Übergangegrösse kombiniert ist, die das sekundäre Eingangssignal erzeugen kann.Pig.4 a fluidic arrangement in which an amplifier shown in Figure 3 with a device for generating a transition size is combined that can generate the secondary input signal.

Nach Fig.1 enthält ein fluidischer Verstärker mit Wechselwirkung einen Speiseeingang 1 und eine Speisedüse 2. Diese Düse kann einen Speiseetrahl des Arbeitsströmungsmittele erzeugen. Sie ist normalerweise so angeordnet, dass dieser Speisestrahl gleiche Drücke und/oder gleiche Strömungsgeschwindigkeiten an zwei Ausgangsöffnungen 3 und 4- erzeugt, die symmetrisch zueinander in entgegengesetzten Richtungen sohräg zur Achse des von der Speisedüse 2 erzeugten Strahls geneigt und durch einen Strah lauf spa lter .15 voneinander getrennt sind. In einem gröseeren Winkel zur Achse des Speisestrahls sind zwei ebenfalls symmetrisch zueinander liegende Ablassöffnungen 5 und 6 angeordnet, durch die die Strömungsmittel menge des Speisestrahls abströmen kann, die die durch die Ausgangsöffnungen 3 und 4 strömende Menge übersteigt. Aueserdem ist der Verstärker mit zwei Steuereingangsdüsen 7 und θ versehen· Diese Düsen verlaufen rechtwinklig zur Achse des Speisestrahls. Zwischen ihren Eingängen 9 bzw. 10 kann ein Steuersignal in Form einer Druckdifferenz angelegt werden, damit ein quer zum Speiseetrahl verlaufender Steuerstrahl erzeugt wird. Dieser Steuerstrahl bewirkt eine Ablenkung dee Speisestrahle, so dass entsprechend der Richtung der den Steuerstrahl erzeugenden Druckdifferenz die Strömungsmenge und /oder der Druok in der Ausgangsöffnung 3 über den Druok in der Auegangeöffnung ansteigt oder umgekehrt·According to FIG. 1, a fluidic amplifier with interaction contains a feed inlet 1 and a feed nozzle 2. This nozzle can generate a feed jet of the working fluid. It is normally arranged in such a way that this feed jet has the same pressures and / or the same flow velocities generated at two output openings 3 and 4-, which are symmetrical inclined to one another in opposite directions sohräg to the axis of the jet generated by the feed nozzle 2 and are separated from each other by a jet runner later .15. Are at a larger angle to the axis of the feed stream two drain openings 5 and 6, which are also symmetrical to one another, are arranged through which the fluid quantity of the Feed jet can flow out, which exceeds the amount flowing through the outlet openings 3 and 4. Also is the amplifier is provided with two control input nozzles 7 and θ. These nozzles are perpendicular to the axis of the feed jet. A control signal in the form of a pressure difference can be applied between their inputs 9 and 10, so that a transverse control jet extending to the feed jet is generated. This control beam causes a deflection of the feed beam, so that according to the direction of the pressure difference generating the control jet, the flow rate and / or the pressure in the exit opening 3 over the Druok in the exit opening increases or vice versa

Bei dem proportional wirkenden fluflischen Verstärker mit Doppelelngng4er In Pig.2 dargestellt let, werden für entsprechende Ie lie die in Hg· 1 verwendeten Bezugsee lohe η benützt. Damit ein weiteres oder sekundäre· Steuersignal angelegt werden kann, 1stWith the proportionally acting fluidic amplifier with Double numbers shown in Pig. 2 are used for corresponding Ie let the reference lake used in Hg · 1 lohe η be used. So a further or secondary control signal can be applied, 1st

109811/15 9 2109811/15 9 2

ORIGINAL INSPECTH)ORIGINAL INSPECTH)

20AA91320AA913

zwischen den Steuereingangsdüsen 7, 8 und den Ausgangsöffnungen 5, 6 ein zweites Paar von Steuereingangsdüsen 11, 12 mit Eingingen 13 und 14 angebracht, an die eine sekundäre Steuerdruckdifferenz angelegt werden kann. Man kann erkennen, dass die Richtung der Hauptsteuerdüsen 7 und 8 bei dieser Konstruktion zur Erzielung einer brauchbaren Annäherung an ideale Arbeitsbedingungen ein venig nach einer Seite bezüglich einer zum Hauptspeisestrahl rechtwinkligen Linie verändert werden musste.Die sekundären Steuerdüsen sind dabei um den gleichen Betrag in der anderen Richtung gegen diese Linie versetzt.between the control inlet nozzles 7, 8 and the outlet openings 5, 6 a second pair of control inlet nozzles 11, 12 with inlets 13 and 14 attached to which a secondary control pressure differential can be applied. You can see that the direction of the main control nozzles 7 and 8 in this construction to achieve a useful approximation of ideal working conditions a bit to one side with regard to a line perpendicular to the main feed stream had to be changed. The secondary control nozzles are offset against this line by the same amount in the other direction.

In Fig.3 ist ein-nach der Erfindung ausgebildeter Verstärker dargestellt. Auch hier werden wieder für gleiche Teile die in Fig.1 verwendeten Bezugszeichen benützt. Wie man leicht erkennen kann, war es möglich, die meisten Teile in der gleichen Form und in der gleichen relativen Lage zueinander wie bei dem einfach gesteuerten Verstärker von Fig.1 zu erhalten. Die Speisezuleitung 1 und die Düse 2 von Fig.1, die sich in Längsrichtung zum Bauelement erstrecken, sind jedoch durch zwei Eingänge 1A und 1B ersetzt worden, die jeweils mit einer Speisestrahldüse 2A bzw. 2B ausgestattet sind. Diese zwei Düsen sind dabei symmetrisch zueinander entgegengesetzt schräg gegen die Längsachse des Bauelements geneigt. In der dargestellten bevorzugten Ausführungsform verlaufen sie im wesentlichen in der gleichen Richtung wie die zwei Ausgänge 3 und 4 des Bauelements. Wenn beiden Eingängen 1A und 1B ein Strömungsmittel mit gleichem Druck zugeführt wird, dann vereinigen sich die von den Düsen 2A und 2B erzeugten Strahlen zu einem einzigen Strahl, der in Richtung der Längsachse des Bauelements strömt. Wenn zwischen den Eingängen 1A und 1B dagegen zur Erzielung einer sekundären Steuerung eine Druckdifferenz angelegt wird, strömt der von der Vereinigung der aus den Düsen 2A und 2B austretenden Strahlen gebildete Strahl entsprechend der Grosse und demIn FIG. 3 there is an amplifier designed according to the invention shown. Here, too, the reference numerals used in FIG. 1 are used for the same parts. How to easily can see it was possible to have most of the parts in the same shape and in the same relative location to each other as obtained with the simply controlled amplifier of Fig.1. The feed line 1 and the nozzle 2 of Fig. 1, which extend in the longitudinal direction of the component have been replaced by two inputs 1A and 1B, each equipped with a feed jet nozzle 2A or 2B. These two nozzles are symmetrical to one another inclined opposite at an angle to the longitudinal axis of the component. In the illustrated preferred embodiment they run essentially in the same direction as the two outputs 3 and 4 of the component. If both inputs 1A and 1B, when a fluid of the same pressure is supplied, those from the nozzles 2A and 2B combine generated beams into a single beam that flows in the direction of the longitudinal axis of the component. If between the On the other hand, if a pressure difference is applied to inputs 1A and 1B to achieve secondary control, the flows by the union of the jets emerging from the nozzles 2A and 2B, corresponding to the size and the jets

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Vorzeichen dieser Druckdifferenz schräg gegen den einen oder den anderen der Ausgänge 3 und 4 , die durch den Strahlauf-3palter 15 des Verstärkers voneinander getrennt sind.Sign of this pressure difference at an angle to the one or the other of the outputs 3 and 4, which are separated from one another by the beam splitter 15 of the amplifier.

In Fig.4 ist dargestellt, wie das Bauelement von Pig.3 mit einer Anordnung verbunden ist, mit der von einer Haupteteuerdruckdiffereoz eine übergangagrösse in Form einer Druckdifferenz abgeleitet werden kann, die als sekundäres Eingangssignal an die Eingänge 1A und 1B angelegt wird. Bei dem Verstärker 18 werden Bezugszeiohen verwendet, die bereits für entsprechende Teile bei dem Verstärker nach Fig.3 verwendet worden sind. 'Zur Anlegung einer übergangagrösse an den Speiseelngang ist eine Spelsedruokquelle 17 an den Eingang 1A einer der Speisedüsen 2A angeschlossen. Dieser Eingang 1A ist ausserdem über ein Venturirohr an einen Vorratsbehälter 20 angeschlossen, während der Eingang 1B der anderen Speisedüse 2B an der Verengung des Venturirohr 21 angebraoht ist. Von den beiden Steuerdüsen 7» 1st die Steuerdüse 7 an einen unter einen Bezügedruck stehendenBgang IO angeschlossen· Die den Eingang 1A speisende Speisedruokquelle 17, deren Druok als veränderlich angenommen wird, let über einen sogenannten ebenen StrahlsaojDler 16 mit dem sur anderen HauptsteuerdUse 8 führenden Steuereingang 9 verbunden· Die Strahlsammelkammer 16 ist sur Umgebungsatmosphäre hin geöffnet, damit die Druckdifferenz zwischen den zwei Steuereingängen 9 und 10 In nicht linearer Weise duroh den Druok der ümgebungiatmosphäre und duroh den Druok der Speisedruokquelle 17 beeinflusst wird· Die Ausgänge 3 and 4 sind mit den Steuereingangedüseη 7b, 8b einer weiteren Verstärkerstufe 18a verbunden dargestellt, die den in Pig.1 gezeigten Aufbau besitzen. Die in PIg.4 dargestellte Anordnung kann beispielsweise zur Steuerung der Kompreesorelnlassflttfsl einer Gasturbine In einer Weise verwendet werden, die In der britlsohen Patentanmeldung Is. 44 708/69 im einseinen näher beschrieben 1st.In Fig.4 it is shown how the component of Pig.3 with is connected to an arrangement with which a transition quantity in the form of a pressure difference can be derived from a main control pressure differential, which is applied as a secondary input signal to the inputs 1A and 1B. In which Amplifiers 18 are using references that already exist have been used for corresponding parts in the amplifier according to Fig.3. 'To create a transition size the dining course is a Spelsedruokquelle 17 to the Input 1A connected to one of the feed nozzles 2A. This Input 1A is also connected to one via a venturi Storage container 20 connected, while the inlet 1B of the other feed nozzle 2B is connected to the constriction of the Venturi tube 21. From the two control nozzles 7 » If the control nozzle 7 is connected to a reference pressure standing gangway IO connected · The input 1A feeding Speisedruokquelle 17, whose Druok is assumed to be variable, let over a so-called flat jet nozzle 16 connected to the control input 9 leading to the other main control nozzle 8 The jet collecting chamber 16 is open to the ambient atmosphere, so that the pressure difference between the two control inputs 9 and 10 in a non-linear way duroh the pressure Ambient atmosphere and by which the pressure of the food pressure source 17 is influenced · The outputs 3 and 4 are shown connected to the Steuereingangedüseη 7b, 8b of a further amplifier stage 18a, which in Pig.1 have shown structure. The one shown in PIg.4 Arrangement can be used, for example, to control the Kompreesorelnlassflttfsl of a gas turbine in a manner used in the British patent application Is. 44 708/69 is described in detail in one piece.

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Es sei bemerkt, dass die Erfindung nicht auf alle Merkmale der speziellen, oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist. So kann die Strahlsammelkammer 16 der Ausführung von Fig.4 mit einer möglicherweise veränderlichen Bezugsdruckquelle in Verbindung stehen und nicht zur Umgebungsatmosphäre hin offen sein. It should be noted that the invention is not limited to all features of the specific exemplary embodiments described above. Thus, the jet collection chamber 16 of the embodiment of FIG. 4 can be connected to a possibly variable reference pressure source and not be open to the ambient atmosphere.

PatentansprücheClaims

109811/1892109811/1892

Claims

Pa tentansprüchePatent claims

204A913204A913

Fluidisches Bauelement mit Wechselwirkung, dadurch gekennzeichnet, dass zwei getrennte Eingangsströmungskanäle zum Zuführen eines Eingangesignals in Form einer an diesen Eingangskanälen auftretenden Druckdifferenz derart ausgebildet sind, dass sie zwei in entgegengesetzten Richtungen schräg zur Längsachse des Bauelements verlaufende Strahlen erzeugen, und dass sieh die aus den zwei Eingangekanälen strömenden Strahlen zu einem einzigen Strahl vereinigen, der in Abwesenheit eines solchen Eingangssignals in Richtung der Längsachse des Bauelements strömt.Fluidic component with interaction, characterized in that two separate input flow channels for supplying an input signal in the form of a pressure difference occurring at these input channels are designed such that they run two in opposite directions obliquely to the longitudinal axis of the component Generate rays, and that see the rays flowing out of the two input channels merge into a single ray, which in the absence of such an input signal flows in the direction of the longitudinal axis of the component.

2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass2. Component according to claim 1, characterized in that es. zur Bildung eines fluidIschen Verstärkers ein zusätzliches Paar von Steuereingangekanälen enthält, das entgegengesetzt gerichtete Strömungsmittelstrahlen abgibt , die in Wechselwirkung mit dem vereinigten Stfcahl des Strömungemittels aus den zwei Elngangsströmungskanälen treten.it. to form a fluidic amplifier contains an additional pair of control input channels that emit oppositely directed jets of fluid which interact with the combined part of the flow means from the two inlet flow channels.

3· Bauelement mit einem Verstärker nach Anspruoh 2, gekennzeichnet durch einen Eingangsverstärker und einen in einer zweiten Stufe angeordneten fluidIschen Verstärker mit Wechselwirkung, der zwei Steuereingangskanäle besitzt, die jeweils mit den Ausgängen des Eingangsverstärkers verbunden sind.3 · Component with an amplifier according to Claim 2, characterized by an input amplifier and one in one second stage arranged fluidic amplifier with Interaction that has two control input channels, each with the outputs of the input amplifier are connected.

4. Bauelement nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein an einen der Steuereingangskanäle angeschlossener ebener Strahlsammler zum Ansohluss an einen Steuereiqgangedruolc vorgesehen 1st.4. Component according to one of claims 2 or 3, characterized in that a plane jet collector connected to one of the control input channels for connection is provided on a Steuereinqgangedruolc.

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