DE2127335C3 - Fluidischer Rechtecksignalgenerator mit Pulsdauermodulation - Google Patents

Fluidischer Rechtecksignalgenerator mit Pulsdauermodulation

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DE2127335C3 DE2127335A DE2127335A DE2127335C3 DE 2127335 C3 DE2127335 C3 DE 2127335C3 DE 2127335 A DE2127335 A DE 2127335A DE 2127335 A DE2127335 A DE 2127335A DE 2127335 C3 DE2127335 C3 DE 2127335C3
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Description

Die Erfindung betrifft einen fluidischen Rechtecksignalgenerator mit Pulsdauermodulation, mit einem rein fluidisch gesteuerten Oszillator, dessen Ausgangs signal als Steuersignal einem Modulator mit einem bistabilen fluidischen Schalter, der zwei Paare von Steuereingängen aufweist, zugeführt ist
Ein derartiger fluidischer Rechtecksignalgenerator ist aus der US-PS 32 28 410 bekannt Bei dieser bekannten Anordnung ist der Oszillator nach dem sogenannten »Orgelpfeifenprinzip« aufgebaut und liefert daher eine im wesentlichen sinusförmige Ausgangsschwingung. Diese Ausgangsschwingung wird den beiden Steuereingängen des nachgeschalteten bistabilen fluidischen Schalters zugeführt Gleichzeitig werden den Steuereingängen des bistabilen Schalters Steuersignale zugeführt die zu dem im wesentlichen sinusförmigen Steuersignal hinzuaddiert werben. Dadurch ergibt sich eine äußerst komplizierte Abhängigkeit der resultierenden Pulsdau er des Ausgangssignals von dem Steuersignal.
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, einen fluidischen Rechtecksignalgenerator der eingangs genannten Art zu schaffen, durch den eine im wesentlichen linear von dem Pulsdauer-Steuerdrucksignal abhängige Pulsbreitenmodulation des Ausgangssignals erreicht wird.
Diese Aufgabe wird durch einen fluidischen Rechtecksignalgenerator nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 gelöst der gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist daß der Oszi!!ator eine Einrichtung zur Erzeugung eines im wesentlichen dreiecksförmigen periodischen Steuersignals enthält das an ein Paar von Steuereingängen des bistabilen Schalters des Modulators angelegt ist und daß an das zweite Paar von Steuereingängen des bistabilen Schalters ein Pulsdauer-Steuerdrucksignal anlegbar ist
Durch das dreiecksförmige periodische Steuersignal kann der Umschaltpunkt des bistabilen Schalters des Modulators linear abhängig von der Größe des
W Pulsdauer-Steuerdrucksignals verändert werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält auch der Oszillator einen bistabilen fluidischen Schalter, der einen Leistungseingang und zwei Ausgangszweige aufweist, die jeweils über eine Venturieinrichtung an eine Kapazitätskammer angeschlossen sind; die Venturieinrichtungen weisen an ihren Einschnürungen Abgriffe auf, die jeweils mit einem Steuereingang des bistabilen Schalters des Oszillators verbunden sind.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist eine Einrichtung zur Erzeugung des Pulsdauer-Steuerdrucksignals vorgesehen, die zwischen ein erstes Druckpotential und ein zweites Druckpotential geschaltet ist und in Reihe miteinander
·>) eine Drosseleinrichtung und eine Venturieinrichtung enthält, die an ihrer Einschnürung mit einem Abgriff versehen ist. der mit einem .Steuereingang des bistabilen Schalters des Modulators verbunden ist: der andere
Steuereingang desselben Paares von Steuereingängen dieses bistabilen Schalters ist an das zweite Druckpotential angelegt, während eine Seite der Venturieinrichtung über die Drosseleinrichtung an das erste Druckpotential und die zweite Seite der Venturieinrichtung an das zweite Druckpotential angelegt ist. Bei dieser besonderen Aiisführungsform kann das Tastverhältnis des Ausgangssignals dadurch verändert werden, daß der Durchlaßquerschnitt der Drosseleinrichtung variiert wird.
Anhand der Zeichnung werden nun mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 das Schema eines fluidischen Rechtecksignalgenerators nach der Erfindung mit Einrichtungen zur Pulsdauermodulation des Rechtecksignals,
F i g. 2 Zeitdiagramme von vier Signalen, die mit dem Rechtecksignaigenerator von F i g. 1 erhalten werden, wobei a das Ausgangssignal des Oszillators, b das rechteckige Ausgangssignal des Generators beim Fehlen einer Druckdifferenz zwischen den beiden zweiten Eingängen der Modulatorstufe und cund c/die entsprechenden Ausgangssignale darstellen, die erhalten werden, wenn der Eingangsdruck von der Nullinie A des Diagramms a zu dem positiven Wert B bzw. dem negativen Wert Cverändert wird,
F i g. 3 das Schema einer fluidischen Vorrichtung zur Erzeugung eines Pulsdauer-Steuerdrucksignals, das sich in Abhängigkeit von dem Verhältnis zwischen einem ersten Eingangsdruck und einem zweiten, niedrigeren Eingangsdruck so ändert, daß es durch Null geht, wenn dieses Verhältnis einen vorbestimmten oder ausgewählten Wert hat, der größer als 1 ist,
F i g. 4 ein Diagramm des Verhältnisses des Drucks an der Venturieinschnürung zu dem Druck am Venturiauslaß als Funktion des Verhältnisses zwischen dem Druck am Venturieinlaß und dem Druck am Venturiauslaß,
F i g. 5 das Verhältnis des Drucks an der Venturieinschnürung zum Druck am Venturiauslaß als Funktion des Verhältnisses des Systemeingangsdrucks zu dem Venturiauslaßdruck für drei verschiedene Werte A0, A, und Ai des Querschnitts der Drosselöffnung von F i g. 3,
F i g. 6 die Vereinigung der Vorrichtungen von F i g. 1 und 3 zur Erzeugung eines rechteckigen Ausgangsdrucksignals, das in Abhängigkeit von dem Verhältnis zwischen einem ersten Eingangsdruck und einem zweiten, niedrigeren Eingangsdruck pulsdauermodiiliert ist, und
F i g. 7 drei mit der Anordnung von F i g. 6 erhaltene Ausgangssignale, wobei das Diagramm a eine negative Abweichung, b die Abweichung Null und c eine positive so Abweichung darstellen.
Der in F i g. 1 gezeigte pulsdauermodulierte Rechtecksignaigenerator besteht aus einer Oszillatorstufe 4 und einem bistabilen Schalter mit zwei Eingangspaaren, der eine Modulatorstufe 5 bildet, der das Ausgangssignal der Oszillaiorstufe 4 zugeführt wird. Die Oszillatorstufe 4 enthält einen bistabilen fluidischen Schalter 11 des Coanda-Typs mit einem Leistungseingang 11a, der an den Systemeingangsdruck P^ gelegt ist, zwei Ausgangszweigen 11 b und Uc, zwei Steuereingängen Wdund He und einer Abführoffnung 11/; die über eine Drosselöffnüng zu einem zweiten, niedrigeren Eingangsdruck P\ geführt ist. Jeder der Auslaßzweige Wb und lic führt über eine Venturidüse 8 zu einer Kapazitätskammer 9. und ein Abgriff a an jeder Venturidüse 8 ist mit einem zugeordneten Steuereingang Wd bzw. Hf des bistabilen Schalters 11 verbunden, so daß ein Druckanstieg an dem Abgriff den Leistungsstrahl von dem Auslaßzweig 116 bzw. lic; an dem die betreffende Venturidüse angeschlossen ist, abzulenken und zu dem anderen Ausgangszweig zu übertragen sucht Die Drücke an den Abgriffen de; beiden Venturidüsen 8 werden auch einem ersten Paar von Steuereingängen 6 des die Modulatorstufe 5 bildenden bistabilen Schalters mit zwei Eingangspaaren zugeführt
Beim Betrieb des Oszillators strömt das Strömungsmittel des Leistungsstrahls über einen der Ausgangszweige 11Zj, lic zu der zugeordneten Kapazitätskammer 9, so daß in dieser ein allmählich ansteigender Druck aufgebaut wird. Der Druck am Venturiabgriff ist anfänglich, wenn der Druck in der Kammer 9 noch annähernd auf den Wert des niedrigeren Eingangsdrucks P\ liegt, infolge der Wirkung des Venturidiffusors, bei der unter diesen Bedingungen herrschenden hohen Strömungsgeschwindigkeit niedriger als der zuletzt genannte Druck, und die. Auswirkung dieses verringerten Drucks an der Venturieinschnürung, der dem entsprechenden Steuereingang lic/bzw. He des bistabilen Schalters 11 zugeführt Wi/d, unterstützt die Wirkung der Wandhaftung, die den Leistungsstrahl so zu halten sucht daß er in den gleichen Ausgangszweig des bistabilen Schalters strömt
Wenn der Druck in der Kapazitätskammer 9 ansteigt, steigt auch der Druck am Venturiabgriff sowohl wegen des Druckanstiegs in der Kammer 9 als auch wegen der Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit bei abnehmendem Druckunterschied zwischen dem Druck P2 und dem in der Kammer 9 herrschenden Druck an. Wenn der Druck an dem entsprechenden Steuereingang lic/oder He ausreichend groß wird, schaltet der den Leistungsstrahl von dem Ausgangszweig, über den die entsprechende Kapazitätskammer 9 beschickt wurde, auf den anderen Ausgangszweig um, der dann Strömungsmittel zu der anderen Kapazitätskammer 9 liefert. Die beschriebene Folge von Vorgängen wiederholt sich nun für den anderen Ausgangszweig und die andere Kapazitätskammer des Oszillators, und das Strömungsmittel aus der zuvor aufgeladenen KapazitätsVammer 9 strömt nun über die zugeordnete Venturidüse 8 und den zugeordneten Auslaßzweig des Schalters 11 zu der Abführoffnung 11/ab. Obgleich diese Strömung aus der zuvor aufgeladenen Kammer den Druck an der zugeordneten Venturierischnür-jng zu verringern sucht, ist diese Druckverringerung nicht ausreichend, um den Leistungsstrahl auf den ursprünglichen Ausgangszweig zurück abzulenken, da dieser Wirkung die Druckverringerung an der Einschnürung 8a der anderen Venturidüse entgegenwirkt, welche die Aufladeströmung zu der anderen Kapazitätskammer leitet. Um zu gewährleisten, daß die Saugwirkung der zuletzt genannten Venturidüse überwiegt, ist außerdem dit Auführöffnung 11/des Schalters 11 vorzugsweise, wie in der Zeichnung angedeutet ist, mit e:ncr Drosselöffnung versehen, damit die Strömungsgeschwindigkeit aus der zuerst erwähnten Kammer verringert wird, um zu gewährleisten, daß der Druck am Abgriff der Venti'ndüse, die der in der Entladung befindlichen Kapazitätskammer zugeordnet ist, stets höher als der Druck am Abgriff der Venturidüse ist, deren Kapazitätskammer aufgeladen wird.
Wie im Diagramm a von F i g. 2 gezeigt ist, ergibt der Betrieb des beschriebenen Oszillators als Ausgangssignal c'tv" Druckdifferenz zwischen den beiden Venturiabgriffen, die sich periodisch in Form einer annähernd dreieckigen Zick-Zack-Kurve ändert, die
symmetrisch zwischen einem positiven und einem negativen Maximum wechselt. Wie bereits erwähnt, wird dieses Signal dem einen Paar von Steuereingängen 6,6 des bistabilen Schalters 5 mit zwei Eingangspaaren zugeführt Der Betrieb des bistabilen Schalters 5 besteht --, im wesentlichen darin, daß seine Ausgangsströmung unter Umkehrung der Richtung der Ausgangsdruckdifferenz P0 von dem einen auf den anderen der beiden Ausgangszweige 12 umgeschaltet wird, wenn die kombinierte Wirkung der Steuerdruckdifferenzen, die u> an das erste Paar von Eingangsöffnungen 6 bzw. an das zweite Paar von Eingangsöffnungen 7 angelegt werden, durch Null geht. Wenn also keine Druckdifferenz als Vorspannung an das zweite Paar von Stcueröffnungen 7 angelegt wird, findet die Umschaltung jedesmal dann ι -, statt, wenn die Zick-Zack-Kurve des Diagramms a von Fi g. 2 die Linie für die Druckdifferenz Null kreuzt, die in diesem Diagramm mit A bezeichnet ist. Das Ausgangssignal AP0 zwischen den beiden Zweigen 12 des bistabilen Schalters 5 ist daher ein Rechtecksignal >o mit dem Tastverhältnis 1 :2, wie im Diagramm b von F i g. 2 gezeigt ist.
Wenn eine positive Druckdifferenz als Vorspannung an die zweiten Eingangsöffnungen 7 des bistabilen Schalters 5 angelegt wird, die durch das Vorspannungsniveau B im Diagramm a von F i g. 2 angegeben ist, findet das Umschalten jedesmal dann statt, wenn die Zick-Zack-Kurve die den Vorspannungswert B darstellende Linie kreuzt, und die Ausgangskurve des bistabilen Schalters 5 nimmt dann die im Diagramm c jo von Fig.2 gezeigte Form an, in der die Dauer der positiv gerichteten Impulse wesentlich verkürzt ist, mit einer entsprechender Zunahme der Dauer der dazwischenliegenden negativ gerichteten Impulse.
Wenn stattdessen eine negative Druckdifferenz als js Vorspannung angelegt wird, wie durch den Vorspannungswert C im Diagramm a von F i g. 2 angegeben ist, findet das Umschalten an den Kreuzungspunkten der Zick-Zack-Kurve mit diesem negativen Vorspannungswert Cstatt. Das Ergebnis davon ist die im Diagramm d von F i g. 2 gezeigte Ausgangskurve, in der die positiv gerichteten Zeichenimpulse wesentlich länger als in der symmetrischen Kurve von F i g. 2b sind, auf Kosten der dazwischenliegenden negativ gerichteten Impulse. Es ist leicht zu erkennen, daß die Änderung des Tastverhältnisses in jeder Richtung durch die Größe des angelegten Vorspannungsdrucks gesteuert ist, bis zu einem Grenzwert, der normalerweise durch den Sättigungswert des bistabilen Schalters mit zwei Eingangspaaren gebildet ist, vorausgesetzt, daß der Vorspannungswert innerhalb der Amplitudengrenzen der zick-zack-förmigen Ausgangsku-ve des Oszillators 4 bleibt.
Auf Grund der Tatsache, daß die Ausgangskurve der Oszillatorstufe 4, wie dargestellt, eine Zick-Zack-Kurve ist deren Steigung über die ganze Länge der aufsteigenden und absteigenden Abschnitte konstant ist, ist leicht folgendes zu erkennen: Wenn T die Dauer eines vollständigen Zyklus der Ausgangskurve des bistabilen Schalters 5 und / die Dauer der positiv gerichteten Impulse ist, ist das Tastverhältnis t/T ein direktes Maß für die Druckdifferenz, die als Vorspannung an die zweiten Steuereingangsöffnungen 7 des bistabilen Schalters 5 angelegt wird. Wenn sornii eine gleichförmige Druckdifferenz 4P an diese öffnungen 7 angelegt wird, entsteht eine proportionale Darstellung dieses angelegten Vorspannungswert APc in dem AusgangssignaJ AP0 an den beiden Ausgangszweigen !2 des bistabilen Schalters 5 in Form einer Änderang von dem symmetrischen Tastverhältnis, d. h. dem Tastverhältnis I : 2; dieses Tastverhältnis könnte zwar dadurch festgestellt werden, daß die Dauer jedes positiv gerichteten Impulses gemessen und durch die Dauer eines vollständigen Impulszyklus dividiert wird, doch ist leicht zu erkennen, daß die Berechnung des Tastverhältnisses in der Praxis im allgemeinen automatisch erfolgt, beispielsweise durch eine fluidische oder elektronische Anordnung, damit der Wert der an die Einlaßöffnungen 7 angelegten Druckdifferenz durch direkte Ablesung erhalten werden kann.
Das in Verbindung mit Fig. 1 beschriebene Gerät eignet sich zwar für eine Vielzahl von Anwendungen in fluidischen Gerann, beispielsweise in einem fluidischen Druckmultiplizierer, doch ist es insbesondere im Hinblick auf seine Verwendung in einer fluidischen Vorrichtung entwickelt worden, die ein rechteckiges Ausgangsdrucksignal liefert, das entsprechend dem Verhältnis zwischen einem ersten Eingangsdruck und einem zweiten, niedrigeren Eingangsdruck pulsdauermoduliert ist. Eine Ausführungsform einer fluidischen Vorrichtung, die als Quelle für die dem zweiten Eingangspaar 7 des bistabilen fluidischen Schalters 5 zuzuführende Steuerdruckdifferenz APc geeignet ist, und die eine Druckdifferenz erzeugt, die sich ihrerseits entsprechend dem Verhältnis zwischen einem ersten Eingangsdruck und einem zweiten, niedrigeren Eingangsdruck ändert, soll nun unter Bezugnahme auf Fig..1 beschrieben werden.
Diese Vorrichtung enthält eine Leitung oder einen Durchlaß 10 zwischen einer auf einem ersten Druck Pi liegenden Stelle und einer zweiten, auf einem niedrigeren Eingangsdruck P\ liegenden Stelle. Dieser Durchlaß enthält auf dem Weg von der ersten Stelle zu der zweiten Stelle eine Drosselöffnung 1 und stromabwärts davon eine damit in Serie liegende Venturidüse 2. Die Venturidüse ist mit einem Abgriff 3 für den statischen Druck an einer Stelle versehen, die entlang der Düse an einer Stelle in der Nähe der Düseneinschnürung, beispielsweise in Abhängigkeit von dem abzutastenden Druckverhältnis ausgewählt ist. Der Druck am Ventuneinlaß, also zwischen der Drosselöffnung 1 und der Venturidüse 2, wird mit Pv bezeichnet, und der Druck am Venturiabgriff ist mit Psrbezeichnet. F i g. 4 zeigt ein Diagramm des Verhältnisses des Venturiabgriffdrucks Pst zu dem Venturiauslaßdruck P1 als Funktion des Druckverhältnisses PvlP\ an der Venturidüse. Wie zu erkennen ist, beginnt diese Kurve mit dem Druckverhältnis 1 an der Venturidüse an einem Punkt, der den Zustand darstellt, in der keine Strömung besteht, so daß alle drei Drücke Pv, Psrund Pi gleich sind. Die Kurve hat dann einen abfallenden Gradienten bis zu eine·"- Punkt 13, an dem sich der Gradient umkehrt; während also mit zunehmendem PWPi bis zu diesem Punkt das Druckverhältnis PstIP\ am Abgriff abnahm, beginnt es nun mit weiter zunehmendem Druckverhältnis PWP\ an der Venturidüse zu wachsen. Wie für den Fachmann leicht zu erkennen ist, beruht diese Umkehrung auf dem Auftreten bestimmter Zustände in der Venturieinschnürung, wenn das Druckverhältnis Pv/Pst zwischen dem Venturieinlaß und der Venturieinschnürung einen kritischen Wert erreicht Wie aus F i g. 4 ferner zu erkennen ist, geht die das Verhältnis PsrfP\ darstellende Kurve bei einem Wert von Pv/Pu der größer als 1 ist, nochmals durch den Wert 1.
Im Diagramm von F i g. 5 ist das Verhältnis PsrlP\ als Funktion des Gesamtdruckverhäitnisses P2/P1 aufgetragen, wobei P2 — P\ den Druck Pv um den Druckabfall in
der Drosselöffnung übersteigt. Es ist leicht zu erkennen, daß der Kreuzungspunkt der Kurve Pst/P\ mit der dem Wert 1 entsprechenden Linie durch die Wahl eines geeigneten Querschnitts der Drosselöffnung 1 verändert werden kann. In Fig. 5 entspricht die Kurve Ao einem vorbestimmten Querschnitt der Drossclöffnung, die Kurve A\ entspricht einer Drosselöffnung mit größerem Querschnitt, und die Kurve A2 entspricht eine: Orosselöffnung mit einem vorbestimmten verringerten Querschnitt.
Wenn der Schnittpunkt zwischen der Kurve für P?r/Pi und der dem Wert 1 des Verhäl.nisses Psr/Pi entsprechenden Linie als Arbeitspunkt der Vorrichtung gewählt wird, ist es möglich, einen ausgewählten Wert des Verhältnisses zwischen dem ersten Eingangsdruck und dem zweiten, niedrigeren Eingangsdruck als Arbeitspunkt für die Vorrichtung in der Weise zu erhalten, daß der Ausgangsdruck oder das Druckverhältnis positiv wird, wenn das Verhältnis der Eingangs-Vorrichtung von Fig..} als Ganzes.
Wie aus Fig. 3 leicht zu erkennen ist, wurden den Steuereingängen 7 des zwei Eingangspaare iiufweisenden bistabilen Schalters 5 der Venturiausla3druck Pi bzw. der Venturiabgriffdruck Pst zugeführt. Bei dieser Anordnung sind also die den beiden Steuereilgängen 7 zugeführten Drücke der Druck Psrund der Druck Pi, so daß die Steuerdruckdifferenz APc den Wert Psr— P\ hat und das Verhältnis APdPi dieser Steuerdruckdifferenz zu dem zweiten, niedrigeren Eingangsdrjck Pi den Wert Pst/P\ — I annimmt; in anderen Worten wird der Steuerdruck APc unter Umkehrung seiner Rchtung zu Null, wenn das Venturi-Abgriffdruckverhältnii PsHPi an dem Punkt flb, B\ bzw. B2 der Kurven Ac A\ bzw. A2 in Fig. 5 durch 1 geht. Diese Verwendung eines Vorspannungsbereichs symmetrisch zu der Vorspannung Null, macht es möglich, die maximale Änderung des Tastverhältnisses des rechteckigen Ausgangssignals der Vorrichtung dadurch zu erhalten, daß die positiv
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übersteigt, während es negativ wird, wenn das Verhältnis der Eingangsdrücke kleiner als dieser Wert ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird diese Möglichkeit angewendet, wenn die Ausgangsdruckdifferenz dem zweiten Paar von Eingangsöffnungen 7 des bistabilen Schalters 5 von F i g. 1 in der Weise zugeführt werden soll, wie zuvor unter Bezugnahme auf F i g. 2 beschrieben worden ist.
Fig.6 zeigt einen Rechtecksignalgenerator, bei dem die an Hand von Fig.3 beschriebene Anordnung mit der Vorrichtung von F i g. 1 so kombiniert ist, daß dieser die .'orspannungsdruckdifferenz an den zweiten Eingangsöffnungen 7 zugeführt wird. Dieser Rechtecksignalgenerator stellt eine fluidische Vorrichtung dar, die ein zeitmoduliertes Signal liefern kann, das direkt von dem Verhältnis von zwei Eingangsdrücken abhängt. Diese Vorrichtung ist vorzugsweise als integriertes fluidisches System konstruiert, d. h. als ein fluidisches System, das in einem einstückigen Materialblock gebildet ist; für bestimmte Zwecke kann es jedoch günstig sein, zwei integrierte Systeme zu verwenden, von denen das eine der Vorrichtung von F i g. 1 und das andere der Vorrichtung von F i g. 3 entspricht, und diese nach Art von Bausteinen, beispielsweise in Modulform zu verbinden. In F i g. 6 sind die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 und in Fig. 3 zur Bezeichnung entsprechender Teile verwendet, und das einzige zusätzliche Bezugszeichen 13 dient zur Bezeichnung der
a
Gesamtdruck\erhältnis P2/P\ gegenüber dem Druckverhältnis dts Arbeitspunkts zunimmt, während die positiv gerichteten Impulse gegenüber der Gleichheit mit den negativ gerichteten Impulsen verkürzt werden, wenn das Verhältnis P2/P1 in der entgegengesetzten Richtung von dem Wert des Arbeitspunkts abweicht.
Es können natürlich verschiedene Merkmale der beschriebenen Ausführungsform abgeändert werden. Beispielsweise kann durch Abänderung einiger Einzelheiten der Anordnung in einer dem Fachmann offensichtlichen Weise erreicht werden, daß ein vergrößertes Tastverhältnis einer Abnahmt: des Gesamtdruckverhältnisses entspricht, und umgekehrt, falls dies bevorzugt wird. In allen Fällen ist es erwünscht, das System so auszulegen, daß es möglichst vollständig von dem Tastverhältnis einer vollen negativen Modulation bis zu dem Tastverhältnis einer vollen positiven Modulation über den Betriebsbereich des Druckverhältnisfühlers arbeitet. Wie in Verbindung mit Fig.4 erwähnt worden ist, kann die Umwandlung der zeitmodulierten Ausgangsimpulse in ein echtes Maß für das Druckverhältnis, falls erwünscht automatisch erfolgen, wobei es im Augenblick günstig ericheint, zu diesem Zweck ein elektronisches Zwischenglied zu verwenden, doch könnte, falls bevorzugt, auch ein fluidisches System oder ein mechanisches Zwischenglied in einer dem Fachmann offensichtlichen Weise gewählt werden.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:
1. Fluklischer Rechtecksignalgenerator mit Pulsdauermodulation, mit einem rein fluidisch gesteuerten Oszillator, dessen Ausgangssignal als Steuersignal einem Modulator mit eimern bistabilen fluidischen Schalter, der zwei Paare von Steuereingängen aufweist, zugeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator (4) eine Einrichtung zur Erzeugung eines im wesentlichen dreiecksförmigen periodischen Steuersignals enthält, das an ein Paar von Steuereingängen (6) des bistabilen Schalters (5) des Modulators angelegt ist, und daß an das zweite Paar von Steuereingängen (7) des bistabilen Schalters (5) ein Pulsdauer-Steuerdrucksignal anlegbar ist
2. Fluklischer Rechtecksignalgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Oszillator (4) einen bistabilen fluidischen Schalter mit einem Leistungseingang (Ua) und zwei Ausgangszweigen (lli. Mc) aufweist die jeweils über eine Venturieinrichtung <*) an eine Kapazitätskammer (9) angeschlossen sind, und daß die Venturieinrichtungen (8) an ihren Einschnürungen Abgriffe {8a) aufweisen, die jeweils mit einem Steuereingang (114 He,1 des bistabilen Schalters des Oszillators (4) verbunden sind.
3. Fluidischer Rechtecksignalgenerator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgriffe (8a) der Venlurieinrichtungen (8) ferner mit jeweils einem Steuereingang (6) des bistabilen Schalters (5) des Modubtors verbunden sind und das dreiecksförmige Steuersignal liefern.
4. Fluidischer HechtecKsignalgenerator nach einem der vorstehendem Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Erzeugung des Pulsdauer-Steuerdrucksignals vorgesehen ist, die zwischen ein erstes Druckpotential (Pi) und ein zweiten Druckpotential (P\) geschaltet ist und in Reihe miteinander eine Drosseleinrichtung (1) und eine Venturieinrichtung (2) enthält, die an ihrer Einschnürung mit einem Abgriff (3) versehen ist, der mit einem Steuereingang (7) des bistabilen Schalters (5) des Modulators verbunden ist, daß der andere Steuereingang (7) desselben Paares von Steuereingängen dieses bistabilen Schalters (S) an das zweite Druckpotential (Pi) angelegt ist und daß eine Seite der Venturieinrichtung (2) über die Drosselsinrichtung (1) an das erste Druckpotential (P2) und die zweite Seite derselben an das zweite Druckpotential (P\) angelegt ist.
5. Fluidischer Rechtecksignalgenerator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaßquerschnitt der Drosseleinrichtung (2) variabel ist.
6. Fluidischer Rechtecksignalgenerator nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der bistabile Schalter (5) des Modulators eine Entlüftungseinrichtung aufweist, die mit dem zweiten Druckpotential (Pi) verbunden ist.
7. Fluidischer Rechtecksignalgenerator nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungseingang des bistabilen Schalters (5) des Modulators mit dem ersten Druckpotential (P2) verbunden ist.
8. Fluidischer Rechtecksignalgenerator nach einem der Ansprüche 4 —7, dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungseingang (Wa) des bistabilen Schalters des Oszillators (4) mit dem ersten Druckpotential (Pi) verbunden ist
9. Fluidischer Rechtecksignalgenerator nach einem der Ansprüche 4—8, dadurch gekennzeichnet, daß der bistabile Schalter des Oszillators (4) eine Entlüftungseinrichtung enthält, die mit dem zweiten Druckpotential (Pi) verbunden ist
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Applications Claiming Priority (1)

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GB2658970 1970-06-02

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Publication Number Publication Date
DE2127335A1 DE2127335A1 (de) 1971-12-16
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201711950D0 (en) * 2017-07-25 2017-09-06 Rolls Royce Plc Fluidic device

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1350744A (fr) * 1962-12-11 1964-01-31 Electro Chimie Soc D Oscillateurs à fluides
US3228410A (en) * 1963-09-30 1966-01-11 Raymond W Warren Fluid pulse width modulation
US3410290A (en) * 1965-10-23 1968-11-12 Sperry Rand Corp Fluid clock pulse generator
AT274507B (de) * 1967-10-13 1969-09-25 Hoerbiger Ventilwerke Ag Impulswandler für pneumatische Steuerungssysteme

Also Published As

Publication number Publication date
DE2127335A1 (de) 1971-12-16
US3722521A (en) 1973-03-27
DE2127335B2 (de) 1980-09-25
FR2095719A5 (de) 1972-02-11
GB1343404A (en) 1974-01-10

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