DE2653336A1 - Verfahren und vorrichtung zum messen von druecken - Google Patents

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Messen von Drücken

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Gasturbinentriebwerke und insbesondere auf eine Methode zum genauen Erfassen des Gebläseauslaß-Gesamtdrucks in einem Gebläsekanal, in dem Auslaßführungsflügel angeordnet sind.

Bei der Steuerung von Turbomaschinen, wobei gewisse Betriebsparameter erfaßt und Änderungen zum Herbeiführen einer erwünschten Arbeitsweise durchgeführt werden, ist es vielfach erforderlich, den Druck des Hauptstroms an einer Position hinter einem Hindernis im Hauptstrom zu erfassen, beispielsweise hinter Statorgliedern im Turbinenbereich oder hinter Auslaßführungsflügeln im Gebläsekanalbereich. Dies trifft zu, da das Strömungsfeld stromaufwärts von dem Hindernis zum Zwecke einer Erfassung von Betriebsbedingungen zu kompliziert sein kann. Beim Erfassen des Gesamtarucks ist es wichtig, eine einwandfreie Druckmessung des Hauptstroms durchzuführen, die frei von dem Einfluß von Nachströmungen bzw. Sogerscheinungen oder von Grenzschichten ist. Eine verträgliche Bestimmung dieses Drucks mit herkömmlichen Fühlern ist schwierig, da die örtlichen Niederdruckbereiche (Nachströmungen bzw. Sogbereiche oder Grenzschichten) mit den Betriebsbedingungen

709835/05S3

wandern. Außerdem, können Herstellungstoleranzen ebenfalls Veränderungen der Nachströmungs- bzw. Sogstellen begründen. Es ist deshalb schwierig, wenn nicht sogar unmöglich, die genaue Stelle vorherzusagen, wo ein Fühler bzw. Sensor am besten innerhalb des Hauptstroms anzuordnen ist, um den Einfluß der Strömungsstörung zu vermeiden bzw. zu reduzieren.

Im einzelnen besteht eine Methode zum Beibehalten der Gebläsearbeitskurve eines Turbogebläsetriebwerks darin, die Auslaß- bzw. Schubdüse derart zu regulieren, daß ein konstanter Wert bezüglich der Differenz zwischen dem Geblaseauslaßgesamtdruck (P. ) minus dem statischen Gebläseauslaßdruck (P ) geteilt durch den statischen Gebläseauslaßdruck (P ) bzw. ein konstanter Wert A P/P beibehalten wird. Da der Geblaseauslaßgesamtdruck P, notwendigerweise an einer Stelle hinter dem. Auslaßführungsflügel im Gebläsekanal erfaßt wird, neigen die von dem Auslaßführungsflügel erzeugten Nachströmungs- bzw. Sogerscheinungen zum Begründen eines niedrigen, nicht repräsentativen P, Wertes mit dem Ergebnis, daß die Düsenöffnung den Gebläseauslaßdruck unter den erwünschten Pegel absenkt. Dieser induzierte Fehler wird deutlicher bei höheren Drehzahlen, wenn die Nachströmung bzw. der Sog stärker wird. Wegen kleiner baulicher Unterschiede zwischen verschiedenen Triebwerken ändert sich die Lage dieser Druckfehler in bezug auf die Fühler von Triebwerk zu Triebwerk. Da sich ferner die Charakteristik der Strömung um die Auslaßführungsflügel mit den Arbeitsbedingungen des Triebwerks ändert, ist die erwünschte Lage der Fühler in bezug auf die Auslaßführungsflügel auch von den Betriebsbedingungen des Triebwerks abhängig. Deshalb kann eine passende Positionierung der P. Fühler zum Erfassen des Drucks hinter dem einen niedrigeren Druck aufweisenden Abströmungsbereich des Auslaßführungsflügels nicht mit Sicherheit durchgeführt werden.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, die Gebläsearbeitskurve eines Turbogebläsetriebwerks genau beizubehalten. Es soll ein Mittel zum genauen Erfassen des Gebläseauslaß-Gesamtdrucks in einem Gebläsekanal mit einer Vielzahl von Auslaßfüluungsflügein geschaffen werden. Beim Messen des Gebläseauslaß-Gesamtdrucks in einem Turbogebläsetriebwerk sollen keine Fehler auftreten, die in dem Kanal durch die Nachströmung bzw. den Sc.j von Auslaßführungsflügeln begründet werden.

709835/0583

Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird immer dort, wo
normalerweise ein einzelner Fühler in dem Gebläsekanal zum Erfassen des Gebläseauslaß-Gesamtdrucks angeordnet wird, erfindungsgemäß ein Paar von unter Omfangsabstand angeordneten Fühlerrohren
an dieser Stelle eingesetzt, um den Druck an jeder der Fühlerrohrpositionen getrennt zu überprüfen. Der relative Abstand der Fühlerrohre ist ein Bruchteil des Abstandes der Auslaßführungsflügel (halber Abstand oder weniger), so daß dann, wenn eines der Fühlerrohre im Bereich der Nachströmung bzw. des Soges des Auslaßführungsflügels liegt und somit zu einem fehlerhaften Wert führt,
sich das andere Fühlerrohr außerhalb des Niederdruckbereichs befindet, wodurch ein repräsentativer Druck des Hauptstroms erfaßt
wird. Die Ausgangsgrößen beider Fühlerrohre werden einem aerodynamisch betätigten Vergleichsventil zugeführt, das automatisch
den höheren Druck von dem Rohr außerhalb des Turbulenzbereichs
für eine Ausnutzung bzw. Auswertung in der Steuerungsfunktion
auswählt.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind
die Vergleichsmittel ein Ventil mit zwei Einlaßöffnungen zum Empfangen des für den Strom von den entsprechenden Fühlerrohren bezeichnenden Drucks und mit einer Auslaßöffnung, die die für Steuerungszwecke benutzte erwünschte Druckanzeige bzw. -angabe bildet. Ein Kolben innerhalb des Ventils befindet sich in Strömungsverbindung mit dem Strom von jedem der Fühlerrohre, so daß der Kolben
axial in Richtung zu und bis zu einem Anschlag mit der Einlaßöffnung bewegt wird, die den niedrigeren Druck hat, um hierdurch
diese Einlaßöffnung abzuschließen und es dem Strom von der Einlaßöffnung mit dem höheren Druck zu ermöglichen, für eine Verwendung bzw. Ausnutzung bei aer Steuerung zu dem Verteiler zu fließen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist
der Durchmesser des Kolbens des Vergleichsventils etwas kleiner
als derjenige des Zylinders, in dem sich der Kolben befindet, so
daß der gewichtsleichte Kolben oder eine entsprechende Scheibe
aerodynamisch durch den Luftstrom zur Niederdruckseite des Zylinders bewegt wird, wodurch sich ein höchst empfindlich ansprechendes Ventil ergibt. Da der höhere Druck der beiden von dem Doppelrohrfühler erfaßten Drücke automatisch ausgewählt wird, ergibt

709835/0583

sich eine genaue Druckerfassung des Hauptstromdrucks trotz einer örtlichen Druckturbulenz, die durch die Anwesenheit von stromaufwärts gelegenen Auslaßführungsflügeln erzeugt werden kann.

Die Erfindung wird nachfolgend an zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung abgewandelt werden können. Es zeigen: Figur 1 - in einer schematischen Darstellung ein Turbogebläsetriebwerk mit einer Druckerfassungssteuerungsvorrichtung, Figur 2 - in einer Teilansicht die relative Lage der Druckerfassungsglieder in bezug auf die Auslaßführungsflügel, Figur 3 - in einer Axialschnittansicht längs der Linie 3—3 aus Figur 2 den Gebläsekanalteil des Triebwerks, Figur 4 - in einer Teilschnittdarstellung die Lage der eingebauten

Fühlerrohre in bezug auf die Auslaßführungsflügel, Figur 5 - in einer Teilschnittansicht den Ventilabschnitt nach der vorliegenden Erfindung,

Figur 6 - einen Teilschnitt längs der Linie 6-6 aus Figur 5 und Figur 7 - eine andere Ausfuhrungsform des Ventilabschnitts nach der vorliegenden Erfindung.

In Figur 2 ist ein Turbogebläsetriebwerk 1o mit einem Gebläserotor 11 und einem Kerntrieb^werkrotor 12 dargestellt. Der Gebläserotor 11 enthält eine Vielzahl von Gebläseschaufeln 13 sowie 1-4, die für eine Rotation an einer Scheibe bzw. einem Läufer 16 befestigt sind, in einer Niederdruck- oder Gebläseturbine 17, welche den Gebläseläufer 16 in bekannter Weise antreibt. Der Kerntriebwerksrotor 12 enthält,einen Kompressor 18 und eine Leistungsoäer Hochdruckturbine 19, die den Kompressor 18 antreibt. Das Kerntriebwerk enthält ferner einen Brenner 21, der einen Treibstoff mit dem Luftstrom kombiniert bzw. mischt und die Mischung zündet, um thermische Energie in das System einzuführen.

Im Betrieb gelangt Luft durch einen Lufteinlaß 22, der mittels einer geeigneten sowie den Gebläserotor 11 umgebenden Verkleidung oder eines entsprechenden Rumpfes 23 gebildet wird, in das Gasturbinentriebwerk 1o. Die in den Einlaß 22 eintretende Luft wird infolge einer Rotation der Gebläseschaufeln 13 sowie 14 komprimiert bzw. verdichtet und danach zwischen einem ringförmigen

709835/0583

Durchgang 24, der von der Verkleidung 23 sowie einem Triebwerksgehäuse 26 begrenzt wird, und einem Kerntriebwerk-Durchgang 27 aufgeteilt bzw. aufgespalten, dessen äußere Grenze von dem Triebwerksgehäuse 26 gebildet wird. Die in den Kerntriebwerksdurchgang 27 eintretende, unter Druck gesetzte Luft wird mittels eines Kompressors 18 weiter verdichtet und danach in Verbindung mit dem Treibstoff vom Brenner 21 gezündet, um hierdurch hochenergetische Verbrennungsgase zu bilden. Dieser höchst energiereiche Gasstrom strömt dann durch die Hochdruckturbine 19, um den Kompressor 18 anzutreiben, und danach durch die Gebläseturbine 17 zum Antreiben des Gebläserotorläufers 16. Das Gas wird anschließend durch die Hauptdüse 28 nach außen geleitet, um dem Triebwerk in bekannter Weise Vorschubkräfte zu- erteilen. Ein zusätzlicher Vorschub ergibt sich durch das Ausstoßen von unter Druck gesetzter Luft aus dem ringförmigen Durchgang bzw. Ringkanal 24, und diese Luft kann entweder getrennt vom Kerngasstrom aus der Düse 28 ausgestoßen oder mit dem Kerngasstrom vor dem Ablassen in bekannter Weise gemischt werden. Ein Nachbrenner (nicht dargestellt) kann stromabwärts von der Mischvorrichtung für das Einspritzen von Treibstoff in den gemischten Gasstrom mit einer nachfolgenden Zündung eingebaut werden, um eine verstärkende Vorschubkraft zu erzeugen, wenn das Verbrennungsgas aus der Düse 28 ausgestoßen wird.

Es ist festzustellen, daß beim Einbauen eines Mischers zum Vermischen des Gebläsestroms mit demjenigen der Kerntriebwerkablaßgase in das Triebwerk nur eine einzige Düse 28 für das Ablassen des kombinierten Gasstroms erforderlich ist. Im allgemeinen ist eine Vielzahl von Betätigungsorganen 29 zum selektiven Verändern der Auslaßöffnungsfläche 31 der Düse 28 vorgesehen, um die Gebläsearbeitslinie des Turbogebläsetriebwerks in bekannter Weise zu steuern. Wenn beispielsweise die Düsenöffnung 31 eine Minimumflächenposition einnimmt und die Arbeitsbedingungen des Triebwerks dergestalt sind, daß die Abgase von dem Mischer dazu neigen, in dem Kanal bzw. Durchgang 24 einen Rückdruck zu erzeugen, besteht die Tendenz, daß der widrige bzw. unnormale Druckgradient zu einem Abdrosseln des Gebläses führt. Eine Auslaß- bzw. Schubdüsensteuerung 32 überwacht jedoch die Arbeitsbedingungen des Triebwerks und veranlaßt die Betätigungsorgane 29 zum öffnen der Schub-

709835/0B83

düse 28 und zum Bilden einer größeren laßfläche 31, um den Rückdruck im Kanal 24 zu entlasten bzw. abzubauen und hierdurch die erwünschte Gebläsearbeitskurve beizubehalten.

Es wurde festgestellt, daß diese Gebläsearbeitskurve gesteuert werden kann, indem, die primäre Auslaß- bzw. Schubdüse so reguliert wird, daß ein konstanter Wert bezüglich der Differenz zwischen dem Geblaseablaßgesamtdruck (P, ) sowie dem statischen Gebläseablaßdruck (P ) geteilt durch den statischen Gebläseablaßdruck (P ) bzw. ein konstanter Wert Δ P/P aufrechterhalten wird, der in einem eindeutigen Zusammenhang mit der Gebläsekanal-Machzahl steht. Die zwei Betriebsparameter P₊. und P_o werden mittels entsprechender Sensoren bzw. Fühler 33 und 34 erfaßt, die sich durch die Verkleidung 23 und in den Gebläseablaßgasstrom (Figuren 1 und 2) erstrecken. Tatsächlich ist eine Vielzahl von Sensoren 33 und 34 am Umfang der Triebwerksverkleidung um diese verteilt, wobei die Ausgänge einer jeden der zwei Fühlerarten zu einer entsprechenden Sammelleitung führen, die die um den Umfang des Triebwerks erfaßten Werte mittelt. Aus Einfachheitsgründen sind jedoch die Sensoren 3 3 und 34 aus den Figuren 1 und 2 als einzelne Fühler dargestellt, dexcn entsprechende Ausgänge über Leitungen 35 und 35' zu einem Rechner 36 der Schubdüsensteuerung 32 geführt sind. Der Rechner 36 berechnet automatisch das vorhandene Δ P/P Verhältnis, vergleicht dieses mit dem erwünschten Wert des Δ P/P Verhältnisses und leitet ein Ausgangssignal über eine Leitung 37 zum Drehmomentenerzeuger 38, der seinerseits eine hydraulische Pumpe 39 für ein selektives Betreiben der Betätigungsorgane 29 antreibt. Auf diese Weise sorgt die Ausgangsgröße des Rechners dafür, daß ein konstanter Δ.Ρ/Ρ Wert für einen gegebenen Satz von Flugbedingungen aufrechterhalten, bleibt. Wenn unter variablen Flugbedingungen gearbeitet wird, kann das erwünschte Δ p/p Verhältnis unterschiedlich sein, und die Veränderung wird durch einen vorgeschriebenen Plan bzw. ein Programm bestimmt, um den Betrieb des Triebwerks während dieser Flugbedingungen zu optimieren. Bei jeder Flugbedingung ist jedoch das erwünschte Δ p/p verhältnis ein eindeutiger Wert, der von der Schubdüsensteuerung aufrechterhalten werden muß.

709835/0583

In Figur 2 sind die genauen axialen Positionen der Sensoren 33 und 34 in bezug auf die Auslaßführungsflügel 41 dargestellt, die sich radial durch den Hauptluftkanal erstrecken, um den Auslaßluftstrom vom. Gebläse gerade auszurichten. Es ist ersichtlich, daß der Sensor 33 für den statischen Druck ein unmittelbar stromabwärts von dem Auslaßführungsflügel 41 und nahe der Kanalwandung bzw. der Verkleidung 23 angeordnetes Fühlerrohr 42 aufweist. Der Sensor für den Gesamtdruck ist andererseits mit einem sich radial erstrekkenden Rohr 43 verbunden, das zu einem Fühlerrohr 44 führt, welches sich an einer radial einwärts gelegenen Stelle befindet und mit seinem offenen Ende zum Hauptstrom weist. Wie es zuvor erwähnt wurde, ist in Wirklichkeit eine Vielzahl solcher Fühlerrohre um den Umfang des Triebwerks verteilt angeordnet, um zusammenfassend den Mittelwert des Gesamtdrucks (P. ) in dem Hauptstromkanal zu erzielen. Figur 3 zeigt eine bestimmte Anordnung der über den Umfang verteilten Fühlerrohre, wobei jeder der Sensoren einen Winkelabstand von etwa 6o von den an beiden Seiten angrenzenden Sensoren hat. Die Anzahl und relative Lage der Sensoren können natürlich in Anpassung an bestimmte Konstruktionserfordernisse verändert werden. Es ist ersichtlich, daß bei dem vorliegenden Aufbau die Vielzahl von Gebläserahmenversteifungen bzw. -Verstrebungen 46 zum Anordnen und Unterbringen der Fühlervorrichtung ausgenutzt wird, wobei jede der Verstrebungen bzw. Versteifungen 46 ein sich radial erstreckendes Rohr 43 und ein daran befestigtes Paar von Fühlerrohren 44a sowie 44b entsprechend der vorliegenden Erfindung enthält. Es ist auch ersichtlich, daß die Anzahl der Auslaßführungsflügel 41 im Vergleich zur Anzahl der Verstrebungen 46 und der zugeordneten Fühlerrohrpaare 44 recht groß ist. Wenn nicht die Anzahl der Verstrebungen 46 gleichmäßig auf die Gesamtzahl der Auslaßführungsflügel 41 verteilbar ist, ist die relative Umfangslage einer jeden der Verstrebungen in bezug auf ihren angrenzenden stromaufwärts gelegenen Auslaßführungsflügel 41 anders als bei den übrigen Gliedern. Wenn ferner die Gesamtzahl der Verstrebungen 46 gleichmäßig auf die Gesamtzahl der Auslaßführungsflügel 41 verteilbar ist, werden die relativen Positionen der Verstrebungen in bezug auf ihren angrenzenden Auslaßführungsflügel 41 höchstwahrscheinlich wegen mechanischer Toleranzen variie-

709835/0583

ren bzw. unterschiedlich sein. Bei der herkömmlichen Fühlerrohranordnung, bei der sich ein einzelnes Fühlerrohr 44 an jeder der Verstrebungen 46 befindet, kann es somit vorkommen, daß ein Teil der Fühlerrohre 44 an einer erwünschten Umfangsposition angeordnet ist, an der die Fühlerrohre nicht von der Nachströmung (wake) des angrenzenden AuslaßführungsflugeIs 41 beeinflußt werden, während ein anderer Teil der Fühlerrohre so angeordnet ist, daß er von der Nachströmung der angrenzenden Auslaßführungsflügel 41 beeinflußt wird. Wegen des komplizierten und unvorhersagbaren Gebläseauslaß-Strömungsfeldes sind die besonders wünschenswerten Positionen schwer vorherzusagen. Wenn von der gesamten Anzahl der Sensoren ein Mittelwert genommen wird, um einen mittleren Gesamtdruck P. zu erzielen, wird ein Fehler in dem Maße eingeführt, wie tatsächlich Sensoren in der Nachströmung der bzw. hinter den Auslaßführ ungs fluge In angeordnet sind.

In den Figuren 2 und 4 ist das Paar der Fühlerrohre 44a und 44b in der innerhalb der Verstrebung 46 eingebauten Position an einer Stelle stromabwärts von dem Auslaßführungsflügel 41 dargestellt. Wenn angenommen wird, daß die angrenzenden Auslaßfüh-

. Steigung)/

en i

rungsflügel 41 einen gegenseitigen Umfangsabstand Λ/Γhaben, ergibt sich hinter jedem der Auslaßführungsflügel 41 ein Bereich,

lWirbelschleppe
in dem eine*! bzw. ein Sog erzeugt wird und wo sich

eine fehlerhafte Fühlerfunktion ergibt, wenn der Sensor 47 in diesem Bereich angeordnet ist. Die Breite des Nachströmungs- bzw. Sogbereiches hängt natürlich von den Betriebsbedingungen des Triebwerks ab. Zwischen jedem Paar von Auslaßführungsflügeln 41 ergibt sich ferner ein freier Strömungsbereich, wo die Luft relativ ungestört sowie von den Auslaßführungsflügeln geleitet strömen kann und wo eine Fühlerfunktion des wahren Gesamtdrucks P. erzielt wird. Es sei angenommen, daß die erwünschte Verlagerung des Fühlers bzw. Sensors in bezug auf seinen angrenzenden Auslaßführungsflügel nicht immer durchgeführt werden kann und daß sich der Nachströmungs- bzw. Sogpfad hinter einem Auslaßführungsflügel bei verschiedenen Betriebsbedingungen nicht immer vorhersagen läßt. Für diesen Fall wird nach der vorliegenden Erfindung ein Paar von Fühlerrohren 44a und 44b vorgesehen, so daß dann, wenn ein Rohr in der Nachströmung bzw. im Sog eines Auslaßführungsflü-

7 09835/05S3

gels angeordnet ist, dieses nicht für das andere Rohr zutrifft, welches somit für ein genaues Erfassen des Gesamtdrucks (P.) an dieser Umfangsposition im Kanal sorgt.

Der Abstand D zwischen den Fühlerrohren 44a und 44b wird vorzugsweise in Anpassung an einen bestimmten Anwendungsplan ausgewählt. Da die Breite der Auslaßführungsflügel-Nachströmung bzw. des Sogs beträchtlich mit den jeweiligen Konstruktionskonfigurationen schwankt, ist diese Dimension die wichtigste Größe bezüglich des relativen Abstands bzw. der Verteilung der Fühlerrohre 44a und 44 b. Es ist festzustellen, daß der Abstand zwischen den Fühlerrohren 44a und 44b größer als die vorherbestimmte Breite der Auslaßführungsflügel-Nachströmung sein sollte, um sicherzustellen, daß zumindest eines der Fühlerrohre 44a oder 44b ständig außerhalb dieses Nachströmungs- bzw. Sogbereiches angeordnet ist. Wenn sich eines der Fühlerrohre 44a oder 44b in dem Nachströmungsbzw. Sogbereich befindet, sind der Druck und der sich hieraus ergebende Fluidstrom in diesem Rohr kleiner als in dem anderen Rohr. Der Druck des Rohrs außerhalb des Nachströmungsbereiches kann deshalb von demjenigen im Nachströmungsbereich unterschieden werden, indem die Drücke in den zwei Rohren verglichen werden, wobei für die Auswertung dasjenige mit dem höheren Druck ausgewählt wird. Dieses erfolgt mittels eines Vergleichsventils 47, das den Fluidstrom von beiden Fühlerrohren 44a sowie 44b empfängt und das Rohr mit dem höheren Druck auswählt, um einen Auslaß bzw. eine Strömungsverbindung über ein Auslaßrohr 43 zum Sensor 34 herzustellen. Einzelheiten des Vergleichsventils 47 sind leichter aus den Figuren 5 und 6 ersichtlich.

Das Vergleichsventil 47 hat einen Zylinder 49, der an seinen entgegengesetzten Enden mit den entsprechenden Fühlerrohren 44a sowie 44b verbunden ist und an einem dazwischen befindlichen Punkt eine strömungsmäßige Verbindung mit einem Auslaßrohr 43 herstellt. Die Enden 51 sowie 52 der Fühlerrohre 44a sowie 44b haben einen gegenseitigen Abstand, um zusammen mit dem umgebenden Zylinder 49 einen Hohlraum 53 zu begrenzen, der strömungsmäßig mit jedem der Fühlerrohre 44a sowie 44b wie auch mit dem Auslaßrohr 43 in Verbindung steht. In dem Hohlraum 53 ist ein gewichtsleichtes Kolben- oder Scheibenglied 54 angeordnet, das sich in dem Hohl-

709835/0583

raum hin- und herbewegen kann, um gegen eines der Enden 51 oder 52 zu stoßen und den Fluidstrom von dem jeweils abgedichteten Fühlerrohr zu unterbrechen. Es ist darauf hinzuweisen, daß der Kolben eine Vielzahl von Formen annehmen und beispielsweise eine Kugel oder ein Zylinder sein kann. Die Scheibe 54 ist von einem Anguß bzw. Vorsprung 56 umgeben, der sich als Teil des Zylinders 49 radial einwärts erstreckt, um die Scheibe 54 zu umschließen und hierdurch ein Führungsmittel für eine Querbewegung in dem Hohlraum 53 zu bilden. Der Anguß bzw. Vorsprung 56 hat eine Vielzahl von darin ausgebildeten Auskerbungen bzw. Aussparungen 57, um zwischen der Scheibe 54 und dem Zylinder 49 aerodynamische Schlitze 58 zu bilden. In den Fühlerrohren 44a und 44b ausgebildete Ausschnitte 59 und 61 sind strömungsmäßig mit dem Hohlraum 53 und den Schlitzen 58 verbunden, um eine noch größere Bewegungsfreiheit für unter Druck gesetzte bzw. Druckluft zu bilden, die sich in dem Hohlraum 53 befinden kann.

Im Betrieb sex angenommen, daß eines der Fühlerrohre 44a oder 44b in der Nachströmung bzw. im Sog der Auslaßführungs- . flügel 41 angeordnet und somit sein erfaßter Druck (Fluidstrom) kleiner als derjenige im anderen Fühlerronr sind. Wenn diese Fluidströme an dem Vergleichsventil 47 ankommen, gelangt der unter einem höheren Druck stehende Strom von einem der zwei Fühlerrohre um die Scheibe 54, um sie zur Seite mit dem niedrigeren Druck sowie bis zu einem Anschlag mit dem Ende derselben zu bewegen und ihren Fluidstrom zu unterbrechen. Der unter höherem Druck stehende Strom gelangt dann durch den Hohlraum 53 und in das Auslaßrohr 43, durch das es in der zuvor erwähnten Weise zugeführt wird. Während der Zeit, in der sich die Scheibe 54 zur Niederdruckseite bewegt, wird der Hochdruckluftstrom durch die Schlitze 58 und um die Scheibe 54 geleitet, um für diese einen aerodynamischen Anhub bzw. Auftrieb zu bilden. Dieses Merkmal führt in Verbindung mit der Verwendung einer gewichtsleichten Scheibe 54 zu einem höchst empfindlich ansprechenden Ventil zum Unterscheiden der Drücke der Fühlerrohre 44a und 44b. Von der durch den Differenzdruck erzeugten Kraft wird das Ventil unter Anlage an der Niederdrucköffnung gehalten.

709835/0583

-κ -

Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in Figur 7 dargestellt. Hierbei treten die Fühlerrohre 44a sowie 44b an derselben Seite in den Zylinder 49 in entsprechende Kammern 62 und 63 ein, die an beiden Seiten des Hohlraums 53 angeordnet sind. Nachdem sich die Scheibe 54 zum Absperren des Stroms von einer der Kammern bewegt hat, erfolgt das Ablassen bzw. Abströmen durch das einzige Auslaßrohr 43.

Ansprüche

709835/0583

Leerseite

Claims (1)

1. Ansprüche

   1. Druckerfassungsfühler zum Anordnen innerhalb einer Fluidströmungskammer stromabwärts von einer Vielzahl von unter Abstand angeordneten bzw. verteilten Hindernissen und für eine Fluidstromzuführung zu einem druckempfindlichen Glied-zum Erzielen einer Druckanzeige/ gekennzeichnet durch ein Paar von Fühlerrohren (44a, 44b) mit offenen Enden, die an bestimmten Positionen unter gegenseitigem Abstand in einer Fluidkammer für eine Fluidstromableitung anzuordnen sind, und durch Vergleichsmittel (47)? die mit den anderen Enden der Rohre (44a, 44b) verbunden und dazu geeignet sind, nur den Fluidstrom von dem Rohr mit dem höheren Druck abzuleiten, wenn zwischen den bestimmten Positionen ein Druckunterschied vorliegt.

   2. Druckerfassungsfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsmittel (47) ein Fluidventil aufweisen, dessen Kolben (54) den Fluidstrom von dem Rohr (44a, 44b) mit dem niedrigeren Druck abblockt»

   3ο Druckerfassungsfühler nach Anspruch 1? dadurch gekennzeichnet«, daß die anderen Rohrenden in entgegengesetzte Enden eines einen Kolben (54) enthaltenden Zylinders (49) münden»

   4. Druckerfassungsfühler nach Anspruch 3? dadurch gekennzeichnet? daß die Vergleichsmittel (47) eine Kammer (53) aufweisen? die strömungsmäßig mit einem Druckerfassungsglied (34) in Verbindung steht,, die ferner an ihren entgegengesetzten Enden strömungsmäßig mit den anderen. Enden der Fühlerrohre (44a? 44b) verbunden ist und die einen Kolben (54) enthält? der in der Kammer (53) für ein Anschlagen an eine ihrer Endwandungen beweglich angeordnet ist? um den Fluidstrompfad von dem Rohr (44a, 44b) mit dem niedrigeren Druck abzublocken=

   5= Druckerfassungsfühler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet? daß die Kammer (53) ferner die Kammerandwandungen verbindende Seitenwandungen aufweist? welche einen querverlaufenden Quer-

   . 7G9835/0583

   schnittsbereich. begrenzen, der etwas größer als derjenige des Kolbens {54) ist, um einen Strömungspfad zwischen dem Kolben (54) und den Seitenwandungen zu bilden.

   6. Druckerfassungsfühler nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Führungsflächen für den Kolben (54) zum Beibehalten seiner Querposition in bezug auf die Seitenwandungen.

   7. Druckerfassungsfühler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (53) zylinderförmig ist und der Kolben (54) eine Scheibe aufweist.

   8. Ventil mit einem Zylinder, einem Paar von Einlaßöffnungen, einer Äuslaßöffnung und einem Kolben, der sich in dem Zylinder bewegt, um die Einlaßöffnungen wahlweise zu öffnen und zu schließen, gekennzeichnet durch einen Zylinder (49) mit Endwandungen und Seitenwasidungen, die eine Druckkammer (53) begrenzen, durch eine mit der Kammer (53) strömungsmäßig in Verbindung stehende Ausiaßöffnung (43) , durch Einlaßöffnungen (44a, 44b), äie entgegengesetzt in den Endwandungen angeordnet sowie für auf sie ausgeübte unterschiedliche Fluiddrücke empfindlich sind, und durch einen in der Kammer (53) beweglich angeordneten Kolben (54) _r der sich axial und bis zum Anschlag bzw. bis zur Anlage an der Einlaßöffnung (44a, 44b) mit dem niedrigeren Druck bewegen kann, um hierdurch die Einlaßöffnung mit dem niedrigeren Druck abzuschließenο

   So Ventil nach, Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (54} einen Durchmesser hat? der etwas kleiner als der Innendurchmesser der ICaHE&er (53) ist»

   ο. Ventil nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen ringförmigen Hohlraum zwischen dem Kolben (54) und dem Zylinder (49)„ wobei dieser Hohlraum während der Bewegung des Kolbens (54) von einer Einlaßöffnung zur anderen einen Pluidströmungspfad um den Kolben (54) bildet»

   709835/0583

   -w-3

   11. Ventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben

   (54) eine relativ gewichtsleichte Scheibe aufweist.

   12. Ventil nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch Führungsnuten (58) zum Halten des Kolbens (54) auf der Achse des Zylinders (49).

   70983B/0SS3