DE2819656C2 - - Google Patents
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- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15C—FLUID-CIRCUIT ELEMENTS PREDOMINANTLY USED FOR COMPUTING OR CONTROL PURPOSES
- F15C1/00—Circuit elements having no moving parts
- F15C1/008—Other applications, e.g. for air conditioning, medical applications, other than in respirators, derricks for underwater separation of materials by coanda effect, weapons
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15C—FLUID-CIRCUIT ELEMENTS PREDOMINANTLY USED FOR COMPUTING OR CONTROL PURPOSES
- F15C7/00—Hybrid elements, i.e. circuit elements having features according to groups F15C1/00 and F15C3/00
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- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15D—FLUID DYNAMICS, i.e. METHODS OR MEANS FOR INFLUENCING THE FLOW OF GASES OR LIQUIDS
- F15D1/00—Influencing flow of fluids
- F15D1/08—Influencing flow of fluids of jets leaving an orifice
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- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15D—FLUID DYNAMICS, i.e. METHODS OR MEANS FOR INFLUENCING THE FLOW OF GASES OR LIQUIDS
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- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
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Description
Die Erfindung betrifft eine Ablenkvorrichtung für
einen Fluidstrom mit einer den Fluidstrom ein
schnürenden Düse, die auf der Abstromseite in einen
sich öffnenden, von Führungswänden begrenzten Aus
laßkanal übergeht, und einer Steuereinrichtung zur
Beeinflussung der Strömungsrichtung des Fluid
stroms.
Eine solche Ablenkvorrichtung ist bereits aus der
DE-PS 9 71 025 bekannt. Sie besteht aus einer Düse
zur Abgabe eines Hauptstrahles und einer Führungs
wand, die sich in einer von der Düse wegweisenden
Richtung nach außen öffnet. Ein zur Steuerung des
Hauptstromes vorgesehenes Ablenkhindernis wird in
der Nähe der engsten Stelle einer in Strömungs
richtung zunächst verengten und dann wieder er
weiterten Düse angeordnet und kann zum Ändern der
Stärke und/oder der Richtung des abgelenkten
Strahles beweglich ausgebildet werden.
Ein Nachteil dieser bekannten Ablenkvorrichtung be
steht darin, daß in dem einen Fall die Steuerein
richtung mit einem zusätzlichen Hilfsstrahl und im
anderen Fall mit einem im Austrittsbereich der Ab
lenkvorrichtung liegenden Ablenkhindernis arbeitet.
Wird das Ablenkhindernis in der Nähe der engsten
Stelle einer in Strömungsrichtung zunächst ver
engten und dann wieder erweiterten Düse angeordnet,
so ist das Ablenkhindernis dem stärksten Strömungs
druck ausgesetzt und muß entsprechend stabil und
haltbar konstruiert werden. Wird es dagegen im Aus
trittsbereich des Strömungsmediums angeordnet, so
gestaltet sich die Steuerung des Ablenkhinder
nisses entsprechend schwierig und ein Ablenken in
einem großen Ablenkbereich ist nicht möglich.
Nachfolgend soll anhand der Fig. 1 und 2 eine be
kannte Ablenkvorrichtung beschrieben werden.
Fig. 1 zeigt einen horizontalen Querschnitt durch
eine solche Ablenkvorrichtung, die eine Einlauf
düse 2, bestehend aus zwei parallelen Wänden 1 a und
1 b im Abstand von Ws aufweist, sowie zwei nach
außen divergierend gebogene Wände 7 und 8, die auf
der Abstromseite in Strömungsrichtung des Fluid
stroms (beispielsweise Luft) angeordnet sind.
Ferner sind zwei einander gegenüberliegende Steuer
kammern 3 und 4 auf der Abstromseite der Düse 2 und
auf der Aufstromseite der
auswärts divergierenden Wände 7 und 8 an den jeweiligen
Seiten eines zwischen den Wänden 1 a, 7 und 1 b, 8 gebil
deten Mediumkanals angeordnet. Die Steuerkammern 3
und 4 stehen mit der Umgebung (Atmosphäre) durch Steuer
öffnungen 5 und 6 in Verbindung, von denen jede wahlweise
geschlossen oder geöffnet werden kann, je nach Wunsch und
vorliegenden Erfordernissen.
Nimmt man an, daß die von den Steuerkammern 3 und 4 ent
fernte Öffnung der Einlaufdüse 2 mit einer nicht darge
stellten Mediumquelle, speziell Luftquelle, in Verbindung
steht und das Medium in die Einlaufdüse 2 eintritt, während
beide Steueröffnungen 5 und 6 geöffnet sind, dann wird ein
aus der Einlaufdüse 2 heraustretender Luftstrom bzw. Medium
strom in eine Richtung strömen, die auf eine Mittelachse
X-X ausgerichtet ist, wenn die Ablenkvorrichtung für diese
Achse symmetrisch ist. Da in diesem Falle der Mediumstrom
nicht stabilisiert ist, neigt er dazu, aus der Einlauf
düse 2 heraus sich gegen die gebogenen Wände 7 oder 8 ab
zulenken.
Nachfolgendes Schließen einer der beiden Steueröffnungen,
beispielsweise der Steueröffnung 6, führt jedoch zur Ent
wicklung einer Druckdifferenz zwischen den Steuerkammern
3 und 4, d. h. einem negativen Druck (Unterdruck) in der
Steuerkammer 4, so daß der aus der Einlaufdüse 2 freige
gebene Mediumstrom folglich so abgelenkt wird, daß er
längs der gebogenen Wand 8 strömt und dabei an der Ober
fläche der gebogenen Wand 8 wie die Pfeile B zeigen an
hängt. Das Phänomen der Luftstromablenkung bei Verschluß
einer der Steueröffnungen 5 oder 6 ist selbstkompensierend.
Während der Luftströmung zwischen den parallelen Wänden
1 a und 1 b hindurch erfährt der Luftstrom durch die Düse 2
keine Ablenkung und daher weist eine Vektor-Komponente
der Strömung des durch die Düse 2 strömenden Luftstromes
parallel zur Symmetrieachse X-X, wie Pfeil A zeigt.
Wenn bei der Ablenkvorrichtung gemäß Fig. 1 der Luftstrom
in einem relativ breiten Winkelbereich abgelenkt werden
soll, etwa angegeben durch den Winkelbereich R a, relativ
zur Symmetrieachse X-X, dann muß die gebogene Wand 8, an
der der Luftstrom bei Verschließen der Steueröffnung 6
anliegt, so gebogen werden, daß sie einen relativ großen
Winkelbogen besitzt, während die Länge L der Mediumablenk
vorrichtung, gemessen von der Austrittstelle des Luft
stromes aus der Düse 2, bis zur Öffnungsebene zwischen
den freien Enden der Wände 7 und 8 an der den Steuerkam
mern 3 und 4 gegenüberliegenden Seite etwa das fünf- bis
sechsfache der Breite Ws der Düse 2 hat. Da außerdem die
Ablenkung des Luftstromes auf dem erwähnten selbstkompen
sierenden Phänomen beruht, schafft die Ablenkung der Luft
stromrichtung in eine andere gewünschte Richtung Schwierig
keiten. Weiter kann der Ablenkwinkel des Luftstromes nicht
beliebig gewählt werden.
Fig. 2 zeigt eine andere Mediumablenkvorrichtung schema
tisch im Querschnitt in ähnlicher Darstellung wie Fig. 1.
Diese Mediumablenkvorrichtung weist einen festen Block 9
mit einem Einlaufkanal 10 auf, dessen aufstromseitiges Ende
an einer Stirnseite des Blockes 9 öffnet und mit einer nicht
dargestellten Luftquelle in Verbindung gebracht werden kann.
Das abstromseitige Ende des Kanals ist durch zwei einander
gegenüberliegende Vorsprünge 21 und 22 verengt, die zwi
schen ihren Spitzen eine Öffnung bilden. Ferner sind zwei
Auslaßkanäle 11 und 12 vorgesehen, die voneinander weg
nach außen gerichtet im wesentlichen zu einem V angeordnet
sind. Auf den jeweiligen Seiten der Durchströmkanäle von
der Öffnung zu der Abzweigstelle der Auslaßkanäle 11
und 12 sind Wirbelkammern 13 und 14 so geformt, daß sie
nach außen und von der Öffnung weg divergieren und sich
dann nach innen zur Öffnung hin krümmen, wobei die Grenze
zwischen dem Verzweigungspunkt der Auslaßkanäle 11 und
12 und den Wirbelkammern 13 und 14 jeweils durch Spitzen 15
und 16 definiert sind. Diese Wirbelkammern 13 und 14 sind
jeweils mit Steuerkanälen 19 und 20 verbunden, welche zu
Ventilen 17 und 18 führen.
Bei dieser Ausführungsform der Ablenkvorrichtung gemäß Fig. 2
nehme man zunächst an, daß beide Ventile 17 und 18 geöffnet
sind und keine Steuerluft in die Wirbelkammern 13 und 14
eingeleitet wird, während Luft dem Einlaufkanal 10 zuge
führt wird; dann strömt ein Luftstrom durch den Kanal zwi
schen den Wirbelkammern 13 und 14 in einen der Auslaß
kanäle 11 und 12, der im wesentlichen derjenigen Wirbelkammer
gegenüberliegt, bei der aus irgendeinem Grunde gerade eine
Druckreduktion stattfindet. Das nachträgliche Schließen
eines der Ventile, beispielsweise des Ventils 17, und bei
geöffnetem Ventil 18 bildet ein Teil des aus der Öffnung
hervorkommenden Luftstromes einen Wirbel in der Wirbel
kammer 13 verstärkt durch den Vorsprung 21, und der Druck
in der Wirbelkammer 13 wird niedriger als in der Wirbel
kammer 14, so daß ein Druckunterschied zwischen den Wirbel
kammern 13 und 14 aufgebaut wird. Folglich wird unter dem
Einfluß dieses Druckunterschiedes der Luftstrom in den
Durchströmkanal 11 geleitet.
Das umgekehrte tritt ein, wenn das Ventil 18 geschlossen
und das Ventil 17 geöffnet wird, wobei dann der Luftstrom
durch den Auslaßkanal 12 strömt.
Die Ablenkvorrichtung gemäß Fig. 2 hat eine
Flip-Flop-Funktion.
Bei der Ablenkvorrichtung gemäß Fig. 2 wird
die Ablenkung des Luftstromes durch den in einer der bei
den oder in beiden Wirbelkammern 13 und 14 stattfindenden
Wirbel erzeugt, wobei auf den bekannten Coanda-Effekt
zurückgegriffen wird. Daher kann ein relativ weiter Ablenk
winkel für die Luftströmung auf eine relativ kurze Distanz
nicht erreicht werden. Da weiter die Mediumablenkvorrich
tung gemäß Fig. 2 eine Flip-Flop-Funktion ausführen soll,
kann die Luftströmung nur zwischen den beiden Auslaßkanä
len 11 und 12 hin- und hergeschaltet werden. Wenn eine
Einrichtung so getroffen ist, daß die Ablenkvorrichtung
gemäß Fig. 2 imstande ist, den Luftstrom in eine beliebige
gewünschte Richtung abzulenken, wird die Ablenkung des
Luftstromes auf einen relativ kleinen Wert beschränkt.
Außerdem ist die Verwendung von jalousieartigen Ablenkvorrichtungen,
bei denen mehrere Lamellen am Ausgang einer Klimaanlage
verwendet werden, bekannt. Die Jalousie er
möglicht es zwar, einen auf die Lamellen auftreffenden
Luftstrom abzulenken; jedoch kann auf diese Weise ebenfalls
keine Ablenkung des Luftstrahls um einen relativ großen
Ablenkwinkel erreicht werden.
Zum weiteren Stand der Technik wird verwiesen auf die US-Patent
schriften 34 25 431; 35 24 461 und 36 80 776. Erwähnt
werden ferner die britische Patentschrift 13 72 734 sowie
der Konferenzbericht "A New Type of Fluidic Diverting Valve"
erschienen unter der Bezeichnung "Fourth Granfied Fluidics
Conference", 17th-20th March 1970, Coventry (Paper A4).
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe
zugrunde, eine Ablenkvorrichtung für einen Fluid
strom zu schaffen, die bei geringer Länge einen
breiten Ablenkwinkel erzielt und die Steuerung des
Ablenkwinkels mit geringem Aufwand bei größtmög
licher Wirksamkeit ohne Störung des austretenden
Mediums ermöglicht.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer
Ablenkvorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art
dadurch gelöst, daß die Düse von zwei Platten ge
bildet ist, die senkrecht zur Strömungsrichtung des
einströmenden Fluids angeordnet sind und die Breite
der Düsenöffnung bestimmen, wobei die Abmessung der
Platten in Strömungsrichtung klein ist im Ver
hältnis zur Breite der Düsenöffnung, und daß die
Steuereinrichtung zur Beeinflussung der Strömungs
richtung des Fluidstroms an der Aufstromseite der
Düse, vor den die Düse bildenden Platten angeordnet
ist.
Durch die erfindungsgemäße Maßnahme wird erreicht,
daß der Ablenkwinkel und die Ablenkrichtung des
Fluidstroms in einfacher Weise gesteuert werden
können, wobei die Grenzen des Ablenkwinkels durch
die Formgebung der Führungswände bestimmt sind.
Der Fluidstrom, der mit der erfindungsgemäßen Ab
lenkvorrichtung abgelenkt werden soll, kann ent
weder ein Gas oder eine Flüssigkeit sein. Die
Ablenkvorrichtung gemäß der Erfindung ist besonders
gut für eine Klimaanlage geeignet, bei der ein
warmer oder heißer Luftstrom in den Raum in jede
gewünschte Richtung innerhalb eines relativ weiten
Ablenkwinkels gerichtet werden soll. Die Erfindung
ist jedoch in analoger Weise auf Sprinklerköpfe für
Wasser anwendbar oder kann ganz allgemein als logi
sches Fluid-Element verwendet werden, das mit Gas
oder einer Flüssigkeit als Fluidstrom arbeitet.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den
Unteransprüchen zu entnehmen.
Die vorstehend insgesamt erläuterten Merkmale und Eigen
schaften sowie die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile
gehen deutlicher und ergänzend aus der nachfolgenden Be
schreibung bevorzugter Ausführungsformen hervor, bei der
auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird. Im
einzelnen zeigen
Fig. 1 und 2 horizontale Querschnitte zweier bereits bekannter
Medium
ablenkvorrichtungen, die
bereits erörtert wurden;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht mit einem
weggebrochenen Teil einer Grundstruktur
einer mit den Merkmalen der Erfindung aus
gestatteten Ablenkvorrichtung;
Fig. 4a-4c schematische Schnittansichten einer Ablenk
vorrichtung unter verschiedenen Betriebs
bedingungen;
Fig. 5 eine weitere Ausführungsform
der Erfindung, bei der die Fig. 5a in
ähnlicher Weise wie Fig. 3 einen eingebau
ten Richtungsgeber zeigt und Fig. 5b und 5c
schematische Schnitte durch die Ablenk
vorrichtung in verschiedenen Betriebs
stellungen zeigen;
Fig. 6 eine weitere Ausführungsform
der Erfindung, wobei Fig. 6a und 6b sche
matische Schnitte durch die Ablenkvorrich
tung in verschiedenen Betriebsstellungen
wiedergeben;
Fig. 7 noch eine weitere Ausführungs
form der Erfindung, wobei die schematischen
Schnitte durch die Ablenkvorrichtung diese
in verschiedenen Betriebsstellungen zeigen;
und
Fig. 8 Diagramme zur Erläuterung des Betriebs
verhaltens der Ablenkvorrichtung gemäß
Fig. 7, wobei Fig. 8a den Zusammenhang
zwischen Ablenkwinkel und Druckdifferential,
Fig. 8b den Zusammenhang zwischen Ver
satzgröße und Druckdifferential und Fig.
8c und 8d den Zusammenhang der Steueröffnung
mit dem Druckdifferential im Verhältnis zu
verschiedenen Rückschlaggrößen erläutern.
In den Zeichnungen bedeuten gleiche Bezugszeichen gleiche
Teile. Obwohl die erfindungs
gemäße Ablenkvorrichtung mit irgendeinem Medium, wie etwa
Gas oder Flüssigkeit, arbeiten kann, nimmt die nach
folgende Beschreibung nur auf Luft Bezug, die stellver
tretend für das strömungsfähige Medium in der erfindungs
gemäßen Ablenkvorrichtung steht.
Die in den Fig. 3 und 4 dargestellte erfindungsgemäße
Ablenkvorrichtung besteht aus einem Gehäuse 23 in
Schalltrichterform, welches eine durch ein Paar im
wesentlichen L-förmige Wände und ein Paar Stirnwände (von
denen nur eine bei 23 a dargestellt ist) definierte auf
stromseitige Steuerkammer 24 besitzt. Jede der im wesent
lichen L-förmigen Wände wird durch Seitenwände 25, 26 und Platten
27, 28 gebildet, die im wesentlichen
rechtwinklig gestaltet sind. Die Stirnwände 23 a und die
im wesentlichen L-förmigen Winkelwände werden mit Abstand
zueinander so zusammengesetzt, daß eine Düse 29 zwischen
den jeweiligen Seitenkanten 27 a und 28 a der Platten
27 und 28 gebildet wird, welche den anderen Seitenkanten,
die mit den Seitenwänden 25 und 26 verbunden sind, gegen
überliegen. Man bemerke, daß die Platten 27 und 28 von
gleicher Größe sind und speziell gleiche Breite haben, so
daß die sich zwischen den Stirnwänden 23 a erstreckende
Düse 29 sich zwischen den jeweiligen Ebenen der Seitenwände 25
und 26 erstreckt.
Das Gehäuse 23 besitzt eine Einlaßöffnung 30, die an
einem Abschnitt definiert ist, der der Düse 29 genau gegen
überliegt und in eine aufstromseitige Steuerkammer 24 führt,
so daß Druckluft in die Steuerkammer 24 eingeleitet werden
kann, die dann in noch zu beschreibender Weise durch die
Düse 29 hindurchströmt.
Das Gehäuse 23 weist ferner zwei Führungswände 33 und 34
von im wesentlichen gleicher Form auf, die an einer Seiten
kante mit der jeweiligen Platte 27 bzw. 28 fest ver
bunden ist und die aus der Platte 27 und 28 nach vorn
vorsteht, wobei jede Führungswand 33 und 34 sich von der
jeweils anderen Führungswand nach außen weg divergierend
erstreckt.
Man sieht aus der vorstehenden Beschreibung, daß das Ge
häuse 23 bezüglich einer Mittelachse X-X symmetrisch ist,
die senkrecht zur Ebene der Düse 29 liegt, wobei eine Gruppe
von Platten 27 und 28 und die Führungswand
33 sowie eine Gruppe aus Seitenwand 26 und Platte 28
und die Führungwand 34 auf jeweils anderen Seiten bezüglich
der Mittelachse X-X liegen, wie besonders deutlich Fig. 4
zeigt.
In der Steuerkammer 24 sind Steuerplatten 31 und
32 von identischer Form und Größe in den Seitenwänden 25
und 26 aufgenommen und neben sowie parallel zu den Seiten
wänden 25 und 26 angeordnet. Jede dieser Steuerplatten 31
und 32 wird beispielsweise von einer oder mehreren Halte
stangen 31 a oder 32 a getragen, die sich durch die zugehörige
Seitenwand 25 oder 26 beweglich erstrecken, und können auf
diese Weise zwischen einer zurückgezogenen und einer vor
stehenden Stellung senkrecht zur zugehörigen Seitenwand 25
oder 26 so bewegt werden, daß die gesamte Breite Wu der
Steuerkammer 24 aus noch zu erläuterndem Grund verändert
werden kann. Es ist zu erkennen, daß die Breite Ws
der Düse 29 kleiner ist als die Breite Wu der Steuerkam
mer 24. Man sieht ferner, daß jede der Seitenkanten 27 a
und 28 a der jeweiligen Platten 27 und 28, die zwischen
sich die Düse 29 definieren, so geformt sind, daß eine der
gegenüberliegenden Ecken der Seitenkante 27 a oder 28 a, die
der Steuerkammer 24 benachbart ist und auf diese zuweist,
so abgerundet ist, daß eine glatte Luftströmung aus der
Steuerkammer 24 in einen Auslaßkanal zwischen den Führungs
wänden 33 und 34 erleichtert wird.
Die Haltestangen 31 a und 32 a, die aus der jeweiligen Seiten
wand 25 und 26 nach außen vorstehen, können mechanisch mit
einem gemeinsamen Antriebsmechanismus durch einen Bewegungs-
Verteiler oder einen separaten Antriebsmechanismus gekop
pelt sein, so daß die Steuerplatten 31 und 32 entweder
alternativ oder gleichzeitig zwischen der zurückgezogenen
und der vorstehenden Stellung senkrecht zur Seitenwand 25
und 26 bewegt werden können.
Die Führungswände 33 und 34 sind jeweils mit schlitzförmigen Öffnungen 35
und 36 versehen, die sich parallel zur Längsrichtung der
Düse 29 erstrecken und an einer Stelle in der Nähe der vor
deren Platten 27 und 28 angeordnet sind, und deren Funktion
im Nachstehenden noch erläutert werden wird.
Die Ablenkvorrichtung gemäß Fig. 3 und 4 arbeitet auf fol
gende Weise. Nimmt man an, daß Druckluft von einer nicht
dargestellten Quelle, beispielsweise einem Gebläse in
einer Klimaanlage, in die Steuerkammer 24 durch die Einlaßöffnung
30 gelangt, während die Steuerplatten 31 und 32 jeweils
in der zurückgezogenen Stellung wie Fig. 4a zeigt gehalten
werden, dann kann ein zur Achse X-X symmetrischer Luftstrom
aufgebaut werden. Die der Steuerkammer 24 zugeführte Luft
wird in der durch Pfeile dargestellten Weise beim Durchlauf
durch die Düse 29 eingeschnürt und strömt danach als ein
Strom symmetrisch zur Achse X-X zum Auslaß durch den Kanal
zwischen den Führungswänden 33 und 34. Man sieht, daß die
Luftströmung aus der Steuerkammer 24 nach Einschnürung und
Durchlauf durch die Düse 29 dazu neigt, in einer Richtung
auf die Achse X-X zuzuströmen, wie das Pfeile a 1 und a 2
zeigen, die tangential zu der gebogenen Strömung beider
seits des an der Düse 29 aufgebauten Luftstromes sind,
so daß der durch die Düse 29 fließende Luftstrom hinrei
chend nach innen komprimiert wird, um die Vektoren a 1 und
a 2 aufzuheben, so daß weiter ein symmetrischer Luftstrom
aus der Düse heraus aufgebaut werden kann, der sich zum
Auslaßkanal zwischen den Führungswänden 33 und 34 richtet,
wonach der Luftstrom parallel zur Achse X-X, wie durch
Pfeil C dargestellt, strömt.
Der aus Düse 29 heraustretende und in den Auslaßkanal
zwischen den gebogenen Wänden 33 und 34 hineinströmende
Luftstrom zieht Luft aus der Umgebungsatmosphäre durch
die Öffnungen 35 und 36 an. Da jedoch der Abstand L, um den
jede Führungswand 33, 34 von der Ebene der zugehörigen Platte
27 oder 28 vorsteht, relativ klein ist und der
Divergenzwinkel der Führungswände 33 und 34 relativ groß
ist, bleibt die in den Auslaßkanal zwischen den Führungs
wänden 33 und 34 durch die Öffnungen 35 und 36 hineingezogene
Luft nicht an den Führungswänden 33 und 34 hängen, sondern
wird in den aus der Düse 29 hervorströmenden Luftstrom hin
eingezogen und strömt dadurch in Richtung des Pfeiles D.
Wenn jedoch eine der Steuerplatten beispielsweise die
Steuerplatte 31 um eine gewisse Strecke aus der zurück
gezogenen Stellung etwa in eine Mittelstellung zwischen
der hinteren und vorderen Endlage herausgezogen wird
(Fig. 4b), bauen sich Strömungen zu beiden Seiten des Luft
stromes an der Düse 29 gemäß Pfeilen a 3 und a 4 auf. Mit
anderen Worten, da der Abstand zwischen der Steuerplatte
31 und der Düse 29 kleiner geworden ist gegenüber dem
Zustand, an dem die Steuerplatte an der hinteren End
lage (zurückgezogene Stellung) gemäß Fig. 4a gehalten wird,
hat die Luftströmung a 4 eine größere Linearität als die
Luftströmung a 2 in Fig. 4a, und der zwischen Vektor a 4 und
der Achse X-X definierte Winkel wird kleiner als der zwi
schen dem Vektor a 2 und der Achse X-X. Folglich wird der
aus der Düse 29 heraustretende Luftstrom auf die Führungs
wand 33 zu abgelenkt und strömt dadurch in eine durch
Pfeil E angedeutete Richtung, wobei der sich ergebende
Ablenkungswinkel R 1 relativ zur Achse X-X angegeben ist.
Selbst in diesem Falle kann Luft aus der umgebenden Atmos
phäre in den Auslaßkanal zwischen den Führungswänden 33
und 34 durch die Öffnungen 35 und 36 hineingezogen werden,
wenn der Luftstrom aus der Düse 29 heraustritt, die dann
sich mit dem Luftstrom vereinigt, ohne an einer der Füh
rungswände 33 oder 34 anzuhängen. Daher strömt der Luft
strom aus der Auslaßöffnung, die auf der der
Einlaßöffnung 30 gegenüberliegenden Seite der Düse 29 liegt,
in eine durch den Pfeil F angedeutete Richtung, die einen
Ablenkungswinkel R 2 bildet, der etwas größer als der Win
kel R₁ ist.
Wenn schließlich die Steuerplatte 31 so weiterbewegt wird,
daß sie, wie Fig. 4c zeigt, in der vorgeschobenen Stellung
(vorderer Umkehrpunkt) steht, dann wird an der zugehörigen
Düsenseite eine Strömung a₆ aufgebaut, die eine größere
Linearität als die Strömung a₄ aus Fig. 4b hat. Daher
strömt die aus der Düse 29 austretende Luftströmung zur
Auslaßöffnung in einer Richtung G unter einem Ablenkungs
winkel R₃, der größer ist als der Ablenkungswinkel R₁ aus
Fig. 4b. Selbst in diesem Falle wird Luft aus der Umgebungs
atmosphäre in den Auslaßkanal zwischen den Führungswänden 33
und 34 durch die Öffnungen 35 und 36 hineingezogen, wenn
der Luftstrom aus der Düse 29 hervorgeht, und vereinigt
sich dann mit dem Luftstrom, der seinerseits in einer
Richtung H an der Führungswand 33 entlangströmt, bis der
Luftstrom die Führungswand 33 an der Auslaßöffnung verläßt.
Während der Luftstrom in der Richtung H strömt und an der
Führungswand 33 anhängt, findet der Coanda-Effekt statt.
Der in der oben erläuterten Weise stattfindende Coanda-
Effekt führt zu einer Zunahme des Ablenkungswinkels um
ein Inkrement des Unterschieds zwischen den Winkeln R₄
und R₃. Obgleich der Luftstrom wie er
läutert an der Führungswand 33 anhängt, findet kein Selbstkom
pensations-Phänomen statt, wie das im Zusammenhang
mit der bekannten Vorrichtung gemäß Fig. 1 beschrieben worden
ist.
Aus dem Vorstehenden wird deutlich, daß
durch Steuerung der Art der Luftströmung in der Steuerkam
mer 24 der aus der Düse 29 hervorgehende Luftstrom um einen
Ablenkungswinkel abgelenkt werden kann, der je nach der
Stellung von einer oder beiden Steuerplatten 31 und 32 be
stimmt ist. Da der Coanda-Effekt die Ablenkung des Luft
stromes in einen relativ weiten Winkel unterstützt, kann
die erfindungsgemäße Ablenkvorrichtung in außerordentlich
kompakter Größe bei Verwendung von Führungswänden 33 und 34
zusammengebaut werden, die um einen relativ kleinen Abstand L
von der zugehörigen Platte 27 und 28 vorstehen.
Es versteht sich, daß vor der Bewegung der Steuerplatte 31
in die in Fig. 4c dargestellte vordere Endstellung die Ab
lenkung des Luftstromes auf der Form der Düse 29 beruht
und kein Coanda-Effekt stattfindet. Während der Bewegung
der Steuerplatte 31 von der mittleren Stellung gemäß Fig. 4b
zur vorgeschobenen Stellung gemäß Fig. 4c findet der Coanda-
Effekt zur Unterstützung der Ablenkung des Luftstromes statt.
Wenn man den Übergang vom Betriebszustand gemäß Fig. 4b
zum Betriebszustand gemäß Fig. 4c betrachtet, wenn der
Winkel R₁ schrittweise zum Winkel R₃ zunimmt, trifft der
aus der Düse 29 hervorgehende Luftstrom auf die Führungs
wand 33, und wenn der maximale Ablenkwinkel R₃ erreicht
worden ist, ist der Auftreffwinkel des Luftstromes auf die
Führungswand 33 zu einem Maximum geworden.
Nachdem der maximale Winkel R₃ erreicht worden ist, beginnt
der aus der Düse 29 hervortretende Luftstrom an der Füh
rungswand 33 anzuhängen, während er in der durch Pfeil H
in Fig. 4c angedeuteten Richtung mit maximal verfügbarer
Geschwindigkeit strömt.
Es versteht sich, daß eine ähnliche Beschreibung wie im
Zusammenhang mit den Fig. 4a bis 4c in gleicher Weise für
den Fall geliefert werden kann, daß die Steuerplatte 32
statt der Steuerplatte 31 von der hinteren Endstellung zur
vorderen Endstellung bewegt wird, in welchem Falle der
Luftstrom in entgegengesetzter Richtung zu der in Fig. 4a
bis 4c dargestellten Richtung abgelenkt wird. Die Öffnungen
35 und 36 sind vorteilhaft zur Beseitigung einer Hysterese,
die stattfinden kann, wenn der Luftstrom unter dem Einfluß
des Coanda-Effekts an der Führungswand 33 oder 34 beginnt
anzuhängen, und auch wenn der Luftstrom, der an der Füh
rungswand 33 oder 34 unter der Wirkung des Coanda-Effekts
anhängt, sich von der Führungswand 33 oder 34 bei Ablenkung
trennt. In Fällen, bei denen die Hysterese keine Probleme
bringt, können die Öffnungen 35 und 36 auch weggelassen
werden.
Bei der in den Fig. 5a bis 5c dargestellten Ausführungs
form der Ablenkvorrichtung ist ein zusätzlicher Richtungsgeber 37
in der Form einer im wesentlichen rechtwinkligen klingen
förmigen Platte vorgesehen, die zwischen den Stirnwänden 23 a
mittels eines Zapfens 38 schwenkbar gehalten ist, dessen
gegenüberliegende Enden in den Stirnwänden 23 a gelagert
sind. Ein im wesentlichen mittlerer Abschnitt des Zapfens
38 ist mit dem Richtungsgeber 37 verbunden und er
streckt sich durch diesen. Der Richtungsgeber 37 ist
in der Steuerkammer 24 in der Achse X-X angeordnet. Dieser
Richtungsgeber 37 kann durch einen nicht dargestell
ten beliebigen geeigneten Antriebsmechanismus bewegt werden,
der mit einem der gegenüberliegenden Enden des Zapfens 38
operativ gekoppelt ist, welche sich aus der zugehörigen
Stirnwand 23 a nach außen erstreckt.
Man bemerke, daß bei der Ablenkvorrichtung gemäß Fig. 5
die Steuerplatten 31 und 32 und die Öffnungen 35 und 36 im
Unterschied zur Ausführungsform gemäß Fig. 4 nicht ver
wendet sind.
Es wird jetzt die Arbeitsweise der Ablenkvorrichtung gemäß
Fig. 5a unter besonderer Bezugnahme auf die Fig. 5b und 5c
beschrieben.
Angenommen, daß Druckluft aus der nicht dargestellten
Quelle der Steuerkammer 24 durch die Einlaßöffnung 30
zugeführt wird und daß der Richtungsgeber 37 in der
in Fig. 5b dargestellten neutralen Stellung steht, in wel
cher die Ebene des Richtungsgebers 37 auf die Achse
X-X ausgerichtet ist und rechtwinklig zur Ebene der Düse 29
liegt, dann wird die auf die Düse 29 zuströmende Luft bei
ihrem Durchlauf durch die Düse 29 eingeschnürt. Während
des Durchlaufs der Luft durch die Düse 29 neigt die Luft
zu einer Strömung in Richtungen b₁ und b₂. Da jedoch der
aus der Düse 29 austretende Luftstrom symmetrisch zur
Achse X-X ist, strömt der Luftstrom als Ganzes in eine
Richtung I parallel zur Achse X-X.
Wenn jedoch der Richtungsgeber 37 in die in Fig. 5b
dargestellte Richtung geschwenkt wird, wo seine Ebene
unter einem bestimmten Winkel zur Achse X-X liegt, dann
wird ein Teil der zwischen der Seitenkante 27 a der Platte
27 strömenden Luft durch die Stellung des
Richtungsgebers 37 reguliert und strömt durch die Düse 29
in Richtung K nach außen, während ein anderer Teil der
zwischen der Seitenkante 28 a der Platte 28 strömenden
Luft nach außen durch die Düse 29 in eine Richtung J unter
der Einwirkung eines Gegendruckes strömt, der auf einer
Aufstromseite der Platte 28 bezüglich der Strömungs
richtung der Luft entwickelt wird. Auf diese Weise wird
der aus der Düse 29 hervorströmende Luftstrom auf die
Führungswand 33 gerichtet, während der Luftstrom auf der
Aufstromseite der Düse 29 durch den Richtungsgeber 37
abgelenkt worden ist. Wenn der Ablenkwinkel auf einen maxi
mal verfügbaren Wert zunimmt, findet der Coanda-Effekt
statt, wonach der Luftstrom weiter abgelenkt wird, bis
der Luftstrom an der Führungswand 33 entlangstreicht.
Eine ähnliche Beschreibung wie die bezüglich der Fig. 5b
und 5c kann natürlich in gleicher Weise für den Fall gege
ben werden, wenn der Richtungsgeber 37 in entgegen
gesetzter Richtung verschwenkt wird, in welchem Falle der
Luftstrom in entgegengesetzter Richtung zu der in Fig. 5b
und 5c dargestellten Richtung abgelenkt wird. Durch Anhal
ten des Richtungsgebers an irgendeiner gewünschten
Stellung kann der Ablenkwinkel der Luftströmung aus der
Austrittsöffnung wie gewünscht eingestellt werden.
Da bei der in Fig. 5 dargestellten Bauweise der erfindungs
gemäßen Vorrichtung der zusätzliche Richtungsgeber 37 den Luft
strom selbst dann erheblich ablenkt, wenn er nur gering
fügig verschwenkt wird, genügt eine relativ kleine Schwenk
bewegung des Richtungsgebers 37 für einen relativ
großen Ablenkwinkel.
Bei der in den Fig. 6 dargestellten Ausführungsform der
Erfindung werden statt der Steuerplatten 31 und 32 in
der Steuerkammer 24 gemäß Ausführungsform nach Fig. 3
eine Kombination von Steuerplatten 39, 40 und einer
Steueröffnung 25 a, 26 a für jede Seitenwand 25, 26
verwendet. Die Steuerplatten 39 und 40 sind außerhalb der
Steuerkammer 24 positioniert und können die zugehörigen
Steueröffnungen 25 a und 26 a in den Seitenwänden 25 und 26
verschließen und öffnen. Zweckmäßig werden die Steuerplatten
39 und 40 durch einen nicht dargestellten Antrieb in der
Weise gegensinnig bewegt, daß dann, wenn eine Steuerplatte,
beispielsweise die Steuerplatte 39, die Steueröffnung 25 a
verschließt, die andere Steuerplatte 40 die Steueröffnung
26 a voll öffnet.
Die in Fig. 6 dargestellte Ablenkvorrichtung ist so aus
gelegt, daß dann, wenn die Steueröffnungen 25 a und 26 a in
den Seitenwänden 25 und 26 jeweils einzeln abwechselnd ge
schlossen werden, der Luftstrom aus der Düse 29 zu einer
der Führungswände 33 oder 34 abgelenkt werden kann. Nimmt
man an, daß Druckluft der Steuerkammer 24 durch die Einlaß
öffnung 30 zugeführt wird, während beide Steuerplatten
39 und 40 die Steueröffnungen 25 a und 26 a voll freigeben,
dann wird die der Düse 29 zuströmende Luft beim Durchlauf
durch die Düse 29 eingeschnürt. Während des Durchlaufs
durch die Düse 29 neigt die Luft zur Strömung in Richtungen
d₁ und d₂. Da der aus der Düse 29 hervorgehende Luftstrom
symmetrisch zur Achse X-X ist, strömt die gesamte Luft
strömung in Richtung L gemäß Fig. 6a.
Wenn jedoch eine der Steuerplatten, beispielsweise die
Steuerplatte 40, die Steueröffnung 26 a verschließt (Fig. 6b),
während die Steueröffnung 25 a voll geöffnet bleibt, dann
strömt ein Teil der in die Steuerkammer 24 einströmenden
Luft in die Umgebungsluft durch die Steueröffnung 25 a,
so daß als Folge die Geschwindigkeit der durch die Düse
in der Nähe der Seitenkante 27 a strömenden Luft etwa durch
den Vektor d₄ dargestellt werden kann, der eine größere
gerade Vorwärtskomponente hat als der Vektor d₂ aus Fig. 6a.
Da andererseits die Geschwindigkeit d₃ sich im Verhältnis
zur Geschwindigkeit d₁ aus Fig. 6a nicht stark verändert,
wird der aus der Düse 29 austretende Luftstrom als Ganzes
in Richtung M abgelenkt. Mit anderen Worten, die Luft
strömung ist auf einer Aufstromseite der Düse 29 bezüglich
der Strömung zur Auslaßöffnung abgelenkt worden. Der so
in Richtung M abgelenkte Luftstrom führt danach zur Bil
dung des Coanda-Effekts, unter dessen Einfluß der Luftstrom
weiter abgelenkt wird und an der Führungswand 33 entlang
streicht.
Die vorstehende Beschreibung kann in gleicher Weise auf
den Fall angewandt werden, bei dem die Steueröffnung 25 a
durch die Steuerplatte 39 geschlossen ist, während die
Steueröffnung 26 a geöffnet bleibt. Durch Einstellen der
Öffnung einer der Steueröffnungen 25 a oder 26 a kann außer
dem eine stabile Ablenkbewegung auf den aus der Düse 29
austretenden und zur Auslaßöffnung des Gehäuses 23 strö
menden Luftstrom aufgeprägt werden. Man bemerke, daß selbst
bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform der Erfin
dung das selbstkompensierende Phänomen nicht auftritt.
Bei jeder der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen
der Erfindung ist die Düse 29 zwischen den jeweiligen
Seitenkanten 27 a und 28 a der Platten 27 und 28 defi
niert. Bei der nachfolgend im Zusammenhang mit Fig. 7
beschriebenen Ausführungsform der Erfindung werden jedoch
Plattenwände 41 und 42 verwendet, die gegenüber den Platten
27 und 28 separat sind.
Wie Fig. 7 zeigt, stehen die Plattenwände 41 und 42 um
gleiche Strecken in die Steuerkammer 24 von beiden Seiten
wänden 25 und 26 aus vor, und erstrecken sich parallel und
mit Abstand zu den Platten 27 und 28. Die freien Sei
tenkanten 41 a und 42 a der jeweiligen Plattenwände 41 und 42
haben voneinander einen Abstand, der die Düse 29 definiert,
und haben daher eine den Seitenkanten 27 a und 28 a gemäß
Fig. 3 bis 6 ähnliche Form. Wegen der Verwendung der Platten
wände 41 und 42 ist die Steuerkammer im wesentlichen in
eine Einlaßkammer 24 a auf einer Seite der Düse 29 in Nach
barschaft zur Einlaßöffnung 30 und in eine Steuerkammer 24 b
zwischen den Plattenwänden 41 und 42 und den Platten 27
und 28 unterteilt. Wenn der Luftstrom aus der Düse 29 zur
Auslaßöffnung des Gehäuses 23 strömt, kann die Steuer
kammer 24 b auch so verstanden werden, daß sie durch diesen
Luftstrom in zwei Steuerräume 43 und 44 unterteilt ist,
deren Funktion aus der nachfolgenden Beschreibung noch
deutlich wird.
Die Seitenwände 25 und 26 haben Steueröffnungen 45 und 46,
die jeweils in die Steuerräume 43 und 44 öffnen und durch
Steuerplatten 47 und 48 nach Wahl geschlossen oder geöffnet
werden können, die den Steuerplatten 39 und 40 aus der
vorstehenden Ausführungsform gemäß Fig. 6 entsprechen.
Man sieht, daß bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführungs
form der Erfindung die Plattenwände 41 und 42 in die Steuer
kammer 24 weiter vorstehen als die Platten 27 und 28,
um eine Versatzfläche zu bilden. Mit anderen Worten,
diese Versatzfläche ist zwischen der Ebene, die durch
die Seitenkante 41 a oder 42 a rechtwinklig zur Ebene der
Düse 29 läuft, und der Ebene definiert, die durch die be
nachbarte Seitenkante der entsprechenden Platte 27
oder 28 läuft, von der die jeweilige Führungswand 33 bzw.
34 sich nach außen erstreckt, wobei der Unterschied
zwischen der ersten und zweiten der erwähnten Ebenen
als Versatzabstand Se definiert ist (Fig. 7a).
Wie im Fall der Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 6
können die Steuerplatten 47 und 48 mit einem geeigneten
nicht dargestellten Antriebsmechanismus so verbunden wer
den, daß sie in ähnlicher Weise wie die Steuerplatten 39
und 40 aus Fig. 6 betrieben werden können.
Die Wirkungsweise der Ablenkvorrichtung gemäß Fig. 7 wird
jetzt erläutert.
Angenommen, Druckluft wird der Einlaßkammer 24 a durch die
Einlaßöffnung 30 zugeführt, während beide Steuerplatten
47 und 48 die Steueröffnungen 45 und 46 gemäß Fig. 7a offen
lassen, dann wird die der Düse 29 zuströmende Luft beim
Durchlauf durch die Düse 29 eingeschnürt. Während des
Durchlaufs der Luft durch die Düse 29 neigt die Luft in
Richtungen e₁ und e₂ zu strömen. Da jedoch der aus der
Düse 29 hervorkommende Luftstrom symmetrisch zur Achse
X-X verläuft, strömt der Luftstrom als Ganzes in Rich
tung N parallel zur Achse X-X, wie Fig. 7a zeigt.
Wenn jedoch eine der Steuerplatten, beispielsweise die
Steuerplatte 47, die Steueröffnung 45 gemäß Fig. 7b ver
schließt, während die Steueröffnung 46 voll geöffnet
bleibt, kann Luft aus der umgebenden Atmosphäre in den
Steuerraum 44 auf einer Seite eintreten, und es wird in
dem Steuerraum 43 auf der anderen Seite ein Unterdruck
(negativer Druck) erzeugt. Je kleiner der Versatz
abstand Se ist, desto größer ist der negative Druck in
dem Steuerraum 43. Durch Wirkung dieser Druckdifferenz,
sei es der Druckunterschied zwischen den Steuerräumen 43
und 44, wird der aus der Düse 29 hervorkommende Luftstrom
zur Führungswand 33 abgelenkt, wo er längs der Führungs
wand 33 entlangströmt. Da jedoch die Breite Wu der Steuer
kammer, speziell der Einlaßkammer 24 a, größer ist als die
Breite Ws der Düse 29 und die Plattenwände eine relativ
kleine Stärke t haben, beeinflußt der auf der Abstromseite
der Düse 29 in der vorstehend beschriebenen Weise erzeugte
Druckunterschied die Art der Luftströmung auf der Aufstrom
seite der Düse 29 und folglich wird wie bei den Ausführungs
formen der Erfindung gemäß Fig. 3 bis 6 eine Ablenkung des
Luftstromes an einer Stelle auf der Aufstromseite der
Düse 29 eingeleitet. Man bemerke, daß der aus der Düse 29
kommende Luftstrom in Richtungen e₃ und e₄ strömen
möchte, wobei e₄ eine größere in der geraden Vorwärtsrich
tung weisende Komponente hat als der Vektor e₂ aus Fig. 7a.
Folglich wird der aus der Düse 29 hervorkommende Luftstrom
um einen Winkel R₅ von der Achse X-X in Richtung P zur
Führungswand 33 abgelenkt. Wenn der Luftstrom längs der
Führungswand 33 strömt, findet der Coanda-Effekt statt
und demzufolge wird der Luftstrom weiter abgelenkt.
Wenn der Luftstrom andererseits in Richtung auf die Füh
rungswand 34 abgelenkt werden soll, also entgegengesetzt
zu der eben erläuterten Richtung, dann braucht lediglich
die Steueröffnung 46 geschlossen und die Steueröffnung 45
geöffnet zu werden.
Die Erfinder haben an der in Fig. 7 dargestellten Ausfüh
rungsform der Erfindung eine Reihe von Experimenten aus
geführt, um die Überlegenheit der Erfindung an einem Bei
spiel quantitativ zu erfassen. Die Breite der Düse Ws
betrug 60 mm, die Breite der Kammer Wu betrug 150 mm
und der Abstand zwischen den Platten 27 und 28 und
den Plattenwänden 41 und 42 betrug 30 mm. Die Ergebnisse
der Untersuchungen sind in den Fig. 8a bis 8d wiedergegeben.
Aus Fig. 8a sieht man leicht, daß bei Zunahme des Druck
unterschiedes, d. h. des Unterschieds Δ Hc zwischen dem
Druck Hcl in dem Steuerraum 44 und dem Druck Hcr in dem
Steuerraum 43, der Ablenkwinkel R₅ ebenfalls zunimmt.
Andererseits wird aus Fig. 8b deutlich, daß mit zunehmen
dem Versatzabstand Se der Druckunterschied Δ Hc erhöht
werden kann, wenn die Strömung aus der Düse 29 an die
Führungswand 33 herankommt.
Wenn jedoch der Versatzabstand auf 2 mm fest eingestellt
wurde und wenn die Öffnung Ac der Steueröffnung 45 durch
entsprechende Positionierung der Steuerplatte 47 geändert
wurde, dann veränderte sich die Druckdifferenz Δ Hc in
der in Fig. 8c dargestellten Weise. Wenn andererseits der
Versatzabstand auf 3 mm eingestellt wurde, und wenn die
Öffnung Ac der Steueröffnung 45 durch entsprechendes Posi
tionieren der Steuerplatte 47 verändert wurde, dann ver
änderte sich die Druckdifferenz Δ Hc in der in Fig. 8d
dargestellten Weise.
Gemäß Fig. 8c verändert sich der Druckunterschied im we
sentlichen sanft und daher kann der Luftstrom aus der
Düse auf stabile Weise kontinuierlich abgelenkt werden. Selbst
wenn der Ablenkwinkel der Luftströmung beliebig fixiert
wird, strömt der Luftstrom konstant in einer vorgewählten
Richtung.
Wenn im Gegensatz dazu der Versatzabstand Se relativ groß
ist, findet die Veränderung der Druckdifferenz schnell
statt, wenn die Öffnung Ac etwa 2 cm² wird. Obgleich der
aus der Düse hervorkommende Luftstrom kaum stabilisiert
werden kann, wenn die Öffnung Ac etwa 2 cm² beträgt, kann
ein relativ weiter Ablenkwinkel erhalten werden, weil die
Ablenkung des Luftstromes an einer Stelle auf der Aufstrom
seite der Düse stattfindet und der Coanda-Effekt im
Zusammenwirken mit einer der Führungswände 33 und 34
auftritt.
Wenn der Versatzabstand Se größer als 3 mm ist, dann ver
stärkt sich der Coanda-Effekt verglichen mit der Ablenkung
der Luft an der aufstromseitigen Stelle der Düse und da
her findet die Veränderung des Druckunterschiedes schnell
statt. Es hat sich ergeben, daß dann, wenn der Versatz
abstand 4 mm wird, keine Ablenkung der Luftströmung statt
findet, weil mit zunehmendem Versatzabstand
Se kein gleichbleibender Druckunterschied zwischen den
Steuerräumen 43 und 44 entwickelt werden kann. Selbst wenn
jedoch der Versatzabstand Se größer als 4 mm
ist, kann eine annehmbare Ablenkung der Luftströmung an
der aufstromseitigen Stelle der Düse 29 erhalten werden,
wenn die Einrichtung so getroffen ist, daß Luft aus der
Umgebungsatmosphäre zwangsweise in einen der Steuerräume
43 oder 44 durch die zugehörige Steueröffnung 45 oder 46
eintreten kann, um den Druckunterschied zwischen den Steuer
räumen 43 und 44 zu stabilisieren.
Es versteht sich, daß die Erfindung auf die beschriebenen
Ausführungsbeispiele nicht beschränkt ist, daß vielmehr
dem Fachmann Veränderungen und Abänderungen geläufig sind,
ohne daß dadurch von der Erfindung abgewichen wird. Bei
spielsweise sind die Führungswände 33 und 34 als nach außen
voneinander weg divergierend beschrieben worden. Natürlich
ist es auch im Rahmen der Erfindung möglich, eine solche
Einrichtung zu schaffen, daß eine Führungswand sich gerad
linig erstreckt und die andere Führungswand sich nach
außen von der geradlinigen Führungswand divergierend er
streckt.
Ferner müssen die Führungswände 33 und 34 nicht stets
symmetrisch zueinander bezüglich der Mittelachse X-X
erstrecken, wo der Ablenkwinkel der Luftströmung in einer
Richtung gegen eine der Führungswände 33 oder 34 kleiner
oder größer sein soll als in der anderen Richtung gegen
die andere Führungswand 33 oder 34.
Wenn es in einer der vorstehend beschriebenen Ausführungs
formen der Erfindung erwünscht sein sollte, den
Luftstrom aus der Düse 29 nur in einer Richtung relativ
zur Mittelachse X-X gegen eine der Führungswände 33 oder
34 abzulenken ist die andere Führungswand
nicht notwendig und kann in solchem Falle
weggelassen werden. Schließlich können eine oder
beide Führungswände 33 oder 34 auch geradlinige Abschnitte
haben.
Ferner ist hervorzuheben, daß die die Düse definierenden
Seitenkanten 27 a und 28 a sowie 41 a und 42 a nicht auf die be
schriebene gerundete Form beschränkt sind, daß vielmehr
auch andere Formen möglich sind. Wie erwähnt, kann
auf Wunsch ein automatischer Antriebsmechanismus zum Be
tätigen der Steuerplatten oder des zusätzlichen Richtungsgebers
verwendet werden.
Insgesamt wurde eine Vorrichtung zum Ablenken
eines Fluidstromes in eine gewünschte Richtung
beschrieben, die vorzugsweise zur Verwendung an einer
Klimaanlage geeignet ist und eine Düse zur Abgabe eines
Fluidstromes, wenigstens eine Führungswand auf der
Abstromseite der Düse mit einer in Abstromrichtung bezüg
lich des Fluidstromes gerichteten Form und mit
einer nach außen von der Düse wegweisenden Öffnung, und
eine Steuereinrichtung für die Art des Fluidstromes
aufweist, die auf der Aufstromseite der Düse vorgesehen
ist. Die Düse hat eine relativ kleine Stärke in
Strömungsrichtung und ist so geformt, daß sie den
Fluidstrom beim Durchströmen durch die Düse einschnürt.
Claims (7)
1. Ablenkvorrichtung für einen Fluidstrom mit einer
den Fluidstrom einschnürenden Düse, die auf der
Abstromseite in einen sich öffnenden, von Führungs
wänden begrenzten Auslaßkanal übergeht, und einer
Steuereinrichtung zur Beeinflussung der Strömungs
richtung des Fluidstroms,
dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (29) von zwei
Platten (27, 28) gebildet ist, die senkrecht zur
Strömungsrichtung des einströmenden Fluids ange
ordnet sind und die Breite der Düsenöffnung be
stimmen, wobei die Abmessung der Platten (27, 28)
in Strömungsrichtung klein ist im Verhältnis zur
Breite der Düsenöffnung, und daß die Steuerein
richtung (25 a, 26 a; 31, 32; 37; 39, 40; 45, 46; 47,
48) zur Beeinflussung der Strömungsrichtung des
Fluidstroms an der Aufstromseite der Düse (29), vor
den die Düse bildenden Platten (27, 28) angeordnet
ist.
2. Ablenkvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung
(25 a, 26 a; 31, 32; 37; 39, 40; 45, 46; 47, 48) in
einer Steuerkammer (24) angeordnet ist, die aus den
die Düse bildenden Platten (27, 28) und zwei senk
recht zu den Platten (27, 28) verlaufenden Seiten
wänden (25, 26) gebildet ist, wobei sich die
Führungswände (33, 34) an die Platten (27, 28)
anschließen.
3. Ablenkvorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung
aus zwei in den Seitenwänden (25, 26) der Steuer
kammer (24) und parallel zu den Seitenwänden (25,
26) angeordneten Steuerplatten (31, 32) besteht,
die über Haltestangen (31 a, 32 a) zwischen einer
zurückgezogenen und einer vorstehenden Stellung
senkrecht zur zugehörigen Seitenwand (25; 26)
bewegbar sind.
4. Ablenkvorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung
aus in den Seitenwänden (25, 26) ausgebildeten
Steueröffnungen (25 a, 26 a) in der Nähe der Düse
(29) sowie die Steueröffnungen (25 a, 26 a) wahlweise
verschließbaren Steuerplatten (39, 40) besteht, die
über eine Antriebseinrichtung bewegbar sind.
5. Ablenkvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Öffnung
(35, 36) in der Führungswand (33, 34) unmittelbar
hinter der Düse (29) vorgesehen ist.
6. Ablenkvorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung
aus einem Richtungsgeber (37) besteht, der mittig
in der Steuerkammer (24) angeordnet und einstellbar
gelagert ist.
7. Ablenkvorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung
zwei in den Seitenwänden (25, 26) in unmittelbarer
Nähe der angrenzenden Vorderwände (27, 28) ange
ordnete Steueröffnungen (45, 46) enthält, die
mittels zweier Steuerplatten (47, 48) verschließ
bar sind und daß stromaufwärts von den Steuer
öffnungen (45, 46) zwei zusätzliche, parallel zu
den die Düse bildenden Platten (27, 28) angeordnete
Platten (41, 42) zur Bildung der Düse vorgesehen
sind.
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