DE1219263B - Flow pulse generator - Google Patents
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- DE1219263B DE1219263B DES83568A DES0083568A DE1219263B DE 1219263 B DE1219263 B DE 1219263B DE S83568 A DES83568 A DE S83568A DE S0083568 A DES0083568 A DE S0083568A DE 1219263 B DE1219263 B DE 1219263B
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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
- F15C1/00—Circuit elements having no moving parts
- F15C1/22—Oscillators
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Description
Strömungstaktimpulsgeber Die Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung zur Erzeugung pneumatischer oder hydraulischer Signale, welche in bekannten, mit Strömungsverstärkern ausgerüsteten logischen Systemen zur Datenverarbeitung angewendet werden kann. Es sind bereits Schalteinrichtungen zur Erzeugung von Strömungssignalen mittels einer schwenkbaren Strahldüse bekannt. Bei diesen bekannten Anordnungen ist die Frequenz des Ausgangssignales begrenzt durch die Trägheit des Strahlrohres.Flow clock pulse generator The invention relates to a switching device for generating pneumatic or hydraulic signals, which in known, with Flow amplifiers equipped logical systems are used for data processing can be. There are already switching devices for generating flow signals known by means of a pivotable jet nozzle. In these known arrangements the frequency of the output signal is limited by the inertia of the beam pipe.
Dieser Nachteil wird durch die reinen Strömungsgeräte vermieden, die als mono- und bistabile Flip-Flop-Schalter und frei schwingende Multivibratoren Verwendung finden.This disadvantage is avoided by the pure flow devices that as monostable and bistable flip-flop switches and freely oscillating multivibrators Find use.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ebenfalls ein reines Strömungsgerät zu schaffen, das jedoch als Strömungstaktimpulsgeber arbeitet. Dies wird dadurch erreicht, daß bei einem Strömungstaktimpulsgeber ein Eingangskanal für den Kraftstrom und zwei Abzweigkanäle vorhanden sind, in welche der Kraftstrom durch über Steuerdüsen abwechslungsweise angelegte Steuersignale ablenkbar ist, wobei von jedem Abzweigkanal ein Rückkopplungskanal zu einer Steuerdüse führt, und der Rückkopplungskanal zusätzlich an einen Druckspeicher angeschlossen ist, der einen Ruhedruck von bestimmtem Wert erzeugt und die Zeit bestimmt, innerhalb welcher das als Steuersignal wirkende Rückkopplungssignal wirksam wird, um den Kraftstrom von einem Abzweigkanal in den anderen zu lenken. Dadurch wird der zwischen den Abzweigkanälen angeordnete Ausgangskanal kurzzeitig durch den Kraftstrom beaufschlagt und in diesem ein Impuls erzeugt.The invention is based on the object, likewise a pure flow device to create, which, however, works as a flow clock pulse generator. This is because of this achieved that with a flow clock pulse generator an input channel for the power flow and two branch channels are present, in which the power flow through via control nozzles alternately applied control signals can be deflected, from each branch channel a feedback channel leads to a control nozzle, and the feedback channel in addition is connected to a pressure accumulator which has a static pressure of a certain value generated and determines the time within which the feedback signal acting as a control signal takes effect to direct the power flow from one branch duct to the other. As a result, the output channel arranged between the branch channels becomes briefly acted upon by the force current and a pulse is generated in this.
Diese Ausbildung eines Strömungstaktimpulsgebers nach der Erfindung hat den Vorteil, daß die Taktwechselgeschwindigkeit geändert werden kann, ohne daß die physikalische Bemessung des Gerätes verändert zu werden braucht. Ferner ermöglicht die Ausbildung nach des Erfindung, das Strömungsimpulsverhältnis auf beiden Abzweigkanälen beliebig und unterschiedlich einzustellen, so daß der Kraftstrom in dem einen Abzweigkanal länger verbleibt als in dem anderen. Die Zwischenräume zwischen aufeinanderfolgenden Ausgangsimpulsen werden hierbei entsprechend unterschiedlich lang.This formation of a flow clock pulse generator according to the invention has the advantage that the cycle speed can be changed without the physical dimensioning of the device needs to be changed. Also allows the training according to the invention, the flow pulse ratio on both branch channels set arbitrarily and differently, so that the power flow in one branch channel stays longer than in the other. The spaces between consecutive Output pulses are accordingly of different lengths.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. In diesen ist F i g.1 a ein Querschnitt eines Ausführungsbeispiels nach der Erfindung, F i g. 1 b eine Seitenansicht des Gerätes nach Fig. 1a, F i g. 2 a ein Querschnitt eines anderen Ausführungsbeispiels nach der Erfindung, F i g. 2 b eine Seitenansicht des Beispiels nach F i g. 2 a und F i g. 3 zeigt verschiedene Druckwellenformdiagramme, die die verschiedenen Arbeitsweisen der Erfindung darstellen.An embodiment of the invention is shown in the drawings. In these FIG. 1 a is a cross section of an embodiment according to the invention, F i g. 1b shows a side view of the device according to FIGS. 1a, F i g. 2 a is a cross section of another embodiment according to the invention, FIG. 2 b a side view of the example according to FIG. 2 a and F i g. 3 shows various pressure waveform diagrams, which illustrate the various modes of operation of the invention.
Die F i g. 1 a und 1 b zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das den allbekannten Grenzschichteffekt zum Konstanthalten eines Kraftstromes bei einem Ausgangskanal bis zum Erreichen des Schwelldruckes in diesem Kanal benutzt. Das Bezugszeichen 10 bezieht sich im allgemeinen auf den Körper des Gerätes, das ein untereinander verbundenes System von Strömungsleitungen in gezeigter Weise enthält. Das Strömungsmittel kann in. das Gerät -über einen Eingangskanal 11 mittels einer Pumpe oder Kompressors eingeführt werden (in den Figuren nicht dargestellt). Das eintretende Strömungsmittel im Kanal 11 gelangt über eine Düsenöffnung 13 in eine Kammer 12. Die Kammer 12 wird durch zwei divergierende Außenwände 14 und 15 der -entsprechenden Abzweigkanäle gebildet, die allgemein mit 16 und 17 bezeichnet sind. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann jede Außenwand 14 oder 15 eine scharfe Änderung des Anstiegs in den Bereichen von 18 oder 19 besitzen, so daß der Abzweigkanalquerschnitt größer wird, bis er durch die Stirnwände 20 und 21 begrenzt wird. Es ist jedoch nicht wesentlich, daß solche steile Anstiegsänderungen vorgesehen werden, noch ist es notwendig, daß die Abzweigkanäle 16 und 17 innerhalb des Körpers enden.The F i g. 1 a and 1 b show an embodiment of the invention, that contributes to the well-known boundary layer effect for keeping a power flow constant an output channel is used until the threshold pressure is reached in this channel. The reference number 10 generally refers to the body of the device that includes an interconnected system of flow lines as shown. The fluid can be fed into the device via an inlet channel 11 by means of a Pump or compressor are introduced (not shown in the figures). That fluid entering the channel 11 passes through a nozzle opening 13 into a Chamber 12. The chamber 12 is defined by two diverging outer walls 14 and 15 of the Corresponding branch channels, which are generally designated 16 and 17, are formed. In the preferred embodiment, each outer wall 14 or 15 can be a sharp one Change in the increase in the areas of 18 or 19 own so that the branch channel cross-section is larger until it passes through the end walls 20 and 21 is limited. However, it is not essential that such steep slope changes be provided, nor is it necessary that the branch channels 16 and 17 within end of the body.
Verbunden mit jedem Abzweigkanal 16 oder 17 ist ein entsprechender Rückkopplungskanal 23 und 24, der seinen zugehörigen Abzweigkanal mit einer entsprechenden Düse 22 oder 25 verbindet, die wiederum in den Seitenwänden 14 und 15 der Kammer 12 angeordnet ist. Es sei bemerkt, daß jede Wand 14 und 15 in bezug auf die Kraftstrommündung 13 zurückgesetzt ist. Diese Formgebung verhindert den Kraftstrom, um zu einer Wand 14 oder 15 des Abzweigkanals zu gelangen, bis der Schwelldruck im Ausgangskanal erreicht ist. Dieser Vorgang wird im folgenden im einzelnen beschrieben.Connected to each branch duct 16 or 17 is a corresponding feedback duct 23 and 24, which connects its associated branch duct to a corresponding nozzle 22 or 25, which in turn is arranged in the side walls 14 and 15 of the chamber 12. It should be noted that each wall 14 and 15 is set back with respect to the power port 13. This shape prevents the flow of force from reaching a wall 14 or 15 of the branch duct until the threshold pressure is reached in the outlet duct. This process is described in detail below.
An jedem Abzweigkanal 16 oder 17 liegt ein entsprechender Druckregler 26 oder 27. Die Verbindungen werden mittels der Leitungen 28 oder 29 hergestellt, die in entsprechenden öffnungen 31 oder 32 der Abzweigkanäle 16 oder 17 einmünden. Jeder Druckregler 26 oder 27 kann so eingestellt sein, daß er einen Ruhedruck in seinem zugehörigen Abzweigkanal konstant hält. Der Ruhedruck ist niedriger als der Schwellwert, der zum Schalten des Kraftstromes notwendig ist. Die Druckregler 26 und 27 regulieren den Impulsumlauf entweder durch Verlangsamen oder Beschleunigen des Druckaufbaues in ihren zugehörigen Abzweigkanälen.A corresponding pressure regulator 26 or 27 is located on each branch duct 16 or 17. The connections are established by means of lines 28 or 29 which open into corresponding openings 31 or 32 of branch ducts 16 or 17. Each pressure regulator 26 or 27 can be set so that it keeps a static pressure constant in its associated branch duct. The resting pressure is lower than the threshold value that is necessary to switch the power flow. The pressure regulators 26 and 27 regulate the pulse circulation either by slowing down or accelerating the pressure build-up in their associated branch ducts.
Zwischen den Abzweigkanälen 16 und 17 befindet sich ein Kanal 32, der aus der Kammer 12 an der Kreuzung der Innenwände der Abzweigkanäle beginnt. Wenn der Kraftstrom aus der Mündung 13 von einem Abzweigkanal zu dem anderen umschaltet, fließt er zeitweilig durch den Kanal 32. Der Ausgang des Kanals 32 kann an ein Arbeitsgerät angeschlossen werden, das durch die Ausgangssignale gesteuert wird.Between the branch channels 16 and 17 there is a channel 32, which starts from the chamber 12 at the intersection of the inner walls of the branch channels. When the power flow from the orifice 13 switches from one branch duct to the other, it flows temporarily through the channel 32. The output of the channel 32 can be sent to an implement which is controlled by the output signals.
Wie ausgeführt, ist die physikalische Geometrie des Gerätes nach F i g. 1 so, daß es den Kraftstromfluß im Abzweigkanal konstant hält, zu dem er abgelenkt ist, - auch nachdem das anfängliche Ablenkungssignal beendet worden ist. Zum Beispiel ist seine Geschwindigkeit, wenn der Kraftstrom von der Mündung 13 so abgelenkt wird, daß er in den Ab- zweigkanal 16 fließt, so daß er einen Grenzschichtbereich niedrigen Druckes zwischen sich und der Außenwand 14 des Kanals 16 erzeugt. Das Grenzschichtphänomen ist in der Strömungsverstärkertechnik allgemein bekannt. Das Gebiet niedrigen Drucks bewirkt dadurch, daß der Kraftstrom sich an die Wand des Kanals 16 anschließt, bis ein Zustand erreicht ist, durch den die Grenzschicht zerstört oder zerrissen wird, so daß der Kraftström zum anderen Abzweigkanal 17 gedrängt wird. Beim Ablenken in den Kanal 17 erzeugt jetzt der Kraftstrom zwischen sich und der Außenwand 15 eine Grenzschicht, um seinen Fluß innerhalb dieses Abzweigkanals bis zum Erreichen eines Zustandes konstant zu halten, durch den seine Grenzschicht zerstört wird, also der Kraftstrom in -den Kanal 16 abgelenkt wird. Stets, wenn der Kraftstrom vom Kanal 16 auf Kanal 17 oder umgekehrt umgesteuert wird, fließt er zeitweilig in den Kanal 32, wobei er in den Nutzkreis als Impulsausgang gerichtet ist. Der Zustand, unter dem die Kraftstromschicht zerrissen wird, ist der folgende: Es wird angenommen, daß der Kraftstrom in den Abzweigkanal 16 mit einem Ruhedruck, der durch den Druck der Quelle 26 bestimmt wird, abgelenkt worden ist. Sobald der Kraftstrom beginnt, in den Kanal 16 zu fließen, beginnt der Druck in ihm infolge des ansteigenden Volumens des in ihm gefangenen Strömungsmittels zu wachsen. Die Größe des Drucks im Kanal 16 bestimmt den Druck im Rückkopplungskanal 24. Der Kanal 24 und die Steuermündung 22 besitzen solche physikalischen Abmessungen, daß bei einem bestimmten Schwelldruck, der im Kanal 16 erreicht wird, der über den Pfad 24 zu Mündung 22 übertragene Druck zum Zerreißen des Grenzschichtbereichs entlang der Wand 14 ausreicht. In diesem Fall wird der Kraftstrom abgelenkt, er ändert seine Richtung und fließt jetzt in den Abzweigkanal 17. Sobald der Kraftstrom also vom Abzweigkanal 16 abgelenkt wird, beginnt der Druck bis zum Ruhewert abzunehmen, so daß die Steuermündung 22 hierauf keine weitere Wirkung auf den Kraftstrom ausübt. Wird der Kraftstrom einmal in den Abzweigkanal 17 abgelenkt, so wird an der Wand 15 ein Grenzschichtzustand erzeugt. Der Kraftstrom verbleibt also im Abzweigkanal 17, wo er daraufhin den Druck vom Ruhewert zum Schwellwert ansteigen läßt, der ausreicht, um das Grenzschichtgebiet an der Wand 15 zu zerstören. In diesem Fall beginnt der Kraftstrom wieder, in den Abzweigkanal 16 zu fließen, und der Zyklus wiederholt sich.As stated, the physical geometry of the device is shown in FIG. 1 so that it keeps constant the flow of power in the branch duct to which it is deflected - even after the initial deflection signal has been terminated. For example, its speed, when the motor current is diverted from the orifice 13 so that it flows into the exhaust branch passage 16, so that it creates a boundary layer region of low pressure between it and the outer wall 14 of the channel sixteenth The boundary layer phenomenon is well known in flow amplifier technology. The area of low pressure has the effect that the flow of force adjoins the wall of the channel 16 until a state is reached by which the boundary layer is destroyed or torn, so that the flow of force to the other branch channel 17 is forced. When deflected into the channel 17, the power flow now creates a boundary layer between itself and the outer wall 15 in order to keep its flow constant within this branch channel until it reaches a state that destroys its boundary layer, i.e. the power flow is deflected into the channel 16 will. Whenever the power flow is switched from channel 16 to channel 17 or vice versa, it flows temporarily into channel 32, whereby it is directed into the useful circuit as a pulse output. The condition under which the power flow layer is torn is as follows: It is assumed that the power flow into the branch duct 16 has been diverted at a static pressure which is determined by the pressure of the source 26. As soon as the force flow begins to flow into the channel 16 , the pressure in it begins to increase due to the increasing volume of the fluid trapped in it. The magnitude of the pressure in the channel 16 determines the pressure in the feedback channel 24. The channel 24 and the control port 22 have such physical dimensions that at a certain threshold pressure that is reached in the channel 16 , the pressure transmitted via the path 24 to the port 22 to the Tearing the boundary layer area along the wall 14 is sufficient. In this case, the power flow is diverted, it changes its direction and now flows into the branch duct 17. As soon as the force flow is diverted from the branch duct 16 , the pressure begins to decrease to the rest value, so that the control orifice 22 has no further effect on the force flow exercises. If the power flow is deflected once into the branch duct 17, a boundary layer condition is generated on the wall 15. The power flow thus remains in the branch duct 17, where it then increases the pressure from the rest value to the threshold value which is sufficient to destroy the boundary layer area on the wall 15. In this case, the power flow starts again to flow into the branch duct 16 and the cycle repeats itself.
Die Arbeitsweise des Taktimpulsgenerators in F i g. 1 ist in F i g. 3 graphisch dargestellt. Das Gerät kann symmetrisch aufgebaut sein, so daß derselbe Schwelldruck in jedem Abzweigkanal notwendig ist, um das Grenzschichtgebiet entlang der entsprechenden Seitenwände zu zerreißen.The operation of the clock pulse generator in FIG. 1 is in FIG. 3 shown graphically. The device can be constructed symmetrically, so that the same Threshold pressure in each branch duct is necessary to move along the boundary layer area to tear the corresponding side walls.
Ferner können die Druckregler 26 und 27 so eingestellt sein, daß die Ruhedrücke in den Abzweigkanälen gleich sind. . Diese Arbeitsweise wird in F i-g. 3 a gezeigt, in der zu sehen ist, daß die Drücke in den Kanälen 16 bzw. 17, die durch die gestrichelten und durch die Strich-Punkt-Linien dargestellt sind, zwischen demselben Ruhedruckwert Q und demselben Schwellwert T schwanken. Zum Beispiel ist unter der Annahme, daß der Druck des Kraftstromes verhältnismäßig konstant bleibt, gleichgültig, durch welchen Abzweigkanal er fließt, zu sehen, daß der Kraftstromfluß in den Kanal 16 den Druck vom Ruhewert Q auf den Schwellwert T in einer endlichen Zeitspanne vergrößert. Bei Erreichen dieses Grenzwertes durch den Druck im Kanal 16 reicht der jetzt an der Steuermündung 22 bestehende Druck aus, um das Grenzschichtgebiet an der Wand 14 zu zerreißen. Der Kraftstrom wird deshalb vom Abzweigkanal 16 mit einem zeitweisen Fließen des Kraftstromes im Kanal 32 während dieser Schaltzeit in den Kanal 17 gelenkt. Ein Taktimpuls (gezeigt durch den ausgezogenen Kurvenzug in F i g. 3 a) wird also im Kanal 32 erzeugt.Furthermore, the pressure regulators 26 and 27 can be set so that the pressures at rest in the branch channels are the same. . This working method is shown in Fig. 3a, in which it can be seen that the pressures in the channels 16 and 17, which are represented by the dashed and dashed-dot lines, fluctuate between the same resting pressure value Q and the same threshold value T. For example, assuming that the pressure of the power flow remains relatively constant, regardless of which branch channel it flows through, it can be seen that the flow of power flow into channel 16 increases the pressure from the quiescent value Q to the threshold value T in a finite period of time. When this limit value is reached by the pressure in the channel 16, the pressure now existing at the control orifice 22 is sufficient to tear the boundary layer area on the wall 14. The power flow is therefore directed from the branch channel 16 into the channel 17 with a temporary flow of the power flow in the channel 32 during this switching time. A clock pulse (shown by the solid curve in FIG. 3 a) is thus generated in channel 32.
Beim Schalten des Kraftstromes vom Kanal 16 zum Kanal 17 beginnt der Druck im Kanal 16 rasch auf seinen Ruhewert Q zu fallen, während der Druck im Kanal 17 vom selben Ruhewert Q auf denselben Schwellwert T anzusteigen beginnt. Bei Erreichen des Schwellwertes T im Kanal 17 ist der Druck auf dem Kanal 23 und an der Steuermündung 25 so, daß er das Grenzschichtgebiet entlang der Wand 15 zerstört und den Kraftstrom in den Kanal 16 drängt. Dieses Schalten vom Kanal 17 zum Kanal 16 bewirkt auch ein zeitweiliges Fließen des Strömungsmittels im Kanal 32 und damit das Erzeugen eines anderen Taktimpulses. Die Zeiten t1 und t2 zwischen nebeneinanderliegenden Impulsen sind somit gleich und die Taktimpulse selbst sind von gleicher Größe. Diese Arbeitsweise wird wegen der gleichen Zwischenräume zwischen den erzeugten gleich langen Taktimpulsen im Zuge mit »symmetrisch« bezeichnet.When the power flow is switched from channel 16 to channel 17, the pressure in channel 16 begins to fall rapidly to its quiescent value Q, while the pressure in channel 17 begins to rise from the same quiescent value Q to the same threshold value T. When the threshold value T is reached in the channel 17 , the pressure on the channel 23 and at the control port 25 is such that it destroys the boundary layer area along the wall 15 and forces the flow of force into the channel 16. This switching from channel 17 to channel 16 also causes a temporary flow of the fluid in channel 32 and thus the generation of another clock pulse. The times t1 and t2 between adjacent pulses are thus the same and the clock pulses themselves are of the same size. This mode of operation is referred to as "symmetrical" because of the same gaps between the generated clock pulses of equal length.
Durch Verändern der Ruhedrücke, die an den Abzweigkanälen 16 und 17 konstant gehalten werden, werden auch die zeitlichen Zwischenräume t1 und t2 geändert werden. Beispielsweise werden in F i g. 3 b gleiche Schwelldrücke und gleiche Ruhedrücke in den Abzweigkanälen konstant gehalten, aber der Ruhedruck Q ist größer als der Ruhedruck in F i g. 3 a. Wenn deshalb der Kraftstrom in einen der Ausgangskanäle geschaltet wird, wird weniger Zeit für das Erreichen des Schwelldruckes als im Fall nach F i g. 3 a erforderlich sein. Diese Arbeitsweise ist ebenfalls symmetrisch, weil sich dort gleiche Zeitabstände zwischen benachbarten gleich langen Ausgangstaktimpulsen befinden. Die Frequenz des erzeugten Zuges von Taktimpulsen ist somit in F i g. 3 b größer als in F i g. 3 a. Die Erfindung bietet also die Möglichkeit zum Verändern der Frequenz des Oszillators durch alleiniges Andern des Ruhedruckes in den Abzweigkanälen. Es ist also möglich, die Frequenz stufenlos zu ändern. Auch keine Änderung der physikalischen Bemessung des Gerätes ist notwendig. Deshalb führt die Erfindung zum Gebrauch in einem vollständig reinen Strömungssystem, in dem ein veränderlicher Frequenzoszillator enthalten sein muß, dessen Frequenz in übereinstimmung mit dem Druck des Strömungssignals geändert werden kann. In F i g. 1 ist somit zu erkennen, daß eine einzige Ruhedruckquelle für beide Abzweigkanäle 16 und 17 in dem Fall vorgesehen sein kann, daß der Ruhedruck in jedem gleich sein muß.By changing the pressure at rest on the branch channels 16 and 17 are kept constant, the time intervals t1 and t2 are also changed will. For example, in FIG. 3 b equal swelling pressures and equal resting pressures held constant in the branch channels, but the static pressure Q is greater than that Rest pressure in F i g. 3 a. If therefore the power flow in one of the output channels is switched, there is less time to reach the threshold pressure than in the case according to FIG. 3 a may be required. This way of working is also symmetrical, because there are equal time intervals between adjacent output clock pulses of equal length are located. The frequency of the generated train of clock pulses is thus shown in FIG. 3 b larger than in FIG. 3 a. The invention therefore offers the possibility of changing the frequency of the oscillator by simply changing the static pressure in the branch ducts. So it is possible to change the frequency steplessly. Also no change in the physical Dimensioning of the device is necessary. Therefore the invention leads to use in a completely pure flow system in which a variable frequency oscillator must be included, the frequency of which in accordance with the pressure of the flow signal can be changed. In Fig. 1 it can thus be seen that a single source of static pressure for both branch channels 16 and 17 can be provided in the event that the idle pressure must be the same in everyone.
Die Formen der Abzweigkanäle 16 und 17, der Rückkopplungskanäle 23 und 24 und der Steuermündungen 22 und 25 können ebenfalls so konstruiert sein, daß ein abweichender Schwelldruck in jedem Abzweigkanal notwendig ist, um die Grenzschicntgebiete zu zerstören. Wenn dies der Fall ist, zeigt F i g. 3 c die Situation, in der angenommen wird, daß derselbe Ruhedruck in jedem Abzweigkanal 16 und 17 konstant gehalten wird. Ein Schwelldruck von der Größe T2 muß somit im Kanal 16 verglichen mit einem unvergleichlich höheren Schwelldruck T1 im Kanal 17 erreicht werden. Eine längere Zeit ist jetzt erforderlich für den Druck im Kanal 17, damit er vom gemeinsamen Ruhewert Q auf seinen Schwellwert T1 ansteigt. Die Zwischenräume t1 und t2 zwischen benachbarten Taktimpulsen sind nicht gleich, weil der Kraftstrom ungleiche zeitliche Perioden in den verschiedenen Kanälen verwendet. Diese Arbeitsweise kann deshalb als asymmetrisch bezeichnet werden.The shapes of the branch ducts 16 and 17, the feedback ducts 23 and 24 and the control orifices 22 and 25 can also be designed in such a way that a different threshold pressure in each branch duct is necessary in order to destroy the boundary areas. If so, F i g shows. 3c the situation in which it is assumed that the same static pressure in each branch duct 16 and 17 is kept constant. A threshold pressure of the size T2 must therefore be achieved in channel 16 compared to an incomparably higher threshold pressure T1 in channel 17 . A longer time is now required for the pressure in channel 17 so that it rises from the common quiescent value Q to its threshold value T1. The gaps t1 and t2 between adjacent clock pulses are not equal because the power flow uses unequal time periods in the different channels. This way of working can therefore be described as asymmetrical.
F i g. 3 d zeigt einen Fall, in dem die Schwelldrucke gleich sind, der Ruhedruck aber in dem einen Kanal von dem des anderen abweicht. Beispielsweise wird angenommen, daß der Ruhedruck, der im Kanal 16 konstant gehalten wird, den Wert Q1 besitzt, während der im Kanal 17 konstant gehaltene den Wert Q2 einnimmt, wobei Q1 < Q2 ist. Wie F i g. 3 d zeigt, ist für den Schwelldruck, der im Kanal 16 erreicht werden soll, eine längere Zeit notwendig als für den Kanal 17. Deshalb sind die Zwischenräume t1 und t2 zwischen benachbarten Ausgangstaktimpulsen ungleich, was somit die asymmetrische Arbeitsweise bezeichnet.F i g. 3 d shows a case in which the threshold pressures are the same, but the resting pressure in one channel differs from that of the other. For example, it is assumed that the resting pressure which is kept constant in channel 16 has the value Q1, while that which is kept constant in channel 17 assumes the value Q2, where Q1 < Q2. Like F i g. 3 d shows, a longer time is required for the threshold pressure to be achieved in channel 16 than for channel 17. Therefore, the gaps t1 and t2 between adjacent output clock pulses are unequal, which thus denotes the asymmetrical mode of operation.
F i g. 3 e zeigt eine symmetrische Arbeitsweise, obwohl auch sowohl der Schwell- als auch der Ruhedruck bei jedem Ausgangskanal schwanken. Es wird angenommen, daß der Ruhedruck im Kanal 16 den Wert Q1 besitzt, während der im Kanal 17 den Wert Q2 einnimmt. Jeder Ausgangskanal und die zugehörigen Rückkopplungskanäle und die Steuermündungen werden ebenfalls als so beschaffen angenommen, daß ein unterschiedlicher Schwelldruck T1 und T2 zum Schalten des Kraftstromes von einem Kanal zum anderen notwendig ist. Die Schwelldrücke T1 und T2 sind hinsichtlich der Ruhedrücke Q1 und Q2 so bemessen, daß der Kraftstrom für dieselbe zeitliche Länge in jedem der Ausgangskanäle 16 oder 17 konstant gehalten wird. F i g. 3 e zeigt also die Situation, in der gleiche zeitliche Abstände t1 und t2 zwischen benachbarten erzeugten Taktimpulsen auftreten. Andererseits können die Schwelldrücke t1 und t2 unterschiedlich sein, so daß die asymmetrische Arbeitsweise auftritt, wie in F i g. 3 f gezeigt wird. In diesem Fall und bei denselben Ruhedrücken Q1 und Q2 nach F i g. 3 e sind die zeitlichen Abstände t1 und t2 zwischen benachbarten Taktimpulsen ungleich. Da die Schwelldrücke normalerweise durch die physikalische Formgebung des Gerätes bestimmt werden und somit nicht leicht geändert werden können, kann auch die Arbeitsweise nach den F i g. 3 e und 3 f ebenfalls durch selektives Andern der Ruhedrücke Q1 und Q2 erhalten werden, so daß der Kraftstrom eine gleiche Zeitdauer in jedem Abzweigkanal einnehmen kann.F i g. 3e shows a symmetrical mode of operation, although both the threshold and the resting pressure also fluctuate for each output channel. It is assumed that the resting pressure in channel 16 has the value Q1, while that in channel 17 has the value Q2. Each output channel and the associated feedback channels and the control ports are also assumed to be such that a different threshold pressure T1 and T2 is necessary for switching the power flow from one channel to the other. The threshold pressures T1 and T2 are dimensioned with regard to the idle pressures Q1 and Q2 so that the power flow is kept constant for the same length of time in each of the output channels 16 or 17. F i g. 3 e thus shows the situation in which the same time intervals t1 and t2 occur between adjacent generated clock pulses. On the other hand, the threshold pressures t1 and t2 can be different, so that the asymmetrical mode of operation occurs, as in FIG. 3 f is shown. In this case and with the same resting pressures Q1 and Q2 according to FIG. 3 e, the time intervals t1 and t2 between adjacent clock pulses are not equal. Since the swelling pressures are normally determined by the physical shape of the device and thus cannot easily be changed, the method of operation according to FIGS. 3 e and 3 f can also be obtained by selectively changing the idle pressures Q1 and Q2 so that the power flow can take an equal period of time in each branch duct.
In allen vorherigen Beispielen nach den F i g. 3 a und 3 f wurde der Druck des Kraftstromes selbst als über den ganzen Umlauf konstant bleibend angenommen. Wenn der Druck des Kraftstromes als sich verändernd angenommen wird, können benachbarte erzeugte Taktimpulse eine ungleiche Größe besitzen. Dies zeigt F i g. 3 g. Die Ruhedrücke Q1 und Q2 wie auch die Schwelldrücke T1 und T2 können somit noch so beschaffen sein, daß dort gleich zeitliche Zwischenräume zwischen benachbarten Taktimpulsen trotz des Umstandes bestehen können, daß der Druck des Kraftstromes schwankt.In all previous examples according to FIGS. 3 a and 3 f became the Pressure of the power flow itself assumed to remain constant over the entire cycle. If the pressure of the power flow is assumed to be changing, neighboring generated clock pulses have an unequal size. This is shown in FIG. 3 g. The resting pressures Q1 and Q2 as well as the threshold pressures T1 and T2 can therefore still be designed in such a way that that there are simultaneous time gaps between adjacent clock pulses despite the fact that the pressure of the power flow fluctuates.
F i g. 2 ist ein gering abgeändertes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem ein positiver Rückkopplungskanal 42, 43 von jedem Abzweigkanal vorgesehen ist, um den Kraftstrom in demjenigen Abzweigkanal konstant zu halten, zu dem er abgelenkt wird, bis der Schwelldruck erreicht ist. In dieser Darstellung wird das Prinzip des großen Austausches zwischen einem Steuerstrom und einem Kraftstrom benutzt. Das Bezugszeichen 35 bezieht sich im allgemeinen auf einen Körper aus Material mit einem Strömungsführungen enthaltenden System mit einem Eingangskraftkanal 36, der an einer Strömungsmittelquelle zum Erzeugen eines Kraftstromes aus der Kraftdüsenöffnung 37 in die Kammer 38 liegt. Die Abzweigkanäle 39 und 40 divergieren von der Kammer 38 aus, und ein dazwischen liegender Kanal 41 dient als Impulsausgang.F i g. Figure 2 is a slightly modified embodiment of the invention in which a positive feedback duct 42, 43 is provided from each branch duct to keep the force flow constant in that branch duct to which it is diverted until the threshold pressure is reached. In this illustration, the principle of the large exchange between a control current and a power current is used. Reference numeral 35 relates generally to a body of material having a system containing flow guides having an input power conduit 36 connected to a source of fluid for generating a power flow from the power nozzle opening 37 into the chamber 38. The branch channels 39 and 40 diverge from the chamber 38, and an intermediate channel 41 serves as a pulse output.
Mit jedem Abzweigkanal 39 oder 40 ist ein positiver Rückkopplungskanal 42 bzw. 43 verbunden. Wie F i g. 2 a zeigt, wird der positive Rückkopplungskanal 42 von einer Seitenwand des Abzweigkanals 39 abgezweigt und zur Steuermündung 44 an der Seite des Kraftstromes entgegengesetzt dem des vorderen Abzweigkanals zurückgeschaltet. In ähnlicher Weise wird der positive Rückkopplungspfad 43 vom Ab- zweigkanal 40 abgegriffen und an die Steuermündung 45 an der Seite des Kraftstromes gegenüber dem vorderen Kanal 40 gelegt. Wenn beispielsweise der Kraftstrom in den Kanal 39 abgelenkt wird, wird ein Teil seiner Energie über den Pfad 42 zurückgeführt und geht aus der Mündung 44 als ein Steuerstrom in einer Richtung hervor, die den Kraftstrom in den Abzweigkanal 39 konstant zu halten versucht. Wenn der Kraftstrom in den. Abzweigkanal 40 gelenkt wird, wird ein Teil seiner Energie über den Pfad 43 zurückgeführt, um gegen den Kraftstrom in einer Richtung zu stoßen, in der dieser in den Kanal 40 fließende Strom konstant gehalten wird. Dieses Prinzip des großen Austauschs ist in der Strömungsverstärkertechnik allgemein bekannt und ist nur ein anderer Weg zum Erlangen der bistabilen Charakteristik.A positive feedback channel 42 or 43 is connected to each branch channel 39 or 40. Like F i g. 2a shows, the positive feedback duct 42 is branched off from a side wall of the branch duct 39 and switched back to the control orifice 44 on the side of the power flow opposite to that of the front branch duct. Similarly, the positive feedback path 43 is taken from the exhaust branch passage 40 and applied to the control orifice 45 at the side of the motor current in relation to the front duct 40th For example, if the power flow is diverted into the channel 39, some of its energy is returned via the path 42 and emerges from the orifice 44 as a control flow in a direction which tries to keep the power flow in the branch channel 39 constant. When the power flow in the. Branch duct 40 is directed, part of its energy is fed back via the path 43 in order to push against the force flow in a direction in which this current flowing into the duct 40 is kept constant. This principle of large swap is well known in flow amplifier technology and is just another way of achieving the bistable characteristic.
Nach F i g. 2 wird ein Ruhedruck in den Abzweigkanälen 39 und 40 durch Druckregler konstant gehalten, die mit diesen Kanälen über Leitungen 46 und 47 und Öffnungen 48 und 49 verbunden sind. Wenn ein Kraftstrom so gelenkt wird, daß er in einen der Abzweigkanäle -fließt, steigt der Druck in diesem Kanal von seinem Ruhewert an und wird über Rückkopplungskanäle 50 oder 51 zurückgeführt. Diese negativen Rückkopplungspfade 50 oder 51 enden in Steuermündungen 52 bzw. 53, so daß die Steuerströme .aus diesen eine Richtung besitzen, in der sie gegen den Kraftstrom stoßen und ihn in den Abzweigkanal lenken, der ein anderer ist als der, aus dem der Steuerstrom stammt. Die Steuerströme aus den Mündungen 44 und 52 stehen deshalb gegeneinander,-wie es die Steuerströme aus den Mündungen 45 und 53 tun. Die Schwelldrücke in den Abzweigkanälen sind somit derart, daß ein Steuerstrom an den Mündungen 52 und 53 den gleichzeitig auftretenden Steuerstrom aus der Mündung 45 bzw. 44 überrennt,. so daß der Kraftstrom aus einem Ausgang zum anderen gelenkt wird. Es wird beispielsweise angenommen, daß der Kraftstrom im Ausgangskanal 39 so fließt, daß der Druck in ihm aus dem Ruhewert sich zum beabsichtigten Schwellwert ausbildet. Sobald der Kraftstrom in den Kanal 39 gelenkt wird, tritt ein Steuerstrom aus der Mündung 44 heraus, die eine ausreichende Energie besitzt, um den Kraftstrom im Kanal 39 konstant zu halten. Wenn der Druck im Kanal 39 ansteigt, steigt somit auch der Steuerstrom aus der Mündung 52 an; bis gegebenenfalls ein Schwelldruck im Kanal 39 erreicht ist und dadurch die Energie des Steuerstromes aus der Mündung 52 größer ist als die Energie des Steuerstromes aus der Öffnung 44. In diesem Fall wird der Kraftstrom in den Kanal 40 umgesteuert. Beim Ablenken in den Kanal 40 hält der positive Rückkopplungssteuerstrom aus der Mündung 45 den Kraftstrom in.diesem Ausgangskanal konstant, bis der geplante Schwelldruck erreicht ist - und dadurch der Steuerstrom aus der Mündung 53 in seiner Energie größer wird, um den Kraftstrom in den Kanal 39 zurückzudrängen. Deshalb unterscheidet sich das Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 von dem nach F i g. 1 nur in der Weise, in der der Kraftstrom in einem Ausgangskanal konstant gehalten wird, bis der Schwellwert erreicht ist. Andererseits sind die neuen Prinzipien dieselben und die Arbeitsweise nach den F i g. 3 a bis 3 g kann auch auf F i g. 2 angewendet werden.According to FIG. 2, a static pressure in the branch channels 39 and 40 is kept constant by pressure regulators which are connected to these channels via lines 46 and 47 and openings 48 and 49. If a power flow is directed so that it flows into one of the branch ducts, the pressure in this duct rises from its quiescent value and is fed back via feedback ducts 50 or 51 . These negative feedback paths 50 or 51 end in control orifices 52 or 53, so that the control currents .aus these have a direction in which they bump against the power flow and direct it into the branch channel, which is different from the one from which the control current originates. The control currents from the orifices 44 and 52 therefore stand against one another, as the control currents from the orifices 45 and 53 do. The surge pressures in the branch ducts are thus such that a control current at the orifices 52 and 53 overruns the simultaneously occurring control current from the orifice 45 and 44, respectively. so that the power flow is directed from one output to the other. It is assumed, for example, that the force current flows in the output channel 39 in such a way that the pressure in it develops from the rest value to the intended threshold value. As soon as the power flow is directed into the channel 39, a control current emerges from the orifice 44 which has sufficient energy to keep the power flow in the channel 39 constant. When the pressure in channel 39 rises, the control flow from orifice 52 also rises; until, if necessary, a threshold pressure is reached in the channel 39 and as a result the energy of the control current from the orifice 52 is greater than the energy of the control current from the opening 44. In this case, the power flow into the channel 40 is reversed. When deflecting into the channel 40, the positive feedback control current from the orifice 45 keeps the power flow in this output channel constant until the planned threshold pressure is reached - and as a result, the energy of the control current from the orifice 53 increases to the power flow in the channel 39 push back. The exemplary embodiment according to FIG. 1 therefore differs. 2 of the according to FIG. 1 only in such a way that the power flow in an output channel is kept constant until the threshold value is reached. On the other hand, the new principles are the same and the mode of operation according to FIGS. 3 a to 3 g can also refer to FIG. 2 can be applied.
Claims (5)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US1219263XA | 1962-02-16 | 1962-02-16 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1219263B true DE1219263B (en) | 1966-06-16 |
Family
ID=22399569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DES83568A Pending DE1219263B (en) | 1962-02-16 | 1963-02-01 | Flow pulse generator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1219263B (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1558852B1 (en) * | 1967-11-24 | 1970-02-26 | Lucas Industries Ltd | Oscillator operated by means of a flow medium |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3016066A (en) * | 1960-01-22 | 1962-01-09 | Raymond W Warren | Fluid oscillator |
-
1963
- 1963-02-01 DE DES83568A patent/DE1219263B/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3016066A (en) * | 1960-01-22 | 1962-01-09 | Raymond W Warren | Fluid oscillator |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1558852B1 (en) * | 1967-11-24 | 1970-02-26 | Lucas Industries Ltd | Oscillator operated by means of a flow medium |
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