DE2718764C3 - Nozzle-flapper arrangement of the pneumatic control and regulation technology - Google Patents
Nozzle-flapper arrangement of the pneumatic control and regulation technologyInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Düse-Prallplatte-Anordnung der pneumatischen Steuer- und Regeltechnik, wie sie vor allem in mechanisch-pneumatischen Meßumformern und zur Ansteuerung von Verstärkern Verwendung findet In F i g. 1 ist eine derartige Anordnung schematisch dargestelltThe invention relates to a nozzle-flapper assembly the pneumatic control and regulation technology, as it is mainly in mechanical-pneumatic Measuring transducers and for controlling amplifiers are used in FIG. 1 is one such Arrangement shown schematically
Die in der pneumatischen Meßtechnik üblichen Steuerdüsen 1 haben einen kreisförmigen Querschnitt mit einem Durchmesser D in der Größenordnung von 1 mm und werden über eine Vordrossel 8 von dem Zuluftdruck pz beaufschlagt Eine von einer Kraft K in axialer Richtung *.ur Steuerdüse 1 bewegbare Prallplatte 2 steuert den Luftdurchsatz durc-. die Düse und damit den Druck ρ in der Düse nach Art einer veränderlichen Dossei, wobei als Steuerquerschnil die Mantelfläche eines Zylinders anzusehen ist, der sich aus dem Umfang des Düsenrandes 3 und der Spalthöhe h zwischen Düsenrand 3 und Prallplatte 2 bestimmen läßtThe usual in the pneumatic metrology control nozzles 1 are mm a circular cross section with a diameter D in the order of 1 and p via a choke valve 8 of the supply air pressure for pressurized A by a force K in the axial direction * .ur steering nozzle 1 movable baffle plate 2 controls the air throughput. the nozzle and thus the pressure ρ in the nozzle in the manner of a variable Dossei, whereby the lateral surface of a cylinder is to be regarded as a control cross-section, which can be determined from the circumference of the nozzle edge 3 and the gap height h between nozzle edge 3 and baffle plate 2
Der in der Düse 1 herrschende Düsendruck ρ ergibt über die Düsenquerschnittsfläche eine auf die Prallplatte 2 wirkende und der diese bewegenden Kraft entgegenwirkende Gegenkraft K', die dem Druck ρ und der Querschnittsfläche proportional und somit nicht konstant ist. Bei einem mittleren Düsendruck ρ von 0,6 bar kann sie beispielsweise wegen Änderungen des Zuluftdrucks pz um ±0,1 bar schwanken. Damit ergeben sich für gängige Düsenquerschnitte von ca. 1 mm2 Änderungen der Gegenkraft K' in der Größenordnung von 10~2N, was für viele Anwendungsfälle nicht mehr tolerierbar ist The nozzle pressure ρ prevailing in the nozzle 1 results via the nozzle cross-sectional area in a counterforce K ' acting on the baffle plate 2 and counteracting the force moving it, which is proportional to the pressure ρ and the cross-sectional area and is therefore not constant. At an average nozzle pressure ρ of 0.6 bar, it can fluctuate by ± 0.1 bar, for example due to changes in the supply pressure p z. This results in changes in the counterforce K ' in the order of magnitude of 10 ~ 2 N for common nozzle cross-sections of approx. 1 mm 2 , which is no longer tolerable for many applications
Es besteht demgemäß die Aufgabe, eine Düse-Prallplatte-Anordnung so auszubilden, daß die Gegenkraft K' möglichst verringert wird, ohne die sonstigen meßtechnischen Eigenschaften dieser Anordnung zu stören.Accordingly, there is the task of designing a nozzle-baffle-plate arrangement in such a way that the counterforce K 'is reduced as much as possible without disturbing the other metrological properties of this arrangement.
Eine an sich naheliegende Verringerung des Durchmessers des Kreisquerschnitts einer Steuerdüse 1 kann nur bis zu einem Düsendurchmesser von etwa 0,5 mm führen, da unterhalb keine befriedigende SteuerwVkung ι ο mit den noch herstellbaren Vordrosseln 8 möglich istAn inherently obvious reduction in the diameter of the circular cross section of a control nozzle 1 can lead only up to a nozzle diameter of about 0.5 mm, since there is no satisfactory control below that ι ο with the pre-throttles 8 that can still be produced is possible
Eine Lösung der gestellten Aufgabe wird deshalb erfindungsgemäß darin gesehen, daß der Strömungsquerschnitt der Düse durch eine von der Kreisform abweichende Ausbildung des Düsenrands verringert ist, derart daß der kleinste Abstand der Düsenrandkontur, über die Mittelachse der Düse gemessen, größer ist als die maximale Spalthöhe zwischen Düsenrand und Prallplatte.According to the invention, a solution to the problem is therefore seen in that the flow cross-section of the nozzle is shaped by a circular shape deviating design of the nozzle edge is reduced, so that the smallest distance of the nozzle edge contour, Measured over the center axis of the nozzle, is greater than the maximum gap height between the edge of the nozzle and Baffle plate.
Der wirksame Düsenrand kann beispielsweise in Form einer Ellipse, eines Rechtecks oder einer anderen geometrischen Figur ausgebildet sein.The effective nozzle edge can, for example, be in the form of an ellipse, a rectangle or another geometric figure.
Der Strömungsvorgang durch den Spalt zwischenThe flow process through the gap between
Düse und Prallplatte wird nicht nennenswert beeinflußt wenn die angegebenen geometrischen Relationen zwischen Düsenrandkontur und Spalthöhe eingehalten werden.The nozzle and baffle plate are not significantly influenced if the specified geometrical relationships must be maintained between the nozzle edge contour and the gap height.
Um den Steuerquerschnitt also das Produkt vonSo to get the control cross-section the product of
Düsenrandumfang und Spalthöhe, im Vergleich zu einer herkömmlichen Düse mit kreisförmiger Randkontur nicht zu verringern und so die erfindungsgemäße Düse anstelle einer Dun.· mit kreisförmigen Querschnitt einsetzen zu können, ist es vorteilhaft den Umfang der den Strömunqsquerschnitt der Düse bestimmenden Düsenrandkontur gleich dem einer vergleichbaren kreisförmigen Düsenrandkontur zu machen.Nozzle edge circumference and gap height, compared to a conventional nozzle with a circular edge contour not to be reduced and so the nozzle according to the invention instead of a Dun. · with a circular cross-section to be able to use, it is advantageous to determine the extent of the flow cross-section of the nozzle To make the nozzle edge contour equal to that of a comparable circular nozzle edge contour.
Die von der Düsenquerschnittsfläche abhängige Gegenkraft K' läßt sich so bei gleichem Steuerquerschnitt um etwa 70% verringern. The counterforce K ' , which is dependent on the cross-sectional area of the nozzle, can thus be reduced by approximately 70% with the same control cross-section.
In den F i g. 2,3 und 4 sind verschiedene Ausführungsbeispiele von Düsenrändern mit niclit kreisförmiger Kontur schematisch dargestelltIn the F i g. 2, 3 and 4 are different exemplary embodiments of nozzle edges with niclit circular Contour shown schematically
Die gestrichelt gezeichneten Kreise 4 bedeuten inThe dashed circles 4 mean in
allen Figuren die Randkonturen von herkömmlichen Düsen nach F i g. 1 mit kreisförmigem Rand 3, während die umfangsgleichcn Düsenrandkonturen gemäß der Erfindung ausgezogen gezeichnet sind.all figures show the edge contours of conventional nozzles according to FIG. 1 with a circular edge 3, while the circumferentially identical nozzle edge contours are drawn in solid lines according to the invention.
In F i g. 2 ist diese Randkontur eine Ellipse 5, in F i g. 3 ein Rechteck 6 und in F i g. 4 ein aus parallelen Geraden und Halbkreisbogenotücken zusammengesetztes geometrisches Gebilde 7.In Fig. 2, this edge contour is an ellipse 5, in FIG. 3 a rectangle 6 and in FIG. 4 one from parallel straight lines Geometric structure 7 composed of semi-circular arc pieces.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (2)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2718764A DE2718764C3 (en) | 1977-04-27 | 1977-04-27 | Nozzle-flapper arrangement of the pneumatic control and regulation technology |
| GB15549/78A GB1580315A (en) | 1977-04-27 | 1978-04-19 | Nozzle flapper arrangement for use in a fluidic measurement and/or control system |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DE2718764A DE2718764C3 (en) | 1977-04-27 | 1977-04-27 | Nozzle-flapper arrangement of the pneumatic control and regulation technology |
Publications (3)
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| DE2718764B2 DE2718764B2 (en) | 1979-05-23 |
| DE2718764C3 true DE2718764C3 (en) | 1980-02-07 |
Family
ID=6007422
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE2718764A Expired DE2718764C3 (en) | 1977-04-27 | 1977-04-27 | Nozzle-flapper arrangement of the pneumatic control and regulation technology |
Country Status (3)
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Families Citing this family (4)
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|---|---|---|---|---|
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| GB2233427B (en) * | 1989-06-26 | 1992-12-23 | Moog Inc | Fluid flow control valve |
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-
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Also Published As
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