DE2546834C2

DE2546834C2 - Pneumatischer Oszillator

Info

Publication number: DE2546834C2
Application number: DE19752546834
Authority: DE
Inventors: Peter Leendert Eindhoven Holster; Adam Ooms; Hendricus Franciscus Gerardus Smulders
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1974-10-30
Filing date: 1975-10-18
Publication date: 1982-07-15
Also published as: DE2546834A1; NL7414154A; GB1528768A; CH599473A5; FR2289784A1; JPS5166981A; FR2289784B1; JPS5723808B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen pneumatischen Oszillator mit mindestens einer an eine Gaszufuhr anschließbaren Gasaustrittsöffnung und mindestens einer in einem Abstand ihr gegenüberliegenden Gaseintrittsöffnung, die über einen Kanal an eine Druckänderungen aufzeichnende Anordnung anschließbar ist, wobei zwischen den genannten Öffnungen ein federnd angeordneter Körper vorhanden ist, der in Ruhelage die Austrittsöffnung wenigstens teilweise abschließt.

Ein Oszillator der oben genannten Art ist aus der britischen Patentschrift 12 33 292 bekannt. Bei diesem bekannten Oszillator ragt das Ende einer Feder in Ruhelage zwischen die zwei Öffnungen. Die Feder ist dabei als Blattfeder ausgebildet, die über einen Teil ihrer Länge sich nahezu parallel zur Achse der Austrittsöffnung erstreckt. Der austretende Gasstrom trifft das gebogene Ende der Feder und versetzt diese dadurch in Schwingen, deren Frequenz u. a. von der Größe des Gasstroms abhängt.

Die Erfindung bezweckt nun, eine Konstruktion eines derartigen Oszillators zu schaffen, bei der die Frequenz der erzeugten Schwingungen von der Größe des Gasstroms unabhängig ist.

Der erfindungsgemäße Oszillator weist dazu das Kennzeichen auf, daß der betreffende Körper durch ein Federsystem unterstützt ist, dessen Achse, um die sich der Körper drehen kann, parallel zur Achse der Austrittsöffnung verläuft, wobei sich die Fläche des Körpers, die in Ruhelage die Austrittsöffnung teilweise abschließt, über einen nahezu rechten Winkel an die Begrenzungsfläche des Körpers anschließt, die sich nahezu parallel zur Achse der Austrittsöffnung erstreckt.

Die aus der Austrittsöffnung heraustretende Luft oder sonstiges Gas stößt gegen den Körper, der die Öffnung teilweise abschließt. Über den gebildeten scharfen Winkel findet eine Art von Ablenkung des ίο Luftstromes statt, wobei der Luftstrom gle,".?hsam die Begrenzungsfläche losläßt, so daß zwischen dem Luftstrom und dieser Fläche ein Unterdruck entsteht (Coanda-effekt). Auf diese Weise entsteht ein Druckunterschied am Körper, wodurch sich dieser entgegen der Federkraft bewegen wird und die Öffnung noch weiter abschließt. Dadurch nimmt der austretende Luftstrom ab und folglich auch die auf den Körper wirkende Kraft. Auf diese Weise wird eine wechselnde Kraft am Körper erhalten, die das System: Körper-Federsystem mit seiner Eigenfrequenz schwingen läßt. Diese Frequenz liegt dabei genau fest und ist unabhängig vom Luftdruck. Die Amplitude der Schwingung ist aber wohl vom Luftdruck abhängig.

Durch den schwingenden Körper wird also periodisch der Luftstrom unterbrochen und freigegeben. Dies läßt sich dadurch messen, daß die der Austrittsöffnung gegenüberliegende Eintriittsöffnung mit einem Aufnehmer gekuppelt wi;-d.

Der Körper kann selbstverständlich verschiedene Formen aufweisen aber am vorteilhaftesten ist eine längliche prismatische Form mit einem viereckigen Querschnitt.

Ein derartiger Körper ist nach einer weiteren günstigen Ausführungsform an zwei gekreuzten Blattfedem angeordnet, deren Schnittlinie durch den Schwerpunkt des Körpers geht. Auf diese Weise ist ein sehr einfaches und robustes Masse-Feder-System erhalten worden, dessen Eigenfrequenz nach einer weiteren Ausführungsform mit zwei auf beiden Seiten des Schwerpunktes liegenden, in de^r Längsrichtung längs des Körpers verschiebbaren zusätzlichen Massen eingestellt werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden in Verbindung mit Figuren näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. I, 2 und 3 eine Seitenansicht, Draufsicht bzw. einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines Oszillators.

Mit dem Bezugszeichen 1 ist eine Basisplatte so bezeichnet. Diese Platte ist mit zwei Bohrungen 2 und 3 versehen, an die eine Luftzufuhrleitung 4 bzw. eine Luftabfuhrleitung 5 anschließbar sind. Die Luftzufuhrbohrung 2 endet über eine Drossel 6 in einer Luftaustrittsöffnung 7, die in einen U-förmigen Teil 8 auf der Basisplatte 1 aufgenommen ist.

Der Austrittsöffnung 7 gegenüber befindet sich eine Lufteintrittsöffnung 9, die sich über einen Kanal 10 und eine Bohrung 3 an die Luftabfuhrleitung 5 anschließt.

Zwischen der Luftaustrittsöffnung 7 und der Lufteintrittsöffnung 9 befindet sich ein prismatischer länglicher Körper 11, der an zwei gekreuzten Blattfedern 12, 13 angeordnet ist. Die Schnittlinie dieser Blattfedern geht dabei durch den Schwerpunkt des Körpers 11. Der Körper 11 ist dabei derart angeordnet, daß in Ruhelage die Austrittsöffnung 7 teilweise durch die untere Fläche 14 abgesperrt ist. Das bedeutet, daß die ausströmende Luft gegen diese Fläche stößt und in einem scharfen Winkel 15 abgelenkt wird, so daß zwischen dem

jftstrom und der Fläche 16 eine Zone niedrigeren rucks entsteht und zwar infolge des Coanda-Effektes, adureh wird auf den Körper 11 eine Kraft nach rechts isgeübt. Der Körper 11 wird nun entgegen der 5derkraft nach rechts bewegt. Dabei wird die öffnung immer weiter abgesperrt und die Kraft auf den Körper nimmt ab und wird sogar Null. Durch die Federkraft ird sich der Körper 11 zurückbewegen, wobei die ffnung 7 wieder frei wird und der Luftstrom wieder ne Kraft erzeugen wird. Auf diese Weise ist eine jgkraft erhalten worden, die das Masse-Feder-System I₁ 12, 13 ins Schwingen versetzt. Die Frequenz wird ibei der Eigenfrequenz dieses Systems entsprechen,

die mit Hilfe von zwei zusätzlichen Massen in Form von Schrauben 17 und 18, die in der Längsrichtung des Körpers verschiebbar sind, eingestellt werden kann.

Die Frequenz des auf dic^e Weise erhaltenen Oszillators ist vom Luftstrom aus der öffnung 7 unabhängig, die Amplitude ist jedoch von diesem Luftstrom abhängig. Dadurch, daß der Raum zwischen den öffnungen 7 und 9 abwechselnd abgeschlossen und freigegeben wird, wird also die Zufuhr von Luft zu der öffnung 9 auch immer unterbrochen werden, so daß im Kanal 10 und in der Leitung 5 ein schwingender Druck auftreten wird, der mit dazu geeigneter Apparatur gemessen werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Pneumatischer Oszillator mit mindestens einer an eine Gaszufuhr anschließbaren Gasaustrittsöffnung und mindestens einer in einem Abstand ihr gegenüberliegenden Gaseintrittsöffnung, die über einen Kanal an eine Druckänderungen aufzeichnende Anordnung anschließbar ist, wobei zwischen den genannten Öffnungen ein federnd angeordneter Körper vorhanden ist, der in Ruhelage die Austrittsöffnung wenigstens teilweise abschließt, dadurch gekennzeichnet, daß der betreffende Körper (11) durch ein Federsystem (12, 13) unterstützt ist, dessen Achse, um die sich der Körper (11) drehen kann, parallel zur Achse der Austrittsöffnung (7) verläuft, wobei sich die Fläche (14) des Körpers (11), die in Ruhelage die Austrittsöffnung (7) teilweise abschließt, über einen nahezu rechten Winkel (15) an eine Begrenzungsfläche (16) des Körpers (11) anschließt, die sich nahezu parallel zur Achse der ^ustrittsöffnung (7) erstreckt.

2. Oszillator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (11) eine längliche prismatische Form mit viereckigen Grundflächen aufweist.

3. Oszillator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (11) an zwei gekreuzten Blattfedern (12, Ii) angeordnet ist, deren Schnittlinie durch den Schwerpunkt des Körpers geht.

4. Oszillator nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (11) mit zwei auf beiden Seiten des Schwerpunktes liegenden, in der Längsrichtung des Körpers .erschiebbaren Massen (17,18) versehen ist.