Пневматический логический элемент
,Союз Советских
Социалистических республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
{ii)826978
Ф
1 (61) Дополнительный к патенту— (22) Заявлено 151073 (21) 1965724/18-24 (23) Приоритет — (32) (51)М. Кл.
G 06 0 1/00
Г 15 С 3/02
Государственный комитет
СССР
А0 делам изобретений и открытий (33) (31) Опубликовано 30.04.81 Бюллетень М 16 (53) УДК 621-525 (0ss. 8) Дата опубликования описания 300481 (72) Автор изобретения
Иностранец
Масатеру Охиси.(Япония) 5 !
Иностранная фирма
"Конан Электрик Компани, ЛТД" (Япония) (71) Заявитель (54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ
Изобретение относится к области автоматики, а именно к элементам пневматических управляющих цепей.
Известен логический. элемент, содержащий клапан, управляемый с помощью штока и реагирующего органа (1) .
Этот элемент не может применяться вместе с усилителями, так как пос-1а ледние должны срабатывать в различной последовательности, поэтому набор схем управления получается функционально избыточным.
Наиболее близким к изобретению ао технической сущности является пневматический элемент, содержащий корпус с управляющим золотником, торцовая камера которого подключена к первому входу элемента, а проточная камера - к первому входу элемента, в корпусе по оси управляющего золотника размещены подпружиненный элемент передачи усилия и шток, причем камеры, в которой размещен торец элемента передачи усилия, подключена к второму входному каналу, а камера, в которой размещен шток подключена к второму выходу элемента (2J .
Недостатками элемента являются ограниченные функциональные ьозможности. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей.
Поставленная цель достигается тем, что в пневматическом логическом элементе, содержащем корпус с управляющим золотником, одна торцовая камера которого подключена к.первому входу элемента, другая торцовая камера — к атмосфере, а проточная камера — к первому входу элемента", в корпусе по оси управляющего золотника размещены подпружиненный элемент передачи усилия и шток, причем камера, в которой размещен торец элемента передачи усилия, подключена к второму входу элемента, а камера, в.которой размещен шток, подключена к второму выходу элемента. В корпусе указанного элемента выполнена дополнительная камера, в которой размещен торец штока, причем дополнительная камера соединена с камерой, в которой размещен шток, и с проточной камерой через сопло, выполненное в корпусе, перпендикулярно к торцу упразлякщего золотника.
826978
Кроме того, шток выполнен полым, а на его торце, размещенном в дополнительной камере, сделана кольцевая заслонка седла, установленная на одном торце дополнительной камеры.
На фиг. 1 показан продольный разрез действующего в режиме вентиля пневматического элемента, срабатывающего от руки и от текучей среды в состоянии покоя; на фиг. 2 — логический элемент, приведенный в действие при помощи вручную новорачиваемой части вентиля; на фиг. 3 — логический элемент с частичным разрезом, при этом находящаяся в рабочем положении часть вентиля приведена в него под действием текучей среды; на фиг. 4 — поперечный разрез по A-A на фиг. 1; на фиг. 5 — поперечный разрез по Б-Б на фиг, 1, Корпус 1 логического элемента выполнен из двух частей 2 и 3, причем N в части расположен подпружиненный элемент 4 передачи усилия, а в части 3 — перемещаемый под действием текучей среды управляющий золотник 5.
Обе части корпуса соединены между со д5 бой вставкой 6.
Корпус логического элемента имеет деталь 7, оба конца которой снабжены наружной резьбой и отверстием 8.
Это отверстие имеет на обоих выходах увеличенные по размерам участки с разными по величине диаметрами, благодаря чему образуются камеры 9 и
10 для текучей среды. В камере 9 размещен торец подпружиненного элемента передачи усилия 4, который взаимодействует с проходящим через отверстие
8 полым штоком 11.
В торце камеры 9 выполнена заглушка 12, которая навинчена на резьбу цилиндрической детали 7. Камера 9 40 через множество радиально проходящих каналов 13 соединена с кольцеобразным пазом 14 (фиг. 5), являющимся одним из входов элемента.
Камера 10, в которой размещен 45 шток 8, через множество радиально проходящих сквозных отверстий 15 сообщена с кольцеобразным пазом 1 являющимся одним из выходов элемента. Полый шток 11 имеет канал, проходящий вдоль его продольной оси.
Один конец канала открыт в сторону камеры 9, а другой конец открыт к дополнительной камере 17, которая ограничена цилиндрической деталью 7 и соединительной вставкой 6, навинченной на резьбу детали 7. Выступающий в камеру 17 конец полого штока
11 имеет кольцевую- заслонку 18 (фиг. 1 и 2) седла 19, установленного на одном из торцов камеры 17. i 60
Элемент 4 передачи усилия и полый шток 11 расположены (фиг. 1) в крайнем положении пружиной сжатия
20 или 21, размещенными каждая внутри камеры 19 или 17. Между открытым 65 концом полого штока 11, который входит в камеру 9, и торцовой поверхностью элемента 4 передачи усилия, имеется некоторый промежуток.
Кнопка 22 размещена в отверстии и торце 12 корпуса, причем один ко- нец кнопки 22 выполнен заодно с элементом 4 передач и усилия. Кнопка имеет канавки рифления, Как показано на фиг. 4, сквозное отверстие торца снабжено двумя противолежащими канавками 23 для подвода сегментообразных насадок 24, которые жестко смонтированы на кнопке 22. Эти сегмен тообразные насадки находятся по крайней мере частично внутри .направляю- щих канавок 23, пока элемент передай усилия под действием пружины 20 сжатия занимает правое крайнее положение. Если кнопка .22 под действием внешнего усилия нажатия прижимается против действия пружины налево и поворачивается вокруг своей оси, то насадки 24 входят в сцепление с внутренней поверхностью торца 12 (фиг.2), благодаря чему элемент 4 передачи усилия блокируется в своем рабочем положении. Канавка рифления на наружной торцовой поверхности кнопки 22 визуально показывают положе-. ние насадок 24. На торцах седел 25 и 19 размещаются круглые и кольцеобразные эластичные седло штока 11 и кольцевая заслонка 18.
Кольцеобразный отКрытый конец камеры 10, который направлен к камере 17, открыт, если полый шток 11 движется влево против действия пружины 21 сжатия. Это движение полого штока 11 влево достигается только под действием внешнего усилия нажатия на кнопку 22. Если к кнопке
2? приложено внешнее усилие нажатия, то связанный с ней элемент 4 передачи усилия перемещается влево против действия пружины сжатия 20 и в этом положении блокируется сжатой пружиной 20.
При движении элемента 4 передачи усилия влево в упругое седло 25 перекрывает торцовой поверхностью элемента передачи усилия, канал штока
11 сдвигает этот шток влево против действия пружины 21. Кольцеобразный конец камеры 10 открывается непосредственно после того, как полый шток 11 начинает двигаться влево; при этом заслонка 18 выходит из сцепления с эластичным седлом 19 (фиг, 2) .
Если освободить кнопку 22, она может под действием пружины 20, натяжейие которой переносится на нее через элемент 4 передачи усилия, выжаться совсем. При этих условиях .полый шток 11 также движется под действием пружины 21 направо, вследствие чего заслонка 18 замыкает седло 19.
826978
В части 3 корпуса элемент имеет цилиндрическую деталь 26 с отверстием 27, проходящим в направлении продольной оси детали 26. Сба конца от верстия имеют увеличенный и различный в каждом диаметр, благодаря чему в сочетании с работой соединитель5 ной .вставки б и образующим с управляющим золотником 5 одно целое егд буртиком образуются другие камеры
28 и 29. Золотник 5 проходит с возможностью сдвига через отверстие 27.
Цилиндрическая деталь 26 имеет две группы радиально проходящих каналов 30 и 31, причем все эти кана- лы выходят из камер 28 и 29 так же, как каналы 13 и 15 в цилиндрической 15 детали 7 наружу. Аналогично на внешней периферии цилиндрической детали
26 выполнены кольцеобразные пазы
32 и 33, находящиеся в соединении с каналом 30 или 31, т.е. входами и 20 выходами элемента. Камера 34 (торцо-" вая } между торцом буртика 35 и буртиком золотника 5,- в котором нахо- . дится пружина 36 .сжатия, сообщается с атмосферой через отверстие 37. 25
Нормально золотник 5 поджат вправо пружиной 36, и поэтому входящий в камеру 28 другой торцовый конец золотника прижат к торцовой поверхности соединительной вставки б.
Соединительная вставка б имеет отверстие 38 и эластичное кольцеобразное седло, обращенное к входящему в камеру 28-концу золотника 5.
Соединительная вставка б не всегда необходима и может быть удалена, .при этом входящий в камеру 28 конец золотника 5 должен быть в контакте с заслонкой 18 штока 11, благодаря чему соответствующий конец канала полого штока закрыт. Цилиндрическая 40 деталь 26 в этом случае навиичивается прямо на цилиндрическую деталь 7.
Золотник 5 перемещается только против действия пружины 36 налево, если приложеннОе к его буртину давление среды превышает оказываемое пружиной 36 усилие. Если золотник 5 движется в направлении (фиг. 3) налево, а элемент передачи усилия не движется налево, то камеры 9 и 28 сообщаются одна с другой через канал штока 11 и проход 38 в соединительной вставке, а радиальный конец канала штока 11 закрыт .элементом 4 передачи усилия, Из камеры 34 через отверстие
37 самопроизвольно воздух выходит, благодаря чему облегчается равномерное движение золотника 5.
В корпусе 1 выполнено продольное отверстие 39, которое имеет диаметр, равный наружному диаметру цилиндри- 60 ческой детали 2 и цилиндрической детали 7 (фиг. 1-3). Корпус 1 имеет две группы расположенных по противоположным его сторонам выходов, сообщающихся с кольцеобразными пазами 65
14 и далее две группы расположенных на других противолежащих торонах входов, смещенных на 90О относительно отверстий выходов и также сообщающихся с кольцеобразными пазами
16. Для герметичности можно предусмотреть ряд уплотнительных колец между корпусом и деталью 7 (26) пс обеим сторонам каждого из указанных кольцевых пазов. ,Цля удержания цилиндрических деталей 7 и 26 в неподвижном положении внутри корпуса 1 предусмотрен арретирный механизм. Этот механизм имеет ряд арретирующих шариков 40, уложенных в глухие отверстия, выполненные, например, в торцах корпуса на равном расстоянии один от другого (фиг. 4}.
Технико-экономический эффект изобретения заключается в том, что при реализации матричных схем с помощью набора защищаемых элементов программа этих схем не остается жесткой, а может оперативно изменяться по желанию оператора, что значительно упрощает задачи автоматизации технологических процессов.
Формула изобретения
1. Пневматический логический элемент, содержащий корпус с управляющим золотником, одна торцовая камера которого подключена к первому входу элемента, другая торцевая камера— к атмосфере, а проточьая камера к первому входу элемента, в корпусе по оси управляющего золотника размещены подпружиненный элемент передачи усилия и шток, причем камера, в которой размещен торец элемента передачи усилия, подключена к в-.орому входу элемента, а камера, в которой размещен шток, подключена к второму выходу элемента, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей элемента, в корпусе выполнена дополнительная. камера, в которой размещен торец штока, причем дополнительная камера соединена с камерой, в которой размещен шток и с проточной камерой через сопло, выполненное в корпусе, перпендикулярно к торцу управляющего золотника.
2. Элемент по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что в нем шток выполнен полым, а на его тсрце, размещенном в дополнительной камере, выполнена кольцевая заслонка седла, установленного на одном торце дополнительной камеры.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Пневмогидроавтоматика. М., "Наука",.1964, с. 74, рис. 3.
2. Акцептованная заявка Японии
Р 48-33316, кл. F I5 Г 4/00, опублик. 1968 (прототип).
826978
6 rtrr 15 и 2 5 D20
mug 1
Ф0
Ф 28 17 гю
29 30 82 И zf
Б-Б
2З
Рис,Х
ВНИИПИ Заказ 2594/85 Тираж 745 Подписное
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4
