ПРИВОД КРИВОЛИНЕЙНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ С КОЛЬЦЕВЫМ СИЛЬФОНОМ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2003 года по МПК F15B15/10 

Группа изобретений относится к области машиностроения и может быть использована в исполнительных пневматических механизмах, в том числе, вакуумного оборудования.

Известен привод перемещения, содержащий сильфон, размещенный внутри цилиндра и соединенный со средством давления (GB 1437666 А, 03.06.1976, F 15 В 15/10).

Недостатками известной конструкции являются большие габариты и низкая точность перемещения.

Наиболее близким по своей технической сущности к описываемому изобретению является привод перемещения, содержащий два сильфона, один из которых размещен внутри другого коаксиально, кольцевое пространство между которыми заглушено по торцам и предназначено для соединения со средством создания давления (SU 1732014 А1, F 15 В 15/08).

Недостатками известной конструкции являются также невозможность обеспечения прохождения насквозь среды или размещения каких-либо предметов и узлов во внутренней полости сильфона, а также невозможность создания криволинейного перемещения.

Технической задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является устранение указанных выше недостатков, а именно обеспечение прохождения среды или размещения каких-либо предметов или узлов во внутренней полости привода.

Поставленная задача решается и технический результат - расширение области применения привода - достигаются за счет того, что в приводе перемещения по первому варианту, содержащем два сильфона, один из которых размещен внутри другого, кольцевое пространство между которыми заглушено по торцам и предназначено для соединения со средством создания давления, полость внутреннего сильфона выполнена открытой, а оси сильфонов не совпадают.

А также поставленная задача может решаться за счет того, что внутренний и внешний сильфоны соединены перемычками, связывающими их гофры по расположенным в одном поперечном сечении внешней окружности гофра внешнего сильфона и внутренней окружности гофр внутреннего сильфона и образующими отверстия, сообщающие все части кольцевого пространства.

Кроме того, решению поставленной задачи может способствовать то, что по меньшей мере один из сильфонов выполнен ассиметричным, так что оси, проходящие через центры соответственно внешних и внутренних контуров гофр этого сильфона, не совпадают, все указанные оси обоих сильфонов лежат в одной плоскости, так что ось внутренних контуров гофр асимметричного сильфона смещена относительно оси внешних контуров его гофр в ту же сторону, в которую смещена ось внутреннего сильфона относительно оси внешнего.

Технический результат достигается за счет того, что в приводе перемещения по второму варианту, содержащем два сильфона, один из которых размещен внутри другого и кольцевое пространство между которым заглушено по торцам и предназначено для соединения со средством давления, полость внутреннего сильфона выполнена открытой, а по меньшей мере один из сильфонов выполнен асимметрично, так что оси, проходящие через центры соответственно внешних и внутренних контуров гофр этого сильфона, не совпадают.

Кроме того, при выполнении обоих сильфонов асимметричными оси внутренних контуров гофр обоих сильфонов могут быть смещены относительно соответствующих осей внешних контуров гофр в одну и ту же сторону, при этом все указанные оси лежат в одной плоскости.

Кроме того, внутренний и внешний сильфоны могут быть соединены перемычками, связывающими их гофры по расположенным в одном поперечном сечении внешней окружности гофра внешнего сильфона и внутренней окружности гофра внутреннего сильфона и образующими отверстия, сообщающие все части кольцевого пространства.

На фиг. 1 показано поперечное сечение привода перемещения по первому варианту из сварных сильфонов с перемычками.

На фиг.2 показано осевое сечение данного привода в исходном состоянии.

На фиг.3 показано то же, в растянутом состоянии.

На фиг.4 показано поперечное сечение привода без перемычек.

На фиг.5 - осевое сечение этого привода, в исходном состоянии.

На фиг.6 - то же, в растянутом состоянии.

На фиг. 7 показано поперечное сечение привода перемещения по второму варианту, в исходном состоянии.

На фиг.8 - тот же привод в растянутом состоянии.

Привод перемещения по первому варианту содержит два сильфона 1 и 2, один из которых, например 2, размещен внутри другого ассиметрично так, что их оси не совпадают. Кольцевое пространство 3 между сильфонами 1 и 2 заглушено по торцам кольцевыми заглушками 4 и 5, в одной из которых, например 5, установлен штуцер 6, предназначенный для соединения со средством создания давления (не показано). При этом полость 7 внутреннего сильфона 2 выполнена открытой. Кроме того, внутренний и внешний сильфоны, соответственно 2 и 1, могут быть соединены перемычками 8 (фиг.1, 2), связывающими расположенные в одном поперечном сечении внешнюю окружность (контур) гофра внешнего сильфона 1 и внутреннюю окружность (контур) гофр внутреннего сильфона 2, и имеющими отверстия 9, сообщающие все части кольцевого пространства 3. Такое выполнение возможно при выполнении сильфонов сварными.

При выполнении сильфонов цельнотянутыми (фиг.4, 5) привод выполняется без перемычек.

Кроме того, при выполнении сильфонов сварными (фиг.1-3) эффект криволинейного перемещения может быть усилен путем выполнения гофр одного или обоих сильфонов несимметричными, т. е. различной ширины (глубины) в поперечном сечении, что создает неодинаковую жесткость сильфонов и способствует их криволинейному растяжению (фиг.3). При выполнении обоих сильфонов асимметричными все четыре оси, проходящие соответственно через центры внешних и внутренних контуров (окружностей) гофр, лежат в одной плоскости, так что наибольшая ширина гофр обоих сильфонов расположена с одной стороны от этих осей, а наименьшая - с другой.

Оси внешнего и внутреннего сильфонов 1, 2 не совпадают и в сжатом состоянии сильфонов могут быть параллельны. Для сильфонов с одинаковой глубиной (шириной) гофр (фиг.4, 6) это оси, проходящие через центры внешних контуров гофр, которые для каждого сильфона совпадают с осями для внутренних контуров гофр. В случае сильфонов с различной глубиной (шириной) гофр (фиг.1-3) имеются в виду оси, проходящие через центры внешних контуров гофр.

При подаче энергоносителя, например воздуха, в кольцевое пространство 3 между сильфонами 1 и 2 через штуцер 6 происходит увеличение объема кольцевого пространства 3. При этом, если, например, кольцевая заглушка 5 закреплена неподвижно, то заглушка 4, установленная свободно и связанная только с рабочим органом, начнет перемещаться по криволинейной траектории. Перемычки 8, установленные между сильфонами 1 и 2, препятствуют деформации последних в поперечном направлении. При сообщении кольцевого пространства 3, например, с атмосферой воздух выходит из него, и заглушка 4 возвращается в исходное положение под действием упругой деформация гофр. Выполнение полости 7 внутреннего сильфона 2 открытой позволяет использовать привод, охватывающий, например, трубу или какой-либо другой протяженный предмет.

Предлагаемый привод при использовании в вакуумных установках не создает высокомолекулярных углеродных загрязнений и микрочастиц износа, так как не содержит пар трения движения.

Привод предназначен для криволинейного перемещения рабочего органа. Привод содержит два сильфона, один из которых размещен внутри другого, а кольцевое пространство между которыми заглушено по торцам и предназначено для соединения со средством создания давления, полость внутреннего сильфона выполнена открытой, а оси сильфонов не совпадают. В другом варианте привод содержит два сильфона, один из которых размещен внутри другого, а кольцевое пространство между которыми заглушено по торцам и предназначено для соединения со средством создания давления, при этом полость внутреннего сильфона выполнена открытой, и по меньшей мере один из сильфонов выполнен ассиметричным, так что оси, проходящие через центры соответственно внешних и внутренних контуров гофр этого сильфона, не совпадают. Технический результат - расширение области применения привода. 2 с. и 4 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Привод перемещения, содержащий два сильфона, один из которых размещен внутри другого, а кольцевое пространство между которыми заглушено по торцам и предназначено для соединения со средством создания давления, отличающийся тем, что полость внутреннего сильфона выполнена открытой, а оси сильфонов не совпадают. 2. Привод по п. 1, отличающийся тем, что внутренний и внешний сильфоны соединены перемычками, связывающими их гофры по расположенным в одном поперечном сечении внешней окружности гофра внешнего сильфона и внутренней окружности гофра внутреннего сильфона и образующими отверстия, сообщающие все части кольцевого пространства. 3. Привод по п. 1 или 2, отличающийся тем, что по меньшей мере один из сильфонов выполнен асимметричным, так что оси, проходящие через центры соответственно внешних контуров гофр этого сильфона не совпадают, все указанные оси обоих сильфонов лежат в одной плоскости, так что ось внутренних контуров гофр асимметричного сильфона смещена относительно оси внешних контуров его гофр в ту же сторону, в которую смещена ось внутреннего сильфона относительно оси внешнего. 4. Привод перемещения, содержащий два сильфона, один из которых размещен внутри другого, а кольцевое пространство между которыми заглушено по торцам и предназначено для соединения со средством создания давления, отличающийся тем, что полость внутреннего сильфона выполнена открытой и по меньшей мере один из сильфонов выполнен асимметричным, так что оси, проходящие через центры соответственно внешних и внутренних контуров гофр этого сильфона, не совпадают. 5. Привод по п. 4, отличающийся тем, что при выполнении обоих сильфонов асимметричными оси внутренних контуров гофр обоих сильфонов смещены относительно соответствующих осей внешних контуров их гофр в одну и ту же сторону и все указанные оси лежат в одной плоскости. 6. Привод по п. 4 или 5, отличающийся тем, что внутренний и внешний сильфоны соединены перемычками, связывающими их гофры по расположенным в одном поперечном сечении внешней окружности гофра внешнего сильфона и внутренней окружности гофра внутреннего сильфона и образующими отверстия, сообщающие все части кольцевого пространства.