УСТРОЙСТВО ПРЕРЫВИСТОГО ГЕНЕРИРОВАНИЯ ВОЗДУХА Российский патент 2020 года по МПК F15B21/12 F15B11/06 F16K11/07 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится, например, к устройству прерывистого генерирования воздуха с возможностью прерывистого генерирования сжатого воздуха.

Предпосылки создания изобретения

Из прежнего уровня техники известны устройства прерывистого генерирования воздуха с прерывистым генерированием сжатого воздуха, используемые, например, для выдувания сжатого воздуха, генерируемого устройствами прерывистого генерирования воздуха, на целевые объекты, такие как обрабатываемые детали, с помощью пистолетов для выдувания воздуха, предназначенных для удаления пыли и т.п. с этих объектов.

В таком устройстве прерывистого генерирования воздуха, как раскрытое, например, в выложенной заявке на патент Японии, опубликованной под №2016-075377, один из выходов источника давления воздуха соединен с двухпозиционным клапаном пилотного типа, выходной порт которого соединен с воздушным соплом. В то же время другой выход источника давления соединен с входным портом управляющего клапана пилотного типа, состоящего из двухпортового пилотного клапана, и с пилотным портом. Кроме того, выпускной порт управляющего клапана пилотного типа соединен с пневматическим осциллятором.

При открытии управляющего клапана пилотного типа под действием пилотного давления, прикладываемого к пилотному порту от источника давления воздуха, во впускной порт пневматического осциллятора подается сжатый воздух. Так как впускной порт и выпускной порт находятся в состоянии взаимного сообщения, то этот сжатый воздух подается в пилотный порт двухпозиционного клапана пилотного типа и выдувается из воздушного сопла.

В то же время выпускное давление пневматического осциллятора прикладывается к управляющему входному порту. При достижении заданного уровня давления воздуха происходит смещение запорного элемента, вызывающее снижение давления на пилотном порту двухпозиционного клапана пилотного типа. Это приводит к запиранию клапана и, следовательно, выдувание сжатого воздуха из воздушного сопла прекращается.

Выполнение прерывистой подачи и прекращения подачи сжатого воздуха из воздушного сопла подобным образом позволяют снизить расход сжатого воздуха.

Сущность изобретения

Однако описанное выше устройство прерывистого генерирования воздуха в дополнение к двухпозиционному клапану пилотного типа включает в себя управляющий клапан пилотного типа и, таким образом, содержит в целом два клапана. Это приводит к усложнению конструкции устройства и, следовательно, к увеличению числа комплектующих деталей и повышению стоимости изготовления.

Общей задачей настоящего изобретения является создание устройства прерывистого генерирования воздуха простой конструкции с невысокой стоимостью изготовления и возможностью достижения стабильных рабочих характеристик.

В соответствии с настоящим изобретением устройство прерывистого генерирования воздуха, предназначенное для прерывистого вывода сжатого воздуха из воздушного устройства, включает в себя:

источник подачи, предназначенный для подачи сжатого воздуха; и

переключающий блок, установленный ниже по потоку от источника подачи и снабженный корпусом и запорным элементом, установленным с возможностью свободного перемещения вдоль внутри корпуса, при этом корпус включает в себя первый порт, в который подается сжатый воздух, второй порт, через который сжатый воздух выводится в воздушное устройство, и третий порт, в который подается пилотный воздух, отличный от сжатого воздуха, а запорный элемент предназначен для переключения состояния сообщения между первым портом и вторым портом;

причем пилотный воздух, подаваемый в третий порт, обеспечивает перемещение запорного элемента и переключение первого порта и второго порта в состояние взаимного сообщения.

В соответствии с настоящим изобретением переключающий блок установлен ниже по потоку от источника подачи и снабжен корпусом, включающим в себя первый порт, в который подается сжатый воздух, второй порт, через который сжатый воздух выводится в воздушное устройство, и третий порт, в который подается пилотный воздух, отличный от сжатого воздуха, а также запорным элементом, установленным с возможностью свободного перемещения вдоль внутри корпуса. Запорный элемент перемещается внутри корпуса с помощью пилотного воздуха, подаваемого в третий порт, тем самым обеспечивается переключение первого порта и второго порта в состоянии взаимного сообщения.

Корпус переключающего блока включает в себя первый порт, в который сжатый воздух подается от источника подачи, и третий порт, в который подается пилотный воздух. Запорный элемент, перемещаемый пилотным воздухом, тем самым обеспечивает переключение первого порта и второго порта в состояние взаимного сообщения и вывод сжатого воздуха. В результате при подаче сжатого воздуха в воздушное устройство и выдувании появляется возможность избежать влияния падения давления и обеспечить устойчивость выполнения прерывистого действия.

Кроме того, возможность объединения пилотного клапана, приводимого в действие пилотным воздухом, и двухпозиционного клапана пилотного типа в один элемент конструкции позволяет упростить совокупную конструкцию и, следовательно, уменьшить число комплектующих деталей и снизить стоимость изготовления по сравнению с устройствами прерывистой генерации воздуха, известными из уровня техники.

Описанный выше объект, признаки и преимущества станут более очевидными из приводимого ниже описания предпочтительных вариантов осуществления, сопровождаемого ссылками на прилагаемые чертежи.

Краткое описание фигур чертежей

Фиг. 1 - принципиальная схема привода в составе устройства прерывистого генерирования воздуха в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 2 - вид в разрезе управляющего клапана в составе схемы привода, показанной на фиг. 1, в выключенном состоянии;

Фиг. 3 - вид в разрезе управляющего клапана, показанного на фиг. 2, во включенном состоянии после переключения каналов потока;

Фиг. 4 - принципиальная схема привода в составе устройства прерывистого генерирования воздуха в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 5 - вид в разрезе управляющего клапана в составе схемы привода, показанной на фиг. 4, в выключенном состоянии; и

Фиг. 6 - вид в разрезе управляющего клапана, показанного на фиг. 5, во включенном состоянии после переключения каналов потока.

Описание вариантов осуществления

Как показано на фиг. 1, схема привода в составе устройства 10 прерывистого генерирования воздуха включает в себя источник 12 подачи текучей среды (источник подачи), управляющий клапан 14 (переключающее устройство), подключенный к источнику 12 подачи текучей среды с нижней по потоку стороны, и переключающий клапан 16, установленный между источником 12 текучей среды и управляющим клапаном 14, причем к этому управляющему клапану 14 с нижней по потоку стороны подключен пистолет для выдувания воздуха или устройство 18 для выдувания воздуха (воздушное устройство).

Источник 12 подачи текучей среды содержит, например, устройство, генерирующее текучую среду под давлением, такое как компрессор, и со стороны выхода этого источника 12 подачи текучей среды через первую трубу 20 подачи подключен переключающий клапан 16. Переключающий клапан 16 содержит двухпортовый электромагнитный клапан с возможностью переключения состояния сообщения между первой трубой 20 подачи и второй трубой 22 подачи, подключенной с нижней по потоку стороны, которая осуществляется по управляющему сигналу от контроллера (не показан).

Как показано на фиг. 1-3, управляющий клапан 14 содержит, например, пятипортовый золотниковый клапан, открываемый и закрываемый пилотным воздухом. Впускной порт 24 (первый порт) управляющего клапана 14 подключен через первую трубу 20 подачи и вторую трубу 22 подачи к переключающему клапану 16 и источнику 12 подачи текучей среды, а выпускной порт 26 (второй порт) подключен через выходную трубу 28 к пистолету 18 для выдувания воздуха.

Кроме того, управляющий клапан 14 включает в себя пилотный выходной порт 30, через который выводится пилотный воздух, и пилотный входной порт 32 (третий порт), в который вводится пилотный воздух из пилотного выходного порта 30.

Кроме того, к пилотной трубе 34, соединяющей пилотный выходной порт 30 и пилотный входной порт 32 между собой, последовательно подключена пара клапанов регулирования скорости - первый и второй клапаны 36, 38 регулирования скорости, причем с нижней по потоку стороны второго клапана 38 регулирования скорости подключен резервуар 40, предназначенный для хранения сжатого воздуха и точного регулирования полосы частот прерывистого выдувания сжатого воздуха из пистолета 18 для выдувания воздуха. Регулирование может также быть осуществлено и без этого резервуара 40.

Ниже со ссылками на фиг. 2 и 3 приводится подробное описание управляющего клапана 14.

Управляющий клапан 14 включает в себя корпус 42 клапана, запорный элемент 46, установленный с возможностью свободного перемещения через направляющий элемент 44, смонтированный внутри корпуса 42 клапана, поршень 48, установленный с возможностью свободного перемещения вместе с запорным элементом 46, и ручной исполнительный механизм 50 с возможностью принудительного перемещения запорного элемента 46.

Корпус 42 клапана включает в себя, например, цилиндрический кожух 52, крышку 54, закрывающую первый торец (расположенный в направлении стрелки А) кожуха 52, и торцевой блок 56, соединенный со вторым торцом (расположенным в направлении стрелки В) кожуха 52.

Внутри кожуха 52 сформировано сквозное отверстие 58, проходящее в осевом направлении (в направлении стрелок А и В), внутри которого размещены направляющий элемент 44 и запорный элемент 46. Это сквозное отверстие 58 открыто со стороны первого и второго торцов (расположенных в направлении соответственно стрелок А и В) корпуса 42 клапана. Первый торец сквозного отверстия 58, закрытый крышкой 54, сообщается с пилотной камерой 60, сформированной в центре крышки 54. Второй торец сквозного отверстия 58 закрыт торцевым блоком 56.

На внешней окружной поверхности кожуха 52 практически в центре в осевом направлении (в направлении стрелок А и В) сформирован впускной порт 24, проходящий в радиальном направлении внутрь до сквозного отверстия 58, а со стороны второго торца (расположенного в направлении стрелки В) относительно впускного порта 24 рядом с этим портом сформирован выпускной пот 26. Впускной порт 24 соединен через переключающий клапан 16 с источником 12 подачи текучей среды, а выпускной порт 26 соединен с пистолетом 18 для выдувания воздуха.

В то же время со стороны первого торца (расположенного в направлении стрелки А) со стороны крышки 54 рядом с впускным портом 24 сформирован пилотный выходной порт 30, рядом с которым со стороны первого торца сформирован выхлопной порт 62. Через направляющий элемент 44 выхлопной порт 62 и пилотный выходной порт 30 проходят, как и впускной порт 24 и выпускной порт 26, в радиальном направлении внутрь до сквозного отверстия 58.

То есть в кожухе 52 впускной порт 24, выпускной порт 26, выхлопной порт 62 и пилотный выходной порт 30 располагаются параллельно друг другу на заданном расстоянии вдоль осевого направления (в направлении стрелок А и В) и через направляющий элемент 44 сообщаются со сквозным отверстием 58.

В то же время внутри кожуха 52 сформирован пилотный канал 64, обеспечивающий прямое взаимное соединение впускного порта 24 и пилотной камеры 60 в крышке 54. Сжатый воздух (пилотный воздух), подаваемый во впускной порт 24 вдоль по этому пилотному каналу 64, проходит в сторону первого торца (расположенного в направлении стрелки А) кожуха 52, а затем из пилотной камеры 60 вводится в сторону первого торца сквозного отверстия 58.

Торцевой блок 56 снабжен резьбовым отверстием 66, проходящим через центр в осевом направлении (в направлении стрелок А и В), в которое с возможностью свободного возвратно-поступательного перемещения вкручен рабочий штифт 68 ручного исполнительного механизма 50, а пилотный входной порт 32, в который подается пилотный воздух, выходит на внешнюю окружную поверхность этого торцевого блока 56 своим открытым участком. Этот пилотный входной порт 32 проходит в радиальном направлении внутрь для сообщения с резьбовым отверстием 66, а со своей внешней стороны соединяется с пилотным выходным портом 30 через пилотную трубу 34. При этом резьбовое отверстие 66 торцевого блока 56, проходящее в сторону кожуха 52, сообщается со сквозным отверстием 58.

Кроме того, пилотный входной порт 32 сообщается со вспомогательным портом 70, сформированным с противоположной стороны резьбового отверстия 66 от этого пилотного входного порта 32, и сообщается своим открытым участком с соединительной камерой 72, сформированной на втором торце кожуха 52. На выбор используют один из портов - пилотный входной порт 32 или вспомогательный порт 70, а неиспользуемый порт блокируют заглушкой 74. В рассматриваемом случае используют пилотный входной порт 32, а вспомогательный порт 70 блокируют заглушкой 74.

Направляющий элемент 44 имеющий, например, цилиндрическую форму, размещен в контакте с внутренней окружной поверхностью сквозного отверстия 58 через множество уплотнительных элементов 76, установленных на внешней окружной поверхности направляющего элемента 44, при этом запорный элемент 46 установлен с возможностью свободного перемещения в осевом направлении (в направлении стрелок А и В) внутри направляющего элемента 44.

Запорный элемент 46 содержит, например, вал, установленный с возможностью свободного перемещения внутри сквозного отверстия 58, и направляющий элемент 44, причем внешняя окружная поверхность запорного элемента 46 приведена в контакт с внутренней окружной поверхностью направляющего элемента 44. Первая пружина 78 уставлена между первым торцом (расположенного в направлении стрелки А) запорного элемента 46 и пилотной камерой 60 крышки 54. Запорный элемент 46 смещается в сторону торцевого блока 56 (в направлении стрелки В) под действием силы упругости первой пружины 78.

При этом на внешней окружной поверхности запорного элемента 46 практически в центре в осевом направлении (в направлении стрелок А и В) сформирована пара кольцевых углублений - первое кольцевое углубление 80 и второе кольцевое углубление 82. Эти первое кольцевое углубление 80 и второе кольцевое углубление 82 имеют заданную глубину от внешней окружной поверхности и заданную длину в осевом направлении. Кроме того, первое кольцевое углубление 80 и второе кольцевое углубление 82 не сообщаются между собой, поскольку разделены стенкой 84, распложенной между этими углублениями.

При этом первое кольцевое углубление 80 размещается в запорном элементе 46 со стороны первого торца (расположенного в направлении стрелки А), а второе кольцевое углубление 82 - в запорном элементе 46 со стороны второго торца (расположенного в направлении стрелки В).

Поршень 48, имеющий, например, круглое поперечное сечение, соединен со вторым торцом запорного элемента 46 с возможностью свободного перемещения в осевом направлении (в направления стрелок А и В) и при этом находится в скользящем контакте с внутренней окружной поверхностью сквозного отверстия 58. Кольцевая уплотнительная прокладка 86 смонтирована на внешней окружной поверхности поршня 48.

Ручной исполнительный механизм 50 содержит рабочий штифт 68, вкрученный в резьбовое отверстие 66 торцевого блока 56. Первый торец рабочего штифта 68 обращен ко второму торцу поршня 48, и вторая пружина 88 установлена между рабочим штифтом 68 и первым торцом резьбового отверстия 66. Вторая пружина 88 обеспечивает смещение рабочего штифта 68 в направлении удаления от кожуха 52 и поршня 48 (в направлении стрелки В).

В случае, например, если подача пилотного воздуха в пилотный входной порт 32 прекращена или запорный элемент 46 не может перемещаться вследствие залипания, оператор (не показан) поворачивает рабочий штифт 68 для продвижения рабочего штифта 68 в сторону поршня 48 (в направлении стрелки А). Это приведет к разблокировке и обеспечит нажатие и принудительное перемещение поршня 48 и запорного элемента 46.

То есть в случае невозможности перемещения запорного элемента 46 в сторону крышки 54 по какой-либо причине, ручной исполнительный механизм 50 может быть использован для перемещения запорного элемента 46 вручную, и таким образом может быть осуществлено переключение состояния сообщения.

В описанном выше варианте осуществления рассмотрен случай с управляющим клапаном 14, состоящим из пятипортового клапана. Однако управляющий клапан 14 может представлять собой четырехпортовый клапан.

Устройство 10 прерывистого генерирования воздуха в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения в основном имеет описанную выше конструкцию. Ниже приводится описание принципа работы и эксплуатационных эффектов этого устройства. При этом в приводимом ниже описании за начальное состояние принято показанное на фиг. 2 выключенное состояние управляющего клапана 14, при котором сжатый воздух в пистолет 18 для выдувания воздуха не подается.

Сначала, когда управляющий клапан 14 находится в выключенном состоянии, как показано на фиг. 2, сжатый воздух от источника 12 подачи текучей среды подают через первую трубу 20 подачи в переключающий клапан 16. При этом переключающий клапан 16 находится в выключенном состоянии, и поэтому во впускной порт 24 управляющего клапана 14 этот сжатый воздух не подается.

Затем переключающий клапан 16 переключается во включенное состояние по управляющему сигналу от контроллера (не показан), и сжатый воздух, поданный в первую трубу 20 подачи, вводится через вторую трубу 22 подачи во впускной порт 24 управляющего клапана 14. При этом впускной порт 24 закрыт внешней окружной поверхностью запорного элемента 46, и сжатый воздух, введенный во впускной порт 24, не проходит в выпускной порт 26.

При этом сжатый воздух, поданный во впускной порт 24, проходит в качестве пилотного воздуха в пилотный канал 64 через первое кольцевое углубление 80 запорного элемента 46 и затем вводится в пилотную камеру 60. Одновременно сжатый воздух выходит из пилотного выходного порта 30 в пилотную трубу 34 через первое кольцевое углубление 80 и затем подается в пилотный входной порт 32.

Под действием пилотного воздуха, введенного в пилотную камеру 60, и силы упругости первой пружины 78 запорный элемент 46 смещается в сторону торцевого блока 56 (в направлении стрелки В). В результате поршень 48, соединенный со вторым торцом запорного элемента 46, перемещается и приводится в контакт с торцом рабочего штифта 68.

Затем для переключения управляющего клапана 14 из описанного выше выключенного состояния во включенное состояние, при котором сжатый воздух подается в пистолет 18 для выдувания воздуха, через пилотную трубу 34 из пилотного выходного порта 30 пилотный воздух подается в пилотный входной порт 32 и вводится в сквозное отверстие 58. В результате поршень 48 отжимается в сторону крышки 54 (в направлении стрелки А), а запорный элемент 46 перемещается вдоль корпуса 42 клапана (см. фиг. 3).

При этом второе кольцевое углубление 82 оказывается обращенным к впускному порту 24, и через это второе кольцевое углубление 82 впускной порт 24 и выпускной порт 26 начинают сообщаться друг с другом. В результате сжатый воздух, поданный во впускной порт 24, проходит в выпускной порт 26 и через выходную трубу 28, соединенную с выпускным портом 26, выдувается из пистолета 18 для выдувания воздуха.

В то же время перемещение первого кольцевого углубления 80, сопровождающее перемещение запорного элемента 46, приводит к блокировке сообщения между пилотным выходным портом 30 и впускным портом 24 и прекращению подачи пилотного воздуха в пилотный входной порт 32. При этом пилотный выходной порт 30 и выхлопной порт 62 начинают сообщаться друг с другом через первое кольцевое углубление 80, и пилотный воздух, поданный в пилотный входной порт 32, выпускается из выхлопного порта 62 наружу.

Это приводит к уменьшению усилия отжатия, создаваемого пилотным воздухом, обеспечивающим смещение поршня 48 и запорного элемента 46 в сторону крышки 54 (в направлении стрелки А), и последующее отжатие силой упругости первой пружины 78 и перемещение силой давления сжатого воздуха, подаваемого в пилотную камеру 60, запорного элемента 46 в направлении удаления от крышки 54 (в направлении стрелки В).

В результате, как показано на фиг. 2, перемещение запорного элемента 46 приводит к повторной блокировке состояния сообщения между впускным портом 24 и выпускным портом 26 через первое кольцевое углубление 80 (выключенное состояние) и прекращению выдувания сжатого воздуха из пистолета 18 для выдувания воздуха.

При этом возобновляется взаимное сообщение пилотного выходного порта 30 и впускного порта 24, а также подача пилотного воздуха в пилотный входной порт 32. В результате запорный элемент 46 перемещается в сторону крышки 54 и переключается во включенное состояние, что приводит к прохождению сжатого воздуха из впускного порта 24 в выпускной порт 26 и последующему возобновлению выдувания сжатого воздуха из пистолета 18 для выдувания воздуха.

Таким образом, переключение состояния подачи пилотного воздуха из пилотного выходного порта 30 в пилотный входной порт 32 обеспечивает возможность поочередного перемещения запорного элемента 46 в осевом направлении в сторону первого торца или в сторону второго торца и переключения состояния сообщения между впускным портом 24, в который подается сжатый воздух, и выпускным портом 26 для прерывистого выдувания сжатого воздуха из пистолета 18 для выдувания воздуха.

При этом интервал прерывистого действия устройства, то есть интервал между операциями выдувания и прекращения выдувания сжатого воздуха из пистолета 18 для выдувания воздуха, может быть задан свободно с помощью первого клапана 36 регулирования скорости и второго клапана 38 регулирования скорости, подключенных к пилотной трубе 34.

Как описано выше, в первом варианте осуществления управляющий клапан 14 в составе устройства 10 прерывистого генерирования воздуха содержит пятипортовый клапан или четырехпортовый клапан. Это позволяет использовать для подачи пилотного воздуха к поршню 48 пилотную трубу 34, размещенную отдельно от первой трубы 20 подачи для сжатого воздуха, подаваемого в пистолет 18 для выдувания воздуха. Поэтому при перемещении запорного элемента 46 в осевом направлении через поршень 48 и прерывистом действии пистолета 18 для выдувания воздуха появляется возможность обеспечить устойчивость выполнения прерывистого действия, избегая падения давления, возникающего при выдувании сжатого воздуха из пистолета 18 для выдувания воздуха.

Кроме того, в случае залипания запорного элемента 46 внутри корпуса оператор (не показан) может повернуть рабочий штифт 68 ручного исполнительного механизма 50 и перемещением этого штифта 68 в сторону запорного элемента 46 (в направлении стрелки А) нажать запорный элемент 46. При этом обеспечивается принудительное взаимное сообщение впускного порта 24 и выпускного порта 26 (т.е. переключение управляющего клапана во включенное состояние) и выполнение выдувания воздуха.

Ниже приводится описание устройства 100 прерывистого генерирования воздуха в соответствии со вторым вариантом осуществления со ссылками на фиг. 4-6. При этом для обозначения элементов конструкции, соответствующих элементам конструкции в устройстве 10 прерывистого генерирования воздуха в соответствии с первым вариантом осуществления, описанному выше, использованы одни и те же номера позиций, и подробного описания этих элементов конструкции не приводится.

Устройство 100 прерывистого генерирования воздуха в соответствии со вторым вариантом осуществления отличается от устройства 10 прерывистого генерирования воздуха в соответствии с первым вариантом осуществления тем, что переключающий клапан между источником 12 текучей среды и управляющим клапаном 102 отсутствует.

Как показано на фиг. 4, схема привода, включающая в себя устройство 100 прерывистого генерирования воздуха, содержит источник 12 подачи текучей среды (источник подачи) и управляющий клапан 102 (переключающий блок), подсоединенный ниже по потоку от источника 12 подачи текучей среды, а также пистолет 18 для выдувания воздуха (воздушное устройство), подсоединенный ниже по потоку от управляющего клапана 102.

Источник 12 подачи текучей среды содержит, например, устройство, генерирующее текучую среду под давлением, такое как компрессор, и со стороны выхода этого источника 12 подачи текучей среды через первую трубу 20 подачи подсоединен управляющий клапан 102.

Как показано на фиг. 5 и 6, на внешней окружной поверхности корпуса 42 управляющего клапана 102 в непосредственной близости от первого торца со стороны крышки 54 (расположенного в направлении стрелки А) сформирован впускной порт 24, проходящий в радиальном направлении внутрь до сквозного отверстия 58. Выпускной порт 26 сформирован со стороны второго торца (расположенного в направлении стрелки В) рядом с впускным портом 24 ближе. Впускной порт 24 соединен с источником 12 подачи текучей среды, а выпускной порт 26 соединен с пистолетом 18 для выдувания воздуха.

Кроме того, выхлопной порт 62 сформирован в кожухе 52 корпуса 42 клапана со стороны второго торца (расположенного в направлении стрелки В) рядом с выпускным портом 26, а пилотный выходной порт 30 сформирован со стороны второго торца (расположенного в направлении стрелки В) рядом с выхлопным портом 62 практически параллельно этому порту.

Кроме того, внешний пилотный входной порт 104 сформирован в кожухе 52 в положении со стороны второго торца (расположенного в направлении стрелки В) рядом с пилотным выходным портом 30. Внешний пилотный входной порт 104 подсоединен через третью трубу 106 подачи к гидро(пневмо)устройству (не показано), который как и другие порты, проходит в радиальном направлении внутрь и сообщается со сквозным отверстием 58.

Устройство 100 прерывистого генерирования воздуха в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения в основном имеет описанную выше конструкцию. Ниже приводится описание принципа работы и эксплуатационных эффектов этого устройства.

При этом в приводимом ниже описании за начальное состояние принято выключенное состояние управляющего клапана 102, при котором сжатый воздух в пистолет 18 для выдувания воздуха не подается, как показано на фиг. 5.

Сначала, когда управляющий клапан 102 находится в выключенном состоянии, как показано на фиг.5, сжатый воздух, подаваемый от источника 12 подачи текучей среды, вводится через первую трубу 20 подачи во впускной порт 24 управляющего клапана 102, а пилотный воздух от гидро(пневмо)устройства (не показано) вводится во внешний пилотный входной порт 104. При этом впускной порт 24 закрыт внешней окружной поверхностью запорного элемента 46, и сжатый воздух, введенный во впускной порт 24, не проходит в выпускной порт 26.

В то же время 46 пилотный воздух проходит в пилотный канал 64 через второе кольцевое углубление 82 запорного элемента 46 и вводится в пилотную камеру 60. Под действием этого пилотного воздуха и силы упругости первой пружины 78 запорный элемент 46 смещается в сторону торцевого блока 56 (в направлении стрелки В). В результате поршень 48, соединенный со вторым торцом запорного элемента 46, перемещается и приводится в контакт с торцом рабочего штифта 68.

Затем для переключения управляющего клапана 102 из описанного выше выключенного состояния во включенное состояние, при котором сжатый воздух подается в пистолет 18 для выдувания воздуха, пилотный воздух, введенный во внешний пилотный входной порт 104, подается из пилотного выходного порта 30 через пилотную трубу 34 в пилотный входной порт 32, после чего вводится в сквозное отверстие 58. В результате поршень 48 отжимается в сторону крышки 54 (в направлении стрелки А), а запорный элемент 46 перемещается вдоль корпуса 42 клапана, как показано на фиг. 6.

При этом первое кольцевое углубление 80 оказывается обращенным к впускному порту 24, и через это первое кольцевое углубление 80 впускной порт 24 и выпускной порт 26 начинают сообщаться друг с другом. В результате сжатый воздух, поданный во впускной порт 24, проходит в выпускной порт 26 и через выходную трубу 28, соединенную с выпускным портом 26, выдувается из пистолета 18 для выдувания воздуха.

В то же время, поскольку перемещение второго кольцевого углубления 82 перемещает запорный элемент 46, сообщения между внешним пилотным входным портом 104 и пилотным выходным портом 30 блокируется, и подача пилотного воздуха в пилотный входной порт 32 прекращается. При этом пилотный выходной порт 30 и выхлопной порт 62 начинают сообщаться друг с другом через второе кольцевое углубление 82, и пилотный воздух, поданный в пилотный входной порт 32, выпускается из выхлопного порта 62 наружу.

В результате происходит уменьшение усилия отжатия, создаваемого пилотным воздухом, обеспечивающим смещение поршня 48 и запорного элемента 46 в сторону крышки 54 (в направлении стрелки А), и запорный элемент 46 отжимается под действием силы упругости первой пружины 78 и силы давления сжатого воздуха, подаваемого в пилотную камеру 60, так что запорный элемент 46 перемещается в направлении удаления от крышки 54 (в направлении стрелки В).

В результате, как показано на фиг. 5, перемещение запорного элемента 46 приводит к состоянию повторной блокировки сообщения между впускным портом 24 и выпускным портом 26 через первое кольцевое углубление 80 (т.е. выключенное состояние) и прекращению выдувания сжатого воздуха из пистолета 18 для выдувания воздуха.

При этом возобновляется взаимное сообщение внешнего пилотного входного порта 104 и пилотного выходного порта 30, а также подача пилотного воздуха в пилотный входной порт 32. В результате запорный элемент 46 перемещается в сторону крышки 54 и переключается во включенное состояние, что приводит к прохождению сжатого воздуха из впускного порта 24 в выпускной порт 26 и последующему возобновлению выдувания сжатого воздуха из пистолета 18 для выдувания воздуха.

Таким образом, переключение состояния подачи пилотного воздуха из внешнего пилотного выходного порта 104 в пилотный входной порт 32 обеспечивает возможность поочередного перемещения запорного элемента 46 в осевом направлении в сторону первого торца или в сторону второго торца и переключения состояния сообщения между впускным портом 24, в который подается сжатый воздух, и выпускным портом 26. Это позволяет вести процесс прерывистого выдувания сжатого воздуха из пистолета 18 для выдувания воздуха.

Как указано выше, во втором варианте осуществления управляющий клапан 102 в составе устройства 100 прерывистого генерирования воздуха содержит пятипортовый клапан. Это позволяет использовать пилотную трубу 34 для подачи пилотного воздуха к поршню 48, размещенную отдельно от первой трубы 20 подачи для сжатого воздуха, подаваемого в пистолет 18 для выдувания воздуха. Поэтому при перемещении запорного элемента 46 в осевом направлении через поршень 48 и прерывистом действии пистолета 18 для выдувания воздуха появляется возможность обеспечить устойчивость выполнения прерывистого действия, избегая падения давления, возникающего при выдувании сжатого воздуха из пистолета 18 для выдувания воздуха.

Таким образом, пилотный воздух для управления перемещением запорного элемента 46 и сжатого воздуха, подаваемого в пистолет 18 для выдувания воздуха для выдувания из этого пистолета, подается раздельно. Поэтому запорный элемент 46 может функционировать стабильно, поскольку пилотный воздух не оказывает влияния на падение давления, возникающее при выдувании сжатого воздуха.

Кроме того, возможность объединения пилотного клапана, приводимого в действие пилотным воздухом, в один элемент конструкции позволяет упростить конструкцию и, следовательно, уменьшить число комплектующих деталей и снизить стоимость изготовления по сравнению с устройствами прерывистой генерации воздуха, известными из уровня техники. То есть появляется возможность создания устройства 100 прерывистого генерирования воздуха простой конструкции с невысокой стоимостью изготовления, позволяющего избежать влияния падения давления и обеспечить достижение стабильных рабочих характеристик.

Устройство прерывистого генерирования воздуха в соответствии с настоящим изобретением не ограничивается вариантами осуществления, описанными выше, и очевидно, что возможны различные модификации, не выходящие за пределы объема настоящего изобретения.

Изобретение относится к устройству прерывистого генерирования воздуха с возможностью прерывистого генерирования сжатого воздуха. Управляющий клапан (14) в составе устройства (10) прерывистого генерирования воздуха состоит из пятипортового клапана, впускного порта (24), соединенного с источником (12) подачи сжатого воздуха, и выпускного порта (26), соединенного с воздушным устройством (18). Подача пилотного воздуха в пилотный входной порт (32) обеспечивает перемещение запорного элемента и переключение портов (24) и (26) во включенное состояние, при котором эти порты сообщаются между собой, а сжатый воздух выдувается из устройства (18). В то же время выпуск пилотного воздуха из порта (32) через выхлопной порт приводит к перемещению запорного элемента в противоположном направлении и переключению портов (24) и (26) в выключенное состояние, при котором сообщение между этими портами блокируется. Переключение между включенным и выключенным состояниями указанных портов выполняется прерывисто. Изобретение направлено на создание простой конструкции с невысокой стоимостью изготовления и возможностью достижения стабильных рабочих характеристик. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Устройство (10, 100) прерывистого генерирования воздуха, предназначенное для прерывистого вывода сжатого воздуха из воздушного устройства (18), содержащее:

источник (12) подачи, предназначенный для подачи сжатого воздуха; и

переключающее устройство (14, 102), установленное ниже по потоку от источника (12) подачи,

где переключающее устройство (14, 102) включает в себя корпус (42), сформированный с впускным портом (24), в который подается сжатый воздух, направляемый от источника (12) подачи, выпускным портом (26) для вывода сжатого воздуха в воздушное устройство (18), пилотным входным портом (32), в который подается пилотный воздух, и выхлопным портом (62) для выпуска пилотного воздуха, который подается в пилотный входной порт (32), и

запорный элемент (46), установленный внутри корпуса (42) с возможностью перемещения в положение прекращения подачи воздуха для прекращения подачи сжатого воздуха в воздушное устройство (18) и положение подачи воздуха для подачи сжатого воздуха в воздушное устройство (18),

причем:

когда запорный элемент (46) находится в положении прекращения подачи воздуха, сообщение между впускным портом (24) и выпускным портом (26) и сообщение между пилотным входным портом (32) и выхлопным портом (62) соответственно блокируется запорным элементом (46), и пилотный воздух подается в пилотный входной порт (32),

когда запорный элемент (46) находится в положении подачи воздуха, впускной порт (24) и выпускной порт (26) сообщаются друг с другом через запорный элемент (46), и пилотный входной порт (32) и выхлопной порт (62) сообщаются друг с другом через запорный элемент (46),

когда пилотный воздух подается в пилотный входной порт (32) в положении, когда запорный элемент (46) находится в положении прекращения подачи воздуха, запорный элемент (46) перемещается из положения прекращения подачи воздуха в положение подачи воздуха силой давления пилотного воздуха в направлении, противоположном направлению усилия отжатия, которое смещает запорный элемент из положения подачи воздуха в положение прекращения подачи воздуха,

при подаче сжатого воздуха в воздушное устройство (18), обеспечивая взаимное сообщение впускного порта (24) и выпускного порта (26) через запорный элемент (46) в положении, когда запорный элемент находится в положении подачи воздуха, запорный элемент (46) выпускает пилотный воздух, обеспечивая взаимное сообщение пилотного впускного порта (32) и выхлопного порта (62) через запорный элемент (46), и

при выпуске пилотного воздуха через запорный элемент (46), запорный элемент (46) автоматически возвращается из положения подачи воздуха в положение прекращения подачи воздуха усилием отжатия, и сообщение между пилотным входным портом (32) и выхлопным портом (62) блокируется запорным элементом (46).

2. Устройство прерывистого генерирования воздуха по п. 1, отличающееся тем, что в корпусе (42) сформирована пилотная камера (60), в которую подается пилотный воздух, и сила давления пилотного воздуха внутри пилотной камеры (60) воздействует на запорный элемент (46) как усилие отжатия.

3. Устройство прерывистого генерирования воздуха по п. 1 или 2, отличающееся тем, что корпус (42) снабжен пружиной (78) для приложения силы упругости к запорному элементу (46) при приложении усилия отжатия.

4. Устройство прерывистого генерирования воздуха по одному из пп. 1-3, отличающееся тем, что;

в корпусе (42) сформирован пилотный выходной порт (30) для направления сжатого воздуха, который подается во впускной порт (24) как пилотный воздух, в пилотный входной порт (32),

когда запорный элемент (46) находится в положении прекращения подачи воздуха, сообщение между пилотным выходным портом (30) и выхлопным портом (62) блокируется запорным элементом (46), и пилотный выходной порт (30) и впускной порт (24) сообщаются друг с другом через запорный элемент (46), и

когда запорный элемент (46) находится в положении подачи воздуха, сообщение между пилотным выходным портом (30) и впускным портом (24) блокируется запорным элементом (46), и пилотный выходной порт (30) и выхлопной порт (62) сообщаются друг с другом через запорный элемент (46).

5. Устройство прерывистого генерирования воздуха по одному из пп. 1-3, отличающееся тем, что:

в корпусе (42) сформированы внешний пилотный входной порт (104), в который подается пилотный воздух, и пилотный выходной порт (30) для направления пилотного воздуха, который подается во внешний пилотный входной порт (104), в пилотный входной порт (32),

когда запорный элемент (46) находится в положении прекращения подачи воздуха, сообщение между пилотным выходным портом (30) и выхлопным портом (62) блокируется запорным элементом (46), и пилотный выходной порт (30) и внешний пилотный входной порт (104) сообщаются друг с другом через запорный элемент (46), и

когда запорный элемент (46) находится в положении подачи воздуха, сообщение между пилотным выходным портом (30) и внешним пилотным входным портом (104) блокируется запорным элементом (46), и пилотный выходной порт (30) и выхлопной порт (62) сообщаются друг с другом через запорный элемент (46).

6. Устройство прерывистого генерирования воздуха по одному из пп. 1-5, отличающееся тем, что в корпусе (42) расположен ручной исполнительный механизм (50) с возможностью свободного возвратно-поступательного перемещения вдоль осевого направления корпуса (42) и с возможностью отжатия запорного элемента (46) в осевом направлении.