Пневматический логический элемент Советский патент 1983 года по МПК F15C3/02 

(54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ

1

Изобретение относится к пневматическим элементам, предназначенным для осуществления логических функций, в частности функций И (конъюнкций).

Известен пневматический логический элемент, содержащий две цилиндрические камеры, соединительный канал, две находящиеся в камерах незакрепленные мембраны, в соединительном канале стержень, длина которого больще расстояния между внутренними торцовыми поверхностями цилиндрических камер, на внещних торцовых поверхностях которых сделаны соединенные с входными каналами пазы, длина которых больше диаметра мембран 1.

Недостатками данного элемента являются неполная герметичность пневмоконтактов, образуемых мембранами с внутренними торцовыми поверхностями камер, а также ограниченная выходная мощность, которую уменьщает стержень, размещенный в соединительном канале. Эти недостатки связаны с тем, что мембраны и стержень могут размещаться не по продольной оси элемента. При этом поверхность соприкосновения мембран с корпусом с одной из сторон может оказаться недостаточной для достижения герметичности пневмоконтактов, а стержень может перекрывать выходной канал, уменьшая его проходное сечение и снижая выходную мощность.

Наиболее близким к предлагаемому по 5 технической сущности является пневматический логический элемент, содержащий корпус с соосно расположенными камерами, сообщенными соединительным каналом, подключенным к выходу элемента, входы элемента подключены к отверстиям, выполненным во внешних торцах камер, в каждой из которых размещена незакрепленная заслонка из эластичного материала с пазом на внешнем торце, причем суммарная длина частей заслонок, входящих в соединитель15 ный канал, больше длины этого канала, а заслонки выполнены грибовидными 2.

Однако в связи с тем, что подвижные заслонки не центрируются в своих камерах и соединяющем их канале, этот элемент имеет ограниченную выходную мощность.

20

Цель изобретения - увеличение выходной мощности.

Указанная цель достигается тем, что в известном пневматическом логическом элементе, содержащем корпус с соасно расположенными камерами, сообщенными соединительным каналом, подключенным к выходу элемента, входы элемента подключены к отверстиям, выполненным во внешних торцах камер, в каждой из которых размещена незакрепленная заслонка из эластичного материала с пазом на внешнем торце, причем суммарная длина частей заслонок, входящих в соединительный канал, больше длины этого канала, каждая заслонка выполнена в виде усеченного конуса, а кромки соединительного канала выполнены коническими с тем же углом конусности.

На чертеже представлена схема предлагаемого элемента.

Пневматический логический элемент содержит корпус 1 с соосно расположенными камерами 2 и 3, в которых размещены незакрепленные заслонки 4 и 5 из эластичного материала, например резины, и которые снабжены соосными входами 6 и 7, а от соединяющего камеры соосного с ними канала 8 отведен выход 9. На внешних торцах заслонок 4 и 5 выполнены пазы 10, обеспечивающие соединение каждой камеры со своим входом при любом положении в ней заслонки. Элемент содержит также образующую коническую поверхность 11.

Пазы 10 могут быть выполнены на внещних торцовых поверхностях 2 и 3. Заслонки 4 и 5 выполнены в виде усеченных конусов, а кромки 12 и 13 канала 8 также выполнены коническими с тем же углом конусности. Пневмоконтакты образуются кромками 12 и 13 канала 8 с образующими поверхностями заслонок 4 и 5.

Суммарная длина частей заслонок 4 и 5, входящих в канал 8, больще длины этого канала. Поэтому оба пневмоконтакта не могут закрыться одновременно, т.е. при закрытии одного из пневмоконтактов в другой камере между ее внешней торцовой поверхностью и торцовой поверхностью находящейся в ней заслонки остается зазор. Это является условием работоспособности элемента.

Пневматический элемент работает следующим образом.

При О заслонки 4 и 5 могут занимать в корпусе 1 произвольное положение. При этом выход 9 связан с одним из входов 6 или 7 и на выходе устанавливается сигнал Р,,, 0. При подаче на входе 6 сигнала 1, 1 заслонка 4 своей образующей конической поверхностью 11 прижимается к кромке 12 канала 8, закрывая пневмоконтакт между ними. Однако выход 9 продолжает через второй открытый пневмоконтакт между заслонкой 5 и кромкой 13 канала 8 сообщаться с входом 7, на котором при этом 1, 0. Поэтому на выходе сигнал , (Т. Аналогично этому при установлении на входах комбинации сигналов PBXI О и РВЭ{Д 1 закрывается второй

пневмоконтакт между заслонкой 5 и кромкой 13 канала 8, а первый пневмоконтакт между заслонкой 4 и кромкой 12 канала 8 остается открытым. Поэтому на выходе при этом сигнал F,, 0. И только при установлении на входах комбинации сигналов 1 за счет того, что одновременно не могут закрыться оба пневмоконтакта J- При этом выход 9 соединяется через один из пневмоконтактов с одним из входов. При установлении после комбинации

, сигнала «О на любом из входов или одновременно на обоих входах сжатый воздух из выхода 9 стравливается через вход, в котором устанавливается сигнал «О, через пазы 10 на внешних торцовых поверхностях заслонок 4 или 5 (или камер 2 и 3).

Таким образом, элемент реализует пассивную схему выполнения логической функции И (коньюнкции) двух переменных.

Благодаря тому, что образующие поверхности заслонок 4 и 5 и кромок канала 8 выполнены коническими, при закрытии пневмоконтактов происходит самоцентрирование этих заслонок относительно продольной оси камер 2 и 3, а также соединяющего их канала 8. Это обеспечивает герметизацию закрытых пневмоконтактов и всегда одинаковое большое проходное сечение между заслонками 4 и 5 и каналом 8, а следовательно, повышенную выходную мощность элемента.

0 Последняя объясняется тем, что размещенная по продольной оси элемента заслонка 4 или 5 благодаря своей конической образующей поверхности не может закрывать вход в выходной канал 9.

Технико-экономический эффект от пред5 лагаемого изобретения складывается из уменьшения расхода воздуха (утечек) из-за повышения герметичности пневмоконтактов и увеличения выходной мощности элемента. Кроме того, коническая форма заслонок обеспечивает высокую механическую прочность, что позволяет использовать элемент в широком диапазоне рабочих давлений (до 6- 10 кгс/см).

Формула изобретения

Пневматический логический элемент, содержащий корпус с соосно расположенными камерами, сообщенными соединительным каналом, подключенным к выходу элемента,

входы элемента подключены к отверстиям, выполненным во внешних торцах камер, в каждой из которых размещена незакрепленная заслонка из эластичного материала с пазом на внешнем торце, причем суммарная длина частей заслонок, входящих в соединительный канал, больше длины этого канала, отличающийся тем, что, с целью увеличения выходной мощности, каждая заслонка выполнена в виде усеченного конуса, а

кромки соединительного канала выполнены коническими с тем же углом конусности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

ю

ю

11 fO 7

№ 192495, кл. F 15 С 3/14, 1964 (прототип).