Мембранный пневмодвигатель Советский патент 1993 года по МПК F15B15/10 F15B11/12 

Изобретение относится к машиностроению и может найти применение в механизированных устройствах с использованием пневматического источника питания.

Целью настоящего изобретения является расширение функциональных возможностей в применении пневмодвигателя.

На фиг. 1 изображен мембранный пнев- модвигатель в разрезе в свободном состоянии; на фиг. 2 - пневмодвигатель в разрезе с закреплением на основном штоке и с наполненными воздухом межмембранной и дополнительной камерами; на фиг, 3 - пневмодвигатель в разрезе с закреплением на основном штоке и с наполненной воздухом межмембранной камерой; на фиг. 4 - пневмодвигатель в разрезе с закреплением на корпусе и с наполненными воздухом межмембранной и дополнительной камерами; на фиг. 5 - пневмодвигатель в разрезе с закреплением на корпусе и с наполненной воздухом межмембранной камерой, на фиг. 6 -1 пневмодвигатель в разрезе с закреплением на корпусе и с наполненными воздухом межмембранной и основной камерами.

Мембранный пневмодвигатель состоит из корпуса 1, нижней 2 и верхней 3 крышек со ступицами 4 и 5, соответственно. На стыке между корпусом 1 и крышками 2 и 3 зажаты фланцы мембран 6, 7. На мембране 6 закреплен гайкой 8 через опорные шайбы 9 полый шток 10. На мембране 7 закреплен гайкой 11 через опорные шайбы 12 шток 13, расположенный в полости штока 10. В полости штока 10, со стороны, обращенной к мембране 7, выполнен упор 14, под которым на штоке 13 установлена возвратная пружина 15, опирающаяся на заштифтованный на штоке 13 упора 16. Шток 10 через ступицу 4 выведен наружу пневмодвигателя и уплотнен манжетой 17, зафиксированной в ступице 4 гайкой 18. Шток 13 через ступицу 5 выведен с другой стороны пневмодвигателя и уплотнен манжетой 19, зафиксированной в ступице 5 гайкой 20, а второй конец штока 13 выведен наружу пневмодвигателя через шток 10.

Между крышкой 2 и мембраной 6 расположена основная рабочая камера 21. Между крышкой 3 и мембраной 7 расположена доСО

с

оо

О

ю

00

СО

полнительная камера 22, а в центральной опорной перемычке 23, между мембранами 6 и 7, расположена межмембранная камера 24.

Мембранный пневмодвигатель работает следующим образом:

Пример 1. Дополнительный шток 13 имеет две ступени перемещения. При использовании первой ступени перемещения штока 13 на величину S - вектор относительно штока 10 пневмодвигатель закрепляется в устройстве, в котором используется пневмрдвигатель. основным штоком 10 с расстоянием Н от верхнего торца крышки 3 до плоскости закрепления. В дополнительную 22 и межмембранную 24 камеры подается сжатый воздух. Мембрана 7 из-за уравновешенных давлений с двух сторон остается неподвижной, а мембрана 6 под действием избыточного давления в камере 24 по отношению камеры 21 прогибается вниз, заставляя корпус 1 пневмодвигателя совме- стно со штоком 13 подняться вверх на величину SJ1 т.е. шток 13 от работы мембраны б получает перемещение на величину S, a расстояние от верхнего торца крышки 3 до плоскости закрепления становится равным Н + S.

Пример 2. Шток 13 на расстоянии НГ имеет вылет над верхним торцем jj крышки 3.

При использовании второй ступени перемещения штока 13 на величину Si вектор относительно приподнятого корпуса 1 пневмодвигателя, закрепленного в используемом устройстве штоком 10. Подача сжатого воздуха в дополнительную камеру 22 прекращается под действием избыточного давления в камере 24 по отношению камеры 22 мембрана 7 прогибается вверх и соединенный с нею шток 13 перемещается вверх на величину Si, а вылет штока 13 становится равным величине Hi + Si.

Пример 3. Основной шток 10 на расстоянии Hz. имеет вылет под нижним торцем крышки 2. При использовании перемещения штока 10 на величину Sz вектор относительно корпуса 1 пневмодвигателя, последний закрепляется в используемом устройстве крышкой 2. В дополнительную 22 и межмембранную 24 камеры подается сжатый воздух. Мембрана 7 из-за уравновешенных давлений с двух сторон остается неподвижной, а мембрана 6 под действием избыточного давления в камере 24 по отношению камеры 21 прогибается вниз и соединенный с нею шток 10 перемещается вниз на величину 82. а вылет штока 10 превращается в размер На + За.

Пример 4. При использовании перемещения штока 13 относительно корпуса 1 пневмодвигателя, закрепленного в используемом устройстве, крышкой 2 в основную

5 21 и межмембранную 24 камеры подается сжатый воздух. Мембрана б из-за уравновешенных давлений с двух сторон остается неподвижной, а мембрана 7 под действием избыточного давления в камере 24 по отно10 шению камеры 22 прогибается вверх и соединенный с нею шток 13 перемещается вверх на величину Si.

Пример 5. При использовании перемещений обоих штоков 10 и 13 относительно

5 корпуса-пневмодвигателя, закрепленного в используемом устройстве крышкой 2, сжатый воздух подается в межмембранную камеру 24. Мембраны б и 7 под действием избыточного давления в камере 24 по отно0 шению камер 21 и 22 прогибаются вниз и вверх соответственно. По отношению корпуса 1 пневмодвигателя шток 10 перемеща- ется вниз на величину S2, а шток 13 перемещается вверх на величину Si, при

5 этом верхний конец штока 13 по отношению штока 10 перемещается на разбегание, а нижний конец - на сближение. Пример 6. При использовании на основном штоке 1.0 опорный насадки и упор0 ной на дополнительном штоке 13 мембран- ный пневмодвигатель может работать как домкрат с одной и двумя ступенями перемещений. Работа пневмодвигателя в этом случае аналогична работе, описанной в

5 примере 5.

Пример 7. При использовании на одностороннем выходе из корпуса 1 штоков 10 и 13 насадок с жесткими и гибкими (типа гибких валов) звеньями пневмодвигатель

0 может работать как обжимное, запрессовоч- ное, режущее и т.п. устройство с двумя подвижными рабочими элементами, расположенными непосредственно на обеих штоках или дистанционно. Работа пневмод5 вигателя аналогична работе, описанной в примере 5.

Предлагаемый Мембранный пневмод- . вигатель по сравнению с прототипом позволяет расширить функциональные

0 возможности путем;

- независимого подсоединения приводов к основному и дополнительному штокам, .

- подсоединения приводов к дополни- 5 тельному штоку с обеих сторон,

- ступенчатого перемещения дополнительного штока относительного основного,

- перемещения штоков в противоположных направлениях,

- перемещения одного из штоков и сто- порения другого.

По своим функциональным возможностям предлагаемый мембранный пневмод- вигатель может быть использован в автоматизированных устройствах в качестве команд аппарата комплекса цикличных исполнительных механизмов.

Формула изобретения

1. Мембранный пневмодвигатель, содержащий корпус с перемычкой, две мембраны со штоками и опорными дисками, установленные в корпусе с образованием трех камер, две из которых сообщены каналами с источником питания, причем один из штоков выполнен полым, а второй размещен в нем с возможностью относительного ограниченного перемещения, и пружину,

отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, корпус выполнен с дополнительным каналом для сообщения третьей камеры с источником питания, второй шток выполнен

двусторонним, штоки снабжены упорами, а пружина установлена в полом штоке с возможностью взаимодействия с упорами штоков.

2. Пневмодвигатель по п. 1, отличающ и и с я тем, что штоки снабжены элементами крепления к перемещаемым объектам.

Сущность изобретения: две мембраны со штоками и опорными дисками установлены в корпусе с образованием трех камер, две из которых сообщены каналами с источником питания. Один шток выполнен полым, второй размещен в нем с возможностью относительного ограниченного перемещения. Корпус выполнен с каналом для сообщения третьей камеры с источником питания. Второй шток выполнен двухсторонним. Штоки снабжены упорами. Пружина установлена в полом штоке с возможностью взаимодействия с упорами. Штоки снабжены элементами крепления к перемещаемым объектам. 1 з.п. ф-лы. 6 ил.

@Ј/&1