Пневматический управляющий элемент Советский патент 1980 года по МПК F15C3/14 

Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть применено в системах пневмоавтоматики. Известны пневматические переключатели, в камерах которых расположены сопла и пружины 1. Наиболее близким к предложенному устройству является пневматический управляющий элемент, содержащий две рабочие камеры, каждая из которых снабжена соплом и ограничена мембраной, а в одной из камер размещена пружина 2. Известные пневматические проточные камеры и сопла соединены с выходным каналом, каналом питания и атмосферой, являются универсальными и их функциональное назначение может быть легко изменено посредством внещних перекоммутаций. Однако общим недостатком известных универсальных пневматических элементов являются невозможность их использования в качестве органов ручного управления. Цель изобретения - расишрение функцио нальных возможностей. Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом пневматическим управляющем элементе между мембранами проточных камер расположена дополнительная камера, в которой размещен рычаг управления, сопряженный с жесткими центрами обеих мембран. Причем первая проточная камера соединена с атмосферой,ее сопло соединено с выходным каналом и со второй проточной камерой, сопло которой подключено к каналу питания. При этом проточные камеры соединены между собой и с выходным каналом, первое сопло сообщено с атмосферой, а второй сопло подключено к каналу питания. Кроме того, проточные камеры соединены между собой и с выходным каналом, первое сопло подключено к каналу питания, а второе сопло сообщено с атмосферой. Вторая проточная камера подключена к каналу питания, ее сопло соединено с выходным каналом и с первым соплом, а первая проточная камера сообщена с атмосферой. Предлагаемое устройство позволяет реализовать на управляющем элементе функции тумблера, кнопки для подачи кратковременного единичного сигнала и кнопки для подачи кратковременного нулевого сигнала. На фиг. 1 представлена схема пневматического управляющего элемента, реализующего функцию тумблера; на фиг. 2 - схема элемента, реализующего функцию кнопки для подачи кратковременного единичного сигнала на фиг. .3 и 4 - варианты элемента, реализующего функцию кнопки для подачи кратковременного нулевого сигнала; на фиг. 5 - вариант компоновки элемента. Элемент содержит корпус 1, мембраны 2 и 3 с жесткими центрами, сопла 4 и 5, пружину 6, рычаг 7 управления с толкателем 8 на конце, опирающимся на жесткие центры мембрап, канал 9 питания, выходной какнал 10. Мембрана 2 ограничивает первую проточную камеру 11, мембрана 3 ограничивает вторую проточную камеру 12. Для реализации функции тумблера (фиг. 1) сопло 5 подключено к каналу 9 питания, камера 12 соединена с выходным каналом 10 и соплом 5, а камера 11 сообщена с атмосферой. в исходном положении пружина 6, воздействуя через жесткий центр мембраны 2 и толкатель 8 на жесткий центр мембраны 3, обеспечивает закрытие сопла 5 и открытие сопла 4. Выходной капал 10 через сопло 4 и камеру 11 сообщается с атмосферой и давление на выходе элемента РВЫХ - Свободный конец рычага 7 находится при этом в верхнем положении. При переводе этого конца рычага 7 в нижнее положение толкатель 8 перемещает мембрану 2, перекрывая сопло 4. Сопло 5 под действием давления питания открывается, обеспечивая РВЫХ как усилие от действия единичного выходного сигнала на мембрану 3 больще усилия пружины 6, то это состояние элемента сохраняется и после снятия усилия на свободный конец рычага 7. Возврат элемента в исходное состояние осуществляется либо перемещением свободного конца рычага 7 в верхнее положение, либо путем кратковременного снятия давления питания. В первом случае сопло 5 под воздействием толкателя 8 закрывается, а сопло 4 под действием пружины б открывается и воздух из выходного канала 10 стравливается через сопло 4 и камеру И в атмосферу, обеспечивая РВЫХ О- Во втором случае воздуха из выходного канала 10 стравливается сначала через камеру 12 и сопло 5, а после падения давления величины, при которой усилие от его воздействия на мембрану 3 станет меньше усилия пружины 6, обе мембраны и толкатель 8 переместятся вниз и остаток воздуха из выходной линии стравится в атмосферу через открывшееся сопло 4 и проточную камеру 11. Для реализации функции кнопки, обеспечивающей кратковременную подачу единичного сигнала (фиг. 2), сопло 5 также подключено к каналу 9 питания, камеры 11 к 12 соединены между собой и с выходным каналом 10, а сопло 4 сообщено с атмосферой В исходном состоянии под действием пружины 6 сопло 5 закрыто, сопло 4 открыто, а свободный конец рычага 7 находится в верхнем положении. Выходной канал 10 через камеру 11 и сопло 4 сообщается с атмосферой и РВЫХ ОПри нажатии вниз на свободный конец рычага 7 толкатель 8 перемещается вверх, нажимая на мембрану 2 и перекрывая сопло 4. Сопло 5 под действием давления питания открывается и в выходном канале 10 устанавливается давление РВЫХ 1- После отпускания рычага 7 под действием пружины 6 мембрана 2, толкатель 8 и мембрана 3 перемещаются вниз, обеспечивая возвращение элемента в исходное состояние. Для реализации функции кнопки, обеспечивающей кратковременную подачу нулевого сигнала (фиг. 3), сопло 4 подключено к каналу 9 питания, камеры 11 и 12 соединены между собой и с выходным каналом 10, а сопло 5 сообщено с атмосферой. В исходном состоянии под действием пружины 6 сопло 5 закрыто, сопло 4 открыто, а свободный конец рычага 7 находится в верхнем положении. Выходной канал 10 через камеру 11 и сопло 4 сообщается с каналом 9 питания и РВЫХ - При нажатии свободного конца рычага 7 сопло 4 под действием толкателя 8 закрывается, а сопло 5 под действием выходного давления на мембрану 3 открывается, сообщая выходной канал с атмосферой, и Реых О- При отпускании рычага 7 под действием пружины 6 элемент возвращается в исходное состояние. На фиг. 4 представлен другой вариант обвязки элемента для реализации той же функции. В этом случае канал 9 питания подключен к камере 12, сопло 5 соединено с выходным каналом 10 и соплом 4. а камера 11 сообщена с атмосферой. В исходном состоянии усилие от действия давления питания на мембрану 3 превосходит усилие пружины 6, чем обеспечивается открытие сопла 5, закрытие сопла 4 и Рд 1. При этом свободный конец рычага 7 находится в нижнем положении. При нажатии на этот конец рычага снизу вверх сопло 5 закрывается, а сопло 4 открывается, что приводит к сообщению выходного канала 10 через камеру И и сопло 4 с атмосферой, т. е. РВЫ-Х 0. Отпускание рычага 7 приводит к возвращению элемента в исходное состояние. Вариант компоновки элемента, представленный на фиг. 5 содержит те же основные элементы: мембраны с жесткими центрами 2 и 3, сопла 4 и 5, пружину 6, рычаг .7, камеры 11 и 12. В отличии от ранее рассмотренного его корпус расчленен на две части 1а и 16, а рычаг снабжен двумя толкателями 8а и 86. Схемы обвязки этого варианта и его работа аналогичны выще рассмотренным.