Пневматический логический элемент Советский патент 1981 года по МПК G06D1/00 F15C3/02 

Изобретение относится к области автоматики, а именно к элементам пневматических управляющих цепей. Известен логический-элемент, со держащий клапан, управляемый с помощью штока и реагирующего органа 1 . Этот элемент не может применяться вместе с усилителями, так как по ледние должны срабатывать в различной последовательности, поэтому набор схем управления получается функционально избыточным. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является пневматический элемент, содержащий корпус с управляющим золотником, то цовая камера которого подключена к первому входу элемента, а проточная камера - к первому входу элемента, в корпусе по оси управляющего золотника размещены подпружиненный элемент передачи усилия и шток, причем камеры, в которой размещен торец элемента передачи усилия,пЪд ключена к второму входному каналу, а камера, в которой размещен шток подключена к второму выходу элемента 2 . Недостатками элемента являются ограниченные функциональные ЕОЭМОЖности. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Поставленная цель достигается тем, что в пневматическом логическом элементе, содержсицем корпу-с с управляющим золотником, одна торцовая камера которого подключена к первому входу элемента, другая торцовая камера -. к атмосфере, а проточная кгилера - к первому входу элемента в корпусе по оси управляющего золотника размещены подпружиненный элемент передачи усилия и шток, причем камера, в которой размещен торец элемента передачи усилия, подключена к второму входу элемента, а камера, в которой размещен шток, подключена к второму выходу элемента. В корпусе указанного элемента выполнена дополнительная камера, в которой размещен торец штока, причем дополнительная Kaiiepa соединена с камерой, в которой размещен шток, и с проточной камерой через сопло, яыпо гненное в корпусе, перпендикулярно к торцу управляющего золотника.

Кроме того, шток выполнен полым, а на его торце, размещенном в дополнительной каттере, сделана кольцевая заслонка седла, установленная на одном торце дополнительной камеры.

На фиг, 1 показан продольный разрез действующего в режиме вентиля пневматического элемента, срабатывающего от руки и от текучей среды в состоянии покоя; на фиг, 2 - логический элемент, приведенный в действие при помощи вручную поворачиваемой части вентиля; на фиг. 3 - логический элемент с частичным разрезом, при этом находящаяся в рабочем положении часть вентиля приведена в него под действием текучей среды; на фиг. 4 - поперечный разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 5 - поперечный ра рез по Б-Б на фиг, 1,

Корпус 1 логического элемента выполнен из двух частей 2 и 3, причем в части расположен подпружиненный элемент 4 передачи усилия, а в части 3 - перемещаемый под действием текучей среды управляющий золотник 5. Обе части корпуса соединены между сО бой вставкой 6.

Корпус логического элемента имеет деталь 7, оба конца которой снабжены наружной резьбой и отверстием 8. Это отверстие имеет на обоих выходах увеличенные по размерам участки а разными по величине диаметрами, благодаря чему образуются камеры 9 и

10для текучей среды. В камере 9 размещен торец подпружиненного элемента

передачи усилия 4, который взаимодействует с проходящим через отверстие 8 полым штоком 11,

В торце камеры 9 выполнена заглушка 12, которая навинчена на резьбу цилиндрической детали 7. Камера 9 через множество радиапьно проходящих каналов 13 соединена с кольцеобразным пазом 14 (фиг. 5), являющимся одним из входов элемента.

Камера 10, в которой размещен шток 8, через множество радиально проходящих сквозных отверстий 15 сообщена с кольцеобразным пазом 1, являющимся одним из выходов элемента. Полый шток 11 имеет канал, проходящий вдоль его продольной оси. Один конец канала открыт в сторону камеры 9, а другой конец открыт к дополнительной камере 17, которая ограничена цилиндрической детгшью 7 и соединительной вставкой 6, навинченной на резьбу детали 7. Выступающий в камеру 17 конец полого штока

11имеет кольцевую- заслонку 18(фиг. 1 и 2) седла 19, установленного на одном из торцов камеры 17.

Элемент 4 передачи усилия и полый шток 11 расположены (фиг, 1) в крайнем положении пружиной сжатия 20 или 21, размещенными каждая внутри камеры 19 или 17, Между открытым

концом полого штока 11, который входит в камеру 9, и торцовой поверхностью элемента 4 передачи усилия, имеется некоторый промежуток.

Кнопка 22 размещена в отверстии и торце 12 корпуса, причем один конец кнопки 22 выполнен заодно с элементом 4 передач и усилия. Кнопка имеет канавки рифления. Как показано на фиг. 4, сквозное .отверстие торца снабжено двумя противолежащими канавками 23 для подвода сегментообразных насадок 24, которые жестко смонтированы на кнопке 22, Эти сегметообразные насадки находятся по крайней мере частично внутри .направляюwsix канавок 23, пока элемент передачи усилия под действием пружины 20 сжатия занимает правое крайнее положение. Если кнопка 22 под действием внешнего усилия нажатия прижимается против действия пружины налево и поворачивается вокруг своей оси, тонасадки 24 входят в сцепление с внутренней поверхностью торца 12 (фиг.2) благодаря чему элемент 4 передачи усилия блокируется в своем рабочем положении. Канавка рифления на наружной торцовой поверхности кнопки 22 визуально показывают положение насадок 24, На торцах седел 25 и 19 размещаются круглые и кольцеобразные эластичные седло штока 11 и кольцевая заслонка 18.

Кольцеобразный открытый конец камеры 10, который направлен к камере 17, открыт, если Полый шток 11 движется влево против действия пружины 21 сжатия. Это движение полого штока 11 влево достигается только под действием внешнего усилия нажатия на кнопку 22. Если к кнопке 22 приложено внешнее усилие нажатия, то связанный с ней элемент 4 передачи усилия перемещается влево против действия пружины сжатия 20 и в этом положении блокируется сжатой пружиной 20,

При движении элемента 4 передачи усилия влево в упругое седло 25 перекрывает торцовой поверхностью эле мента передачи усилия, канал штока 11 сдвигает этот шток влево против действия пружины 21, Кольцеобразный конец камеры 10 открывается непосредственно после того, как полый шток 11 начинает двигаться влево при этом заслонка 18 выходит из сцепления с эластичным седлом 19 (фиг, 2).

Если освободить кнопку 22, онамрже под действием пружины 20, натяжение которой переносится на нее через элемент 4 передачи усилия, выжаться совсем. При этих условиях.полый шток 11 также движется под действием пружины 21 направо, вследствие чего заслонка 18 замыкает седло 19. В части 3 корпуса элемент имеет цилиндрическую деталь 26 с отверсти ем 27, проходящим в направлении про дольной оси детали 26. Оба конца от верстия имеют увеличенный и различ ный в каждом диаметр благодаря чему в сочетании с работой соединител ной .вставки 6 и образуклцим с управляющим золотником 5одно целое егб буртиком образуются другие камеры 28 и 29. Золотник 5 проходит с возможностью сдвига через отверстие 27 Цилиндрическая деталь 26 имеет две группы радиально проходящих каналов 30 и 31, причем все эти каналы выходят из камер 28 и 29 так же, как каналы 13 и 15. в цилиндрической детали 7 наружу. Аналогично на внеш ней периферии цилиндрической детали 26 выполнены кольцеобразные пазы 32 и 33, находящиеся s соединении с каналом 30 или 31, т.е. входами и выходами Элемента. Камера 34 (торцо вая ) между торцом буртика 35 и буртиком золотника 5, в котором находится пружина 36 сжатия, сообщается с атмосферой через отверстие 37. Нормс1льно золотник 5 поджат вправо пружиной 36, и поэтому входящий в камеру 28 другой торцовый конец золотника прижат к торцовой поверхности соединительной вставки 6. Соединительная вставка 6 имеет отверстие 38 и эластичное кольцеобразное седло, обращенное к входяще му в камеру 28 концу золотника 5. Соединительная вставка 6 не всегда необходима и может быть удалена, .при этом входящий в камеру 28 конец золотника 5 должен быть в контакте с заслонкой 18 штока 11, благодаря соответствующий конец канала полого штока закрыт. Цилиндрическая детеипь 26 в этом случае .навинчивается прямо на цилиндрическую деталь 7 Золотник 5 перемещается только против действия пружины 36 налево, если приложенное к его буртику давление средед превышает оказываемое пружиной 36 усилие. Если золотник 5 движется в направлении (фиг. 3) нале во , а элемент передачи усилия не дви жется налево, то 9 и 28 сообщаются одна с другой через канал штока 11 и проход 38 в соединительно вставке, а радиальный конец канала штока 11 закрыт .элементом 4 передачи усилия. Из камеры 34 через отверстие 37 самопроизвольно воздух выходит, благодаря чему облегчается равномерное движение золотника 5. В корпусе 1 выполнено продольное отверстие 39, которое имеет диаметр равный наружному диаметру цилиндрической детали 2 и цилиндрической детали 7 (фиг. 1-3). Корпус 1 имеет две группы расположенных по противоположным его сторонам выходов, сообщающихся с кольцеобразными пазами 14 и далее две группы расположенных на других противолежащих «сторонах входов, смещенных на 90 относительно отверстий выходов и также сообщающихся с кольцеобразными пазами 16. Для герметичности можно предусмотреть ряд уплотнительных колец между корпусом и деталью 7 (26) по обеим сторонам каждого из указанных кольцевых пазов. Для удержания цилиндрических деталей 7 и 26 в неподвижном- положении внутри корпуса 1 предусмотрен арретирный мез анизм. Этот механизм имеет ряд арретирующих шариков 40, уложенных в глухие отверстия, выполненные, например, в торцах корпуса на равном расстоянии один от другого (фиг. 4). Технико-экономический эффект изоб.ретения заключается в том, что при реализации матричных схем с помощью набора защищаемых элементов программа этих схем не остается жесткой, а может оперативно изменяться по желанию оператора, что значительно упрощает задачи автоматизации технологических процессов. Формула изобретения 1.Пневматический логический элемент , содержащий корпус с управляющим золотником, одна чорцовая камера которого подключена к первому входу элемента, другая торцевая камера к атмосфере, а проточная камера к первому входу элемента, в корпусе по оси управляющего золотника размещены подпружиненный элемент передачи усилия и шток, причем , в которой размещен торец эле1 1ента передачи усилия, подключена к второму входу элемента, а камера, в которой размещен шток, подключена к второму выходу элемента, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей элемента, в корпусе выполнена дополнительная камера, в которой размещен торец штока, причем дополнительная ка1иера соединена с камерой, в которой размещен шток и с проточной камерой через сопло, выполненное в корпусе, перпендикулярно к торцу управлякхцего золотника. 2.Элемент, по п. 1, о т л и ч.ающийся тем, что в нем шток выполнен полым, а на его терце, размещенном в дополнительной камере, выполнена кольцевая заслонка седла, установленного на одном торце дополнительной камеры. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Пневмогидроавтоматика. М., Наука,.1964, с. 74, рис. 3. 2.Акцептованная заявка Японии № 48-33316, кл. F Г5 С 4/00, опублик. 1968 (прототип).