Пневматический логический элемент

,Союз СоветскихСоциалистическихреспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ щ 826 Ч 78(51)М. Кл.6 06 0 1/00 Г 15 С 3/02 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(088, 8) Дата опубликования описания 300481(72) Автор изобретения ИностранецМасатеру Охиси .(Япония)(54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ Изобретение относится к области автоматики, а именно к элементам пневматических управляющих цепей.Известен логический элемент, содержащий клапан, управляемый с помощью штока и реагирующего органа 1 .Этот элемент не может применяться вместе с усилителями, так как последние должны срабатывать в различной последовательности, поэтому набор схем управления получается функционально избыточным.Наиболее близким к изобретению ао технической сущности является пневматический элемент, содержащий корпус с управляющим золотником, торцовая 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, подключена к второму входному каналу, а камера, в которой размещен шток подключена к второму выходу элемента 23 .ЗО Недостатками элемента являютсяограниченные функциональные ьозможности.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.Поставленная цель достигается тем, что в пневматическом логическом элементе, содержащем корпус с управляющим золотником, одна торцовая камера которого подключена к.первому входу элемента, другая торцовая камера - к атмосфере, а проточная камера - 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 камера соединена с камерой, в которой размещен шток, и с проточной камерой через сопло, выполненное в корпусе, перпендикулярно к торцу управляющего золотника.Кроме того, шток выполнен полым,а на его торце, размещенном в дополнительной камере, сделана кольцеваязаслонка седла, установленная на одном торце дополнительной камеры.На фиг, 1 показан продольный разрез действующего в режиме вентиляпневматического элемента, срабатывающего от руки и от текучей среды всостоянии покоя; на фиг, 2 - логический элемент, приведенный в действиепри помощи вручную новорачиваемойчасти вентиля; на фиг. 3 - логический элемент с частичным разрезом,при этом находящаяся в рабочем положении часть вентиля приведена в негопод действием текучей среды, нафиг. 4 - поперечный разрез по А-Ана фиг. 1; на Фиг, 5 - поперечный разрез по Б-Б на фиг, 1,Корпус 1 логического элемента выполнен из двух частей 2 и 3, причем Юв части расположен подпружиненныйэлемент 4 передачи усилия, а в части 3 - перемещаемый под действием текучей среды управляющий золотник 5,Обе части корпуса соединены между со д 5бой вставкой б,Корпус логического элемента имеетдеталь 7, оба конца которой снабжены наружной резьбой и отверстием 8,Это отверстие имеет на обоих выходахувеличенные по размерам участки сразными по величине диаметрами, благодаря чему образуются камеры 9 и10 для текучей среды. В камере 9 размещен торец подпружиненного элементапередачи усилия 4, который взаимодействует с проходящим через отверстие8 полым штоком 11.В торце камеры 9 выполнена заглушка 12, которая навинчена на резьбу цилиндрической детали 7. Камера 9 10через множество радиально проходящихканалов 13 соединена с кольцеобразным пазом 14 (фиг, 5), являющимсяодним из входов элемента,Камера 10, в которой размещен 45шток 8, через множество радиальнопроходящих сквозных отверстий 15сообщена с кольцеобразным пазом 1.,являющимся одним из выхОдов элемента. Полый шток 11 имеет канал,проходящий вдоль его продольной оси,Один конец канала открыт в сторонукамеры 9, а другой конец открыт кдополнительной камере 17, котораяограничена цилиндрической деталью 7и соединительной вставкой б, навинченной на резьбу детали 7. Выступающий в камеру 17 конец полого штока11 имеет кольцевую заслонку 18.(фиг. 1 и 2) седла 19, установленного на одном из торцов камеры 17,60Элемент 4 передачи усилия и полый шток 11 расположены Фиг. 1) вкрайнем положении пружиной сжатия20 или 21, размещенными каждая внутри камеры 19 или 17. Между открытым б 5 концом полого штока 11, который входит в камеру 9, и торцовой поверхностью элемента 4 передачи усилия,имеется некоторый промежуток.Кнопка 22 размещена в отверстиии торце 12 корпуса, причем один ко-нец кнопки 22 выполнен заодно с элементом 4 передач и усилия. Кнопкаимеет канавки рифления, Как показано на фиг. 4, сквозное отверстие торца снабжено двумя противолежащимиканавками 23 для подвода сегментообразных насадок 24, которые жесткосмонтированы на кнопке 22, Эти сегментообразные насадки находятся по крайней мере частично внутри .направляю-щих канавок 23, пока элемент передачи усилия под действием пружины 20сжатия занимает правое крайнее положение. Если кнопка .22 под действиемвнешнего усилия нажатия прижимаетсяпротив действия пружины налево и поворачивается вокруг своей оси, тонасадки 24 входят в сцепление с внутренней поверхностью торца 12 фиг.2),благодаря чему элемент 4 передачиусилия блокируется в своем рабочемположении. Канавка рифления на наружной торцовой поверхности кнопки 22 визуально показывают положе-.ние насадок 24. На торцах седел 25и 19 размещаются круглые и кольцеобразные эластичные седло штока 11и кольцевая заслонка 18.Кольцеобразный отКрытый конецкамеры 10, который направлен к камере 17, открыт, если полый шток 11движется влево против действия пружины 21 сжатия. Это движение полого штока 11 влево достигается только под действием внешнего усилия нажатия на кнопку 22. Если к кнопке22 приложено внешнее усилие нажатия,то связанный с ней элемент 4 передачи усилия перемещается влево против действия пружины сжатия 20 и вэтом положении блокируется сжатойпружиной 20,При движении элемента 4 передачи усилия влево в упругое седло 25 перекрывает торцовой поверхностью элемента 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, она может под действием пружины 20, натяжейие 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 отверстием 27, проходящим в направлении продольной оси детали 26. Сба конца отверстия имеют увеличенный и различный в каждом диаметр, благодаря чему в сочетании с работой соединитель 5 ной .вставки б и образующим с управляющим золотником 5 одно целое егд 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 кана- лы выходят из камер 28 и 29 так же, как каналы 13 и 15 в цилиндрической 15 детали 7 наружу, Аналогично на внешней периферии цилиндрической детали 26 выполнены кольцеобразные пазы 32 и 33, находящиеся в соединении с каналом 30 или 31, т,е. входами и 20 выходами элемента. Камера 34 (торцо-" вая ) между торцом буртика 35 и буртиком золотника 5, в котором нахо-, дится пружина 36 сжатия, сообщается с атмосферой через отверстие 37, 25 Нормально золотник 5 поджат вправо пружиной 36, и поэтому входящий в камеру 28 другой торцовый конец золотника прижат к торцовой поверхности соединительной вставки б.Соединительная вставка б имеет отверстие 38 и эластичное кольце- образное седло, обращенное к входящему в камеру 28 концу золотника 5. Соединительная вставка б 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 чему соответствующий конец канала полого штока закрыт. Цилиндрическая 40 деталь 26 в этом случае навиичивается прямо на цилиндрическую деталь 7.Золотник 5 перемещается только против действия пружины 36 налево, если приложенное к его буртину давление среды превышает оказываемое пружиной 36 усилие. Если золотник 5 движется в направлении (фиг. 3 налево, а элемент передачи усилия не движется налево, то камеры 9 и 28 сообщаются одна с другой через канал штока 11 и проход 38 в соединительной 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 цилиндри ческой детали 2 и цилиндрической детали 7 (фиг. 1-3). Корпус 1 имеет две группы расположенных по противоположным его сторонам выходов, сообщающихся с кольцеобразными пазами 65 14 и далее две группы расположенныхна других противолежащих сторонахвходов, смещенных на 90 О относительно отверстий выходов и также сообщающихся с кольцеобразными пазами16. Для герметичности можно предусмотреть ряд уплотнительных колец между корпусом и деталью 7 (26) псобеим сторонам каждого из указанныхкольцевых пазов,Для удержания цилиндрических деталей 7 и 26 в неподвижном положении внутри корпуса 1 предусмотренарретирный механизм, Этот механизмимеет ряд арретирующих шариков 40,уложенных в глухие отверстия, выполненные, например, в торцах корпусана равном расстоянии один от другого(фиг. 4).Технико-экономический эффект изобретения заключается в том, что приреализации матричных схем с помощьюнабора защищаемых элементов программа этих схем не остается жесткой, аможет оперативно изменяться по желанию оператора, что значительно упрощает задачи автоматизации технологических процессов. формула изобретения1, Пневматический логический элемент, содержащий корпус с управляющимзолотником, одна торцовая камера которого подключена к первому входуэлемента, другая торцевая камера -к атмосфере, а проточьая камерак первому входу элемента, в корпусепо оси управляющего золотника размещены подпружиненный элемент передачиусилия и шток, причем камера, в которой размещен торец элемента передачи усилия, подключена к второмувходу элемента, а камера, в которойразмещен шток, подключена к второмувыходу элемента, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностейэлемента, в корпусе выполнена дополнительная. камера, в которой размещенторец штока, причем дополнительнаякамера соединена с камерой, в которой размещен шток и с проточной камерой через сопло, выполненное вкорпусе, перпендикулярно к торцу управляющего золотника,2. Элемент. по и. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что в нем штоквыполнен полым, а на его тсрце, размещенном в дополнительной камере,выполнена кольцевая заслонка седла,установленного на одном торце дополнительной камеры.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Пневмогидроавтоматика. М "Наука",.1964, с, 74, рис. 3.2. Акцептованная заявка Японии9 48-33316, кл, Г 15 Г 4/00, опублик. 1968 (прототип).826978 юппи и 2 богоЮц 1Я И 2НИИПИ Заказ 2594/85 Тираж 745 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4