Пневматический конечный выключатель

пц 70376 ч ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(51)М, Кл. 6 01 Р 13/00Р 15 С 4/00 с присоединением заявки М твеудлрствеай каепет СССР в аалам взееретвввв(53) УДК 621. , 525 (088.8) Дата опубликования описания 16.12.79(71) Заявитель Тульский политехнический институт(54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ КОНЕЧНЫЙ ;.ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ Изобретение относится к области машиностроения, в частности к областй автоматизации работы машин самого разнообразного назначения.Известны пневматические конечные выключатели как высокого, так и низкогодавления, например выключатель типа П-ВБ 2 М Ц. Он имеет корпус с пазом, два штуцера и каналы, расположенные один против другого, По одному штуцеру поступает сжатый воздух питания, а по другому штуцеру поступивший сжатый воздух подается в систему пневмоавтоматического управления. Конечный выключатель срабатывает, когда в паз корпуса заходит пластинчатый кулачок,закрепленный на штоке силового цилиндра машины, и прерывает поступление сжатого воз"- духа из канала питания в канал управления. Он фбрмирует одну и туже команду и для выдачи несколькйх периодически повторяющихся команд,непригоден.Наиболее близким техническимре- шением к изобретению является пневма 2тический конечный выключатель, содержащий кулачок, установленный на подвижном элементе, и формирователь выходного сигнала с входным и выходными каналами, на котбром размещен храповой механизм с упорами - ограничителями, причем на оси храпового механизма расположен рычаг, а на рычаге закреплен штифт-водило. Выключатель имеет механизм поворота на шаг барабана, на который надевают цилиндрический тонкостенный программонооитель с перфорированной на нем программой работы машины. На каждой позиции он посылает несколько команд на срабатывание ряда механиз.мов. Поворот барабана на шаг осуществляется с помощью автономной системы, сос тояшей нз храпового колеса и пневмоци - линдра, шток которого. несет собачку 121. Недостатками такого выключателя являются сложность, высокая стоимость, большие габариты.Цель изобретения - упрощение выключателя. у7037 10 3Достигается это тем, что в формирователе выходного сигнала на общей осис храповым механизмом установлен сменный диск с пазами, подключенными к входному и выходным каналам, а кулачок вы-.полнен с двумя выступами равной длины,размещенными на линии движения штифтаводила, причем угол между выступами кулачка выбран и соответствии с отношением1 ъ.-2 агс 1( ),1где 4диаметр штифта-водила,О расстояние по вертикали междуосью кулачка и осью штифта-водила.В предложенном выключателе вместогромоздкой автономной системы управления поворотомна шаг хренового колесаи сменного диска применен кулачок, за 20крепленный на штоке того рабочего цилиндра, к которому пристроен конечныйвыключатель. Этот кулачок выполнен состаиным и несет поворотный диск, снабженный двумя выступами равной длины и при 5.жатый к корпусу кулачка пружиной. Выстуны на поворотном диске воздействуют приходе подвижного элемента, например штока и кулачка, вправо или влево на штифтводило, закрепленный на рычаге, несущем30собачку и насаженном свободно на ступи-:це храпового колеса. Геометрические формы и размеры диска кулачка с выступамии расстояние по вертикали между ним иштифтом-водилом на рычаге подобраны"гйк, что- то один, тодругой выступ располагается под угломк вертикалй, Наклонный выступ при перемещении штокаи кулачка проходит над штифтом-водилом,вертикальный наезжает на штифт-водилорычага и поворачивает рычаг до упора,а при дальнейшем ходе штока кулачак,преодолевая трение, поворачивается йаугол Ь, чтобы выступ прошел над штиф 45том-водилом, второй выступ располагается при атом вертикально.Пневматический конечный выключательможет быть применен самостоятельно либодля выдачи кратковременных команд, вэтом случае, к нему присоединяют второйпневматический конечный выключатель,-выдающийкратковременные команды. Такой агрейю в опйсании назван пневматическим комплексным конечным выключате-,лем.На фиг.1 показан пневматический конечный выключатель, вид спереди; на фиг.2даны разрезы А-А и Б-В на фиг,1 иа 64фиг.З представлен тот же выключатель, вид сзади: на.фиг.4 - сменный диск, монтируемый в корпусе формирователя выходного сигнала, варианты, рассчитанные на выдачу двух, трех четырех и шести периодически повторяющихся команд; на 1фиг.5 показан пневматический комплексный конечйый выключатель; на фиг,6 показаны условные графические обозначения выключателей и их индексация; на фиг.7 приведен пример использовайия пневматйческого комплексного выключателя для автоматизации цикла, состоящего из трехдвойных ходов штока рабочего цилиндра.Корпус выключателя (фиг,1, 2 и 3) собран из пластий 1, 2 и 3, составляющих формирователь выходного сигнала. На оси 4 свободно насажена втулка 5, скрепленная с помощью шпонки 6 со сменным диском 7, установленным в формирователе, и с помощью штифта с храповым колесом 8, на ступице которого свободно насажен рычаг 9, несущий штифт-водило 10 и на оси 11 собачку 12, Колесо 8 и собачка 12 составляют храповой ме- ханизм. Штифты 13 и 14 являются упорами-ограничителями поворота рычага из одного крайнего положения, показанногосплошными линиями, в другое, показанное пунктом. Собачка5 предохраняет храповое колесо от поворота в обратную сторону. Через входной канал 16 формирователя в переключатель подают под дав лением воздух питания, Через выходные каналы 17 - 22. выдаются команды управ, ления, С подвижным элементом - штокомсилового цилиндра скреплен кулачок 23, в отверстии которого находится неповороч ная ось 24, несущая диски 25 и 26 сдвумя выступами каждый, прижатые к корпусу кулачка пружиной 27. С выступами может быть выполнен и сам кулачок.В сменных дисках 7 - 7 (фиг.4) выполнены сквозные отверстия 28 и дугообразные пазы 29 разной длины, а также имеется отверстие ЗО канала, по которому воздух подается к дискам.Пневматический комплексный конечныйвыключатель (фиг.б) имеет переходную плиту 31, с которой скреплены пневматический конечный выключатель и пневматический конечный выключатель высокого давлении 32, выдающий кратковременные команды, Подвод питания осуществляется через штуцер ЗЗ. На кулачке 23 выполнен дополнительный выступ 34, а на конце рычага закреплен ролик 38 выключателя 32.64 8чок на нем переключает УА в позициюд А 1 о, При этом в элемент 40 поступаеткратковременная команда.В третьем такте сигнал проходит поэлементам 37 - 8 А,ф - 42 - 44 М;АФ. В конце хода штока вправо кулачокпереключает 8 А в позицию сЯЗ дАВподает кратковременную команду на элемент 41.В четвертом такте сигнал проходитпо элементам 38 -дА 23 - 41 - 43 -44+1; А-, В конце хода штока влевокулачок на нем переключает о А впозицию дА 1 В. При этом ЮА 16 подает:кратковременную команду на элемент 40.В пятом такте сигнал проходит поэлементам 37 дА,ф 40 - 42 - 44"1 ,А, В конце хода штока вправо:кулачокна йем переключает ЮДв позицию д Ас 1;Выключатель подает кратковременную команду на элемент 41В шестом такте сигнал проходит поэлементам 38 - СЬ 4-41 - 43 - 44+1;А-. В конце хода штока влево кулачокна нем переключает д Ав позицию ВАМ .Эта позиция никуда не приеоединена,поэтому. работа выключается,болев упрощена. Так как командыдАЫ,8 А 3 и д Абпеступают в элемент 41 идалее в усилитель 43,то незачем ставитьперецлюатель. Достаточно поставитьвместо 8 А выключатель, который будетвыдавать все время одну и ту же крат- .ковременную команду и подавать еенепосредственно в усилитель 43,Схема автоматизации с применениемструйных конечных выключателей типаП-ВБ 2 М очень сложна, Она требует 19логических элементов, .А если в машинеимеется не один, а И рабочих цилиндров,причем часть их осуществляет эа циклпо два, три, четыре или шесть двойныхходов, то схема пйевмоавтоматизациитакой машины еще более усложняется,:Если же к силовым цилиндрам, осуществляющим по нескольку двойных ходов щтока за цикл, пристроить пневматические комплексные конечные выключатели с числом периодических повторяющихся команд, равным числу двойныхходов за цикл цилиндра, а к цилиндрам,совершающим один двойной ход за цикл,пристроить пневматические конечныевыключатели,выдающие кратковременныекоманды, схема пневмоавтоматизацииостается простой, сколько бы ни былорабочих цилийдров у мащины. Объяс)7037дующий за нимвертикальный выступ диска 26, встретив на своем пути штифт-водило, поворачивает рычаг по часовой стрелке до упора 14 После этогб штифт-водило вынуждает этот выступ наклониться,преодолевая силу трения, чтобы пройтинад штифтом-водилом, При этом диск 26поворачивается на угол Ъ и другой выступ принимает вертикальное положение.Пневматический комплексный конечный 1 Овыключатель (фиг.5) работает следующемОбразом.Под конец хода штока влево диск 26поворачивает сменный диск 7 на одиншаг. После этого выступ 34 кулачка наезжает на ролик 35 и включает второйконечный выключатель. Воздух через обавыключателя выходит через очередноййтуцер выключателя и выдает команду.При дальнейшем ходе штока влево до свое го конечного положения ролик 35 соскакивает с выступа 34 и поступление воздуха в систему прекращается. Длительность команды невелика, но достаточнадля осуществления требуемого воздействия 5в пневмосистеме,При ходе штока вправо выступ 34 кулачка 23 проходит над роликом 35, от-Схема на фиг. 7 может быть ещекинув рычаг, несущий этот ролик, Выключения выключателя при этом не происходит, При дальнейшем ходе штока вправодиск 26 поворачивает рычаг 9 с собачкой по часовой стрелке (взводит собачку).К каждому рабочему цилиндрупристраивают два пневматических конечных вы .ключателя или пневматических комплексйцх конечных выключателя: один в концехода штока влево, другой в конце ходаштока вправо. Оба имеют одинаковую конструкцию, но второй повернут по отношению к первому на 180 . При этомдиск 26 управляет левым переключателем,а диск 25 - правым, Выступ 34 (фиг.б)упрввляет обоими комплексными выключателями: и левым и правым.Рассмотрим, как осуществляется автоЭ матизация цикла, показанная на фиг.7.Нажимом на кнопку 39 включают цикл.И первом такте сигнал проходит по элементам 39 - 40 - 42 - 44-; А+.В конце хода штока вправо кулачок, закрепленный на нем, переключает д А впозицию Д А/ . На короткое время включается конечный выключатель и подаеткоманду на элемент 41,55Во "втором такте сигнал проходит поэлементам 38 - дАуК - 41 - 43 - 44 ф-1; А -. В конце хода штока влево кула9 7037 няется это тем, что общее число неповторяющихся команд, выдаваемых всеми пневматическими комплексными конечными выключателями и всеми пневматическими конечными выключателями, выдающими кратковременные команды, равно числу команд, необходимых для переключения воздухораспределителей всех силовых цилиндров в течение никла работы машины. Команды выдаются цоследовательно на короткий отрезок времени каждая, не бывает нескольких одновременных команд, накладывающихся друг на друга.15Ф ормула изобретенияПневматический конечный выключатель, содержащий кулачок, установленный на подвижном элементе, формирователь выходного сигнала с входным и выходными каналами, на котором размещен храповой механизм, на оси которого расположен рычаг, с упорами-ограничителями, причем на рычаге закреплен штифт-водило,25 о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения выключателя, в формирэ 64 10вателе выходного сигнала на общей оси с храповым механизмом установлен сменный диск с пазами, подключенными к входному и выходным каналам, а кулачок выполнен с двумя выступами равной длины, размещенными на линии движения штифта-водила, причем .угол между выступами кулачка выбран в соответствии с соотношением где с 1 - расстояние по вертикали междуосью кулачка и осью штифтаводила;с 3 - диаметр штифта-водила.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Элементы и устройства пневмоавтоматяки низкого давления, НИИ информапии машиностроения, 1973, с. 42,рис, 31,2. Элементы и устройства пневмоавтоматики низкого давления. Каталог,справочник, МВНИИ информации машиностроения, 1973, с, 49, рис, 43,, 4 ПИ10 впал ППП жРород 1 Подписн Патент ф,