DE1523584A1 - Mehreingang-Membran-Logik-Element - Google Patents
Mehreingang-Membran-Logik-ElementInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15C—FLUID-CIRCUIT ELEMENTS PREDOMINANTLY USED FOR COMPUTING OR CONTROL PURPOSES
- F15C5/00—Manufacture of fluid circuit elements; Manufacture of assemblages of such elements integrated circuits
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/8593—Systems
- Y10T137/86493—Multi-way valve unit
- Y10T137/86574—Supply and exhaust
- Y10T137/86622—Motor-operated
- Y10T137/8663—Fluid motor
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Description
DR. EULE DR. BERG DIPL..-1Nu. :
PATENTANWÄLTE 8 MÜNCHEN a. HILBLESTRASSE SO
Vl/Gd 14 232
Datum
r f. Ml J36fi
POLITECHNIKA WARSZAWSKA
W a r s ζ a w a / Polen.
Mehreingang-Membran-Logik-Element,
Gegenstand der Erfindung ist ein Mehreingang-Membran-Logik-Element
zum Aufbau von Steuerungs- und Regelanlagen.
Im normalen Bereich des Drucks wirkende Membran-Iogik-Elemente
ermöglichen einen konstruktiv einfachen und wirtschaftlichen Anschluss mit vorhandenen pneumatischen Rtfltxn,
Umwandlern und Analog-Wirkgliedern. Ihr· Hauptvorteile eind
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bad c.~;c:nal
kleine Abmessungen, eine beträchtliche Lebensdauer und Betriebssicherheit,
sowie kurze Umschaltgeschwindigkeit. Dadurch können diese Elemente mit zahlreichen neuen Regelanlagen
zusammengeschaltet werden. Sie können auch die bisher angewandten,
aus elektromagnetischen oder elektronischen Relais zusammengehauten Logik-Systeme ersetzen.
Bei den meisten bekannten Lösungen für Membran-Logik-Elemente ist ein Block von Membranen vorgesehen. Dieser Block von
Membranen verschiebt sich unter der Einwirkung des angelegten Drucks und steuert Kugelventile einer Düsen-Diaphragma-Bauart
oder einer anderen Bauart, und bildet somit ein von diesem Druck abhängiges Ausgangssignal. Einerseits ermöglicht
dies durch entsprechende Auswahl von Werten des dem Block zugeführten Eingangsdrucks und Haltedrucks eine
Bestimmung des Umschaltpunktes. Andererseits müssen jedoch zusätzliche Drücke angewandt werden, und es bestehen weniger
Möglichkeiten logische Schaltungen für Punktionen von einer oder zwei unabhängigen Veränderlichen durch einzelnes Element
zu realisieren.
Bei anderen bekannten Lösungen wurde kein Membranblock verwendet. Viermehr wurde eine einzige Membran vorgesehen,
die direkt oder indirekt die das Ausgangssignal erzeugenden Ventile steuert. Diese Elemente unterscheiden sich in ihrer
Wirkung nicht von herkömmlichtn Relais, weshalb für die^
Realisation einer Funktion von mehreren Veränderlichen notwendigerweise mehrere Elemente erforderlich sind· Obwohl
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sad or:J-:ν-M
sie sich durch einfachen Aufbau auszeichnen, besitzen sie doch eine Reihe von Nachteilen. Dies sind insbesondere das
Fehlen eines definierten Umschaltpunktes, ein ständiger Verbrauch von Luft und eine beträchtliche Umschaltungsdauer
dadurch, dass Widerstandselemente vorgesehen sind.
Gegenstand der Erfindung ist ein Mehreingang-Logik-Element,
das sich für ewei Grundausführungen eignet. Das Mehreingang
-Oder-Element ist beispielsweise in Fig· 1 dargestellt und
ein Mehreingang-Hegation-Element in Fig. 2. Das Element
besteht aus einem Teil 1, scheibenförmigen Teilen 2 und 3 und einem Deckel 4. Jedes Element enthält je ein Teil 1,2
und 4 und (n-1) Ringe 3, wobei η die Anzahl der Eingangssignale ist. Ausserdem gehören zu dem Element (n-1) Mittelstössel
5, ein Ventilstössel 6 und η biegsame Membranen 7. Durch die Anordnung der Abdichtungsringe 8, des Umschaltelements
9 und des Ausgangskanals wird die Realisation einer Wiederholungsfunktion oder einer Negationsfunktion
durch das einzelne Element festgelegt.
Das Anlegen eines Drucksignals χ an irgendeine Kammer bewirkt
eine Durchbiegung der entsprechenden Membran und durch die Mittelstöfjsel eine Bewegung des direkten ütössels 6.
Wenn der Ventilatössel 6 Oder-Elemont auf dem Abdichtungsring 8 des Segmentes 2 sitzt, besteht keine Verbindung des
Ausgangs y mit der Atmosphäre. Bei Verschiebung des Um-
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ψ Α -
schaltelements 9 wird der Ausgang mit dem Speisedruckskanal
Pzas verbunden. Beim Nicht ~von«Oder-El einen t verschiebt
der Ventilstössel 6 das Umsohaltelement 9, biß dieses auf
dem Abdichtungsring 8 des Gestells 1 sitzt. Dadurch schliesst
es den öpeisedruofckanal und verbindet den Ausgang y mit
der Atmosphäre.
Der "Wert des Drucks, bei welchem der obenbeijchriebene Umschaltvorgang
abläuft, iet dem Wert des Speisodruckn p__,o
oder des Eingangssignals x()proportional. Der Proportionalität»·
fall tor int gloiioh dom Verhältnis der wirksamen Oberfläche
des Umuchaltelementa 9 und der Membran 7. Dieses Element
kann auch mit einer auf den iitösoel 6 wirkenden Feder versehen
werden, die den Wert des Umsohaltdrucks beätimmt,
Aui» der obigen .Beschreibung ίο Igt, dass ein Mehr eingang«
Oder-Element eine Funktion mit mehreren Veränderlichen
y ·■- χ- 4 Xp4 · · · ^ x n U11(i (iaB Mehroingang-Hic}]t-vo2i-()d(.r-Elomeni
eine Funktion y « y | x? 4 Γ.. 4 "x realisiert.
Die Ausnutzung des üpeisedruckkanals als ein üusä
Eingangssignal x(5 ermöglicht nach Darf.tr-llung in Fig.3a die
oin« r Funk 1i (in y ■» χ (χ- 4 x^>
+ ... 4 7-u) t oder
nach Darstellung in Fig, 3b einer Funktion y « ^0 (x^ 4 7i,-, 4 ..'. 4~T"). Auigi'iand df r oben gogobpumi
Abliängigkeit hat man Healioationsmethoden <j(.-r logischen
Qrundfunktion erhalten. Es eind diea die V/iederholimgs-
909830/051$ mdcw-al
funktion y · I1 (Pig· 3o), die Negation-Funktion y - 5L
(Fig. 3d), die Ünd-Funktion y - I0I1 (fig, 3·), dit
Negation*Implikation-Funktion y - ΐοΐ.. (Fig. 3f) die Oder-Funktion
y m 3I1 +I2 (Fig. 3g) und die Hicht-von-Oder-Funktion
y * χ^ΤΊζ (Fig. 3h).
Die einzelnen Teile der Elemente nach der beschriebenen Erfindung können aus verschiedenen Materialien und naoh verschiedenen
technologischen Prozessen hergestellt werden.
Bei dem Bau einer Anlage aus Elementen nach der Erfindung können diese mit mit das pneumatische Leitungsnetz enthaltenden
Platten oder mit pneumatischen Leitungen verbunden werden. Beim Anschluss an das pneumatische Leitungeneta
können die Elemente eingeschraubt, angeschraubt, angeklebt oder auf andere Art und Weise mit den Platten verbunden
werden, wobei die Ausgänge der Zuführungskanäle unmittelbar oder mittels eines Hichtungsswisohenstüoke Bit in den Platten
ausgeführten Kanälen verbunden sind, was- beispielsweise in Fig. 1 und 2 dargestellt ist.
Arbeitsmedium für Elemente naoh der besohri«»enea lrfifteteftg
kann eine beliebige Flüssigkeit oder ein Gas mit verschiedenen
Signalwerten sein«
Im Vergleich mit den bisher bekannten Hehreingangsvorrichtungen weist das Membran-Logik Element nach der Erfindung eine
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• fiAJ CSI-CINAL
Reiht von wesentlichen und neuartigen Verteilen auf. Besonders hervorzuheben ist die Realisationsmöglichkt^t von
lofieohen Funktioien mit vielen Veränderlichen bei Benutzung
■ven nur einem Element, was den Aufbau der Logik-Systeme beträchtlich vereinfacht. Ein weiterer Vorteil besteht in dem
einfachen Aufbau der Elemente, die die logischen Hauptfunktionen realisieren» Gleichzeitig wurden läem'branblöck·,
Viderstandselemtnte uad die Bestimmung des Umsohaltungspunktes vermieden und die Möglichkeit geschaffen, die
Elemente mittels Druckkreißen einfach zu verbinden. Sin wesentlicher Vorteil ist die Möglichkeit gleichartige Teile
anzuwenden, die Bestandteile der beiden Ausführungen des Elementes bilden, sowie die Möglichkeit, verschiedene und
nach verschiedenen Technologien hergestellte Materialien anzuwenden.
Sit MehreiMfiuig-Mtmbran-Logik-Slemente „finden eine umfangreiche Anwendung in verschiedenen Zweigen der Industrie
in der chemischen und pttrtchemischen Isdustrie, in dtr
Wtrlti'euiaasohinen*, ifbensmittel-Industrit usw.
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Claims (1)
- Patentansprüche:1, Mehreingang-Meuibran-Logik-Elemeni mit einem Gehäuse, mindestens einem Mjttelstössel, einem VentilstüBsel, einer oder mehreren Membranen und einem Uiuschal tel emont, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Beihe von Kammern aufweist, die durch Membranen (7) getrennt Hiud, zwischen welchen die freien i.ij 1 toi «Ιο," ;.;ol ('j) angeordnet ^ind, w( lohr: dir; von den UruokeingaugisM-gnalen stammende Krait auf dr-n Ventilijtciisfiel (G) übertragen, der ein an nioh beknnnteü Zwei-2, MpJireJngang-MMinbrnn-IjOgik-Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dan Ventil Ventilnitzp (B), Umöchaltelemente (9) und den Ventilistb'ssel (6) umfasst, welcher in einer Kndlatfo den /lUülasfi zur /limoiiiilüh'o nchlie,Mi3i und den Kinlafus de;» Spoi ößkannl« öffnet, während or in der zweiten End fit ellung d(;n Spei sei :anal ijc3. Mohr ei ngang-Wembran-Logili -Element nach AwyprUch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Vent il Vonülfiltze (B) und ein Umschaltelemeni (9) besitzt, das in einer Endßtellung Sieh auf den Ventilsitz des Spei«ekam»Is lf*gt, und in der zweiten Endstellung auf den Ventilen? de« Auiüassfis aui A tioo sphJLre«— fi ·»909830/0589BAD CT-v'4. Mehreingang-Jiembran-LogikwElement nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet! dass es mit einer Feder versehen ist, die den Ventil-Stöseel (6) stützt und den Wert des Umschaltungsdruckeβ beetiemt,5. Uehreingang»Meml}ran«*lAgik*Element nach einem der Ansprüche 1,2 oder 3» dadurch gekennzeichnet! dass der Wert des Umsohaltungsdrucke durch das Verhältnis der effektiven Oberflächengrössen des Umschaltungselemente8 (9) und der Membrane (7) bestimmt ist»909830/0589
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