Pierwszenstwo: 26.06.1970 Austria Zgloszenie ogloszono: 15.04.1970 Opis patentowy opublikowano: 30. 11. 1975 77725 KI. 60c,l/14 MKP F15c 1/14 Twórca wynalazku: Herbert Kuhnelt Uprawiiiony z patentu: Hoerbiger Ventilwerke Aktiengesellschaft, Wie¬ den (Austria) Pneumatyczny rozdzielacz impulsów Przedmiotem wynalazku jest pneumatyczny roz¬ dzielacz impulsów, który doprowadzone do swoje¬ go wejscia impulsy przekazuje na zmiane do dwóch róznych wyjsc.Wiadomo, ze w technice sterowania wystepuje przede wszystkim zadanie polegajace na tym, zeby przechodzace tym samym przewodem pneumatycz¬ ne impulsy 'cisnieniowe przekazywac na zmiane do dwóch róznych czlonów nastawczych lub steruja¬ cych. Dzieki temu za pomoca jednego przewodu i jednego zaworu wlaczajacego, na przyklad przy¬ cisku, mozna sterowac dwiema róznymi funkcja¬ mi, na przyklad wlaczanie i wylaczanie urzadze¬ nia roboczego. Te mozliwosc wykorzystuje sie na przyklad przy zdalnym sterowaniu uruchamianych pneumatycznie drzwi kolei i autobusów, jak rów¬ niez przy innych rodzajach sterowania silownika, przy których tlok ma byc poruszany kolejno w róz¬ nych kierunkach.Znane sa pneumatyczne rozdzielacze impulsów zawierajace wiele obwodów do których podlaczone sa zawory sterujace, spelniajace zadane funkcje.Wada tych znanych pneumatycznych rozdzielaczy impulsów jest to, ze zawarte w-nich obwody sa stosunkowo drogie. Ponadto obwody wymagaja kil¬ ku róznie zbudowanych urzadzen i sa sklonne do uszkodzen.Celem wynalazku jest wyeliminowanie wyzej opisanych wad, przez opracowanie pneumatyczne¬ go rozdzielacza impulsów, który by byl prosty w budowie, zwarty i uniwersalny w zastosowaniu.Cel ten zostal zrealizowany dzieki skonstruowa¬ niu rozdzielacza impulsów wedlug wynalazku, któ- 5 rego istota polega na tym, ze ma korpus z otwo¬ rem cylindrycznym, w którym przesuwa sie z pe¬ wnym luzem tloczek utrzymywany w polozeniu srodkowym przez dwie dzialajace w przeciwnych kierunkach sprezyny, przy czym otwór cylindrycz- 10 ny ma wytoczenie, do którego doprowadzone jest wejscie, a obydwa wyjscia odprowadzone sa na koncach otworu cylindrycznego z tym, ze na tlocz¬ ku nasadzony jest pierscien uszczelniajacy, umiesz¬ czony w wytoczeniu, którego szerokosc jest wiek- 15 sza niz szerokosc pierscienia.W polozeniu spoczynkowym zgodnego z wynalaz¬ kiem rozdzielacza impulsów pierscien uszczelnia¬ jacy przylega do jednego z czól wytoczenia, usz¬ czelniajac go. Doprowadzony przy wejsciu impuls 20 przeplywa przez to wzdluz tloczka w kierunku drugiego, nieuszczelnionego czola i trafia do wyj¬ scia znajdujacego sie przy koncu otworu cylindry¬ cznego. Przy tym po tej stronie czolowej tloczka, która jest zasilana impulsem, wytwarza sie cis- 25 nienie które przesuwa tloczek, 4rzy czym piers¬ cien uszczelniajacy, znajdujacy sie w wytoczeniu, slizga sie po tloczku. Wraz z przerwaniem impul¬ su tloczek zostaje znowu przeniesiony do srodko¬ wego polozenia przez dzialajace na niego sprezyny, 30 przy czym zabiera ze soba nasadzony na niego 77 7253 pierscien uszczelniajacy, az do oparcia sie jego o przeciwlegle czolo wytoczenia w otworze cylin¬ drycznym. Nastepny doprowadzony impuls skiero¬ wany jest przeto' wzdluz tloczka w przeciwnym kierunku i trafia do drugiego wyjscia. Tloczek przesuwa sie przy tym w przeciwnym kierunku w stosunku do umiejscowionego teraz pierscienia uszczelniajacego i w swym ruchu powrotnym, po ustaniu impulsu, zabiera ze soba ten pierscien z powrotem do jego pierwotnego polozenia, wsku¬ tek czego nastepny z kolei impuls doprowadzony jest znów do pierwszego wyjscia. W ten sposób przychodzace impulsy sa na zmiane rozdzielane na obydwa wyjscia. Szczególna zaleta zgodnego z wynalazkiem rozdzielacza impulsu polega przy tym na jego zadziwiajaco prostej budowie, przy dobrym mimo to dzialaniu i duzej pewnosci w eksploatacji.W dalszym rozwinieciu wynalazku otwór cylin¬ dryczny i tloczek moga byc mniej wiecej równej dlugosci, a na stronach czolowych tloczka moga byc przewidziane sprezyny srubowe z talerzykami, które w kierunku promieniowym wystaja poza srednice otworu cylindrycznego i przy koncach tego otworu opieraja sie o osadzenia korpusu. Dzie¬ ki temu zapewnione jest prawidlowe srodkowe po¬ lozenie tloczka w otworze cylindrycznym, a tym samym dobre za kazdym razem uszczelnienie jed¬ nego z dwóch czól wytoczenia w tym otworze. Aby umozliwic niehamowany przeplyw czynnika cisnie¬ niowego z otworu cylindrycznego do wyjsc, tale¬ rzyki sprezyn moga miec w zasiegu otworu cylin¬ drycznego otwory przelotowe. W zasadzie moga miec co najmniej jeden otwór lub moga byc wy¬ konane w ksztalcie gwiazdy.Zgodnie z dalsza cecha wynalazku talerzyki spre¬ zyn moga swymi krawedziami siegajacymi poza srednice otworu cylindrycznego sterowac kanalami odpowietrzajacymi, które wychodza z odsadzen kor¬ pusu. Dzieki temu osiaga sie za kazdym razem wymuszone odpowietrzanie wyjscia nie objetego impulsem, gdy tylko tloczek wskutek tego impulsu przesunie sie w swoje krancowe polozenie i od¬ sunie przy tym jeden talerzyk sprezyny od przy¬ porzadkowanego mu kanalu odpowietrzajacego.Przy prostej i zalecanej wersji zgodnego z wy¬ nalazkiem rozdzielacza impulsu pierscien uszczel¬ niajacy jest samouszczelniajacym pierscieniem o przekroju okraglym, a na tloczku przewidziane sa obok siebie dwa rdwki dla tego pierscienia.Dzieki tym rowkom sa dokladnie ustalane poloze¬ nia krancowe pierscienia uszczelniajacego na tlocz¬ ku, przy czym przy przesuwaniu sie tloczka piers¬ cien uszczelniajacy przeskakuje z jednego rowka do drugiego, wskutek czego szczelnie przylega do oby¬ dwu czól wytoczenia w otworze cylindrycznym.Zgodny z wynalazkiem rozdzielacz impulsów moze byc wreszcie wykonany w ten sposób, ze przy jednej co najmniej stronie czolowej tloczka wprowadzony jest z korpusu uszczelniony w nim trzpien uruchamiajacy, dzialajacy poosiowo na ten tloczek i przestawiany w kierunku poosiowym przez pneumatyczny, elektryczny lub magnetyczny mechanizm nastawczy. Za pomoca tego mechaniz¬ mu nastawczego mozna tloczek za kazdym razem 4 przez doprowadzenie impulsu kasujacego ustawic w wybranym przez siebie polozeniu wyjsciowym, wskutek czego pierwszy przychodzacy impuls skie¬ rowany zostaje kazdorazowo do okreslonego wyj- 5 .scia. Dzieki temu zgodny z wynalazkiem rozdzie¬ lacz impulsów staje sie pelnowartosciowym stop¬ niem licznika binarnego z wejsciem sygnalu ka¬ sujacego, który to stopien moze byc zastosowany jako licznik w ukladzie podwójnym,- przy czym io w razie potrzeby mozna polaczyc w szereg kilka rozdzielaczy impulsów.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony przy¬ kladowo na rysunku, na którym fig. 1 i 2 przed¬ stawiaja uproszczona wersje zgodnego z wynalaz- 15 kiem rozdzielacza impulsów w dwóch róznych po¬ lozeniach, w przekroju osiowym, a fig. 3 przed¬ stawia w przekroju osiowym tworzacy stopien licz¬ nika binarnego z wejsciem sygnalu kasujacego.Przedstawiony na fig. 1 i 2 rozdzielacz impul- 20 sów sklada sie z korpusu 1 z przelotowym otwo¬ rem cylindrycznym 2, w którym przesuwa sie z lu¬ zem tloczek 3. Otwór cylindryczny 2 jest zakryty pokrywami 4 i 5, na których opieraja sie sprezy¬ ny srubowe 6 i 7, które w przeciwnych kierunkach £5 dzialaja na tloczek 3 i utrzymuja go w polozeniu srodkowym, *przy zrównowazonych naciskach spre¬ zyn, co pokazane jest na fig. 1. Otwór cylindrycz¬ ny 2 ma posrodku rowkowe wytoczenie 8, w któ¬ rym ma swój wylot wejscie 9 i w którym umie- 30 szczony jest pierscien uszczelniajacy 10, nasadzo¬ ny z lekkim naprezeniem wstepnym na tloczek 3.Wytoczenie 8 ma w kierunku poosiowym otworu cylindrycznego 2 szerokosc wieksza niz pierscien uszczelniajacy 10. Przy obu koncach otworu cylin- 35 drycznego 2 wyprowadzone sa przez korpus 1 dwa wyjscia 11 i 12.W polozeniu pokazanym na fig. 1, w którym tlo¬ czek 3 znajduje sie posrodku otworu cylindrycz¬ nego, pierscien uszczelniajacy 10 przylega do le- 40 wego czola wytoczenia 8 i uszczelnia to czolo.Wskutek tego impuls doprowadzony przez wejscie 9 przeplywa przez prawe czolo wytoczenia 8 po¬ miedzy otworem cylindrycznym 2 i tloczkiem 3 do wyjscia 12. Cisnienie W otworze cylindrycznym 45 2, wytwarzajace sie po prawej czolowjej stronie tloczka 3, powoduje przesuniecie tloczka 3 w lewo, to jest w kierunku przeciwnym do kierunku dzia¬ lania sily sprezyny 6, do polozenia przedstawione¬ go na fig. 2. Znajdujacy sie w wytoczeniu 8 piers- 50 cien uszczelniajacy 10 slizga sie .przy tym na tlocz¬ ku 3, uszczelniajac nastepnie lewe czolo wytocze¬ nia 8. Z chwila przerwania impulsu doprowadza¬ nego wejsciem 9 i po odpowietrzeniu przewodu •zasilajacego tloczek 3 zostaje cofniety sprezyna 6 55 do srodkowego polozenia, pokazanego na fig. 1.Podczas tego ruchu powrotnego pierscien uszczel¬ niajacy 10 wskutek polaczenia tarciowego z tlocz¬ kiem 3 zostaje przez ten tloczek zabrany az do oparcia sie pierscienia uszczelniajacego o prawe 60 czolo wytoczenia 8, przez co czolo wytoczenia zo¬ staje uszczelnione. Nastepnie impuls, doprowadzo¬ ny wejsciem 9, przechodzi przez lewe czolo wyto¬ czenia 8 do lewego konca otworu cylindrycznego 2 i podany do wyjscia 11. Po ponownym odpowie- G5 trzeniu wejscia 9 tloczek 3 zostaje znowu przez5 sprezyne 7 przesuniety do srodkowego polozenia, zabierajac przy tym pierscien uszczelniajacy 10 i dociskajac go szczelnie z powrotem do lewego czola wytoczenia 8. Wskutek tego nastepny z ko¬ lei impuls doprowadzony jest znowu do wyjscia 12.Impulsy doprowadzane wejsciem 9 sa w ten spo¬ sób na zmiane podawane do obydwu wyjsc 11 i 12.Wedlug fig. 3 otwór cylindryczny 2 oraz tloczek 3 maja mniej wiecej te sama dlugosc, przy czym przy koncach otworu cylindrycznego 2 przewidzia¬ ne sa rozszerzone komory 13 i 14. Do utworzonych w ten sposób odsadzen 15 i 16 korpusu przylega¬ ja talerzyki 17 i 18, na które dzialaja sprezyny srubowe 6 wzglednie 7. Talerzyki 17, 18 sprezyn maja po jednym otworze 19, 20 dla przelotu czyn¬ nika cisnieniowego i swymi zewnetrznymi powierz¬ chniami, w których sa umieszczone uszczelki 21, 22, steruja poza tym kanalami odpowietrzajacymi 23 i 24, przewidzianymi w korpusie 1 i wychodza¬ cymi z odsadzen 15, 16 korpusu. Dzieki kanalom odpowietrzajacym 23, 24, które otwieraja sie zaw¬ sze wówczas, gdy tloczek 3 zostaje frrzez impuls przesuniety do polozenia krancowego, odsuwajac przy tym talerzyk sprezyny od kanalu odpowie¬ trzajacego, osiaga sie wymuszone odpowietrzenie nie zasilanej w tym czasie impulsem komory 13 wzglednie 14 i polaczonego z nia wyjscia 11 wzgled¬ nie 12. Dzieki temu zapobiega sie poza tym nie zamierzonemu zasilaniu cisnieniem bezimpulsowe- go wyjscia, poniewaz przedostajace sie ewentualnie powietrze poprzez niezbyt dokladnie uszczelniajacy pierscien 10, odplywa natychmiast przez otwarty kanal odpowietrzajacy. Poza tym talerzyki 17 i 18 sprezyn ustalaja w sposób pewny dokladne poloze¬ nie srodkowe tloczka 3.Jak wynika nastepnie z fig. 3, pierscien uszczel¬ niajacy 10 w tym przykladzie rozwiazania jest sa- mouszczelniajacym pierscieniem o przekroju okra¬ glym, a na tloczysku 3 przewidziane sa obok sie¬ bie dwa plytkie rowki pierscieniowe 25 i 26 dla pierscienia samouszczelniajacego. Przy przesuwa¬ niu sie tloczka 3 pierscien uszczelniajacy 10 prze¬ skakuje z jednego rowka do drugiego tak, ze kaz¬ dorazowe jego polozenie jest zawsze dokladnie okreslane przez rowki, dzieki czemu zapewnione jest prawidlowe uszczelnianie czól wytoczenia 8.Zeby natomiast otwory 13, 20 w talerzykach 17, 18 sprezyn nie byly calkowicie uszczelniane, tloczek 3 moze byc nieco krótszy od otworu cylindrycznego 2 lub moze miec na swych czolowych stronach plytkie rowki promieniowe lub podobne wglebie¬ nia. Talerzyki 17, 18 sprezyn moga miec równiez dalsze otwory lub moga miec ksztalt gwiazdy.W przykladzie rozwiazania przedstawionym na fig. 3, pEzez pokrywe 5 wyprowadzony jest usz¬ czelniony w niej trzpien uruchamiajacy 27, nale¬ zacy do mechanizmu nastawczego 28, który nasa¬ dzony jest na pokrywe 5. Mechanizm nastawczy ma tloczek nastawczy 30 obciazony sprezyna 29 oraz wejscie 31, przez które tloczek nastawczy 30 moze byc zasilany impulsem kasujacym. Impuls kasujacy doprowadzony do wejscia 31 przesuwa w lewo tloczek nastawczy 30, pokazany na fig. 3, 6 który przesuwa poprzez trzpien uruchamiajacy 27 tloczek 3, przy czym pierscien uszczelniajacy 10 przeskakuje z rowka 25 do rowka 26. Po zaniku, impulsu kasujacego tloczek 3 zostaje przez sprezy- 5 ne 6 cofniety z powrotem do polozenia srodkower go, przy czym pierscien uszczelniajacy 10 opiera sie 0 prawe czolo wytoczenia 8. Pierwszy impuls ste¬ rujacy, kt^ry po impulsie kasujacym zostaje do¬ prowadzony przez wejscie 9, przechodzi wiec zaw- io sze do wyjscia 11. Za pomoca wiec mechanizmu nastawczego 28 rozdzielacz impulsu moze byc za kazdym razem przelaczony w wybrane polozenie wyjsciowe. Rozdzielacz impulsów wedlug fig. 3 tworzy wiec pelnowartosciowy stopien licznika bi-; 15 narnego z wejsciem sygnalu kasujacego. Sposób dzialania tego rozdzielacza impulsów jest taki sam, co rozdzielaczy opisanych z powolaniem sie na fig. 1 i 2. 20 PL PL