DE2544806A1

DE2544806A1 - Logische pneumatische glieder und aus ihnen aufgebaute integrierte kreise

Info

Publication number: DE2544806A1
Application number: DE19752544806
Authority: DE
Inventors: Jean-Pierre Pegourie
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-10-08
Filing date: 1975-10-07
Publication date: 1976-04-22
Also published as: GB1502502A; FR2287606B1; FR2287606A1; US4046159A

Description

Anmelder; Jean Pierre PEGOÜRIE
3 passage Bruyas
34000 Montpellier / Frankreich

Logische pneumatische Glieder und aus ihnen aufgebaute integrierte Kreise

Die Erfindung betrifft logische pneumatische Glieder _t und zwar insbesondere derartige, die zum Aufbau integrierter Kreise bestimmt sind, d.h. zum Aufbau von Kreisen, welche jeweils eine größere Anzahl logischer Glieder aufweisen, die zum Erhalten eines Ergebnises (numerische Rechnung ₍ numerische Registrierung usw.) zusammenarbeiten. Die logischen Glieder müssen also als ODER-Glieder, ÜHD-Glieder sowie als bistabile Kipper oder Speicher arbeiten, oder nur einen Teil derartiger logischer Funktionen ausüben.

Die Erfindung bezweckt die Herstellung derartiger logischer pneumatischer Glieder (oder Schaltkreise), welche kleine Abmessungen aufweisen sollen, welche möglichst viele entweder austauschbare oder verschiedenen Gliedern des gleichen integrierten Kreises gemeinsame Teile verwenden sollen und welche in der Funktion nur so viel "Luftzufluß benötigen, wie dies zur Speisung des Verbrauchers (anderes logisches Glied, Ausgang zu einem Stellglied usw.) erforderlich ist.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein logisches pneumatisches Glied, dadurch gekennzeichnet, daß es symmetrisch um eine Achse und im allgemeinen symmetrisch zu beiden Seiten einer Mittelplatte, welche mit einem Axialdurchtritt versehen ist, der eine

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Kolbenstange aufnimmt und einen Durchmesser aufweist, der größer ist als der Durchmesser der Kolbenstange, die folgenden Teile aufweist:

eine nachgiebige Membran mit Abdruck, welche einen Axialdurchtritt und_y zur Seite der Mittelplatte hin, eine Ringnut aufweist; einen auf der Stange befestigten Kolben _r welcher abgedichtet, im Axialdurchtritt des Abdrucks läuft und auf den Abdruck drückt;

eine Ringeinlage, welche die nachgiebige Membran rings um den Abdruck auf die Mittelplatte drückt;

eine elastische Membran und einen Boden _f welche das g'anze abschließt»

Auf diese Weise kann die bewegliche Ausstattung, welche die Stange und die beiden Kolben auf v/eist, zwischen drei Stellungen gleiten?

einermittleren Stellung_y in welcher die beiden Ringnuten verschlossen sind;

und zwei symmetrischen Stellungen, in welchen jeweils eine Ringnut geschlossen ist und die andere Ringnut mit dem Axialdurchtritt der Mittelplatte in Verbindung steht.

Es genügt dann, den Verbraucher mit dem Axialdurchtritt der Mittelplatte und je einen der beiden Steuerdrucke mit einer Ringnut zu verbinden, um ein ODER-Glied herzustellen« Ein aus derartigen logischen pneumatischen ODER-Gliedern aufgebauter integrierter Kreis weist einerseits nur eine einzige Mittelplatte auf und nur zwei nachgiebige Membranen, zwei Ringeinlagen, zwei elastische Membranen und zwei Böden, wobei jedes dieser Teile allen logischen Gliedern gemeinsam ist, und andererseits nur identische bewegliche Ausstattungen .

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das vorstehend beschriebene pneumatische Glied auf jeder Seite der Mittelplatte einerseits mit einem zweiten Kolben versehen, der auf der Stange befestigt ist, einen größeren Durchmesser hat als der erste Kolben, mit einer Kehle versehen ist und sich auf den ersten

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Kolben abstützt und andererseits mit einer zweiten Ringeinlage versehen, die auf die erste Ringeinlage aufgesetzt ist und den zweiten Kolben durchtreten läßt.

Gemäß einem anderen vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nur auf einer Seite der Mittelplatte eine axiale Zylinderkammer vorgesehen, die auf der Seite der entsprechenden elastischen Membran in einen Boden eingebracht ist und deren Durchmesser mindestens gleich dem des zweiten Kolbens ist.

Es genügt dann, den Verbraucher mit dem Axialdurehtritt der Mittelplatte, den Steurdruck mit der Kammer des Bodens, einen Speisedruck mit der Ringnut, welche der Kammer des Bodens benachbart ist, und den Austritt mit der anderen Ringnut zu verbinden, um ein Negationsglied zu schaffen«

Vorteilhaft ist auf derjeniger Seite der Mittelplatte, auf der der Boden mit einer Kammer versehen ist, eine kegelstumpfförmige Feder vorgesehen, die mit ihrer kleinen Basis in der Kehle des zweiten Kolbens und mit ihrer großen Basis in einer Kehle der ersten Ringeinlage liegt. Es genügt dann, den Verbraucher mit dem Axialdurchtritt der Mittelplatte, einen Steuerdruck mit der Kammer des Bodens und den anderen Steuerdruck mit der Ringnut, welche der Kammer des Bodens entgegengesetzt ist, und den Austritt mit der anderen Ringnut zu verbinden, um (unter gewissen Bedingungen in bezug auf die Kraft der kegelstumpfförmigen Feder, wie später beschrieben) einen UND-Kreis zu realisieren.

Vorteilhaft ist der logische Kreis gemäß der Erfindung zu jeder Seite der Mittelplatte mit einer axialen Zylinderkammer versehen, welche in den Boden zur Seite der entsprechenden elastischen Membran hin eingearbeitet ist, und deren Durchmesser mindestens gleich dsm des zweiten Kolbens ist, wobei weiterhin auf nur einer Seite der Mittelplatte eine umkehrbare kegelstumpfförmige Feder vorgesehen ist, deren kleine Basis in der Kehle des zweiten Kolbens und deren große Basis in einer Kehle der zweiten Ringeinlage liegt. Es genügt dann, den Verbraucher mit dem Axialdurchtritt

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..Ir-

der Mittelplatte, einen Steuerdruck mit einer Kammer des Bodens, den anderen Steuerdruck mit der Kammer des anderen Bodens und den Speisedruck mit der Ringnut, welche auf der der kegelstumpfförmigen Feder entgegengesetzten Seite angeordnet ist, und den Ausgang mit dsr anderen Ringnut zu verbinden, um (unter gewissen Bedingungen betreffend die Kraft der kegelstumpfförmigen Feder, wie nachstehend beschrieben) die logische Funktion eines bistabilen Kipp-Gliedes oder eines Speichers zu realisieren.

Auf diese Weise weist ein integrierter Kreis _r bestehend aus derartigen ODER-Gliedern und/oder Negations-Gliedern und/oder Kipp-Gliedern oder Speichern, einerseits nur eine einzige Mittelplatte und nur zwei nachgiebige Membranen* vier Ringeinlagen._f zwei elastische Membranen und zwei Böden auf, wobei jedes dieser Teile allen logischen Gliedern gemeinsam ist> und andererseits nur identische bewegliche Ausstattungen (ausgenommen die kegelstumpf·" förmigen Federn).

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Vorteilhafte Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung sind schematisch in den Zeichnungen dargestellt. Diese Zeichnungen sind axiale Schnitte in stark vergrößertem Maßstab (Maßstab etwa 5 : 1).
Es zeigen:

Fig. 1 einen Abdruck der in erfindungsgemäßen logischen Schalt kreisen verwendeten, nachgiebigen Membran,

Fig. 2 ein erfindungsgemäßes pneumatisches ODER-Glied in Ruhestellung,

Fig. 3 das ODER-Glied der Fig. 2 in Arbeitsstellung,

Fig. 4 ein erfindungsgemäßes pneumatisches logisches Negations glied in Ruhestellung,

Fig. 5 das Negationsglied der Fig. 4 in Arbeitsstellung,

Fig. 6 ein erfindungsgemäßes pneumatisches logisches UND-Glied in Ruhestellung,

Fig. 7 das UND-Glied der Fig. 6 in Arbeitsstellung, und

Figv 8 und 9 in Arbeitsstellung I bzw. II einen erfindungsgemäßen logischen bistabilen Kipper oder einen Speicher.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt längs der Achse X-X. Die Membran 1 kann zu mehreren erfindungsgemäßen logischen Schaltkreisen gehören. Bei logischen Schaltkreisen ist die Membran ein ebenes 31att, aus Gummi oder einem synthetischen Elastomer, und weist für jeden logischen Schaltkreis einen Abdruck oder ein Formteil 3 auf, welches um eine Achse X-X rotationssymmetrisch ist. Auf einer Fläche (der oberen in Fig. 1) weist der Abdruck 3 eine Zentrierschulter 5 auf, welche eine Schrägfläche 7 umgibt. An diese schließt sich eine ebene Fläche 9 mit Axialdurchtritt 11 a·¹¹· Äaf seiner anderen Fläche (in Fig. 1 der unteren)

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trägt der Abdruck 3 eine Ringnut 13» konzentrisch zur Achse X-X und mit mit dieser Achse parallelen Rändern, sowie im Inneren eine Zylinderkammer 15, deren Rand der Achse X-X parallel ist und sich in einer Schrägfläche 17 und einer ebenen Fläche 19 fortsetzt, welche am Axialdurchtritt 11 endet. In der nachfolgenden Beschreibung werden die folgenden Bezeichnungen verwendet:

D für den Außendurchmesser der Ringkehle 13; E für den Innendurchmesser dieser Ringkehle 13 \ F für den Durchmesser der Zylinderkammer 15.

Es ist also D» E >

Fig. 2 zeigt einen Schnitt entlang der Achse X-X eines erfindungsgemäßen logischen Schaltkreises „ Diese Konstruktion ist im all-gemeinen rotationssymmetrisch um die Achse X-X und symmetrisch zu einer zur Achse X-X senkrechte^-liittelebene. Um die Klarheit der Beschreibung zu erhöhen, erhalten derart zueinander symmetrische Teile einerseits ein ungerades Bezugszeichen (für das in der Figur obere Teil) andererseits das nachfolgende geradzahlige Bezugszeichen (für das in der Figur untere Teil).

Eine Mittelpla-tte 21 ist mit einem Zentraldurchtritt 23 versehen, dessen Durchmesser etwas kleiner ist als der Durchmesser F. In den Zentraldurchtritt 23 mündet ein Kanal 25. Weiterhin ist die Mittelplatte 21 mit zwei Kanälen 27 und 28 versehen, welche in Ringnuten 13 und 14 zweier Membranen 1 und 2 münden, welche so, wie bereits beschrieben, ausgebildet sind. Die-Kanäle 25, 27 und 28 sind schematisch dargestellt und nach Wunsch und/ oder Nützlichkeit angeordnet.

Die bewegliche Ausstattung umfaßt eine Kolbenstange, die einerseits von einem zentralen zylindrischen Körper 29 gebildet ist, dessen Durchmesser merklich kleiner ist als der des Durchtrittes 23, in dem er angeordnet ist, und andererseits von zwei

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zylindrischen Endstücken 31, 32. Die Anschläge des Körpers 29 tragen auf ihren Flächen 19 und 20 die Membranen 1 und 2. Die zylindrischen Teile der Endstücke 31 und 32 tragen in den Axialdurchtritten 11 und 12 Membranen 1 und 2, wobei sie die Dichtheit dieser Durchtritte sicherstellen. Auf dem Endstück 31 (bzw. 32) sind, unter leichtem Zusammendrücken der Membran 1 (bzw. 2), ein erster Kolben 33 (bzw. 34), welcher sich auf der Fläche 9 (bzw. 10) der Membran 1 (bzw. 2) abstützt, sowie weiterhin ein zweiter Kolben 35 (bzw. 36) befestigt» der mit einer Kehle 37 (bzw. 38) versehen ist und sich auf dem ersten Kolben abstützt, wobei der zweite Kolben einen merklich größeren Durchmesser hat als der erste Kolben. Diese Befestigung der beiden Kolben auf dem Endstück der Stange kann mittels einer Buchse realisiert werden, oder mittels eines Federringes (sogen. "Clips") oder schließlich durch Aufschrauben des zweiten Kolbens 35 auf das Gewindeende des Endstückes, wie dargestellt.

Der Abdruck der Membran 1 (bzw. 2) ist von einer ersten Ringeinlage (39 bzw. 40) zentriert, welche ihre Zentrierschulter 5 (bzw. 6) bedeckt und den ersten Kolben 33 (bzw. 34) durchtreten läßt; nach einer Dichteinlage ist weiterhin eine zweite Ringeinlage 41 (bzw. 42) vorgesehen, welche den zweiten Kolben 35 (bzw. 36) durchtreten läßt. Schließlich sind eine ebene elastische Membran 43 (bzw. 44) und ein Boden 45 (bzw, 46) auf die zweite Ringeinlage 41 (bzw. 42) aufgebracht und schließen die gesamte Anordnung ab.

Kachfolgend wird erläutert, wie der unter Bezugnahme auf Fig. beschriebene logische Schaltkreis als logisches "ODER"-Glied funktionieren kann, d.h." nach der folgenden Belegungstabelle:

Pl	P2	U
O	O	O
1	O	1
O	1	1
1	1	1

6 U 9 8 Ϊ 7 / IJ 3 R 7

_ St

In dieser Tabelle sind P1 und P2 zwei Steuerdrucke und U der vom logischen ODER-Glied. zum Verbraucher (ein anderer logischer Kreis, ein Stellglied und dgl.) angegebene Druck. Der Druck P1 bzw. P2 wird auf den Kanal 27 bzw. 28 aufgegeben und der Verbraucher U ist mit dem Kanal 25 verbunden. Sind die beiden Steuerdrucke P1 und P2 Null,.so bleibt die bewegliche Ausstattung in Ruhestellung, also in der Stellung der Fig. 2, wegen der leichten Vor-Kompression der Membranen 1 und 2, und der Verbraucher. 1 (bei 25) wird nicht gespeist. Wird nun ein Steuerdruck aufgegeben, beispielsweise der Steuerdruck P2 über den Kanal 28, so führt dieser Kanal diesen Druck in die Ringnut 14, wo er auf die Oberfläche otJ)² — ac£^ wirkt* Der Druck läßt die bewegliche Ausstattung sich abwärts bewegen. Sobald sich die Mitte der Membran 2 von der Mittelplatte 21 abhebt, wirkt der Druck auf die größere Oberfläche ft-J)¹-tcF*

wodurch eine freie Bewegung der beweglichen Ausstattung hervorgerufen wird - bis zum Anschlagen des Kolbens 36 an die Membran 44 (wie in Fig. 3 dargestellt) und/oder des Kolbens 35 an die Ringeinlage 39» In dieser Arbeitsstellung speist der Druck P2, über 28-14-23-25, den Verbraucher U* Gibt man nun einen Steuerdruck P1 über den Kanal 27 auf, so wirkt dieser Druck in der Nut 13 auf die Fläche TC J> - It t _] welche kleiner ist als die Fläche JiJ) - JL F und bleibt somit ohne Wirkung. Das Funktionieren ist genau symmetrisch (Aufstieg der beweglichen Ausstattung in Arbeitsstellung), wenn der Druck P1 vor dem Druck P2 aufgegeben wird.

In jedem Augenblick der Funktion geben die Druckquellen (P1 und/ oder P2) nicht mehr ab als das, was zur Speisung des Verbrauchers LJ erforderlich ist, falls dieser gespeist wird.

Auch ist darauf hinzuweisen, daß man für das beschriebene Funktionieren im logischen ODER-Glied die beiden Kolben 35 und 35 und die zweiten Ringeinlagen 41 und 42 weglassen kann. JachsT.Rl end wird jedoch beschrieben werden, daß diese Teile in anderen logischen Schaltkreisen verwendet werden: Der vorstehend beschriebene Aufbau gestattet es, in einem integrierten Schaltkreis, der diese anderen logischen Glieder aufweist, für

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alle logischen Glieder eine Kochstzahl geraeinsamer Teile (Ringeinlagen) und austauschbarer Teile (Kolben) zu verwenden.

Der in Fig. 4 dargestellte erfindungsgeinäße logische Schaltkreis unterscheidet sich von demjenigen der Fig. 2 nur dadurch, daß einer der Böden, beispielsweise der Boden 45, in der dargestellten V/eise mit einer axialen Zylinderkammer 47 versehen ist, deren Durchmesser mindestens dem des zweiten Kolbens 35 gleich ist. Ein Kanal 49 mündet in diese Kammer 47· Dieser Kreis kann als logisches Negationsglied funktionieren, anders gesagt, als Inverter, doh* gemäß der folgenden Belegungstabelle:

P	U
O I	I O -■i-n-^---·—ϊ-»γ " ' —t"=

In dieser Tabelle ist P der Steuerdruck und U der Druck, der vom logischen Glied zum Verbraucher (einem anderen logischen Schaltglied, einem Stellglied .....usw.) gegeben wird. Der Steuerdruck P wird auf den Kanal 49 aufgegeben. Ein Speisedruck A wird auf den Kanal 27 aufgegeben. Der Verbraucher U ist mit dem Kanal 25 verbunden. Der Kanal 28 ist mit dem Ausgang E verbunden. Fig. 4 zeigt das Hegationsglied in Ruhestellung: Wenn der Steuerdruck P Null ist» hebt der Speisedruck A die bewegliche Ausstattung an und wird über den Axialdurchtritt 23 und den Kanal 25 dem Verbraucher U'zugeführt. Fig. 5 zeigt das Negationsglied in Arbeitsstellung. Der Steuerdruck P wirkt in der Kammer 47 auf eine Fläche, die· größer ist als diejenige Fläche, auf die der Speisedruck A wirkt, und die bewegliche Ausstattung bewegt sich herab, wodurch der Verbraucher U, über 25-23-28, mit dem Ausgang. 5 verbanden wird.

Auch hier gibt die üruckquelle A nicht mehr ab, als zur Speisang (wenn diese stattfindet) des Verbrauchers U erforderlich

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B -

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ist, wogegen die Quelle ? nichts abgibt.

Das in Fig. 6 dargestellte erfindungsgemäße logische Glied unterscheidet sich von demjenigen gemäß Fig. 4 nur durch Hinzufügung einer kegelstumpfartigen Feder 51. Diese Feder arbeitet, wenn sie flachgedrückt wird, und übt dabei eine veränderliche Kraft immer im gleichen Sinne (in Fig. 6 nach oben) aus. Die kleine Basis der kegelstumpfartigen Feder 51 liegt in der Kehle 37 des zweiten Kolbens 35» und ihre große Basis liegt in einer Kehle 53 der ersten Ringeinlage 39· Dieses Glied kann als logisches UND-Glied funktionieren, d„h. nach folgender Belegungstabelle:

Pl	P2	U
O	O	O
1	O	O
O	1	O
1	1	1

Hierin sind P1 und P2 die beiden Steuerdrucke und U der Druck, der von dem logischen Glied an. den Verbraucher abgegeben wird. Siner der Steuerdrucke, beispielsweise P1, wird dem Kanal 28 der zur Kammer 47 entgegengesetzten Seite aufgegeben. Der andere Steuerdruck P2 wird dem Kanal 49 aufgegeben, der Verbraucher U ist mit dem Kanal 25 verbunden und der Kanal 27 (auf der Seite der Kammer 47) ist mit dem.Ausgang E verbunden. Fig, 6 zeigt das LvrO-Glied im Ruhezustand (3 Fälle gemäß der Belegungstabelle), wobei die Feder 51 die, bewegliche Ausstattung angehoben hält:

1. Entweder sind die beiden Steuerdrucke P1 und P2 Null;

2. oder der Druck P2 ist riull und der Druck P1 wirkt auf die Ringnut 14, wo er jedoch eine nach unten gerichtete Kraft ausübt, welche kleiner ist als die der Feder 51;

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3* oder der Druck P1 ist Null und der Druck P2 wirkt in der Zylinderkammer 47 und übt dort nach unten eine Kraft aus, die größer ist als die Kraft der Feder 51, so daß die bewegliche Ausstattung in die untere Stellung bewegt wird; jedoch ist auf diese Weise der Verbraucher U über 23 mit dem Druck P1 verbunden, der Null ist.

4. Stehen schließlich die beiden Steuerdrucke P1 und P2 in den Kammern 14 und 47 Ci¹Ig. 7), so ist die Summe ihrer Kräfte (nach unten) größer als die Kraft der Feder 51 und die bewegliche Ausstattung bewegt sich in die untere Stellung, wobei der Druck P1 über 28-23-25 den Verbraucher U speist.

Auch hier gibt die Quelle P1 nicht mehr ab, als zur Speisung (falls sie stattfindet) des Verbrauchers U erforderlich ist; die Quelle P2 gibt nichts ab,

Das in den Fig. 8 und 9 dargestellte erfindungsgemäße logische Glied unterscheidet sich von demjenigen der Fig. 2 nur darin, daß die beiden Böden 45 und 46 je mit einer axialen Zylinderkammer 47 bzw. 48 versehen sind, deren Durchmesser mindestens gleich ist dem Durchmesser des zweiten Kolbens 35 bzw. 36. Ein Kanal 49 bzw. 50 mündet in der Kammer. Weiterhin ist eine kegelstumpfartige Feder 55 hinzugefügt, welche, wie in den Fig. 8 und 9 erkennbar, umkehrbar ist und welche eine axiale, von ihrer großen Basis zu ihrer kleinen Basis gerichtete Kraft ausübt, d.h. in Fig. 8 nach oben und in Fig. 9 nach unten. Die kleine Basis der kegelstumpfförmigen Feder liegt in der Kehle 37 des zweiten Kolbens 35, und ihre große Basis liegt in einer Kehle 57 der zweiten Ringeinlage 41. Dieses Glied kann bistabil als Kippglied (kurz KipperjAipeicher funktionieren, d.h. nach der folgenden Belegungstabelle:

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/ι - /U

Pl	P2	υ
	O	ο
	O	0
	1	1
	O	X
3-	O ■	O I ι I
O
O
O
·" 1 8 I 8 · ·

Hierin sind P1 und P2 die .beiden Steuerdrucke und U ist der Druckj, <ler ^vom logischen Glied an den Verbraucher abgegeben wird» Der Steuerdruck P1 wird auf den Kanal 50 gegeben, der Steuerdruck P2 auf den Kanal 49, eine permanente Speisung A wird auf den Kanal 28 gegeben, der Verbraucher ü ist mit dem Kanal 25 verbunden und der Kanal 27 ist an den Ausgang E angeschlossen. Fig. 8 zeigt die Arbeitsstellung It Die kegelstumpfartige Feder 55 übt einen in der Figur nach oben gerichteten Druck aus, der höher ist als der Speisedruck A in der Ringnut 14. Die bewegliche Ausstattung befindet sich in der oberen Stellung und verbindet den Verbraucher U über 25-23-27 mit dem Ausgang E. Um von der Stellung I in die Stellung II überzugehen, wird der Steuerdruck P2 über den Kanal 49 auf die Kammer 47 gegeben, wo er eine Kraft ausübt, welche, verstärkt vom Druck der Speisung A in der Ringnut 14, größer ist als die Kraft der kegelstumpfförmigen Feder 55. Die bewegliche Ausstattung schwingt in die untere Stellung (Fig. 9), d.h. in die Stellung II, wobei die umkehrbare kegelstumpfförmige Feder 55 umgekehrt wird, welche nun eine in Fig. 9 nach unten gerichtete Kraft ausübt. Die Speisung A, über 28-23-25, setzt'den Verbraucher U unter Druck. Zum Übergang von der Stellung II in die Stellung I wird, über den Kanal 50, der Steuerdruck P1 auf die Kammer 48 aufgegeben,· wo er eine Kraft entwickelt, die größer ist als die Kraft der Feder 55, zu der sich die vom Speisedruck A in der Ringnut 14 entwickelte Kraft addiert. Die bewegliche Ausstattung schwingt in die obere Stellung, d.h. in die (Fig. 8) be-

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reits beschriebene Stellung I.

Auch hier gibt die Speisung A nicht mehr ab als (in Stellung II) für den Verbraucher U erforderlich ist; die Quellen P1 und P2 geben nichts ab.

Der Fachmann wird verstehen, daß die beschriebenen Konstruktionen es nach Wahl und Erfordernis ermöglichen, andere logische Funktionen zu realisieren, ßeipsielsweise bleibt der bistabile Speicher gemäß den Fig. 8 und 9» wenn die Drucke verschwinden, in der Stellung, in der er sich gerade befindet. Man kann jedoch wünschen, -daß beim Verschwinden der Drucke der bistabile Kipper in einer gewählten Stellung verbleibt oder in diese zurückkehrt. Hierzu genügt es beispielsweise, die Abmessung der kegelstumpfförmigen Feder und der sie aufnehmenden Kehlen derart zu ändern, daß die kegelstumpfförmige Feder nicht mehr allein genügt, um die Stellung II aufrechtzuerhalten, sondern daß zur Aufrechterhaltung dieser Stellung II das Zusammenwirken der Feder und des Speisedruckes in der Ringnut 14 der Fig. 9 erforderlich ist; man erhält auf diese Weise einen bistabilen "Sicherheits-"Speicher, d.h. mit einer einzigen und wohl definierten Stellung im Falle des Verschwindens der Drucke. Weiterhin kann man beispielsweise eine logische Blockierfunktion erzielen, indem man als ßlockierdruck eine der beiden Steuerdrucke des UND-Gliedes gemäß den Fig. 6 und 7 nimmt; das Fehlen des Blockierdruckes blockiert dann das UND-Glied; auch kann man diese logische Blockierfunktion erzielen, indem man das Negationsgieid gemäß den Fig. 4 und 5 verwendet, wobei der die Blockierung steuernde Druck der Kammer 47 aufgegeben wird, wobei der .Steuerdruck der Ringnut 13 aufgegeben wird, wobei der Verbraucher an den Kanal 25 angeschlossen ist und wobei der Kanal 28 mit dem Ausgang verbunden ist. Weiterhin kann man beispielsweise ein Torglied (Weiche) da-durch erzielen, daß man das Glied nach den Fig. 8 und 9 ohne kegelstumpfförmige Feder verwendet, wobei die Steuerdrucke den Bödenkammern aufgegeben werden, wobei der Eingang mit dem Kanal 25 verbunden ist und wobei die Ringnuten mit den Ausgängen verbunden sind.

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Auch versteht es sich, daß man eine UND-Funktion mittels eines UND-Gliedes (Fig. 6 und 7) und eines Negationsgliedes (Fig. 4 und 5) erzielen kann, eine ODER-Funktion mittels eines ODER-Gliedes (Fig. 2 und 3) und eines Negationsgliedes, usw.

Die Konstruktion der beschriebenen logischen Kreise ermöglicht es, sie als integrierte Kreise zu bauen. Ein einziges Stück des integrierten Kreises bildet die Mittelteile aller logischen Kreise» Das gleiche gilt für di^Abdrucken versehenen Membranen, die beiden Ringeinlagen, die elastischen Membranen und die Böden. Die ist natürlich ein erheblicher Vorteil der Erfindung. Darüberhinaus haben die logischen Kreise der Erfindung, ohne eine besondere Miniaturisierung zu suchen, ganz besonders kleine Abmessungen, beispielsweise eine Dicke (parallel zur Achse X-X) der Größenordnung von 3 mm, und einen etwas kleineren Durchmesser; ein sie verwendender integrierter Kreis ist daher leicht und benötigt nicht viel Platz.

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Claims

Ansprüche

Logisch pneumatisches Glied, welches symmetrisch zu- einer Achse und symmetrisch zu einer Mittelebene aufgebaut ist, die senkrecht zu dieser Achse steht, mit einer Mittelplatte, die mit einem Axialdurchtritt und einem in diesen Durchtritt mündenden Kanal versehen ist, mit beidseitig der Mittelebene je einer aus einem ebenen Blatt aus Gummi oder einem synthetischen Elastomer bestehenden Membran, welche auf ihrer äußeren Fläche eine Zentrierschulter sowie einen zylindrischen Axxaldurchtrxtt aufweist, mit einer sich in Axialrichtung erstreckenden Kolbenstange, welche im Durchtritt der Mittelplatte frei läuft und zwei Kolben trägt, und mit» beidseits der Mittelebene, je einer Ringeinlage _t welche sich auf der Membran abstützt, deren Zentirerschulter bedeckt und den Kolben durchtreten läßt, dadurch gekennzeichnet, daß jede Membran auf ihrer inneren Fläche mit einem axialen Abdruck versehen ist, der in der Mitte eine Zylinderkammer, deren Durchmesser ein wenig größer ist als der Durchmesser des genannten Axialdurchtrittes der Mittelplatte, sowie eine Ringnut aufv.^¹ st, welche von der Zylinderkammer durch eine Ringlippe mit flachem Profil getrennt ist, welche sich auf der Mittelplatte abstützen kann, wobei jeder Kolben sich auf der äußeren Fläche der ihm entsprechenden Membran abstützt, wobei das logische Glied auf jeder Seite der Mittelebene eine elastische Membran und einen Boden aufweist, die auf der entsprechenden Ringeinlage angebracht sind, sowie auf jeder Seite einen Kanal, welcher in der Mittelplatte verläuft und in die entsprechende Ringnut mündet.

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2. Glied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet _f daß er, symmetrisch zu jeder Seite der Mittelebene, aufweist:

einen zweiten auf der Stange befestigten Kolben, der einen größeren Durchmesser hat als der erste Kolben, mit einer Kehle versehen ist, und sich auf dem ersten Kolben abstützt,

eine zweite Ringeinlage, welche auf die erste Ringeinlage aufgesetzt ist und den zweiten Kolben durchtreten läßt ο
3. Glied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,, daß einer der beiden Böden„ gegen seine elastische Membran hin, mit einer axialen Zylinderkammer versehen ist, deren Durchmesser mindestens gleich dem des zweiten Kolbens ist, wobei in diese Kammer ein Kanal mündete
4. Glied nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine kegelstumpf artige Feder, welche auf der gleichen Seite der Mittelplatte angeordnet ist wie der Boden mit Kammer und welche mit ih-rer kleinen Basis in der Kehle des entsprechenden zweiten Kolbens und mit ihrer großen Basis in einer Kehle der entsprechenden ersten Ringeinlage liegt.
5. Glied nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zu jeder Seite der Mittelplatte der entsprechende Boden, gegen seine elastische Membran hin, mit einer axialen Zylinderkammer versehen ist, deren Durchmesser mindestens gleich dem des zweiten Kolbens ist, wobei in diese Kammer ein Kanal mündet, und daß auf einer Seite der Mittelplatte eine kegelstumpfförmige Feder mit ihrer kleinen Basis in der Kehle des entsprechenden zweiten Kolbens und mit ihrer großen Basis in einer Kehle der entsprechenden zweiten Ringeinlage liegt.
6. Glied nach Anspruch 1 oder 2, verwendet als ODER-Glied, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden Steuerdrucke auf einen der beiden Kanäle aufgegeben wird, die 6098 17/0357

in je eine Ringnut eines Abdruckes münden, und daß der Verbraucher mit dem Kanal verbunden ist, welcher in den Axialdurchtritt der Mittelplatte mündet,
7» Integrierter pneumatischer Kreis, mit mehreren ODER-Gliedern nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Mittelplatten und zu jeder Seite ihrer Mittelplatten, ihre mit einem Abdruck versehenen Membranen, ihre Ringeinlagen,· ihre elastischen Membranen und ihre Böden ebenso viele allen Gliedern gemeinsame Einzelteile sind.
8« Glied nach Anspruch 3, verwendet als Negationsglied, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerdruck dem Kanal aufgegeben wird, welcher in die Kammer des Bodens mündet, daß ein Speisedruck auf den Kanal aufgegeben wird, welcher in die Ringnut mündet, die auf der Seite der Kammer des Bodens angeordnet ist, daß der Verbraucher an den Kanal angeschlossen ist, welcher in den Axial™ durchtritt der Mittelplatte mündet, und daß der Kanal, der in die andere Ringnut mündet, mit dem Ausgang verbunden ist.
9. Glied nach Anspruch 4, verwendet als UND-Glied, dadurch gekennzeichnet,, daß einer der beiden Steuerdrücke auf denjenigen Kanal aufgegeben wird, welcher in der Ringnut mündet, welche auf der zur Zylinderkammer des Bodens entgegengesetzten Seite angeordnet ist, daß der andere Steuerdruck auf denjenigen Kanal aufgegeben wird, welcher in die Kammer des Bodens mündet, daß der Verbraucher mit demjenigen Kanal verbunden ist, welcher im Axialdurchtritt der Mittelebene mündet, und daß derjenige Kanal, welcher in die andere Ringnut mündet, mit

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dent Ausgang verbunden ist, wobei die kegelsttimpf förmige Feder eine Kraft hat' welche einerseits größer ist als die vom Steuerdruck in der Ringnut _r welche auf der entgegengesetzten Seite der Zylinderkammer des Bodens angeordnet ist, ausgeübte Kraft, und welche andererseits kleiner ist als die Summe der beiden Kräfte, welche von den beiden Steuerdrucken in dieser Ringnut bzw. in. dieser zylindrischen Kammer des Bodens ausgeübt werden.

Glied nach Anspruch 5, verwendet als bistabiles Kippglied oder als Speicher, dadurch gekennzeichnet _f daß die beiden Steuerdrucke auf die Kanäle aufgegeben werden, welche in den Kammern der Böden münden, daß ein Speisedruck auf den Kanal aufgegeben wird_r welcher in. der Ringnut mündet, die auf der der kegelstumpfförmigen Feder entgegengesetzten Seite angeordnet 1st., daß der Verbraucher mit dem Kanal verbunden ist, welcher im Axialdurchtritt der Mittelplatte mündet _f daß der in der anderen Ringnut mündende Kanal mit dem Ausgang verbunden ist j. und daß die kegelstumpf förmige Feder umkehrbar, wobei diese Feder in der einen Stellung eine Kraft hat, die entgegengerichtet ist der vom Speisedruck in der entsprechenden Ringnut entwickelten Kraft, und zwar größer als diese Kraft und kleiner als die Summe dieser Kraft und der jeniger Kraft, die von einem Staaerdruck in der der Feder benachbarten Kammer des Bodens ausgeübt wird, und wobei diese Feder in der anderen Stellung eine Kraft hat, die gleichgerichtet ist mit der Kraft, die vom Speisedruck in der entsprechenden Ringnut entwickelt wird, wobei die Summe dieser beiden Kräfte kleiner ist als diejenige Kraft, die vom anderen Steuerdruck in der Kammer des Bodens erzeugt wird, welcher auf der der Feder entgegengesetzten Seite angeordnet ist.

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Glied nach Anspruch 5, verwendet als bistabiles Kippglied oder als Speicher, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Steuerdrucke auf die Kanäle aufgegeben werden, welche in den Kamm~ern der Böden münden, daß ein Speisedruck auf den Kanal aufgegeben wird, welcher in derjeniger Ringnut mündet, die auf der der kegelstumpf förmigen Feder entgegengesetzten Seite angeordnet ist, welcher im Axialdurchtritt der Mittelplatte mündet, daß der in die andere Ringnut mündende Kanal mit dem Ausgang verbunden ist, und daß die kegelstumpfförmige Feder bald eine Kraft hat, welche größer ist als die von dem Speisedruck in der entsprechenden Ringnut entwiekelte Kraft und kleiner als die Summe dieser Kraft und derjeniger Kraft, welche von einem Steuerdruck in der KammJer des Bodens, der der Feder benachbart ist, entwickelte Kraft, und bald eine Kraft hat, welche kleiner ist als die vom Speisedruck in der entsprechenden Nut entwickelte Kräfte

Pneumatischer integrierter Kreis mit ODER-Gliedern nach den Ansprüchen 2 und 6 und/oder mit NEIN-Gliedern nach Anspruch 8 und/oder mit UND-Gliedern nach Anspruch 9 und/oder mit bistabilen Kippgliedern oder Speichern nach Anspruch 10 und/oder nach Anspruch 11 und/oder mit anderen logischen Gliedern nach vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Mittelplatten und, zu jeder Seite ihrer Mittelplatten, ihre mit Abdruck versehenen Membranen, ihre ersten und zweiten Ringeinlagen und ihre Böden ebenso viele allen Kreisen gemeinsame Einzelteile sind.

+) daß der Verbraucher mit dem Kanal verbunden ist,

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