Brevet FR2010130A1 — publié le 19700213

i 2010130 La présente- invention concerne un générateur actionné par fluide sous pression et destiné à engendrer des ondes de compression, notamment dans un milieu liquide ou gazeux. L'énergie d'ondes de pression relativement élevée est 5 maintenant utilisée dans de nombreuses techniques. L'une de ses applications les plus répandues comporte la destruction de bactéries et la stérilisation, résultats qui sont obtenus de manière satisfaisante dans le traitement des eaux usées, particulièrement d'hôpitaux. Par ailleurs, ces ondes de compression se sont révélées très efficaces dans leurs applications aux déplacements 10 d'éléments solides en milieu liquide, brassage, précipitations de suspensions, émulsification, etc... Le problème à résoudre pour ces applications pratiques est la réalisation d'appareils générateurs d'ondes de compression peu coûteux et de fonctionnement sûr. Des dispositifs mécaniques ou piézo-électriques ont été mis au point et utilisés jusqu'à présent, mais de manière générale, ces 15 dispositifs présentent les inconvénients de complications et/ou d'encombrement excessifs. La présente invention a donc pour objet un appareil générateur d'ondes de compression très simple et peu coûteux, qui est actionné par fluide sous pression, tout en étant de fonctionnement sûr et de long 20 usage. La caractéristique principale de ce nouveau dispositif réside dans un système de soupapes monté dans un circuit fermé de fluide sous pression et comprenant deux soupapes, situées respectivement aux deux extrémités d'un passage contenant une tige mobile d'écartement des soupapes, 25 de longueur telle que,continuellement et successivement, ces soupapes sont ouvertes, celle qui est placée à l'entrée du fluide ayant une tête plus petite que l'autre et pouvant être ouverte par une pression plus faible; de plus, l'appareil comporte un branchement tubulaire sur le passage, une membrane placée sur ce branchement étant en contact avec le milieu dé préférence 30 liquide ou gazeux à traiter de manière à transmettre les variations de pression engendrées par le système de soupapes vers ce milieu sous, forme d'ondes de compression. Suivant le mode préféré de réalisation de 1'invention, un dispositif auxiliaire servant à réduire le taux de chute de pression dans 35 lesdites variations, est intercalé dans le conduit de retour du circuit de circulation du fluide. 69 18387 2 2010130 L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description gui va suivre d'un exemple de réalisation et du dessin annexé, dont la figure •-■nique est une coupe schématique longitudinale d'un appareil selon l'invention. Ce nouvel appareil comporte un système de soupapes inter-5 salé dans le circuit d'écoulement de fluide sous pression, • qui est par exemple une huile d1actionnement hydraulique. Le système de soupapes comprend deux soupapes 1 et 2 rappelées par ressort et situées respectivement aux deux extrémités d'un passage 3, constitué par un tube ou tuyau. La bille ou tête 4 de la soupape 1 est plus petite que 10 celle indiquée par 5 de la soupape 2, leur dimension étant par exemple - respectivement de 10 et 15 mm. Les ressorts 7, 8 qui rappellent respectivement les billes 4 et 5, sont proportionnés de manière que la soupape 2 nécessite une pression d'ouverture supérieure à celle de la soupape 1; ces pressions 2 d'ouverture peuvent être par exemple de l'ordre de 50 à 100 kg/cm à la 2 15 soupape 2, pour 10 kg/cm à la soupape 1. La soupape 1 comporte une admission 9 de l'huile provenant d'une pompe (non représentée) et la soupape 2 un échappement 10 de retour de l'écoulement vers cette pompe. Une tige d1 espacement 6 traverse le passage 3 et est mobile en va-et-vient solidairement avec les billes 4 et 5. Cette tige est de longueur telle que continuellement l'une ou 20 l'autre des soupapes soit ouverte, avec un jeu par exemple de 1 mm. La tige est guidée de préférence par un dispositif non représenté, de manière à empêcher son déplacement latéral dans le passage 3.. On branchement 11 du passage 3 aboutit sur une membrane 12 qui est en contact avec le milieu traité par l'appareil. Selon une réalisation convenable, la 25 membrane est en acier trempé et recuit. L'appareil fonctionne comme suit : En position de départ représentée, la soupape 1 est ouverte et la soupape 2 est fermée, le ressort de cette dernière étant plus fort que l'autre. Lorsque de l'huile est refoulée sous une pression supérieure 30 à la pression d'ouverture de la soupape 2 par l'admission 9, la soupape 1 est refermée et repousse la tige 6 d'espacement qui ouvre la soupape 2, alors que le fluide hydraulique s'échappe par l'orifice 10 pour retourner à la pompe. La soupape 2 se referme lorsque la pression tombe et repousse la tige 6 qui ouvre la soupape. 1. Le même processus est ensuite répété : la soupape 1 est refermée, 35 la soupape 2 ouverte, et ainsi de suite alternativement. Les variations de pression ainsi entretenues dans le passage agissent sur la membrane pour la faire vibrer et engendrer des ondes 69 18387 . 3 2010130 de compression dans l'agent liquide en contact de son côté gauche. Lorsque l'appareil est utilisé par exemple pour un déplacement de masse dans le-milieu, il est avantageux de disposer sur le conduit de retour vers la pompe un dispositif 13, tel qu'une soupape, qui diminue le taux de la chute de 5 pression dans le passage 3. Il en résulte que les ondes de compression présentent une élévation rapide de pression et une baisse plus faible, entraînant ainsi une action motrice plus accentuée dans le milieu. Les fréquence et amplitude des ondes de pression engendrées dépendent de l'application demandée pour l'appareil dans chaque cas particule lier. La fréquence est habituellement au moins de 100 périodes/seconde, dépendant de la longueur et de la masse de la tige d'espacement, de la • caractéristique du ressort le plus fort et autres facteurs. Les amplitudes ■de pression peuvent être situées convenablement dans les limites de 50 à 2 100 kg/cm . 15 Ce nouvel appareil a donné des résultats extrêmement . satisfaisants dans la destruction d'organismes infectieux contenus dans les eaux d'égout ou usées. Bien que l'appareil selon l'invention soit destiné en : premier lieu à la génération d'ondes de compression dans un agent liquide ou 20 gazeux, son application s'est également révélée très efficace avec des milieux solides. C'est ainsi par exemple qu'il peut être utilisé pour 1'actionnement d'outils mécaniques, tels que perforateurs de roches, dispositifs de serrage à impulsions d'écrous, etc... La réalisation décrite ne constitue qu'un exemple de 25 réalisation non limitatif et il est évident que des variantes ou modifications qui peuvent être apportées ne sortent pas du cadre de l'invention. 69 18387 4 2010130 REVENDICATIONS 1. Un appareil fonctionnant par fluide sous pression, destiné à engendrer des ondes de compression dans un milieu notamment liquide ou gazeux et comprenant un dispositif à soupapes, interposé dans un circuit d'écoulement de fluide sous pression et qui comporte deux soupapes disposées 5 respectivement aux deux extrémités d'un passage entourant une tige mobile d'espacement dont la longueur est telle que continuellement l'une ou l'autre des soupapes est ouverte, celle des soupapes la plus voisine de l'admission dudit fluide dans l'appareil ayant une tête plus petite que celle de l'autre et étant ouverte par une pression inférieure à celle d'ouverture 10 de cette autre soupape, ledit appareil comprenant de plus un branchement dudit passage aboutissant sur une membrane qui est en contact par son autr.e surface avec ledit milieu, de manière à lui transmettre sous forme d'ondes de compression les variations de pression engendrées dans le dispositif à soupapes. 15 2. Un appareil selon la revendication 1, dans lequel est disposé,sur le trajet de retour vers la pompe, un organe destiné à réduire le taux de la chiite de pression au cours desdites variations.