Brevet FR2010090A1 — publié le 19700213

La présente invention se rapporte à un dispositif bistable à fluide à deux étages, la sortie du premier étage contrôlant celle du second étage de telle manière qu'une impulsion de sortie soit engendrée pour chaque deux impulsions d'entrée. 5 Un dispositif bistable à fluide de ce type est connu, lequel comprend un premier étage ou étage répartiteur destiné à recevoir et à adresser aes impulsions de comptage à une zone de contrôle d'un second étage ou étage de sortie qui contrôle la airection de l'écoulement du fluide afin ae l'orienter vers l'line ou l'autre ae 10 deux branches de sortie du second étage. En expérimentant un tel dispositif, on a constaté qu'il serait souhaitable de pouvoir engendrer ■une impulsion de sortie depuis une branche de sortie déterminée en l'absence d'impulsions de comptage appliquées à l'entrée du premier étage. Puisqu'il est parfois né-15 cessaire de produire une impulsion de sortie aepuis une branche ou l'autre de sortie, le dispositif ne peut être réalisé de manière asymétrique pour influencer la sortie initiale, et, ainsi, choisir l'un des chemins possibles. D'autre part, l'utilisation de moyens de contrôle extérieurs accroît à la fois le prix du dispositif et 20 sa complexité. Par conséquent, un objet de la présente invention consiste à réaliser, sans faire usage de moyens extérieurs complexes de contrôle, une bascule symétrique bistable a fluide à réarmement qui peut être basculée ou réarmée en l'absence d'un signal d'entrée ou 25 impulsion de comptage. Cet objet et d'autres encore de la présente invention apparaîtront plus clairement de la description détaillée qui suit ainsi que du dessin y annexé, étant bien entendu que celui-ci n'est donné qu'à titre d'exemple nullement limitatif. 30 L'unique figure du dessin représente une bascule bistable à fluide à réarmement et à deux étages ayant des entrées de basculement et de réarmement arbitrairement choisies. En se reportant maintenant au dessin, on y voit une telle bascule bistable à fluide comprenant un premier étage ou étage répar-35 titeur ÎO et un second étage ou étage de sortie Î2. Lrétage répartiteur 10 comprend des entrées de basculement et de réarmement 14 et 16 et une entrée de comptage 18 qui débouchent dans une .zone d'interaction 20. Quatre canaux 22, 24* 26 et 28 partent de la zone d'interaction 20. Les canaux 22 et 24 sont disposés respectivement 40 dans le prolongement des entrées de basculement et de réarmement 14 69 18182 2 201ÛÛ9Ô et 16, de sorte que le fluide qui s'écoule sous pression de l'une ou l'autre de ces entrées, en l'absence a'un écoulement depuis l'entrée ae comptage 18, traverse la zone d'interaction 20 et pénètre dans le canal correspondant 22 ou 24. Un diviseur 29 est si-5 tué en alignement avec l'entrée de comptage 18 et en aval de la zone d'interaction 20. Le diviseur 29 produit une bifurcation entre les canaux 26 et 28, lesquels sont légèrement décalés de part et -d'autre de l'axe de l'entrée de comptage 18 et agencés de manière à intercepter les impulsions de fluiae issues de cette entrée qui 10 coïncident avec les impulsions provenant de l'une ou l'autre des entrées 14 et 16. - Les canaux 26 et 28 possèdent respectivement des parois d'attachement 25 et 27. En raison de ces parois, l'étage répartiteur 10 est doué de mémoire, de. sorte que lorsque s'est établi l'écoulement 15 dans l'un ou l'autre des canaux 26 et 28, celui-ci se maintient jusqu'à ce qu'il soit intentionnellement commuté. Des orifices de décharge 30 et 32 sont en communication avec les canaux 26 et 28 et sont destinés à isoler l'étage répartiteur, lui permettant ainsi de ne pas être affecté par des variations de pression survenant en 20 aval dans l'étage de sortie 12. Les orifices de décharge 30 et 32 empêchent également que se produise un écoulement circulatoire substantiel dans les canaux 26 et 28. Si une pression venait à s'établir dans le canal 26 ou 28, elle pourrait provoquer la destruction involontaire de la mémoire de 25 l'étage répartiteur- 10. Cette situation pourrait conduire à faire osciller l'étage de sortie. On a également constaté que des écoulements circulatoires à la fois dans les canaux 22 et 24 et les canaux 26 et 28 pouvaient aussi provoquer l'oscillation de l'étage de sortie. Par conséquent, les orifices de décharge 30 et 32 servent à em-30 pêcher l'oscillation de l'étage de sortie qui serait engendrée par l'une ou l'autre de ces deux causes. Les canaux 22, 24, 26 et 28 communiquent avec une seconde zone d'interaction 40 qui est alimentée par un fluide.sous pression provenant, d'une entrée 42 reliée à une source de fluide sous pression 35 £g. Les canaux 22, 24, 26 et 28, l'entrée 42 et la zone d'interaction 40 constituent une partie de l'étage ae sortie 12. Des canaux de sortie 44 et 46 complètent cet étage. Les canaux 22, 24, 26 et 28 forment .des canaux de contrôle qui, conjointement avec la source d'alimentation 3? , permettent de diriger le fluide issu de l'entrée 40 42 vers l'un ou l'autre des canaux de sortie 44 et 46. Des orifices 69 18182 3 201009Ô de décharge 48 et 50 sont également prévus pour isoler l'étage de sortie 12 des variations de pression qui pourraient survenir en aval de cet étage. L*étage de sortie 12 constitue essentiellement une bascule bistable à fluide douée de mémoire. 5 le présent dispositif fonctionne comme suit : Lorsque la pression d'alimentation P est appliquée, un signal S de sortie apparaît à l'un ou à l'autre des canaux de sortie 44 et 46. Si l'on suppose que le signal de sortie emprunte le canal 44, un écoulement circulatoire s'établit dans les canaux 22 et 24 qui part 10 du côté ou le fluide n'est pas attaché, va à l'étage répartiteur 10 et le traverse, puis revient à la zone de basse pression du côté où. le fluide est attaché de l'étage de sortie 12; par conséquent, cet écoulement circulatoire s'effectue dans le présent cas dans le sens anti-horlogique. Ge phénomène survient en raison de 1'écoulement 15 dans le canal 44 qui tend à produire une dépression dans les canaux 22 et 26. En raison de l'isolement procuré par les orifices de décharge 30 et 32, l'écoulement circulatoire dans les canaux 26 et 28 est négligeable, empêchant ainsi l'étage de sortie d'entrer en oscillation. En effet, autrement, un écoulement circulatoire dans les 20 deux jeux de canaux 22, 24 et 26, 28 serait suffisant pour provoquer ~ l'oscillation de l'étage de sortie. Les orifices de décharge 30 et 32 réduisent encore la tendance à l'oscillation en rendant l'étage répartiteur 10 insensible à la charge; en effet, la charge appliquée à cet étage, en l'absence d'orifices de décharge, pourrait détruire 25 la mémoire de cet étage et ainsi produire des oscillations. Un signal de comptage appliqué à l'entrée 18 tend à emprunter le canal 26 en raison de 11 écoulement circulatoire allant, dans la zone d'interaction 20, du canal 24 au canal 22, provoquant ainsi la commutation du signal de sortie du canal 44 au canal 46. Ainsi, 30 l'écoulement circulatoire permet aux signaux d'entrée appliqués à l'entrée 18 d'avoir une préférence vis-à-vis des deux canaux dispo-* nibles 26 et 28. A cet instant, la pression différentielle qui s'e- • ~ xerce dans la zone d'interaction 40 s'inverse, de sorte que l'écoulement circulatoire s'inverse aussi. Le signal d'entrée■continue ce™ 35 pendant à emprunter le canal 26, parce que l'écoulement circulatoire n'est pas suffisant pour détacher le jet d'entrée de la paroi d'attachement 25. Cette dernière procure donc la mémoire à 1'étage répartiteur 10 et si, maintenant, le signal d'entrée cessé d'être appliqué a l'entrée 18, le signal de sortie continue néanmoins d'em-40 prunter le canal de sortie 46. La réapparition'd'un signal de comp- 69 18182 4 201ÔO9Ô tage à l'entrée 18 donne naissance à un signal de contrôle apparaissant dans le canal 28, lequel est dû à l'écoulement circulatoire inversé et provoque la commutation du signal de sortie du canal 46 au canal 44, changeant ainsi l'état de l'étage de sortie. Si au mo-5 ment où un signal de comptage est appliqué à l'entrée 18 le signal de sortie à déjà été commuté du canal 46 au canal 44, l'application d'une impulsion de pression à l'entrée 14 détruit la mémoire de l'étage répartiteur 10 et l'écoulement se trouve commuté du canal 28 au canal 26, de sorte que le signal de sortie de l'étage de sortie 12 10 se trouve à son tour commuté du canal 44 au canal 46. Si, cependant, le signal de sortie empruntait déjà le canal 46, indiquant ainsi un écoulement dans le canal 26, l'application d'une impulsion de pression à»l'entrée 14 n'affecterait pas le signal de sortie de l'étage de sortie 12, puisqu'elle n'affecterait pas l'attachement du jet à 15 la paroi 25. Si aucun signal de comptage n'est présent à l'entrée 18, l'application d'une impulsion de pression à l'entrée 14 fait apparaître un signal de contrôle dans le canal 22 qui fait emprunter au signal de sortie de l'étage de sortie 12 le canal 46, pourvu qu'une pression d'alimentation soit appliquée à l'entrée 42. Il en 20 résulte que, pourvu qu'une pression d'alimentation soit présente à l'entrée 42, le signal de sortie de l'étage de sortie peut emprunter le canal de sortie désiré par la simple application d'une impulsion de pression à l'entrée de contrôle convenable de l'étage répartiteur 10, qu'un signal de comptage soit présent ou non à l'entrée 18. 25 . La symétrie du dispositif parmet à Içt description du fonction nement d'être également valable pour le signal de sortie empruntant le canal de sortie 44.ou 46 et pour la pression de commande étant appliquée à l'entrée -14 ou 16, Gomme l'étage répartiteur 10 doit être doué de mémoire, l'addi-30 tion de moyens de contrôle à,l'étage de sortie 12 pour changer l'état. de ce dernier ne serait pas viable, puisque la mémoire de l'étage répartiteur ne serait pas affectée. Par conséquent, les moyens de contrôle doivent, être situés en amont de. l'étage de sortie 12* .c'est-à-dire à,l'étage répartiteur 10.--:- . ... 35 Bien que dans xux Jait- d'explication de l'invention une réalisa tion particulière de celle-ci ait été représentée et décrite, il doit être entendu que divers changements ou modifications évidents à tout homme de l'art peuvent y être apportés sans s.'écarter pour cela de l'esprit de l'invention ni sortir de son domaine. 69 18182 5 2Ô1Ô090 BEl/ENDICÂTIOÏTS 1. Bascule bistable à fluide à réarmement sélectif ayant, d'une part, un premier étage comprenant un premier moyen de canalisation à bifurcation destiné à recevoir un premier écoulement de fluide et un jeu de moyens de contrôle destinés à procurer sélectivement un 5 signal de contrôle afin de permettre à ce premier écoulement d'emprunter l'une des branches du premier moyen de canalisation à bifurcation et, d'autre part, un second étage comprenant une zone d'interaction et un second moyen de canalisation à bifurcation destiné à rectYQir un second écoulement de fluide, le premier moyen de canali-"10 aation à bifurcation étant en communication àvec la zone d'interaction. du second étage afin de permettre sélectivement à ce second écoulement d'emprunter l'une des branches du second moyen de canalisation à bifurcation,caractérisée en ce qu'il est prévu un troisième moyen de canalisation à bifurcation dont les orifices d'entrée sont ÎÇ en relation d'interception avec le jeu de moyens de contrôle et les orifices de sortie en communication avec la zone d'interaction du second étage afin de détecter une pression différentielle qui s'exerce dans cette zone et de soumettre le premier écoulement à'cette pression différentielle détectée, cette dernière étant capable d'é-20 tablir pour ce premier écoulement une préférence pour lrune des branches du premier moyen de canalisation à bifurcation en l'absence d'un signal provenant du jeu de moyens de contrôle, et le troisième moyen de canalisation à bifurcation étant capable en l'absence du ~ premier écoulement de recevoir un signal provenant du jeu de moyens 25 de contrôle et de diriger ce signal vers le second écoulement de fluide afin de permettre à ce dernier d'emprunter l'une des branches-dû second moyen de canalisation à bifurcation» 2. Bascule bistable à fluide selon la revendication 1, caractérisée en ce que des moyens de mémoire sont prévus dans le premier 30 moyen de canalisation à bifurcation afin de maintenir lé premier écoulement de fluide dans l'une des branches de ce dit premier moyen en l'absence d'un signal provenant du jeu de moyens ae contrôle. 3. Bascule bistable à fluide selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que des moyens de séparation sont prévus en as— 35 sociation avec le premier et le second moyen de canalisation à bifurcation. ' -