Brevet FR2137675A1 — publié le 19721229

La présente invention concerne les circuits logiques fluidiquee et plus particulièrement un circuit logique pneumatique réalisant la fonction ET. La présente invention a pour objet un circuit flui-5 dique simple réalisant une fonction logique ET au moyen d'une ou plusieurs soupapes pilotées. Selon une caractéristique essentielle de linvention, un circuit logique fluidique réalisant une fonction ET comprend un certain nombre de soupapes à deux ou plusieurs entrées qui 10 reçoivent des pressions de fluide correspondant à des fonctions logique d'entrée, et une sortie qui fournit une pression de fluide correspondant à une fonction logique de sortie. Les soupapes comportent un élément obturateur déplaçable entre une première position qu'il occupe lorsqu'une pression de fluide 15 est présente à chacune desdites entrées et dans laquelle il applique à ladite sortie une pression de fluide correspondant à la pression de l'une desdites entrées, et une seconde position qu'il occupe lorsqu'une ou plusieurs desdites pressions d'entrée, à 1'exception d'une, sont absentes, la pression de 20 sortie étant également absente. De préférence, une première entrée est directement reliée à la sortie du circuit et chaque soupape comporte une sortie d'échappement reliée à une sôurc-e- cLe basse pression de façon que, dans sa seconde position, la première entrée soit 25 reliée à la sortie d'échappement pour dissiper sa pression, alors que dans sa première position, la soupape isole la première entrée de la sortie d'échappement et applique directement sa pression à la sortie du circuit. Il est avantageux que l'élément obturateur de chaque 30 soupape soit maintenu dans sa première position tant qu'une pression de fluide est présente aux entrées autres que la première et passe à sa seconde position dès qu'une pression de fluide disparaît de l'une desdites autres entrées, quelle que soit la pression de la première entrée. 35 Le nombre d'entrées du circuit peut être égal ou su périeur à trois, une soupape étant associée à chaque entrée à l'exception de la première qui est commune à toutes les soupapes. La sortie commune du circuit fournit une pression de fluide 72 16540 2 2137675 correspondant à celle de la première entrée lorsque chacune des soupapes individuelles est dans sa première position, et une pression nulle lorsque l'une quelconque desdites soupapes est dans sa seconde position. Les soupapes individuelles peu-5 vent être maintenues dans leur seconde position par un ressort. De préférence, dans chaque soupape individuelle, l'entrée de pression associée est reliée à la sortie d'échappement par un premier orifice de la soupape, et un dispositif de commande détermine si ledit orifice est à la pression d'en-10 trée de fluide ou à la basse pression d'échappement. Ladite entrée est de préférence reliée à la sortie commune de la ou des soupapes individuelles par un autre orifice. Il est avantageux que 1'obturateur de chaque soupape soit un clapet à lèvre souple formant piston dans un cylindre 1 5 pour définir une première position dans laquelle il met en communication les premier et second orifices. Lorsque le premier orifice est relié à la basse pression d'échappement, l'obturateur se déforme pour le faire communiquer avec le second orifice. 20 En variante, l'obturateur de chaque soupape peut être une simple bille posée sur un siège conique pour isoler les premier et second orifices de la soupape, la bille s'écartant de son siège pour mettre en communication- les deux orifices dès que le premier est relié à la basse pression d'échappement. 25 Le fluide utilisé est de préférence de l'air et le circuit logique fluidique de l'invention réalise une porte ET pneumatique à une ou plusieurs soupapes. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui suit et des dessins 30 sur lesquels : - la figure 1 est une schéma d'une porte ET pneumatique à plusieurs entrées utilisant des soupapes dont l'obturateur forme piston; - la figure 2 représente une porte ET pneumatique à 35 plusieurs entrées utilisant dés soupapes à billes; - la figure 3 représente schématiquement une variante de soupape utilisable dans la porte ET de la figure 1 ; 72 16540 3 2137675 Les circuits fluidiques représentés sur les figures 1 et 2 sont des portes logiques ET qui réalisent la fonction logique d'intersection de cinq entrées de pression de fluide A, B, C, D et E, correspondant respectivement à des fonctions logiques d'entrée pour produire une sortie unique F correspondant au résultat logique de la fonction. En terme de logique symbolique, cette fonction peut s'écrire : A.B.C.D.E = F 10 Dans' ce qui suit, le fluide utilisé est l'air, de sorte que l'invention permet de réaliser des portes ET pneumatiques à entrées multiples. La figure 1 représente un circuit formé de quatre 15 soupapes identiques à deux entrées montées en tandem, une première entrée de chaque soupape étant reliée à une source de fluide sous pression B, C, D ou E associée à cette soupape, et la seconde entrée de chaque soupape étant reliée en commun à une autre source de fluide sous pression A. Chaque soupape 20 comporte également deux orifices de sortie dont l'un est appelé "échappement" car il est relié à une source de basse pression BP. L'autre sortie de chaque soupape est reliée à l'entrée commune A et constitue la sortie commune de jaression F du circuit. Chaque soupape comprend essentiellement un obturateur 25 à lèvre souple déplaçable dans un cylindre, la lèvre de l'obturateur assurant l'étanchéité périphérique par rapport à la paroi du cylindre pour isoler les deux orifices d'entrée de la soupape. Il est évident que l'obturateur d'une telle soupape peut prendre deux positions correspondant aux deux extrémités 30 de sa course axiale dans le cylindre. Dans la première position de l'obturateur, c'est-à-dire lorsqu'il est en haut sur la figure 1, la soupape établit une communication entre son orifice d'entrée qui est relié à la source commune de pression A, et l'orifice d'échappement à basse pression BP. Dans la seconde 35 position de l'obturateur, c'est-à-dire en bas sur la figure 1, la source commune A est isolée de l'échappement et est disponible à la sortie F du circuit. Sur la figure 1, l'obturateur de chaque soupape est dans sa seconde position. 72 16540 4 2137675 La figure 2 représente un circuit semblable à celui de la figure 1 qui équivaut à une porte logique ET à entrées multiples recevant quatre signaux de pression B, C, D et E associés respectivement à quatre soupapes à bille qui sont re-5 présentées schématiquement. L'un des orifices de chacune de ces soupapes sert indifféremment d'entrée ou de sortie car il est commandé par un distributeur associé qui le relie soit à une source d'air comprimé (flèche noire), soit à un échappement à basse pression (flèche blanche). L'autre orifice de chaque 10 soupape à bille est relié à une entrée commune d'air comprimé A et à une sortie commune P. Dans la forme illustrée figure 2, les pressions d'air A, B, C et D sont présentes, mais la pression E est absente car l'orifice supérieur de sa soupape est mis à l'échappement par le distributeur associé. De ce fait, 15 l'air comprimé de l'entrée A passe par la soupape à bille E et se dissipe dans l'échappement, de sorte que la sortie E ne reçoit pas une pression appréciable. Il est avantageux que, dans ce cas, la pression de sortie soit simplement la pression atmosphérique. 20 La figure 3 représente une variante de soupape uti lisable dans le circuit de la figure 1 précédemment décrit. Dans ce cas, chacun des deux orifices de la soupape sert indifféremment d'entrée ou de sortie (comme dans le cas des soupapes à bille de la figure 2). L'orifice supérieur de la soupape 25 est relié à un distributeur associé qui le met en communication soit avec un échappement à basse pression, soit avec une source d'air comprimé (telle que B, 0, D ou E) correspondant à la fonction d'entrée voulue. 14'orifice inférieur est relié à un collecteur commun d'entrée et de sortie. Comme dans le cas de la 30 figure 1, la soupape comporte un clapet d'obturation qui est normalement maintenu en position haute par un simple ressort à boudin. Tant que l'orifice supérieur ne reçoit aucune pression de fluide, la pression d'entrée A qui est présente à l'orifice inférieur de la soupape déforme la lèvre élastique de 35 l'obturateur et passe par l'orifice supérieur vers l'échappement. C'est le cas de la soupape de la figure 3. Si une pression de fluide est appliquée à l'orifice supérieur, la soupape se referme et la pression de fluide qui est éventuellement 72 16540 5 2137675 présente à son orifice inférieur, est disponible à la sertie du circuit. L'un des avantages du circuit fluidique de l'invention est qu'il ne comprend que de simples soupapes montées 5 en tandem auxquelles on peut facilement donner des propriétés particulières. Il est évident qu'on peut réaliser d'autres fonctions logiques en utilisant plusieurs portes ET à entrées multiples ou d'autres types de portes. 10 II va de soi que la description précédente n'est nul lement limitative et pourra faire l'objet de diverses variantes ou modifications entrant dans le cadre et dans l'esprit de l'invention. 72 16540 6 2137675 REVENDICATIONS 1. Circuit fluidique réalisant une fonction logique ET à l'aide d'une ou plusieurs soupapes à deux ou plusieurs entrées qui reçoivent respectivement des pressions de fluide 5 correspondant aux fonctions logiques d'entrée voulue, et une sortie fournissant une pression de fluide qui représente une l'onction logique de sortie, ledit circuit fluidique étant ca--aetérisé en ce que chaque soupape comprend un obturateur mobile entre une première position dans laquelle une pression de 10 fluide est présente à chaque entrée et une pression de fluide correspondant à celle d'une première desdites entrées est présente à la sortie, et une seconde position dans laqHeHe.une pression de fluide est absente d'une ou de la totalité desdites entrées, sauf la première," avec pour résultat 1 Absence de pression de 15 fluide à la sortie du circuit. 2. Circuit fluidique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première entrée est directement reliée à la sortie, et en ce que chaque soupape comporte une seconde sortie qui peut être sélectivement reliée à une source à basse 20 pression ou échappement, les soupapes étant branchées pour que leur obturateur établisse dans sa seconde position une communication entre la première entrée et la sortie d'échappement de façon à y dissiper une éventuelle pression de fluide, alors que dans la première position de l'obturateur, la sortie d'é-25 chappement est isolée de la première entrée dont la pression de fluide est directement transmise à la sortie du circuit sous la forme d'un signal logique. 3. Circuit fluidique selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que l'obturateur de la 30 soupape est maintenu dans sa première position tant qu'il existe une pression de fluide dans toutes les entrées, à l'exception de la première, et passe à sa seconde position lorsque la pression de fluide disparait de l'une ou de toutes les entrées, à l'exception de la première, sans que son fonctionnement soit 35 affecté par la pression de fluide de la première entrée. 4. Circuit fluidique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte au moins trois entrées et des soupapes associées individuellement à toutes 72 16540 7 2137675 les entrées sauf une qui est commune à toutes les soupapes, une sortie commune à toutes les soupapes fournissant un signal de pression de sortie correspondant à la pression de fluide de la première entrée lorsque l£ totalité des soupapes ont leur 5 obturateur dans sa première position, aucune pression de fluide n'étant disponible à la sortie lorsque l'obturateur de l'une quelconque des soupapes individuelles est dans sa seconde position. 5. Circuit fluidique- selon l'une quelconque des .10 revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les obturateurs des soupapes individuelles sont maintenus dans leur seconde position par un organe élastique. 6. Circuit fluidique selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que dans l'un ou les 15 soupapes individuelles, l'entrée de pression de fluide associée est reliée à une première sortie par un orifice de la soupape, un dispositif de commande déterminant si ledit orifice est relié à une entrée de pression ou à une sortie d'échappement à basse pression. 20 7. Circuit fluidique selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite entrée est reliée à la sortie commune de la ou des soupapes individuelles par l'intermédiaire d'un autre de ses orifices. ~ 8. Circuit fluidique selon la revendication 7, 25 caractérisé en.ce que l'obturateur de la ou des soupapes individuelles est un clapet à lèvre élastique déplaçable dans un cylindre entre une première position dans laquelle il isole l'un de l'autre les premier et second orifices de la soupape, le clapet se déformant dans sa seconde position pour mettre 30 en communication les premier et second orifices de la soupape lorsque le premier est relié à l'échappement à basse pression. 9. Circuit fluidique selon la revendication 7, caractérisé en ce que 1-' obturateur de chaque soupape individuelle est une simple bille posée sur un siège conique pour 35 isoler les premier et second orifices, la bille s'écartant du siège pour mettre en communication les premier et second orifices lorsque le premier est relié à l'échappement à basse pression. 72 16540 8 2137675 10. Circuit fluidique selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le fluide utilisé est de l'air comprimé et en ce qu'il réalise une fonction logique ET au moyen d'une ou plusieurs soupapes pneumatiques.