Brevet FR2189795A1 — publié le 19740125

L'invention est relative à un dispositif in intégrateur de fonctions logiques, dites également 1,fonctions booléennes". On connaît de nombreux dispositifs intégrateurs de fonctions logiques, permettant de traiter des informations et qui, de façon générale, comprennent des ensembles de circuits logiques, dont l'importance est fonction de la varU té et de la complexité des problèmes que l'on se propose de résoudre à l'aide du dispositif considéré. Les circuits utilisés peuvent être par exemple de nature électrique, ou hydraulique, ou pneumatique, ou encore résulter d'une combinaison entre ces diverses catégories. Les dispositifs intégrateurs de fonctions logiques actuellement connus ont généralement 1 t inconvénient de se présenter sous forme d'ensembles difficilement dissociables en leurs constituants de base, Si bien qu'un réarrangement de ces constituants, dans le but d'adapter le dispositif à la résolution de problèmes différents de ceux pour lesquels il a été conçu à l'origine, est difficilement pensable. Par ailleurs, l'encombrement et la complexité des ensembles que constituent ces dispositifs sont, en général, sans commune mesure avec l'encombrement et et la complexité de leurs constituants de base, du fait notamment de l'existence de liaisons relativement longues , entre ces constituants. L'invention a pour but de remédier aux inconvénient s ci-dessus et de créer un dispositif intégrateur de fonc tisons logiques, susceptible d'utiliser des circuits dlectriques,hy- drauliques ou pneumatiques, ou des combinaisons de ces diverses catégories, dans lequel des réarrangements des constituants de base puissent être facilement réalisés, ce dispositif se présen- tant par ailleurs sous la forme d'un ensemble compact, dans lequel la longueur des liaisons entre les constituants est extrémement réduite. A cet effet, l'invention concerne un dispositif intégrateur de fonctions logiques pour le traitement d'infor- mations, dispositif caractérisé en ce qu'il est constitué d'un empilage d'éléments , comportant des blocs variables jouant le rôle de 11portes" (et OUI), (et NON) , (ou OUI), (ou NON), pouvant 8tre manoeuvrées en fonction des informations reçues, des blocs de liaison jouant le rôle de liaison (ET), (OU), ainsi qu'une embase et un collecteur, formant les extrémités de l'empilage, chaque bloc comportant un circuit logique élementaire, de nature électrique, hydraulique, pneumatique, les liaisons entre les circuits élémentaires de deux blocs consécutifs à usage hydraulique ou pneumatique étant asqurées par une pression de contact entre les faces planes rectifiées des blocs empilés, la manoeuvre des portes correspondant aux blocs variables se traduisant par des rotations de tiroirs tournant à l'intérieur de ces blocs, autour de l'axe longitudinal de l'empilage. Un mode de réalisation de l'invention est représenté, à titre d'exemple non limitatif, sur les dessins ci-joints dans lesquels - les figures la à 1d r;eprésentent schématiquement différentes fonctions logiques de base, - la figure 2 est une vue en perspective du dispositif intégrateur selon l'invention, - les figures 3a à 3c représentent le montage d'ensemble d'un bloc variable, - les figures 4a à 4c représentent un tiroir tournant correspondant à une porte (et OUI), - les figures 5a à 5c représentent un tiroir tournant correspondant à une porte (et NON), - les figures 6a à 6c représentent un tiroir tournant correspondant à une porte (ou OUI), - les figures 7a à 7c représentent un tiroir tournant correspondant à une porte (ou NON), - les figures 8a à 8c représentent le tiroir tournant alimentant le répartiteur. - les figures 9a à 9e représentent le bloc correspondant à une liaison (ET), - les figures 10a à 10e représentent le bloc correspondant à une liaison (OU), - les figures 11a à 11c représentent l'embase, - les figures 12a à 12c représentent le collecteur, - les figures 13a à 13 d représentent le répartiteur, - la figure 14 représente une cloison séparant deux" blocs variables. Le mode de réalisation décrit ci-dessous et représenté sur les dessins est traité en version pneumatique, mais il apparaitra avec évidence que les dispositions décrites sont également applicables dans une version hydraulique ou électrique, ou dans une version combinée. Sur les figures la à 1d, sont schématisées, en version pneumatique, les diverses fonctions logiques de base. En la est schématisée la fonction OUI = il faut ouvrir l'alimentation 1 et fermer l'échappement 2 pour que l'air agisse sur le piston. En lb est schématisée la fonction NON = il faut fermer l'alimentation 2 et ouvrir l'échappement 1 pour que le piston revienne au repos. En lc est schématisée la fonction ET = Il faut ouvrir l'une et l'autre alimentation 1 et 1' pour agir sur le piston. En îd est schématisée la fonction OU = l'ouverture de l'une ou de l'autre alimentation 7 ou 1' permet d'agir sur le piston. Les fonctions logiques de base peuvent être groupées en suites homogènes, soit du type "série", par exemple -(et OUI, et NON, et OUI et NON), soit du type "parallèle", par exemple -(ou OUI, ou OUI, ou NON, ou NON-), ces suites homogènes pouvant elles-mtmes être associés en série, par exemple ou OUI, ou OUI) ET (ou NON, ou NON)0 ou en parallèle, exemple et OUI, et OUI) OU (et NON, et NoN)] Finalement, n'importe quelle expression logique, quelle que soit sa complexité, pourra être composé- & partir des six "expressions élémentaires" suivantes et OUI, et NON, ou OUI, ou NON, ET , OU, les quatre premières de ces expressions caractérisant l'état associatif de variables comprises dans une suite homogène, les deux dernières caractérisant les liaisons entre des suites homogènes. La figure 2 représente, en perspective, un exemple simplifié du dispositif intégrateur selon l'invention. Il comprend, à partir du bas - Un socle 1, qui permettra,par exemple à l'aide de deux vis, de fixer le dispositif sur une surface plane. - Une embase 2 à deux orifices, celui de droite permettant l'alimentation, celui de gauche permettant ltéchap- pement. - Autant de blocs "variables" 3, 4, 5, 6 qu'il est nécessaire d'en prévoir pour résoudre le problème posé, chacun de ces blocs correspondant à une des quatre premières "expressions élémentaires" énoncées ci-dessus, et chacun d'eux comportant un tiroir rotatif, dont l'axe coincide avec l'axe longitudinal du dispositif intégrateur et qui peut être actionné en fonction de l'information à traiter, par un levier manuel 7 ou, éventuellement, par un vérin pneumatique 8 avec sa conduite d'alimentation 9. Des voyants permettent de contrôler la position occupée par le tiroir et notamment son "état" : 1 ou 0. - Autant de blocs de liaison" 10 que nécessaire, chacun de ces blocs correspondant à l'une des deux dernières "expressions élmentaires" énoncées ci-dessus et possédant un ou deux boutons de réglage 11, - Un collecteur 12, dont le rôle est de recueillir l'information intégrée par le dispositif et de la transmettre par la canalisation 13. Ce collecteur comporte un bouton de réglage 14. - Un ensemble de puissance comportant, d'une part, un bloc à tiroir 15, avec son vérin pneumatique 16, alimenté par la sortie 13 du collecteur 12 et actionnant un tiroir tournant , susceptible d'être également commandé par le levier manuel 17, et, d'autre part, N=lrép:artiteur 18 à quatre orifices, l-'orifice 19 d'alimentation, l'orifice 20 d'échappement, les orifices 21 & 22 de commande du vérin de puissance (non représenté). Deux boutons permettent de régler l'étrangle- ment des orifices 21 & 22. - Cet ensemble de puissance, qui est distinct du dispositif intégrateur proprement dit, peut, soit être empilé sur celui-ci comme dans l'exemple représenté, soit être monté séparément sur un autre socle analogue au" socle l,la liaison entre cet ensemble de puissance et l'intégrateur étant toujours assurée par la conduite 13. Un tirant central 23 traverse tout l'empilage des blocs , situés les uns par rapport aux autres à l'aide de pions détrompeurs , et assemble ces blocs sous une pression de contact déterminée, donnée par le bouton modèle 24 agissant par l'intermédiaire de rondelles élastiques . Ainsi une étanchéité pneumatique est obtenue à la jonction des faces rectifiées des blocs Ainsi qu'il a été dit plus haut, l'em- pilage représenté sur la figure 2 a été volontairement simplifié. On a vu qu'en pratique un nombre quelconque de blocs variables" et de "blocs de liaison" pouvaient être introduits entre l'embase se et le collecteur. En outre, dans un même empilage, plusieurs ensembles intégrateurs et plusieurs ensembles de puissance pourraient être associés. Toutes les combinaisons sont possibles. Sur la figure 2, les vérins pneumatiques 8 & 16 sont à rappel par ressort. Pour les munir d'un rappel pneumatique; il suffirait de remplacer les bouchons 25 & 26 par des raccords d'alimentation. Les figures 3a, 3b et 3c représentent l'ensemble d'un bloc variable, avec son vérin 31 actionnant, par une crémaillère, le tiroir rotatif 32, susceptible d'être également actionné par le levier manuel 33. Ce levier 33 sert en outre de butée limitant le déplacement du tiroir 32 dans la cage 34, en venant s'appuyer sur les bords de la fenêtre 35 ouverte sur un des côtés de cette cage, elle-même constituée par les deux flasques 34' et 34". Des pions 36, 37 38 assemblent les deux flasques 34', 34" l'un sur l'autre, les pions 36 & 37 servant en outre de pions détrompeurs pour l'empilage des blocs. Dans l'alésage central 39, sont logées des bagues de centrage 40 et des circlips d'arrêt 41, à travers lesquels passera le tirant 23 (figure 2). La figure 4a représente en coupe axiale le tiroir rotatif 32, constitué de deux parties 32' et 32" assemblées par collage , dans le cas où le bloc variable constitue une porte (et OUI). Les figures 4b et 4c représentent respectivement les faces en contact des parties 32' et 32". Les figures 5a, 5b et 5c correspondent à la même représentation dans le cas d'une porte (et NON), les figures 6a, 6b et 6c dans le cas d'une porte (ou OUI) et les figures 7a, 7b et 7c dans le cas d'une porte (ou NON). Les figures 8a, 8b et 8c donnent la même représentation dans le cas du tiroir de l'ensemble de puissance, le montage général du bloc à tiroir 15 de cet ensemble de puissance correspondant également aux figures 3a , 3b et 3c. La figure 9a représente en coupe axiale un bloc de liaison correspondant à une liaison (ET) et comportant trois parties 91, 92, 93 assemblées par collage. Les figures 9b et 9c représentent respectivement la face attenante à la partie 92 des parties 91 & 93. Les figures 9d et 9e représentent, respectivement en coupe axiale et en vue avant, la partie intermédiaire 92. La figure lOa représente en coupe axiale un bloc de liaison correspondant à une liaison (OU) et comportant trois parties 101, 102 et 103 assemblées par collage. Les figures 1Ob et 10 c représentent respectivement la face attenante à la partie 102 des parties 101 et 103. Les figures 10d et 10 e représentent, respectivement en coupe axiale et en vue arrière, la partie intermédiaire 102. La figure 1la représente , en coupe axiale, l'embase 2 (figure 2) constituée de deux parties 11' et 11" assemblées par collage et dont les figures lîb et îlc montrent respectivement les faces en contact. Les figures 12a, 12b et 12c correspondent à la même représentation pour le collecteur 12 (figure 2) constitué des deux parties 12' et 12" assemblées par collage. La figure 13a est une vue avant du répartiteur 18 (figure 2). La figure 13b représente, en vue arrière, la coupe de ce répartiteur par un plan médian A perpendiculaire à l'axe du dispositif intégrateur , et les figures 13c et 13d sont des coupes par les plans B et C, parallèles à cet axe et repérés sur la figure 13b. La figure 14 représente une cloison 141 qui sera interposée entre les blocs variables (voir figure 3c) pour éviter que les rotations des tiroirs de ces blocs s'influencent mutuellement. On remarquera que les blocs peuvent être munis d'un appendice en forme de tenon, tel que ceux visibles en 42 (figure 3b), 111 (figure 11b) 121 (figure 12b). Ces tenons permettent d'assembler les différents blocs sur un rail profilé dans le cas Où l'axe de l'empilage s'écarte notablement de la verticale. Dans ce cas, le socle 1 1 est remplacé par une simple semelle. Le dispositif intégrateur dont la constitution vient d'être décrite est assemblé et mis en oeuvre de la manière suivante. De ltexpression logique globale à obtenir, on déduit le nombre de blocs variables et de blocs de liaison nécessaires, et, en conséquence, la longueur totale du dispositif, ce qui permet de déterminer la longueur du tirant 23 nécessaire. Ce tirant est alors monté, par exemple par vissage, sur le socle ou la semelle 1, et le socle est fixé sur le support choisi. On empile alors sur le socle - une embase 2 - autant de "blocs variables" et de "blocs de liaison" que nécessaire, dans Tordre défini par l'expression logique globale à obtenir. - un collecteur 12 - éventuellement, un ensmble de puissance 15, 18. L'empilage ainsi constitué est alors serré par l'écrou moleté 24, avec interposition de rondelles élastiques. On branche ensuite les vérins, actionnant les tiroirs des blocs variables, sur lescapteurs d'information et, de façon générale, on réalise tous les branchements extérieurs nécessaires. Par les boutons prévus à cet effet, on règle alors les liaisons, le collecteur et le répartiteur. Le dispositif est alors prêt à fonctionner. Le dispositif intégrateur ainsi décrit présente en particulier les avantages suivants: - le schéma préalable et habituel de montage avec ses aléas, nécessaire pour les dispositifs d'intégration connus, est supprimé : on passe directement, de l'équation traduite selon un organigramme, à la confection de l'intégrateur à son raccordement aux capteurs et aux connexions diverses des entrées. - Le câblabe entre capteurs est également supprimé : ces capteurs, alimentés en pression, sont uniquement reliés à l'intégrateur, à l'intérieur duquel les raccordements entre eux et diverses fonctions sont automatiquement effectués. - L'aboutissement des signaux capteurs est centralisé en un seul lieu géographique : l'intégrateur. En ce même lieu, peut également être regroupée (associée ou non) ia partie puissance : c'est à dire que-l'on y trouve rassemblés tous les départs et arrivées. - De la même façon, plusieurs intégrateurs peuvent être jumelés et permettre ainsi la résolution de problèmes extrêmement complexes à partir d'un ensemble compact, autorisant contrôle et commandement. - La visualisation est en effet facile , grâce à la présence de voyants de positionnement des tiroirs qui renseignent sur l'état de chaque variable. - Une intervention manuelle (indispensable pour la mise au point et les réglages) est également facile grâce au levier manipulateur dont chaque bloc variable est pourvu. - En commande manuelle pure, l'appareil peut également jouer le rôle de simulateur. - L'utilisateur,disposant d'un stock suffisant de "blocs". peut aisément construire l'appareil répondant à son problème particulier sans intervention extérieure. - La mobilité des éléments principaux ne se traduit pas par une translation mais par une rotation partielle. - L'étanchéité entre ces éléments principaux (disques d'intégration ou "portes") est basée sur le contact de surfaces planes macro et microgéométriquement correctes, ce qui élimine tous joints. Bien entendu, l'invention ntest pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté. On pourra au besoin recourir à d'autres modes et å d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10/ Dispositif intégrateur de fonctions logiques pour le traitement d'informations, dispositif caractérisé en ce qu'il est constitué d'un empilage d'éléments comportants des blocs variables jouant le rôle de "portes" (et OUI) (et NON), (ou OUI), (ou NON), pouvant être manoeuvrées en fonction des informations reçues, des blocs de liaison jouant le rôle de liaison (ET), (OU) s'intercalant entre des suites homogènes, ainsi qu'une embase et un collecteur formant les extrémités de l'empilage, chaque bloc comportant un circuit logique élémentaire, de nature électrique , hydraulique,ou pneumatique, les liaisons entre les circuits élémentaires de deux blocs consécutifs étant assurées par une pression de contact entre les faces planes rectifiées des blocs empilés, la manoeuvre des portes correspondant aux blocs variables se traduisant par des rotations de tiroirs tournant, à l'intérieur de ces blocs, autour de l'axe longitudinal de l'empilage. 20/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des tiroirs tournants est susceptible d'être commandé , en fonction des informations captées, par des moyens électriques, hydrauliques, ou pneumatiques. 30/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 & 2, caractérisé en ce que chacun des tiroirs tournants est susceptible d'être commandé manuellement. 4 / Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les tiroirs tournants portent des voyants permettant de contrôler leur position et leur état. 5 / Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la pression de contact entre les éléments constituant l'empilage est maintenue à une valeur déterminée, à l'aide d'un tirant associé à un écrou et à des rondelles élastiques. 60/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 & 5, caractérisé en ce que les éléments constituant l'empilage sont situés les un par rapport aux autres à l'aide de pions détrompeurs. 70/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que deux blocs variables sont séparés par une cloison ménageant les liaisons nécessaires entre les circuits. 80/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les blocs de liaison comportent des moyens de réglage. 90/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les éléments constituant l'empilage comportent des appendices en forme de tenon susceptibles d'être associés à un rail support. 100/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications l à 9, caractérisé en ce que l'empilage d'axe sensiblement vertical, est monté sur un socle attenant à l'embase.