Brevet FR2240371A1 — publié le 19750307

-L'invention concerne un interrupteur fluidique à jets libres comportant deux tuyères opposées l'une à l'autre à une distance prédéterminée dans un boitier et dont l'une (tuyère principale) est reliée par un canal principal directement- à une source d'un fluide sous pression et-dont l'autre (tuyère antagoniste) est reliée à la dite source par l'lntermédiaire d'un canal de dérivation qui se détache du canal principal et qui présente une résistance à l'écoulement du fluide, un canal de détection étant adjoint à la tuyère antagoniste, en aval de la dite résis tance à écoulement. Dans le fonctionnement des interrupteurs à jets libres de ce genre, des jets libres sortent de la tuyère principale et de la tuyère antagoniste situées l'une en face de l'autre, se rencontrent dans l'espace libre situé entre les tuyeres et y forment un point d'accumulation. La-résistance à écoulement in terposée avant la tuyère antagoniste est choisie de façon telle que le point d'accumulation s'établit immédiatement à liavant dela tuyère antagoniste. Si maintenant le cet libre sortant de la tuyère principale est-interrompu ou perturbé par des influences extérieures, par exemple par un objet solide ou par un jet libre qui frappe transversalement le premier jet libre, le flet libre qui sort de la tuyère antagoniste ne rencontre plus, ou seulement dans une mesure notabLement moindre,le ået libre sortant de la tuyère principale. Il s'ensuit que' la pression dans le canal d'alimentation du jet antagoniste (canal antagoniste) -di- minue notåblement et que par suite, l'amplificateur fluidique raccordé au canal antagoniste, par exemple un élément OU/NON OU, est mis en action. Or un inconvénient des interrupteurs connus du genre cl-dessus est que dans les zones marginales extérieures -des tuyères, il existe des zones de dépression par suite des quelles il se forme, au bout d'une longue duree de service, le long des zones marginales, des déptsd'Impuretés qui nuisent à la fonction et à la sureté de fonctionnement des interrupteurs. L'invention a pour objet un interrupteur à jets libres du genre ci-dessus, mais dans lequel de tels dépôts d'impuretés ne peuvent pas se former dans les zones marginales extérieures des tuyères, meme au bout d'une longue durée de service. l'interrupteur à jets libres selon l'invention est, à cet effet, essentiellement caractérisé par le fait que les parties des parois extérieures qui délimitent l'espace ou la chambre de bottier et qui sont voisines des tuyères se raccordent à la sortie de ces dernières suivant un profil adapté au moins approximativement, aux lignes d'écoulement du fluide. A titre d'exemple, on a décrit ci-dessous et représenté au dessin annexé différentes formes de réalisation de l'objet de l'invention. La figure 1 est un détail d'un interrupteur à jets libres classiques, les filets de l'écoulement du fluide étant indiqués la figure- 2 est un détail d'un premier mode d'exécution d'un interrupteur à jets libres selon l'invention la figure 3 représente un détail de la figure 2 à plus grande échelle la figure 3a est une coupe transversale d'un interrupteur à jets libres selon l'ivention la figure 4 montre un autre interrupteur à jets libres selon l'invention, les corps des tuyères n'étant pas représentés ; la figure 5 est un détail d'un autre mode d'exécution de l'objet de l'invention et la figure 6 est un détail d'un mode d'exécution analogue à celui de la figure 5. , la figure 1 montre simplement une tuyère principale 1 et une tuyère antagoniste 2 située en face de la première, dans un interrupteur à jets libres connu.Le courant de fluide qui sott de la tuyère principale se dirige transversalement, à travers l'espace ou chambre 3 du bottier, vers la tuyère antagoniste 2. le courant de fluide qui sort de la tuyère antagoniste 2 se dirige de son cOté vers la tuyèrè principale 1. Dans le voisinage de ltouverture de sortie de la tuyère antagoniste 2, et en raison des courants ou jets de fluides venant des deux tuyères et qui se rencontrent, il se forme un point d'accumulation 4 par rapport auquel les filets des jets divergent latéralement. Les écoulements marginaux en circulation qui se forment ainsi au voisinage immédiat du bord de sortie de la tuyère antagoniste 2 donnent lieu, abord de la sortie de la tuyère, à des zones de stagnation où peuvent se déposer des impuretés ou poussières entratnées de la chambre du bottier.De tels dépôts de poussieres peuvent causer un ré trécissement de la section de sortie de la tuyère et risquent de pénétrer dans la tuyère antagoniste et dans le canal de dé tection qui lui est raccordé et qui souvent est relié à un am plificateur fluidique sensible à la poussière. Des courants marginaux similaires sont entratnés, à la sortie de la tuyère principale i, par l'écoulement principal qui en sort, et il se forme également, au bord de sortie de la tuyère principale, des zones de stagnation 6 où se forment des dépôts de poussière. l'invention a pour but d'augmenter notablement et de façon étonnament simple la sûreté de fonctionnement de l'inter- rupteur à jets libres, en adoptant une structure empêchant la formation des zones de stagnation susdites. la-figure 2 montre un exemple d'exécution de l'inven tion. Ici, les parois extérieures de la chambre du bottier se raccordent à l'embouchure de la tuyère, dans une région proche de cette dernière, suivant un profil au moins atpproximativement adapté aux filets de l'écoulement du fluide. Dans le cas de l'exemple représente, la tuyère antagoniste 7 présente un appen dice saillant-8 dont la surface extérieure se rétrécit conique ment dans le sens d'écoulement. La tuyère antagoniste-7 fait partie-d'un élément rapporté 9 qui est enfoncé dans une ouver ture 40 du bottier-de4'interrupteur à jets libres représenté partiellement. -La partie marginale de l'ouverture 10 est biseautée de manière à former une surface Il se dirigeant obliquement vers l'intérieur et se raccorde à une portion de surface 12 per pendiculaire à l'axe de la tuyère t et qui-est-elle-meme adja cente ala surface-conique 13 de l'appendice 8. De cette manière les surfaces 11, 12, 13 sont raccordées pratiquement suivant un profil adapté à celui des filets de fluide, en sorte que dans la région du bord de sortie de la tuyère antagoniste 7, il ne se forme pas de zones de stagnation où pourraient se déposer des particules de poussière-entratnées à partir de l'espace 14 si- tué entre la tuyère antagoniste 7 et la tuyère principale 15 opposée. la tuyère principale 15 est pratiquement conçue com me la tuyère antagoniste 7, et elle se trouve également dans un élément rapporté 16 placé dans une ouverture 17 dont la partie marginale 18 est biseautée. la figure 3 montre à plus grande échelle la tuyère antagoniste 7 située dans l'élément rapporté 9 de la figure 2. l'élément rapporté comporte un alisage 19 dirigé transversalement par rapport à la tuyère 7 et communiquant avec celle-ci. Dans un bras 20 de l'interrupteur à jets libres se trouve un canal de détection 21, communiquant avec un amplificateur fluidique non représenté et se raccordant à l'alisage 19 quand l'élément rapporté 9 est inséré. Dans l'ouverture 10, l'élément rapporté 9 est en retrait par rapport à la surface 22 de la chambre du bottier de l'interrupteur, de telle sorte que l'embouchure de l'appendice 8 ne dépasse pas le prolongement de la surface 22. L'élément rapporté 9 peut être formé avec un métal ou avec une matière synthétique. Avantageusement il est monté k force dans l'ouverture 10. Les éléments rapportés destinés à la tuyère princi pale et à la tuyère antagoniste peuvent être entièrement semblables quant à leurs dimensions extérieures, ce qui simplifie la fabrication. Mais avantageusement, l'élément rapporté comporte la tuyère antagoniste qui a un plus grand diamètre extérieur que l'élément rapporté qui comporte la tuyère principale, non seulement pour éviter les confusions lors du montage, mais aussi parce qu'il est avantageux que la tuyère d'attaque ait une plus grande section que la tuyère principale. La figure 3a montre en coupe transversale un interrupteur à jets libres selon l'invention. Le boîtier 23 forme deux bras parallèles 24 et 25 entre lesquels se trouve un espace libre-de détection 26. Dans les extrémités antérieures des bras 24 et 25- se trouvent les-perforations -respectives i7- et 28 dans lesquelles sont emmanchés des éléments rapportés 29 et 30.L'élément rapporté 29 comprend une tuyère antagoniste 31 et l'élément rapporté 30 comprend une tuyère principale 31'. les axes des deux tuyères colncident et sont dirigés transversalement à l'espace de détection 20. La section de la tuyere anta- goniste 31 est choisie un peu plus grande que la section de la tuyère principal? S1'. mes éléments rapportés 29 et 30 présentent les alisages transversaux respectifs 32 et 33 qui se rac cordent aux tuyères respectives 31 f et 31. Les parties marginales des perforations ou ouvertures 27 et 28, situées du côté de l1espacement de détection 26, sont biseautées conformément aux figures 2 et 3. les surfaces des éléments rapportés qui confinent à l'embouchure des tuyères sont conçues conformément à l r élément rapporté de la figure 2,- de sorte qu'à l'embouchure des tuyères se raccordent des parois ayant un profil adapté à celui des filets. Dans le bottier se trouve un premier alisage longitudinal 34 qui s'étend de la partie postérieure du bottier à 1' ouverture 27. En outre, dans le bottier setrouve un deuxième alisage longitudinal 35 qui part de l'extrémité antérieure du bot- tier et s'étend, dans l'un des bras 25, à peu près jusqu'au milieu du bottier. En outre, le bottier présente un troisième alisage 36 un peu décalé par rapport au second et qui s'étend de l'extrémité postérieure du bottier jusqu'à un perçage transversal 37 qui part d'un côté du bottier et relie entre eux les deux alisages longitúdinaus 35 et 36. Coaxialement au perçage transversal 37 est prévu un autre perçage transversal 38. Les deux perçages transversaux 37 et 38 se terminent dans le bottier en des points espacés l'un de l'autre et ils sont reliés par un passage d'étranglement 39' qui représente une résistance déterminée à l'écoulement. Les sorties des perçages transversaux 37 et 38 et de l'alisage longitudinal 32 sont fermées hermétiquement vers l'extérieur par des billes enfoncées de façon ajustée A l'arrière du bottier, des embouts pour des tuyaux souples sont associés aux alisages longitudinaux 34 et 36. L'embout 40 sert au raccordement d'un amplificateur fluidique, non représenté, et l'embout 39 sert au raccordement d'une source du fluide. Etant- donné que les alisages 32 et 33 des éléments rapportés 29 et 30 sont alignés respectivement sur les alîsages longitudinaux 34 et 35, la tuyère principale 31' est reliée directement à la source du fluide par les alisages 33 et 34 et la tuyère antagoniste 31 est reliée à la source par les alisages 35, 37 et 38 et la résistance d'écoulement interposée -39'. En outre, la tuyère antagoniste 31 est reliée par les alisages 35, 37 et 36 à l'amplificateur fluidique, non représenté. L'interrupteur à jets libres selon l'invention et tel que décrit-ci-dessus est particulièrement simple à fabriquer. fles éléments rapportés 29, 30 munis des tuyères 31, 31' peuvent être formés avec un métal ou avec une matière synthétique et sont avantageusement montés à force dans les ouvertures 27, 28. Les embouchures de tuyères dirigées l'ante vers l'autre ne dépassent pas les surfaces du bottier qui limitent l'espace de détection, en. sorte que les tuyères sont disposées à l'intérieur de cet espace de façon particulièrement protégée, ce qui fait qae la surjeté de fonctionnement de l'interrupteur à jets libres selon l'invention est encore accrue. Comme on l'a indiqué plus haut à propos des figures 2 et 3, gracie à la forme profilée spéciale. des parties de surface adjacentes à l'embouchure des buses, des particules de poussière entraînées du canal d'exploration 26 ne peuvent plus se déposer aux embouchures. La figure 4 montre en coupe transversale un autre inter rupteur à jets libres selon l'invention, 41, analogue à celui de la figure 3a. Ici, l'interrupteur 41 est modifié en ze sens que l'espace de détection 42 est placé non pas dans la direction longitudinale mais dans la direction transversale de l'interrupteur. Les éléments rapportés qui comprennent les buses ne sont pas représentés. Dans le bras libre 45 du boitier se trouve un alisage transversal 43 servant à insérer un élément rapporté comprenant la tuyère antagoniste et correspondant à l'élément rapporté 29 de la figure fa. Coaxialement à l'alisage transversal 43 est prévu dans le bottier un autre alisage 44 destiné à l'insertion d'un élément rapporté comprenant la tuyère principale et correspondant à l'élément 30 de la figure 3a. L'alisage 44 communique avec un alisage plus étroit 46 auquel est raccordée une source de fluide. l'alisage 46 est coupé par un alisage transversal 47 qui part d'un côté du bottier et est coaxial à un autre alisage transversal 48 qui part de 1' autre ctté du boîtier. Les deux alisages 47 et 48 sont reliés par une perforation. d'étranglement étroite 49. De l'alisage transversal 48 se détachent des alisages longitudinaux 50 et 51 qui sont percés d'une part par l'arrière et d'autre part par l'avant du bottier. On raccorde l'alisage 50 à un amplificateur fluidique non représenté. L'alisagé 51 est coupé par un alisage transversal 52 et s'étend dans le bras 45 jusqu'à l'alisage 43. les bords biseautés des alisages 41 et 44 qui reçoivent les éléments rapportés sont avantageusement formés par un per çage 53 dont l'axe est situé dans le plan médian 54 de l'espace de détection 42, pratiquement à l'intersection des axes des alisages 43 et 44, le diamètre du perçage 53 étant plus grand que le diamètre de l'espace de détection 42. Ainsi, dans l'interrupteur à jets libres selon l'inven- tion, la tuyère principale communique avec la source de fluides par les alisagee 47 et 46 et la tuyère antagoniste par les alisages 52, 51, 48, l'-étranglement 49 et les alisages 47 et 46. En outre, la tuyère antagoniste communique par les alisages 52, 51, 48 et 50 avec un amplificateur fluidique. Il est évident que les alisages 47, 48 et 52 sont bouchés vers l'extérieur, par exemple par des billes enfoncées de façon ajustée. Avantageusement, les alisages 43 et 44 présentent des diamétres différents et de façon correspondante, les éléments rapportés munis de la tuyère principale et de la tuyère anta-goniste, présentent des-diamètres différents, de façon qu'il ne puisse pas se produire de confusion -lors du montage des éléments rapportés. La figure 5 montre simplement les extrémités de deux bras du bottier d'un interrupteur à jets libres selon-l'inven- tion, analogue à celui de la figure -3a. A la différence de ce mode d'exécution, les éléments rapportés de la figure 5 sont formés directement par des corps de tuyère en forme de tron çons de tube de ode 55, 56, que l'on enfonce dans les alisages transversaux 57, - 58 qui coupent les alisages longitudinaux 59, 60 correspoMdant aux alisages , 35 de la figure 3a. le tronçon de tubei qui a le plus petit diamètre Intérieur forme la tuyère principale et le tronçon de tube 56 qui a le plus grand diamètre intérieur comprend la tuyère antagoniste, les deux tronçons de tube 55 et D6 peuvent avoir des diamètres ex térieurs différents et de façon correspondante, les alisages 57 et -58 peuvent avoir des diamètres-différents, de manière à éviter une confusion-des tuyères. les tronçons de tube 55 et 56 présentent du cbté de la tte des parties marginales coniques qui se raccordent, de façon profilée en fonction des filets, aux surfaces 62 et 63 du boitier qui limitent l'espace de détection 61 situé entre les bras du boitier. Pour que dans cette réalisation aussi l'embouchure des tuyères soit protégée dans l'espace de détection, on prévoit aux extrémités antérieures des bras 59 et 60 du boîtier des saillies 64 et 65 tournées vers l'espace de détection et dont chacune dépasse un peu l'embouchure de la tuyère correspondante. les tronçons de tube 55 et 56 peuvent erre en métal ou en matière synthétique. La figure 6 montre un autre mode d'exécution de l'invention, analogue à celui de la figure 5, où les extrémités de tt- te des tronçons de tube correspondants 55 et 56 sont placées de façon protégée dans des creux du bord. Ces creux sont formés par un perçage 66 correspondant au perçage 53 de la figure 4. REVENDICATIONS 1) interrupteur fluidique à jets libres comportant deux tuyères opposées l'une à l'autre à une distance prédéterminée dans un boitier et dont -l'une (tuyère principale) est reliée par rul canal principal, directement à une source d'un fluide sous Pressions et dont l'autre (tuyère antagoniste)-est-reliée à ladite source-par l'intermédiaire d'un canal de dérivation qui- -se détache du canal principal et qui présente une résistance à l'écoulement du fluide, un canal de détection étant adjoint à la tuyère antagoniste, en aval de la dite résistance à écoulement, caractérisé par le fait que les parties des parois extérieures qui délimitent l'espace ou la chambre du boîtier et qui sont voisines des tuyères, se raccordent à la sortie de ces dernières suivant un profil adapté, au moins approximativement, aux lignes d'écoulement du fluide. 2) interrupteur-selon la revendication 1, caractérisé par- le fait qu'il comporte des éléments de support des tuyères rapportés, dont chacun présente en son centre unappendice de-tuyère faisant saillie en forme de godet et un canal ou alisage dirigé transversalement à l'axe de la buse, communiquant avec ladite tuyère et raccordé à un canal ou alisage du boiter. 3) interrupteur selon la revendication-l, dans lequel le canal ou alisage principal et le canal ou alisage antagoniste sont munis chacun d'ouvertures transversales dont leszaxes coaxiaux entre eux, traversent l'espace du bottier, caractérisé par le fait que dans les ouvertures s'engagent les éléments rapportés tubulaires qui forment les tuyères et qui sont munis, du cô- té de l'embouchure, d'un bord extérieur conique qui se raccorde, suivant un profil adapté à celui des filets du fluide, à des surfaces du boîtier qui limitent l'espace de dilection. 4) interrupteur selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que dans les évidements, les éléments rapportés sont en retrait par rapport à des surfaces de l'espace du bot- tier. 5) Interrupteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les bords des ouvertures sont biseautés de manière à former des parties de surface dirigées obliquement vers l'intérieur et qui se raccordent suivant un profil adapté à celui des filets du fluide à des surfaces des éléments rapportés. 6) Interrupteur selon la revendicqtion 5, caractérisé par le fait que les bords biseautés des ouvertures présentant les éléments rapportés forment des parois d'une perforation dont l'axe est situé dans un plan médian passant par l'espace du hoitier, pratiquement à l'intersection des axes des ouvertures destinées aux éléments rapportés. 7) Interrupteur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que les éléments rapportés sont formés de métal ou de matière synthétique et sont emmanchés i force dans les ouvertures. 8) Interrupteur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que les éléments rapportés comprenant la tuyère principale et la tuyère antagoniste ont des diamètres extérieurs différents.