Brevet FR2336580A1 — publié le 19770722

? invention concerne les dispositifs à logique fluidique. Dans une installation de transport de fluides pouvant être toxiques ou autrement dangereux, la mise- en oeuvre de dispositifs à logique fluidique peut etre avantageuse, car ces dispîitifs permettent de réduire le nombre de pièces mécaniques ou mobiles nécessaires et devant être entretenues ou remplacées périodiquement. Pour la marche de telles installations, il est parfois nécessaire d'appliquer de l'air comprimé par intermittence, par exemple pour mettre sous pression et ventiler alternativement un récipient. L'invention concerne un dispositif à logique fluidique qui produit des impulsions alternées de pression, destinées à commander une pompe à fluide. Be dispositif comprend un circuit de commande qui comporte un amplificateur fluidique de puissance, un circuit de commutation comprenant un oscilla- teur fluidique, et une ligne commune de fluide sous pression qui assure un courant principal de fluide dans les deux circuits précédents. B1amplificateur de puissance et ltoscillateur présentent chacun une entrée du courant principal de fluide, des sorties dans lesquelles le courant principal s'écoule alternativement, et des entrées par lesquelles un courant de fluide de commande arrive de manière à commuter le courant principal entre les sorties. 'les sorties de courant principal de l?oscillateur sont reliées aux entrées de courant de commande de l'amplifica- teur de puissance, et un circuit de réaction, qui comporte un élément de retard du courant-de fluide, commande le passage du courant principal dans ltoscillateur. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels la figure 1 est un schéma drune pompe à fluide et de son circuit de commande la figure 2 est une coupe longitudinale à échelle agrandie d'une buse représentée sur la figure 1 la figure 3 est un schéma d'une variante du circuit de commande selon l'invention les figures 4 et 5 sont des coupes transversales partielles et schématiques d'une variante du dispositif à pompe à fluide ; et la figure 6 est une coupe longitudinale d'une variante de la double buse du circuit selon l'invention. La figure l représente un réservoir 1 de stockage qui contient un liquide 2 élevé dans un conduit 3 vers un réservoir 4 de malntien par une pompe qui comprend essentiellement une double buse 5 et un réservoir tampon 6. 'la double buse 5,représentée plus en détail à échelle agrandie sur la figure 2, comporte deux buses 28 et 29 opposées l'une à 11 autre, supportées par des croisillons 30 et 31 à l'intérieur d1un bottier 32, et séparées par un intervalle 33. Ce dernier est relié au réservoir 1 par un orifice 34. Be réservoir tampon 6 est soumis alternativement à une pression et à une ventilation par plusieurs amplificateurs fluidiques bistables 7, 8 et 9 reliés à une alimentation en air par un filtre et un régulateur 10 de courant.Chacun des amplificateurs fluidiques 7, 8 et 9 présente une entrée 11, 12 ou 13 de courant principal, deux sorties alternatives 14a, 14b ; 15a, 15b ou 16a, 16b de courant principal, et deux entrées 17a, 17b ; 18a, 18b ou 19a, 19b de courant de commande par lesquelles un fluide arrive pour commuter le courant principal entre les sorties 14a, 14b ; 15a, 15b et 16a, 16b. L'entrée 11 de courant principal du premier amplificateur fluidique 7 est reliée par un conduit 20 à l'alimentation en air. Cet amplificateur assume la fonction d'un étage d'amplification de puissance. Sa sortie 14b est reliée au réservoir tampon 6 par un conduit 21 et sa sortie 14a est reliée à un conduit 22 de décharge permettant la ventilation.Ces entrées 17a et 17b de courant de commande sont reliées aux sorties 15a et 15b du deuxième amplificateur fluidique 8 dont l'entrée 12 de courant principal est reliée à 11 alimentation en air par un conduit 23 et par une soupape 24 à pointeau qui maintient la pression dans le conduit 23 à un niveau inférieur à celui du conduit 20. 'les entrées 18a et 18b de courant de commande du deuxième amplificateur fluidique 8 sont reliées aux sorties 16a et 16b du troisième amplificateur fluidique 9 dont l'entrée 13 de courant principal est reliée à l'alimentation en air par un conduit 25 et dont les entrées 19a et 19b de courant de commande sont reliées à des boucles 26 et 27 de réaction provenant de ses sorties 16a et 16b et comportant chacune une résistance fluidique R et un condensateur fluidique Cqui cons-tituent un élément de temporisation ou de retard du courant fluidique. 'les deuxième et troisième amplificateurs bi stables constituent un oscillateur. Lorsque le circuit fonctionne, la ventilation du réservoir tampon 6 par commutation de l'alimentation en air du conduit 21 vers le conduit 22 perme-t au liquide 2 du réservoir 1 de stockage de stéeouler par gravité dans le réservoir tampon 6, cet écoulement étant facilité par le liquide présent dans le conduit 3 qui revient également dans le réservoir 6 et qui en traSne le liquide du réservoir 1 en passant dans la double buse 5.Tors de ltapplication de l'air comprimé sur le liquide du réservoir tampon 6 (par commutation de l'alimentation en air sur le conduit 21), le liquide 2est refoulé à force vers le réservoir 4 de maintien en passant dans la double buse 5 et dans le conduit 3. La double buse 5 entratne de nouveau le liquide du réservoir I de stockage, mais dans ce cas vers le conduit 3. Le volume de liquide mis en circulation dans le circuit dépend de la dimension du réservoir tampon 6, de la pres sion de l'air et de la vitesse de commutation entre la mise sous pression et la ventilatin. La capacité du réservoir tampon doit -dans tous les cas être supérieure au volume du conduit de déchar- ge du réservoir 6, ce volume étant mesuré entre le réservoir 6 et le point de décharge dans le réservoir 4 de maintien. 'l'ali- mentation en air comprimé est commandée par le régulateur 10, et la vitesse de commutation dépend de ltaction de la soupape 24 à pointeau (qui détermine la différence de pression d'air entre le conduit 20 et les conduits 23 et 25), ainsi que par l'élément de retard de courant de fluide dans les boucles 26 et 27 de réaction (le retard dépendant de la valeur des résistances R et des condensateurs C associés). L'amplificateur de puissance détermine la hauteur de liquide pouvant être pompé. Son amplification doit etre dtautant plus grande que cette hauteur est importante. il est possible de monter en série plusieurs amplificateurs de puissance. Dans la variante représentée sur la figure 3, le circuit de réaction est différent de celuie la forma de réalisation représentée sur la figure 1, et il présente l'avantage de comporter un condensateur de faible dimension. Sur la figure 3, chacun des trois amplificateurs fluidiques 37, 38 et 39 comporte une arrivée 41, 42 ou 43 de courant fluidique principal, deux sorties alternatives 44a, 44b ; 45a, 45b ou 46a, 46b du courant fluidique principal, et deux entrées 47a, 47b ; 48a, 48b ou 49a, 49b du courant de commande par lesquelles un fluide arrive pour commuter le courant principal entre les différentes sorties, comme dans le cas de la forme de réalisation représentée sur la figure 1. L'entrée 41 de courant principal du premier amplificateur fluidique 37 est reliée par un conduit 50 à une conduite 51 d'alimentation en air qui comporte un régulateur 52 à filtre.Sa sortie 44a est reliée à un réservoir tampon (non représenté), tel que le réservoir 6 de la figure 1, et sa sortie 44b est reliée à la conduite de décharge. Ses entrées 47a et 47b de courant de commande sont reliées aux sorties 45a -et 45b du deuxième amplificateur fluidique 38 dont l'entrée 42 de courant principal est reliée à l'alimentation en air 51 par un conduit 53 et une soupape 54 qui maintient la pression du conduit 53 inférieure à celle du conduit 50. 'les entrées 48a et 48b du courant de commande du deuxième amplificateur fluidique 38 sont reliées aux sorties 46a et 46b du troisième amplificateur fluidique 39 dont l'entrée 43 de courant principal est reliée à la conduite 50 d'alimentation en air par un conduit 55 et une soupape 56 tes entrées 49a et 49b du courant de commande du troisième amplificateur fluidique sont reliées a' des boucles 35 et 36 de réaction provenant des sorties 44a et 44b du premier amplificateur fluidique et comportant chacune des résistances R et R' et un condensateur C qui constituent un élément de retard du courant fluidique. L'une des résistances R et R' de chaque boucle de réaction peut être variable, de manière à augmenter la souplesse de fonctionnement du circuit de commande. tes résistan ces peuvent autre constituées de tubes capillaires ou de soupapes à pointeau. Les figures 4 et 5 représentent une pompe à fluide avec laquelle le circuit'de commande de la figure 3 peut être mis en oeuvre. Dans eette forme de réalisation, la double buse est immergée dans le liquide du réservoir de stockage, plumet que reliée à ce dernier. La figure 4 représente le circuit de la figure 3 sous la forme d'un bloc 61 qu'une conduite 62 de commande relie à un réservoir 63 de stockage et à un corps 64 de pompe immergé dans le liquide du réservoir 63. Be corps de pompe présente une entrée 65 (figure 5) communiquant avec le réservoir 67 et disposée au niveau de l'intervalle entre des buses opposées 66 et 67.Une conduite 68 de décharge part de la buse 67, traverse le corps 64 et le réservoir 63, et aboutit à un Teservoir 69 de maintien. En cours de fonctionnement, le corps 64 se remplit du liquide-du réservoir 63. La première- impulsion de pression du bloc 6t fait passer le liquide du corps de la pompe dans les buses 66 et 67 et dansa conduite 68 de décharge.La vitesse du liquide augmente dans la buse 66 et ce liquide arrive dans llin- tervalle entre les buses sous la forme d1un jet convergent à grande vitesse qui franchit cet intervalle et qui pénètre dans la buse 67. 'l'écoulement du liquide dans l'intervalle entraîne également une petite quantité du liquide du réservoir de stockage par l'entrée 65. Ce courant, qui passe dans la buse 67-, crott progressivement et arrive dans le réservoir 69 de maintien par la conduite 68 de décharge. lorsque l'impulsion de pression disparatt, le liquide de la conduite 68 de décharge redescend au niveau du liquide du réservoir 63 de stockage et entratne ce liquide par l'entrée 65 en passant dans l'intervalle des buses. 'les deux buses 66 et 67 représentées sur la-figure 5 peuvent être~modifiées comme représenté sur la figure 6 qui montre une buse divergente 71 qu'un intervalle 72 sépare dtune buse 73 terminée par un diffuseur radial 74. Par conséquent, le niveau de l'intervalle des buses est abaissé, à l'intérieur du réservoir, par rapport aux formes de réalisation precédentes, ce qui permet ltentratnement d'une plus grande quantité de liquide hors de ce réservoir. REVENDIGATIONS 1. Dispositif à logique fluidique, destiné à produire des impulsions alternées de pression pour la commande d'une pompe à fluide, caractérisé en ce qutil comporte un circuit de commande qui comprend un amplificateur fluidique de puissance, un circuit de commutation qui comprend un oscillateur fluidique, et une conduite commune de fluide sous pression qui fait passer un courant principal dans les deux circuits précédents, l'amplificateur de puissance et lloscillateur comportant chacun une entrée de courant principal, des sorties empruntées alternativement par le courant principal, et des entrées d1un courant de commande par lesquelles arrive un fluide qui commute le courant principal entre les sorties, les sorties de courant principal de I'oscillateur étant reliées aux entrées de courant de commande de ltamplifieateur de puissance, un circuit de réaction, qui comporte un élément de retard du courant de fluide, commandant le passage du courant principal dans l'oscillateur. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de commande comprend un premier amplificateur fluidique bistable (7), le circuit de commutation comporte tant des deuxième (8) et troisième (9) amplificateurs fluidiques bistables, les sorties (15a, 15b) de courant principal du deuxième amplificateur étant reliées aux entrées (17a, 17b) de courant de commande de l1amplificateur de puissance, les sorties (16a, 16b) de courant principal du troisième amplificateur étant reliées aux entrées (18a, 18b) de courant de commande du deuxième amplificateur. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les sorties de courant principal du troisième amplificateur sont reliées, par des boucles de réaction (26, 27) à éléments de retard, aux entrées (19a, 19b) de courant de commande du troisième amplificateur. 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les entrées (49a, 49b) de courant de commande du troisième amplificateur (39) sont reliées par des boucles de réaction (35, 36) aux sorties (44a, 44b) de courant principal du premier amplificateur. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte des éléments réglables de retard du courant de fluide montés dans les boucles de réaction.