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La présente invention concerne des perfectionnements du dispositif de commande à fluide que l'on appelle ordinai- rement des amplificateurs à fluide.
Des dispositifs do commande à fluide utilisent soit un gaz, soit un liquide comme agent actif pour produire des signaux représentés par des variations de pressions que l'on peut utilisor pour mettre en oeuvre ou actionner un grand nombre d'éléments différents, en fonction d'une large variété de paramètres de commande. Lorsqu'un gaz, en particulier, est le milieu dans lequel se font les o pérations et lorsque ce gaz est plus spécialement de l'air, les commandes à fluide offrent plus d'avantages, en particulier, pour fonctionner dans des conditions défavorables telles que celles que caracté. risent une chaleur extrême ou des vibrations.
Le système qui utilise des commandes à fluide était très compliqué et entratnait la nécessité parmi d'autres chose d'utiliser un amplificateur de type proportionnel ayant un signal de sortie dont la force était limitée en grandeur en dépit de l'augmentation de la force du signal de commande au delà d'une valeur donnée. Les amplificateurs proportion- nels comprennent un ajutage à partir duquel un courant dit courant de force est envoyé d'une façon continue. Une lumiè- re de commande et ordinairement deux sont disposées laté- ralement par rapport au jet de force en sorte que dos courant:
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à pression relativement faible émanant de ces lumières dévient le courant de force en l'approchant ou en l'éloignant d'un et ordinairement de deux récepteurs.
La pression récupérée dans ces deux récepteurs à partir du courant de force est la pression de sortie constituant le signal de sortie d'un amplificateur proportionnel et elle est normalement une fonction directe de la force de pression du courant de .force.
Le but de l'invention est do procurer un ampli- ficateur à fluide proportionnel, saturable, qui maintient une force de sortie donnée tant qu'une force de signal d'en- trée dépasse une valeur déterminée. Ces résultats sont ob- tenus par un amplificateur à fluide proportionnel comprenant un ajutage à partir duquel un courant de force est envoyé et un récepteur en aval de l'ajutage et placé d'un côté du trajet d'écoulement normal du courant de force.
On a prévu une lumière ou un passage de commande pour introduire un
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fluide de comn-tande d'entrée souc pressi- a3inissant un 3i:,al, qui exerce une force latérale aur le co"rant de :orcF noi- le dévier progressivement ven le récepteur et pour en endrer :... accroissement proportionnel dans la rlc<.,zrJ;r. f'ci3 bzz la force du signal d'entrée atteint u.'.e oal :ir àcnr.40, or..1 prévu dos moyan3 pour maintenir sor.3ibluz,-cntto,,ite la pTe±3àC,1 effective du courant de force vor3 '¯-¯ rupteur 1;n# des conditions do saturation d3 l'amplificateur.
Dans la description q'.:i va 3t'"'. dor.n"o, on p.j\r:'. voir deu:z far-ics voir deux formos de réalisa'-ion p;b±'6r4J, g,;t, t;.r..?n >#,; ... , car-ctù.-o3 gencraux indiqua., ci-djs'.t.. ilai.J 1">.;n de.., <làJ - ; . sitifs, une Surface de déviation est sruvuj antre la r.i,.sa.- :
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de coa.^.ande et le récepteur pour ^.wo; ci 10 courant d5 ïorcc vers 10 r6cepteiir et pour uaintenir ainsi sen3iblenent cons- tante la pression de sortie du récepteur dans un état de
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saturation, lorsque la force du signal d'entrée dépasse une valeur donnée.
Dans l'autre tome de réalisation, un canal de réaction apporte une force d'équilibre qui est obte- nue à partir du courant do force et qui s'oppose au signal d'entrée pour maintenir le courant de force, en sorte qu'il soit dirigé vers le récepteur et fournisse une force de signal de sortie maximale sensiblement constante dans un état de saturation, lorsque le signal d'entrée a dépasse une valeur prédéterminée.
Sur le dessin :
Figure 1 est une vue en coupe d'un amplificateur à fluide réalisant l'invention;
Figure 2 est une vue, en coupe, d'une fomme de . réalisation représentant une variante de l'invention, et
Figure 3 est une courbe qui reproduit les pressions d'entrée et de sortie dont il est question pour décrire le fonctionnement de ces amplificateurs à fluide.
Figure 1 montre un amplificateur à fluide 10; réa- lisant la présente invention. Le dessin est une coupe à tra- vers un module plan, qui peut être moulé ou formé d'autres fa- çon3, pour donner les voies da passage d'écoulement décrites.
Des connexions d'entrée et de sortie sont prévues de façon connue, par exemple par des raccords tubulaires qui partent du module, pour être reliées à des tubes de caoutchouc ou à des conduites analogues pour introduire l'amplificateur dans un ensemble de circuit de commando à fluide.
L'amplificateur 10 copprend un passade d'entrée 12 relié une source de fluide sous pression tel que de l'air comprimé. Ce fluide sous pression est délivré à partir d'un ajutage 14, soiis forme de courant de force, vers le récepteur
16,18. Des passages 20,22 sont prévus pour les récepteurs
16, 18 respectivement en sorte que les signaux de pression développés dans ceux-ci peuvent être communiqués à d'autres moyens qui répondent à ces signaux.
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Les passages 24,26 sont relies par dos canaux 27, 28 à des passages de commande 29,30 places respectivement des cotes opposés du courant de force projeté à partir de l'ajutage 14.
L'un de ces passages ou les deux peuvent être reliés à une source de signaux de fluide sous pression pour donner une pression de commando ayant pour effet de dévier le courant de force vers .l'un des deux récepteurs 16,16 ou vers ces deux récepteurs.
Il sera visible qu'avec des pression, 6-ales aux passages de commande 29,30, le courant de force sera maintenu sur un axe central et que les pressions dans les récepteurs 16,16 seront 6±;ales. En supposant que la pression au passage de commande 29 augmente et devient supérieure à celle qui existe dans le passage 30, le courant de force sera dévié progressi- vement, avec un accroissement proportionnel résultant de la pres- sion du récepteur 18 et diminution proportionnelle correspon- dante de la pression du récepteur 16.
Un accroissement continu de cette différence de pression, c'est-à-dire, l'apparition d'un signal d'entrée déviera le courant de force en sorte qu'une partie de celui-ci pénètre dans un canal de réaction 32 Qui revient en arrière et qui est relié au canal 28 s'étendant vers
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le Dassage de commande 3. Cette ?re5 ut: do réaction est prédéterminée pour équilibrer les augmentations de pression
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dans le passage de commande 29 au àell d'unj limita prédéter- minée de sorte que la pression dan-s le e , Lao t^ur 'B 3.u.:;rr,a7:..'.
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proportionnellement à une aurrientu",'Lon de pression dans le passade de commande 29 jusque uns li%àÎP redtf-inc.
Si l'on se ra?pal1.o que la JTé33iOn de cc .:rdc f,1 sensiblement inférietre à 1.a praasion 'rJç'';':16rÓe darm 1.3 récerm tour 18, la pression en 1 apraratt b4-z,.i cJm=1e une am>1<ìé=.
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tion du signal dtontr3e. La pr33Sh!l1 da réaction fournit une limite de saturation pour l'amplification de la pression d'en- trée au passage do commande 29, si bien qu'une fois que la
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limite de saturation est atteinte, la pression de sortie au récepteur 18 reste constante quelles quo soient les augmen- tations nouvelles du signal d'entrée, au moins dans un domaine déterminé.
De façon correspondante, lorsque la pression dans le passage de commande 29 est augmentée dans une mesure supé- rieure à l'augmentation de pression dans le passage de commande 30, décrits ci-dessus, la pression récupérée dans le récepteur 16 est réduite de façon proportionnelle jusqu'à une limite pré- déterminée et elle est maintenue à cette valeur limite au33i longtemps que l'amplificateur est saturé.
De même lorsque la pression dana le passage de commande 30 devient supérieure à celle du passage de commande 29, le courant de force est dévié pour augmenter la pression dans le récepteur 16 et diminuer la pression .dans le récepteur 18 jusqu'à ce que soit atteinte une limite prédéterminée au point de saturation, après quoi une partie du courant de forcs pénétrera dans un canal de réaction 34 qui correspond au canal de réaction 32 et qui fournit une augmentation de pre3sion proportionnelle au passage de commande 29 pour équilibrer les accroissements ultérieurs de la pression dans la passage 30 au delà de la limite de saturation.
A propos de l'amplificateur à fluide 10, on remar- quera qu'il est préférable que les canaux de réaction 32 et 34 relient les canaux 27 et 28, en sorte que tant les pressions de commande d'entrée du signal que les pressions de réactior. agissent sur le courant de force, provenant d'un seul passage d'un coté ounde l'autre du courant de force. On remarquera encore que l'entrée dans les canaux de rdaction 32 et 34 est de préférence relativement large comme le représente la figure 1.
Figure '2 montre un amplificateur à fluide 50 qui montre une variante de la présente invention et qui peut être constituté de la même façon que l'amplificateur à fluide 10 de la figure 1.
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L'amplificateur 50 comprend une lumière au passage d'entrée 52 pour être reliée à une source de fluide sous pression tel quo l'air comprimé. Ce fluide sous pression est délivré à partir d'un ajustage 54 sous forme d'un courant de force vers les ré- cepteurs 56 et 58. Des passages 60, 62 sont prévus pour les récepteurs 56,58 respectivement, en sorte que les signaux de pression de sortie développés dans ceux-ci puissent être transmis à d'autres moyens répondant à ces signaux.
Les passages 64,68 communiquent re3pectivemert avec des passages ou lumières de commande 68,70 respectivement de part et d'autre du courant de force partant de l'ajutage 54.
Une des lumières 64,66 ou les deux peuvent être reliées à une source de signal de fluide sous pression pour donner une pression de commande, cest-à-dire un signal d'entrée ayant pour objet de dévier le courant de force dans l'un ou l'autre des récepteurs 56,58 ou dans ces deux récepteurs.
Il apparaitra qu'avec des pressions égales aux passa-
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ges de commande 68,70, le courant de force E- .':"'8 l2.intonu sur ur. axe central et que les pressions dans les récepteurs 56,5a seront égales. En supposant que la pression au passage 58 au/:- mente et devienne supérieure à celle ici règne en 70, le courant
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de force sera progressivement dévié avec une ait-;7.er..ation pro- portionnelle résultant de la pression dans le récepteur 58 et une diminution correspondante dans le récepteur 56.
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Après que la pression dans le récepteur 58 ait atteint une valeur maximale, l'amplificateur est saturé, c'est-à-dire qu'une augmentation proportionnelle de 'la r:..;ior r!5::- ('.: --
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58 représente une arr.p11r1;.ltlon do la p,'e:3 v"' da a3vtn au paeS&,$8 de commande 6b. Da nouvelle;' al;n¯'n't.e.t,1cns de la prj-ï- sion au passage de commande ou de la pression du signal d'entrée ; ne sont plus amplifiéns, et la pression du récepteur 58
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est maintenue à sa valeur maximale ou valeur de saturation pour au moins une gamme étendue de variations de la pression du signal d'entrée s'accroissant, au passage de commande 68.
Ce résultat est atteint par le fait qu'on a prévu une surface de déviation 72 se trouvant entre le passage de commande 68 et
70 et l'entrée au récepteur 58. Ainsi lorsque le courant de force est dévié dans une mesure qui normalement le dévierait au delà de l'entrée du récepteur 56, il vient en contact avec la surface de déviation 72 et il est renvoyé, en sorte que la pression récupérée dans le récepteur 58 reste sensiblement cons- tante et cela que la pression récupérée soit déduite du courant de force qui tombe directement dessus, ou du courant de force lui renvoyé par la surface de déviation 72.
L'amplificateur 50, comme précédemment, est aussi conçu de façon symétrique en sorte que lorsqu'une pression accrue au passage de commande 70, c'est à dire un signal d'en- trée positif à cet endroit, provoque une déviation du courant de force en sens opposé pour une augmentation proportionnelle de pression dans le récepteur 56, le même effet de saturation soit produit par une surface de déviation 74.
Ainsi, la même action se présente dans le récepteur 56 lorsque la pression qui y règne réfléchit proportionnellement une augmentation de la pression dans le passage de commande 70 jusqu'à ce que la saturation soit atteinte, après quoi une nouvelle déviation du courant de force se traduit par une sortie à pression cons- tante au récepteur 56 puisque le courant de force est renvoyé dans le récepteur 56 par la surface de déviation 47.
Cn remarquera quo des canaux d'évent 76,78 sont pr6vus aussi bien aux extrémités amont qu'aux extrémités aval des surfaces de déviation respectives 72, 74, pour
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.empêcher que le courant de force n'y colle à la suite de l'effet .
Coanda.
La nature du fonctionnement des deux amplificateurs
10 ou 50 est encore représentée à la figure 3 pour un signal d'entrée à variations sinusotdales ( qui représente la valeur #P entre les passages 29 et 30 ou 68 et 70) est reportée sous forme de la courbe P1. La courbe Po indique la pression de sortie de l'amplificateur aux récepteurs 16 ou 58. La pression de sortie aux récepteurs 16 et 56 suivra la flléme courbe Po mais la disposition en phase sera inversée.
On verra que le signal d'entrée est amplifié proportionnellement jusqu'à ce que soit atteint l'état de saturation après quoi la pression de sortie restera constante jusqu'à ce que la pression d'entrée soit réduite en dessous du point de saturation et de façon correspon- dante, la chute de pression du signal d'entrée produira une diminution de ia pression de sortie Po jusqu'à ce que soit atteinte la saturation en sens opposé, après quoi une pression constante sera maintenue jusqu'à ce que le signal d'entrée tombe en dessous du niveau de saturation,
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Les amplificateurs qui vie:-,::en. d'être docrits os beaucoup d'utilité dans un grand nombra ;
circuits différer.' lorsqu'on déaire obtenir une pression cvrst1,:,ua.nt ur. sisn. d - sortie proportionnel et une ;xadu ti c. p'o. ;:-t:or..lel1:) '1.P' certain êlémant jusqu'à un dgrÓ =r;r,,1 après c;.., on c,:3 4 que ce degré ne soit pas d3pa:-, r. dans le 3eil d'une éki,=... , , tation, ni dans le sens a'1.-f.',; .:iir:1.r'+;\.cll'\, pour 1lêl.nt ..i signal d'entrée se trouve au-dessus ci ".1':1 niveau àéter<1;,,À . un autre emploi avantageuy d'amplificateurs de ce genre cansis- te à obtenir un signal de sortie en forme d'ondes essentielle- ment carrées. On atteint ce résultat en faisant tomber la limite de saturation en sorte que l'amplification du signal d'entrée soit essentiellement verticale.
Ceci est représenté à titre d'exemple dans la Figure 3 par les lignes brisées qui
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indiquent les valeurs maximales pour la force de la pression de sortie, pour engendrer une sortie sensiblement carrée.
REVENDICATIONS 1.- Amplificateur à fluide proportionnel comprenant un ajutage à partir duquel est envoyé un courant ou jet de force, au moins un récepteur à l'aval de cet ajutage et d'un côté du trajet normal du courant de force, des moyens constituante des passages de commande, passages pour une introduction de fluide d'entrée sous pression de commande fournissant une force laté- rale qui s'exerce sur le'courant de force en déviant celui-ci progressivement vers le récepteur et en engendrant un.- pression de sortie proportionnellement croissante dans le récepteur, et des moyens pour maintenir la pression du récepteur à une valeur de saturation maximale prédéterminée après passage du signal d'entrée au delà d'une force donnée.