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ayant pour objet "Elément d'amplification fluidique"
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La présente invention est relative à un élément d'amplification fluidique comprenant un corps présentant un canal d'alimentation d'un débit principal de fluide, une ch@bre centrale de commutation, au moins un canal latéral d'entrée, un canal axial de sortie et au moins deux évents.
Le canal l'alimentation du débit principal du fluide s'étend généralement suivant le plan médian du corps de l'élément d'amplification.
La chambre centrale de commutation communique avec le canal d'alimentation et est traversée par le jet du débit principal du fluide, à l'état laminaire.
Le canal d'entrée est disposé latérale.ment au
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canal d'alimentation. Il aboutit dans -la chssbre cescanaî iâ al.L'1E.'11L21411. i.L aVVULi sr uccaa.o .Lu trale de commutation et y admet un faible signal fluidique d'entrée rencontrant le jet du débit principal du fluide pour le dévier vers l'un des évents.
Le canal axial de sortie est disposé dans l'alignement du canal d'alimentation. Il part de la chambre centrale de commutation et y recueille partiellement le jet du débit principal du fluide, en absence
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de signal d'entrée.
Les évents sont disposés de part et d'autre du canal axial de sortie. Ils partent de la chambre centrale de commutation et y recueillent le j'et du débit principal du fluid-, dévié par un signal d'entrée.
Les éléments connus d'amplification fluidique fonctionnent suivant le principe du changement de l'état laminaire en état turbulent du jet du débit principal du fluide ou de l'accroissement de l'état turbulent de ce jet, sous l'action du signal d'entrée.
Ces éléments connus d'amplification fluidique engen- drent chaque fois, un signal de sortie dont le débit et la pression sont relativement plus faibles que les valeurs correspondantes du débit principal du fluide mis en oeuvre. En d'autres termes, le jet du débit principal du fluide est tiop peu récupéré à travers le canal axial de sortie et sensiblement perdu sous forme de fuites en l'absence d'un signal d'entrée, tandis qu'il est également trop peu transformé en un signal de sortie et encore sensiblement perdu de la même façon en présence d'un signal d'entrée. De ce fait, les éléments connus d'amplification fluidique présentent un rendement limi- -tant leurs possibilités de combinaisons dans des circuits intégrés.
Les éléments connus d'amplification fluidique ont, comme dit ci-avant, un canal d'alimentation, une chambre centrale de communication, un canal axial de
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sortie, au moins un canal latéral d'entrée et au moins deux évents.
Dans les réalisations conventionnelles les proches de l'invention, le canal d'alimentation est formé par une partie convergente suivie par une partie droite de section transversale constante, aboutissant dans la chambre de commutation, par un brusque change- ment de section. D'autre part, la chambre de commuta- tion est relativement courte et étroite en sorte que ses parois influencent l'état du jet du débit principal du fluide qui la traverse. En outre, le canal axial de sortie est constitué à partir de la chambre de commuta- tion, d'une partie divergente suivie d'une partie droite de section transversale constante et égale à celle du début du canal d'alimentation. En plus, les évents s'étendent suivant des courbes à double courbure et ont des sections transversales très faibles et croissantes à partir de la chambre de commutation.
L'élément d'amplification fludique selon l'invention fonctionne suivant le principe de la composition des mouvements des fluides constituant respectivement le jet du débit principal du fluide et le signal d'entrée.
De ce fait, le jet du débit principal du-fluide reste constamment laminaire et est déplaçable pratiquement dans son entièreté entre le canal axial de sortie et un évent et vice-versa.
En outre, le nouvel élément d'amplification
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fluidique, dans lequel le jet du débit principal du fluide reste laminaire, est beaucoup moins sensible aux vibrations et aux bruits parasistes qui influencent trop souvent les éléments connus au point de les commuter. C'est ainsi que, par exemple, le nouvel élé- ment n'est pas sensible aux vibrations sonnores d'une sonnerie électrique alors que les éléments- connus peuvent être facilement perturbés dans les mêmes cir- constances.
De plus, le nouvel élément d'amplification fluidique peut fonctionner avec de l'air industriel chargé notamment de poussières, tandis que les élé- @ ments connus nécessitent de l'air purifié. Des poussières dans le fluide utilisé pour un élément connu peuvent être des sources de perturbation de l'état du jet du débit principal de ce fluide et peuvent commuter ainsi sans plus cet élément connu.
Afin d'être ainsi plus avantageux que les éléments connus d'amplifaction fluidique, le nouvel élément présente les différences constructives suivantes par rapport à ces éléments exi@ tants.
Le canal d'alimentation a son extrémité intérieure adjacente à la chambre de commutation, qui est évasée vers celle-ci pour élargir le jet laminaire du débit principal du fluide lors de son admission dan cette chambre de commutation. D'autre part, la chambre de commutation a ses
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parois latérales qui sont suffisamment distantes l'une de l'autre pour ne pas influencer et perturber par effet de paroi, le jet laminaire élargi du débit prin- cipal du fluide. Par ailleurs, le canal axial de sortie comporte une partie intérieure de section transversale constante suivie d'une autre partie formant un diver- gent, pour recueillir axialement le jet du débit prin- cipal du fluide non dévié par le signal d'entrée et ayant un débit et une pression relativement proches de ceux existant dans le canal d'alimentation.
En.outre, les évents on% chacun une section transversale relative- > ment plus grande que celle de la chambre de commutation et sont dirigés suivant un angle sensiblement égal à celui de l'extrémité intérieure évasée du canal d'alimen- tation, pour joue le rôle de trompes et pour assurer notamment dans la chambre de commutation :
- soit en absence de signal d'entrée, des deux côtés du jet du débit principal du fluide, deux tourbillons fluidiques latéraux, indépendants de ce dernier, resserrant ce jet et le recon- centrant partiellement vers le canal axial de sortie sans le disperser vers les évents, - soit en présence d'un signal d'entrée, du même côté dudit jet, un tourbillon fluidique latéral indépendant de ce dernier et maintenant vers l'évent opposé, sensiblement l'entièreté du jet dévié par ce signal d'entrée.
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Avantageusement, l'angle de l'extrémité intérieure évasée du canal d'alimentation et celui des directions des évents valent sensiblement 60 .
Pour récupérer davantage le jet du débit principal du fluide à travers le canal axial de sortie en l'absence d'un signal d'entrée, la partie intérieure de ce canal présente une section transversale légère- ment plus grande que celle du canal d'alimentation.
D'autres détails et particularités de l'inven- tion apparaîtront au cours de la description des dessins annexés au présent'mémoire qui représentent schématiquement et à titre d'exemple seulement, une forme de réalisation de l'invention.
La figure 1 est une coupe horizontale d'un élément d'amplification fluidique selon l'invention.
Les figures 2,3 et 4 illustrent les trajets du jet du débit principal du fluide, respectivement en l'absence d'un signal d'entrée et en présence de deux signaux d'entrée successifs différents.
Dans ces différentes figures, des mêmes notations de référence désignent des éléments identiques.
L'élément d'amplification représenté sert à amplifier un ou-deux faibles signaux fluidiques d'entrée y, y' à l'aide d'un débit principal X de fluide, par exemple permanent en sorte de réaliser la fonction logique ou non, répondant à l'équation S =y ou la fonction logique Ni, correspondant à l'équation S = #y
L'élément d'amplification fluidique comprend
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un corps 1 présentant divers canaux pour le passage du débit principal X du fluide, pour l'admission du ou des signaux d'entrée y, y' et pour l'échappement du fluide non utilisé pour l'amplification.
Le débit principal X du fluide est introduit dans le corps 1 'par un c-nal d'alimentation 2 s'éten- dant fectilignement suivant le plan médian de ce corps.
Le canal d'alimentation 2 est prolongé à l'intérieur serps 1 par un canal axial de sortie 3 tandis qu'une chambre centrale de commutation 4 est prévue entre ces canaux 2 et 3.
Le canal d'alimentation 2 du débit principal X du fluide constit' en fait une conduite droite présen- tant une section . ansversale constante. Toutefois, l'extrémité intérieure du canal d'alimentation 2, qui est adjacente à la chambre de commutation 4, est évasée vers cette dernière suivant un angle de 60 environ.
Le canal d'alimentation 2 permet la formation d'un jet
5 laminaire, continu et évasé du débit principal X du fluide dans la chambre de commutation 4.
La chambre de commutation 4 est traversée par le jet laminaire 5 du débit principal X du fluide. Elle présente ses parois latérales suffisamment distantes l'une de l'autre pour ne pas influencer ou perturber par effet de paroi, le jet laminaire et élargi suivant l'angle susmentionné.
Le canal axial de sortie 3 du jet 5 du débit
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principal X du fluide est constitué d'un premier tronçon intérieur ayant une section transversale constante et légèrement supérieure à celle du canal d'alimen@stion 2. et d'un deuxième tronçon suivant, présentant une section t nsversale régulièrement croissante formant un divergent.
Le canal axial de sortie 3 reprend pratiquement la majeure partie du jet 5 du débit principat X du fluide, en l'absence d'un signal d'entrée y, y'.Par l'évolution de sa section transversale, le canal axial de sortie 3 re- transforme l'énergie cinétique du jet 5 en énergie potentielle de pression qui n'est donc pas sensiblement inférieure à celle du débit principal X à l'entrée du canal d'alimentation 2.
Sans être soumis à un signal d'entrée y et/ou y, le jet 5 du débit prinéipal X du fluide traverse rectilignement le corps 1 en sorte de ne pas être dévié dans la chambre de commutati@n 4.
Dans la forme de réalisation considérée, les deux-signaux d'entrée y et y' sont introduits respecti-vement à travers des canaux latéraux d'entrée 6 et 7.
. Les canaux latéraux d'entrée 6 et 7 sont disposée avantageusement d'un même côté par rapport au plan médian du corpe 1 ou du canal d'alimentation 2. Ils aboutissent dans la chambre de commutation 4, perpendiculairement à ce plan médian.
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Comme on peut le voir à la figure 1, le canal latéral d'entrée 6, respectivement 7, présente vers son ouverture intérieure une longue portion ayant une section transversale uniformément décroissante et une courte portion terminale ayant une section constante et per- pendiculaire aux canaux d'alimentation 2 et de sortie 3.
Le canal d'entrée 6, respectivement 7, admet donc le signal d'entrée y, respectivement y', dans la chambre de co@@utation 4, perpendiculairement au jet
5 du débit principal X du fluide.
Sous l'effet du signal d'entrée y et/ou y', le jet 5 est dévié dans le sens opposé à l'intérieur de la chambre de co@@utation 4. Cette déviation résulte uniquement de la '. imposition des mouvements du jet 5 d'une part, et du signal d'entrée y et/ou y' d'autre part. De la sorte, le jet 5 est écarté complètement du canal axial de sortie et recueilli dans un des deux évents 8 et 9 symétriques par rapport au plan médian du corps 1.
Les évents 8 et 9 s'étendent rectilignement et forment entre eux un angle de 60 environ, sensiblement égal à celui de l'extrémité évasée du canal d'alimentation.2. D'autre part, l'évent 8 ou 9 présente une faction transversale constante et sensiblement plus grande que celle de la chambre de commutation 4- De la,
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sorte, l'évent 8 comme d'ailleurs l'évent 9 présente ses parois latérales suffisamment distantes l'une de l'autre pour ne pas influencer et perturber le jet 5 laminaire, qui y est dévié par le signal d'entrée et qui y est quasi totalement engagé. Dans ces conditions, le débit et la pression au jet 5 dans l'évent 8 valent sensiblement ceux du jet 5 dans la chambre de commuta- tion 4.
Il y a donc peu de pertes fluidiques du débit principal du fluide entra l'entrée et la sortie de l'élément d'amplification fluidique. En particulier, il n'y a aucun débit de fuite à travers le canal axial de sortie 3 lors de l'amplification du signal d'entrée. y et/ou y'.
En fait, les évents 8 et 9 jouent le rôle de trompes aussi bien en l'absence qu'en présence d'un signal d'entrée y et/ou y'. En effet, ces évents 8 et 9 sont suffisamment larges pour créer des tourbillons fluidiques latéraux indépendants du-jet 5 du débit principal X du fluide. De tels tourbillons sont occasionnés par des appels d'air à travers les évents 8 et 9. Ainsi, en l'absence d'un signal d'entrée y ou y' (cas de la figure 2), le passage du jet 5 à travers la chambre de commutation 4 engrendre deux tourbillons d'air situés respectivement des deux côtés du jet 5. Ces deux tourbillons qui se produisent adjacemment au jet 5, ont comme effet'de le reserrer axialement et de la reconcentrer fortement vers le canal axial de sortie 3 sans le
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disperser alors vers les éventa 8 et 9.
D'autre part, en présence d'un signal d'entrée y ou y' (cas des figures 3 et 4), le passage du jet 5 à travers la chambre de commutation 4, vers l'évent 8 correspondant engendre un seul tourbillon d'air produit du côté de l'évent 9. Comme dans le cas précédent, ce tourbillon d'air a pour effet de maintenir la déviation du jet 5 due au signal d'entrée y ou y' et d'empêcher ainsi une perte fluidique à travers le canal axial de sortie 3.
Il est évident que l'invention n'est pas exclusivement limitée à la forme de réalisation représentée et que bien des modifications peuvent être apportées dans la forme, la disposition et la constitution de certains des él@@ents intervenant dans sa réalisation, à condition que ces modifications ne soient pas en contradiction avec l'objet de chacune des revendications suivantes.