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"Appareil pour la mesure à haute précision de la longueur d've fil pendant son enroulement même à vitesse élevée et avec for- tes accélérations".
Les grandes difficultés que l'on rencontre dans l'in- du.trie textile pour la mesure avec haute précision de la Ion- gueur d'un fil ou bien pour la régularisation de la. tension à sa sortie pendant son passage du déroulement ou défilement à l'enroulement sur des bobine., brocher. canettes, et*, sont' bien connues, en particulier lorsque les vitesses sont élevées
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et les accélérations très fortes, ainsi qu'elle* sont inévita- blés dans le cas d'un fil s'enroulant sur des corps conique ou d'autres corps non cylindriques.
Les appareils de mesure actuelle, conçus dans ce but, laissent beaucoup à désirer quant à leur précision, étant donné qu'ils rendent possibles des erreurs allant jusqu'à 7%; ce qui est inadmissible quand il faut mesurer avec exactitude la longueur d'importantes quantité de fils.
Ce calcul t'effectue jusqu'à présent uniquement de façon appréciative en se bas * sur le titrage moyen du fil mime : (poids par unité de lon- Sueur),
Les appareils pour la régularisation de la tenaient de leur coté, n'accomplissent que partiellement leur tâche et bien des fois ils causent des inconvénients assez remarquables.
On sait en effet, qu'en défilant un fil d'un corps d'alimentation, surtout quand il s'agit de file particulière'- ment élastiques comme par exemple les fils nommés "nylon", 'helanca", "lastex" etc, il y a de grandes variations de ten- ion qui se produisent,variations dues soit à la forme d'un corps d'alimentation, soit à la variation de son volume pen- dant le déroulement, ou bien existant dansle fil même et for- ' \*des pondant son enroulement primitif sur le corps même.
Ces variations de tension, en altérant le titre du fil,causent des défauts remarquables dans les tissus et cons- ! tituent une source de soucis pour les fabricants à cause des déchets produits et de sous-choix.
L'appareil faisant objet de la présente invention permet l'élimination complète soit de tous les inconvénients mentionnés précédemment, soit des erreurs de mesure propres aux appareils déjà connus, du fait qu'il permet une mesure rigou- reusement exacte, quelles que soient les conditions d'écoulé- ment du fil à mesurer, c'est-à-dire même dans le cas de très grandes vitesses d'écoulement et d'accélérations importantes
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qui se produisent avec des fréquences élevées.
Comme régulisateur de tension, il élimine totalement les variations de tension du fil à la sortie, indépendamment des variations de tension existantes déjà dans les corps d'ali- mentation et des variations de tension du corps d'enroulement.
L'appareil objet de la présente invention est carac- térisé par un corps non entraîné par le fil, mais tournant par un mouvement propreavec une vitesse tangentielle moyenne cor- respondante à celle du fil, ledit corps étant.relié à un: Compte tours ou à son équivalent dans le cas où il doit être employé comme mesureuret qui mesure indirectement la longueur du fil en fonction du nombre de tours effectués par le corps tournant sur lui-même. Sur ledit corps tournant le fil s'enroule en plusieurs spires, en s'y accumulant de façon tangentielle dans une certaine quantité, (c'est-à-dire à l'enroulée) et d'où* il est prélevé de façon à peu près axiale (c'est-à-dire à la défilée).
L'appareil est aussi caractérisé par des dispositifs automatiques appropriés pour éviter que la quantité de fil ac- cumula ne dépasse pas une certaine valeur moyenne.
Suivant une forme de réalisation proférée, mais en aucune façon limitative, le corps tournant, animé d'un mouve- ment propre, est constitué par une poulie dont la rotation est assurée par des mécanismes qui assurent le maintien d'une vites- se circonférentielle supérieure à celle de reprise du fil jus- qu'à l'accumulation de la quantité de fil voulue sur la poulie même, après quoi lesdits mécanismes interviennent automatique- ment pour interrompre le mouvement et pour freiner simultané- ment la poulie en entachant l'accumulation d'une quantité excès-' sive de fil.
Le fil qui est repris axialement de la poulie en question, passe de préférence sous un anneau élastique qui le maintient en contact avec la surface latérale de la poulie même, et qui régularise le défilé.
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La poulie présente au moins une bande transparente en correspondance avec la limite extérieure de la réserve de fil de façon à laisser passer un faisceau lumineux qui actionne par l'intermédiaire d'une cellule photoélectrique et d'un pho- totransistor, des mécanismes d'accélération ou de freinage du mouvement de la poulie lorsque la réserve de fil accumulé sur la poulie tend, soit à diminuer, soit à augmenter.
Les mécanismes qui permettent l'accélération et le freinte du mouvement de la poulie comportent de préférence un différentiel à rapport de (dé) multiplication.
Pour plus de clarté, les figures jointes représen- tent la forme de réalisation préférée ci-dessus, non limitati- ve, de l'appareil faisant l'objet de la présente invention.
La figure 1 représente, vue du haut, la projection schématique sur un plan horizontal, de l'appareil.
La figure 2 représente la section axiale dans sa forme effective Idéalisation pratique.
La figure 3 représente le circuit électronique qui permet de régulariser automatiquement la limite maximale attein- te par l'enroulement du fil sur la poulie.
En se référant aux figures 1 et 2, l'appareil com- prend un corps tournant 1, constitué par une poulie formée d'une partie cylindrique raccordée à une partie conique, comme cela est représenté dans la figure 2, et qui tourne d'un propre ou- Venante c'est-à-dire qu'elle n'est pas entraînée par le fil 3..
Le fil arrive dans la direction tangentielle indiquée par la flèche dans la figure 2 et comme on dit en langage technique "à l'enroulée", s'accumulant en plusieurs spires 3* sur la superficie de la poulie même; le fil es sortie est prélevé de façon axiale, c'est-à-dire en direction de la flèche 3"', soit à la "défilée".
Lorsque l'appareil doit $tre employé comme mesureur, la poulie 1 est solidaire avec le compte-tours 2, qui mesure in-
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directement 4* longueur du fil qui passe*
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3s moyens automatiques qui octant seront dé cri tas par la suite, permettent d'éviter que la quantité 30 de fil accumulé * la surface de la poulie 1 dépasse-.
une certaine li-" ! mite , qui est indiquée par les pointillés Pour atteindre ce but, l'ensemble de la poulie 1, ou au moins la bande I" est construire avec un matériel transparent, traversé pur le '
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faisceau lumineux 5 dais par une lampe fixée dans une poslsv-w choisie pour faire tomber la lumière sur la cellule photo*4*c- ou sur le phototransistor 6 faisant partie du circuit lctriqE 'trique/représenté dans la figure 3. ,
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Le faible courant photoélectrique,, dûmaat amplifié par les transistors, agit sur les or,anes életro&anéti qui commandent les mécanismes indiquas dans la figure 2 pour
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diminuer la vitesse de la poulie 1 lorsque la limite .4en eze sur le point d'être dépassée par l'accumulation du fil *;
,,' l'auf;menter lorsqu'elle n'en est pas encore atteinte.
La partie conique 1' de la poulie sert à POU 644 le fil'accumule sur la partie cylindrique transparente
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Les mécanismes illustrés dans la figure 2 et q -' ront décrits ci-dessous, servent à transmettre à la poulie 1 un mouvement accéléré ou retardé, par rapport à sa vitesse Moyenne -Le fait que le fil 3 s'enroule en plusieurs $pires pour former la réserve 3", permet d'accumuler une remarquable
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longueur moyenne du fil (correspondante à la somme de .la Ign'rgelu de toutes les spires ainsi formées), et ceci indépondacteent bzz accélérations dont le fil peut être objet, et qui peuvent se suivre même à grandes fréquences.
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Pour éviter que le fil repris axialement en dixea- tion de 3"' lâche le contact avec la surface extérieure de le, bobinai on a prévu l'anneau élastique 4, sous lequel passé le fil même, restant ainsi en contact avec la surface extéz,ieurs de la poulie jusqu'à sa section extrême. On peut ainsi aîtriaar la défilée.
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Après ce qui vient d'être exposé dans la cas où
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l'appareil doit être *.=ployé comme mesureur, il ressort cle*- remeet la t%on dont la mesure du fil peut Stre effectués avec une extrême précision, étant donné que le fil ne subit aucun relâchement ni aucune traction due . l'1#etie des masse qui l'accompagnent au cours de son déplacement (masse formée par la poulie 1 et par tous les mécanismes qui y sont reliée).
En d'autres ternes, pendant son mouvement le fil 3 n'est pas en-
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traîné et n'entraîne pas la poulie 1, mais l'entoure a et dé- plaçant dans l'espace comme si le fil et la poulie étaient inno- biles l'un par rapport à l'antre.
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10-on é3n1s.es comprenant le différentiel avec un rapport de multiplication sont illustrés dans la figure 2 et fonctionnent comma suit
Le mouvement de la poulie 1 est commandé par l'arbre moteur 17 et la poulie 18 au moyen d'un système d'engrenage constitué par le pignon 19 qui transmet le mouvement à la roue
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7; celle-ci, par l'intermédiaire de la roue libre 8, le traM<- "11 |met au groupe satellite 9-10/du différentiel.
Le -dit différez- fiel est pourvu d'une petite roue planétaire 13.
La grande roue planétaire 12 peut être bloquée ou non par le crochet 16 commandé par 1 'électro-aimant 20 (figure 3).
La petite roue planétaire 13 est solidaire de la roue
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cylindrique 14 (figure 2) qui transmet le mouvementjau moyen du pignon 15 à la poulie 1 sur laquelle s'enroule le fil1*** 3.
A l'intérieur de la poulie 1 est disposé le ±toit électromagnétique constitué par les bobines 21, l'ancre 22 et
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le disque tournant de laiton (ou d'autres matrïau.x conduc- teurs) 23.
Comme il a été précédemment dit, la poulie 1 présent*
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une bande ttanaparente 1" en . correspondance de laquelle est placé,dans la partie intérieure, le phototransistor 6, et
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dans la partie extérieure la lampe d'illamination 5.
Le circuit électronique, commandé par le phototran- sistor 2, envoie du cuurant aux bobines des électron-aimants commandant le crochet de blocage 20 et au frein 21 quant le phototransistor n'est pas illuminé et coupe au contraire (tout courant) lorsque le phototransistor est illuminé.
Il en résulte clairement que pendant la rotation de la poulie 1, le fil 3 ira se déposer sur celle-ci suivant des spires parallèles et bien jointes entre elles jusqu'au mo- ment où ces spires, passant sur la zone transparente 1" du corps tournant,intercepteront la lumière qui frappe le photo- transistor 6.
Un courant électrique est alors envoyé à travers le circuit électronique (figure 3),soit vert la bobine20 qui libère le crochet de blocage 16 de la grande roue planétaire 12, soit à la bobine 21 du frein électromagnétique du corps d'ali- mentation.
Le déblocage du crochet 16 permet la rotation de la grande roue planétaire 12, et par conséquent la petire rous planétaire 18 qui communique le mouvement à la poulie 1 raies tit rapidement son mouvement, ce qui est facilité par le fait qu'entre le grand planétaire 12 et le petit planétaire 13 exis- te un rapport de (dé) multiplication.
Ce ralentissement est, en plus, fortement accentué par l'action de freinage de l'électro-aimant 21. En peu de tours, la poulie 1 ralentit jusqu'à son arrêt complet, le cas échéant.
Si, à ce point, le fil 3"', qui est maintenu au bord de la poulie 1 par l'anneau élastique 4, sera défilé (figure 1) les spires 3" qui y sont enroulées se dérouleront jusqu'au mo- ment où elles n'intercepteront plus la lumière et celle-ci excitera à nouveau le phototransistor 6.
Le circuit électronique qui entrera en fonctionnement
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agira de façon à ce que le crochet 16 puisse arrêter le mouve- ment du grand planétaire 12 alors* que le frein électromagné- tique 21-22"23 perdra son excitation.
La poulie 1 se mettra en mouvement jusqu'à ce que le fil accumulé en 3" interceptra à nouveau la lumière et le cycle décrit ci-dessus se répétera.
En imprimant à la poulie 1 uneitesse circonféren- tielle telle qu'elle soit supérieure à la vitesse linéaire moyenne de reprise du fil on déclanchera périodiquement l'in-
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\ fervent !.on du réglage électronique mentionné ci-dessus.
Ix ta Si un compte-tours 2 (figure I)Oat rapporté à propos, il enre- gistra le nombre de tours effectués par la poulie 1 et on lira ainsi indirectement la mesure de longueur en mètres du fil débité par la poulie môme
Le compte-tours en fonction sera de préférence du
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type t "prédéteraination" et pourra etrerelié à des ciseaux ou à un autre dispositif pouvant couper le fil lorsque la Ion tueur prévue aura été atteinte, on pourra ae,ir sur la machine opératrice ou encore sur les commandes de celle-ci pour en pil'o- tar les opérations en cours.
Il est prévu que l'appareil formant objet de la pré- sente invention puisse être employé pour la mesure de la lon- de gueur d'un fil ou d'un ensemble de fils/n'importe quelle nature
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et par conséquent en a.hors du domaine de l'industrie textile, L'appareil décrit se prête magnifiquement pour la :
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régularisation de 1. tension du fil provenant de 31 et s'on,-OU.. lant en 3" avec un très grand nombre de spires, sur le corps' 1 à fin d'égaliser sa tension.
Au moment de sa reprise "à la défilée* en 3"', le
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fil se comporte coz=e s'il se défilait d'un corps du même diamè- tre, toujours d4uu les marnes conditions de due& à l'anneau élastique 4 et toujours dans les mêmes conditions dé l'rottraat h.%1èje,e,1;J.el sur le bord poli du corps 1. Il est a'liT1.
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possible de faire entrer par exemple au 34 du fil *à 1 enta' avec un freinage oscillant entre 80 et 150 gr et le faire
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sortie au 3" (). le défilée) avec un freinte constant de 8 gr.
Naturellement si l'appareil est employé seulement pour la régularisation de la tension d'un fil, il n'est pas nécessaire qu'il soit pourvu du numérateur 2, tandis que si
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on veut l'employer soit pour la régularisation de tenricn du fil que pour la meeuration, il doit en avoir un.
L'appareil donc peut être iadxtéreament appliqué pour la "seauration" d'un fil, pour 1& ré&-ulgrisatîon* de la tension du fil et pour tous les deux buts en même teap*.
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Evidemment, le fil ou le filé ou la tresse 40 rit pourra être de n'importe quelle espèce et donc aussi au 4e ir<* de l'industrie textile, sans sortir du cadre de la préd4u%e invention.
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Il est également prévu que les différente$ pertjfr,4 de l'appareil illustré peuvent varier de tagon i $te# rto:c..,x= bleu avec ce qui a été précisé dans le premier point du F t Tin 6 sana sortie puur autant du domaine de la présente invention.
B E S. U U
L'invention s'étend notamment aux caractéristiques ci-après et à leurs combinaisons possibles:
1 Appareil pour la mesure avec haute précision de
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la longueur d'un fil et/ou avec la régularisation do et tension à la sortiefil de s'importe quelle nature, mais en parti eu-
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lier fils et filés utilisés dans l'industrie textile au gqaetàt du passage entre un dérouleineett ou défilement et un euxoul xeatt Neme à grande vitesse d'écoulement et/ou passage et attec des accélérations se produisant à des fréquences élevées, caract4- risé par un corps non entraîné par le ìl# mais tournant d'un mouvement propre, avec une vitesse tangentielle moyenne 9'!'?s"' ' pondante à celle du fil, ce carpe étant relié,
lorsqu'il Soit être employé comme mesureur à un compte-tours où à un dispositif
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équivalent, qui assure indirectement la mesure de la longueur du fil en fonction du nombre de tours effectués par le corps tournant lui-même, sur lequel t'enroule en plusieurs spires, en s'accumulant, une certaine quantité de fil alimenté de façon essentiellement tanentielle (à l'enroulée) et repris de façon à peu près axiale (à la défilée) et de dispositif* automatiques appropriés pour éviter que la quantité du fil accumulés ne dé- passe pas une limite moyenne fixée*
2 Appareil suivant la revendication 1,
caractérise par le fait que ledit corps tournant d'un mouvement qui lui est propre est constitué par une poulie mise en rotation par des mécanismes qui assurent le maintien d'une vitesse circonféren- tielle supérieure à celle'de reprise du fil; jusqu'à la forma- tion de l'ensemble de la réserve de fil voulue sur la poulie elle-même; lorsque cette limite cet atteinte les dispositifs automatiques interviennent pour interrompre le mouvement et freiner simultanément ladite poulie pour empêcher l'accumulation d'une réserve excessive de fil.
3 Appareil suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que la poulie comprend une partie cylindrique rac- cordée à une partie conique en sorte que l'accumulation du fil se fasse exclusivement sur la partie cylindrique*
4 Appareil suivant la revendication 2, caractérisé par un anneau élastique disposé de façon coaxiale à l'extrémi- té de la paitie cylindrique de la poulie le fil accumulé sur la poulie passant sous ledit anneau de faon axiale (à la défi* lée) pour le maintenir bien en contact avec la surface cylindrique de la poulie elle-même et permettant ainsi l'enrou- lement et le défilement régulier du fil suivant besoin, j
5 Appareil suivant la revendication 3,
caractérisé par le fait que ladite poulie présente au moins unebande cylin- drique transparente en correspondance avec la limite maximale de la réserve de fil pour laisser passer le faisceau lumineux
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d'une lampe de telle façon que ce dernier frappant une cellu- , le photoélectrique ou un dispositif analogue détermine la com- mande de systèmes appropriés pour arrêter ou accélérer la pou- ;
lie lorsque la limite moyenne de la réserve de fil\enroulé sur la poulie est atteinte*
6 Appareil suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que lesdits mécanismes qui assurent à la poulie le maintien d'une vitesse circonférentielle appropriée comprennent" un différentiel à rapport multiplié,dont l'organe conducteur par l'intermédiaire d'une roue libre coma*' le groupe porte- satellites lesquels satellites commandent à leur tour un grand planétaire et un petit planétaire, solidaireavec une roue den- tée qui commande par l'intermédiaire du pignon la poulie sus- mentionnée;
un loquet de blocage agit sur lu roue du grand pla- notaire pour déterminer l'accéleration du petit planétaire, le- dit différentiel pouvant aussi être remplace par une commande à frottement ou friction.
7 Appareil suivant les revendicetipns précédente , caractérisé par le fait qu'il est appliqué pour la mesure & très grande précision de la longueur d'un fil ou filé
8 Appareil selon les revendications 1 à 8, caracté. risé par le fait qu'il est appliqué pour la régularisation de la tension d'un fil ou filé, & la sortie, indépendamment de tensions variables existantes dans le corps d'alimentation et des variations de tensions dans le corps d'enroulement.
9 Appareil selon les revendications 1 à 6, caracté- rise par le fait qu'il est appliqué pour la régularisation si- multanée d'un fil ou filé et pour la mesure exacte de sa 7.on- gueur.
10 Appareil tel qu'il vient d'être substantiellement décrit et illustré.