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Casse-fil pour machines textiles.
Les casses-fil sont destinés à contrôler sur les machines textiles la marche du fil, c'est-à-dire à s'assurer que le fil se déroulé normalement, ou bien à établir s'il s'est produit une rupture de fil. Les casse-fil connus réagissent soit à l'effondre- ment de la tension du fil résultant d'une rupture, soit à l'absen- ce du fil. Les casse-fil qui réagissent à l'absence du fil ont l'inconvénient de répondre avec un retard relativement important' à la rupture du fil, ou même de ne pas réagir à une telle rupture, eu égard au fait que la condition préalable pour leur réaction est que le fil s'échappe après,sa rupture du casse-fil.
Dans les
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casse-fil qui réagissent à un effondrement de la tension du fil, il peut arriver que la rupture du fil se produise à un emplace,- ment relativement éloigné du casse-fil, de sorte que la tension ne disparaît pas instantanément. Il en résulte comme précédemment un retard' dans la mise à l'arrêt de la machine. Lorsqu'un casse-fil de-ce genre est installé, par exemple, sur un bobinoir doubleur, il est possible en outre que le fil rompu soit entraîné par les autres fils, après un arrêt de courte durée, sans disparition totale de la tension, et continue ensuite d'être bobiné.
Il n'est pas certain dans ce cas que le casse-fil réagissant à la tension du fil remplisse sa mission, étant donné que la durée de l'absence de tension peut n'être parfois que de quelques millièmes ' de seconde.
Le but poursuivi par l'invention est de réaliser un casse-fil possédant une vitesse de réponse extrêmement grande.
Elle repose sur l'observation qu'un casse-fil ne peut pas réagir suffisamment rapidement, ni à l'absence du fil, ni à 1'effondrement ' de la tension du fil, et qu'il est par conséquent indispensable de mettre au point un casse-fil répondant à l'état du mouvement du fil, c'est-à-dire qui constate si le fil circule ou non, ou encore si la vitesse du fil diminue notablement.
La solution apportée à ce problème par ,l'invention consiste à prévoir un organe palpeur reposant sur le fil qui lui imprime des vibrations lorsqu'il circule, ledit organe étant relié à un convertisseur de vibrations connu en soi, qui transforme les vibrations mécaniques en vibrations électriques. L'invention met à profit le fait connu qu'un fil en mouvement peut imprimer des vibrations à un organe palpeur s'appliquant sur lui, comme le fait par exemple un archet de violon sur les cordes de l'instru- ment. Les vibrations ainsi imprimées à l'organe palpeur peuvent être transformées par des convertisseurs connus en vibrations élec- triques.
Comme convertisseur de vibrations, il peut être fait usage par exemple de microphones acoustiques ou de systèmes capteurs
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qui fonctionnent suivant le principe du microphone à charbon, d'âpres un procédé capacitif, inductif, magnéto-stricitif ou piézo-électrique.
Il est possible également de transformer les vibrations mécaniques de l'organe palpeur, au moyen d'un diaphragme optique à fente, immobile ou mis en vibrations par l'organe palpeur, en variations d'intensité lumineuse, lesquellos sont converties leur tour en vibrations électriques à l'aide d'une cellule photo- sensible. Pour la mise en oeuvre du principe fondamental de lin- vention, le type du convertisseur de vibrations est par conséquent indifférent, bien que les convertisseurs qui fournissent la ten- sion de sortie la plus élevée soient les mieux appropriés à cet usage, car ils sont moins sensibles aux tensions parasites.
Il est possible en outre de prévoir plusiours transmetteurs, qui coopèrent sans amplification préalable, par exemple par l'intermédiaire d'un système de diodes, avec un amplificateur de commande commun, qui indique la rupture de fil et assure, de préférence, en même temps la mise à l'arrêt de la machine.
La nature des vibrations imprimées à l'organe palpeur par le fil en circulation peut être quelconque. Pour l'opération de contrôle, il est possible de faire appel tant à des vibrations de résonance qu'à d'autres vibrations de l'organe palpeur. Les petites fibres en saillie sur le fil peuvent dans certains cas être suffi- santes pour imprimer des vibrations à Porgane palpeur qu'elles frappent.
Il existe différents moyens pour obtenir du casse-fil des temps de réponse extrêmement courts. L'un d'entre eux consiste à utiliser un organe palpeur possédant une fréquence de résonance très élevée. Si cette fréquence de résonance se-monte par exemple à 5.000 Hz, ou plus, la durée d'évanouissement des vibrations en cas de rupture de fil peut être très courte, sans qu'il soit nécessaire de prévoir un moyen d'amortissement quelconque.
Avec des systèmes dont la fréquence de résonance est plus faible, il
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peut être avantageux de disposer de moyens d'amortissement auxi- liaires. Une autre possibilité pour obtenir du casse-fil un temps de réponse très court consiste à faire imprimer à l'organe palpeur par le fil des vibrations se trouvant notablement en- :. dessous de sa fréquence de résonance. Il en résulte un comporte- @ ment apériodique, qui permet des temps de mise à la'rrêt très , réduits.
L'invention est décrite ci-après en référence aux Figs. ; 1 à 3 du dessin annexé, qui en représentent des exemples de réalisation.. -
A la Fig. 1, F désigne le fil devant être contrôlé, qui est dirigé par un guide-fil déjà existant ou supplémentaire 1 sur un organe palpeur 2, constitué par une tige vibrante. A son emplacement en contact avec le fil F, ?organe palpeur est muni d'un tube en corindon fritté 3 fixé élastiquement, ou d'un autre revêtement anti-abrasif, qui possède une grande dureté et protège l'organe palpeur de l'usure.
Dbrgane palpeur 2 est relié à un convertisseur de vibra- tions 4, qui est constitué dans ce cas .par un transmetteur piézo- électrique. L'organe palpeur 2 imprime des vibrations à la pla- quette de cristal piézo-électrique 5. Ces vibrations engendrent des variations de tension électrique qui peuvent être prélevées aux bornes 6. La plaquette de cristal est encastrée de manière connue en soi dans des supports élastiques 7. Afin d'assurer un amortissement aussi énergique que possible des vibrations, l'organe palpeur 2 est disposé lui-même dans un support élastique 8.
L'extrémité de l'organe palpeur 2 est munip d'une butée élastique 9, qui en limite les déviations.. afin d'éviter les détériorations du système par chocs mécaniques ou autres, tout en ne portant pas obstacle à la faculté de vibration normale de l'organe palpeur 2 et du tube de corindon 3 sous l'effet du fil en circulation F.
.Le 'casse-fil représenté à la Fig. 2 fonctionne suivant le même principe que le précédent et les organes qui se corres-
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pondent dans ces deux figures portent les mêmes signes de référen- ce. Le convertisseur piézo-électrique de vibrations 4 est toute- fois excité dans ce cas par l'une de ses faces terminales.
Les vibrations électriques qui partent du convertisseur peuvent être utilisées pour indiquer une rupture de fil, pour mettre la machine à l'arrêt ou pour déclencher automatiquement des opérations de commande, par l'intermédiaire d'un circuit approprié, tel que représenté à titre d'exemple à la Fig. 3. Le casse-fil est conçu dans ce cas pour une ourdisseuse, dans laquelle chacun des fils sortant du châssis est associé à un casse-fil. La tension électrique provenant du convertisseur de vibrations est appliquée aux bornes El et E2. I1 est d'ailleurs indifférent que cette tension électrique soit fournie par un transmetteur piézo-électrique 10, par un transmetteur à induction 11, par un transmetteur magné- tostrictif, par un générateur acoustique, par un transmetteur capacitif 12, ou encore par un Microphone à charbon 13.
Le casse.-fil selon l'invention se différencie toutefois sur un point fondamental des casse-fil connus, tels que ceux à aiguille tombante. Dans les casse-fil connus la rupture du fil déclenche une action, par exemple la fermeture d'un contact par suite du pivotement de l'aiguille. Dans le casse-fil selon l'inven- tion il se produit au contraire une interruption, à savoir la cessation des vibrations imprimées à l'organe palpeur par le fil en circulation. Pour arrêter opération de bobinage en cas de rupture de fil, il doit néanmoins se passer quelque chose, comme avec une aiguille tombante. Il est par conséquent nécessaire de prévoir un organe d'inversion dans le case-fil selon l'inven- tion.
Ce résultat est obtenu de la manière suivante:
Les résistances 14 et 15 sont reliées par les bornes B1, B2 respectivement aux pôles négatif et positif d'une source de tension continue. Aussi longtemps que le fil circule, le conver- @ @ tisseur de vibrations raccordé aux bornes El et E2 assure l'appli- cation au point A, par l'intermédiaire de la diode 16, d'une tension
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positive, qui charge le condensateur 20 et bloque la diode cor- respondante 17c du système de diodes 17. En cas de rupture de fil, la tension appliquée aux bornes El et E2 cesse brusquement.
La tension négative venant de la borne B1 peut ainsi commander, à travers la résistance 14'et par l'intermédiaire de la diode 17c, .l'amplificateur 18, qui est commun à tous les fils et excite par exemple l'électro.-aimant 19 par lequel la machine est mise à l'arrêt. L'amplificateur 18 est aménagé de manière connue en soi et relié à une source de courant par les bornes Cl, C2.
Il ressort de ce qui précède que seuls les organes sim- ples et bon marché se trouvant à la gauche de la ligne en traits mixtes D doivent être prévus pour chaque fil, tandis que les or- ' ganes notablement.plus coûteux, en particulier l'amplificateur 18, sont communs à tous les fils. Les convertisseurs destinés à transformer les vibrations mécaniques en vibrations électriques n'ont pas besoin de posséder des qualités particulières, étant donné qu'il n'y a pas à rechercher dans le cas présent une trans- mission très précise des fréquences de vibrations. Il suffit que. la tension de vibration dépasse toujours une valeur minimum, quelle que soit la nature du fil considéré. Au-delà de cette limite, la tension peut posséder une valeur quelconque.
La tension minimum est déterminée en se basant sur le fait qu'il doit se produire au point A, pendant la circulation du fil, une tension positive suffisamment élevée pour assurer le blocage de la diode corres- pondante 17e.
Lorsqu'on utilise comme convertisseur de vibrations un transmetteur exigeant un circuit d'entrée à résistance ohmique élevée, par exemple un transmettaur piézo-électrique 10, il est avantageux de prévoir pour le système 17 des diodes au silicium, en particulier dans le cas où il s'agit de grouper une multipli- cité de casse-fil dans un amplificateur de commande commun 18, comme dans l'exemple de réalisation représenté.
Les diodes au sili- cium découplent'alors individuellement les casse-fil, de sorte
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que chacun d'eux est en mesure de fournir à l'amplificateur de commande 18 un signal qui lui est propre et totalement indépen- dant des autres, ce qui permet d'effectuer une sélection du fil rompu, par exemple pour une ourdisseuse.
Il faut signaler enfin que le casse-fil selon l'invention se prête non seulement au contrôle des déplacements du fil en direction axiale, mais aussi à celui des mouvements du fil dans d'autres directions. C'est ainsi; par exemple, qu'il est possible de contrôler également le mouvement de changement de direction du fil sur les tambours guide-fil d'un bobinoir.