Dispositif d'éclairage de fils L'invention a pour objet un dispositif d'éclairage de fils d'un métier textile, par exemple d'un métier à filer. Dans les métiers à filer à anneaux utilisés dans les industries de filage de coton et de laine, les fils sont achemi nés vers le bas à partir de cylindres d'étirage vers un guide-fil et à travers ce guide-fil, puis vers des broches à filer.
Au-dessus du guide-fil, il est très difficile de déceler les fils. Cela est particulièrement le cas pour les fils de petit numéro et pour les fils colorés ou foncés. Au-dessous du guide-fil, les fils sont obligés de tournoyer à grande vi tesse ou de former un ballon et deviennent en core plus difficiles à déceler.
Dans les métiers à filer à cloches et dans les métiers à retordre la rayonne dans lesquels il n'y a pas de guide-fils, les fils sont obligés de tournoyer à partir des rouleaux d'appel vers les broches et on a affaire à la même difficulté de détection de ces fils.
En conséquence, les ruptures ne sont pas rapidement décelées et il s'ensuit des pertes de production.
Des améliorations de l'éclairage des ateliers de filature n'apportant aucun remède à ces in convénients. Pour cette raison, on a essayé de diriger de la lumière sur les fils eux-mêmes et également d'améliorer le fond contre lequel les filés ou fils sont vus, mais ces essais n'ont pas fourni de solutions acceptables pour le pro ducteur de fil.
Les dispositifs d'éclairage de fils qu'on a jusqu'ici offerts aux producteurs de fil étaient basés sur l'emploi de réflecteurs et de lampes électriques à filament.
Les métiers textiles dont il s'agit présentent une longueur notable. Des métiers de 6 à 9 m de long sont courants et des métiers de 15 m de long ne sont pas rares. L'emploi d'un pro jecteur ne s'est pas montré satisfaisant parce que l'intensité du faisceau lumineux qu'il pro jette décroît rapidement le long de ce faisceau. En pratique, il n'est pas possible d'assurer la production d'un faisceau de rayons parallèles. Le faisceau produit par un projecteur a la forme d'un cône dont le diamètre augmente à mesure que la distance séparant l'endroit consi déré du projecteur augmente, de sorte qu'en conséquence des parties du métier sont éclai rées, en plus des fils.
De plus, les projecteurs impliquent l'emploi de réflecteurs, ce qui a iné vitablement pour effet d'éblouir l'opérateur et de produire une abondante radiation réfléchie dispersée. Finalement, les projecteurs réfléchis sants sont encombrants et difficiles à monter sur les métiers textiles. On a constaté que les lampes électriques à filament étaient par elles-mêmes peu satisfai santes du fait qu'elles n'éclairent les fils ni suf fisamment fortement ni suffisamment nette ment, c'est-à-dire que leur emploi conduit à un degré d'éclairement qui est inadéquat aussi bien de façon absolue que de façon relative et du fait que des parties voisines du métier sont éclairées.
Le degré absolu d'éclairement dépend de la puissance de la lampe mais une augmenta tion de cette puissance jusqu'à la limite de ce qu'on peut obtenir d'une lampe à filament n'a pas produit d'amélioration notable.
Le degré relatif de l'éclairement dépend de la faculté d'éclairer les fils sans éclairer des objets voisins et, en pratique, cela signifie que le faisceau éclairant doit être de faible section transversale et doit donner lieu à une disper sion minimum. Cette considération conduit à l'emploi de petites sources de lumière se rap prochant de sources ponctuelles optiquement parfaites. Une source de lumière ponctuelle ne fournit cependant pas une solution susceptible d'être pratiquement réalisée.
On est arrivé à la conclusion qu'il y a un troisième facteur qui doit être pris en consi dération et qui est même encore plus impor tant que l'intensité absolue ou relative de l'éclairement, nommément la qualité de l'éclai rage.
Le dispositif d'éclairage de fils faisant l'ob jet de la présente invention comprend une source de lumière et une optique servant à pro jeter la lumière émise par cette source le long du métier, sur le parcours des fils. Il est carac térisé en ce que ladite source de lumière pré sente une brillance d'au moins 2.000 stilb et émet des rayons lumineux de longueur d'onde ne dépassant pas le domaine du bleu et du bleu vert du spectre, et en ce que ladite optique est agencée de manière à pouvoir projeter une image de la source de lumière le long du mé tier.
Une brillance dépassant de beaucoup 2.000 stilb ou bougies par centimètre carré étant dési rable, il est peu probable qu'une lampe à fila ment puisse être employée avec succès comme source de lumière. En outre, les lampes à fila ment dont on dispose actuellement ne donne raient pas le résultat désiré même si elles pré sentaient la brillance requise, parce que la qua lité de la lumière qu'une telle lampe émet n'est pas telle que les fils se déplaçant à grande vi tesse soient mis en relief dans la mesure néces saire pour permettre de les déceler individuelle ment à l'#il. La brillance requise et la qualité de lumière requise peuvent être obtenues d'une lampe à décharge à vapeur de mercure.
Le fais ceau de lumière projeté à partir de la lampe à décharge ne doit pas être dispersé. A cet égard, la marge de tolérance est nulle car, même une faible dispersion peut empêcher le dispositif d'éclairage de remplir le but pour lequel il a été conçu. On obtient d'excellents résultats si la lampe est utilisée en combinaison avec une optique qui projette le long du métier un fais ceau de rayons convergents vers un -foyer qui se trouve à une distance de la source au moins égale à la moitié de la longueur du métier. Comme les machines textiles pour lesquelles le dispositif d'éclairage est conçu peuvent présen ter une longueur de l'ordre de 16 m ou même davantage, le point de convergence du fais ceau devrait être situé à au moins 8 m de la source.
Dans les dispositifs connus utilisant des lampes à filament, on a cherché à obtenir des faisceaux parallèles, ce qui, en général, impli que l'emploi d'une source de lumière ponc tuelle. Cependant, un faisceau convergent per met d'utiliser une source de lumière de dimen sions notables et, pour cette raison, l'éclairage par dispersion des objets voisins peut être évité sans sacrifier l'intensité de l'éclairement des fils. De plus, l'intensité d'éclairement obtenue lorsqu'on utilise une lampe à décharge étant très élevée, aucun désavantage ne découle du fait que la plus petite surface d'éclairage du fil résulte d'une convergence du faisceau. Un faisceau convergent ne peut être obtenu au moyen d'un projecteur réfléchissant.
La convergence du faisceau lumineux peut être très faible. Elle peut même être telle que, sur toute la longueur du métier, le faisceau puisse à tous égards et dans n'importe quel but être considéré comme étant formé de rayons parallèles.
La grande intensité de la source de lumière présente également l'avantage de permettre d'utiliser, pour l'optique du dispositif, des len tilles et d'autres éléments optiques qui ne sont pas de qualité remarquable et qui, pour cette raison, ne sont pas particulièrement coûteux.
Si on le désire, une seule source de lumière peut être utilisée pour l'éclairage de fils des deux côtés d'un métier textile double, ceci à travers des optiques distinctes. Comme les lampes présentant les caractéristiques requises sont relativement coûteuses, on aura générale ment recours à cet expédient. Il n'est pas rare qu'un métier à retordre comporte quatre ran gées de broches et, dans ce cas, on peut même utiliser une lampe à décharge unique pour l'éclairage des fils allant aux broches de ces quatre rangées.
Le dessin anexé représente, à titre d'exem ple, plusieurs formes d'exécution et des varian tes du dispositif d'éclairage faisant l'objet de la présente invention.
La fig. 1 est une vue en élévation frontale schématique d'un métier à filer équipé d'une première forme d'exécution.
La fig. 2 en est une vue en bout schéma tique.
Les fig. 3 et 4 sont des vues correspon dant à celles des fig. 1 et 2, montrant une va riante de la première forme d'exécution mon tée de façon différente sur le métier représenté aux fig. 1 et 2.
La fig. 5 est une vue partielle en perspec tive de ladite forme d'exécution.
La fig. 6 est une vue analogue à celle de la fig. 5, montrant la variante des fig. 3 et 4 ; et les fig. 7 à 13 sont des vues schématiques de diverses formes d'exécution et variantes du dispositif.
Le métier textile représenté aux fig. 1 à 4 est un métier à filer à anneaux ordinaire muni d'un ratelier 10. Des fils passent vers le bas à travers un guide-fil 14 au-dessous duquel ils sont obligés de tournoyer ou de former un bal lon, tandis qu'ils sont enroulés sur des bobines 16. Le métier est double, comme indiqué aux fig. 2 et 4.
Comme représenté aux fig. 1 et 2, à une des extrémités du métier est monté le dispositif d'éclairage représenté séparément à la fig. 5 et qui est désigné de façon générale par le chif fre de référence 18.
Le dispositif d'éclairage comprend un boî tier comportant un compartiment central 20 pour une lampe 22 et deux bras 24 orientés dans des directions opposées. A l'intérieur de chaque bras est disposée une plaque 26 présen tant une ouverture et constituant un dia phragme optique, et un miroir plan 28 qui est incliné de 45 par rapport à l'axe longitudinal de ce bras. Dans une des faces de chacun des bras est disposée une lentille 30 qui recueille la lumière réfléchie par le miroir 28 du bras considéré.
Le dispositif est monté sur le métier de manière que les lentilles 30 projettent de la lumière émise par la lampe 22 transversale ment aux fils passant vers le bas à travers le guide-fil 14.
La lampe 22 est une lampe à vapeur de mercure. Ce genre de lampe peut présenter une brillance de l'ordre de 8.000 à 10.000 stilb. Plus la brillance est grande, meilleurs sont les résultats mais plus courte est la durée de vie de la lampe. En général, une brillance attei gnant 8.000 stilb n'est pas nécessaire.
L'optique du dispositif est conforme au schéma de la fig. 8 et son fonctionnement sera expliqué plus loin. Pour le moment, il suffit de dire que cette optique projette, le long de cha que côté du métier et à travers les lentilles 30, des faisceaux de rayons lumineux légèrement convergents qui, si on le désire, peuvent être réfléchis en arrière par des miroirs antiéblouis- sants 32.
La brillance et la qualité de la lumière émise par la lampe sont telles que les fils 12 sont projetés en relief et peuvent facilement être surveillés individuellement. II n'est parfois pas avantageux de monter le dispositif d'éclairage à l'extrémité du métier comme -représenté aux fia. 1 et 2. Dans ces conditions, on peut utiliser une variante sus ceptible d'être montée au-dessus d'une des extrémités du métier, comme représenté aux fi-. 3 et 4. Dans ce but, des pièces extrêmes 34 des bras 24 de cette variante portent les mi roirs 28 et les lentilles 30 et sont montées de façon à pouvoir glisser sur lesdits bras 24.
Ces derniers sont de section transversale carrée, de sorte que les pièces 34 peuvent être montées comme représenté à la fig. 6, si bien que le faisceau de rayons lumineux provenant de la lampe 22 est réfléchi vers le bas au lieu d'être réfléchi horizontalement. Une paire de miroirs 36 est montée sur le métier de manière à réflé chir les faisceaux de rayons lumineux sortant du dispositif et dirigés verticalement vers le bas pour les envoyer horizontalement le long du métier, comme représenté à la fig. 3.
Les optiques représentées aux fig. 7 à 12 ont toutes en commun un tube T correspondant à l'un des bras 24, une lampe L correspondant à la lampe 22, une lentille de projection bi convexe P qui correspond à l'une des lentilles 30 et un diaphragme S qui correspond à l'une des plaques percées 26 à travers laquelle passe un faisceau de rayons lumineux divergents, la forme. d'exécution représentée à la fig. 13 ne comportant pas de diaphragme. Avec chacune de ces optiques, on peut obtenir une image de la source de lumière en tous points le long du parcours optique des rayons lumineux.
Dans la forme d'exécution représentée à la fig. 7, la lentille P reçoit de la lampe L un fais ceau de rayons divergents passant à travers l'ouverture pratiquée dans le diaphragme S et elle transmet ce faisceau sous forme d'un fais ceau de rayons lumineux légèrement conver gents.
Dans la forme d'exécution représentée à la fig. 8, le faisceau de rayons lumineux est réflé chi par un miroir M avant de parvenir à la len tille P, le faisceau de rayons émergeant du dis positif étant orienté perpendiculairement au faisceau incident passant à travers le dia phragme S. C'est cette optique qui est utilisée dans la forme d'exécution représentée à la fig. 5. En répétant la disposition de l'autre côté de la lampe L, on obtient deux faisceaux de rayons émergents parallèles l'un à l'autre, comme représentés aux fig. 1 et 2.
La fi-. 9 représente une variante de forme d'exécution représentée à la fig. 8. Dans cette variante, la lentille P reçoit directement le fais ceau de rayons incidents et le faisceau de rayons émergeant de cette lentille est réfléchi par le miroir M. L'extrémité du bras représenté est fermée par une plaque de verre G qui ne fait pas partie de l'optique.
Les fig. 10 et 11 représentent des varian tes correspondant respectivement aux formes d'exécution des fig. 7 et 9, mais comprenant chacune une lentille C formant condenseur et disposée immédiatement au-delà du dia phragme S.
Si on le désire, le faisceau de rayons lumi neux émergents peut être réfléchi à l'extérieur du tube T, par exemple par un miroir M' tel que celui représenté à la fig. 12.
Afin de raccourcir le tube T, le faisceau de rayons incidents peut être réfléchi parallèle ment à lui-même par un prisme Pr, comme re présenté à la fig. 13.
Une lentille plan-convexe servant de con- denseur et telle que les lentilles C représentées aux fia. 10, 11 et 12 peut produire un agran dissement excessif de la source de lumière. Dans ce cas, cette lentille peut être remplacée par une lentille convexe.
Dans toutes les variantes représentées, la lentille P est construite de manière à produire un faisceau de rayons lumineux émergents dont le point de convergence se trouve à une distance du dispositif au moins égale à la moi tié de la longueur du métier de sorte que, à l'extrémité opposée de ce métier, ce faisceau n'a pas divergé de façon à dépasser les dimen sions qu'il présente à sa sortie de la lentille. Ainsi qu'on l'a également expliqué, un faisceau de dimension limitée devient acceptable pour le but envisagé à cause du haut degré de brillance de la source de lumière et il a l'avantage de n'éclairer de façon notable que les seules par ties devant être éclairées, c'est-à-dire les fils.
Les filés et les mèches textiles varient beau coup en ce qui concerne leur couleur, leur lus tre et leur pouvoir réfléchissant. Ce n'est qu'en utilisant le domaine du bleu et du bleu vert du spectre qu'on peut être certain d'éclairer les fils de manière qu'ils deviennent facilement vi sibles. Une lampe à décharge à vapeur de mer cure présentant une brillance au moins égale à 2.000 stilb répond à tous ces desiderata. Bien que le coût d'achat d'une telle lampe soit rela tivement élevé par rapport à celui - d'une lampe à incandescence, elle présente l'avantage d'avoir une longue durée de vie.
La lampe du dispositif d'éclairage spécifié n'est pas obligatoirement une lampe à vapeur de mercure. On peut aussi utiliser n'importe quelle autre lampe présentant la brillance re quise et fournissant de la lumière dans le do maine approprié du spectre.