Procédé pour déceler des variations de l'épaisseur d'un fil en mouvement
et appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé
L'invention comprend un procédé pour déceler des variations de l'épaisseur d'un fil en mouvement, en indiquant ces variations, et se caractérise en ce qu'on fait passer le fil à travers un rayon de lumière issu d'une source de lumière dirigée sur un dispositif photoélectrique, en ce qu'on applique la force électromotrice créée par le dispositif photo-électrique à l'électrode de déclenchement d'un tube électronique comprenant au moins une cathode, une électrode de déclenchement et une anode, et polarisé de façon que le courant d'anode soit normalement nul,
en ce qu'on règle les potentiels de polarisation de l'électrode de déclenchement de façon que le tube devienne conducteur lorsqu'une variation de la force électromotrice créée par le dispositif photo-électrique atteint une valeur déterminée, et en ce qu'on utilise le courant pour actionner des moyens indicateurs desdites variations ainsi détectées.
L'invention comprend également un appa reil pour la mise en oeuvre de ce procédé, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif photoélectrique, une source de lumière, des moyens pour diriger un rayon de lumière de ladite source sur le dispositif, des moyens pour guider un fil en mouvement à travers ledit rayon, un tube électronique comprenant au moins une électrode de déclenchement, une cathode et une anode, et qui est polarisé de façon que, normalement, le courant d'anode soit nul, le dispositif photo-électrique étant inséré dans le circuit de l'électrode de déclenchement de façon que les variations du flux lumineux tombant sur la cellule et provoquées par les variations de l'épaisseur du fil entrainent une variation du potentiel de l'électrode de déclenchement du tube afin de le déclencher et le rendre conducteur,
et en ce qu'il comprend des moyens indicateurs actionnés par le tube lorsqu'il devient conducteur.
n est connu, dans la fabrication de tissu à partir de fil textile, que, lorsque l'épaisseur du fil n'est pas uniforme, ce défaut est apparent dans le tissu fabriqué. Pour la fabrication d'un tissu de haute qualité, il est donc essentiel que l'épaisseur du fil nécessaire soit uniforme.
Les fils filés composés de fibres courtes tordues ensemble pour former un fil continu ont tendance à former des boutons ou épaississements, qui donnent un aspect indésirable au tissu fabriqué. Un bouton peut être défini comme un défaut du fil filé constitué par des endroits d'épaisseur inégale.
De plus, quand un tissu est tricoté à partir de fil présentant des boutons ou épaississements, ceux-ci peuvent provoquer un endom magement ou une rupture des aiguilles, ce qui a pour conséquence de provoquer la formation de trous dans le tissu.
L'appareil que comprend l'invention permet de détecter non seulement les boutons, mais aussi de détecter d'autres défauts de l'épaisseur du fil, tels que des endroits anormalement minces du fil, ce qui est important en ce qui concerne sa résistance.
I1 a été proposé, précédemment, de détecter les boutons en faisant passer le fil entre deux bords parallèles formés par des plaques de métal trempé, la distance entre les deux bords des plaques étant réglable et prévue pour permettre le passage d'un fil d'épaisseur convenable mais pour entraver le passage de tout bouton se présentant dans le fil. Les dispositifs détecteurs mécaniques précités ne sont pas tout à fait satisfaisants en pratique car les plaques peuvent laisser passer-certains types de défauts, par exemple des endroits épais mais mous, qui sont facilement aplatis. De plus, la vitesse du fil doit être limitée pour que l'endommagement mécanique du fil soit réduit quand celuici passe entre les bords des plaques.
Le passage continuel d'un fil entre deux plaques tend en outre à creuser, par usure, des rainures dans l'une ou dans l'une et l'autre des plaques et le fil passant entre elles peut être coupé ou griffé.
D'autres inconvénients apparaissent dans le fait que les bords des plaques doivent être réglés pour être parallèles l'un à l'autre, sans quoi il se forme une fente qui va en se rétrécissant, ce qui permet le passage, entre les plaques, de fil plus épais à l'une des extrémités de la fente qu'à l'autre. Si l'on enroule le fil en lui faisant suivre un cône, le fil peut être tiré entre les plaques sur une certaine longueur de la fente, si bien que certains boutons pourront passer entre les plaques alors que d'autres en seront empêchés. Le réglage des plaques requiert un degré d'habileté considérable ; la mise hors d'alignement des plaques peut être provoquée par un endommagement d'ordre mécanique de celles-ci ou par des vibrations du bobinoir.
La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients.
Le moyen indicateur peut assurer le coupage du fil dès l'indication, par le dispositif sensible à la lumière, de variation de l'épaisseur du fil et le moyen de coupage peut par exemple être constitué par une plaque à couteau montée sur l'armature d'un relais électromagnétique. D'autres moyens indicateurs, tels que des moyens indicateurs pour perception visuelle ou à signal audible ou des moyens de comptage, peuvent être prévus ou, en variante, le dispositif sensible à la lumière peut être prévu pour actionner des moyens destinés à arrêter le mouvement du fil qui passe. Un autre moyen indicateur peut consister en un compteur du nombre de boutons.
Certaines formes d'exécution préférées présentent des moyens pour régler leur sensibilité ce qui est souvent nécessaire, d'une part, pour la détection de boutons d'épaisseurs différentes, d'autre part, pour que les noeuds ou les boutons - appelés dans la suite aspérités pour éviter toute confusion - qui peuvent être définis comme de petits noeuds de fibres mêlées qui, dans le cas du coton, comprennent habituellement des fibres mortes ou non mûres, ne soient pas détectés.
Le dessin annexé illustre, schématiquement et à titre d'exemple, quelques mises en oeuvre particulières du procédé et quelques formes d'exécution de l'appareil que comprend l'invention.
La fig. 1 représente un schéma de circuit électrique d'une première forme d'exécution de l'appareil.
La fig. 2 est une vue en élévation latérale, partiellement en coupe transversale, d'un bobinoir équipé d'une deuxième forme d'exécution.
La fig. 3 est une vue en élévation latérale d'un détail de cette forme d'exécution.
La fig. 4 est une vue en élévation, en bout, du détail représenté à la fig. 3, quand on regarde dans le sens de la flèche A, et
la fig. 5 représente un schéma du circuit électrique, d'une troisième forme d'exécution.
A la fig. 1 un fil en mouvement est indiqué en a. I1 passe devant une cellule photoélectrique 10, guidé à travers une grille se trouvant entre la cellule 10 et une source de lumière indiquée en 11 sous la forme d'une ampoule de lampe, pourvue d'une lentille convergente et recevant son énergie de conducteurs 12 et 13 reliés à une alimentation basse tension. Le fil a passe par une fente de lumière de largeur supérieure à la sienne, si bien que, tandis que le fil se trouve dans la grille, des rayons lumineux de chaque côté du fil atteignent la cellule 10. La cellule 10 est mise en circuit avec une résistance 14 par des conducteurs 13 et 15 reliés à une alimentation haute tension.
A la cellule 10 est associé un tube à décharge gazeuse 16, à cathode froide, ayant une électrode de déclenchement 17 couplée par un condensateur 18 à l'extrémité côté cellule de la résistance 14. La tension de polarisation de l'électrode de déclenchement 17 est réglée au moyen d'une résistance fixe 19 et d'un potentiomètre 20. La cathode du tube 16 est connectée au conducteur 13, tandis que son anode est connectée, par un conducteur 21 passant par un interrupteur 22, à l'une des extrémités de la bobine d'un relais électromagnétique 23, l'autre extrémité de la bobine étant connectée, par un conducteur 24, au conducteur d'alimentation 15. Un circuit résistance capacité, comprenant une résistance 25 en série avec un condensateur 26, est connecté en parallèle avec l'interrupteur 22.
Le relais 23 a une armature 27 accouplée, par un levier coudé 28, à un couteau 29, disposé dans la trajectoire normale du fil, à une distance suffisante de la cellule 10, pour couper le fil quand un bouton passe devant la cellule avant que ce bouton n'ait atteint le couteau.
En circuit avec la résistance de potentiomètre 20 se trouve un interrupteur à jack 30, normalement fermé, permettant à une fiche à jack 31, lorsqu'elle est introduite, de mettre dans le circuit du potentiomètre une résistance réglable indiquée en 32.
On peut avantageusement employer pour la cellule 10 une cellule de jonction au germanium PSOA, comme en vend la Standard Telephones & Cables Ltd. Pour le tube à cathode froide 16, on utilise de préférence un tube
G1/235G, comme en vend également la Standard Telephones & Cables Ltd. Les valeurs de la résistance et des capacités employées sont avantageusement les suivantes:
Résistance 14 220 000 ohms
Résistance 19 1 000 000 ohms
Potentiomètre résistance 20 1 000 000 ohms
Résistance 25 . 200 ohms Résistance 32 1 000 000 ohms
Condensateur 18 . . . 01 microfarad
Condensateur 26 . . . 1 miorofarad
Le relais 23 est de préférence un relais du type Post Office 3000 ayant une résistance de 20 000 ohms.
Pendant le fonctionnement de l'appareil, le fil, durant son trajet, passe devant la grille de la cellule 10 et empêche, partiellement seulement, la lumière de la frapper. Si un épais sissement du fil se présente pendant son passage, ce changement d'épaisseur provoque une diminution brusque de la lumière frappant la cellule et le courant de la cellule est réduit, ce qui provoque une diminution de la chute de tension à travers la résistance 14, avec application d'une tension accrue au condensateur 18 et à l'électrode 17.
Du fait de la constante de temps de la combinaison résistance-condensateur 19, 18 cependant, il n'y a que des impulsions se produisant par suite d'un changement rapide du flux lumineux frappant la cellule 10 qui passeront à l'électrode de déclenchement 17, le circuit résistance-capacité servant de filtre passe-haut qui bloque toutes les composantes basse fréquence de l'impulsion de tension de sortie de la cellule. Quand la tension de l'électrode de déclenchement 17 est élevée (par une tension accrue appliquée comme il a été dit plus haut) suffisamment pour allumer le tube à décharge 16, le tube devient conducteur et ferme le circuit du relais 23, actionnant ainsi son armature et commandant le couteau 29 pour le coupage du fil.
Le relais 23 est à réenclenchement automatique, son armature étant accouplée à l'interrupteur 22 de façon à ouvrir ce dernier lors de l'excitation du relais.
Quand l'interrupteur 22 est ouvert, le courant du relais continue à traverser le condensateur 26 et la résistance 25 jusqu'à ce que le condens sateur soit suffisamment chargé pour réduire le potentiel d'anode du tube 16 à une valeur inférieure à la valeur d'extinction, après quoi le tube cesse d'être conducteur, de sorte que la bobine du relais 23 n'est plus excitée. Lorsque ceci se produit, le couteau 29 est ramené à sa position de repos et l'interrupteur 22 est à nouveau fermé. Le potentiel de l'électrode de déclenchement 17 étant entre temps tombé en dessous de la valeur d'allumage, le circuit se remet au repos jusqu'à ce que se présente le bouton suivant dans le fil.
Pour diriger le fil quand il passe devant la cellule photo-électrique 10, l'appareil présente en outre des guide-fil de forme telle que, non seulement, ils donnent au fil sa position correcte, mais encore, ils facilitent l'enfilage.
La fiche de jack 31 et la résistance 32 constituent un moyen de réglage de la tension de polarisation constante appliquée à l'électrode de déclenchement 17 de façon que le tube 16 ne réponde qu'à des impulsions d'une amplitude minimum prédéterminée. Avec la fiche 31 et : la résistance 32 en circuit, le potentiomètre 20 est réglé jusqu'à ce que se produise un déclenchement automatique. La fiche 31 est alors retirée et la tension de polarisation requise est ainsi appliquée, la résistance 32 étant mise hors circuit. La résistance 32 peut avoir sa valeur réglée pour déterminer de façon précise toute tension de polarisation constante requise à. l'électrode de déclenchement 17 pour répondre à des conditions partculières, y compris, par exemple, à l'épaisseur du fil utilisé.
Dans la forme d'éxécution représentée en fig. 2, un fil a est déroulé d'une canette ou bobine 41 et enroulé sur un cône 49. La bobine est supportée par un porte-bobine 42 fixé à un châssis 40 du bobinoir. Le fil a passe par un dispositif tendeur de fil comprenant un disque de friction inférieur 44 et un disque de friction supérieur 45, centrés librement sur un arbre vertical 43. La tension est appliquée par le poids du disque supérieur 45 auquel sont adjointes, si c'est nécessaire, des rondelles de métal placées sur lui. Le fil traverse une boîte 34, contenant l'appareil détecteur de boutons, passe sous un crochet d'abaissement 46, et sur un galet 47 tournant dans une auge 48 contenant de l'eau ou un liquide d'apprêtage, pour atteindre enfin le cône 49.
La boîte 34 est pourvue de guide-fil 33 et 37 présentant en leur centre des manchons réducteurs de friction 35 et 38 formant une ouverture 36 pour le passage du fil. Une ampoule électrique 1 1 est montée en dessous du passage du fil et est destinée à projeter un rayon lumineux sur un dispositif sensible à la lumière, se présentant sous la forme d'une cellule photo-électrique 10.
Un relais électromagnétique 23, avec une armature 27, est pourvu d'un couteau 39 monté sur l'armature et disposé en dessous du fil en mouvement si bien que l'actionnement du relais et le mouvement conséquent de l'arma- ture 27 ont pour résultat l'amenée en contact du couteau 39 avec le fil et le coupage de celui-ci.
Le circuit électrique de la forme d'exécution illustrée par la fig. 5 fonctionne de la manière suivante: Un tube à atmosphère gazeuse, à cathode froide, T est polarisé à une tension de coupure de façon à être normalement non conducteur. Un potentiel est appliqué à travers la résistance R2 à l'électrode de déclenchement du tube au moyen d'un potentiomètre R3. Le rayon lumineux provenant de la lampe est localisé sur la cellule photoélectrique 10 de façon à maintenir normalement le tube non conducteur. Si le rayon lumineux est interrompu et si le courant de la cellule photo-électrique tombe, l'électrode de déclenchement du tube T deviendra plus positive grâce à la polarisation appliquée par le condensateur Ci et le tube sera déclenché et deviendra conducteur.
Un courant passera du conducteur de potentiel Vi par le relais 23, la résistance R4 à travers le tube T. Dès que le tube est conducteur, le relais 23 est action né et le contact Al est commandé. Pendant le déplacement du contact A1, le relais est toujours excité du fait que le tube est conducteur et charge le condensateur C2. Dès que le contact du relais s'est déplacé de façon à relier le conducteur de potentiel Vi, par le relais 23, le condensateur C2 et la résistance R4, à la terre, le tube devient non conducteur puisque le potentiel positif appliqué à l'anode est alors insuffisant, mais le relais 23 est encore maintenu excité du fait que le condensateur C2 se charge encore.
Dès que le condensateur C2 est chargé ou presque chargé, le courant passant par le relais 23 diminue et l'armature du relais 23 reprend sa position de repos en ramenant le contact Al à la position représentée à la fig. 5, et le circuit est à nouveau au repos. On peut modifier la sensibilité du circuit en modifiant la polarisation appliquée à l'électrode de déclenchement du tube T, qui peut être réglée par le potentiomètre R3.
Le condensateur C3 agit comme un circuit de filtrage à haute fréquence pour empêcher le déclenchement du tube T à la suite des variations de haute fréquence du potentiel à travers la résistance R1. Seule une variation prolongée du potentiel à travers la résistance Ri déclenche le tube, si bien que des variations du courant de la cellule photo-électrique résultant de brèves variations de l'épaisseur du fil, dues par exemple à des noeuds ou aspérités ne seront pas détectées par l'appareil. Par un choix convenable du condensateur C3, les noeuds ou aspérités passeront sans être détectés et les boutons d'une dimension importante par rapport à celle des noeuds ou aspérités seront détectés.
Le tube est avantageusement pourvu d'une électrode additionnelle, dont le rôle est d'éclairer l'espace principal entre la cathode et l'anode du tube de façon à assurer une amenée d'ions propre à faciliter une coupure rapide pour la résistance interne du tube quand il est déclenché. Cette électrode est reliée à la terre par la résistance RS.
Les valeurs des éléments représentés à la fig. 5 sont les suivantes
Relais 23, fabriqué par Magnetic Devices
Ltd, type 595.
Dispositif sensible à la lumière 10, Standard Telephones & Cables Ltd.
Cellule photo-électrique PSOA.
T Encsson Telephones Limited. Tube GTE 175M.
Ri 220 000 ohms.
R2 1 000 000 ohms.
R3 1 000 000 ohms.
R4 4 700 ohms.
R5 10 000 000 ohms.
Cl 0,1 Microfarad.
C2 8 Microfarads.
C3 0,001 Microfarad.
Vi 280 volts continu
V2 110 volts continu
V3 - 4 à + 4 volts continu.
V4 8 volts alternatif.
Plusieurs appareils détecteurs tels que ceux décrits ci-dessus peuvent être utilisés lorsque le bobinoir a plusieurs têtes d'enroulement, un appareil détecteur étant prévu pour chaque tête d'enroulement et chaque appareil détecteur pouvant être réglé séparément afin d'assurer la même sensibilité pour détecter des boutons de la même dimension minimum et pour permettre le passage de noeuds ou aspérités de la même dimension maximum. Le réglage initial de la sensibilité de chaque appareil détecteur est prévu par modification du potentiomètre
R3. Si l'on désire modifier la sensibilité de tous les appareils détecteurs communs à un bobinoir, on peut régler la différence de potentiel entre V1 et V3 au moyen d'un potentiomètre commun à tous les appareils détecteurs de la machine.
Ainsi, si l'on désire enrouler du fil dans un certain but et détecter des boutons de petite dimension, on réduit le potentiel entre Vi et V3 de façon à réduire la tension de coupure et à augmenter la sensibilité de chaque appareil détecteur. Si l'on désire enrouler du fil dans lequel une plus forte dimen sion de bouton soit permise, on règle le potentiel entre Vi et V3 de façon à augmenter la tension de coupure et à réduire la sensibilité de l'appareils détecteur.
Afin de standardiser la sensibilité de chaque appareil détecteur, on peut prévoir un dispositif d'essai standard sous la forme d'un fil de fer d'épaisseur connue monté dans un jack à ressort de façon qu'il puisse être rapidement déplacé entre la source de lumière 1 1 et la cellule photo-électrique 10. Le potentiomètre R3 est réglé jusqu'à ce que le tube soit déclenché dès que le fil de fer standard passe par le faisceau lumineux à une vitesse prédéterminée.
Dans les appareils décrits, il n'est appliqué pratiquement aucune tension au fil pour en détecter les variations d'épaisseur. La seule tension appliquée au fil est celle qui est due au frottement des manchons de guide-fil 35 et 38.
On peut régler la sensibilité de l'appareil détecteur selon les conditions du fil et un tel réglage peut être commun à plusieurs appareils détecteurs d'un bobinoir, ce qui évite la nécessité d'un réglage séparé pour chaque appareil détecteur. De plus, on peut régler chaque appareil détecteur de façon précise pour déterminer sensiblement les mêmes variations d'épaisseur du fil, ce qui assure l'uniformité dans la détection des boutons ou la tolérance permise de noeuds ou d'aspérités.
REVENDICATIONS :
I. Procédé pour déceler des variations de l'épaisseur d'un fil en mouvement, en indiquant ces variations, caractérisé en ce qu'on fait passer le fil à travers un rayon de lumière issu d'une source de lumière dirigée sur un dispositif photo-électrique, en ce qu'on applique la force électromotrice créée par le dispositif photo-électrique à l'électrode de déclenchement d'un tube électronique comprenant au moins une cathode, une électrode de déclenchement et une anode, et polarisé de façon que le courant d'anode soit normalement nul, en ce qu'on règle les tensions de polarisation de l'électrode de déclenchement de façon que le tube devienne conducteur lorsqu'une variation de la force électromotrice créée par le dispositif photoélectrique atteint une valeur déterminée,
et en ce qu'on utilise le courant pour actionner des moyens indicateurs desdites variations ainsi détectées.