CH634114A5

CH634114A5 - Appareil de tension de fil.

Info

Publication number: CH634114A5
Application number: CH692579A
Authority: CH
Inventors: Marlin Van Wilson; Lawrence Creigh Nickell; Larry C Nickell
Original assignee: Appalachian Electronic Instr
Priority date: 1978-07-27
Filing date: 1979-07-26
Publication date: 1983-01-14
Also published as: IT7949766A0; NL7905741A; SE7906397L; IT1118195B; SE444928B; SE7906398L; DE2930641C2; AU521631B2; NL190409B; GB2026558A; GB2093488A; SE445207B; FR2432987A1; DE2930641A1; US4313578A; CA1117628A; GB2093488B; GB2026558B; AU4839679A; NL190409C

Description

La présente invention concerne un appareil de tension de fil.

La qualité d'ensemble de la plupart des opérations de fabrication qu'on effectue dans l'industrie textile dépend dans une large mesure de la précision ou de l'uniformité de la tension des différents fils. Lorsqu'on perd la commande de la tension du fil, ou lorsqu'on laisse cette tension varier en n'importe quel point d'une chaîne d'opérations, que ce soit au cours de l'enroulage, de l'ensouplage, du tricotage, de la création d'une texture ou d'autres opérations de fabrication d'étoffes, il est difficile ou impossible de compenser la dégradation de qualité. Les défauts tels que la madrure ou le barré, les défauts de tricotage excessifs, la variation du denier, sont des problèmes courants qui résultent fréquemment d'une tension incorrecte ou non définie des fils individuels.

Le type le plus courant de dispositif de tension utilisé à l'heure actuelle est probablement le dispositif de tension à colonnes et à disques, dans lequel on fait passer le fil autour de colonnes circulaires pour produire une friction et augmenter la tension. L'avantage de ce type de dispositif de tension est sa simplicité et son faible coût, mais il présente un inconvénient important dans la mesure où la tension qui est produite par l'enroulement dépend de la tension que possède le fil au moment où il arrive à la colonne sur laquelle il s'enroule. Du fait que la tension du fil qui quitte un tel dispositif de tension est égale à la tension du fil provenant de la source multipliée par une constante K qui est déterminée par l'angle d'enroulement ou le nombre de colonnes, et du fait que la tension du fil qui pénètre dans le dispositif à colonnes et à disques est généralement variable, la multiplication de

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la tension du fil d'entrée par un certain facteur augmente simplement la tension, mais la laisse variable. Dans un exemple courant, qui consiste à tirer du fil à partir de bobines pour l'ourdissage direct, la tension avec laquelle le fil arrive aux dispositifs de tension à colonnes et à disques peut varier de 0,5 x 10~3 daN pour une bobine pleine débitant le fil à environ 100 m/min, lorsque l'ourdissoir reprend sa vitesse après un arrêt pour faire disparaître un épaississement du fil, jusqu'à 1 x 10~3 daN, lorsque la bobine est pleine et l'ourdissoir fonctionne à pleine vitesse, soit environ 500 m/min, et jusqu'à 3 x 10"3 daN, lorsque la bobine est presque vide alors que l'ourdissoir fonctionne à pleine vitesse. Si on applique ces variations à un dispositif de tension du type à colonnes et à disques qui multiplie la tension par une certaine valeur, par exemple 5, la tension du fil qui arrive à l'ourdissoir varie entre 2,5 x 10_3daNet 15 x 10 ~ 3 daN, ce qui donne une variation de tension de 6 à 1, susceptible de faire apparaître des madrures dans le finissage, des défauts de tricotage, etc.

L'invention a donc pour but de réaliser un appareil de tension de fil avec un dispositif de tension de fil, qui peut être commandé de façon électronique pour ajouter une certaine valeur de tension au fil qui lui est appliqué, pour réduire ainsi les effets d'une tension d'entrée indéterminée.

L'appareil selon l'invention est caractérisé par la revendication 1. Les caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de modes de réalisation, et en se référant aux dessins annexés sur lesquels:

la fig. 1 est une représentation schématique en perspective d'une installation classique comportant un ourdissoir et un cantre, qui comporte des dispositifs de commande de tension de fil correspondant à l'invention destinés à régler la tension du fil qui arrive à l'ourdissoir;

la fig. 2 est une représentation en perspective d'un type de dispositif de commande de tension de fil correspondant à l'invention, qui comporte des plaques de frottement restangulaires;

la fig. 3 est une représentation en perspective similaire à celle de la fig. 2, sur laquelle les plaques de frottement sont représentées sous une forme éclatée, en étant écartées des pièces polaires;

la fig. 4 est une représentation de face en élévation du dispositif de commande de tension de la fig. 2;

la fig. 5 est une coupe longitudinale du dispositif de commande de tension, selon la ligne 5-5 de la fig. 4;

la fig. 6 est une coupe selon la ligne 6-6 de la fig. 5;

les fig. 7 A et 7B constituent un schéma d'un circuit électronique de commande qui permet le réglage manuel d'un grand nombre de dispositifs de commande de tension de fil, dans un appareil de commande multicanal;

la fig. 8 est une représentation en perspective d'un dispositif de tension de fil électromagnétique à disques;

la fig. 9 est une représentation partielle en perspective, éclatée, de l'ensemble électro-aimant et disques du mode de réalisation de la fig. 8;

la fig. 10 est une vue de face en élévation du dispositif de la fig. 8 ; la fig. 11 est une coupe verticale selon la ligne 11-11 de la fig. 10,

et la fig. 12 est un schéma de parties supplémentaires d'un circuit électronique de commande qui est destiné à être ajouté au circuit des fig. 7A et 7B pour assurer une variation automatique de la force magnétique qui produit la tension du fil, en fonction des variations de vitesse du fil.

On se reportera maintenant aux dessins, sur lesquels les éléments correspondants sont toujours désignés par les mêmes caractères de référence sur les diverses figures. On considérera plus particulièrement les fig. 1 à 5 qui représentent un mode de réalisation préféré du dispositif de commande de tension de fil 15. Ce dispositif comprend une bobine d'électro-aimant 16 et un circuit magnétique associé 17, qui sont conçus de façon à former un circuit magnétique de forme générale rectangulaire comportant deux pièces polaires séparées par une certaine distance pour former un entrefer. Les pièces polaires comportent des faces planes qui se trouvent dans un plan vertical et contre lesquelles sont montés des plaques de frottement ou patins 18, parallèles et de forme plane. Les patins 18 sont placés dans des plans verticaux parallèles entre lesquels passe le fil 19 qui doit recevoir une tension. La bobine d'électro-aimant 16 et le circuit magnétique 17 sont conçus de façon à appliquer des forces magnétiques aux plaques de frottement, ou patins, en attirant latéralement une plaque ou un patin, à perméabilité magnétique élevée ou susceptible d'être soumis à une attraction magnétique, vers une plaque ou un patin qui n'est pas soumis à une attraction magnétique. L'attraction exercée correspond à une force appropriée pour ajouter la valeur de tension désirée au fil 19. On peut avantageusement utiliser le dispositif 15 dans des installations telles que les cantres d'ourdissoir, les machines à tricoter circulaires, les machines à texturer, les bobinoirs, ou tout autre dispositif dans lequel on désire commander la tension d'un fil. On décrira cependant l'invention dans le cas d'une installation de cantre d'ourdissoir. Dans une installation typique d'ourdissoir, il existe des dispositifs de commande de tension de fil 15, en nombre égal au nombre de fils 19 qui proviennent d'un cantre 21, représenté partiellement sur la fig. 1, comme par exemple 1050 fils dans le cas 1 d'un cantre de cette capacité. Les dispositifs 15 sont montés sur les colonnes 21a du cantre, aux positions dans lesquelles les fils qui proviennent des bobines 22 sortent du châssis 23 du cantre pour être redirigés en passant par les œillets des panneaux séparateurs 24 et du panneau à œillets 25, et pour former la nappe de fils 26 qui est entraînée vers l'ourdissoir 27. Chaque fil 19 provenant des bobines 22 est tiré par l'intermédiaire de son propre dispositif de commande de tension 15, de façon à pouvoir fixer à la valeur désirée la tension des fils respectifs qui proviennent des bobines, afin de maintenir une tension pratiquement uniforme sur tous les fils qui sont enroulés sur l'ourdissoir 27, que les bobines 22 soient pleines ou presque vides et que l'ourdissoir 27 fonctionne à pleine vitesse ou à une certaine vitesse intermédiaire au cours du redémarrage après un arrêt. On notera que le dispositif de commande de tension de fil peut être utilisé dans de nombreuses autres applications, comme pour assurer une commande de tension de fil pour chaque fil qui va vers une machine à tricoter circulaire, afin de définir et de faire varier le motif ou la texture, et afin d'assurer une tension uniforme ou une tension définie pour obtenir des effets de motifs, etc.

Dans le mode de réalisation du dispositif de commande de tension de fil 15 qui est représenté sur les fig. 1 à 6, le circuit magnétique 17 se présente sous la forme d'un châssis rigide de forme générale rectangulaire, qui est constitué par deux plaques latérales parallèles et verticales 30 et 31 dont les extrémités supérieures sont fixées à un ensemble barre de support/pièces polaires orienté transversalement. L'ensemble barre de support/pièces polaires comprend deux pièces polaires distantes 33, 34 qui sont fixées l'une à l'autre de façon rigide par la barre de support 32, étant séparées l'une de l'autre pour définir entre elles un entrefer 35. Les extrémités des pièces polaires opposées à l'entrefer sont fixées aux plaques latérales verticales par des vis à six pans intérieurs 33a, 34a, et sont fixées à la barre de support 32 par des vis 32a. Les pièces polaires 33, 34 présentent des faces avant planes respectives 33b, 34b de part et d'autre de l'entrefer 35 et du côté opposé à la barre de support 32, comme il est représenté. Ces faces forment des angles droits avec les surfaces horizontales supérieure et inférieure et les surfaces verticales d'extrémité des pièces polaires, contre lesquelles les patins de serrage du fil doivent être montés pour se trouver dans des plans verticaux parallèles aux faces avant 33b, 34b des pièces polaires. Dans le mode de réalisation préféré, les pièces polaires 33, 34 sont en acier à faible rémanence magnétique et sont fixées, de façon à former un ensemble rigide, à la plaque ou barre de support 32, qui est par exemple en aluminium non magnétique, la fixation s'effectuant par des vis 32a.

Les extrémités inférieures des plaques latérales verticales 30, 31 du circuit magnétique sont accouplées par des vis 30b, 3 lb à un noyau magnétique cylindrique 36 qui traverse un mandrin 37 en matière plastique qui est bobiné avec du fil de bobinage. Ce mandrin porte par exemple environ 6000 spires de fil de cuivre de 0,25 mm de

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diamètre pour former la bobine d'électro-aimant 16. Lorsque cette bobine est alimentée en courant électrique à partir du circuit de commande déporté des dispositifs de tension, elle engendre un flux magnétique approprié qui traverse les plaques latérales verticales 30, 31 et les pièces polaires 33, 34 pour atteindre l'entrefer 35.

L'ensemble de plaques de frottement ou patins de tension qui est destiné à ajouter une tension variable au fil, en fonction des forces engendrées par le flux magnétique, est désigné globalement par la référence 18 et est représenté à plus grande échelle sur la fig. 6. L'ensemble de patins de tension 18 comprend un patin rectangulaire arrière 41, de forme plane, en une matière non magnétique comme de l'acier inoxydable non magnétique, et ce patin est allongé dans la direction de déplacement du fil et a une longueur suffisante pour s'étendre sur la majeure partie de la distance qui sépare les plaques verticales 30,31. Le patin arrière 41 se trouve dans un plan vertical, contre les faces avant 33b, 34b des pièces polaires 33, 34, et il forme une plaque de serrage ou un patin arrière pour le fil 19. Ce fil se déplace en traversant le patin entre les œillets d'entrée et de sortie 28a, 28b qui sont fixés dans des ouvertures des plaques latérales 30, 31. Immédiatement en avant de la plaque de frottement ou patin de tension arrière 41, on trouve un patin de frottement ou de tension avant ou supérieur 42, destiné à appliquer au fil une force de retenue résultant du frottement sur des surfaces pour ajouter la tension désirée. Le patin de tension 42 est en un métal magnétique et il se présente également sous la forme d'une plaque rectangulaire mince qui est allongée dans la direction de déplacement du fil. La plaque, ou patin 42, forme une armature montée en pont sur l'entrefer 35 et elle réagit au flux magnétique produit par la bobine 16 et acheminé par les plaques 30, 31 et les pièces polaires 33, 34 pour traverser l'entrefer 35, étant attirée latéralement vers le patin 41 et appliquant au fil des forces d'augmentation de tension. Les extrémités opposées des patins 41 et 42 sont évasées ou incurvées, de façon à s'éloigner du chemin du fil en suivant des chemins cylindriques tels que ceux représentés. Ces chemins cylindriques sont centrés sur des axes qui s'étendent verticalement et transversalement au chemin du fil, et les deux patins 41,42 sont montés de façon lâche sur des tiges de support horizontales 44 qui sont fixées dans les pièces polaires 33, 34 et qui s'étendent le long d'axes horizontaux en traversant des ouvertures correspondantes des patins 41, 42. Les plaques de frottement ou patins sont ainsi suspendus sur les tiges de support 44 de façon à se trouver dans des plans parallèles et verticaux de manière que, dans une installation caractéristique de cantre d'ourdissoir, les surfaces de frottement en regard des patins de tension avant et arrière 42,41 affleurent au chemin du fil et soient parallèles aux faces 33b, 34b des pièces polaires 33, 34. Dans un exemple donnant satisfaction, cette configuration fournit une tension d'environ 0,035 daN pour une tension de commande de tension d'environ 24 V (avec un courant d'environ 50 mA) appliquée à la bobine d'électro-aimant 16.

La bobine 16 et les parties inférieures adjacentes du circuit magnétique peuvent être logées à l'intérieur d'une partie de capot fixe (non représentée), et les plaques de frottement ou patins 41,42 ainsi que les pièces polaires 33, 34 et les parties supérieures du circuit magnétique peuvent être logés dans un capot amovible du type à pince, ou en forme de U. On peut également utiliser, si on le désire, 'd'autres configurations de parties de boîtier mutuellement adaptées ou des configurations analogues.

Les fig. 7 A et 7B considérées ensemble représentent un schéma d'un dispositif de commande électronique pour la commande manuelle à distance du réglage d'un très grand nombre de dispositifs de tension de fil correspondant à celui des fig. 2 à 6, comme par exemple environ 200 dispositifs de tension de fil de ce type. En considérant plus particulièrement les fig. 7A, 7B, on voit un circuit d'alimentation, désigné globalement par la référence 50, qui comprend un transformateur triphasé 50-1 destiné à abaisser une tension d'alimentation triphasée nominale de 440 V, pour donner une tension d'environ 26 V qui apparaît en sortie des redresseurs 50-2 qui sont connectés à l'enroulement secondaire triphasé 50-3 du transformateur. Des enroulements secondaires supplémentaires 50-4 et 50-5 fournissent des tensions alternatives de 18 V et de 30 V, comme il est indiqué. Les conducteurs qui proviennent de l'enroulement secondaire triphasé 50-3 du transformateur 50-1 sont branchés aux bornes des diodes de redressement 50-2 du réseau redresseur 51 qui applique une tension continue non réglée de + 26 V entre les conducteurs de sortie 51-A, 51-B. Le conducteur 51-B est connecté à la masse électrique. Le conducteur 51-A, qui porte une tension continue de + 26 V, fournit la tension d'alimentation de collecteur pour la paire de transistors d'attaque 51-T1 et 52-T2 du canal de commande de régulateur de tension, pour la totalité du groupe de dispositifs de tension 15 qui sont desservis par ce canal et dont le nombre peut atteindre environ 200. L'enroulement secondaire 50-5 du transformateur, qui fournit une tension alternative de 30 V, est connecté au pont redresseur à diodes 53, et la sortie de ce pont est connectée aux bornes d'un condensateur 53-C1 et attaque un régulateur en circuit intégré 53-IC, comme par exemple un régulateur du type LM317K, qui attaque lui-même des résistances 53-R1, 53-R2 et 53-R3 et un condensateur 53-C2, comme il est représenté, pour fournir en 53-A une tension d'alimentation continue réglée de + 28 V. Cette tension est appliquée aux collecteurs des transistors 52-T3 et 52-T4, ainsi qu'à l'extrémité supérieure du potentiomètre de réglage de tension de fil 52-R1.

L'enroulement secondaire 50-4 du transformateur, qui fournit une tension alternative de 18 V, est également connecté à un pont redresseur 54 à diodes, dont la sortie est branchée aux bornes du condensateur 54-C1, pour fournir sur la borne 54-C une tension d'alimentation continue non réglée de — 20 V. Cette tension est destinée à l'alimentation de certains transistors d'un circuit de démagnétisation, comme il est représenté, ainsi qu'à alimenter un régulateur de tension 55-VR en circuit intégré, auquel des résistances 55-R1 et 55-R2 et un condensateur 55-C1 sont connectés de la manière représentée pour fournir une tension d'alimentation continue réglée de — 15 Y au circuit de démagnétisation qui est désigné globalement par la référence 56.

On voit sur la fig. 7A que le contact mobile du potentiomètre de réglage de tension de fil 52-R1 est connecté par une résistance 52-R2 à un point de connection 52-J. Le potentiomètre 52-R1 est connecté entre la masse et l'alimentation réglée à +28 V. Le point de connexion 52-J est connecté à la base du transistor 52-T3 de commande de canal de tension de fil, ainsi qu'à une diode au silicium 52-D1 qui est branchée au conducteur de commande de démagnétisation 59-1. L'émetteur du transistor 52-T3 suit toujours la tension qui est fixée par le curseur du potentiomètre 52-R1, l'émetteur du transistor 52-T4 suit la tension sur l'émetteur du transistor 52-T3, et les émetteurs des transistors d'attaque 52-T1 et 52-T2 suivent la tension sur l'émetteur du transistor 52-T4, de façon à appliquer aux dispositifs de tension de fil 15 la tension qui est présente sur le conducteur de sortie 58-2. Le point de connexion 52-J est également connecté au premier transistor 58-T1 d'une paire de Darlington 58-T1 et 58-T2 qui est formée par un transistor 2N5193 et par un transistor MJ-2955, ainsi qu'au réseau d'entrée d'un amplificateur opérationnel 57-OA, qui consiste en un amplificateur opérationnel du type 741, de la firme National Semiconductor. Cet amplificateur opérationnel est connecté de façon à détecter une diminution initiale du niveau de tension du potentiomètre de réglage de tension de fil 52-R1 et il applique une tension au circuit de porte 59-G qui est formé par les transistors 59-P1 et 59-P2, ce qui provoque l'application d'impulsions de démagnétisation à la ligne de commande de démagnétisation 59-1.

Le circuit de démagnétisation qui est désigné globalement par la référence 56 est associé au régulateur de tension en circuit intégré 55-VR, qui peut être un circuit intégré Motorola 79MG. La broche 1 de ce circuit intégré est connectée à la masse électrique. La résistance 55-R2 est connectée entre les conducteurs qui proviennent des broches 2 et 3 du circuit intégré 55-VR, et la résistance 55-R1 est connectée entre la broche 2 et la masse. La tension d'alimentation continue et réglée de — 15V que fournit la broche 3 du circuit intégré 55-VR est

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appliquée à la broche 1 d'un circuit intégré 56-IC générateur d'impulsions, qui peut être un circuit intégré 555, de la firme National Semiconductor. Les broches 4 et 8 sont connectées à la masse, une résistance 56-R1 est connectée entre les broches 8 et 7, et une résistance 56-R2 est connectée en série avec un potentiomètre 56-R3, ce dernier faisant fonction d'élément de réglage de largeur d'impulsion et étant connecté entre la broche 7 et les broches 6 et 2. La broche 3 est connectée par la résistance 59-R4 à la base du transistor de porte 59-Tl du circuit de porte 59-G, dont l'émetteur est connecté à l'alimentation réglée de — 15 V, et dont le collecteur est connecté par la résistance 59-R1 à l'alimentation réglée de 24 V, ainsi qu'à la base du transistor 59-T2. Le collecteur du transistor 59-T2 est également connecté par la résistance 59-R2 à l'alimentation à + 24 V. Le collecteur du transistor de circuit de porte 59-T2 est connecté par le conducteur de commande de démagnétisation 59-1 à la diode de silicium 52-D1 qui est branchée au point de connexion 52-J. L'alimentation à + 24 V, destinée aux transistors de porte 59-Tl et 59-T2 et à l'amplificateur opérationnel 57-OA, est obtenue à partir de la tension d'alimentation réglée à + 28 V présente en 53-A, à l'aide de la résistance 59-R6 et de la diode Zener 59-ZD, comme représenté.

Avec le branchement représenté pour le circuit intégré 59-IC, le potentiomètre de réglage de largeur d'impulsion 59-R3, d'une valeur de 10 k£2, assure le réglage de largeur pour les impulsions de courte durée qui apparaissent sur la broche de sortie 3, tandis que la résistance de 220 kfì, 59-R1, fixe la période du signal de sortie carré qu'engendre le circuit intégré 59-IC. La sortie de l'amplificateur opérationnel 57-OA est normalement au niveau haut, soit + 24 V, ce qui maintient conducteur le transistor de porte 59-Tl, par l'intermédiaire de la résistance 57-Rl. Le transistor 59-Tl maintient alors bloqué le transistor de porte 59-T2, ce qui maintient à + 24 V le conducteur 59-1 qui est branché à la diode au silicium 52-D1. Dans ces conditions, la diode 52-D1 est polarisée en sens inverse. Lorsque l'amplificateur opérationnel 57-OA détecte une diminution initiale du niveau de tension sur le curseur du potentiomètre de réglage de tension de fil 52-R1, sa sortie passe au niveau bas, soit — 15 V, et le transistor de porte 59-Tl se bloque, ce qui permet au transistor de porte 59-T2 de devenir conducteur et de placer le conducteur 59-1 à — 15 V. Le transistor de porte 59-Tl alterne ensuite entre l'état conducteur et l'état bloqué, sous l'effet des impulsions de sortie du générateur d'impulsions 59-IC, ce qui fait alterner le transistor 59-T2 entre l'état conducteur et l'état bloqué, à la cadence d'impulsion, et fait alterner la ligne 59-1 entre + 24 V et — 15 V. Le curseur du potentiomètre 60-R1 est connecté par la résistance 60-R2 à la base du transistor 60-T1 d'une paire de transistors 60-T1, 60-T2, dont les collecteurs sont connectés en 54-C à l'alimentation continue non réglée à — 20 V. Lorsque la ligne 59-1 passe à — 15 V, les transistors 58-T1 et 58-T2, formant une paire de Darlington, deviennent conducteurs, ce qui fait apparaître sur la ligne de sortie 58-2 de commande de tension de fil la tension de démagnétisation présente sur le conducteur 58-1. En outre, cela bloque le transistor 52-T3, qui bloque lui-même les transistors 52-T4, 52-T1 et 52-T2. Chaque fois que le transistor de porte 59-T2 se bloque pendant les impulsions, la ligne 59-1 retourne à + 24 V, ce qui bloque la paire de Darlington 58-T1 et 58-T2 et provoque la conduction des transistors 52-T1, 52-T2, 52-T3 et 52-T4. Cette action se poursuit jusqu'à ce que le condensateur 57-C1 soit complètement déchargé et, à ce moment, l'amplificateur opérationnel 57-OA retourne à + 24 V et maintient le transistor de porte 59-Tl à l'état conducteur. L'émetteur du transistor 60-T2 est connecté à la base du transistor 60-T3, et son émetteur est connecté au conducteur 58-1 pour établir ainsi le niveau de base ou de plancher négatif pour les signaux de démagnétisation. Le potentiomètre 60-R1 permet ainsi de régler le plancher ou la base de l'impulsion de démagnétisation qui est appliquée à la ligne de sortie 58-2 de commande de tension de fil à n'importe quel niveau de tension négatif nécessaire pour faire disparaître toute aimantation résiduelle dans les circuits magnétiques des dispositifs de tension de fil, ce niveau ayant une valeur caractéristique d'environ — 2 ou — 3 V.

La tension normale de commande de tension de fil pour le dispositif de tension de fil 15 est appliquée à la ligne de sortie principale 58-2 de commande de tension de fil par des réseaux de résistances d'émetteur en parallèle, qui sont désignés globalement par les références 52-R1 et 52-R2. Ces réseaux sont formés par exemple par des résistances de 0,1 connectées respectivement aux émetteurs des transistors d'attaque 52-T1 et 52-T2. Les électrodes de base de ces transistors sont connectées par des paires de résistances 52-R3 et 52-R4 à l'émetteur du transistor 52-T4 dont le collecteur est connecté à l'alimentation + 28 V. Les impulsions négatives qui sont appliquées sur la ligne de sortie principale 58-2 à partir du conducteur 58-1, lorsque la porte formée par les transistors 59-Tl et 59-T2 provoquent la conduction du transistor 58-T2, vont vers chacun des dispositifs de tension de fil qui composent le canal considéré, par l'intermédiaire d'un connecteur pour chaque dispositif de tension de fil. Ce connecteur, représenté schématiquement en 15P sur la fig. 7B, est connecté à la ligne de sortie principale 58-2. Dans ces conditions, la tension de commande qui est appliquée aux bobines d'électro-aimant passe par impulsions au niveau négatif mentionné précédemment, d'une valeur caractéristique d'environ — 2 V ou — 3 V, tandis que la tension de commande normale qui est appliquée par l'intermédiaire des transistors d'attaque 52-T1 et 52-T2 est simultanément isolée de la ligne de sortie principale 58-2 pendant la durée de chaque impulsion. Comme il est représenté, le connecteur 15P de chaque dispositif de tension de fil peut comporter des diodes Zener, pour amortir la réaction inductive pendant chaque impulsion.

La référence 80, sur les fig. 8 à 11, désigne une autre forme de dispositif de tension de fil ou de dispositif à surfaces de frottement, destiné à ajouter au fil une tension variable, en fonction des forces magnétiques qui sont engendrées dans le dispositif de tension sous l'effet du courant qui est appliqué à sa bobine d'électro-aimant, à partir de la ligne de sortie principale du circuit de commande de canal. Dans le dispositif de tension ou dispositif à surfaces de frottement 80, le circuit magnétique 81 se présente sous la forme d'une cuvette rigide 82, à section en E, comme représenté. Cela forme deux pièces polaires distantes, comme la pièce polaire circulaire 83 et la pièce polaire annulaire 84, situées à une certaine distance l'une de l'autre de façon à former un entrefer annulaire 82a. Les pièces polaires ont des faces avant planes 83a, 84a, de part et d'autre de l'entrefer, et ces faces se trouvent dans un seul plan vertical contre lequel les pièces qui forment les surfaces de frottement du fil sont montées, de façon à'se trouver dans des plans verticaux parallèles aux faces 83a, 84a des pièces polaires. Dans le mode de réalisation préféré, la cuvette 82 qui forme les pièces polaires est en acier à faible rémanence magnétique et peut être en fer fritté ou en poudre, et elle forme un circuit magnétique rigide. Le dispositif de tension 80 comprend également une bobine d'électro-aimant 85, qui est par exemple réalisée en fil de bobinage, et peut comporter environ 6000 spires de fil de cuivre d'environ 0,25 mm de diamètre. Cette bobine est bobinée sur un mandrin cylindrique 86 en matière plastique et est logée à l'intérieur de la paroi annulaire de la cuvette 82, en entourant la pièce polaire cylindrique 83. Lorsque cette bobine est alimentée en courant électrique à partir du circuit de commande déporté destiné aux dispositifs de tension (ou à partir d'un circuit de commande incorporé au dispositif de tension), elle engendre un flux magnétique approprié qui traverse les pièces polaires 83, 84 et l'entrefer 82a.

Deux pièces de surfaces de frottement 88, 89, en forme de disques, qui forment un ensemble de surfaces de tension 90 sont supportées le long des faces 83a, 84a des pièces polaires et parallèlement au plan de ces faces. Ces pièces de surfaces de frottement comprennent un disque de surface de frottement arrière 88 en une matière non magnétique, comme de l'acier inoxydable non magnétique ou du laiton, d'un diamètre d'environ 3,5 cm dans le mode de réalisation considéré, de façon à s'étendre sur la majeure partie des faces polaires planes 83a, 84a. Le disque 88 est placé dans un plan vertical pour porter contre une rondelle mince 87 en Téfion (marque déposée), appliquée contre les faces avant 83a, 84a du circuit

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magnétique, afin de former une surface de frottement arrière 91 pour le fil qui se déplace selon le chemin représenté. Immédiatement en avant du disque arrière 88, ou plus loin de la bobine et du circuit magnétique de l'électro-aimant, on trouve un disque de surface de frottement avant 89 en matière magnétique, qui a pratiquement le même diamètre que le disque de surface de frottement associé 88, de façon à appliquer au fil une force de retenue par frottement sur les surfaces, pour ajouter les forces de tension désirées. Le disque de surface de frottement 89 forme une armature qui est placée en pont sur l'entrefer 82a et qui réagit au flux magnétique, engendré par la bobine 85 et acheminé par les pièces polaires selon des chemins de flux qui passent d'un bord à l'autre de l'entrefer 82a, en étant attirée latéralement vers le disque de surface de frottement 88 et en appliquant au fil des forces qui augmentent sa tension. Les parties périphériques ou bords des disques de surface de frottement 88 et 89 sont évasées ou courbées de façon à s'écarter du chemin du fil en suivant des courbes convexes, comme représenté.

Le dispositif de tension qui est représenté sur les fig. 8 à 12 offre, pour certains types de fil, des avantages par rapport à celui des fig. 1 à 6. Ces avantages résultent de la présence d'un entraînement tournant du disque de surface de frottement arrière 88 par le moteur 93, qui est par exemple un moteur électrique à 50 Hz, 24 V, à faible vitesse de rotation, qui assure un entraînement à 4 tr/min pour les ourdissoirs, ou à 0,6 tr/min pour les machines de tricotage. Le moteur 93 est supporté par des colonnettes de montage sur une équerre 94 qui supporte également le dispositif à électro-aimant et les disques de tension. L'arbre de sortie de ce moteur est accouplé à un arbre d'entraînement de disque 95 qui passe par le centre de la cuvette 82 et qui comporte une partie d'extrémité 95b qui n'est pas ronde et qui s'emmanche dans une ouverture non ronde du disque de frottement arrière 88, pour faire tourner ce disque dans un sens qui correspond au sens d'avance du fil avec lequel le disque vient en contact. La vitesse du disque est inférieure à celle des parties en contact du fil qui se déplace le long de son chemin. Cela exerce sur le fil un frottement qui produit une action de nettoyage dans l'espace entre les deux disques de surfaces de frottement 88,89, placés face à face, et évite une contamination ou une accumulation dans cette zone de déchets, provenant par exemple du finissage du fil, ces déchets pouvant avoir un effet défavorable sur le fonctionnement du dispositif de tension ou modifier la valeur de la tension supplémentaire qui est appliquée au fil.

L'extrémité avant de l'arbre d'entraînement de disque 95 affleure au plan vertical du disque de surface de frottement 88 ou est en retrait par rapport à ce plan, et un prolongement d'arbre 95a est emmanché à friction dans l'arbre d'entraînement 95, de façon à s'étendre vers l'avant à partir de cet arbre en traversant un trou central dans le disque avant 89. Le prolongement 95a forme un tourillon de support pour le disque 89, immédiatement au-dessous du chemin du fil. Le prolongement d'arbre 95a est de préférence en céramique, pour résister à l'usure sous l'effet du contact avec le fil qui passe sur lui, à sa partie supérieure, et pour éviter une usure du fil par l'arbre, comme ce serait le cas si le fil venait en contact avec du laiton ou une autre matière.

Le disque avant 89 est emprisonné sur le prolongement d'arbre 95a par un capuchon en matière plastique 96 qui est emmanché à friction sur le prolongement 95a. Dans le mode de réalisation qui est représenté, ce capuchon porte un ressort 97 dont une partie hélicoïdale entoure le capuchon 96 et serre ce dernier, tandis qu'un doigt 97a du ressort vient en contact avec un ergot ou une saillie 98 du disque avant 89. Cela a pour but d'éviter que le disque avant 89 qui, sous l'effet du contact avec le fil, tend à être entraîné à une vitesse s'approchant de celle de déplacement du fil entre les disques 88,89 dépasse la vitesse de rotation très lente du disque arrière entraîné 88. En effet, le doigt 97a du ressort tourne à la vitesse de l'arbre entraîné 95 et du disque arrière 88, et il vient buter contre l'ergot du disque 89 lorsque le fil l'entraîne jusqu'à une vitesse atteignant celle de l'arbre, et le disque 89 ne peut plus dépasser cette vitesse.

La fig. 12 est un schéma d'autres parties d'un circuit de commande électronique destiné à être associé à celui des fig. 7A et 7B, étant connecté à ce dernier au point marqué 12A. Le circuit de la fig. 12 constitue un égalisateur de tension sensible à la vitesse, qui assure une variation automatique des forces d'augmentation de tension du fil qui sont produites par le potentiomètre de réglage de tension de fil 52-R1. Le circuit de la fig. 12 permet de faire en sorte que la tension de commande des bobines d'électro-aimant du groupe complet de dispositifs de tension présente une relation prédéterminée par rapport aux variations de la vitesse de l'ourdissoir ou de la machine de tricotage, afin que les caractéristiques d'augmentation de tension soient automatiquement réglées en fonction de la vitesse à laquelle le fil est débité. Lorsque le circuit de la fig. 12 est connecté au point 12A de la fig. 7A, le conducteur reliant les points 12X et 12Y de la fig. 7A et appliquant la tension réglée de 28 V au sommet du potentiomètre 52-R1 est supprimé.

La fig. 12 montre que l'égalisateur de tension de fil sensible à la vitesse, qui est désigné globalement par la référence 70, contrôle des signaux de temps qui proviennent d'un générateur d'impulsions 70-PG qui, dans une installation d'ourdissage, peuvent provenir du rouleau presseur qui porte contre le fil sur le rouleau principal de l'ourdissoir et tourne à une vitesse qui est fonction de la vitesse du fil. Ce générateur peut être constitué par une roue munie de fentes périphériques, comme par exemple 180 fentes sur une roue d'un diamètre de 7,6 cm, à travers laquelle la lumière provenant d'une source, comme une diode électroluminescente, est dirigée vers un photodétecteur. Cette roue fournit un train d'impulsions, désigné par la référence 70-Pl qui est appliqué à l'entrée d'un inverseur portant la référence 70-11 qui peut être un inverseur 7404 de la firme Texas Instrument. Le train d'impulsions de sortie inversé de l'inverseur 70-II se présente sous forme d'impulsions positives, comme indiqué en 70-P2, dont le front avant correspond au front avant d'une impulsion négative produite à chaque interruption du faisceau lumineux par la roue du générateur d'impulsions. A titre d'exemple, le générateur d'impulsions produit une impulsion négative chaque fois que le fil avance de 2,5 mm. Les impulsions positives 70-P2 qui apparaissent en sortie de l'inverseur 70-11 sont appliquées sur la broche d'entrée 5 d'un multivibrateur monostable 70-M1, et le front montant des impulsions positives 70-P2 déclenche en sortie une impulsion négative de 1,5 us, qui est désignée par la référence 70-P3. Cette impulsion négative provenant du multivibrateur monostable 70-M1 est appliquée sur la broche d'entrée 2 d'un multivibrateur 70-M3 à la largeur d'impulsion variable, qui est associé à un potentiomètre de réglage 70-R1, qui peut être un potentiomètre de 500 kfi connecté par une résistance 70-R2 de 1 kfi aux broches 6 et 7 du multivibrateur à largeur d'impulsion variable 70-M3, pour régler la largeur de l'impulsion de sortie positive qui apparaît sur la broche 3 du multivibrateur 70-M3.

Les signaux de sortie qui proviennent de la broche 3 des deux multivibrateurs à largeur d'impulsion variable 70-M3 et 70-M4 sont appliqués à des inverseurs 70-13 et 70-14 qui peuvent être des inverseurs du type 7404 de la firme Texas Instruments, dont les sorties sont respectivement connectées aux broches d'entrée 1 et 2 de la porte NON-OU 70-G1 qui peut être une porte NON-OU du type 7400. Les impulsions positives qui apparaissent en sortie de la porte NON-OU 70-G1 sont appliquées par l'inverseur 70-15, qui est également un inverseur Texas Instruments 7404, et par la résistance 70-R5, à la base du transistor 70-T1, dont l'émetteur est connecté à la masse et dont le collecteur est connecté par la résistance 70-R6 à une alimentation réglée à 28 V. Le collecteur du transistor 70-T1 est également connecté par la résistance 70-R6 à la base du transistor 70-T2, dont l'émetteur est connecté à l'alimentation réglée à 28 V et dont le collecteur est connecté à la base du transistor 70-T3, par l'intermédiaire de la résistance 70-R7, d'une valeur de 1 kfi, elle-même connectée à la masse par la résistance 70-R8, de 2 kfi, et par le condensateur 70-C1, d'une valeur de 10 (iF. Le collecteur du transistor 70-T3 est également connecté à l'alimentation réglée à 28 V, et son émetteur est connecté par le conduc5

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teur 70-L au point de connexion 12A de la fig. 7A, pour fournir la tension qui est appliquée au sommet du potentiomètre de réglage de tension de fil 52-R1, et qui détermine la tension qui est appliquée à la ligne de sortie principale qui va vers les bobines d'électro-aimant du groupe complet de dispositifs de tension de fil qui forment le canal 5 associé.

Le circuit décrit ci-dessus permet de régler la largeur des impulsions positives qui forment le train d'impulsion 70-P5, en sortie du multivibrateur à largeur d'impulsions variable 70-M3, et le train d'impulsions 70-P6, en sortie du multivibrateur 70-M4, par le réglage 10 des potentiomètres accouplés 70-R1 et 70-R3. On peut ainsi faire varier ces impulsions depuis des impulsions très courtes, qui n'occupent qu'une fraction très faible de leurs demi-cycles respectifs,

jusqu'à des impulsions longues, qui occupent la totalité des demi-cycles respectifs et se chevauchent mutuellement légèrement dans le 15 signal de sortie de la porte NON-OU 70-G1. Avec cette configuration, les potentiomètres 70-R1 et 70-R3 fixent la largeur d'impulsion pour faire apparaître sur les sorties des inverseurs 70-13 et 70-14 des trains d'impulsions qui proviennent des deux canaux et sous l'effet desquels la sortie de la porte NON-OU est constamment à l'état 20 haut, pour les impulsions de longueur maximale, ou est à l'état bas pendant la plus grande partie de la période, pour les impulsions qui ont la plus courte longueur. Une fois qu'on a réglé le potentiomètre de réglage de tension de fil 52-R1 pour obtenir la valeur de tension de fil désirée, qui est de façon caractéristique d'environ 0,006 ou 25

0,007 daN, par exemple, dans le cas d'une vitesse d'ourdissoir très faible, correspondant à ce qu'on peut appeler la tension d'arrêt, on amène l'ourdissoir à sa vitesse maximale, et on règle les potentiomètres accouplés 70-R1 et 70-R3 de façon à diminuer la tension de fil pour la vitesse maximale de fonctionnement de l'ourdissoir, qu'on 30 peut appeler tension de marche, pour la ramener approximativement à la valeur de la tension d'arrêt. On voit que, lorsque la vitesse de l'ourdissoir augmente et donc lorsque la vitesse du générateur d'impulsions augmente, la cadence d'impulsions augmente, si bien que les impulsions qui apparaissent en sortie des multivibrateurs à 35

largeur d'impulsion variable 70-M3 et 70-M4 s'approchent de plus en plus d'une condition de chevauchement entre impulsions. On règle les potentiomètres 70-R1 et 70-R3 qui commandent ces multivibrateurs 70-M3 et 70-M4 de façon que les impulsions atteignent juste la condition de chevauchement entre impulsions ou soient très proches de cette condition pour la vitesse de fonctionnement maximale de l'ourdissoir, ce qui réduit de façon appropriée la tension d'alimentation qui est appliquée au potentiomètre 52-R1. Lorsque la cadence d'impulsions diminue, pour des vitesses plus faibles de l'ourdissoir, les fractions des demi-cycles respectifs qu'occupent ces impulsions diminuent de plus en plus à partir de la condition de chevauchement, ce qui augmente progressivement vers la valeur maximale de 28 V la tension qui est appliquée au potentiomètre de réglage de tension de fil 52-R1. On voit qu'avec un réglage donné de largeur d'impulsion des potentiomètres accouplés 70-R1 et 70-R3, lorsque la vitesse de l'ourdissoir et du générateur d'impulsions augmente, ce qui augmente la cadence d'impulsions et réduit la période entre les impulsions positives successives dans chaque canal, les impulsions qui apparaissent en sortie des multivibrateurs 70-M3 et 70-M4 s'approchent de plus en plus de la condition de chevauchement, ce qui augmente progressivement, en même temps que la vitesse, le pourcentage de temps pendant lequel la sortie de l'inverseur 70-15 est à l'état bas. Les transistors 70-T1 et 70-T2 ont ainsi un temps de blocage progressivement croissant qui augmente en même temps que la vitesse et, du fait de l'effet de détermination de moyenne ou de composante continue de la résistance 70-R7 et du condensateur 70-C1 qui sont branchés à l'entrée du transistor 70-T3, la tension de sortie moyenne continue du transistor 70-T3 diminue lorsque la vitesse augmente, ce qui réduit de plus en plus la tension qui est appliquée au sommet du potentiomètre de réglage de tension de fil 50-R1, à partir de la tension d'alimentation continue et réglée de 28 V qui est disponible sur le collecteur du transistor 70-T3. Dans un exemple pratique, le transistor 70-T1 peut être du type TN53, le transistor 70-T2 peut être du type 2N4402, et le transistor 70-T3 peut être du type TN53.

8 feuilles dessins

Claims

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REVENDICATIONS

1. Appareil de tension de fil pour régler la tension de fils, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de tension de fil (80) à commande électronique, qui comporte un ensemble formé par un circuit magnétique (83-84) et une bobine d'électro-aimant (85) et qui est placé le long d'un chemin de fil (91), cet ensemble comprenant un circuit magnétique rigide (83,84) qui comporte des faces de circuit magnétique (83a, 84a) qui délimitent entre elles un entrefer et qui sont situées dans un même plan vertical immédiatement adjacent et faisant face au chemin de fil associé (91), un ensemble de surfaces de frottement pour le fil, qui comprend deux organes à surface de frottement (88,89) placés face à face dans des plans verticaux parallèles qui se trouvent le long des faces du circuit magnétique et à proximité immédiate de ces faces, ces organes entre lesquels le fil passe avec un contact frottant sur les surfaces établissant un pont sur l'entrefer, l'organe extérieur (89), le plus éloigné du circuit magnétique, étant en une matière magnétique et pouvant être attiré vers l'organe intérieur par les forces magnétiques de façon à faire varier la tension du fil qui quitte le dispositif, l'un des organes à surface de frottement (89) de cet ensemble étant déplaçable selon le mouvement d'avance du fil, un circuit électronique de commande connecté à la bobine d'électro-aimant de façon à régler sa tension de commande, et des moyens de déplacement de surface (93) qui déplacent de façon continue l'un (88) des organes à surface de frottement, selon un chemin déterminé le long du chemin du fil, pour modifier continuellement la partie de la surface de frottement qui vient en contact avec le fil, ces moyens comprenant des organes (96-98) se déplaçant en liaison coordonnée avec l'organe à surface de frottement (88) pour limiter le mouvement de l'autre organe à surface de frottement (89) à un mouvement généralement correspondant.
2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les organes (96-98) comprennent des moyens de retenue pour limiter le mouvement de l'autre organe à surface de frottement (89) à un mouvement correspondant de façon générale à celui de la première.
3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les organes à surface de frottement (88, 89) sont constitués par deux disques qui sont placés face à face et qui sont montés de façon à tourner autour d'un axe central commun (95).
4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de déplacement de surface (83) consistent en un moteur dont l'arbre de sortie (75) est accouplé au premier disque (88) pour entraîner celui-ci en rotation de façon continue.
5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé par des moyens qui s'étendent à partir de l'arbre pour limiter la rotation du second disque (89) de façon qu'elle s'effectue pratiquement en conformité avec celle du premier disque (88).
6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que le premier disque (88) est fixé sur l'arbre (95) tandis que le second (89) tourne librement sur cet arbre (95) et en ce qu'un doigt (97a) est associé à un ressort (97) qui s'étend à partir de l'arbre (95) et est en contact avec une butée (98) que porte le second disque (89).
7. Appareil selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le circuit de commande comprend un potentiomètre de réglage manuel de tension de fil (52-R1) et des moyens qui sont commandés par ce potentiomètre de façon à appliquer la tension de commande à la bobine d'électro-aimant (85) avec des niveaux de tension électrique variables, et en ce qu'un circuit de démagnétisation (56) applique à la bobine de l'électro-aimant (85) des impulsions intermittentes de sens négatif qui descendent jusqu'à un niveau de tension négatif, pendant le réglage du potentiomètre de réglage de tension du fil (52-R1) dans le sens des tensions électriques décroissantes, pour appliquer ainsi à la bobine des impulsions de tension périodiques qui descendent jusqu'à un niveau de tension négatif, afin de réduire au minimum les effets de l'aimantation résiduelle dans le circuit magnétique du dispositif de tension.
8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que le circuit de démagnétisation (56) comprend des moyens (57-OA), qui détectent automatiquement l'apparition de niveaux de tension décroissants sur le curseur du potentiomètre de réglage de tension du fil (52-R1), et un circuit (59), qui réagit à ces moyens en appliquant à la bobine de l'électro-aimant (85) les impulsions de démagnétisation intermittentes et de sens négatif, en cas de détection de niveaux de tension décroissants sur un curseur.
9. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que le circuit de démagnétisation (56) comprend un oscillateur (56-Ic) qui engendre un train d'impulsions négatives pratiquement rectangulaires, et qui comporte un potentiomètre (56-R3) destiné au réglage de la largeur de ces impulsions, un circuit à transistors (52-T1/T4) qui est commandé par des tensions qui lui sont appliquées à partir du potentiomètre (52-R1), pour appliquer la tension de commande à la bobine, un circuit à transistors de porte (59-T1/T2) qui réagit au train d'impulsions de sortie de l'oscillateur en bloquant et en débloquant le circuit à transistors (52-T1/T4) qui applique la tension de commande, et des moyens (59-T2) qui appliquent à la bobine un niveau de tension négatif, lorsque le circuit à transistors (59-T1/T2) est bloqué, de façon à engendrer un train d'impulsions de démagnétisation qui est constitué par des impulsions périodiques de sens négatif et d'amplitude suffisante pour amener par intermittence le niveau de la tension de commande qui est appliquée à la bobine à une valeur négative, pendant l'apparition de chaque impulsion de démagnétisation, indépendamment du réglage du potentiomètre de réglage de tension du fil (52-R1), tant qu'on modifie le réglage de ce potentiomètre dans le sens des niveaux de tension inférieurs.
10. Appareil selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'égalisation de tension (70) sensibles à la vitesse du fil qui comprennent un générateur d'impulsions (70-P6) qui engendre des trains d'impulsions (70-Pl) avec des cadences d'impulsion liées à la vitesse d'avance du fil vers le dispositif d'utilisation, et des moyens qui, en réponse à la cadence d'impulsion, font automatiquement varier la tension de commande que le circuit de commande applique à la bobine, en sens inverse des variations de la vitesse d'avance du fil, afin de réduire au minimum la variation de la tension que le dispositif de tension communique au fil, sous l'effet des changements de la vitesse d'avance du fil.