Brevet FR2029074A1 — publié le 19701016

a Wmfê L'invention concerne un dispositif de réglage photoélectrique pour régler la position de. la limite d'une zone sombre dont les deux limites se trouvent toujours entre celles d'une région représentant en même temps l'étendue de réglage. 5 II existe des dispositifs de réglage photoélectriques destinés, par exemple, au réglage d'un niveau, dans lesquels un système d'exploration comprenant un faisceau lumineux et un système de détection photoélectrique, l'ensemble étant appelé ci-après barrière optique,, suit une limite d'une zone d'ombre dont l'autre 10 limite se trouve en dehors de l'étendue de réglage. Les appareils enregistreurs connus de ce genre possèdent un servo-régulateur qui asservit le rayon lumineux d'une barrière optique aux mouvements de l'une des limites de la zone sombre. Quand l'autre limite de cette zone se trouve à l'intérieur de 15 l'étendue de réglage, le principe connu du rattrappage n'est pas . applicable car alors, le sens de la poursuite est indéterminé quand la barrière optique se trouve en dehors de la zone sombre. L'invention a pour but la réalisation d'un dispositif de réglage du type évoqué au début. 20 Selon l'invention, des organes photoélectriques sont dispo sés en une rangée le long de la région représentant l'étendue de mesure, avec un espacement tel qu'à chaque instant l'un au moins de ces organes se trouve dans la zone sombre, chacun de ces organes photoélectriques étant combiné avec un trigger ou déclencheur 25 qui réagit à l'obscurcissement de cet organe et dont les divers courants de sortie prennent une valeur constante quand une intensité lumineuse réglable n'est pas atteinte et représentent ensemble la grandeur mesurée, chacun desdits triggers , à l'exclusion de celui de l'organe photoélectrique situé à une extrémité de 30 la rangée, commandant un circuit de blocage qui, au moment où réagit son trigger, agit sur le triggér de 1'organe photoélectrique voisin pris dans le sens de l'extrémité de la rangée correspondant à l'organe photoélectrique dont le trigger ne commande pas de circuit de blocage, cette action étant analogue à un assombris-35 sement de l'organe photoélectrique correspondant, de sorte que les triggers de tous les organes photoélectriques,disposés à la suite d'un organe assombri dans le sens indiqué ci-dessus,entrent aussi en action. Ce dispositif de réglage peut être réalisé sous la forme d'un 40 régulateur à deux ou à un plus grand nombre de niveaux ou comme 70 62548 2 régulateur continu destiné à un réglage de maintien ou un réglage de programme. Ce dispositif s'emploie, de préférence, dans une installation de soufflage de feuilles extrudées tubulaires, en particu-5 lier de feuilles de matière synthétique thermoplastique, pour le réglage du diamètre du tube, en agissant sur l'admission et/ou sur l'échappement de l'air soufflé. Selon l'invention, dans cette forme d'application, la rangée d'organes photoélectriques et un dispositif d'éclairage dirigé 10 vers ceux-ci sont installés de telle façon que le tube extrudé soufflé s'avance dans le faisceau lumineux divergent émis par la source lumineuse en direction de la rangée d'organes photoélectriques et il est prévu un servo-moteur actionné par le dispositif de réglage pour manoeuvrer une soupape de réglage se trouvant 15 dans la conduite d'admission ou d'échappement d'air du tube extrudé. L'absorption de la lumière par le tube extrudé, qui est extrêmement mince et en général transparent, est tellement réduite que tous les rayons lumineux traversant le tube suivant des cor-20 des de la section transversale de celui-ci, c'est-à-dire traversant deux fois la feuille, ne sont que légèrement affaiblis. XI ne se forme qu'une zone d1 assombrissement très étroite dans la région où les rayons lumineux subissent une réflexion totale dans la feuille, à proximité immédiate d'une tangente au tube. 25 Dans cette application, quand par suite des variations de diamètre du tube extrudé, il se produit des variations de la position de la limite de cette étroite zone d'assombrissement qui est opposée à l'extrémité citée de la rangée d'organes photoélectriques et qui, comme l'autre limite, se situe entre les extrémités de 30 cette rangée d'organes, le dispositif photoélectrique de mesure et de réglage entre en action pour mettre en marche le moteur de la soupape de réglage prévu dans, la conduite d'admission et/ou d'échappement d'air du tube extrudé, en vue de maintenir constant le diamètre de ce dernier. 35 Un exemple d'exécution du dispositif de réglage de l'inven tion, avec son application selon celle-ci, sera décrit de façon plus détaillée ci-après en-se reportant aux dessins annexés, où : - la figure 1 est un schéma partiel d'un dispositif photoélectrique pour le réglage du-diamètre du tube extrudé en agis-40 sant sur l'admission et l'échappement de l'air soufflé, par exero- 70 02540 3 2029074 pie par la tête de soufflage d'une installation d'extrusion de feuilles tubulaires ; * - - la figure 2 montre des détails de la partie électrique du dispositif de mesure et de réglage de la figure 1. 5 L'installation de soufflage de feuilles tubulaires, repré sentée à la figure 1 avec le dispositif de mesure et de réglage, comprend un ventilateur 1 soufflant de l'air frais dans une conduite d'admission 2, comprenant une soupape de réglage 3, pouvant être mise en communication avec 1'air extérieur par une sou-10 pape 4 normalement fermée et débouchant, par la têteda soufflage 5 indiquée en traits interrompus, à l'intérieur du tube extrudé 6, représenté en coupe transversale, afinck gonfler celui-ci. Le dispositif de soufflage des feuilles tubulaires comprend en outre un dispositif d'aspiration 7, aspirant l'air d'une conduite d'é-15 chappement 8 sortant, à la tête de soufflage 5, de l'intérieur du tube 6 afin d'évacuer les vapeurs, par exemple de plastifiant et de lubrifiant, se dégageant à l'intérieur de celui-ci. La conduite d'échappement 8 comporte un organe d'étranglement 9, pouvant se régler à la main, et on peut la mettre en communication avec 20 l'air extérieur au moyen d'une soupape 10 normalement fermée. La manoeuvre de la soupape 3 est assurée par un servo-moteur 11 faisant partie du dispositif de réglage photoélectrique que l'on décrira de façon plus détaillée ci-après. Dans l'exemple exposé, le dispositif de réglage photoélec-25 trique comprend seize photodiodes 12a à 12jd, disposées en une rangée (correspondant à l'étendue de réglage) dans un plan coupant transversalement le tube extrudé 6, en face d'une source lumineuse 13 émettant en direction des photodiodes un faisceau lumineux divergent 14. Comme visible, les photodiodes 12ci à 12jd de même 30 que la source lumineuse 13 sont disposées de manière telle que le tube 6 gonflé fasse saillie à l'intérieur du faisceau lumineux 14. Une perte de lumière notable à travers le tube 6 ne se produit que pour les rayons passant dans la feuille à proximité immédiate d'une tangente à la section du tube. Seule une partie ré-35 duite en conséquence (en forme d'angle aigu) du faisceau lumineux 14 est affaiblie de façon notable. Les photodiodes 12_a à 12]d sont espacées de façon telle que l'une d'elles au moins se trouve dans la zone sombre correspondant à la partie affaiblie du faisceau lumineux. Ceci estrendu 40 possible malgré la très petite partie du faisceau lumineux se 70 02540 4 2029074 trouvant à proximité de la tangente au tube et qui est plus fortement affaiblie, du fait que le faisceau lumineux 14 est divergent, de sorte que la zone sombre est plus large à proximité de la rangée des photodiodes qu'à proximité du tube 6. 5 L'appareil d'éclairage 13 consiste en une lampe ponctuelle 15 devant laquelle tourne un disque 17 percé d'une couronne de trous et commandé par un moteur synchrone 16 pour obtenir un é-clairage intermittent, à une fréquence de 400 hertz, qui permet d'employer des amplificateurs à courant alternatif pour les cou-10 rants des photodiodes 12ja à 12j3 et d'exclure l'influence d'une lumière étrangère. Chaque photodiode est munie d'tm diaphragme cylindrique 18, en forme de douille, dirigé vers la lampe ponctuelle 15. De cette façon, chaque photodiode ne fonctionne que quand elle est atteinte par la lumière venant, en principe en ^5 ligne droite, de la lampe 15 et on évite les perturbations qui pourraient se produire si la lumière réfléchie par le tube 6 venait à tomber sur une ou plusieurs des photodiodes. A chacune des photodiodes 12a à 12jd, est raccordé un amplificateur à courant alternatif 19 a_ à 19j>, prévu pour une fréquence 20 de 400 hertz, dont la sortie alimente un trigger' 20a à 20 et qui est en outre raccordé à l'un des pôles d'un commutateur 21 à seize pôles qui permet le contrôle au moyen d'un voltmètre 22 des photodiodes qui sont ou non éclairées, c'est-à-dire qui se trouvent ou non dans la zone sombre, avec les amplificateurs as— 25 sociés. La figure 2 ne montre que les amplificateurs 19a., 19b, 19c, 19jd et les triggers 20a, 20b, 20c, 20jd, des premier, deuxième, troisième et seizième photodiodes "î2çï, 12b, 12c. et 12|J. Chaque trigger 20c par exemple, fonctionne au moment de l'ob scurcissement de la photodiode 12ç_ qui lui est associée, c'est-à-30 dire qu'il fournit un courant de sortie constant lorsque le seuil d'intensité lumineuse n'est pas atteint. La somme de ces courants de sortie des triggers 20a à 20£ représente la grandeur réglée qui, comme décrit ci-après, sert à l'obtention de la grandeur réglante. 35 Chaque trigger par exemple 20b ou 20ç, a l'exception du trig ger 20a associé à la première photodiode 12atT commande un circuit de blocage 23b ou 23c qui, quand ce trigger entre en action, influence le trigger 20a ou 20b de la photodiode 12j| ou 12b voisine dans le sens dirigé vers le début 12_a de la série de photodiodes, 40 du trigger commandant 20b_ou 20ç, de la même façon qu'un assom- 70 02540 §§gf@? brissement de sa photodiode 12a ou 12b Comme le montre l'exemple du trigger 20b à la figure 2, chaque trigger consiste en un multivibrateur monostable, avec deux transistors 24b et 25b, et est commandé par un redresseur 27b à 10 deux alternances (non représenté, à la figure 1) alimenté par la sortie 26b de l'amplificateur associé 19b. Comme le montre l'exemple des circuits de blocage 23b et 23ç à la figure 2, .chaque circuit de blocage possède un étage d'amplification avec un transistor 28b_ ou 28ç^ et chacun comprend, à l'entrée 29b ou 29c_ et à la 15 sortie 30b ou 30ç^, une diode Zener 31b, 32b ou 31c_, 32ç. L'entrée 29b du circuit de blocage 23b est raccordée à la sortie 33b du trigger 20b et l'entrée 29c du circuit de blocage 23c est connectée à la sortie du trigger 20ç_. Cette entrée 34b_ supplémentaire conduit à la base du second transistor 25b_ du multivibrateur mono-20 stable du trigger 20b_ et rend ce transistor conducteur en cas de blocage, ce qui correspond à un assombrissement de la photodiode. La sortie 30b du circuit de blocage 23b est raccordée à l'entrée du trigger 20çi (figure 1) correspondant à l'entrée supplémentaire 3%. 25 Comme le montre la figure 1, les sorties de tous les triggers 20a. à 20jd sont raccordées à un même circuit de comparaison 35 dans lequel la somme des courants de sortie des triggers, qui représente électriquement la grandeur réglée., est comparée à une grandeur électrique réglable sur la valeur de consigne de cette 30 grandeur réglée et il en résulte une tension de sortie dont la valeur et le signe correspondent à l'écart de consigne. Cet écart de consigne se lit sur un instrument de mesure 36 et est appliqué à un régulateur intégral-proportionnel 37 qui fournit une grandeur réglante partiellement proportionnelle à l'écart de consigne 35 et partiellement proportionnelle à l'intégrale de celui-ci par rapport au temps. Un commutateur 3.8 permet d'appliquer la tension de sortie du régulateur 37, qui représente la grandeur réglante, ou une tension prélevée à un potentiomètre 40 alimenté par une source de 40 courant continu 39 et servant au réglage manuel, à une pièce 41 commandant 1s servo-motaur 11, pour - manoeuvrer la soupape de "réglage 35 en fonction de la grandeur réglante. Pour rendre-possible un passage sans à-coups du réglage automatique au réglage manuel, on a prévu un voltmètre 42 avec un 5 commutateur 43, permettant de mesurer au choix la tension de sortie du régulateur intégral-proportionnel 37 (grandeur réglante) ou la tension de sortie du régulateur manuel 40 (potentiomètre), pour adapter progressivement à la main cette dernière tension à la première avant de passer, à l'aide du commutateur 38, du ré-lO glage automatique au réglage manuel ou inversement. L'enroulement d'excitation de la soupape 4 est raccordé à la sortie du trigger (non représenté) de la quatorzième photodiode 12n. Quand pour une raison quelconque, le diamètre du tube extrudé 6 augmente dans une mesure telle qu'une ou plusieurs des 15 photodiodes 12rx, 12o et 12jd sont assombries, le trigger de la photodiode 12n entre en action et ouvre en outre la soupape 4 pour influencer la grandeur réglante, de manière telle que l'air de soufflage amené par le ventilateur 1 s'échappe essentiellement vers l'extérieur et que du fait que pratiquement, le seul phénomè— 20 ne qui continue à avoir lieu consiste en l'aspiration de l'air du tube par le dispositif 7, le diamètre dudit tube diminue rapidement, son éclatement étant évité avec certitude. L'enroulement d'excitation de la soupape 10 est raccordé, par l'intermédiaire d'un négateur non représenté à la sortie du 25 trigger 20ç de la troisième photodiode 12c. Quand par suite,par exemple, d'un trou dans le tube, le diamètre de celui-ci diminue dans une mesure telle qu'il n'assombrit aucunedes photodiodes 12ç^ à 12jd, le trigger 20ç^ ne fournit aucune tension de sortie et la soupape 10 s'ouvre en vue d'influencer de manière correspondante 30 la grandeur réglante. L'essentiel de.l'air aspiré par le dispositif. 1 provient alors de la soupape 10 ouverte et il ne sort pratiquement plus d'air du tuyau 6, tandis que le ventilateur 1 continue à souffler de l'air dans celui-ci, de "sorte que ce dernier se gonfle à ce moment sensiblement, plus vite et ne peut s'affais-35 ser.' Comme il va de soi, et comme il résulte d.railleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement .à ceux de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus spécialement indiqués ; 40 elle en embrasse, au contraire^ toutes les variantes» 70 02540 7 2029074 REVENDICATIONS 1. Dispositif de réglage photoélectrique pour le réglage de la position d'une limite d'une zone sombre dont les deux limites se trouvent toujours entre celles d'une région représentant en même 5 temps l'étendue de réglage, ce dispositif comprenant également des moyens pour mesurer cette position, caractérisé en ce que des organes photoélectriques sont disposés en une rangée le long de la région représentant l'étendue de mesure, avec un espacement tel qu'à chaque instant l'un au moins de ces organes Se trouve 10 dans la zone sombre, chacun de ces organes photoélectriques étant combiné avec un trigger ou déclencheur qui réagit à l'obscurcissement de cet organe et dont les divers courants de sortie prennent une valeur constante quand une intensité lumineuse réglable n'est pas atteinte et représentent ensemble la grandeur mesurée, chacun 15 desdits triggers, à l'exclusion de celui de l'organe photoélectrique situé à une extrémitécfe la rangée, commandant un circuit de blocage qui, au moment où réagit son trigger, agit sur le trigger de l'organe photoélectrique voisin pris dans le sens de l'extrémité de la rangée correspondant à l'organe photoélectrique 20 dont le déclencheur ne commande pas de circuit de blocage, cette action étant analogue à un assombrissement de l'organe photoélectrique correspondant, de sorte que les triggers de tous les organes photoélectriques disposés à la suite d'un organe assombri dans le sens indiqué ci-dessus entrent aussi en action. 25 2. Application du dispositif de réglage conforme à la revendi cation 1 dans une installation de soufflage de feuilles extrudées tubulaires, pour régler le diamètre du tube en agissant sur la conduite d'admission et/ou d'échappement de l'air soufflé, caractérisée en ce que la rangée d'organes photoélectriques et une 30 source lumineuse dirigée vers ceux-ci sont disposés de manière que le tube extrudé et gonflé s'avance dans le faisceau lumineux divergent émis par la source en direction de la rangée d'organes photoélectriques, et en ce qu'il est prévu un servo-moteur, actionné par le dispositif de réglage, pour manoeuvrer une sou-35 pape de réglage dans la conduite d'admission et/ou d*échappement du tube soufflé. 3. Application suivant la revendication 2, caractérisée en ce que des triggers sélectionnés reçoivent des signaux de commutation supplémentaires pour la commande de fonctions auxiliaires,par 40 exemple, pour modifier rapidement la quantité d'air admise ou é-vacuée.