Brevet FR2051631A1 — publié le 19710409

La présente invention concerne un procédé et un appareil pour compter les filaments d'un fil. ou paquet de filaments. Plusieurs procédés ont été mis au point pour compter automatiquement le nombre des filaments d'un fil. Aucun de ces pro-5 cédés n'a cependant donné entière satisfaction en pratique pour effectuer un contrôle dans des usines, par exemple, dans une usine de production de fils filamentaires, dans laquelle les fils sont vérifiés -en les examinant manuellement et visuellement. Ce mode opératoire est fastidieux, coûteux et peu sûr. Le comptage 10 correct du nombre des filaments d'un fil d'une manière rapide et précise est d'une très grande importance, par exemple pour le filage individuel et à cartouche jumelée, en particulier, si un bobinage en tandem est utilisé de manière à pouvoir.obtenir des fils de même denier. 15 "On nouveau procédé a été maintenant; mis au point et il don ne des résultats plus précis que les procédés utilisés jusqu'à présent. Selon l'une de ses caractéristiques, la présente invention de filaments concerne un procédé de comptage des filaments d'un paquet/ sensi-20 blement parallèles et exempts de torsion,procédé qui consiste à étaler le paquet en le serrant entre deux surfaces lisses capables d'un contact linéaire, et à compter-les filaments de la nappe ainsi formée. Selon une autre de ses caractéristiques, la présente in- 25 vention concerne également un appareil pour compter les filaments de filaments d'un paquet/sensiblement parallèles et exempts de torsion, qui comporte un dispositif pour compter les filaments comprenant un élément permettant d'étaler les filaments, appareil caractérisé ( en ce que deux surfaces lisses capables de venir en contact le 30 long d'une ligne sont utilisées pour étaler les filaments. Les surfaces lisses peuvent être celles d'une plaque plane et d'une surface cylindrique, curviligne, comme une tige ou lame, commodément la plaque, et la tige doit être transparente et dans ce cas le verre est une matière convenable. Le comptage de la 35 nappe des filaments serrés peut être alors effectué sur une image optique réelle des filaments d'un côté de la ligne de serrage des surfaces de préhension. Pour plus de commodité l'image optique 70 25392 -2- 2051631 est agrandie. Dans une forme de réalisation préférée, l'image projetée passe sur une fente fixe ménagée dans un dispositif compteur photo-électrique avec un organe pour faire basculer un miroir sur le trajet de l'image projetée, tandis que les fi-5 laments serrés dans le dispositif de préhension restent également immobiles. Bien que le comptage des filaments soit effectué par un dispositif photo-électrique dans une forme de réalisation préférée de l'invention, d'autres dispositifs peuvent être utilisés pour explorer et compter les filaments de la nappe. Par 10 exemple, un style peut être déplacé en travers des filaments,et des signaux convenablement amplifiés émis par le style peuvent être captés par un dispositif électrique ou acoustique et enregistrés sur un compteur. Il est également possible d'adopter un procédé décrit dans Î5 le brevet britannique n° 829 330 utilisant un transducteur, mais le sectionnement des filaments individuels n'est pas souhaitable et en conséquence, la nappe des filaments est déplacée en regard du capteur ou le capteur est déplacé en travers de la nappe des filaments serrés, et les signaux appropriés sont enregistrés auto-20 matiquement. Le procédé selon l'invention s'est avéré convenable pour compter des filaments non étirés, filés à l'état fondu, par exemple, ceux de "Nylon" ou de téréphtalate de polyéthylène, de préférence à l'état sec et ayant une section droite sensiblement ronde, 25 circulaire et uniforme, étant donné que cela favorise l'étalement des filaments d'une manière uniforme. Si les filaments sont transparents ou translucides et si l'on utilise un dispositif optique pour les compter, les filaments constituent des lentilles cylindriques et on peut tirer profit de cette propriété en.comptant les 30 ombres ainsi obtenues au moyen d'un dispositif, photo-électrique, comme décrit plus en détail ci-après pour la forme de réalisation préférée. Des faisceaux lumineux d'une longueur, d'onde comprise dans le spectre visible sont commodes, mais on peut utiliser d'autres . 35 longueurs d'ondes et d'autres radiations, à condition d'obtenir un contraste suffisant, soit par un passage à travers chaque filament de la nappe, soit par réflexion par chaque filament et à con 70 25392 -3- 2051631 dition de disposer d'un dispositif convenable pour enregistrer les signaux de contraste obtenus à partir des filaments. Si l'on désire compter des filaments non étirés noirs ou de couleur foncée opaque, l'appareil selon l'invention peut 5 être encore utilisé, mais le processus doit être modifié. Après avoir serré les filaments de la manière habituelle entre la plaque et la tige de verre, le paquet des filaments serrés est maintenu fermement d'un côté du dispositif de serrage tandis que l'autre côté est tiré soit à la main, soit au moyen d'une machine. 10 Le fil situé dans la zone de serrage reste à l'état non étiré, et lorsque les filaments sont disposés côte à côte dans la zone de serrage, aucune lumière n'est transmise,et les filaments n'agissent pas comme des lentilles cylindriques et il ne se. forme ni haute lumière,ni ombre. Toutefois, par suite de l'action 15 d'étirage, il se forme une région près de la zone de serrage où les filaments ont un diamètre inférieur à celui des filaments non étirés situés dans la zone de serrage, et dans laquelle il se forme des intervalles entre les filaments au dessous de la zone de serrage. Le comptage des filaments étirés peut être maintenant ef-20 fectué en faisant passer le faisceau lumineux à travers les filaments au dessous de la zone de serrage plutôt qu'à travers cette dernière, c'est-à-dire à une légère distance de la tige ou lame de serrage en verre et en éclairant ainsi les intervalles formés entre les filaments. Les ombres projetées par les filaments opa-25 ques ou les intervalles éclairés entre les filaments peuvent être alors comptés par un dispositif photo-électrique. La reconcentra-tior^Au faisceau lumineux et le réglage de la sensibilité du circuit photo-électrique sont nécessaires pour faire face au contraste lumineux plus violet qui est obtenu. 30 D'autres avantages et caractéristiques de l'invention res- sortiront de la description qui va suivre,faite en regard des dessins annexés et donnant à titre explicatif,mais nullement limitatif, une forme de réalisation préférée de l'invention. Sur ces. dessins : 35 Les figures 1 et 2 sont respectivement des vueSchématiques de face et de côté en coupe transversale des surfaces de serrage du fil dans leur position "ouverte" ; 70 25392 2051631 les figures 3, 4 et 5 --sont respectivement des vues schématiques de face, de côté et en plan des surfaces de serrage dans la position de "serrage" du fil et montrant les guide - fils sur la figure 5 ; et 5 la figure 6 est une vue schématique de l'appareil destiné à compter les filaments serrés. Le procédé statique selon l'invention est appliqué à un tronçon déterminé formant un échantillon du fil,et"consiste à placer le fil entre une plaque de verre plate 4 et une surface 10 cylindrique curviligne,de préférence une tige en verre 3. également représentées sur les figures 3 et 4. Lorsque la tige 3 est poussée fermement contre la plaque 4, le paquet de filaments 5 (figure 1) est serré entre la plaque et la tige et, d'une manière surprenante, il est régulièrement étalé et les filaments 15 sont disposés en contact côte à côte comme représenté en 5 sur la figure 3. Le fil est situé dans des guides en "U", a, b et c, d de part et d'autre de l'ensemble de la tige et de la plaque (figure, 5) et l'action d'étalement de la zone de serrage sur le fil 20 avec l'action de retenue des deux guides ; place les filaments côte à côte et les uns contre les autres. La position latérale des filaments est ainsi réglée avec précision par les guides a, b et c,d, de sorte qu'on peut utiliser un simple système optique pour projeter sur un écran l'image des filaments parallèles si-25 tués dans la zone de serrage entre la plaque 4 et la tige 3. Cette image permet à l'utilisateur de l'appareil de vérifier visuellement la disposition correcte des filaments (c'est-à dire sans croisement ni espace entre les filaments). On utilise alors un système photo-électrique d'exploration et de comptage pour 30 compter les filaments sur l'image projetée. Un appareil permettant de compter les filaments d'un fil filé (en particulier le fil filé provenant de bobinoirs en tandem pour un fil à tricoter bouffant (150/30) est représenté schéma-tiquement sur la figure 6. 35 Une source lumineuse 1, utilisant une lampe de 4 volts, 3 watts (Mazda G.29) ayant un filament sous forme d'une seule hélice cylindrique s'est avérée avoir la plus grande efficience 70 25392 -5- 2051631 lumineuse lorsque l'axe du filement de la lampe est parallèle à l'axe de la tige en verre 3. En conséquence, la lampe est ajustée dans cette position et une lentille condensatrice plan-convexe 2, concentre la lumière sur le fil 5 qui est serré, comme 5 précédemment décrit en se référant aux figures 1,2,3,4 et 5> entre la tige en verre 3 et la plaque en verre 4. Un levier (non représenté) permet à l'utilisateur de soulever la tige en verre 3 avec un mouvement parallèle, par rapport à la plaque en verre 4, de sorte que l'échantillon de fil peut être introduii^ans la zone 10 de serrage entre la tige et la plaque. La pression exercée dans la zone de serrage peut être maintenue par des ressorts à lame. La lentille 6 représente un objectif de microscope (C. Baker, 2694) qui projette l'image du fil par l'intermédiaire d'un miroir 7 sur un écran en verre dépoli 11, Le miroir 7 est monté 15 pivotant et l'angle du miroir et de ce fait, la position de l'image sur l1écran, peuvent être réglés au moyen d'un levier 8. Après un tel déplacement manuel, le miroir peut être ramené sans à-coup et régulièrement à sa position initiale déterminée par un amortisseur 9 et un ressort 10. (Sur ce schéma, on a représenté un amor-20 tisseur hydraulique mais dans le présent appareil, on utilise un mouvement mécanique à retard. Cela produit le même effet qu'un amortisseur hydraulique mais implique un train d'engrenages et un échappement). Une cellule photo-électrique 12 est sensible à la lumière et à l'ombre de l'image des filaments lorsqu'ils passent 25 en-travers d'une fente 13 ménagée dans la face de la cellule photoélectrique et ayant une largeur sensiblement -de la même dimension que l'image agrandie d'une largeur de filaments comme on le verra plus loin .Les signaux produits sont traités dans un amplificateur électronique 14 et appliqués à un compteur électromagnétique 15. 30 Lorsque les filaments sont transparents ou translucides et de forme cylindrique, chaque filament constitue une lentille cylindrique et son image,projetée sur l'écran, comprend une-partie cen-traie brillante bordée de chaque côté par une ombre plus foncée. Lorsque les filaments sont disposés côte à côte et sont très près 35 les uns des autres, lés ombres marginales des filaments adjacents se combinent pour former une seule ombre plus grande,-et la largeur de la fente 13 est réglée de façon qu'un minimum de lumière attei 70 25392 -6- 2051631 gne la cellule photo-électr.ique lorsque cette ombre combinée couvre la fente. Pour un fil non étiré de 30 filaments, il y a 29 ombres-combinées et 2 ombres plus étroites produites par les bords externes du premier et du dernier filaments. Ces ombres 5 plus étroites ne sont pas suffisamment larges pour couvrir entièrement la fente,et en conséquence, le signal produit par la cellule photo-électrique correspondant à ces ombres est faible et l'amplificateur et le compteur peuvent être réglés de manière qu'ils ne:tiennent pas compte de ces ombres. 10 Un dispositif de commutation automatique (non représenté) est incorporé dans l'appareil et il met le compteur à zéro lorsque le levier 8 est actionné manuellement,et le compteur compte les ombres à mesure que l'image est ramenée à la position normale sous la commande du ressort et de l'amortisseur. 15 Après l'introduction de l'échantillon, l'opérateur peut examiner l'image sur l'écran et peut se rendre compte de l'alignement correct des filaments. S'il y a des espaces entre les filaments ou autres désalignements quelconques, un autre échantillon peut être placé entre la tige et la plaque, le levier relié au mi-20 roir est alors actionné,ce qui remet automatiquement le compteur à zéro. Le nombre des filaments, moins un, est affiché sur le compteur en quelques secondes. On se rend compte qu'on peut utiliser d'autres dispositifs pour compter les filaments disposés en nappe comme déjà indiqué. 25 On peut aussi compter des filaments ayant une section droite non circulaire par le même procédé optique que celui utilisé pour des filaments opaques»à condition de s'assurer par un examen visuel que les filaments ne se croisent pas ou ne se chevauchent pas avant de mettre.en marche le dispositif de comptage 30 automatique et_lorsque les filaments sont disposés convenablement selon l'invention. ■ - 70 25392 2051631 REVENDICATIONS de filaments 1. Procédé de comptage des filaments d'un paquet/sensiblement parallèles et exempts de torsion, procédé caractérisé en ce qu'il consiste à étaler le paquet en le serrant entre deux sur- 5 faces lisses capables d'établir un contact linéaire , et à compter les filaments disposés en nappe. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les filaments sont serrés entre les surfaces et en ce qu'on fait passer une image optique de la nappe des filaments sur un dispo- 10 sitif de comptage photo-électrique. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise un style, un transducteur ou autre dispositif pour compter les filaments de la nappe. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications pré-15 cédentes,caractérisé en ce que les filaments sont des filaments non étirés, filés à l'état fondu. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les filaments sont transparents ou translucides. 20 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1,2, 4 et 5, caractérisé en ce que seules des paires adjacentes d'ombres sont comptées par le dispositif photo-électrique, les ombres provenant de deux filaments disposés côte à côte, et en ce que le comptage total des filaments est ajusté en ajoutant un au 25 comptage ainsi obtenu. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1,2 et 4) caractérisé en ce qu'il consiste à compter des filaments opaques non étirés, en serrant les filaments, en les maintenant fermement d'un côté du dispositif de serrage, tout en étirant les 30 filaments de l'autre côté de ce dispositif, en faisant passer un faisceau lumineux en travers des filaments de manière à éclairer les intervalles formés entre eux, et il consiste à compter soit les ombres projetées par les filaments opaques, soit les intervalles éclairés entre les filaments voisins,au moyen d'un 35 dispositif photo-électrique. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre conjointement à un bobinage en tandem. 70 25392 -8- 2051631 9» Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 4 à 8, caractérisé en ce qu'une image optique agrandie de la disposition ou nappe des filaments est projetée par l'intermédiaire d'un miroir pivotant sur un écran permettant de vérifier 5 visuellement la disposition des filaments, le miroir étant ramené à sa position initiale d'une manière uniforme et régulière par un dispositif de commande de façon qu'une image des filaments passe en travers d'une fente ménagée dans la face d'une cellule photoélectrique, les signaux produits étant traités et appliqués à 10 un compteur destiné à compter les filaments. 10. Procédé selon la revendication 9» caractérisé en ce que le compteur est remis automatiquement à zéro lorsqu'un levier est actionné pour commander le miroir pivotant. ^ilame 11. Appareil de comptage des filaments d'un paquet/sensi-15 blement parallèles et exempts de torsion,comportant un dispositif pour compter les filaments qui comprend un moyen pour étaler les filaments, appareil caractérisé en ce qu'il comporte deux surfaces lisses capables d'établir un contact linéaire pour étaler les filaments entre elles. 20 12. Appareil selon la revendication 11, caractérisé en ce que les deux surfaces capables d'établir un contact linéaire utilisées pour étaler les filaments sont constituées par une plaque plate et par une surface cylindrique curviligne. 13. Appareil selon la revendication 11 ou 12, caractérisé 25 en ce que la surface cylindrique curviligne est celle d'une lame ou d'une tige. 14. Appareil selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que la plaque est transparente. 15. Appareil selon l'une quelconque des revendications 11 30 à 14, caractérisé en ce que la tige ou la lame est transparente. 16. Appareil selon l'une quelconque des revendications 11 à 15, caractérisé en ce que les surfaces lisses capables d'établir un contact linéaire sont en verre. 17. Appareil selon l'une quelconque des revendications 11 35 à 16 , caractérisé en ce qu'une fente est ménagée dans la face avant d'un dispositif de comptage photo-électrique. 70 25392 2051631 18. Appareil selon l'une quelconque des revendications 11 à 17, caractérisé en ce qu'on utilise un miroir "basculant situé sur le trajet de l'image projetée , tandis que les filaments serrés, le dispositif de serrage et le dispositif compteur photo-électrique restent immobiles.