Brevet FR2118059A1 — publié le 19720728

La présente invention concerne généralement et a essentiellement pour objet un procédé de détection de bouts ou de "brins de fil pendants ou cassés sur des machines textiles et un appareil sensible à des rayonnements ou radiations 5 destiné à l'exécution de ce procédé ainsi que les diverses applications et utilisations résultant de leur mise en oeuvre et les systèmes, ensembles, dispositifs, machines, équipements et installations pourvus de tels appareils. Il a été proposé antérieurement que le rendement d'opérateurs 10 ou de servants de machines textiles et en particulier de fileurs travaillant dans le local ou la salle de filature d'une usine ou d'un atelier textile, peut être amélioré . - en prévoyant un appareil comprenant un organe détecteur -monté sur une unité mobile ou ambulante telle qu'un dispositif 15 de nettoyage pneumatique ou se déplaçant avec celle-ci pour patrouiller ou défiler le long de machines de formation de fil textile au fur et à mesure que l'unité ambulante ou mobile se déplace alternativement en va-et-vient le long de celles-ci et pour fournir une indication 20 sur celles des machines textiles ou sur ceux des côtés ou faces de machine qui nécessitent une 'correction de conditions ou états incorrects, c'est-à-dire qui ont besoin de l'arrangement, du rattachage, du renouage ou de la réparation de bouts ou brins de fil pendants, cassés ou rompus. 25 Des appareils opérationnels conformes à de tels enseignements ont été construits, dans lesquels un rayonnement ou une radiation,sous la forme de lumière visible provenant d'une source telle qu'une lampe à incandescence, est dirigé vers les bouts ou brins de fil sur 30 machine de formation de fils texiles et la lumière visible, réfléchie par les bouts oubiins de fil, est détectée par un tube photomultiplicateur de structure classique. Bien que de tels modes de réalisation opérationnels opèrent avec succès pour déterminer l'absence et la présence de fils 35 formés sur une machine parcourue alternativement en va-et- vient, certaines difficultés ont été rencontrées pour maintenir ou conserver une détermination exacte ou précise de la présence COPY 71 44692 2 2118059 et de lrabsence de bouts de fil dans certeines conditions défavorables. Plus particulièrement, la quantité de lumière visible, réfléchie par les bouts de fil, est Relativementfeible 5 et une amplification importante est nécessaire pour élever tout signal électrique correspondant au niveau nécessaire pour distinguer entre la présense et l'absence de bouts de fil aux emplacements, postes ou stations de formation de fils. Dans des modes de réalisation opérationnels antérieurs, une telle 10 amplification a été accomplie avec succès par l'emploi de dispositifs photo-émissifs et en particulier d'organes photomultiplicateurs tels que mentionnés ci-dessus. Des photomultiplicateurs sont connus comme présentant une possibilité ou aptitude d'amplification énorme et sont basés 15 sur l'émission d'électrons secondaires en réagissant à des bas niveaux de lumière. Un inconvénient important du photo multiplicateur est que l'émission thermoïonique, prenant naissance à l'intérieur du photomultiplicateur, est amplifiée conjointement avec tout signal lumineux produit et apparaît 20 sous la forme d'une composante de bruit importante dans le signal total résultant quand une sensibilité élevée est recherchée, la présence d'un tel bruit est souvent compliquée davantage par les niveaux ambiants relativement élevés de lumière visible rencontrés typiquement dans un local ou une 25 salle d'atelier ou d'usine de filature textile où l'appareil est en train de fonctionner. Des niveaux d'éclairage ambiant élevés et de grands rapports du signal au bruit provoquent, en particulier dans des circonstances particulièrement sévères et en étant combinés avec d'autres 30 facteurs dans l'agencement global ou d'ensemble de l'appareil, des imprécisions ou inéxactitudes inacceptables dans la détermination de la présence et de l'absence de fils . En raison de ce qui précède, c'est un but de la présente invention déviter l'introduction de bruit dans un signal 35 indicateur d'un rayonnnement ou d'une radiation réfléchi par un bout de fil en cours de formation sur une machine de formation de fil textile, par amplification à un bas rapport 71 44692 3 2118059 de signal au bruit. En accomplissant cet objectif de la présente invention, on compte sur un moyen statique de concentration de rayonnement qui rassemble et concentre le rayonnement réfléchi sans introduire des émissions étrangères telles 5 qu'elles se produisent dans un photomultiplicateur. Comme on se rendra compte d'après la description qui suit, l'utilisation d'un moyen statique pour l'amplificatioi/de l'effet du rayonnement réfléchi par des bouts de fil supprime la possibilité d'introduction de bruit par émission 10 thermoïonique ou par des effets similaires comme cela est commun avec des moyens actifs d'amplification quelconques tels que les photomultiplicateurs employés dans des développements correspondants de la technique antérieure. Certains objectifs et avantages de l'invention ayant 15 été indiqués, l'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description explicative qui va suivre en se reportant aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple 20 non limitatif illustrant un mode de réalisation dé l'invention et dans lesquels: - la figure 1 représente une vue extrême en élévation, en coupe partielle, d'un appareil conforme à la présente invention, représenté pendant le parcours alternatif en 25 va-et-vient le long d'une machine de formation de fils textiles; et - la figure 2 est une vue agrandie en élévation et-en coupe à travers une tête de détecteur formant"une partie de l'appareil de la figure 1 et représentant plus particulièrement l'agencement de la source de rayonnement 30 et du détecteur de rayonnement conformément à la présente invention. En se référant aux dessins, l'appareil de la présente invention y est révélé en corrélation fonctionnelle avec une machine de formation de fils texiles, à savoir 35 un métier à filer continu à anneaux 10 ou analogue. Bien qu'un seul métier à filer 10 soit représenté, il doit être entendu que le métier 10 peut être l\n cfes métiers d'un nombre jmpcrtant 71 44692 4 2118059 de machines à filer disposées en rangées dans un local où une salle de filature suivant des configurations qui sont sensiblement classiques. Une unité mobile ou ambulante, représentée ici sous là forme d'un dispositif de nettoyage 5 pneumatique 20, est supportée au-dessus de la machine textile 10 pour se déplacer alternativement en va-et-vient suivant celle-ci le long d'un trajel/de mouvement prédéterminé . l'appareil spécifique, choisi à titre d'illustration dans les dessins, est sensiblement identique au quatrième mode 10 de réalisation du dispositif de nettoyage pneumatique mobile révélé dans le brevet américain ÏT° 3' 304 571 délivré le 21 Février 1967 et possédé én commun avec la présente invention, mais il doit être entendu dès le début qu'une large variété d'autres dispositifs de patrouillage est 15 envisagée comme étant utilisable dans la combinaison de cette invention et que l'invention n'est par conséquent pas limitée seulement à des dispositifs de nettoyage ambulants. le dispositif de nettoyage ambulant 20 est supporté 20 en vue du mouvement le long d'un chemin de guidage ou de déplacement s'étendant au-dessus du métier à filer 10 et comprend des manchons respectivement de soufflage et d'aspiration d'air 22 et 23 s'étendant vers le bas,de chaque côté du métier à filer 10,à partir d'un boîtier 25 de ventilateur principal pour éliminer la bourre ou charpie et analogue du métier à filer 10 et du plancher ou sol par des courants d'air. Comme cela est révélé plus complètement dans le brevet précité visant la structure du dispositif de nettoyage, des moyens d'entraînement 30 et un ventilateur sont prévus pour induire l'écoulement de courants d'air pour un tel nettoyage. Alors que le dispositif de nettoyage ambulant 20 peut être agencé de façon à longer alternativement en va-et-vient une pluralité de machines textiles telles.que le métier à filer 10, la 35 présente invention envisage également que le dispositif de nettoyage ambulant 20 ou la manière dont le dispositif de nettoyage est supporté et agencé pour longer alternativement en 71 44692 5 2118059 va-et-vient une machine textile puisse être changé de diverses façons y compris la limitation du trajet de déplacement du dispositif de nettoyage au mouvement alternatif de va-et-vient le long d'une machine unique seulement. 5 Des métiers classiques à filer continu à anneaux, en large usage actuellement dans l'industrie textile du monde, comprennent une portion formant cantre ou râtelier porte-bobines dans laquelle est suspendue une pluralité de bobines de mèche ou analogue R, des systèmes d'étirage D auxquels 10 la mèche est fournie et des broches équipées de bobines B sur lesquelles le fil filé est enroulé. En filant le fil Y de la manière classique et en enroulant le fil en paquet sur les bobines B montées sur les broches de la machine à filer 10, la mèche passe à travers les systèmes d'étirage D 15 jusqu'aux curseurs montés sur des anneaux de filage 11 encerclant chaque broche pluralité de broches entraînées en rotation à partir de l'arbre central ou du tambour à ruban ou à lanière de la machine. En passant entre les systèmes d'étirage et les curseurs, le fil Y est exposé à la détection 20 par des moyens montés à l'intérieur d'une tête de détecteur 30 telle qu'elle sera décrite maintenant. le tête de détecteur 30 pend du dispositif de nettoyage ambulant 20 entre les manchons de soufflage et d'aspiration d'air de celui-ci et comprend un boîtier 25 qui renferme -un détecteur de rayonnement généralement indiqué en 32 et une source de rayonnement généralement indiquée / en 34. Comme cela est proposé dans le brevet américain ÎT° 3 523 413 délivré le 11 Août 1970 et possédé- en commun avec cette invention, le dispositif de nettoyage ambulant 30 20 porte deux telles têtes de détecteur 30, 30' pour contrôler les deux côtés ou faces du métier à filer 10 pendant le parcours alternatif en va-vient le long de celui-ci par le dispositif de nettoyage ambulant 2Q. Dans le but de la présente description, la discussion visera particulière-35 ment une tête de détecteur 30, étant entendu que les deux têtes de détecteur 30, 30' sont identiques en structure et en fonctionnement. 71 44692 6 2118059 Le détecteur de rayonnement 32 sera décrit comme comportant un boîtier de détecteur 36 comportant un élément sensible ou capteur 39 disposé à l'intérieur de celui-ci. D'une façon désirable, l'élément sensible oti capteur 39 est un 5 élément photoconducteur telle qu'une résistance au sulfure conduisant un écoulement de courant électrique qui dépend de l'arrivée du rayonnement. Grâce à la présence de l'élément 39, le détecteur de rayonnement 32 est rendu sensible ou susceptible de réagir par variation électrique 10 au rayonnement tel qu'il est réfléchi par les bouts ou brins de fil Y normalement en train d'être formés en des positions ou emplacements situés le long du métier à filer 10. Conformément à la présente invention, un moyen statique réflecteur de concentration de rayonnement 15 est monté suivant une corrélation prédéterminée avec l'élément sensible ou capteur 39 pour amplifier, à un bas rapport de signal au bruit, l'arrivée, sur celui-ci, du rayonnement réfléchi par les trins ou bouts de fil Y. D' une façon désirable, le moyen concentreur est défini par une surface 20 parabolique interne du boîtier de détecteur 36 qui est réfléchissante relativement au rayonnement émis par la source de rayonnement 34, l'élément sensible ou capteur 39 ayant sa portion active située au foyer de la surface parabolique (figure 2). Comme on le comprendra, la surface interne 25 du boîtier 36 concentre, sur l'élément sensible ou capteur 39, le rayonnement qui atteint le détecteur 32 en provenance de ^intérieur d'un champ visuel prédéterminé, généralement de forme cylindrique circulaire droite (représenté par des lignes discontinues en traits fantômes ou mixtes dans le 30 dessin). Dans le but de rendre minimal l'entretien nécessité par le détecteur de rayonnement 32 et pour d'autres raisons qui seront mises en évidence plus complètement ci-après, il est préférable que le rayonnement, auquel le détecteur 35 32 répond, soit un rayonnement compris dans le domaine des longueurs d'onde connu sous le nom de domaine infra-rouge et que l'élément sensible formant capteur 39 soit une résistance 71 44692 7 2118059 à base de sulfure de plomb. Quand un rayonnement infra-rouge est employé, la surface réfléchissante du boîtiei/de détecteur 32, qui fonctionne comme moyen statique réflecteur de concentration de rayonnement et qui amplifie l'arrivée 5 ou incidence du rayonnement sur l'élément sensible formant capteur 39, peut être une surface métallique polie qui n'a pas besoin d'être argentée ou autrement spécialement traitée. Des surfaces métalliques polies, ayant des caractéristiques ou propriétés de réflectivité pour le 10 rayonnement infca-rouge , conservent plus facilement une haute réflectivité dans des conditions de fonctionnement d'une usine ou d'un atelier de filature textile que ne le font les surfaces qui sont fortement réfléchissantes à des longueurs d'onde visibles à l'oeil humain. Comme cela est 15 connu, les effets de concentration et d'amplification d'une surface paraboliquement courbée peuvent être employés sensiblement pour toutes les longueurs d'onde de rayonnement, y compris la lumière visible à l'oeil humain, mais la difficulté de conserver une surface 20 hautement réflectrice pour la lumière visible rend le choix de la lumière visible comme rayonnement utilisé moins qu'entièrement désirable quand un. moyen statique de concentration de rayonnement, tel qu'envisagé par cette invention, est employé. 25 Le rayonnement, atteignant le détecteur 32 en provenance des brins ou bouts de fil Y pour concentration sur l'élément sensible formant capteur 39, prennent naissance à partir d'une source de rayonnement 34 comprenant un boîtier de source 38 dans lequel est monté un moyen 30 approprié pour émettre le rayonnement, tel qu'une lampe à incandescence appropriée 40. D'une façon désirable, le boîtier 38 comprend une paroi-à surface intérieure généralement parabolique, réfléchissante pour le rayonnement du type auquel le détecteur 32 réagit et le filament de la 35 lampe à incandescence 40 est disposé généralement au foyer de la surface parabolique. Quand un rayonnement infra-rouge est employé, la lampe à incandescence 40 est choisie de façon 71 44692 8 2118059 à être d'un type émettant un rayonnement riche en longueurs d'onde de rayonnement infra-rouge et un filtre formant écran de sélection ou analogue 41 est disposé pour garantir que le rayonnement, dirigé vers l'extérieur de la source 5 34, est d'une caractéristique de longueur d'onde désirable. L'accord du détecteur 32 et de la source 34 sur une bande commune de rayonnement jbfra-rouge est accompli par la présence d'un filtre correspondant 42 dans le détecteur de rayonnement 32. 10 II est à noter que la source de rayonnement infra-rouge 34 et le détecteur de rayonnement infra-rouge. 32 sont montés dans la tête de détecteur 30, de façon que les champs généralement cylindriques circulaires droits de celle-ci se coupent dans une zone allongée espacée en avant de 15 la tête détectrice 30 (lignes en traits interrompus ou mixtes sur les figures 1 et 2). Comme on le comprendra, l^champ visuel en "tunnel" disponible pour le détecteux' de rayonnement infira-rouge 32, étant sensiblement cylindrique circulaire droit dans toute son étendue, assure une réponse correscte 20 du détecteur de rayonnement infra-rouge _ au rayonnement infra-rouge émis par la source 34 et réfléchi par un brin de fil Y en tout point dans la zone d'intersection des champs de la source 34 et du détecteur 32, même si cette zone était déplacée de façon à être rapprochée ou 25 éloignée du métier à filer 10. Par ce moyen, des réponses incorrectes, autrement éventuellement introduites par balancement ou oscillation ou déviation de la tête détectrice 30 dû au mouvement du dispositif de nettoyage ambulant 20, sont rendues minimales. 30 L'adoption de la bande jrfra-rouge de longueur d' onde, comme rayonnement sur lequel la source 34 et le détecteur 32 sont accordés, procure d'autres et davantage de profits dans la combinaison de cette invention, en ce que des détecteurs de rayonnement infra-rouge , ayant les caractéristiques 35 décrites ci-dessus, sont plus robustes que des photomultiplicateurs et résistent ainsi plus facilement à tout usage rude ou brutal se produisant dans une application d'usine 71 44692 9 2118059 ou d'atelier de filature textile. En outre, de tels détecteurs de rayonnement infra-rouge fonctionnent à des niveaux plus bas de tension électrique que des photomultiplicateurs et sont disponibles à plus bas prix en ouvrant ainsi 5 des possibilités pour une fabrication et un entr tien plus économique pour la combinaison selon la présente invention. Enfin, le niveau ambiant de rayonnement infra-rouge dans une salle d'atelier ou d'usine de filature textile est tout-à-fait bas en comparaison avec la lumière 10 visible, de façon à pouvoir compter plus facilement sur le moyen statique de concentration de rayonnement de cette invention pour obtenir l'amplification nécessaire du rayonnement réfléchi par les bouts ou brins de fil. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode 15 de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées selon l'esprit de l'invention. 71 44692 10 2118059 REVENDICATIONS 1Procédé de surveillance ou de contrôle de bouts ou de ■brins de fil normalement en train d'être formés en des emplacements situés le long d'une machine de formation de fil textile, du type consistant à déplacer une source de rayonnement 5 le long de ladite machine tout en dirigeant le rayonnement vers les brins ou bouts de fil en cours de formation aux emplacements de formation de fil; à mouvoir un détecteur de rayonnement avec la source tout en réagissant à l'arrivée incidente du rayonnement sur un élément sensible formant capteur 10 dudit détecteur; et à distinguer entre les réponses du détecteur indicatrices de la présence et de l'absence de bouts ou brins de fil aux emplacements de formation de fil, ledit procédé étant caractérisé en ce que l'arrivée incidente, sur ledit élément sensible formant capteur, du rayonnement 15 réfléchi par des bouts ou brins de fil en train d'être formés auxdits emplacements de formation de fil, est amplifiée à un faible rapport de signal au bruit en concentrant par réflexion, sur ledit élément sensible formant capteur, le rayonnement émis par ladite source 20 et réfléchi vers ledit élément sensible formant capteur par les bouts ou Tr in s de fil dans un champ visuel prédéterminé. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rayonnement précité, reçu de l'intérieur du champ visuel précité, est renvoyé vers le foyer d'une 25 surface parabolique pour frapper l'élément sensible formant capteur précité. 3.- Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le rayonnement précité, dirigé vers des bouts ou brins de fil et arrivant sur l'élément sensible 30 formant capteur précité, est accordé sur un domaine commun de longueurs d'onde. 4.- Appareil pour l'exécution du procédé selon l'une des revendications précédentes, du type comprenant une unité ambulante mobile relativement aux emplacements de formation 35 7.1 44692 n 2118059 de fil; une source de rayonnement montée sur ladite unité ambulante et se déplaçant avec celle-ci pour diriger un rayonnement vers des bouts ou brins de fil en train d'être formés auxdits emplacements de formation de fil; un détecteur 5 de rayonnement monté sur ladite unité ambulante et se déplaçant avec celle-ci et comportant un élément sensible formant capteur pour réagir par une variation électrique au rayonnement arrivant sur celui-ci, tel que par exemple une résistance photoconductrice pour modifier l'écoulement 10 de courant électrique avec l'arrivée de rayonnement sur celle-ci; et un système de circuit électronique connecté fonctionnellement audit détecteur pour distinguer entre des variations électriques dudit élément sensible formant capteur indicatrices de la présence et de l'absence de 15 bouts ou brins.de fil auxdits emplacements de formation de fil, ledit appareil étant caractérisé en ce que le moyen statique réflecteur de concentration de rayonnement, tel que par exemple un boîtier définissant une surface généralement parabolique espacée dudit élément sensible formant capteur pour réfléchir, 20 vers celui-ci, le rayonnement atteignant ladite surface parabolique, est monté suivant une corrélation prédéterminée avec ledit élément sensible formant capteur pour amplifier, à un bas rapport de signal au bruit,1'incidence, sur ledit élément sensible formant capteur, du rayonnement 25 réfléchi par des bouts ou brins de fil en train d'être formés auxdits emplacements de formation de fil, ledit moyen de concentration concentrant, sur ledit élément sensible formant capteur, le rayonnement émis par ladite source et réfléchi vers ledit élément sensible formant capteur 30 à partir de l'intérieur d'un champ visuel prédéterminé. 5.- Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que le boîtier précité renferme sensiblemait l'élément sensible formant capteur précité et des moyens de filtrage coopèrent avec ledit boîtier pour limiter le rayonnement, 35 atteignant la surface parabolique précitée, à un domaine prédéterminé de longueurs d'onde. 6.- Appareil selon la revendication 4 ou 5, 71 44692 12 2118059 caractérisé en ce que de§éioyens de filtrage accordent la source et le détecteur précités sur un domaine commun de longueurs d1 onde de rayonnement infra-rouge..