Brevet FR2112500A1 — publié le 19720616

La présente invention concerne un dispositif de surveillance de rupture de fil ou casse fil pour métiers à filer à fibres libérées, dispositif constitué par un levier pivotant surveillant la tension du fil et fermant des con-5 tacts d'un circuit électrique en cas de rupture de fil, par pivotement dans sa position marginale sous l'action d'un aimant. Sur les métiers à filer à fibres libérées connus jusqu'à présent, 3ur lesquels on transforme en fil un assemblage de fibres discontinues, et qui sont munis d'un dis-10 positif pour rattacher automatiquement les fils cassés, se pose, en particulier dans le cas de vitesses de livraison du fil relativement élevées, le problème de faire entrer aussi rapidement que possible en action le mécanisme à rattacher les fils cassés. En effet, la condition d'un rattachement réussi de l'extrémité 15 du fil cassé dans la turbine à filer réside en ce que le retour du fil doit commencer avant que l'extrémité du fil ait quitté le canal du corps délivreur de fil. En effet, l'air passe à travers ce canal délivreur de fil dans la turbine à filer et c'est au moyen de cet air que le fil est ramené sur la surface collectri-20 ce prévue dans la turbine à filer, sur laquelle se déposent les fibres non encore filées. Si le mécanisme à rattacher les fils cassés ne commence pas à temps de ramener le fil, l'extrémité du fil sort du canal délivreur de fil, de sorte qu'il faut alors rattacher le fil à la main, 25 le mécanisme à rattacher les fils cas sés est constitué en général de réducteurs, de freins et d'embrayages. En cas de casse de fil, il faut que les freins freinent tout d'abord les dispositifs délivreurs et renvideurs du fil, et que les embrayages impriment ensuite seulement un mouvement en 30 arrière à ces dispositifs pendant un certain laps de temps. Cette opération est déclenchée par le dispositif de surveillance qui décèle la casse du fil, c'est-à-dire l'instant où. l'extrémité du fil a été détachée de l'ensemble de fibres discontinues déposées sur la surface collectrice de la turbine à filer, sous 1'-35 action de faits de nature différente tels que, par exemple, débris de graines et autres impuretés. On connaît toute une série de dispositifs de surveillance de rupture de fil de construction différente. Ceux-ci décèlent la rupture d'un fil par le changement ou 1'-40 absence de tension du fil, laquelle tension se produit par 1'- 71 39769 2.- 21 12500 action des forces centrifuges sur l'extrémité du fil dans la trnv bine à filer ainsi que sur les, fibres déposées sur la surface collectrice et recevant une torsion pour se transformer en fil. Abstraction faite de leur fabrication 5 relativement dispendieuse, 1*inconvénient principal de tels dispositifs réside dans le fait qu'ils comportent des constituants mobiles de masse d'inertie relativement importante. Il en résulte que le temps de réaction nécessaire pour déceler la casse d1- - ' un fil et pour commuter les contacts du circrj.it électrique don-10 nant un signal pour l'intervention du mécanisme à rattacher les fils cassés est trop long. Ces palpeurs ne conviennent donc que pour des vitesses de livraison du fil relativement petites, telles que, par exemple, d'environ 30 m/mn. Le dispositif de surveillance de fil 15 relativement le plus petit et le plus simple parmi les dispositifs connus est protégé par le brevet tchécoslovaque n° 130 260, Ce dispositif présente un levier pivotant qui commute les contacts du circuit électrique et qui est muni d'un pied pivotant autour de son arête montée dans la gorge d'une crapaudine, le 20 pied ou la crapaudine étant un aimant. L'inconvénient du dispositif mentionné ci-dessus est, également, la masse d'inertie relativement importante constituée par le pied prévu sur le levier pivotant, de sorte que ce palpeur ne peut môme pas être utilisé pour des 25 vitesses de livraison du fil supérieures, telles que par exemple 60 à 120 m/mn, ainsi qu'il est apparu au coure d'essais. Il y a lieu de souligner que les tempe de réaction qu'on désire très courts, pour commuter les contacts après la rupture d'un fil, dépendent de la vitesse de livraison 30 du fil, de la longueur du canal délivreur de fil et du diamètre de la turbine à filer. La longueur du canal délivreur de fil est d'environ 80 mm et il faut l'augmenter %vec l'accroissement de la vitesse de livraison du fil, en raison de la capacité imparfaits des dispositifs connus pour déceler la casse du.fil. Par j5 contre, tous les efforts tendent à raccourcir au maximum le canal délivreur de fil, car la hauteur totale du métier à filer des fibres libérées dépend aussi,de sa longueur. En partant de la relation connue, selon laquelle la force, est égale à la. masse multipliée par l'accélération, il est évident qu'il est nécensai-40 re de diminuer si possible la masse d'inertie des constituants 71 39769 3.- 2112500 mobiles pour obtenir l'accélération exigée dans le but recherché, car la force est donnée par la tension du fil et le temps nécessaire pour commuter les contacts est donné par la longueur du canal délivreur de fil ainsi que par la vitesse de livraison du 5 fil» C'est ainsi que, par exemple, dans le cas d'une vitesse de livraison du fil de 120 m/mn, il est nécessaire que le casse-fil commute les contacts de l'ensemble du circuit électrique après la rupture du fil, c'est-à-dire après que l'extrémité du fil détaché de la surface collectrice a parcouru une distance d'envi-10 ron 20 à 30 mm, ce qui correspond à un laps de temps de 10 à 15 milliseconàes. Ce n'est qu'après la commutation des contacts que les freins entrent en action et, après le freinage de l'ensemble des dispositifs de livraison de fil et de renvidage de fil, que les embrayages impriment à ces dispositifs un mouvement en arrière 15 pendant un certain laps de temps. Bu égard à la masse d'inertie importante des constituants mobiles qu'il faut freiner et faire touraar en arrière, cette opération nécessite une nouvelle distance à parcourir par l'extrémité du fil de 40 à 60 mm, soit un laps de temps de 20 à 30 millisecondes, avant que l'extrémité du 20 fil commence, après l'arrêt, à revenir sur la surface collectrice. Les laps de temps indiqués ci-dessus sont si courts que les dispositifs de surveillance connus jusqu'à présent sont incapables de déceler la rupture du fil pendant cet intervalle. Un autre inconvénient des dispositifs 25 connus réside dans le fait qu'ils ne peuvent pas être réglés sur différentes tensions du fil qui dépendent de la résistance exigée du fil, de la nature des fibres à travailler et du nombre de tours de la turbine à filer. Il résulte de ce qui précède que la ré-30 alisation du dispositif pour rattacher automatiquement les fils cassés sur les métiers à filer à fibres libérées a une grande importance, étant donné que les exigences formulées quant à ces dispositifs sont très élevées, en particulier en ce qui concerne le temps de réaction aussi court que possible pour déceler 35 la rupture du fil. La présente invention a pour but de réaliser un dispositif de surveillance de rupture de fil avec des constituants de masse d'inertie minimale et commutant des contacts et qui soit de forme simple et d'un fonctionnement sûr, dont 1'-40 efficacité ne diminue pas, par exemple soua l'influence de pous 71 39769 4.- 7112500 sières déposées, et dont la force nécessaire pour maintenir les contacts en position hors circuit soit réglable» L'invention permet d'éliminer les inconvénients indiqués ci-dessus de l'état actuel de la technique, et elle a pour objet un dispositif constitué par un levier pivotant stirveillant la tension du fil et commutant en cas de rupture du fil, par pivotement dans sa position marginale, des contacts d'un circuit électrique sous l'action d'un aimant, dispositif caractérisé en ce qu'au moins un contact du circuit électrique est 10 prévu sur un bras basculant disposé pivotable autour d'une arête de l'aimant fixé dans le boîtier du dispositif» Suivant un exemple de réalisation de l,invention, le bras basculant est en contact, par son extrémité libre, avec une cheville disposée de manière à pouvoir être déca-15 lée et se trouvant en contact avec le levier pivotant maintenant le bras basculant en position hors circuit en fonction de la tension du fil» Le levier pivotant est disposé librement dans une cavité d'un corps délivreur de fil et monté par son 20 extrémité d'appui conformée en lame dans un support de lame, la cavité communiquant au niveau du support de lame, par un orifice, soit avec le canal délivreur de fil, soit avec l'espace extérieur» Suivant un autre exemple de réalisation 25 de l'invention, le bras basculant est identique au levier pivotant. Conformément à l'invention, le bras basculant est muni à son extrémité d'appui d'une patte d'appui servant à le monter sur l'arête de l'aimant. Suivant une variante, l'aimant est constitué d'une seule pièce. 30 Suivant une autre variante plus avanta geuse, lfaimant est constitué de deux pièces dont l'une est disposée réglable par rapport à l'autre. L'un au moins des contacts électriques peut être disposé, de préférence, en position réglable. 35 La description ci-après et les dessins annexés se rapportent à des exemples de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels : - la figure 1 est la coupe longitudinale d'un dispositif de surveillance de rupture de fil en position 4-0 de travail» 71 39769 5.- 2112500 - la figure 2 représente le môme dispositif à la position dans laquelle les contacts électriques ont été commutés à la suite d'une rupture du fil, - la figure 3 représente une autre for-5 me de réalisation du dispositif, dans laquelle le bras basculant est identique au levier basculant, - la figure 4 est la môme vue que celle de la figure 3, l'arête de l'aimant étant modifiée, - la figure 5 représente une autre for-10 me de réalisation du dispositif, dans laquelle l'aimant est constitué par deux pièces, et où un contact est réglable, - la figure 6 est la vue de face du dispositif représenté à la figure 5. Sur un métier à filer à fibres libérées, 15 non représenté en détail, chaque point de filage constitué par une turbine à filer et un dispositif démêleur est muni d'un corps délivreur de fil 1, dans lequel sont prévus, d'une part, un canal délivreur de fil 2 pour délivrer un fil fini 3, d'autre part, un dispositif de surveillance de rupture de fil 4. Outre 20 d'autres constituants, le dispositif 4 est constitué par un levier pivotant 5 monté librement dans une cavité 6 du corps délivreur de fil 1, de sorte qu'il est monté par son extrémité d'appui lfconformée en lame, dans un support de lame 8 prévu au fond de la cavité 6 et qu'il prend appui par son extrémité pivotable 25 opposée 9 sur le fil 3 et en surveille la tension. la cavité 6 communique au niveau du support de lame 8, de préférence au moyen d'un orifice 10, soit avec le canal délivreur de fil 2, soit avec l'atmosphère extérieure, ce qui doit éviter que les poussières pénétrant par le 30 haut dans la cavité 6 se déposent dans le support de lame 8. Suivant une réalisation plus avantageuse, l'orifice 10 communique avec le canal délivreur de fil 2. On peut ainsi assurer que le support de lame 8 soit nettoyé en permanence par les courants d'air se dirigeant à travers le canal délivreur de fil 2 dans la 35 turbine à filer, non représentée, étant donné qu'une fraction de l'air traversant le canal délivreur de fil 2 passe de la cavité 6 à travers l'orifice 10. Toutefois, si la cavité 6 est munie d'un recouvrement approprié pour empêcher la pénétration de poussières ainsi que d'autres impuretés exerçant après un certain 40 temps une influence sur le fonctionnement correct du levier pi 71 39769 6.- 2112500 votant 5, l'orifice 10 peut être supprimé. Le levier pivotant 5 fermet et ouvre des contacts d'un circuit'électrique 14 en fonction de sa position. L'équipement électrique proprement dit du palpeur de rup-5 ture de fil ou casse fil est disposé, de préférence, dans un espace intérieur 11, séparé de la cavité 6, d'un boîtier 12. Le boîtier 12 du casse fil 4 forme, soit une pièce séparée fixée sur le corps délivreur de fil 1, soit un élément direct de ce dernier. 10 Un contact 13 du circuit électrique 14 est fixé à demeure sur le boîtier 12 ou, ce qui est plus avantageux, est disposé en position réglable, comme, par exemple, au moyen d'un assemblage par vis à l'aide d'un taraudage 15 ménagé dans la paroi du boîtier 12 et d'un contre-écrou 16. Un deuxième 15 contact 17 du circuit électrique 14 est fixé sur un bras basculant 18 disposé pivotable autour d'une arête 19 d'un aimant 20 fixé dans le boîtier 12 du casse fil 4. Le bras basculant 18 est muni, à une de ses extrémités d'appui 21, d'une patte d'appui 22 servant à 20 monter ledit bras basculant sur l'arête 19 de l'aimant 20 où. il est maintenu par le champ magnétique de l'aimant 20. La patte d'appui 22 à l'extrémité d'appui 21 du bras basculant 18 est formée par courbure par rapport à la surface restante dudit bras, ce qui est la forme de réalisation la plus simple, bien qu'on 25 puisse aussi utiliser une autre réalisation. Il faut seulement tenir compte du poids minime du bras basculant 18, car c'est de son poids que dépend le temps de réaction nécessaire pour commuter les contacts 13 et 17. La largeur du bras basculant 18 correspond essentiellement à la largeur de l'espace intérieur 11 30 du boîtier 12 pour en empêcher l'écartement dans l'espace intérieur 11, bien que le montage même du bras basculant 18 sur l'arête 19 de l'aimant 20 soit avantageux en ce que, même en cas de déviation latérale du bras basculant 18, il existe,entre la patte d'appui 22 et l'arête 19 de l'aimant 20, un champ magnéti-35 que ramenant automatiquement le bras basculant 18 à sa position de base. Une extrémité libre 23 du bras basculant 18 est soutenue par une cheville 24 qui est en contact avec le levier pivotant 5 maintenant le bras basculant 18 en position-hors circuit-, si le fil délivré est tendu. 40 Suivant une autre forme de réalisation, 71 39769 7.- 2112500 le bras basculant 18 peut être identique au levier pivotant 5S comme représenté aux figures 3 et 4. Dans ce cas, la cheville 24 et la cavité 6 du corps délivreur de fil 1 sont supprimées. Par l'arête 19 de l'aimant 20, sur la-5 quelle repose l'extrémité d'appui 21 du bras basculant 18, il faut entendre la ligne de contact entre une paroi avant 25 agissant sur le bras basculant 18 et une paroi supérieure 26, ce qui, du point de vue de la réalisation de 1'aimant, êst la solution la plus simple. Il est néanmoins possible de conformer l'arête 10 19 de l'aimant fixe 20 en lame, comme le représente la figure 4. L'aimant 20 est un aimant permanent ou un électro-aimant et il est fabriqué, selon les exemples de ré a-» lisation représentées aux figures 1 à 4* d'une seule pièce. Pour permettre de régler convenablement la force agissant sur le bras 15 basculant 18t il est toutefois possible, selon une réalisation plus avantageuse, de constituer l'aimant de deux pièces 20 et 27 dont l'une, soit la pièce 27,est disposée déplaçable dans le sens vertical par rapport à la deuxième pièce 20 de l'aimant, comme on peut le voir aux figures 5 et 6. La disposition réglable prc-20 pre à la deuxième pièce 27 de l'aimant peut être obtenue de manière courante. C'est ainsi que, par exemple, la pièce 27 de l'aimant est fixée sur un support 28 prévu sur la paroi extérieure du boîtier 12, de manière qu'une cheville dudit support traverse une fente longitudinale ménagée dans ladite paroi du boî-25 tier 12 et est vissée dans un taraudage,non représenté9 de la pièce 27 de l'aimant, un ressort, non représenté, étant intercalé entre le support 28 et la paroi du boîtier 12. Tant la paroi extérieure du boîtier 12 que la paroi tournée vers celle-ci du support 28 sont munies 30 d'encoches concordantes et s'engageant les unes dans les autres. On. procède au déplacement en retirant le support 28 de la paroi du boîtier 12 pour le dégager des encoches, puis on le déplace le long de la fente mentionnée à la position exigée et on le fait de nouveau s'engager dans les encoches, la pièce 27 de l'aimant 35 étant ainsi bloquée contre tout déplacement spontané. Par ce déplacement de la deuxième pièce 27 de 1'aimants on peut rallonger ou raccourcir à volonté un bras R de la force, le long duquel le champ magnétique de la deuxième pièce 27 de l'aimant agit par rapport à l'arête 19 de la pièce fixe 20 de l'aimant, sur laquel-40 le le bras basculant 18 est monté pivotable. 71 39769 s. 2112500 Du point de vue du service et de la simplicité du réglage de la force en question agissant sur le bras basculânt 18, cette forme de réalisation est plus avantageuse que la forme de réalisation, sur laquelle ladite force est 5 réglée par le déplacement du contact 13, étant donné que, sur cette réalisation, l'entrefer entre la paroi avant 25 de la pièce 20 ou 27 de l'aimant et le bras basculant 18, lequel entrefer exerce une influence directe sur la grandeur de la force magnétique agissant sur le bras basculant 18, peut être changé. Il 10 est néanmoins possible d'utiliser une combinaison des deux formes de réalisation du réglage de la force, comme on peut le voir à la figure 5* Le bras basculant 18 peut aussi être muni de deux contacts, ainsi qu'il est représenté à la figure 4, ce qui permet d'utiliser les deux positions marginales du bras basculant 15 18 pour commander le mécanisme à rattacher les fils cassés. le dispositif de surveillance conforme à l'invention fonctionne conme suit : Pendant le filage normal dans une turbine rotative à filer, non représentée, d'un métier à filer à 20 fibres libérées, le fil fini 3 se déplace sous une certaine tension produite par la force centrifuge dans la turbine à filer. Par suite de cette tension, le levier pivotant 5 écarte le bras basculant 18 à l'aide de la cheville 24 contre la force magnétique de l'aimant 20 ou des pièces d'aimant 20, 27. Bans le cas 25 de casse de fil dans la turbine à filer, une diminution immédiate de la tension du fil se fait remarquer, de sorte que la force magnétique de l'aimant 20, pu, selon la réalisation représentée à la figure 5» les aimants 20 et 27 attirent le bras basculant 18, ce qui commute les contacts 13, 17 du circuit électrique 14 30 et met en action le mécanisme à rattacher les fils cassés. Ce mécanisme ramène alors 1'extrémité du fil sur la surface collectrice de la turbine à filer, avant qu'elle soit sortie du canal du corps délivreur de fil. L'avantage principal du dispositif 35 conforme à l'invention réside dans le fait que la masse d'iner-tde de ses constituants mobiles, soit du levier pivotable et du bras basculant,est très minime, ce qui permet de raccourcir, dans une mesure notable, le temps de réaction nécessaire pour déceler le fil cassé par la commutation des contacts et ainsi 40 pour mettre en action le mécanisme à rattacher les fils cassés» 71 39769 9.~ 2112500 C'est ainsi, que, par exemple, le temps nécessaire pour commuter les contacts après avoir décelé la casse du fil est d'environ trois fois plus court que dans le dispositif du brevet tchécoslovaque visé ci-dessus, ce qui permet dé,1à de démontrer que ce 5 dispositif de surveillance convient pour réagir très vite, même à des vitesses de livraison de fil relativement élevées. Un autre avantage réside dans la possibilité de régler la force agissant sur le bras basculant en fonction de la nature du fil à fabriquer, car les sortes de fils ré-10 sistants exigent une plus grande force que les fils moins résis~ tants. On peut voir un avantage du dispositif conforme à 1' invention dans la simplicité de sa réalisation, car il ne comporte pas de constituants mobiles à rotation, mais seu-15 lement montés sur une lame ou une arête, c'est-à-dire aussi bien, le levier pivotant que le bras basculant. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et 20 d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l1invention. 71 39769 10.- 2112500 RE VBID IC AT I QHS 1 Dispositif de surveillance de rupture de fil pour métiers à filer à fibres libérées, constitué d'un levier pivotant surveillant la tension du fil et fermant 5 les contacts d'un circuit électrique en cas de casse du fil par pivotement dans sa position marginale sous l'action d'un aimant, dispositif caractérisé en ce qu'au moins un contact du circuit électrique est prévu sur -un bras basculant disposé pivotable autour de l'arête de l'aimant fixé dans le boîtier du dispositif. 10 2.- Dispositif suivant la revendica tion 1, caractérisé en ce que le bras basculant est en contact, par son extrémité libre, avec une cheville disposée de manière à pouvoir être décalée, laquelle est en contact avec le levier pivotant maintenant le bras basculant en position hors circuit 15 en fonction de la tension du fil. 3.- Dispositif suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le levier pivotant est disposé librement dans une cavité d'un corpB délivreur de fil et monté par son extrémité d'appui conformée en lame dans un support 20 de lame. 4.- Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la cavité communique au niveau du support de lame, soit avec un canal délivreur de fil, soit avec l'espace extérieur, au moyen d'ion orifice. 25 5.- Dispositif suivant la revendica tion 1, caractérisé en ce que le bras basculant est identique au levier pivotant. 6.- Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 5» caractérisé en ce que le bras basculant est mu- 30 ni à son extrémité d'appui d'une patte d'appui servant à le monter sur l'arête de l'aimant. 7.- Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la largeur du bras basculant est essentiellement égale à la largeur de l'espace intérieur du boî- 35 tier du casse-fil. 8.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'aimant est constitué en une seule pièce. 9.- Dispositif suivant la revendica- 40 tion 1, caractérisé en ce que l'aimant est constitué par deux 71 39769 iu- 2112500 pièces, dont l'une est disposée réglable par rapport à l'autre. 10.- Dispositif suivant l'une des revendications 1, 8 et 9» caractérisé en ce que l'arête de la pièce d'aimant fixe est conformée en lame. 11.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'un au moins des contacts électriques est prévu réglable en position.