Brevet FR2200504A1 — publié le 19740419

La présente invention concerne un dispositif pour mesurer des variations d'épaisseur de structures filiformes courantes, particulièrement de fils synthétiques. Lors du filage de polymères synthétiques à haut poids moléculaire, apparaissent, de temps en temps, des épaisseurs dans les fils, ces épaisseurs pouvant être le résultat de facteurs différents. Elles peuvent être dues, par exemple, à des trous de filière partiellement bouchés, à des erreurs lors du démarrage du filage, à plusieurs monofils collant l'un à l'autre ou à des filières salies par des polymères dégradés. Les fils filés contiennent alors des épaisseurs indésirables de grosseur différente, en partie sous la forme de petites gouttes, en partie sous la forme de fuseaux longs, qui ne résistent pas à l'étirage préliminaire dans le procédé de filage et conduisent à la rupture des monofils correspondants.Ces défauts ne perturbent pas seulement le procédé de filage, mais ont également pour résultat un abaissement qualitatif de la marchandise correspondante. I1 faut donc déceler le plus t8t possible ces défauts afin d'éliminer la marchandise défectueuse déjà au cours de la fabrication. Dans l'industrie textile, on contact plusieurs méthodes pour détecter des épaisseurs dans des fils filants. Le brevet allemand NO 11208, par exemple, décrit un dispositif au moyen duquel on peut éliminer des parties défectueuses des fils filants : lors de la formation d'une épaisseur, une éclisse reposant sur le fil ferme un contact contenant du mercure, un circuit est fermé et ia bobine est mise à l'arrêt, permettant ainsi d'éliminer le défaut. Toutefois, pour le contre de fils filants à très grande vitesse, comme c'est le cas par exemple lors du filage à l'état fondu de polymères synthétiques à haut poids moléculaire, ce mode opératoire n'est pas du tout approprié, puisque chaque interruption du procédé produit de grandes quantités de déchets et rend ainsi le procédé non rentable. On sait également détecter des épaisseurs dans des fils en circulation en mettant un palpeur en contact direct avec le fil, ce palpeur étant dévié de sa direction normale dès que des épaisseurs apparaissent dans le fil. Cette déflection du palpeur, en passant par une série de dispositifs, est utilisée pour la mise en action d'un contact et la fermeture d'un circuit électrique, et cause ainsi le démarrage de dispositifs indicateurs (brevet suisse NO 139 149). Dans un autre dispositif de contrôle (brevet de la République Fédérale d'Allemagne NO 857 623), des galets montés excentriquement sont déplacés par des épaisseurs dans le fil, causant ainsi un rétrécissement d'une fente jusqu'à une largeur prédéterminée, ce qui provoque la rupture du fil dès que le diamètre de l'épaisseur en question dépasse la largeur de cette fente. Tous ces dispositifs ont l'inconvénient que les mouvements des palpeurs, déclenchés par les épaisseurs des fils, ont un effet direct sur les dispositifs, de sorte que des épaisseurs faibles n'assurent pas la déflection désirée, tandis que, dans le cas d'épaisseurs fortes, la déflection est insuffisante pour éviter une rupture du fil. On sait, par le brevet de la République Fédérale d'Allemagne NO 1 435 446 > qu'on peut surveiller le procédé de filage de fils synthétiques par un dispositif, dont un palpeur agencé sous la forme d'une barre rotative montée excentriquement repose sur les fils et, lorsqu'une épaisseur apparaît, ferme un circuit électrique au moyen d'une barre de contact à laquelle il est relié de façon élastique, déclenchant ainsi un appareil indicateur. Llavantage de ce dispositif de contrôle réside dans la force réduite appliquée au fil par le palpeur. On peut donc également utiliser ce dispositif pour le contrôle de fils synthétiques fraechement filés sans que la qualité des fils en souffre. Cependant aucun des dispositifs de contrsle connus n'est capable de distinguer la grosseur des épaisseurs dans les fils. Par ailleurs, pour juger de la qualité des fils synthétiques, il est indispensable de connaRtre, outre le nombre des épaisseurs, leur grosseur et même leur répartition. Ce n'est qu'à partir de l'indication de la répartition des épaisseurs qu'on peut éventuellement tirer des conclusions quant à leurs sources. Les recherches qui ont conduit la Demanderesse à la présente invention ont eu pour but de développer un dispositif indicateur et d'enregistrement des épaisseurs dans des fils synthétiques, qui permette de déceler et d'enregistrer non seulement le nombre de défauts, mais également leur grosseur, rendant ainsi possible, à l'aide des mesures effectuées, une classification nettement plus différentiée que dans le cas des dispositifs de contracte et de surveillance connus Jusqu'd présent. La présente invention concerne donc un dispositif pour mesurer des variations d'épaisseur de structure filiformes courantes, en particulier de fils synthétiques, caractérisé par une plaque d'assise, sur laquelle sont montés un rouleau stationnaire, un palpeur mobile et un électro-aimant ; le palpeur mobile constituant une partie de 1'électro-aimant et formant, avec le rouleau stationnaire, une fente à travers laquelle passent les structures filiformes. Lorsqu'une épaisseur de fil passe par cette fente formée par le rouleau stationnaire et le palpeur mobile, la déflection du palpeur fait varier le flux magnétique de l'électro-aimant et de ce fait la résistance en courant alternatif de l'enroulement de cet électro-aimant.Les variations de la résistance en courant alternatif sont mesurées à l'aide de dispositifs électriques correspondants connus et enregistrées sur un enregistreur, ou l'information est passée à un compteur, qui analyse par exemple la fréquence et la répartition des différentes épaisseurs. La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, montre un mode de réalisation préféré de l'invention. Le dispositif de l'invention y est agencé comme toete de mesure fermée, constituée par une plaque d'assise (1), sur laquelle est monté un rouleau (2) qui peut entre revêtu d'un tube en céramique (3). Sur la même plaque d'assise (1) est disposé l'axe de rotation (4) du palpeur (5). Le palpeur (5) porte, à son extrémité, un tube en céramique (6) qui, avec le tube en céramique (3), forme la fente de passage (7) pour le fil (8). Le palpeur (5) porte de plus le noyau (9) de l'électro-aimant constitué par ce mEme noyau (9) et ltenroule- ment (10). Au moyen de branchements (11), on détermine, de manière connue, la résistance en courant alternatif de l'enroulement (10), qui, pour l'essentiel, est prédéterminé par la position du noyau magnétique doux (9). Le rouleau (2) peut être monté à rotation ou rigidement sur la plaque d'assise (1). Après un étalonnage unique avec des fils d'une épaisseur connue, la résistance en courant alternatif devient donc une jauge analogue pour l'épaisseur ou les variations de l'épaisseur des fils passant par le dispositif. Pour surveiller, par exemple, une installation de filage à l'état fondu de fils en polymères synthétiques à haut poids moléculaire, on incorpore le dispositif de l'invention au-dessous de la chambre de filage en amont des dispositifs d'enroulement. Les fils filant parallèlement sont amenés à la tête de mesure et traversent la fente (7) formée par les tubes en céramique (3) et (6). Dès qu'un fil ayant une épaisseur passe entre les tubes en céramique (3) et (6), le palpeur est défléchi de façon correspondante, et la chute de tension à l'enroulement (10) diminue. Cette variation de tension en forme d'impulsion est amenée, par les conduites (11), à un amplificateur électronique qui amplifie et éventuellement étend cette impulsion. A la sortie de cet amplificateur est raccordé un enregistreur de tension électrique qui oscille selon la hauteur de l'impulsion et par conséquent proportionnellement à l'épaisseur du défaut dans le fil. Le dispositif de l'invention est approprié pour surveiller des variations d'épaisseur de toutes sortes de structures filiformes. On peut l'utiliser aussi bien dans le filage secondaire pour la surveillance de fils que pour tion de filés continus en polymères synthétiques à haut poids moléculaire. On peut analyser également des monofils en métal, verre, matière minérale ou en polymères synthétiques à haut poids moléculaire quant à leurs variation d'épaisseur, et on peut mêmeexaminer de cette manière des bandes, des tubes ou d'autres structures diliformes, c'est-à-dire des structures ayant essentiellement une extension longitudinale.On peut facilement adapter, à peu de frais, le dispositif de l'invention, surtout la fente formée par le rouleau et le palpeur, aux exigences du problème de mesure et à l'application particulière en question, de même que l'on peut adapter l'exécution de l'électro-aimant constitué par le noyau magnétique doux (9) et l'enroulement (10), qui n' est pas limitée à la forme d'exécution décrite. Au lieu de l'aimant cylindrique décrit, l'électro-aimant peut être construit sous la forme d'un fer à cheval, le palpeur faisant alors fonction de culasse. Bien entendu le palpeur (5) doit Aetre adapté - en ce qui concerne son propre poids - à la capacité de charge de la structure filiforme. La transmission électrique et l'exploitation des valeurs mesurées devront également être adaptées à chaque cas particulier, et on a parfois intérêt à réduire les frais d'appareillage électroniques destiné à des contrôles de routine d'installations en service par rapport à ceux requis pour la recherche systématique des défauts et de leurs sources. Une application préférée de l'invention réside dans la surveillance du procédé de filage à l'état fondu de fils en polymères synthétiques à haut poids moléculaire. Dans ce procédé les défauts présents peuvent être décelés et leurs sources être éliminées déjà après la première phase opérationnelle ou la marchandise correspondante peut être éliminée également dès cette première phase. La construction du dispositif permet de déceler et d'enregistrer non seulement le nombre des défauts, mais également leur grosseur. On obtient ainsi, à condition qu'on utilise des instruments d'enregistrement appropriés, une image complète de la marchandise filée correspondante, et de ce fait la base de départ nécessaire au triage et à l'examen de qualité de cette marchandise.De nombreuses sources de défauts ne peuvent être décelées que par l'analyse du nombre et de la grosseur des variations d'épaisseur, ce qui tété rendu possible, pour la première fois, par le dispositif de l'invention. En outre, le dispositif de l'invention remédie à un autre inconvénient des dispositifs connus de contrôle des fils. Dans le cas de ces derniers, il y a toujours des contacts électriques à proximité d'un fil filant. Du fait que dans un procédé de filage, on applique aux fils un apprêt dont une partie est éliminée par projection , les contacts électriques peuvent en autre souillés, ce qui modifie de façon incontrôlable leur conductibilité et cause ainsi des pannes de surveillance. En raison du mesurage inductif du dispositif de 11 invention, les contacts électriques des dispositifs connus d'enregistrement de variations d'épaisseur de fils sont superflus. Cette insensibilité du dispositif de l'invention aux influences extérieures, telles que l'humidité atmosphérique, l'apprêt éliminé par projection etc..., rend le dispositif de l'invention particulièrement utile pour des opérations en continu dans la fabridation à grande échelle. Les instruments de mesurage électroniques sensibles peuvent alors être placés à distance voulue de l'installation à un endroit approprié, par exemple dans une chambre d'instruments spéciale. REVENDICATION Dispositif pour mesurer des variations d'épaisseur de structures filiformes courantes, en particulier de fils synthétiques, caractérisé par une plaque d'assise, sur laquelle sont montés un rouleau stationnaire, un palpeur mobile et un électroaimant ; le palpeur mobile constituant une partie de l'électroaimant et formant, avec le rouleau stationnaire, une fente à travers laquelle passent les structures filiformes.