Brevet FR2304091A1 — publié le 19761008

La présente invention concerne une installation de détection de fil, notamment destiné à équiper des machines à filer pour vérifier la presence d'un fil et commander, le cas échéant un coupe-fil. Le problème de la détection de la rupture dtun fil dans une machine à tisser est extremement sérieux car il conditionne la fiabilité de la machine. En cas de rupture de fil (absence de fil), le fil qui ne peut plus etre entrain' encombre la machine et peut aboutir à des incidents graves. On a déjà développé un certain nombre de détecteurs de rupture de fil. Un premier type de détecteur comporte un palpeur qui commande un micro-contacteur dont le signal amplifié sert à commander le coupe-fil et à signaler la panne au personnel de service. Toutefois, ce détecteur présente une certaine inertie et l'existence de contact mobile se traduit par une usure neces- sitant le remplacement fréquent des contacts, du micro-contacteur ou du palpeur. On connatt également un détecteur de fil travaillant sans contact par effet capacitif. Toutefois, ce détecteur est d'un réglage particulièrement délicat, lié aux difficultés de réglage du champ électrique dans lequel passe le fil dont on veut détecter la présence. A cela stajoute que ce détecteur capacitif connu ne permet pas de détecter les fils d'épaisseur différente ou stil le permet il nécessite un réglage dans chaque cas. Ces diverses interventions sont inacceptables sur les machines à filer si bien que ltemploi de tels détecteurs capacitifs ne stest pas généralisé. On connais également un détecteur par effet piézoélectrique, décelant le bruit engendré par le passage du fil sur une plaque. Ce détecteur n?est pas fiable et les erreurs de détection sont nombreuses. Enfin, on connaît un détecteur décelant la présence du fil en détectant son échauffement. Un tel détecteur donne des résultats satisfaisants à condition que la machine tourne à une vitesse déterminée, ctest-à-dire que le fil passe à une vitesse suffisante pour produire son échauffement. Lorsque la machine tourne lentement ou démarre, la vitesse trop lente du fil ne permet pas son échauffement, ce qui limite considérablement le champ d'application de ce détecteur. Cette limite est sautant plus grande que l'échauffement du fil est une fonction complexe de sa vitesse de défilement, de sa nature chimique et physique, de son diamètre, etc... En pratique, ces inconvénients interdisent l'utilisation d'un tel détecteur de fil. La présente invention a pour but de remédier aux détecteurs connus et se propose de créer un détecteur à réponse très rapide fiable, insensible à la nature des fils, à leur épaisseur, etc.,. et qui permette de détecter la présence ou l'absence (casse de fil) de fil, de façon sure. A cet effet, l'invention concerne une installation de détection de fil notamment pour machine textile, installation caractérisée en ce qu'elle se compose d'un circuit de détection opto-électronique, formé d'un émetteur et d'un récepteur envoyant des signaux à un étage d'amplification qui commande le circuit d'exploitation. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le couple émetteur récepteur échange un faisceau de lumière infrarouge ou rouge (longueur d'onde comprise entre 0,9 et 0 > 650 + ). Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'étage d'amplification est un étage transistorisé. La présente invention sera décrite plus en détail, à titre d'exemple non limitatif, à l'aide des dessins annexés, dans lesquels - La figure 1 est un schéma-bloc de l'installation de détection de fil selon l'invention; - La figure 2A est une coupe verticale partielle au niveau du passage du fil pour diverses positions du fil dans le détecteur; - La figure 2B représente les zones d'ombres formées par un fil sur le récepteur, la répartition correspondant à une direction perpendiculaire à l'axe émetteurrécepteur; - La figure 3 est un schéma électronique du détecteur selon l'invention. Selon la figure 1, l'installation de détection de fil se compose d'un circuit dé détection 1, dans lequel passe le fil f dont on veut détecter la casse; ce circuit de détection 1 envoie des signaux à l'étage amplificateur 2 qui commande le circuit d'exploitation 3. Le circuit de détection se compose d'une tete de détection 11 (figure Ah) munie d'un émetteur E et d'un récepteur R placés de part et d'autre d'un canal 12 de passage du fil 2. Pour permettre le passage de fils d'épaisseur différente, le canal 12 a une certaine largeur. A la figure 2A, on a représenté diverses positions de fils 2', 2", 2"', 2IV, que pourrait occuper le fil 2. Toutefois, parmi ces diverses positions, les positions 2" et 2 V sont les meilleures pour la détection, et la position 2IV étant celle qui donne, parmi les deux, le meilleur résultat. La figure 2B est une vue schénatiçue combinée à la courbe de diffraction résultant du fil placé sur le chemin optique entre l'émetteur E et le récepteur R. I1 stagit lâ d'une courbe de diffraction de Fresnel dont le maximum est situé sur l'axe reliant l'émetteur E et le récepteur R. Dans la mesure où le fil est très proche de l'axe, on se trouve dans la partie maximale de la courbe. Par contre, dès que le fil est éloigné de cette zone voisine de l'axe, la diffraction est très réduite et le récepteur R1 décèle cette diffraction comme s'il s'agissait d'une absence de fil. Suivant un mode de réalisation, 11 émetteur et le récepteur travaillent, de préférence, dans la lumière infrarouge, de longueur d'onde 0,9 ou dans le rouge de longueur d'onde 0,650 . La largeur de raie choisie est, dans cet o exemple, de l'ordre de 200 A. Pour obtenir une détection précise, il convient de limiter l'angle d'émission de l'émetteur E. A cet effet, il est particulièrement intéressant que l'énergie émise par l'émetteur E soit située dans un angle solide de stéradians. Les signaux fournis par le récepteur R en fonction de la présence ou de l'absence d'un fil dans le faisceau lumineux émis par ltémetteur E sont transmis à l'étage d'amplification 2 qui commande les dispositifs de sortie 3. La figure 3 représente un exemple d'une installation de détection de fil selon l'invention. Selon la figure 3, le circuit de réception 1 se compose d'une diode photo-émissive D1 reliée à la tension d'alimentation Vcc par la résistance R1. Cette diode D1 émet la lumière reçue par le récepteur formé par le phototransistor Q1 dont l'émetteur commande la base d'un premier transistor d'amplification Q2. Le collecteur du transistor d'amplLfication û2 est relié au collecteur du photo-transistor et le point de ncnc*ion est relié a' la tension d'alimentation Vcc par la résistance R2 L'émetteur du transistor Q2 est relié a la masse par la résistance R3 et la résistance R4. Le collecteur du transistor Q2 est egalement relié â la base du transistor Q3 dont le collecteur est relié à la tension d'alimentation Vcc par la résistance R5. L'émetteur du transistor Q3 est relié à la diode photo-émissive D2R qui émet, par exemple, une lumière rouge. Le collecteur du transistor Q3 est relié a la diode photo-emissive D3v, émettant une lumière différente de la diode D2R par exemple une lumière verte. La cathode de la diode D est reliée à un transistor d'amplification Q4 qui forme l'étage de sortie fournissant des signaux de commande S. En l'absence de fil, la lumière envoyée par la photodiode D1 ne commande pas le transistor Q2 et par suite le transistor Q3 devient passant Le courant du transistor Q3 traverse la diode D2R qui émet une lumière par exemple rouge. Par contre, lorsque le fil libère le passage du faisceau lumineux vers la diode Q1, le transistor Q3 est bloqué. La tension de son collecteur permet le passage d'un courant à travers la diode D3V qui émet une lumière par exemple verte. En même temps, ce courant commande le transistor Q4 qui émet un signal à la sortie S. Les diodes D2R, D3V et le transistor Q4 font partie du circuit d'exploitation. La lumière émise par la diode D2V permet de signaler l'absence de fil dans le détecteur ou encore un mauvais positionnement de ce fil. Lorsque le fil est renoué ou qu'il est bien mis en place, le flux lumineux tombant sur le phototransistor Q1 est coupé ou est fortement réduit, de sorte que la diode D2V s'éteint et la diode D3R s'allume. Pour simplifier le schéma élastique et tenir compte des chutes de tensions différentes entre les bornes des diodes D2R et D3V, la diode D1R qui émet une lumière rouge, s'allume lorsque le récepteur détecte la présence d'un fil alors que la diode D3V s'allume lorsque le détecteur constate l'absence dlun fil. Le signal de commande obtenu à la sortie B1 permet par exemple de commander un coupe-fil non représenté. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de ltinven*ion. REVENDICATIONS 10) Installation de détection de fil notamment pour machine textile, installation caractérisée en ce qu'elle se compose d'un circuit de détection optoélectronique (1), formé d'un émetteur et d'un récepteur (2R) envoyant des signaux à un étage d'amplification (2) qui commande le circuit d'exploitation (3). 20) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le couple émetteur récepteur (2R) échange un faisceau de lumière infrarouge ou rouge (longueur d'onde comprise entre 0,9 et 0,650L/). 30) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'étage d'amplification est un étage transistorisé. 40) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le circuit d'exploitation est formé par deux éléments d'affichage des 2R D3 V affichant la présence ou l'absence d'un fil dans le détecteur. 50) Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que le circuit d'exploitation comporte des dispositifs d'affichage (D2 R D3 V) formés par des diodes électroluminescentes. 60) Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que le dispositif d'exploitation commande des organes de la machine tels qu'un coupe-fil d'une machine à filer. 70) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'étage d'amplification (2) est formé par des transistors d'amplification, le transistor de sortie étant relié aux deux moyens d'affichage binaires, reliés à son émetteur (D2R) et à son collecteur (D3V).