Brevet FR2466774A1 — publié le 19810410

La présente invention concerne un procédé de détection du type selon lequel, notamment à la sortie d'une carde ou d'un banc d'étirage, on comprime transversalement le ruban tout en l'introduisant dans une chambre de détection présentant des orifices d'entrée et de sortie de même diamètre, on alimente ladite chambre de détection avec un gaz comprime, tel que de l'air, un débit et une pression constants et l'on mesure les variations de pression se produisant dans ladite chambre de détection par suite des pertes de charge que subit l'écoulement du gaz 3 travers ledit ruban et les orifices d'entrée et de sortie dont les sections sont plus ou moins obstruées par les fibres dudit ruban. L'invention vise également un dispositif détecteur du type comportant un condenseur débouchant dans une chambre de détection présentant un orifice d'entrée et un orifice de sortie de même section transversale et raccordée par un conduit d'alimentation perpendiculaire a l'axe de ladite chambre, à une source de fluide gazeux a débit et pression constants, ce conduit étant connecté, par l'intermédiaire d'un convertisseur pression/tension électrique a au moins un appareil de mesure et/ou d'enregistrement des variations de pression se produisant dans ladite chambre de détection. On sait que la régularité du ruban a la sortie de la carde est un facteur important puisqu'elle conditionne la régularité du titrage du fil termine, et donc la qualité de celui-ci. Les irrégularités de ce ruban peuvent être provoquées notamment par une anomalie au niveau des organes mécaniques de la carde elle-même et par une mauvaise alimentation a l'entrée de la carde (en flocon ou en nappes de batteurs) ; dans le cas d'un banc d'étirage, l'irrégularité du ruban peut provenir aussi par la formation d'enroulements partiels sur les cylindres d'etirage, par l'absence d'un ruban à l'alimentation, par l'entraînement d'un ruban entrant dans le dispositif d'aspiration. Le procédé et le dispositif de détection connus ont 11 inconvénient de ne pas être sensibles à des faibles variations de la densité de fibres du ruban. En raison de la forme particulière de la chambre de détection connue et de son mode d'alimentation par un conduit d'une section transversale egale ou supérieure à la section du ruban dans ladite chambre, le flux d'air ne pénètre pas au coeur du ruban et,s'échappe en grande partie de ladite chambre en formant une sorte de.couche enveloppant le pourtour (lu ruban et s'intercalant entre ledit pourtour et la paroi interne de l'orifice entrée et/ou de l'orifice de sortie de ladite chambre de détection. Un autre inconvénient réside dans le bouchage de la chambre par les fibres qui tombent du ruban et s'accumulent dans ladite chambre.Ainsi, les variations de pression ne représentent une image de la densité de fibres qutà l'endroit de la partie superficielle du ruban et ne sont point re- présentatives de l'ensemble des fibres y comprises celles du coeur du ruban. Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients et de proposer un procédé et un dispositif de détection répondant d'une façon plus précise qu'auparavant aux faibles variations de la densité de fibres d'un ruban de fibres. Dans le cas drun procédé du type susmentionné, ce but est atteint du fait que l'on utilise une chambre de détection dont la section transversale est égale à celles des orifices d'entre ct de sortie, l'on utilise un ruban dont les fibres prises suivant une section transversale donnée à l'intérieur de ladite chambre remplissent au moins 5 % de la section transversale de la chambre de détection et lton injecte dans ladite chambre de détection et perpendiculairement au sens de défilement du ruban au moins un jet de gaz qui pénètre au coeur dudit ruban. Le diamètre de ce jet de gaz, à son embouchure dans ladite chambre de détection,est avantageusement compris entre lt5 et 1/]5 ième du diamètre de ladite chambre. Le dispositif de détection selon l'invention se caractérise par le fait que la section transversale de la chambre de détection est identique à celles des orifices d'entrée et de sortie, que le conduit d'alimentation du fluide débouche dans ladite chambre par l'intermédiaire d'une buse dont l'axe est au moins approximativement perpendiculaire à celui de ladite chambre. te diamètre de la buse, à l'endroit de son embouchure sur la paroi latérale de la chambre de détection,.est compris entre 1/5 et 1/15 ième du diamètre de ladite chambre et la longueur de ladite chambre est supérieure à son diamètre. Grâce à cette conception, le fluide gazeux .introduit dans la chambre de détection passe également au coeur meme du ruban de fibres. Ainsi, l'écoulement du fluide gazeux, tel que de l'air, s'effectue par une répartition assez. uniforme à travers toute la section transversale de la chambre de détection et donc le long de toutes les fibres du ruban contenues dans ladite chambre. L'objet de l'invention sera encore-mieux compris à l'aide- de la description suivante d'un mode de réalisation illustré par le dessin annexé sur lequel - la figure 1 est une vue schématique d'un dispositif de la détection connu - la figure 2 est une vue en coupe de la section transversale de l'orifice de sortie de la chambre de détection du dispositif connu selon la ligne II-II de la figure 1 - la figure 3 est une vue schématique d'un mode de réalisation du dispositif de détection selon l'invention ; - la figure 4 est une vue en coupe de la section transversale de la chambre de détection du dispositif de détection conforme à l'invention, coupe selon la ligne IV-IV de la figure 3 ; - la figure 5 est une vue schématique d'un diagramme : suppression - taux de remplissage de la section transversale de la chambre de détection du dispositif de détection selon l'invention ; et - la figure 6 montre une vue en coupe axiale de la chambre de détection combinée avec un condenseur connu. Le dispositif de détection connu des irrégula rités d'un ruban de carde tel que représenté sur la figure 1, comporte un premier condenseur 1 constitué par un tronc de cône ou un corps de révolution ressemblant à un demi paraboloide, dont la petite section débouche dans une chambre de détection 2 raccordée, à sa paroi latérale, à un conduit d'alimentation 3 à travers lequel passe un fluide gazeux,tel que de l'air, à débit et pression constants. La petite section du condenseur 1 constitue l'orifice d'entrée 4 de la chambre de détection 2 et se trouve en alignement avec un orifice de sortie 5 prévu du eôté opposé de ladite chambre 2 et constitué également par la petite section d'un deuxième condenseur 6 qui présente également une forme tronconique ou une forme de demi parabololde. Dans le cas du dispositif de détection connu, la petite section 4 du premier condenseur 1 est située à l'intérieur de la chambre 2 et la grande section 7 du deu xième condenseur 6, en alîgnement avec le premier condenseur J, est également située du coté de la chambre de détection 2.Un ruban de carde 8 défile dans le sens de la flèche 9 en passant par le premier condenseur 1 par la chambre 2 et par le deuxième condenseur 6, Lors de son passage à travers le premier condenseur 1, le ruban de fibres 8 est comprimé perpendiculairement à l'axe 10 du premier condenseur 1 jusqu'à ce qu'il quitte ledit condenseur 1 par l'orifice d'entrée 4 de la chambre 2 à l'intérieur de laquelle les fibres du ruban 8 se détendent legèrement dans le sens transversal avant d'être à nouveau comprimés transversalement dans le deuxième condenseur 6 jusqu'à l'orifice de sortie 5 qui est aligné sur l'axe 10 et présente la même section transversale que l'orifice d'entrée 4. La chambre de détection 2 du dispositif connu présente une paroi latérale 1 1 qui se trouve à une distance importante de l'axe 10 qui constitue en même temps l'axe des condenseurs 1 et 6 et de la chambre 2. Le conduit d'alimentation 3 présente une section transversale assez importante qui est supérieure à celle du ruban de fibres 8 à, l'intérieur de la chambre de détection 2. Ce conduit d'alimentation 3 véhicule un fluide gazeux tel que de l'air avec une pression et un débit constants. A cet effet, le conduit 3 est raccordé à une source de fluide haute pression 12 par l'intermédiaire d'une autre conduite sché- matiquement indiquée par la référence 13 et passant à travers un détendeur de pressions réglagle 14 comportant un ou plusieurs étages de détention, ainsi qu'à travers un régulateur de débit 15 avant de parvenir au conduit d'alimentation 3 débouchant latéralement dans la chambre 2 à une distance importante du ruban 8. En aval du régulateur de débit 15, la conduite 13 est raccordée soit directement, soit par l'intermédiaire d'un convertisseur pression/tension électrique à un appareil de mesure 16 et, ou à un appareil d'enregistrement 17, Ces appareils 16 et 17 mesurent et indiquent que les variations de la pression se produisant à l'intérieur de la chambre de détection 2 et donc aussi à l'intérieur du conduit d'alimentation 3 et de la conduite 13 en raison de la résistance qu'opposent le fibres du ruban 8 à l'écoulement du fluide gazeux à travers les orifices d'entrée et de sortie 4,5 de la chambre 2. Le principe du procédé de détection connu est basé sur des variations de pression dans la chambre de détection 2 traversée par le ruban de fibres 8 sortant par exemple, d'une carde, ladite chambre 2 étant parcourue par un fluide d'air comprimé, c'est-à-dire par de l'air en surpression entrant dans ladite chambre 2 avec une pression et un débit constants L'écoulement du fluide d'air hors de la chambre de détection 2 se trouve freiné par la présence du ruban de fibres 8 qui introduisent une perte de charge et conduisent donc à une augmentation de la pression. Si la masse des fibres du ruban 8 qui défilent dans la chambre de détection 2 et donc devant le flux d'air est constante, la surpression,regnant dans la chambre de détection 2, est elle aussi constante. Par contre, si la masse des fibres du ruban varie et donc la densité de fibres dans les sections de passage constantes constituées par les orifices d'entrée et de sortie 4 et 5 de la chambre de détection 2, la surpression régnant dans ladite chambre 2 va varier d'une valeur dp. Cette valeur dp se répercute dans le condu-it 3 et la partie de la conduite 13 en aval du régulateur de conduit 15 sur les appareils de mesure 16 et d'enregistrement 17. Les indi cations lues sur ces appareils 16 et 17 constituent donc une image de la variation de là densité des fibres du ruban 8. Le dispositif de détection connu tel que représenté sur la figure 1 permet de voir clairement que la plus grande partie du flux d'air va passer à travers l'orifice de sortie 5 du fait que les fibres passant à travers le condenseur 6 qui se rétrécit progressivement vers l'orifice de sortie 5 entraînent de l'air dans leurs mouvements suivant la flèche 9 à la manière d'une trompe à eau : l'air ou le fluide gazeux va donc s'écouler en couches préférentielles suivant les flèches 18 le long de la paroi interne du deuxième condenseur 6 et va rester dans la partie marginale des fibres du ruban 8 en s'insérant entre la paroi interne du condenseur 6 et la partie extérieure des fibres du ruban 8. De ce fait, le flux d'air reste à la surface et ne pénetre pas au coeur du ruban 8. Par contre, ce flux d'air sortant par l'orifice 5 forme une sorte d'enveloppe qui va serrer le ruban 8 pour se frayer un passage annulaire entre l'orifice 5 et le pourtour dudit ruban 8. Ce passage annulaire 19 est schématiquement indiqué sur la figure 2. Ainsi, les variations de la densité de fibres d'un ruban ne peuvent pas être détectées avec une précision suffisante par le dispositif de détection connu. Le dispositif de détection conforme à l'invention tel que représenté sur les figures 3, 4 et 6 perfectionne le procédé et le dispostif connus de façon à les rendre sensibles à des faibles variations de densité de fibres. Le dispositif de détection conforme à l'invention est également alimenté à partir d'une source de fluide gazeux 12 comportant par exemple de l'air compri mé à une surpression de six bars. Cet air comprimé est envoyé ensuite par l'intermédiaire de la conduite 13 à travers un système de filtrage 20 et des détendeurs primaire 14a et secondaire 14b avant de passer à travers un robinet à aiguilles 21 et une électro-vanne 22 dont la sortie est raccordée. au conduit d'alimentation 3. La détente de l'air comprimé de la source 12 s'éffectue en deux étapes de sorte qu'à la sortie du détendeur secondaire 14b l'air comprimé se trouve à une surpression de 200 milibars. Entre le robinet à aiguilles 21 et l'électro-vanne 22, la conduite 13 est raccordée à un convertisseur pression/tension électrique 23 dont la sortie électrique est connectée aux différents appareil-s de mesure et d'enregistrement de la variation de pression et,le cas échéant, également à des organes d'avertissement sonores ou lumineux 24,25 susceptibles d'entrer en fonction lors du franchissement d'une valeur de seuil prédéterminée de la variation de pres s ion. Dans le cas de l'invention, la chambre de détection 2 présente une section transversale qui est égale à celles des orifices d'entrée 4 et de sortie 5, son orifice d'entrée 4 coïncidant avec 1 'orifice de sortie de la petite base du condenseur 1 monté à la sortie d'une carde. La forme du condenseur 1 est bien connue et peut être tronconique ou être constituée par un demi paraboloide. On choisit pour la section transversale de la chambre de détection 2 une valeur telle que pour une section transversale donnée du ruban de fibres 8 à la sortie de-la carde les fibres 26 du ruban 8 remplissent, suivant une section transversale de la chambre de détection 2, au moins 5 Z de la section transversale de cette dernière et, de préférence, au moins lo Z. Cette condition est importante et est basée sur l'expérience faite au cours de la mise au point du dispositif de détection conforme à l'invention comme ceci est représenté sur la figure 5 montrant une courbe 27 qui indique la résistance qu'opposent les fibres du ruban 8 à l'intérieur de la chambre 2 à l'écoulement du gaz ou de l'air comprimé en fonction du taux de remplissage par les fibres de la section transversale de la chambre de détection 2. Sur le diagramme de la fi gure 5 l'abscisse montre le taux de remplissage en pour cent de la section transversale de la chambre de détection 2 par les fibres du ruban 8 et l'ordonnée montre les valeurs de pression susceptibles de régner dans la chambre de détection pour une pression d'alimentation constante donnée.On remarquera que la pression pO correspond à une très faible valeur de surpression pour laquelle il n'existe pas de ruban dans la chambre de détection et les pertes de charge sont uniquement dues à la ch-ambre de détection elle-même. La valeur maximale de pression est constituée par la pression d'alimentation que l'on peut mesurer lorsque un taux de remplissage de 100 Z est atteint dans la chambre de détection 2 de sorte qu'aucun écoulement gazeux n'est possible à travers les fibres du ruban occupant la chambre de détection 2.On remarquera que la pente de la courbe 27 est plus inclinée par sa partie supérieure notamment au-dessus d'un taux de remplissage de 50 Z de sorte que, dans cette section supérieure, les variations de la densité de fibres du ruban se traduisent par des valeurs plus importantes de la variation des pressions dans ladite chambre de détection 2. Toutefois, le dispositif peut être utilisé avec précision à partir d'un faible taux de remplissage, par exemple a partir de 5 %. Bien entendu, pour permettre un bon fonctionnement du dispositif et én vuedepouvoir détecter des variations autour d'une valeur de consigne de la densité de fibres, on fixera pour le taux de remplissage une valeur de consigne qui ne sera pas supérieure à 90 Z. Il importe également que le conduit d'alimentation 3 soit muni d'une buse ou présente une section transversale telle qu'il forme lui-même une sorte de buse à son embouchure dans la chambre de détection pour pouvoir produire un jet de gaz ou d'air comprimé qui pénètre jusqu'au coeur du ruban 8 contenu dans la chambre de détection 2. A cet effet, la buse ou l'embou- chure du conduit d'alimentation 3 présente au ni veau de la chambre de détection 2 un diamètre qui eat compris entre 1î5ième et 1/15sème du diamètre intérieur d2 de la chambre de détection 2. Il importe également que la longueur l1 de la chambre de détection 2 soit plus grande que le diamètre intérieur d2 de celle-ci et, de préférence, soit au moins égale à 1,5 fois ledit diamètre d2. On verra, en outre, que la pression d'alimentation et le diametre de la buse ou du conduit 3 soit tel que la vitesse du jet d'air pénétrant dans la chambre de détection 2 perpendiculairement à l'axe de ladite chambre est une vitesse qui soit au moins égale au double de la vitesse de défilement du'ruban 8 dans ladite chambre 2. Bien entendu, il est nécessaire d'étalonner le dispositif de détection avec un ruban de référence dont on désire reproduire le titre. En effet, les mesures de variations de pression dépendent aussi de la matiere elle-même du ruban et notamment de la dimension des fibres (finesse) qui va faire varier I'e- combrement et donc la perméabilité dudit ruban à l'intérieur de la chambre de detection 2. Pour un mUme titrage, la surface spécifique des fibres et donc la perte de charge créée par la présence dc ces fibres à l'intérieur de la chambre de détection 2 sera d'autant plus grande que les fibres seront fines. Il importe également de surveiller la vitesse de défilement du ruban et notamment à ce que l'air entraîné par le ruban 8 en défilement ne crée par de perturbation sur le bon fonctionnement du dispositif de détection. A cet effet, on veillera que la vitesse du jet d'air pénétrant dans la chambre de détection 2 soit nettement supérieure à la vitesse de défilement du ruban et soit au moins égale au double et, de préférence au quintuple de la vitesse de défilement. La vitesse d'injection de l'air dans la chambre de détection remplie de fibres 26 du ruban 8 doit en tout cas être suffisante pour que l'air puisse parvenir au coeur du ruban et s'y répartir le plus uniformément possible. En outre, il faut également tenir compte de la vitesse de défilement du ruban dans la chambre de détection afin d'éviter une influence sensible de cette vitesse de défilement. Ainsi, il est avantageux que le jet de gaz ou d'air comprimé a une vitesse à la sortie de la buse, qui est au moins égale à 50 fois la vitesse de défilement du ruban. C'est grâce à cet agencement que les fibres 26 situées au centre du ruban 8 participent également à la résistance opposée à l'écoulement de l'air et donc à la création des variations de pression à l'intérieur de la chambre de détection.En outre, grâce à cette conception, il ne peut plus se former une couche d'air entourant le ruban de fibres à l'intérieur de la chambre de détection 2. Par contre, la quantité d'air injecté dans la chambre de détection se répartit, d'une manière assez uniforme, sur toute la section transversale de la chambre de détection 2 de sorte que l'ensemble des fibres 26 contenues dans la chambre participe à la création des pertes de charge qui se répercutent à travers le conduit 3 jusqu'au convertisseur pression/ tension électrique 23 à partir duquel les variations peuvent être affichées ou enregistrées par les appareils 16 et 17. La détection mise en oeuvre dans le cadre de la présente invention permet donc d'alerter l'opérateur d'une filature lorsque le titre du ruban subit une variation donnée par rapport à une valeur de consigne fixée au départ. Cette variation de pression d sera p par exemple de plus 5 Z ou de moins 5 Z par rapport à la valeur de consigne et l'alerte sera donnée par exemple à l'aide des organes 24 ou 25 (tels que de lampes) qui s'allumeront lorsque le seuil de variation est atteint.En complément de cet alarme visuel, l'appareil enregistreur 17 permet de suivre l'évolution du titrage du ruban et sera très utile pour interpréter les variations de la densité des fibres et repérer les causes de ces variations qui peuvent être de types différents, par exemple une variation brutale et continue due à l'absence d'un ruban dans la chambre de détection 2, ou une variation cyclique due à un défaut mé-canique des organes de la carde ou de l'alimentation au ruban. Sur la figure 6 a été représentée schematique- ment la forme des parois internes du condenseur 1 suivi de la chambre cylindrique de détection 2. Le condenseur 1 comporte une surface interne constituée par un demi paraboloide délimitant une cavité dont la grande section d'entrée présente un diamètre d3 égal à 35 mm et dont la section de sortie a une section dont le diamètre est égal au diamètre interne d2 de la chambre de détection 2. Ce diamètre d2 est égal à 7 mm. La longueur li de la chambre de détection 2 est ici égale à 10 mm et la longueur 12 du condenseur 1 est égale à 26 mm. Le diamètre d1 de la conduite d'alimentation ou de la buse d'injection 3 est égal à 0,6 mm. Ce conduit 3 doit obligatoirement-déboucher sur la paroi interne de la chambre de détection 2 qui doit toujours être de forme cylindrique. En outre, I'embou- chure du conduit 3 est avantageusement située au milieu de la chambre de détection 2 à mi-distance entre l'orifice d'entrée 4 et l'orifice de sortie 5 de ladite chambre 2. Le conduit 3 est-,en outre, perpendiculaire à l'axe 10 de la chambre de détection 2 et du condenseur 1. Grâce à la conception particulière de la chambre de détection avec sa buse d'injection d'air, celle-ci est nettoyée automatiquement par le ruban qui défile devant son embouchure. Bien entendu, les modes de réalisation prece- demment décrits peuvent subir un certain nombre de modifications sans que l'on sorte pour cela du cadre de la protection définie par les revendications annexees. REVENDICATIONS 1. Procédé de détection des irrégularités d'un ruban de fibres, selon lequel, notamment à la sortie d'une carde ou d'un banc d'étirage, on comprime transversalement le ruban tout en l'introduisant dans une chambre de détection présentant des orifices d'entrée et de sortie de même diamètre, on alimente ladite chambre de détection avec un gaz comprimé, tel que de l'air, à un débit et une pression constants et l'on mesure les variations de pression se produisant dans ladite chambre de détection par suite des pertes de charge que subit l'écoulement du gaz à travers ledit ruban et les orifices d'entrée et de sortie dont les sections sont plus ou moins obstruées par ies fibres dudit ruban, caractérisé en ce que l'on utilise une chambre de détection dont la section transversale est égale à celles des orifices d'entrée et de sortie, l'on utilise un ruban dont les fibres prises suivant une section transversale donnée à l'intérieur de ladite chambrc remplissent au moins 5 Z de la section trans- -versale de la chambre de détection et l'on injecte dans ladite chambre de détection et perpendiculairement au 3ens de défilement du ruban au moins un jet de gaz qui pénètre au coeur dudit ruban. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise une buse dont le diamètre à son embouchure dans ladite chambre de détection est compris entre 1/5 et 1/15ième du diamètre de ladite chambre. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la vitesse d'écoulement du jet de gaz à son entrée dans la chambre de détection est au moins égale à 50 fois la vitesse de défilement du ruban dans ladite chambre. 4. Dispositif détecteur des irrégularités d'un ruban de fibres du type comportant un condenseur débouch-ant dans une chambre de détection présentent un ori- fice d'entrée et un orifice de sortie de même section transversale et raccordée par un conduit d'alimentation perpendiculaire à l'axe de ladite. chambre, à une source de fluide gazeux à débit et pression constants, ce conduit étant connecté,par l'intermédiaire d'un convertisseur pression/tension électrique,à au moins un appareil de mesure et/ou d'enregistrement des variations de pression se produisant dans ladite chambre de detection, caractérisé en ce que la section transversale de la chambre de détection est identique à celles des orifices d'entrée et de sortie, que le conduit d'alimentation débouche dans ladite chambre par l'intermédiaire d'une buse dont l'axe est au-moins approximativement perpendiculaire à celui de ladite chambre et dont le diamètre, à l'endroit de son embouchure sur la paroi latérale de ladite chambre, est compris entre 1/5ième et 1/15ième du diamètre de ladite chambre et que la longueur de ladite chambre est supérieure à son diametre. 5. Dispositif détecteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que la longueur de la chambre de détection est au moins égale à 1,5 fois le diamètre de celle-ci. 6. Dispositif détecteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que la sortie électrique du convertisseur pression/tension est connecte à au moins un orga- ne d'avertissement sonore ou lumineux susceptible d'entrer en fonction lors du franchissement d'une valeur de seuil prédéterminée.