Brevet FR2463403A1 — publié le 19810220

La présente invention se rapporte à un com- mutateur électrique manométrique, notamment destiné à capter des fluctuations de pression dans les machines textiles, conduites tubulaires, puits de dépose, etc., lors de la mesure des fluctuations du niveau des rubans de fibres ou dans des opérations équivalentes. En pratique, dans les machines textiles, par exemple sur le puits d'alimentation d'un dispositif d'a- cheminement des flocons, la variation de pression d'air à l'intérieur du puits d'alimentation est transmise à une membrane en matière élastomère qui est munie d'une surface métallique. A cette surface métallique est com- biné un commutateur inductif qui émet, en fonction des variations de la pression, des signaux électriques qui agissent par l'intermédiaire d'un régulateur sur un or- gane de manoeuvre. Ce commutateur manométrique électro- nique de précision est d'une construction trop conteuse. Le but de l'invention est de réaliser un com- mutateurb électrique manométrique qui soit d'une fabrica- tion simple et d'une grande sécurité de fonctionnement. Suivant l'invention, ce problème est résolu par un commutateur manométrique du genre défini au début du présent mémoire caractérisé par deux récipients com- municants, qui sont remplis d'un liquide, l'extrémité de l'un des récipients étant reliée à une conduite dans la- quelle règne une pression variable tandis qu'à au moins l'un des récipients sont combinés deux dispositifs cap- teurs placés l'un au-dessus de l'autre, par exemple des dispositifs de mesure photoélectriques destinés à déter- _3 miner le niveau de la surface libre du liquide. Suivant l'inventions la pression variable agit sur le niveau de la surface libre du liquide con- tenu dans l'un des récipients et modifie ce niveau. L'au- tre récipients qui est relié au premier récipient par une conduite, sert pour l'équilibrage. Latéralement à l'un ou à l'autre des récipients est disposé un disposi- tif capteur, par exemple un dispositif de mesure photo- électriqueservant à capter le niveau de la surface libre du liquide. Selon la position de cette surface libre dans l'un des récipients, les deux dispositifs capteurs sont, soit masqués, soit démasqués; ou encore la surface libre du liquide peut se trouver entre les deux dispositifs capteurs; les dispositifs capteurs émettent des signaux électriques en fonction de la position de la surface li- bre du liquide. GrAce à cette construction très simple, les variations de la pression dans la conduite sont donc ainsi transformées en impulsions électriques correspon- dantes. Ce commutateur électrique manométrique est très simple à produire, en ce qui concerne la technique de fabrication, et, en particulier, il ne comporte qu'un petit nombre d'éléments. Un autre avantage consiste dans le fait que la valeur réelle du niveau de la surface li- bre du liquide ainsi que la plage de tolérance des va- riations de la pression peuvent 9tre lues directement. Suivant un mode de réalisation préféré, la valeur de la pression régnant dans la conduite de pres- sion est directement transmise à une branche d'un tube en U. Le long de cette branche ou de l'autre branche du tube en U, sont disposés l'un audessus de l'autre deux dispositifs photoélectriques à éclairage par transmission qui comprennent chacun un émetteur et un récepteur. Suivant une caractéristique avantageuse, il est prévue une échelle graduée associée à une branche rectiligne, de sorte que la valeur réelle de la pression peut 9tre lue directement et que les oscillations de l'ensemble.peuvent etre décelées et limitées par correc- tion de la largeur de la plage de tolérance. On utilise de préférence des dispositifs photoélectriques à éclai- rage par transmission, dans lesquels il se produit une émission de signal sans coloration du liquide de mesure lorsque la surface libre du liquide franchit le niveau des dispositifs photoélectriques. Ces dispositifs photo- électriques sont de préférence agencés de façon à pou- v oir 9tre déplacés individuellement. De cette façons on peut limiter, vers le haut et vers le bas, la plage de tolérance par rapport à la valeur de consigne. Suivant une forme préférée de réalisation de l'invention, les dispositifs photoélectriques à éclairage par transmis- sion peuvent 9tre déplacés conjointement. Ceci permet de modifier la valeur de consigne. Les dispositifs pho- toélectriques sont avantageusement montés conjointement sur un chariot qui peut tre déplacé au moyen d'une vis entraînée par un moteurs On peut obtenir de cette façon, un réglage automatique de la position de consigne. La position de consigne présélectionnée peut 8tre introduite automatiquement en fonction de la production, au moyen d'un servo-moteur. Il est de préférence prévu un élément palpeur associé au chariot, par exemple une résistance variable, qui est connectée en pont avec l'afficheur ou avec la centrale de commande, Avec cette caractéristique, on peut obtenir un réglage central télécommandé de la valeur de consigne. On peut choisir comme grandeur direc- trice, par exemple la vitesse de rotation du déchargeur d'une carde. On peut prévoir comme résistance variable un potentiomètre hélicoïdal ou linéaire. Le commutateur électrique manométrique sui- vant l'invention, qui est muni de dispositifs photoélec- triques à éclairage par transmission pour capter le ni- veau de la surface libre d'un liquide peut être utilisé, par exemple pour commander le transport pneumatique des fibres textiles. Il est également possible de transfor- mer de cette façon, en signaux électriques, la pression variable régnant dans le puits d'alimentation d'un dis- positif pneumatique d'acheminement des flocons. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la des- cription qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés, sur lesquels, la figure 1 est une représentation schémati- que du commutateur manométrique suivant l'invention monté sur le puits d'alimentation d'un dispositif d'acheminement des flocons alimentant une carde; la figure 2 est une représentation détaillée du commutateur manométrique; la figure 3 représente une forme de réalisa- tion du commutateur manométrique équipé d'un servo-moteur; les figures 4a, 4b représentent un schéma de commande électrique pour le dispositif de la figure 3; la figure 5 montre le commutateur manométri- que combiné à une conduite d'alimentation et de réparti- tion d'un réseau d'acheminement de flocons. Suivant l'exemple représenté.sur la figure 1, des flocons de fibres textiles sont acheminés, d'un train d'ouvreuses en fin (non représenté) et par une conduite d'alimentation et de répartition, à un puits réservoir supérieur. 1 appartenant à un dispositif d'acheminement des flocons, puise de là, par l'intermédiaire d'un rou- leau d'avance 2 et d'un rouleau ouvreur 3, les flocons sont acheminés à un puits d'alimentation 4. Ce puits d'alimentation 4 débite des flocons de fibres sous la forme d'un voile de fibres à une carde 5. Le voile de carde qui sort de la carde 5 est condensé dans un enton- noir 6 en un ruban de fibres 7. Dans une paroi du puits d'alimentation 4 est ménagée une ouverture qui est re- couverte extérieurement d'un chapeau 8, d'o part une conduite 8a qui mène à un commutateur manométrique 9. Ce commutateur manométrique 9 est en liaison par l'in- termédiaire d'un régulateur 10 avec le mécanisme d'en- traInement (non représenté) du rouleau d'avance 2. En service, le commutateur manométrique 9 mesure la pres- sion régnant dans le puits-d'alimentation 4. De cette pression, on tire un signal électrique jouant le rôle de grandeur réglante. Ce signal produit, par l'intermé- - diaire du régulateur 10, une grandeur de commande qui agit sur l'entratnement du rouleau d'avance 2? La figure 2 représente un tube en U 11 com- portant des branches 11a et 11b dans lequel est intro- duit un liquide 12. L'extrémité supérieure de la bran- che 11a est raccordée à une conduite de pression 13 qui mène à une installation à pression variable (par exemple à l'installation représentée sur la figure 1). A la branche 11b sont associés deux chariots 14, 15 disposés l'un au-dessus de l'autre et qui peuvent 8tre déplacés -l'un par rapport à l'autre au moyen de deux vis 16, 17. Sur chaque chariot 14, 15 est monté un dispositif pho- toelectrique à éclairage par transmission 18, 19, cha- que dispositif 18, 19 étant composé d'un émetteur 18a, 19a et d'un récepteur 18b, 19b. Le chariot inférieur- 15 est monté par son extrémité 20 sur une vis 2let il est réglable en hauteur sur cette vis 21. L'extrémité inférieure de la vis 21 tourillonne dans une butée 22 tandis que l'extrémité supérieure de cette vis est munie d'une molette 23. En tournant la molette 23, on peut dé- placer conjointement les deux dispositifs photoélectri- ques 18, 19 en hauteur. Parallèlement à la branche 11a est disposée une échelle graduée 24. Le liquide 12 subit l'effet des variations de la pression qui règne dans la conduite de pression 13. Le commutateur manométrique 9 transforme ces fluc- tuations de la pression en signaux électriques. Les dis- positifs photoélectriques 18, 19 font partie du commu- tateur manométrique 9 et non pas du régulateur 10. Des récepteurs 18b, 19b'des dispositifs ph otoélectriques 18, 19 partent des signaux électriques. Ces signaux sont introduits dans le régulateur 10 (constitué par exemple par une botte de commande contenant des contacteurs) lequel transforme ces signaux en une autre suite d'im- pulsions qui agissent sur le moteur du rouleau d'avance 2. Dans l'exemple d'exécution représenté sur la figure 3, il est prévu un potentiomètre à curseur 25 monté parallèlement à la vis 21 et dont les extrémités présen- tent des bornes électriques c et e. Le potentiomètre 25 est actionné par un curseur 26 fixé à l'extrémité 20 et qui présente une borne d. L'extrémité supérieure de la vis 21 reliée à un moteur 27 qui comporte deux bornes a et b. Les figures 4a, 4b représentent les liaisons électriques établies entre les bornes a et b du moteur 27 et les bornes cg d et e du potentiomètre 25 représen- té sur la figure 3. Les deux tensions Ua, (valeur fixe prédéterminée) et Ua2 (tension variable d'un générateur, prise, par exemple sur une génératrice tachymétrique so- lidaire du déclzargeur de la carde) sont transmises à un circuit à pont de résistances, le pont étant partielle- ment constitué par le potentiomètre 25 relié au moteur 27. Si le potentiomètre 25 se trouve en position centra- le et que les deux tensions d'entrée sont égales, on ob- tient également sur les deux résistances partielles R v et R%2 des tensions égales. Il en résulte qu'il ne se présente aucune différence de tension à la sortie du pont L'amplificateur de tension différentielle 28 connecté en aval et auquel la résistance travaillante (le moteur d'asservissement' est connectée à travers un étage final complémentaire, ne reçoit donc pas de signal d'entrée et le moteur 27 ne tourne pas. Entre l'amplificateur de tension différentiel- le 28 et le moteur 27, se trouve un circuit de puissance 29. Si les tensions d'entrée sont différentes l'une de l'autre, il se forme sur le pont de résistances une dif- férence de tension. Sous cet effet, l'amplificateur de tension différentielle 28 commence à travailler dans le sens positif ou dans le sens négatif et le moteur 27 fait tourner la vis 21 pour commander le potentiomètre dans le sens voulu jusqu'à ce que la différence de tension soit annulée. Le moteur 27 reste alors arrOté jusqu'à ce qu'il existe une nouvelle différence de tension aux bornes a et b. La figure 5 représente par une vue de face une installation d'alimentation de flocons. Un ventila- teur de transport 30 est raccordé par son c8té d'aspira- tion à une ouvreuse en fin 31. A la tubulure de refoule- ment du ventilateur de transport 30 est raccordée une conduite d'alimentation et de distribution 32 qui s'étend au-dessus des alimentateurs de cardes et à laquelle se raccordent les puits réservoirs 1. Le commutateur élec- trique manométrique 9 est monté sur la conduite de dis- tribution 32 au-dessus du premier puits réservoir 1 Le ventilateur de transport 30 aspire la matière fibreuse ouverte sur le dernier poste de travail de l'installation d'ouverture, par exemple sur!ouvreuse en fin 31 et en- voie cette matière fibreuse dans un courant d'air de trans- port pneumatique, par la conduite d'alimentation et de distribution 32, aux puits réservoirs 1 des alimentateurs de cardes qui lui sont raccordés. Lors de l'entrée du mélange de flocons et d'air dans les puits réservoirs 1, l'air s'échappe à travers les filtres de sortie d'air de transport (non représentés) et les flocons sont débités dans les puits réservoirs 1, o s'accumulent des colonnes de matière. Lorsque les colonnes de matière commencent à masquer les filtres de sortie d'air de transport, la pression s'élève dans la conduite d'alimentation et de distribution 22. Cet accroissement de la pression se poursuit avec l'tlévation du niveau de remplissage des réservoirs 1 et la pression atteint son point haut, c'est- à-dire la pression de mise à l'arrgt présélectionnée lors- que les filtres de sortie de l'air de transport pneumati.- que de tous les puits réservoirs 1 sont entièrement mas- qués. Au début de la conduite de distribution 32, sont raccordés au ventilateur de transport 30, au-dessus du premier puits réservoir 1, un appareil 33 de mesure pré- cise de la pression, qui indique la pression en milli- mètres de hauteur d'eau et le commutateur manométrique 9 servant à mettre en marche et à ltarrt l'acheminement de la matière de l'ouvreuse en fin 31. Le commutateur manométrique 9 est réglé sur une certaine pression de déclenchement. Lorsque cette pression est atteinte, le transport de matière de l'ouvreuse en fin 31 est mis à l'arrgt. Il ne parvient plus de matière fibreuse au ventilateur de transport 30. Ce ventilateur 30 reste en- core en action et, maintenant, il refoule uniquement de l'air dans la conduite d'alimentation et de distribution 32 et maintient tes conditions de pression. Sous l'ef- fet de la demande de matière des puits d'alimentation 4 (voir figure 1), la matière en flocons est extraite des puits réservoirs 1 par les rouleaux d'avance 2. Les colonnes do matière contenues dans les puits réservoirs 1 décroissent progressivement. Les filtres de sortie de l'air de transport sont à nouveau dégagés de la matière. La pression décrott en conséquence. Lorsque la chute de pression atteint la différence réglée sur le commutateur manométrique 9, le dispositif de transport de la matière de l'ouvreuse en fin 31 est à nouveau mis en marche. Le ventilateur de transport 30 envoie de nouveau la matière fibreuse aux puits réservoirs 1. Le commutateur manomé- trique 9 est en liaison, par l'intermédiaire d'un régula- teur 10 qui peut contenir un relais à temps, avec un mo- teur dtentratnement électrique 34. Ce moteur 34 entra!net par l'intermédiaire d'un variateur à variation continue (non représenté) un rouleau (non représenté) de l'ouvreu- se, par exemple un volant Kirschner de 1' ouvreuse en fin 31. Dans les exemples représentés sur les figures 1 à 5, le commutateur manométrique 9 agit donc sur le rou- leau d'avance 2 ou sur l'ouvreuse en fin 18. Toutefois, il peut également agir sur d'autres organes de commande à l'aide desquels on fait varier les débits de flocons 4 transporter. Le commutateur manométrique 9 peut tre uti- lisé dans tous les dispositifs alimentateurs de flocons pour machines textiles. Par exemple, il peut 8tre utilisé dans un transporteur pneumatique, par exemple un alimen- tateur à casiers pour batteur étaleur. Finalement, le commutateur manométrique peut également 9tre utilisé en combinaison avec un entonnoir.-pneumatique de conden- sation de voile de carde 6, actif ou passif, monté à la suite d'une carde 5, pour obtenir un ruban fibreuxs7 régulier. Bien entendu, diverses modifications pour- ront 9tre apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d1gtre décrit uniquement à titre d'exemple non limitatif, sans pour cela sortir du cadre de l'in- vention. R E V E N D I C A T i 0 N S 1 - Commutateur électrique manométrique, notamment destiné à capter des fluctuations de pression dans les machines textiles, conduites tubulaires, puits de dépose, etc., lors de la mesure des fluctuations du niveau des rubans de fibres ou dans des opérations équi- valentes, ce commutateur étant caractérisé par deux ré- cipients communicants qui sont remplis d'un liquide (12) l'extrémité de l'un des récipients étant reliée à une conduite (13) dans laquelle règne une pression variable tandis qu'à au moins l'un de ces récipients sont combinés deux dispositifs capteurs placés l'un au-dessus de l'au- tre, par exemple des dispositifs de mesure photoélectri- ques destinés à déterminer le niveau de la surface libre du liquide. 2 - Commutateur électrique manométrique sui- vant la revendication 1, caractérisé par un tube en U (11), la conduite de pression (13) étant reliée à l'ex- trémité de la première branche rectiligne (11a) tandis qu'à la première ou à la deuxième branche rectiligne (11a, 11b) sont combinées deux dispositifs photoélec- triques à éclairage par transmission (18, 19), les récep- teurs (18b, 19h) débitant des Impulsions électriques. 3 - Commutateur électrique manométrique sui- vant l'une quelconque des revendications 1 et 2, carav- térisé en ce qu'à l'une des branches rectilignes (11a, 11b) est combinée une échelle graduée (24). 4 - Commutateur électrique manométrique sui- vant l'une quelconque des revenidications 1 à 3, carac- térisé en ce qu'on utilise un liquide de mesure non coloré (12). - Commutateur électrique manométrique sui- vant l'une quelconque des revendications 1 à 4, carac- térisé en ce que les dispositifs photoélectriques (18, 19) sont montés de façon à pouvoir 9tre déplacés individuelle- il ment l'un par rapport à l'autre. 6 - Commutateur électrique manométrique sui- vant l'une quelconque des revendications 1 à 5, carac- térisé en ce que les dispositifs photoélectriques (18, 19) sont agencés de façon à pouvoir se déplacer conjointement. 7 - Commutateur électrique manométrique sui- vant l'une quelconque des revendications 1 à 6, carac- térisé en ce que les dispositifs photoélectriques (18, 19) sont fixés sur des chariots (149 15) que l'on peut déplacer conjointement par l'intermédiaire d'une vis (21) S Commutateur électrique manométrique sui- vant l9une queloornue des revendications 1 à 7, carac- térisé enr ce qu'auz chariots (14, 15) est associé par lIintermédiairo deum élément palpeur_ par exemple un cur- set% (26) mmuni dun contact (d), une résistanoe variable (25) munie de bcanc (úv ú) et au ce que la vis est en- trainée par n moteur (27) muni de bornes (aZ, b)9 les bornes (é, a) étant connectées électriquement aux bornes (c, d à) 9 - Commutateur électrique manométrique sui- vant l'une queleonque des revendications 1 à 8, carac- térisé en ce que la tension (Ua2) dépend de la vitesse de rotation du déchargeur (5a) d'une carde (5) 10 - Utilisation du commutateur électrique manométrique suir at l'une quelconque des revendications 1 à 9, en tant qu'organe de mesure monté sur un puits d'alimentation (4) appartenant à un dispositif d'alimen- tation en flocons pour une carde (5), pour le réglage de la quantité de flocons introduite dans le puits d'alime- tation (4). 11 - Utilisation du commutateur électrique manometrique suivant l'une quelconque des revendications 1 à 99 en tant qu'organe de mesure monté sur une conduite d'alimentation et de répartition (32) appartenant à un dispositif pneumatique d'acheminement de flocons, pour le réglage de la quantité de flocons qui circulent dans la conduite d'alimentation et de distribution (32). 12 - Utilisation du commutateur électrique manométrique suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, en combinaison avec un entonnoir de condensation de voile de carde (6), de nature pneumatique et de type actif ou passif, placé en aval d'une carde (5)q pour la régulation de l'uniformité du ruban de fibres (7).