Brevet FR2480987A1 — publié le 19811023

La présente invention concerne une méthode de détection et un indicateur de défaut d'approvisionnement d'une machine alimentée par un nombre déterminé mais variable d'éléments longitudinaux tels que des fils, des rubans ou des éléments du même type pouvant avoir une forme identique ou semblable, l'indicateur comprenant un détecteur distinct associé à chaque élément longitudinal pour détecter sa présence ou son absence et déclencher une alarme ou un processus de freinage ou d'arrêt de la machine dès qu'un au moins de ces éléments longitudinaux est absent. La présente invention est particulièrement utile dans de nombreuses applications où une machine traite un grand nombre d'éléments identiques et où l'absence d'un seul élément déclenche une alarme ou un processus d'arrêt mais où l'absence du même élément dans un fonctionnement ultérieur peut être acceptée comme normale. Des exemples de telles applications peuvent être trouvés dans la fabrication de tissu ou filé où l'on utilise un grand nombre de fils ou de filaments, dans le mélange de peintures à partir de jets de différentes couleurs, dans la fabrication de cibles à partir d'un nombre différent de fils, dans l'application de revêtements isolants sur un conducteur, etc. Les machines de guipage connues fonctionnent de la manière suivante : un grand nombre de cages sont placées à la suite les unes des autres le long d'un câble et chacune renferme un certain nombre de dévidoirs disposés en couronne autour du câble ; le ruban de chaque dévidoir passe à travers un guide qui permet l'enroulement du ruban isolant hélicoidalement autour de l' & e du câble lorsque celui-ci passe devant lui. Une alarme est donnée lorsqu'un ruban est cassé ou lorsqu'il n'y a plus de ruban sur le dévidoir. Cette alarme sera par la suite appelée alarme de "manque de ruban". Une telle alarme s'avère nécessaire car un câble sur lequel il manque un seul revêtement isolant est imparfait et cela représente un-inconvénient majeur qui est inacceptable. Lorsqu'une alarme "manque de ruban" est donnée, le guipage doit être immédiatement arrêté et un nouveau ruban isolant doit être introduit, généralement avec une faible zone de chevauchement. Pour indiquer un ruban cassé ou un manque d'approvisionnement de ruban, on peut placer un microrupteur qui est maintenu dans une position de supervision par le ruban lui-même. Lorsqu'il n'y a pas de ruban, le microrupteur passe en position d'alarme et généralement provoque l'arrêt de l'opération de guipage. Dans une machine de guipage ne produisant qu'un seul type de câble, ce microrupteur agit efficacement puisque tous les dévidoirs sont toujours utilisés et que le manque d'un seul revêtement isolant provoque l'alarme et l'arrêt de la machine. Un tel indicateur d'erreur est connu. Cependant, dans une machine de guipage plus importante utilisée pour produire différents types de câbles ayant un nombre de revêtements isolants différent, un problème se pose. En effet, lorsque des câbles ayant un nombre inférieur de revêtements isolants doivent être produits, les indicateurs de "manque de ruban" des dévidoirs non utilisés doivent être rendus inopérants afin de ne pas déclencher une fausse alarme. Ceci est généralement réalisé manuellement par l'opérateur. Lorsqu'ensuite on veut fabriquer un câble ayant un nombre supérieur de revêtements isolants, l'indicateur de "manque de ruban" doit être remis en position de travail manuellement pour pouvoir déclencher efficacement une alarme ou arrêter le processus de guipage lorsqu'un ruban est cassé ou qu'il y a un manque d'approvisionnement de ruban. Si l'opérateur oublie de remettre en marche les indicateurs concernés, aucune alarme n'est déclenchée lorsque le ruban associé saute ou lorsqu'il n'est plus fourni. Lorsque la faute est détectée, il est trop tard car la réparation demande beaucoup de temps et est très onéreuse. L'objet de la présente invention est donc la réalisation d'un indicateur de défaut qui ne présente pas les inconvénients précités. Selon une caractéristique principale de l'invention, cet objet est atteint du fait que, pour chaque détecteur, il est prévu un dispositif de déconnexion qui, dans une première position, rend le détecteur inopérant et, dans une deuxième position, ramène le détecteur dans sa position de supervision, et que le dispositif de déconnexion est automatiquement commuté dans sa seconde position quand le ou les éléments longitudinaux manquants sont réinstallés sur la machine. Différentes autres caractéristiques ressortiront de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux figures annexées qui représentent - la figure 1, un mode de réalisation mécanique simple de l'indicateur de défaut selon l'invention - la figure 2, un autre mode de réalisation de l'indicateur de défaut selon l'invention - les figures 3 et 4, deux versions électromécaniques légèrement différentes de l'indicateur de défaut selon l'invention. On va commencer la description en se reportant tout d'abord à la figure 1 qui représente un ruban isolant 1 qui doit être enroulé en hélice autour de l'âme d'un câble non représenté. Ce ruban est guidé sur deux poulies 2 et 3 entre lesquelles il passe sur deux microrupteurs 4 et 5. Un de ces microrupteurs 4 est un bistable, c'est-à-dire qu'il a deux positions stables. La position "supérieure" 4a est indiquée par une ligne en pointillé alors que la position "inférieure" 4b est représentée par une ligne continue. L'autre microrupteur 5 est un monostable, c'est-à-dire qu'il est mécaniquement conçu pour avoir une seule position stable : la position 5a représentée par une ligne en pointillé. Ce microrupteur doit être maintenu dans sa position inférieure 5b par force. Tant que le ruban ce déroule d'une manière continue sur les poulies, les microrupteurs 4 et 5 sont maintenus abaissés dans leurs positions inférieures b. Lorsque le ruban casse ou lorsqu'on arrive en fin de ruban, le monostable 5 retrouve sa position "supérieure" stable 5a alors que le bistable 4 reste dans sa position inférieure 4b. La force qui ramène le monostable 5 dans sa position stable "supérieure" 5a peut être de n'importe quel type connu. Cette force peut être exercée, par exemple, par un élément élastique (non représenté), par un aimant permanent, par la force de gravité, par la force centrifuge ou tout autre dispositif connu. Chaque microrupteur commande également un contact électrique associé, respectivement 6 et 7. Ces contacts sont connectés en série et, lorsqu'ils sont fermés, ils connectent une source d'alimentation 8 et commandent un dispositif d'alarme ou d'arrêt 9. La connexion entre chaque microrupteur et son contact associé est établie au moyen d'un simple dispositif mécanique ou par tout autre moyen de couplage connu. Lorsque le stable 4 est dans sa position "inférieure" 4b, le contact correspondant 6 est établi, c'est-à-dire qu'il est prêt à envoyer un signal d'alarme au dispositif d'alarme 9. Au contraire, dans sa position "supérieure" 4a le microrupteur 4 amène le contact 6 dans sa position "supérieure" 6a et provoque son ouverture. Lorsque le monostable 5 est dans sa position "inférieure" 5b, son contact associé 7 est ouvert et lorsqu'il est dans sa position "supérieure" Sa, il boucle le circuit d'alarme (en supposant que le contact 6 est déjà fermé puisque le bisteble 4 est dans sa position "inférieure"). On va maintenant décrire le fonctionnement de cet indicateur de défaut. Tant que le ruban appuie sur les deux microrupteurs 4 et 5 le contact 6 reste fermé alors que le contact 7 est ouvert. De ce fait aucune alarme ou ordre d'arrêt n'est donné. Lorsque le ruban saute ou arrive à sa fin, le monostable 5 est amené à sa position "supérieure" et le bistable 4 reste dans sa position "inférieure". Le circuit d'alarme est ainsi établi. Pour inhiber l'alarme, il suffit à l'opérateur de commuter le bistable 4 sur sa position "supérieure" 4a. Lorsque le ruban est rebobiné, la supervision s'exerce à nouveau automatiquement puisque les deux microrupteurs sont abaissés. A la place du dispositif d'alarme ou en plus, un dispositif de freinage ou d'arrêt peut être prévu pour effectuer un arrêt automatique de la machine de guipage lorsqu'un ruban saute ou arrive à sa fin. I1 est évident que d'autres possibilités existent, par exemple, le bistable 4 pourrait dépendre directement du monostable 5 plutôt que du ruban. Dans ce cas, le microrupteur 5 est placé directement au-dessus du microrupteur 4. La figure 2 représente un autre mode de réalisation de l'indicateur de défaut de la figure 1. Les éléments identiques à ceux de la figure 1 portent les mêmes références. I1 est à noter que l'on utilise un seul microrupteur 10 et son contact associé 11. Ce commutateur a maintenant trois positions, une "inférieure" (c), une "médiane" (b) et une "supérieure" (a). La position (c) est instable, c'est-à-dire que le commutateur tend toujours à se déplacer de la position inférieure à la position médiane. Cette position instable "c" peut être obtenue par un ressort ou par tout autre dispositif similaire. Les positions (a) et (b) sont stables. Le fonctionnement de ce mode de réalisation ne sera pas décrit car il s'explique de lui-même. La figure j représente une version électromécanique légèrement différente de l'indicateur de défaut. Le circuit comporte un microrupteur 20, un relais 21 avec son enroulement 22 et son contact 23, une touche 24, une diode électroluminescente 25, une résistance 26 et le dispositif d'alarme, de freinage ou d'arrêt 29. Les bornes + et - sont utilisées pour connecter une source de tension continue extérieure (non représentée) qui alimente un dispositif d'alarme, de freinage ou d'arrêt 29 via le microrupteur 20 et le contact 23 du relais 21 en position de repos, comme représenté sur la figure 3. La position du microrupteur 20 dépend du ruban ou de l'élément à superviser. Lorsqu'un ruban (non représenté) est présent, le microrupteur 20 est abaissé et, lorsque le ruban saute, le micro rupteur retourne à sa position supérieure qui est stable. Le circuit fonctionne de la manière suivante : lorsqu'un ruban de papier est placé dans la machine, le levier du microrupteur 20 est abaissé. La borne + se trouve de ce fait déconnectée et aucun signal d'alarme ou d'arrêt n'est envoyé au dispositif 29. Si le ruban saute, le levier du microrupteur 20 se ferme (comme représenté dans la figure), et deux circuits en parallèle sont établis ; le courant passe à travers le microrupteur 20, la diode électroluminescente 25, la résistance 26 et l'enroulement du relais 22 ; le courant passe à travers le microrupteur 20, le contact de relais 23 et le dispositif d'alarme ou d'arrêt 29. Il est à noter que les composants sont choisis de façon que le courant traversant l'enroulement du relais 22 ne fasse pas fonctionner le contact du relais 23 mais provoque l'allumage de la diode électroluminescente 25 pour indiquer la faute. Si, cependant, le levier du microrupteur 20 retournait à sa position supérieure non parce que le ruban a sauté ou arrive à sa fin mais dans le cas où tiin élément spécifique ne doit pas être utilisé (par exemple, dans le cas où un nombre inférieur de rubans est requis pour un câble donné), il faut rendre inopérant le dispositif d'alarme ou d'arrêt. Cela est réalisé simplement par la manoeuvre de la touche 24. La diode électroluminescente et la résistance 26 se trouvent alors court-circuitées, le courant traversant l'enroulement du relais 22 augmente alors en conséquence et, si les éléments du circuit on été convenablement choisis, le contact 23 vient en position de travail a. Le relais se maintient par lui-même et déconnecte le dispositif d'alarme ou d'arrêt 29. Après une manoeuvre de courte durée de la touche 24, le circuit d'alarme est donc rendu inopérant jusqu'à ce qu'un ruban soit de nouveau introduit dans la machine et abaisse le levier du microrupteur. ie relais retombe alors et le circuit d'alarme est automatiquement rétabli. La figure 4 représente une autre version électromécanique de l'indicateur de défaut de l'invention. Ce circuit n'est pas aussi exigeant sur les caractéristiques de ses composants. D'autre part, il évite l'utilisation d'une touche distincte. Le fonctionnement du circuit de la figure 4 ressemble à celui de la figure 3. Le levier du microrupteur 20 est également sous la dépendance du ruban (non représenté). Ce microrupteur 20 et le contact du relais 23 sont connectés en série. La seule différence réside dans le fait que la diode électroluminescente 25 est connectée en parallèle sur l'enroulement du relais de sorte que le contact du relais 23 commute le courant soit sur l'enroulement du relais soit sur la diode électroluminescente et le circuit d'alarme ou d'arrêt 29. I1 est également prévu une diode 27 qui permet d'éviter l'allumage de toutes les diodes électroluminescentes sïmultanélalent. Il existe en effet une diode électroluminescente (ampoule Lémoin) pour chaque dévidoir à superviser.L'opérateur est ainsi immédiatement averti lorsqu'il n'y a plus de ruban sur un dévidoir et de quel dévidoir il s'agit, l'alarme est donnée. I1 est également à noter que la touche 24 n'est pas indispensable si le relais 21 est prévu pour être actionné manuellement comme l'indique la flèche 28. Cette réflexion est également valable pour le circuit de la figure 3. Dans la pratique, de nombreux dévidoirs sont placés dans chaque cage de la machine de guipage. Dans le cas où tous les dévidoirs d'une cage doivent être mis hors service pour la fabrication d'un type de cable donné, la touche 24 ou le dispositif manuel (flèche 28) peuvent être connectés à la manette qui déconnecte toute la oage, ou un bouton commun de mise hors circuit de la cage peut être prévu à l'extérieur de chaque cage. I1 est bien évident que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses variantes peuvent être envisagées sans sortir pour autant du cadre de l'invention. En particulier, les détecteurs pourraient être optiques ou capacitifs au lieu de mécaniques, les systèmes de déconnexion pourraient être également optiques ou capacitifs. Ces détecteur pourraient aussi être prévus pour un groupe d'éléments au lieu d'un seul. I1 est aussi évident que le système pourrait être entièrement électronique au lieu d'électromécanique. REVENDICATIONS 1. Méthode de détection d'un défaut constitué par la disparition ou la modification de manière inacceptable d'au moins un des éléments d'un nombre déterminé mais variable d'éléments longitudinaux identiques tels que des fils, des rubans ou des éléments du même type pendant une opération de fabrication impliquant tous les éléments, par exemple pendant la fabrication d'un produit complexe comportant tous ces éléments, chaque élément ou chaque groupe d'éléments étant associé avec un détecteur d'erreur qui en position normale de supervision déclenche une alarme ou un processus de freinage ou d'arrêt aussitôt qu'il détecte la modification ou l'absence dvun élément, caractérisée par le fait que chaque détecteur d'erreur (5, 10, 20) peut être rendu manuellement inopérant pour un procédé de fabrication qui n'implique pas ia présence de l'élément (1) ou groupe dliéli8ments correspondant, mais qu'il retourne automatiquement à sa position de supervision quand ledit élément (1) ou groupe d'éléments est à nouveau utilisé et que son absence ou sa modification constitue bien un défaut à indiquer. 2. Indicateur de défaut utilisé conformément à la méthode de la première revendication dans une machine qui traite en permanence un nombre déterminé mais variable d'éléments longitudinaux tels que des fils, des rubans ou des éléments du même type pouvant avoir une forme identique ou semblable, et comprenant un détecteur pour chaque élément ou groupe d'éléments longitudinaux afinde détecter la présence ou l'absence dudit élément et déclencher dans ce dernier cas une alarme ou un processus de freinage ou d'arrêt de la machine, caractérisé par le fait que, pour chaque détecteur (5, 10, 20), il est prévu un dispositif de déconnexion (4-6, 10-11, 23-24) qui, dans une première position (4a, pila, 23a), rend le détecteur inopérant et, dans une deuxième position (4b, llb, 23b), ramène le détecteur dans sa position de supervision, et que le dispositif de déconnexion est automatiquement commuté dans sa seconde position quand le ou les éléments longitudinaux manquants sont réinstallés sur la machine. 3. Indicateur de défaut conforme à la seconde revendication, utilisé dans une machine à guipage qui permet l'application d'un grand nombre de revêtements d'éléments longitudinaux sur l'âme d'un câble et dans lequel des détecteurs individuels supervisent la présence d'éléments longitudinaux respectifs et, en leur absence, déclenchent une alarme ou arrêtent le guipage, caractérisé par le fait que pour chaque détecteur (5, 10, 20) 7 il est prévu un dispositif de déconnexion (4-6, 10il, 23-24) qui, dans une première position (4a, île, 23e), rend inopérant le détecteur et, dans la seconde (4b, llb, 23b), le remet en service, ce dispositif de déconnexion étant placé manuellement dans sa première position (a) mais remis automatiquement dans sa deuxième position (b! dès que l'élément longitudinal à superviser est remplacé dans la machine. 4. - Indicateur de défaut conforme à la troisième revendicatiop caractérisé par le fait que le dispositif de déconnexion (4-6, 23) est automatiquement commuté dans sa seconde position (b) par un détecteur séparé (5, 20). 5. Indicateur de défaut conforme à la troisième revendication, caractérisé par le fait que le dispositif de déconnexion (11) est associé au détecteur (10) pour constituer un ensemble. 6. Indicateur de défaut conforme à la cinquième revendication, caractérisé par le fait que ledit ensemble constitué du dispositif de déconnexion et du détecteur a trois positions possibles a) une position stable qui rend inopérant le détecteur (10a) ; b) une position stable qui déclenche I'alarme (lob) ; c) une position instable lorsque la machine est en fonctionnement (10c). 7. Indicateur de défaut conforme à la sixième revendication, caractérisé par le fait que la position rendant inopérant le détecteur (a) est obtenue manuellement, que la position instable lorsque la machine est en fonctionnement (c) est obtenue automatiquement lorsqu'un élément est en place dans cette machine et que la position stable d'alarme (b) est obtenue automatiquement en l'absence d'un élément pendant le fonctionnement de la machine. 8. Indicateur de défaut conforme à l'une quelconque des revendicafbns 2 à 4, caractérisé par le fait que la présence ou l'absence d'un élément longitudinal est détectée par un détecteur mécanique, optique ou électronique (20), que ce détecteur applique une tension aux bornes d'un dispositif d'alarme ou d'arrêt (29) au moyen d'un contact de relais (23) si l'élément longitudinal associé est absent, ce contact pouvant être maintenu ouvert au moyen d'un circuit de maintien (23, 22) et déconnecter ainsi le dispositif d'alarme ou d'arrêt. 9. Indicateur de défaut conforme à la huitième revendication, caractérisé par le fait qu'une diode électroluminescente est connectée par le détecteur entre les bornes de la source de tension pour indiquer le manque d'élément longitudinal. 10. Indicateur de défaut conforme aux huitième et neuvième revendications, caractérisé par le fait que le contact de relais (23) peut être actionné manuellement en appuyant sur une touche.