Brevet FR2524500A1 — publié le 19831007

L'invention concerne un procédé pour commander et réguler les machines d'une installation de préparation à la filature, par exemple en vue de la régulation du débit de la matière en fibres à amener à un ouvreur et/ou un nettoyeur pour fibres textiles, selon lequel on prélève une grandeur mesurée correspondant à une quantité de matière en fibres dans un accumulateur prévu à la suite de la machine par exemple, on transforme cette grandeur en signal élec- trique et on applique ce signal à un organe d'asservissement qui fait varier, en fonction de ce signal, le débit de la matière en fibres à amener à la machine L'invention concerne en outre un dis- positif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Dans la pratique, l'ouvreur et le nettoyeur d'une ins- tallation de préparation à la filature sont jusqu'à présent commandés, pour ce qui concerne le débit de la matière traitée, par la marche ou l'arrêt du ou des rouleaux de transport de la matière dans la machine, suivant les besoins de la partie suivante de l'installa- tion Les appareils suivants de l'installation sont ou comportent en règle générale des accumulateurs Les niveaux de remplissage de ces accumulateurs, sous forme de silos par exemple, sont déterminés habituellement au moyen de capteurs fonctionnant par tout ou rien, constitués par exemple par des barrages photo-électriques ou des manocontacteurs électroniques Ces derniers détectent la contre- pression, laquelle est une mesure du niveau de remplissage de la partie suivante de l'installation Ces capteurs, suivant qu'ils ont été actionnés ou non, font marcher ou arrêtent le dispositif d'en- traînement pour le transport de la matière Ce procédé a l'inconvénient qu'aucun travail d'ouverture ou de nettoyage par exemple n'est effec- tué pendant les arrêts, tandis qu'un travail accru par rapport au - débit moyen doit être effectue dans les phases de travail Cepen- dant, comme le nettoyage et l'ouverture sont d'autant meilleurs que le débit est faible, le résultat final est d'autant plus médiocre que les temps d'arrêt sont longs Si le rapport entre les temps d'arrêt et les temps de marche est de 50 à 50 par exemple, la quan- tite de matière devant être traitée pendant la phase de travail a un débit qui est le double du débit moyen. L'invention vise à créer un procédé du type indiqué au début mais qui évite les inconvénients mentionnés et qui permet en particulier d'effectuer le nettoyage et l'ouverture avec de meilleurs résultats. Selon une caractéristique essentielle du procédé de l'invention, on transforme ladite grandeur en un signal électrique analogique que l'on applique à un organe d'asservissement réglable pour l'entraînement continu d'au moins un rouleau d'alimentation de la machine, de l'ouvreur et/ou du nettoyeur par exemple. Un élément essentiel du procédé de l'invention est que l'on laisse fonctionner le dispositif d'entraînement pour l'avance de la matière pendant toute la durée de fonctionnement de l'ouvreur et du nettoyeur A cet effet, on détecte, de façon ana- logique, le niveau de remplissage de la partie suivante de l'instal- lation et, en fonction de cette détection, on règle le dispositif d'entraînement pour le transport de la matière à une vitesse plus lente ou plus rapide Ce processus peut être assuré automatiquement au moyen d'un régulateur La valeur réelle (grandeur mesurée corres- pondant à une quantité de matière en fibres) peut être formée par la hauteur de la colonne de matière dans le silo prévu à la suite, ou par la pression dans la partie suivante de l'installation. L'organe d'asservissement constitue un dispositif de réglage de la vitesse de rotation pour faire entrer la matière dans l'ouvreur ou dans le nettoyeur Cette régulation peut être purement analogique et continue ou par paliers Le débit élevé de courte durée nécessaire avec un rapport de 50:50 entre les temps d'arrêt et les temps de marche selon le procédé connu, débit qui est de 500 kg/h de matière en fibres par exemple, peut être ramené par le procédé selon l'inven- tion à un débit continu de 250 kg/h L'action de nettoyage est ainsi considérablement accrue Pour obtenir un degré d'ouverture restant le même dans le temps -, il faut cependant que le poids de flocons par dent ou pointe d'ouverture soit maintenu égal C'est pourquoi il est important que les vitesses de rotation des dispositifs d'entra Inement pour le transport de la matière et pour le cylindre batteur ou ouvreur restent liées l'une à l'autre Une autre caracté- ristique du procédé de l'invention prévoit par conséquent que, au moyen dudit signal, on fait varier les vitesses de rotation des dispositifs d'entratnement réglables du rouleau d'alimentation et d'au moins un cylindre ouvreur de façon proportionnelle l'une par rapport à l'autre Plus vite la commande d'alimentation fait rentrer la matière, plus vite doit tourner le cylindre batteur On peut obtenir ce résultat de manière économiquement favorable au moyen d'un dispositif d'entratnement commun Le moteur d'entraînement à vitesse réglable de ce dispositif peut faire tourner le batteur (cylindre ouvreur) directement ou par l'intermédiaire d'un réducteur, tandis que le rouleau d'alimentation est entratné à une vitesse net- tement inférieure à celle du moteur, du batteur ou à une vitesse intermgdiaire par l'intermédiaire d'un réducteur particulier. L'invention apporte également un dispositif avanta- geux pour la mise en oeuvre de ce procédé Ce dispositif est caracté- rise en ce que l'organe pour mesurer la quantité de matière en fibres est suivi d'un régulateur qui est relié au dispositif d'entratnement réglable d'au moins un rouleau d'alimentation Selon un mode de réa- lisation particulièrement préféré, l'organe pour mesurer la quantité de matière en fibres est suivi d'un régulateur qui est relié au dis- positif d'entratnement réglable d'au moins un cylindre ouvreur. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation non limitatifs, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels la figure 1 représente schématiquement un dispositif de régulation selon l'invention applique à un dispositif de nettoyage et d'ouverture les figures 2 à 4 montrent schématiquement diffe- rentes formes de réalisation pour la régulation simultanée de la vitesse de rotation du rouleau d'alimentation et du cylindre ouvreur la figure 5 est un schéma synoptique d'un système de commande et de régulation selon l'invention pour une installation de préparation à la filature; la figure 6 représente un schéma électrique d'un tel système en'combinaison avec certaines machines de salle de net- toyage et de carderie; et la figure 7 est un schéma synoptique d'un disposi- tif de commande et de régulation selon l'invention avec un ordinateur pilote pour une installation de préparation àla filature. La figure 1 représente un dispositif connu de net- toyage et d'ouverture poursalle de nettoyage, comprenant, par exemple, un nettoyeur 1, un condenseur 2, un ouvreur fin 3, un ventilateur 4, un chargeur pneumatique en flocons 5 pour une carde et une carde 6 Le nettoyeur 1 peut être du type Tr Utzschler RV, RK ou RS par exemple Il est alimenté à partir d'un silo de charge- ment 7 d'o la matière en fibres est prélevée par deux rouleaux extracteurs 8, 9 qui amènent la matière à un dispositif d'alimenta- tion constitué d'une bande de transport 10 et de deux rouleaux d'ali- mentation ou d'entrée 11, 12 Les rouleaux 11, 12 amènent la matière en fibres à un cylindre ouvreur 13, d'o elle est transportée à travers une conduite tubulaire 14 jusque sur le tambour tamiseur du condenseur 2, d'o elle parvient dans un silo 15, formant par exemple le silo de chargement BS sur les schémas des figures 5 et 7, de l'ouvreur fin 3 Le silo 15 est équipé latéralement d'un organe de mesure 16, pour mesurer la hauteur de la colonne de matière cons- tituée de flocons de fibres dans le silo, comprenant un certain nombre de cellules photo-électriques 16 a installées les unes au- dessus des autres L'organe de mesure 16 est relié à travers un ré- gulateur 17 muni d'un ajusteur de valeur de consigne 18 au disposi- tif d'entraînement des rouleaux d'alimentation 11, 12, comprenant le moteur d'entraînement réglable 19 et son organe de réglage ou d'as- servissement 19 a A partir de la grandeur mesurée de la quantité de matière en fibres dans le silo 15 prévu à la suite, on produit de cette manière un signal électrique analogique qui agit sur l'organe de réglage 19 a constituant l'organe d'asservissement réglable du moteur d'entraînement 19, lequel tourne en permanence, d'au moins l'un des rouleaux d'alimentation 11, 12 du nettoyeur L. A partir du silo 15, la matière en fibres est amenée par deux rouleaux extracteurs 20, 21 et un élément de transfert 22 aux deux rouleaux d'alimentation 23, 24 du cylindre ouvreur 25 de l'ouvreur fin 3 De la, un ventilateur 4 transporte la matière à travers une conduite pneumatique 26 jusque dans le silo réservoir 27 en haut puis dans la hotte d'alimentation 28 en bas du chargeur 5. Dans l'une des parois de la hotte d'alimentation 28 est installe un manocontacteur électronique 29, du type Tr Utzschler EDS par exemple, qui est relié à travers un régulateur 30 muni d'un ajusteur de valeur de consigne 31 à l'organe de réglage 31 a d'un moteur d'entraînement 32 pour au moins l'un des rouleaux d'alimentation 23, 24. La figure 2 représente un dispositif d'alimentation comprenant un rouleau d'entrée 33 et une table d'alimentation 34 pour amener la matière en fibres au cylindre ouvreur 13 (batteur) A partir du régulateur non représenté (correspondant à celui de figure 1), le signal électrique arrive sur un potentiomètre tandem 35, lequel est suivi de deux dispositifs de réglage de moteur 36, 37, de type "SIMOREG" par exemple Les dispositifs de réglage 36 et 37 sont suivis de deux moteurs d'entraînement 38, 39 pour le rouleau d'entrée 33 et le cylindre ouvreur 13. La figure 3 représente une forme de réalisation o le dispositif de réglage 36 est suivi d'un moteur d'entraînement 38 qui fait d'une part tourner directement le cylindre ouvreur 13 et commande d'autre part le rouleau d'entrée 33 par l'intermédiaire d'un réducteur de vitesse 40. La figure 4 représente une forme de réalisation o le dispositif de réglage 36 est suivi du moteur d'entraînement 38, lui-même suivi d'une transmission 41 pour faire tourner d'une part le cylindre ouvreur 13 et d'autre part le rouleau d'entrée 33. L'interdépendance des machines ou des groupes de machines s'applique non seulement aux accumulateurs et à l'ouvreur respectivement au nettoyeur, mais à toutes les machines ou groupes de machines utilisés dans une installation de nettoyage. La figure 5 représente schématiquement une ligne de nettoyage constituée de plusieurs machines ou groupes de machines disposés l'un à la suite de l'autre: un ouvreur de balles (BDT), un condenseur 45 (LVS), un silo de chargement 7 (BS), un nettoyeur 1 (RN), un condenseur 2 (LVS), un silo de chargement ( 15) (BS), un ouvreur fin 3 (FO), un chargeur de carde 5 (FBK) et une carde 6 (DK). L'interconnexion électrique des machines ou des groupes de machines est représentée schématiquement Comme représenté plus en détail sur la figure 6, dans le groupe de machines désigne par 2, 15, 3 par exemple, un organe de mesure 16 est conjugué au silo de chargement 15 et un organe d'asservissement (pour le moteur d'entraînement 32) est conjugué à l'ouvreur fin 3 Le système représente sur la figure 5 comporte en outre des ajusteurs de valeur de consigne pour les dis- positifs de réglage muni d'un ajusteur de valeur de consigne 42 Le dispositif de régula- tion 41 est relie à l'organe de réglage 43 a du moteur d'entraînement réglable 43 pour le rouleau d'alimentation 27 a du chargeur de carde 5. Le rouleau d'alimentation 27 a peut ainsi être influencé (réglage de base) suivant la vitesse de production prévue pour la carde De plus, la vitesse de production de la carde peut constituer une mesure pour la quantité de matière en fibres à prélever par l'ouvreur de balles 46, par exemple du type Tr Utzschler-BLENDOMAT BDT (réglage de base) A cet effet, le signal de production délivre par le générateur 40 est ap- pliqué au dispositif de commande 47 de l'ouvreur de balles 46, o ce signal est exploite Il est possible en plus de corriger le ré- glage de base venant de la carde pour le prélèvement de matière par l'ouvreur de balles 46 en fonction du niveau de remplissage du silo 15, détecté par l'organe de mesure 16 A côté de cela, il est possible aussi, à l'inverse, de corriger la valeur de consigne pour la production sur la carde à partir du dispositif de commande 47 de l'ouvreur de balles 46 Une telle correction peut être effectuée en particulier lorsque le dispositif de commande 47 constate que l'or- gane 46 a qui enlève la matière en fibres du haut des balles 48 est constamment surchargé par suite d'une demande de matière trop forte. Le dispositif de commande 47 est relié électriquement au moteur d'entraînement 46 b (mécanisme propulseur) de l'ouvreur de balles 46. Le dispositif de commande 47 est en outre relie électriquement au moteur d'entraînement (non représente) pour le positionnement en hauteur de l'organe d'enlèvement de matière 46 a. Les dispositifs de régulation 17, 30, 41 peuvent en plus être alimentés avec des valeurs de consigne fournies par un ordinateur pilote. Au cas o l'organe de mesure 16 constate que le silo 15 contient en permanence trop peu de matière, en dépit de l'envoi de signaux en ce sens aux machines précédentes, au nettoyeur 1 et à l'ouvreur de balles 46 par exemple, un signal peut être envoyé à la carde 6 pour réduire la vitesse de production de celle-ci. La figure 7 illustre schématiquement l'interaction de co_ andes de machines individuelles et de commandes concernant des groupes de machines (exemple: LVS, BE, SRS, RN ou MWV, b MPM). Ces commandes peuvent coopérer en vue d'un écoulement aussi continu que possible de la matière, sans être influencées par un dispositif de commande central, ou alors sous la commande d'un dispositif direc- teur 49, sous forme d'un ordinateurpilote par exemple Dans ce der- nier cas, il est possible en plus de programmer toute l'installation pour le travail à effectuer à chaque fois a partir d'un pupitre de commande Par exemple, lorsqu'une ligne de machines déterminée doit traiter des lots de matière en fibres de nature et/ou qualité va- riables (du coton et de la fibranne par exemple), l'ordinateur pilote peut fixer à chaque fois le parcours à suivre par la matière en ce sens que certains postes de nettoyage ou d 'a u t res pa r ties de machines peuvent être contournés ou au contraire être incorpores automatiquement dans le parcours suivant le lot à traiter Les valeurs spécifiques pour chaque lot (caractéristiques des fibres, réglages des machines) sont déterminées une fois pour toutes, mises en mémoire et reutilisables (reproductibles) à chaque moment Il est possible en outre de presélectionner, par exemple, le nombre des cardes, en vue de l'obtention de la production désirée Le système peut encore être agencé de telle manière que l'ordinateur pilote, après avoir reçu certaines données de départ, propose au conducteur de l'ensemble un processus de traitement déterminé. R E VE ND I CAT I ON S 1 Procédé pour commander et réguler les machines d'une installation de préparation à la filature, par exemple en vue de la régulation du débit de la matière en fibres à amener à un ouvreur et/ou un nettoyeur pour fibres textiles, selon lequel on prélève une grandeur mesurée correspondant à une quantité de matière en fibres dans un accumulateur prévu à la suite de la machine par exemple, on transforme cette grandeur en signal électrique et on applique ce signal à un organe d'asservissement qui fait varier, en fonction de ce signal, le débit de la matière en fibres à amener à la machine, caractérise en ce que l'on transforme ladite grandeur en un signal électrique analogique que l'on applique à un organe d'asservissement réglable pour l'entratnement continu d'au moins un rouleau d'alimentation de la machine, de l'ouvreur et/ou du nettoyeur par exemple. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, au moyen dudit signal, on fait varier les vitesses de rotation des dispositifs d'entratnement réglables du rouleau d'alimentation et d'au moins un cylindre ouvreur de façon proportionnelle l'une par rapport à l'autre. 3 Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'organe ( 16, 29) pour mesurer la quantité de matière en fibres est suivi d'un régu- lateur ( 17, 30) qui est relié au dispositif d'entraînement réglable (organe de réglage de moteur 19, 32 a; 36, 37; moteur d'entratne- ment 19, 32; 38) d'au moins un rouleau d'alimentation ( 11, 12; 23, 24; 33). 4 Dispositif de mise en oeuvre du procédé de revendi- cation l ou 2, ou selon revendication 3, caractérise en ce que. l'organe ( 16,' 29) pour mesurer la quantité de matière en fibres est suivi d'un régulateur ( 17, 30) qui est relié au dispositif d'en- tratnement réglable d'au moins un cylindre ouvreur ( 13, 25). Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le régulateur est relié à un moteur d'entraînement ré- glable commun ( 38) pour le rouleau-d'alimentation ( 11, 12; 23, 24; 33) et le cylindre ouvreur ( 13, 25). 6 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérise en ce que le moteur d'entralnement réglable ( 38) est suivi d'au moins un réducteur de vitesse ( 40, 41). 7 Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le régulateur î 7, 30) est relié à des moteurs d'entratnement réglables indépendants ( 38,39) pour le rouleau d'alimentation ( 11, 12; 23, 24; 33) et pour le cylindre ouvreur ( 13, 25). *