Brevet FR2571068A1 — publié le 19860404

PROCEDE DE DETECTION DE A CASSE D'UN FIL DE CHAINE SUR UNE MACHINE A TISSER ET DISPOSITIF POUR LA HISE EN OEUVRE DE CE PROCEDE La présente invention concerne un procédé de détection de la casse d'un fil de chaîne sur une machine a tisser comportant un harnais composé d'un ensemble de lames portant chacune une rangee de lisses pour soutenir les fils de chaîne, chaque lisse étant portée par un support solidaire d'une desdites lames, et étant susceptible d'occuper une première position lorsque le fil de chaîne est entier et une seconde position lorsque le fil de chaîne est cassé. Elle concerne également un dispositif de détection de la casse d'un fil de chaîne sur une machine å tisser comportant un harnais compose d'un ensemble de lames portant chacune une rangez de lisses pour soutenir les fils de chaîne, chaque lisse etant portée par un support solidaire d'une desdites lames et étant susceptible d'occuper une première position lorsque le fil de chaîne est entier et une seconde position lorsque le fil de chaîne est cassé, pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus. La production d'articles tisses chaîne et trame sur machine à tisser se fait sur des machines de plus en plus rapides, par conséquent, avec un mouvement alternatif de lames de plus en plus rapide et une inertie de lisse de plus en plus grande. Etant donné qu'une casse de fil provoque une defaut dans le tissu, il est impératif d'arrêter le métier des qu'une casse se produit. L'arrêt de la machine doit être obtenu par un systeme contrôlant la nappe de fils de chaîne toute entiere. Le contrôle peut etre effectue en continu, c'est-a-dire sans interruption ou en discontinu, a chaque duite ou introduction d'un fil de trame. Les systemes classiques connus, comportent un systeme dit "cassechalne", compose d'une succession de lamelles placées en cavalier chacune sur un fil différent de la chaîne : lorsqu'un fil casse la lamelle n'est plus retenue et, en tombant, provoque l'arrêt de la machine, par fermeture d'un contact électrique localisé sur une barre transversale disposée au-dessous de chaque rangée de lamelles. Ce procédé de contre présente plusieurs inconvénients - il faut faire passer chacun des plusieurs milliers de fils de chaîne par une lamelle distincte : operation appelée "rentrage" necessitant une durée d'autant plus grande que les fils sont plus nombreux et que l'opération est exécutée plus lentement, - le systeme casse-chalne réduit la longueur de la table du métier (LT) (figure 1) regissant l'angle d'ouverture et le taux d'extension t (t = (AB + BC)/(AC)) nécessaire a la formation de la foule pour l'insertion 1 de la duite.Le placement du systeme casse-chalne 2 (fig. 2) réduit la longueur AB en A'B et par suite augmente le taux d'extension, ce qui augmente la sévérité de la sollicitation du tissage, - le système ae lamelles étant maintenu sur place, les fils de chaîne frottent et s'abrasent en conséquence sur les lamelles, - les lamelles vibrent et se choquent: les perturbations que ces vibrations sont susceptibles d'entraîner et le niveau de bruit atteint sont autant d'inconvénients accessoires liés à ce système. Pour éviter la mise en oeuvre de lamelles de -casse-chalne", on a propose de monter des systèmes mécaniques et/ou électromagnétiques de detection de casse au niveau des lames de harnais, dans les lisses desquelles les fils de chaîne sont obligatoirement passés pour pouvoir tour à tour être souleves ou abaisses selon les exigences de la formation de foule en rapport avec l'armure désirée. Ces systèmes ont été abandonnés a cause de la non-fiabilité du systeme mécanique trop fortement sollicité par les levées et descentes successives des lames. La presente invention se propose de pallier ces divers inconvénients en développant un procedé ainsi qu'un dispositif permettant de detec ter les casses de fils de chaîne et de provoquer l'arrèt de la machine à tisser dans les délais les plus brefs, et en tout cas au moins aussi rapidement que le permettaient les systèmes de l'art antérieur, afin d'éviter les défauts dans le tissu. Ce but est atteint par le procédé selon l'invention tel que mentionné précédemment, caractérisé en ce que l'on détecte par voie optique les lisses se trouvant dans ladite seconde position. Selon une forme de réalisation préférée de ce procédé, l'on émet au moins un signal optique le long de chaque rangee de lisses portées par une même lame, de telle manière que les lisses se trouvant dans ladite seconde position interrompent ledit signal et l'on détecte, le cas échéant, une telle interruption du signal. D'après une première variante avantageuse du procédé décrit, ledit signal optique est émis à travers une ouverture ménagée dans chaque lisse. D'après une autre variante proférée du procédé, l'on émet ledit signal optique à travers un dégagement du au 3eu existant entre chaque lisse et son support. Chaque signal optique peut consister en une paire de faisceaux lumineux émis par une paires de sources de lumière émettant dans le spectre visible ou invisible, et l'on peut émettre autant de faisceaux lumineux qu'il y a de lames constituant le harnais de la machine à tisser. On peut egalement emettre un seul signal optique sous la forme d'une paire de faisceaux lumineux, quel que soit le nombre des lames constituant le harnais de la machine å tisser et l'on peut, dans ce cas, effectuer un balayage successif de chaque rangee de lisses au moyen de cette palre de faisceaux lumineux. Selon un mode de réalisation préféré, l'on émet le signal lumineux en foule ouverte, a une époque déterminée, l'on détecte au moins un des faisceaux lumineux ayant traversé la rangée de lisses à cette époque ou l'on arrete la machine lorsque aucun des faisceaux lumineux n'est pas capté à cette époque. Le dispositif pour la mise en oeuvre de ce procedé est caractérisé en ce qu'll comporte un montage optique pour détecteur optiquement les lisses se trouvant dans ladite seconde position. Selon une forme de réalisation préféree, ce dispositif comporte au moins une source de lumière pour émettre au moins un signal optique le long de chaque rangée de lisses portée par une même lame, cette source étant agencée pour que le signal soit interrompu lorsqu'au moins une lisse se trouve dans ladite seconde position, et un dbtec- teur agencé pour détecter une telle interruption du signal. Selon une forme de réalisation particulièrement avantageuse, à chaque lame sont associes deux emetteurs et deux détecteurs, respectivement disposés de part et d'autre de cette lame, ces organes étant réglables en position pour pouvoir être disposes en regard des ouvertures ou degagements de chaque rangée de lisses. Ces détecteurs sont de preference connectés en parallèle à un circuit logique du type OU agencé pour commander l'arrêt de la machine lorsqu'aucun de ces detecteurs ne capte le signal optique transmis par les emetteurs correspondants. Le dispositif comporte avantageusement une sonde couplée à un organe rotatlf de la machine et conçue pour fournir à chaque cycle de la machine, un signal destine à determiner l'époque de l'émission-détec- tion. Ce procédé et le dispositif pour sa mise en oeuvre presentent les avantages mentionnés ci-dessous. Ils permettent - de supprlmer le rentrage des lamelles et par suite la suppression du frottement des fils de chaîne sur les lamelles, ce qui réduit une cause possible de casses et d'arrêts de la machine du fait de la suppression des sollicitations des lamelles sur le fil par leurs microvibrations, - d'éliminer les nuisances dues aux vibrations et aux chocs des lamelles en elles, - d'augmenter la profondeur de 'table pour permettre une plus grande longueur de fil soumise à la sollicitation d'extensions répétées, dont le niveau de sévérité se trouve réduit de ce fait, - de détecter la lame sur laquelle le fil cassé était rentré, et/ou - d'analyser par microprocesseur ou ordinateur centralise les différentes casses de fils de chaîne sur les différentes lames, pour une exploitation intelligente des casses ainsi relevés. La presente invention sera mieux comprise en référence à la description d'un exemple de réalisation et du dessin annexé dans lequel: Les figures 1 et 2 sont des schémas illustrant le problème de la réduction de la longueur de la table du métier à tisser équipé d'un système casse-chaîne selon l'art antérieur, La figure 3 représente une vue schématique en perspective d'un harnais de machine à tisser équipe d'un dispositif de detection de la casse d'un fil de chaîne selon l'invention, La figure q est un schema de principe illustrant le procedé selon l'invention, La figure 5 est une vue partielle en coupe illustrant plus particulierement une lame, le support de fixation de lisses et la téte de ces lisses, Les figures Ea et 6b illustrent la position des lisses respectivement dans le cas où le fil n'est pas cassé et celui où le fil est cassé, lorsque la lame portant ces lisses est en position haute, Les figures 7a et 7D representent respectivement les positions ae lisses dans- le cas ou le fil n'est pas cassé et celui ou le fil est cassé, la lame se trouvant en position basse, et La figure 8 est une vue partielle en coupe illustrant le montage d'un émetteur et d'un détecteur utilisé dans le cadre du procédé selon l'invention. La fig. 1 illustre la formation de la foule pour l'insertion du fil de trame appelé duite au moyen de lances 1, sur un métier à tisser, avant que ce dernier soit équipe d'un systeme casse-chaine classique. Cette foule est constituée par les fils de trame A B C et les fils de trame A D C , respectivement retenus par les lisses 2 et 3. La longueur L1 de la table du métier régit l'angle d'ouverture 1 et le taux d'entension tl = (AB + BC)/AC. La fig. 2 montre cette même machine après mise en place du système casse-chalne classique 4, composé, d'une manière connue en soi de plusieurs rangées comptant plusieurs milliers de lamelles 5 disposées å cheval sur les fils de chaine. La réduction AA' de la longueur L2 de la table du métier, dû å la mise en place des lamelles 5, engendre, en plus de tous les inconvénients liés à leur mise en place, leur friction et leur vibration, une augmentation non négligeable du taux d'extension t2. En reference å la fig. 3, le métier à tisser partiellement representé comporte un harnais 1o composé d'une série de lames 11 paralleles entre elles dont chacune porte une rangee de lisses 12 portant respectivement les fils de chaine 1 et 14. Un peigne 15 assure la mise en place des fils de trame. Les lames 11 sont retenues et. guidees par aes plaques supports 16 et 17 disposées latéralement et solidaires du chassis (non representé) de la machine. Un arbre d'entraînement ae la machine représente symboliquement par la référence 18, est couplé à une sonde 19, constituée par exemple par un disque 20 monte en bout de l'arbre 18, un repere 21 solidaire de ce disque 20 et un détecteur 22 conçu pour emettre un signal 23 à chaque passage du repère 21 entre les branches du détecteur 22. Ce détecteur peut éte de n'importe quel type connu, par exemple magnetique, optique, piezo-electrique, etc... Ce signal 23 est transmis a un circuit electronique schematiquement represente par un boîtier 24 dont le role sera défini par la suite. Les plaques supports 16 et 17 portent une série d'émetteurs et/ou de recepteurs 25 correspondant, comme décrit ci-dessous, aux lames 11, pour permettre la detection de la casse d'un fil de chaîne. Des séparateurs 26 constitués par exemple par des cales, permettent d'assurer que les lames paralleles entre elles soient parfaitement rectilignes. bien que dans l'exemple représenté, les séparateUrs soient disposés selon une rangée médiane, il est bien évident que l'on pourrait prevoir deux ou plusieurs séparateurs entre deux lames voisines. On pourrait également structurer ces lames de telle manière que le risque d'un centrage soit totalement exclu, ce qui permettrait de supprimer les separateurs. La fig. 4 illustre schematîquement le principe du procédé selon l'in- ventlon. A chaque lame du harnais correspondent deux émetteurs 31 et 32 et deux détecteurs 33 et 34. Ces organes sont réglés en position de telle maniére que l'émetteur 31 puisse transmettre un signal optique materialise par le faisceau 35 le long d'une rangée de lisses 36 dont la lame se trouve en position haute, ce signal optique etant capte par le détecteur 33X et que l'emetteur 32 puisse émettre un signal lvmi- neux materialisé par le faisceau 37 le long ae cette rangee de lisses 3o, retenues par leurs lames se trouvant dans la position basse, ce signal étant capte par le detecteur 34. La position haute de la lame est représentée schématiquement par la partie superieure de la figure et la position basse de la lame est representee par la partie inférieure de la figure. Pour permettre le passage du signal lumineux, les lisses peuvent eventuellement comporter une ouverture, toutes ces ouvertures étant alignees lorsque tous les fils sont entiers. Selon une autre variante, l'ouverture est, comme le montre plus en détail les figures 5, 6 et 7, simplement constituée par les dégagement aus aux Jeux existant entre les lisses et les supports. Si aucun fil n'est cassé, les faisceaux 35 et 37 traversent les rangées de lisses sans interruption et sont détectes par les détecteurs correspondants 33 et 34. Dans la pratique, la sonde 19 (voir fig. 3) transmet un signai 38 â un dispositif electronique de temporisation réglable 39, qui émet un signal de commande 40 à un organe 41 alimentant les émetteurs 31 et 32, constitués par exemple par des photodiodes, des lasers ou toute autre source lumineuse appropriee. Le dispositif de temporisation 39 est connecté a un circuit logique 42 qui reçoit les signaux de reponse 43 des détecteurs 33 et 34. Après analyse de ces signaux le circuit logique commande l'interrupteur marche-arrêt 44 de la machine a tisser. La figure 5 représente une vue en coupe illustrant une lame 11, et la tète d'une lisse 12 retenue par son support 13 solidaire de la lame 11. Comme le montre cette figure, la lisse 12 comporte une ouverture 50 å travers laquelle peut étre dirlgé le faisceau émis par ltemetteur du signal optique. Par ailleurs, un Jeu suffisamment important entre la lisse 12 et son support 13 permet de disposer deux degagements 51 et 52 dont les dimenslons sont plus ou moins importantes selon les positions relatives de la lame 11 et de la lisse 12. Dans le cas où la lame il occupe la position haute, la fig. 6a représente la position de la lisse 12, lorsque le fil 54 qu'elle porte -est entier alors que la fig. bb représente la position de cette méme lisse lorsque le fil 54 est cassé. Dans ce cas, la lisse 12 portant un fil casse monte sous l'effet de son inertie, du fait qu'elle n'est pas retenue par son fil, et reste en position haute pendant un temps très court, de l'ordre de quelques 20 ms, malus suffisant pour interrompre le signal lumineux émis a cet instant atravers i. dégagement 53, et permettre la détection de la casse.Le temps de retenue de la lisse en position haute pourrait eventuellement etre prolonge par un moyen artitaciel tel que par exemple un aimant permanent. La lisse possedant un fil entier reste par contre retenue sur son support par le fil qu'eue porte. En conséquence, si le détecteur est positionne de telle manière que le faisceau lumineux traverse le dégagement 53, il est interrompu par la lisse de la fig. 6a et non interrompu par la lisse ae la fig. 6b. Le cas ou la lame est en position basse est illustré par les fig. 7. La fig. 7a represente le cas où le fil est entier et la fig. 7b celui ou le fil est casse. La lisse 12 de la fig. 7a descend grâce a son inertie et a laDsence de retenue par le fil 54. Elle reste en position basse du fait ae la gravité. Le dégagement 53a entre ltextremite supérieure de son support 13' est obture et le faisceau lumineux émis par l'émetteur est interrompu. Par contre, le degagement 53lob visible sur la fig. 7b permet le passage de ce faisceau lumineux. Dans la pratique, si sur une lame aucun fil n'est cassé, dans le cas où la lame est en position haute, le récepteur inférieur se trouve a l'état 1, car il reçoit un signal de l'émetteur correspondant et le récepteur haut est à l'etat u, car il ne peut pas recevoir de signal de l'émetteur correspondant. Le circuit logique du type OU est conçu de telle manière qu'il laisse le métier en position de marche. Par contre, Si sur une lame le fil est cassé, les récepteurs haut et bas sont tous deux å l'état O parce qu'ils ne peuvent pas recevoir de signal de leurs émetteurs correspondants, le signal bas étant interrompu par la seule lisse portant un fil cassé. Le circuit logique commande l'arrêt du metier. Dans le cas ou la lame est en bas, Si aucun fil n'est casse, le recepteur haut se trouve a l'état 1 et le récepteur bas se trouve a l'état o; le circuit logique laisse le metier en marche. Par contre, si sur cette lame en position basse un fil est casse, les recepteurs haut et bas sont tous deux d l'état 0, le signal haut n'étant interrompu que par la seule lisse portant un fil casse. Le circuit logique commande l'arrêt de la machine. Comme le montre la fig. 8, les émetteurs 31 et 32 ou les recepteurs 33 et 4 sont montes dans des blocs supports respectivement 61 et 62 comportant chacun une vis de reglage en hauteur 71 et 72 et une vis de serrage 81 et 82. Les vis de réglage 71 et 72 sont engagees a travers une fente 73 ménagée dans une plaque support laterale 74, disposee en regard du montant 75 de la lame correspondante. La mise en oeuvre pratique du procéde de l'invention implique, de préférence, une détection en position haute et en position basse des lames, c'est-a-dire en foule ouverte et plus précisément à l'arrêt des lames. Pour determiner l'époque de la detection, il est nécessaire de disposer d'un organe lié à la rotation du métier à tisser. Cet organe est constitue, dans l'exemple décrit, par la sonde 19 (voir fig. 3) pouvant posseder deux etats 1 et o, pour chaque cycle de la machine. Un obstacle 21 en arc de cercle est fixé sur le disque 20 et fournit un signal determinant époque de la détection. Les émetteurs, qui sont avantageusement des photodiodes travaillant en infrarouge, sont commandes par des impulsions d'amplitude et d'époque réglables. Les recepteurs, qui sont avantageusement des phototransistors, envoient ou non un signal au circuit logique, qui est traite en vue de l'arrèt ou du maintien en marche de la machine. Dans le cas où la machine comporte n lames, les 2n photodiodes peuvent etre connectées en serie, en parallele ou à l'aide d'une comoinaison des deux. Les phototransistors formant une paire associée a une même lame sont connectes en parallele, et les n paires de phototransistors sont connectées en série. L'arret de la machine est commande lorsque la foule est fermée et les lames en retrait. Les émetteurs et les recepteurs sont avantageusement montés sur des blocs permettant leur positionnement précis et facile sur les supports lateraux 16, 17 (voir fig. 3). Les lames ont un écartement constant entre elles , la valeur de cet ecartement dependant cependant du type de lame utilisé. La presente invention n'est pas limitée à la forme de realisation aecrite, mais peut subir diverses modifications et se présenter sous dlverses variantes evidentes pour l'homme de l'art. Comme mentionné precedemment, le type d'émetteur n'est pas critique. De même, on pourrait, bien entendu, recourir aux fibres optiques pour transmettre les signaux lumineux a l'émission ou à la réception. En outre, le systeme s'adapte à tous les types de lames et de lisses. Le montage du dispositif de détection s'effectue slmplement sur les machines existantes à condition toutefois de s'assurer que les lames sont bien rectilignes, et de leur associer les écarteurs 26 , si nécessaires. Revendications I. Procede de détection de la casse d'un fil de chaîne sur une machine à tisser comportant un harnais compose d'un ensemble de lames portant chacune une rangée de lisses pour soutenir les fils de chaine, chaque lisse étant portee par un support solidaire d'une desdites lames, et étant susceptible d'occuper une première position lorsque le fil de chaîne est entier et une seconde position lorsque le fil de chaine est cassé, caractérisé en ce que l'on détecte par voie optique les lisses se trouvant dans ladite seconde position. 2. Procédé seion ia revendication 1, caractérisé en ce que l'on émet au moins un signal optique le long de chaque rangée de lisses portée par une même lame, de telle maniere que les lisses se trouvant dans ladite seconde position interrompent ledit signal, et en ce que l'on detecte, le cas échéant, une telle interruption du signal 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on émet ledit signal optique à travers une ouverture ménagee dans chaque lisse. 4. Procede selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on émet ledit signal optique à travers un dégagement dû au Jeu existant entre chaque lisse et son support. 5. Procède selon l'une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce que chaque signal optique consiste en une paire de faisceaux lumineux émis par une paire de sources de lumière émettant -oans le spectre visible ou invisible, et en ce que l'on emet autant de paires de faisceaux lumineux qu'il y a de lames constituant le harnais de la machine à tisser. o. Procède selon i'une quelconque des revendications 1 a Y,-caracteri- se en ce que l'on émet un seul signal optique sous la forme d'une paire de faisceaux lumineux, quel que solt le nombre de lames constituant le harnais de la machine à tisser et en ce que l'on effectue un balayage successif de chaque rangée de lisses, au moyen de ladite paire de faisceaux lumineux. 7. Procede selon les revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que l'on emet le signal lumineux en roule ouverte a une epoque déterminée, et en ce que i'on detecte au moins un des faisceaux lumineux emis ayant traverse la rangee de lisses a cette époque, ou en ce que l'on arréte la machine à tisser lorsqu'aucun des faisceaux lumineux n'est capte a cette epoque. 8. Dispositif pour la detection de la casse d'un fil de chaîne sur une machine a tisser comportant un harnais (10) composé d'un ensemble de lames (11) portant chacune une rangee de lisses (12) pour soutenir les fils de chaine (13, 14), chaque lisse étant portée par un support solidaire d'une desdites lames, et étant susceptible d'occuper une premiere position lorsque le fil de chaîne est entier et une seconde position lorsque le fil de chaîne est casse, caractérisé en ce qu'il comporte un montage optique pour détecteur optiquement les lisses se trouvant dans ladite seconde position. 9. 1 > ispositif selon la revendication 8, caracterise en ce qu'il comporte au moins une source de lumière (31, 32) pour émettre au moins un signai optique (35, 37) le long de chaque rangee de lisses portee par une lame, cette source étant agencee pour que le signal soit interrompu iorsqu'au moins une lisse se trouve dans ladite seconde position, et un détecteur JJ, 4) agence pour detecter une telle interruption au signal. 10. Dispositif seion la revendication ss, caractérise en ce qu'a chaque lame sont assosies deux emetteurs (31, 32) et deux detecteurs (33, 34) respectivement disposes de part et d'autre de la lame, ces organes etant réglables en position pour pouvoir étre disposes en regard des ouvertures ou dégagements de chaque rangée de lisses. 11. Dispositif selon la revendication 1t, caracterise en ce que les deux détecteur (33, 34) sont connectés en parallèle à un circuit logique du type OU agence pour commander l'arrêt de la machine lorsqu'aucun de ces détecteurs ne capte un signal optique transmis par les emetteurs correspondants. Dispositif selon la revendication 8, caracterisë en ce qu'il comporte une sonde couplee a un organe rotatif de la machine et conçue pour fournir, a chaque cycle de la machine, un signal destiné a determlner l'époque de lemlsslon-détection.