Brevet FR2606883A1 — publié le 19880520

La présente invention concerne un dispositif pour la détermination automatique de grandeurs caractéristiques d'un matériau d'essai textile comme des fils, des mèches et des rubans, avec une unité de mesure contenant un système de guindage, un organe de mesure, un système d'avance et une buse d'aspiration pour le matériau d'essai. Dans les laboratoires des industries textiles, et particulièrement des filatures, des vérifications par échantillonnage sont entreprises, dans le cadre du contrôle de qualité de l'exploitation, pour la détermination de paramètres textiles déterminés, comme par exemple, les variations de masse et autres grandeurs caractéristiques qui en dérivent. On utilise, dans ce but, des vérificateurs d'uniformité tels qu'ils sont par exemple commercialisés mondialement, par la Demanderesse de la présente invention sous la désignation USTER TESTER (USTER est une marque déposée de Zellweger Uster AG). Pour la détermination des variations de masse du matériau d'essai, celui-ci est transporté, au moyen du système d'avance, à travers l'organe de mesure et est ensuite éloigné par la buse d'aspiration. A l'unité de mesure est affecté un mécanisme d'insertion du matériau d'essai, qui insére celui-ci dans l'organe de mesure et dans le système d'avance et par ailleurs le présente à la buse d'aspiration. Dans les vérificateurs d'uniformité connus, l'on a utilisé, jusqu'à maintenant, comme buse d'aspiration, une buse d'injecteur, ce qui a corduit à un développement de bruit ne pouvant être négligé, à de hautes fréquences pertubatrices. Par ailleurs, les buses d'injecteur qui sont connues ne sont pas capables d'introduire, par aspiration, dans la buse, le fil relativement raide qui leur es présenté, ou d'aspirer des mèches ou rubans. La présente invention doit permettre d'améliorer les vérificateurs d'uniformité connus dans le sens d'une réduction du niveau de bruit et d'une possibilité d'utilisation universelle de leur buse d'aspiration. Cette tâche est résolue par le fait que la buse d'aspiration est formée d'une buse à effet Coanda dans laquelle le courant d'air glisse le long de la paroi à partir de son ouverture d'aspiration. Grâce à l'utilisation proposée, selon l'invention, d'une buse à effet Coanda, le niveau de bruit est réduit d'environ lOdB, et les fréquences dans le spectre de bruit sont décalées dans une plage plus basses et essentiellement moins pertubatrice. Par ailleurs, même un fil relativement raide qui lui est présenté, ou un ruban, peut être aspiré, sans problème, par la buse à effet Coanda, donc cette buse peut également être utilisée pour l'aspiration de fils raides ou rigides, de mèches et de rubans. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention, et dans lesquels - la figure 1 montre une vue en perspective d'un vérificateur d'uniformité pour la détermination des variations de masse de fils à fibres discontinues - la figure 2 est une vue en coupe à travers la buse d'aspiration de l'unité de mesure du vérificateur d'uniformité de la figure 1 ; et - la figure 3 montre un détail de la figure 2, à échelle fortement agrandie. Le vérificateur d'uniformité représenté à la figure 1 pour la détermination des variations de poids d'un matériau d'essai textile comme des fils, mèches et rubans en fibres discontinues se compose, comme on peut le voir, d'une unité de usure 1, d'une unité d'évaluation 2, d'une unité de sortie 3 et d'un châssis 4 pour les unités de présentation du matériau d'essai P, c'est-à-dire, par exemple, des bobines de fil ou de mèche. Des vérificateurs d'uniformité de ce type sont connus et sont par exemple mondialement commercialisés par la Demanderesse de la présente invention sous la désignation USTER TESTER (USTER est une marque déposée de Zellweger Uster AG). L'unité de mesure 1 pour le matériau d'essai P se compose, comme on peut le voir, de plusieurs modules qui, dans la direction du parcours du matériau d'essai P, c'est-à-dire, sur la figure, du haut en bas, sont disposés comme suit : d'abord un module 5 avec un système 6 de guidage du fil, par exemple, un frein du fil, ensuite un module 7 avec un organe de mesure 8, ensuite un module 9 avec un système d'avance 10 et enfin un module 11 avec une buse d'aspiration 12. Le module 11 le plus bas est disposé sur un socle 13 et tous les modules nommés 5,7,9 et 11 ainsi que le socle 13 sont disposés dans un bâti 14 avec une partie supérieur 15 en forme d'arc et sont retenus par ce bâti. L'organe de mesure 8, par lequel le matériau d'essai P est tiré à travers le système d'avance 10 formé de deux rouleaux, est un organe de mesure du type capacitif. Celui-ci est décrit dans les brevets US 3 754 172, 3 788 138 et 3 805 607, auxquels on peut se référer. Le système d'avance 10, qui est formé d'une paire de rouleaux de transport, est connu du USTER TESTER déjà nommé, et ne sera pas plus amplement décrit ici. L'unité d'évaluation 2 contient, entre autres un convertisseur analogique/numérique et un ordinateur et combinée, comme on peut le voir, à un écran de visualisation. Les signaux électriques produits en partant de l'organe de mesure 8 sont traités par l'ordinateur de l'unité d'évaluation et mémorisés, à une forme appropriée, dans une mémoire integrée dans l'unité d'évaluation 2 et peuvent être représentés, avant leur impression sur l'imprimante formant l'unité de sortie 3, sur l'écran de visualisation. Cela a l'avantage que l'on indique d'abord toutes les données reçues sur l'écran de visualisation et que seules des données selectionnées peuvent être fixées sur l'imprimante 3 pour l'impression. Il faut de plus indiquer que le traitement de signaux dans l'unité d'évaluation2secompose de trois composants principaux, c'est-à-dire le spectrographe pour le spectrogramme (spectre de longueurs d'onde des variations de masse), de l'indicateur d'imperfections, qui compte les dépassements de valeur limite de la masse et de l'unité d'évaluation elle-même, pour la détermination des coefficients de variation et de la courbe de variation de longueur. Toutes ces grandeurs caractéristiques sont connues du USTER TESTER déjà nommé. Par insertion d'autres modules dans l'unité de mesure 1, celle-ci peut être agrandie pour la détermination d'autres paramètres du matériau d'essai P. Ainsi, par exemple, avec un module supplémentaire ayant un organe de mesure de l'abondance de poils du matériau d'essai P, on peut déterminer, en plus des variations de masse, et en un seul passage du matériau d'essai P à travers l'unité de mesure 1, son abondance de poils. En ce qui concerne cette possibilité d'agrandissement de l'unité de mesure 1, on peut se référer à la demande de brevet en Suisse No. 02 823/86-2 de la Demanderesse de la présente invention. Le matériau d'essai P est tendu, lors de son passage à travers l'unité de mesure, au cours des essais, entre le système de guidage du fil 6 et la buse d'aspiration 12, et les G G;ux rouleaux formant le système d'avance 10 sont disposés de manière qu'il ne se produise, par ceux-ci, aucun écart par rapport à son parcours droit. Les figures 2 et 3 montrent la buse d'aspiration 12 de l'unité de mesure 1 de la figure 1 plus particulièrement, la figure 2 montre une vue en coupe à travers la buse d'aspiration 12 à l'échelle 3:1, et la figure 3 montre un détail fortement agrandi (zone A de la figure 2), à l'échelle d'environ 40:1. Selon la figure 2, la buse d'aspiration 12 se compose d'un corps 16 et d'une pièce d'entrée 17 qui lui est vissée. La buse d'aspiration 12 est disposée dans un perçage correspondant du module 11 (figure 1). Dans ce perçage débouche une conduite d'arrivée d'air sous pression, et l'étanchéité dans la direction de l'axe longitudinal de la buse d'aspiration 12 est effectuée au moyen de deux bagues d'étanchéité 18. Le matériau d'essai P, présenté à la buse d'aspiration 12, est aspiré dans celle-ci, dans la direction de la flèche B et est ensuite acheminé vers un réservoir approprié, par exemple, un réservoir de déchets. La buse d'aspiration est ce que l'on appelle une buse à effet Coanda, c'est-à-dire que l'air conduit à 'a buse 12 s'y écoule à partir de sa paroi tubulaire et aspire de ce faite l'air externe et en même temps le matériau d'essai P. Cela a l'avantage que, d'une part, un grand volume d'air s'accumule et il en résulte une grande vitesse de sortie et, d'autre part, que le niveau de bruit de la buse 12 vis-à-vis d'une buse classique d'injecteur est considérablement réduit. Le corps 16 de la buse est pourvu, comme cela est représenté, sur son enveloppe externe, d'une rainure annulaire 19, dans laquelle est conduit de l'air comprimé. L'une des deux parois latérales de la rainure annulaire 19 est pourvue de plusieurs perçages 20, avantageusement six, mutuellement décalés de 60 , qui sont parallèles à l'axe de la buse. L'air comprimé s'écoule contre la direction de la flèche B à travers les perçages 20 dans une chambre annulaire 20a puis contre une surface 21 de la pièce-d'entrée 17, se racordant à la chambre annulaire 20a. Entre la surface 21 et la surface frontale qui raccordant du corps 16 de la buse est disposée une bague d'écartement 22jdont le diamètre interne n'est pas plus petit que le diamètre du cercle sur lequel se trouvent les six perçages 20.Il y a donc, entre la surface 21 de la partie d'entrée 17 et la surface frontale voisine du corps 16 de la buse, à l'intérieur dudit cercle avec la chambre annulaire 20a, une petite distance déterminée de quelques centièmes de millimètre. Ladite partie de la surface frontale du corps 16 de la buse et la surface 21 de la pièce d'entrée 17 délimitent un passage annulaire 23 par lequel l'air comprimé affluant des perçages 20 est étranglé. La fine couche d'air s'écoulant par ce passage est déviée par la pièce 24 en forme de profilé, de la surface frontale du corps 16 de la buse, et s'écoule ensuite parallèlement à la direction de la flèche B, le long de la paroi tubulaire 25 du corps 16 de la buse. Comme le vérificateur d'uniformité représenté à la figure 1 est utilisé en laboratoire, une attention particulière est dirigé vers le développement du bruit, et la buse d'aspiration 12 joue un rôle prépondérant dans ce développement du bruit. Des essais pratiques ont montré que la buse à effet Coanda représentée à la figure 2, en comparaison avec des buses d'injecteur connues, réduisait de manière très importante le niveau de bruit. En ce qui concerne la configuration constructive de la buse :2 à effet Coanda, outre la pression de l'air comprimé utilisé et outre le diamètre de la paroi tubulaire 25 et la longueur de la buse 12, deux autres remarques sont d'une importance essentielle pour le niveau de bruit - Comme cela est représenté, une partie 26 en forme de tronc de cône divergent se raccorde, en direction de la flèche B, à la paroi tubulaire cylindrique 25. L'angle d'ouverture de la partie 26 en forme de tronc de cône ne doit pas être trop grand et est compris entre 15 et 350, et est avantageusement de 240. - La partie profilée 24 de la surface frontale du corps 16 de la buse a également une influence primordiale sur le niveau de bruit. Comme on peut le voir sur la figure 3, la partie 24 de forme profilée présente le contour suivant : dans la zone de la chambre annulaire 20a est prévue une surface 27 parallèle à la surface 21 de la pièce d'entrée 17 (figure 2), qui se fusionne avec la paroi cylindrique au moyen de deux échelonnements 28 et 29. La paroi tubulaire 25 est inclinée par rapport à l'échelonnement 29, ce dernier par rapport à l'échelonnement 28 est celui-ci par rapport à la surface 27 de 300 à chaque fois et ces surfaces sont reliées les unes aux autres par des parties arrondies de transition. Ce contour pourrait également être remplacé par une courbe continue mais le contour échelonné représenté à la figure 3 présente des avantages certains pour la fabrication de la buse 12. Les essais pratiques avec la buse à effet Coanda 12 représentée au lieu d'une buse d'injecteur traditionnelleont donné ce qui suit Le niveau de bruit est réduit d'environ lOdB, et de plus, les hautes fréquences pertubatrices, dans le spectre du son, sont décalées à une zone plus grave et essentiellement moins génante pour l'oreille humaine. Des fils, même relativement raides, qui jusqu'à maintenant n'étaient pas aspirés dans la buse et par conséquent n'en sortaient pas non plus, en sortent sans problème. Même les mèches et rubans sont aspirés sans difficultés. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour la détermination automatique de grandeurs caractérist.ques d'un matériau d'essai textile, comme des fils, mèches et rubans, avec une unité de mesure contenant un système de guidage, un organe de mesure, un système d'avance et une buse d'aspiration du matériau d'essai, caractérisé en ce que la buse d'aspiration (12) est formée d'une buse appelée à effet Coanda, où le courant d'air glisse le long de la paroi, à partir de son ouverture d'aspiration (25,26). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la buse d'aspiration (12) se compose d'un corps de buse (16) et d'une pièce d'entrée (17), un passage annulaire (23) étant formé entre les deux parties pour l'air comprimé, et en ce que l'arrivée d'air dans ce passage annulaire se produit par un ou plusieurs perçages (20) répartis sur le corps de la buse. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps (16) de la buse présente, adjacente au passage annulaire (23), dans la zone de transition vers l'ouverture d'aspiration (25), une partie profilée (24) qui se compose de plusieurs échelonnements (27, 28, 29) mutuellement inclinés. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que trois échelonnements (27, 28, 29) sont prévus. 5. Dispositif selon la reendication 4, caractérisé en ce que les échelonnements (27, 28, 29) sont inclinés les uns par rapport aux autres à chaque fois de 300. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ouverture d'aspiration se compose d'une partie cylindrique (25) et d'une partie de diffuseur (27) se raccordant à celle-ci en direction d'aspiration (B), et en ce que l'angle d'inclinaison de la paroi de la partie de diffuseur est de 7 à 170, avantageusement de 120.