Brevet FR2610725A1 — publié le 19880812

L'invention concerne un système pour détecter des cGrps étrangers tels que des pièces ou fils métalliques à l'intérieur ou entre des flocons de fibres textiles, en particulier de coton et/ou de fibres chimiques. Dans la pratique, le coton et/ou les fibres chimiques contiennent des corps étrangers indésirés, tels que des pièces et des fils de métal, qui perturbent considérablement la transforma- tion des fibres, en particulier en fils de haute qualité. Les corps étrangers parviennent souvent à l'intérieur des machines, peran: le traitement des fibres dans la salle de nettoyae et darn 'a filature, et provoquent notamment des endommagements des garnitures des cylindres ou des incendies. Les corps étrangers peuvent être constitués, par exemple, par des bandes métalliques ou des fils métalliques qui entourent les balles de fibres comprimées. Dans la pratique, les corps étrangers se trouvent souvent aussi à l'inté- rieur des balles comprimées. En pareil ces, les corps étrangers s'étendent fréquemment au travers de plusieurs couches (zones), ce qui oblige souvent à ouvrir les balles manuellement jusqu'à une grande profondeur avant que l'ensemble du corps étranger puisse être retiré. Une telle opération est coûteuse et pertube le dérou- lement continu du travail. Au cours du traitement de coton, fibres artificielles et d'autres matériaux fibreux semblables, il arrive fréquemment que des impuretés, en particulier des objets métalliques, provoquâ,t des endommagements sur les machines. De telles impuretés sont spe- cialement gênantes lorsque le traitement s'effectue à l'aide de cylindres garnis (comme c'est le cas par exemple sur une carde à chapelet de chapeaux marchants ou un nettoyeur à dents de scie). L'entrée d'une pièce métallique dans une telle machine entraîne la destruction de la garniture, l'arrêt de la production'et des répa- rations onéreuses. L'invention vise donc à créer un système, du type décrit au début, qui évite les inconvénients mentionnés et permette en particulier une détection sûre et une élimination simple des corps étrangers, en particulier des pièces et fils métalliques. A cet effet, selon l'invention, les flocons de fibres sont disposés librement, en vrac, en une nappe de flocons, et le système comporte un dispositif détecteur possédant des capteurs placés les uns à côté des autres sur La largeur de la nappe et ser- vant à détecter les corps étrangers. En raison du libre étalement en vrac (déversement) en une nappe ou masse de flocons libres, les corps étrangers ne sont pas pris et retenus avec force à l'intérieur, par exemple dans une balle comprimée de matériau fibreux, mais sont disposés librement à l'intérieur ou entre les flocons, de sorte qu'ils peuvent être décelés simplement, notamment en raison de la faible hauteur de la nappe. En même temps, en raison de la disposition en vrac des fLo- cons, les corps étrangers sont facilement accessibles, ce qui permet une élimination commode. L'utilisation d'un certain nombre de capteurs juxtaposés sur la largeur de la nappe pour détecter les corps étrangers métalliques, permet la localisation exacte des corps métalliques par la réaction d'un ou de plusieurs capteurs déterminés. Un autre avantage provient de ce que la localisation exacte du corps étranger permet de se contenter de l'enlèvement de faibles quantités de fibres ensemble avec le corps étranger. Le système comporte de préférence une aire de support stationnaire, sous forme d'une tôle par exemple, qui supporte la nappe de flocons, ou la masse de flocons déversée en vrac, et sur laquelle elle est avancée par rapport au détecteur fixe. Une telle aire de support peut être prévue, par exemple, avant le dispositif d'entrée d'un nettoyeur ou d'une carde. Il est préférable de pré- voir un dispositif de transport, par exemple une bande transpor- teuse, qui fait avancer la couche de flocons de fibres par rapport au dispositif fixe pour détecter les pièces métalliques. Il est avantageux que la bande transporteuse soit une bande perforée à laquelle est appliquée une aspiration. L'aire de support ou la bande transporteuse est avantageusement précédée d'un dispositif d'alimentation en flocons de fibres, par exemple d'un alimenteur de flocons comportant une trémie de remplissage et des rouleaux d'appel ou d'extraction. Les capteurs sont constitués de préférence par des caÄ- teurs inductifs de proximité, des bobines ou des organes semb'a- bles. Le dispositif pour détecter Les pièces métalLiques copoernd de préférence un rouleau détecteur en contact avec Les flocons. Ce rouleau est monté rotatif en un point fixe. Il peut être muni inté- rieurement de capteurs inductifs et être monté en tant que détec- teur au-dessus de la bande transporteuse par laquelle sont avancés les flocons. Un tel rouleau détecteur a l'avantage de pouvoir com- primer les flocons disposés en vrac, ce qui réduit la distance entre des pièces métalliques se trouvant éventuellement à l'irté- rieur des flocons et la surface du rouleau, si bien que la sens-bz- lité de ce dernier est accrue. La juxtaposition d'un norbre plus ou moins important de capteurs à l'intérieur d'un tel rouleau détec- teur représente un mode de réalisation avantageux. Comme le rouleau contient des capteurs indépendants Les uns des autres et qui sc-t répartis sur la largeur de travail (largeur de La nappe), un teL dispositif permet de localiser une pièce métallique dans le sens de la largeur de travail. Lorsqu'un tel rouleau détecteur est emplc/y en combinaison avec une bande'transporteuse de flocons, il devient possible de localiser une pièce métallique à la fois dans Le sens de la largeur et dans le sens de la longueur, c'est-à-dire de la direction de transport. Il est préférable que le dispositif détec- teur et L'aire de support ou le dispositif de transport avec Le dispositif d'alimentation en flocons soient prévus directement a la suite d'un brise-baLle. Il est égaLement préférable que le détec- teur et l'aire de support ou le dispositif de transport soient prévus en amont d'un nettoyeur, d'une carde ou d'une machine sem- blable. Le détecteur.est avantageusement suivi par un dispositif d'évaluation (pour distinguer les corps étrangers des flocons de fibres) capable, en combinaison avec les capteurs, de déterminer l'emplacement du corps étranger. Le dispositif d'évaluation est suivi, de préférence, d'un dispositif pour éliminer les corps étrangers. Lorsque, dans un tel système, on utilise plusieurs élé- ments individuels d'enlèvement, qui sont répartis sur la largeur de la nappe pour retirer les corps étrangers, la quantité de flocons à éliminer avec chaque pièce métallique peut rester tres petite. Le dispositif pour éliminer les corps étrangers peut être constitué par des "museaux" aspirants ou par des trappes par exemple. Le dis- positif d'évaluation est de préférence en liaison avec un dispo- sitif pour arrêter l'entraînement de la machine en aval, un net- toyeur ou une carde par exemple. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'exemples de réalisation non limitatifs, ainsi que des dessins annexes, sur lesquels: - la figure la montre par une vue de côté la disposition d'un système selon l'invention entre un dispositif d'alimentation en flocons de fibres et une carde; - la figure lb est un détail à plus grande échelle de la figure la; - la figure lc est une vue en plan du système visible sur la figure lb; - la figure 2 montre le schéma fonctionnel de la liaison entre les capteurs et le dispositif d'évaluation; - la figure 3 montre un schéma fonctionnel du dispositif d'évaluation; - la figure 4a est une vẻ de côté schématique d'un sys- tème selon l'invention comportant un rouleau détecteur; - la figure 4b est un détail montrant le rouleau détec- teur et sa zone d'action dans la nappe de flocons; - la figure 5 représente un dispositif pour retirer des corps étrangers dans une exécution comportant un aiguillage dans un système de transport tubulaire; et - la figure 6 représente un dispositif comportant une trappe pour éliminer les corps étrangers. La figure la est une vue de côté d'un dispositif d'ali- mentation en flocons 1, par exemple de type TrQtzschler-EXACTAFEED FBK, et d'une carde 2, par exemple de type Tr tzschler-EXACTACARD DK 715, avec installation, entre les rouleaux extracteurs 3, 4 de l'alimenteur 1 et le cylindre alimentaire 5 de la carde 2, d'une aire de support stationnaire 6, par exempte sous forme d'une tôle de transfert. Comme représenté en détail sur la figure lb, l'aire 6 suoporte une nappe de flocons de fibres 7 qui avance dans le sens de la fLèche A (figure la). Des corps étrangers 8 sont représentes schématiquement à l'intérieur de la nappe 7. Au-dessus de la nappe 7, le système comporte un dispositif détecteur 9 qui, comme le S05 montre la figure lc, comporte un certain nombre de capteurs 9a à 9n juxtaposés sur la largeur de la nappe et servant à la détection des corps étrangers 8. Pendant le fonctionnement, la nappe 7 est avancée sur l'aire de support stationnaire 6 et sous le détecteur fixe 9, la nappe 7 étant poussée en avant à une extrémité par les rouleaux 3, 4 et étant tirée à l'autre extrémité par le cylindre alimentaire 5. Comme le détecteur 9 réagit à des pièces métatliaues 8 en mouvement, les corps étrangers métalliques contenus dans la nappe 7 en mouvement sont ainsi détectés. Les cylindres de la carde 2, par exemple le cylindre alimentaire 5, le briseur 10, le grand tambour 11 et Le peigneur 12, portent une garniture, voir la figure la, qui peut être abîmée par des corps étrangers métalliques 8. Selon la figure 2, les capteurs 9a à 9n du détecteur 9 sont connectés électriquement à un dispositif d'évaluation 13 qui traite les signaux électriques des capteurs 9a à 9n pour établir la distinction entre Les corps étrangers métalliques 8 et les flocons de fibres de la nappe 7. De plus, le dispositif d'évaluation 13 est capable de déterminer l'endroit o se trouve un corps étranger 8 d'après la provenance d'un signal électrique d'un des capteurs 9a à 9n. Le dispositif d'évaluation 13 est relié en outre électriquement à une commande de carde 14 par laquelle il est possible, par exemple, d'arrêter l'entraînement de la carde.2 prévue à la suite pour empêcher que le cylindre alimentaire 5 ne fasse pénétrer dans la carde un morceau de nappe 7 contenant un corps étranger 8. Enfin, le dispositif d'évaluation 13 est connecté à un afficheur 15 qui indique la présence et éventuellement L'emplacement d'un corps étranger 8. Un avantage particulier résulte du fait que le détecteur 9 de pièces métalliques présente une série de capteurs 9a à 9n qui sont disposés les uns à côté des autres et. transversalement par rapport à la nappe 7 entrante. Chacun des capteurs 9a à 9n est con- necté individuellement au dispositif d'évaluation 13. Lorsqu'une pièce métaLLique 8 se trouve dans la nappe 7, l'un des capteurs 9a à 9n réagit en délivrant un message au dispositif d'évaLuation 13, LequeL arrête l'entrée de matériau fibreux et indique à L'opérateur dans queL secteur (sous quel capteur) se trouve la pièce métaLLique 8 (voir également la figure lc). Les capteurs 9a à 9n fonctionnent selon le principe des capteurs inductifs de proximité et sont avan- tageusement réalisés pour: 1) réagir principalement à des pièces métalliques 8 en mouvement et non pas à la tôle de transfert 6 sousjacente; et 2) fonctionner à des fréquences différentes, de sorte qu'ils peuvent être juxtaposés sans se perturber mutuellemrrent. Il est possible aussi de doter les capteurs 9a à 9n d'un dispositif d'évaluation interne et d'un afficheur correspondant. La figure 3 montre un schéma fonctionnel pour le dispo- sitif d'évaluation 13, pouvant être constitué par un micro- ordinateur du modèle TMS de Tr tzschLer GmbH & Co. KG, Mônchengladbach, qui présente un microprocesseur central 16 (CPU), une mémoire de programmes 17, une mémoire de données 18 et une interface 19. Le dispositif d'évaluation 13 est connecté au détec- teur 9, à l'afficheur 15 et à la commande de carde 14 (pour l'arrêt du transport du matériau fibreux). La figure 4a représente un brise-balle 20, par exemple de type BLENDOMAT BDT de Tr tzschLer GmbH & Co. KG, Mônchengladbach, qui enlève des flocons de fibres d'une rangée de balles de matériau fibreux 21, disposées l'une derrière l'autre, au moyen d'un dispo- sitif de défloconnage comportant des fraises cylindriques 22a, 22b. Les flocons sont emmenés pneumatiquement à travers un caniveau 23 et une conduite de transport 24 à un condenseur 25 qui est suivi par un cylindre détacheur 26. Le condenseur25 est installé à l'extrémité supérieure d'une trémie de remplissage de flocons 27 (alimenteur de flocons) qui présente deux rouleaux dégivreurs 28a, 28b. Une bande transporteuse perforée 29 circule sous la trémie 27. Un dispositif d'aspiration 30 (caisson à dépression) est installé entre les brins 29a, 29b de la bande transporteuse 29 et applique une aspiration au brin supérieur 29a de celle-ci. Ce dispositif est raccordé au côté aspiration d'un ventilateur 31. La masse (couche) 32 de flocons de fibres disposéslibrement sur le brin 29a de la bande transporteuse est relativement mince. Ce brin supérieur de la bande circule dans Le sens indiqué par la flèche B. La bande trans- porteuse 29 est suivie par une autre bande transporteuse 33, avec prévision, entre elles, d'un intervalle sous lequel est placé un récipient à déchets 34. Un dispositif d'aspiration 35 pour les flo- cons est prévu à l'autre extrémité de la bande transporteuse 33. Au-dessus du brin supérieur 29a de la bande transporteuse 29, se trouve, en tant que dispositif détecteur de métal, un rouleau détecteur 26 exerçant une pression sur la nappe de flocons 32. Ce rouleau est formé d'un tube 36a monté rotatif, en un point fixe, par des paliers 36b. Selon la figure 4b, le tube ou enveloppe 36a du rouleau détecteur tourne-dans le sens de la flèche C.. Comme la bande transporteuse 29, le tube 36a est avantageusement d'un maté- riau non métallique. Un certain nombre de capteurs 9a à 9n sont placés les uns à côté des autres à l'intérieur du rouleau détecteur 36. La zone délimitée par la ligne en pointillé 9' correspond à la zone d'action des capteurs 9a à 9n à l'intérieur de la nappe de flocons 32. 40 indique un corps étranger métallique. Le rouleau détecteur 36 est suivi par un dispositif d'évaluation 13 pour établir la distinction entre des corps étrangers et des flocons de fibres, ainsi que par un organe de commutation 38 qui est en liaison avec le moteur d'eptraînement 39 pour la bande transpor- teuse 33. Le moteur 39 est réversible et peut donc faire circuler la bande 33 dans les deux sens (comme indiqué par la double flèche D). Dans la situation illustrée par la figure 4a, le brin supérieur de la bande 33 circule dans le sens indiqué par la flèche E, ce qui a pour effet qu'une partie de la nappe amenée par le brin supé- rieur 29a de la bande 29, partie de nappe qui contient un corps étranger 40, n'est pas transférée à la bande 33, mais tombe dans le récipient 34. Pendant le fonctionnement, la trémie 27 (point de déli- vrance) délivre du matériau fibreux sur une largeur d'environ 1 mètre et qui tombe sous forme de flocons. Sous le point de déli- vrance, se trouve la bande transporteuse 29 (perforée), à laquelle est appliquée une aspiration. Cette bande circule toujours dans le même sens, sous la commande de rouleaux 29c et 29d. La vitesse du moteur d'entraînement (non représenté) est réglable. Le moteur peut agir sur le rouleau 29c seulement, auquel cas le rouleau 29d est un rouleau fou. Au moyen de ce dispositif, on obtient une nappe de flocons 32 relativement uniforme et dont la compacité peut être adaptée de la manière désirée par le réglage de la vitesse de transport de la bande perforée. L'aspiration provoque d'une part la compression des flocons 32, ce qui réduit la surface et l'épais- seur, et évite d'autre part l'établissement de vitesses relatives importantes entre La bande 29 et les flocons 32 pendant le mouve- ment de transport. D'en haut, le rouleau détecteur 36, contenant les capteurs 9a à 9n répartis sur la largeur de la nappe 32, voir la figure 4b, explore la nappe sur la présence de corps étrangers métalliques 40. La présence des corps étrangers proprement dits et surtout la zone o ils se trouvent dans la masse de flocons 32, sont déterminés dans l'appareil d'évaluation 13. La bande transpor- teuse perforée 29 est suivie, avec un intervalle, par la bande transporteuse 33 à l'extrémité de bande définie par le rouleau 29d. L'inversion du sens de rotation des rouleaux de la bande 33 permet d'éliminer le tronçon de matériau fibreux 32 dans lequel a été détecté un corps étranger 40, en évacuant ce tronçon vers le bas à travers l'intervalle entre les deux transporteurs. Selon la figure 5, la bande transporteuse 29 est suivie par un dispositif d'aspiration 35 raccordé à travers un ventilateur 41 de transport de flocons à une conduite de transport 42. Cette dernière comporte un aiguillage tubulaire 43 qui est en liaison avec l'organe de commutation 38 (voir figure 4a). Si la présence de corps étrangers 40 dans le matériau fibreux 32 a été signalée, l'organe de commutation 38 fournit une impulsion au dispositif de commande (non représenté) de l'aiguillage 43, lequel pivote alors, suivant la flèche F à la position 43a représentée en pointillé. Après élimination de la partie de nappe contenant le ou les corps étrangers, l'aiguillage est ramené suivant la flèche G à la posi- tion de départ. La figure 6 représente une exécution o, à la suite de la détection de corps étrangers, il peut s'agir aussi de fibres d'un matériau étranger par exempLe, le ou les corps 40 indésirés sort éliminés du flux de matériau fibreux à un endroit situé en aval du point de détection, comportant un rouleau détecteur 36 par exemple, l'élimirration étant réalisée dans ce cas au moyen d'un museau aspirant 45 qui enlève le corps étranger avec les flocons qui l'entourent. Le matériau ainsi séparé est considéré comme déchet. Le museau 45 est raccordé à travers un dispositif de trans- port 46 au côté aspirant d'un ventilateur 47. Le dispositif ou canalisation de transport 46 comporte une trappe basculante 48 dent le dispositif de commande 49 est en liaison avec l'organe de com-u- tation 38 (voir figure 4a). Lorsque la présence d'urn ou de pl,- sieurs corps étrangers 40 dans le matériau fibreux 32 a été signalée, l'organe de commutation 38 déLivre une imDulsion au dis- positif de commande 49 de la trappe 48, laquelle est alors inclinée vers le bas (suivant la flèche H), de sorte que le matériau fibreux contenant le corps étranger-est sorti de la canalisation 46. Au cas o le museau aspirant 45 est constitué de plusieurs éléments (sec- tions) séparés dans le sens de la largeur et plusieurs capteurs 9a à 9n sont prévus à l'intérieur du rouleau détecteur 36, en étant répartis également sur la largeur de la nappe 32, il suffit d'éli- miner chaque fois une très faible quantité de flocons de la nappe ensemble avec une pièce métallique ôu un autre corps étranger 40. A cet effet, seule la section du museau 45 située au-dessus de la partie de la nappe 32 contenant une pièce métallique 40 par exemple, est raccordée (par des moyens non représentés) au ventila- teur 47. REVENDICATIONS 1. Système pour détecter des corps étrangers tels que des pièces ou des fils métalliques à l'intérieur ou entre des flocons de fibres textiles, en particulier de coton et/ou de fibres chi- miques, caractérisé en ce que les flocons (7; 32) sont disposés librement, en vrac, en une nappe de flocons, et que le système com- porte un dispositif détecteur (9, 9a à 9n) possédant des capteurs (9a à 9n) juxtaposés sur la largeur de la nappe pour détecter les corps étrangers (8; 40). 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une aire de support stationnaire (6) sur laquelle La nappe de flocons (7) est avancée, par rapport au détecteur (9) fixe. 3. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de transport, par exemple une bande transporteuse (29), qui supporte la nappe de flocons (32) et la fait avancer par rapport au détecteur (9; 36) fixe. 4. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que la bande transporteuse (29) est une bande perforée à laquelle est appliquée une aspiration (31). 5. Système selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que l'aire de support (6) ou le dispositif de transport (29) est précédé d'un dispositif (1; 27) d'alimentation en flocons de fibres. 6. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à , caractérisé en ce que les capteurs (9a à 9n) sont des capteurs inductifs de proximité, des bobines ou des organes semblables. 7. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le détecteur comprend un rouleau détecteur (36) en contact avec les flocons. 8. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que des capteurs inductifs (9a à 9n) sont juxtaposés à l'intérieur du rouleau détecteur. 9. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le détecteur et l'aire de support (6) ou Le dispositif de transport (29) avec le dispositif (27) d'ali-enta- tion en flocons de fibres sont prévus directement à la suite d'un brise-balle (20). 10. Système selon L'une queLconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le détecteur (9) et l'aire de support (6) ou le dispositif de transport (29) sont prévus en amont d'un net- toyeur, d'une carde (2) ou d'une machine semblable. 11. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le détecteur (9a à 9n) est suivi d'un dis- positif d'évaluation (13) capable, en combinaison avec les capteurs (9a à 9n), de déterminer l'emplacement des corps étrangers (8; 40) dans la nappe. 12. Système selon La revendication 11, caractérisé en ce que le dispositif d'évaluation (13) est suivi d'un dispositif (33; 43, 48) pour éliminer les corps étrangers (8; 40) de la nappe. 13. Système selon la revendication 1l ou 12, caractérisé en ce que le dispositif d'évaluation (13) est en liaison avec un organe (14) pour arrêter l'entraînement de la machine prévue, telle qu'un nettoyeur, une carde (2) ou une machine semblable.