Brevet FR2655633A1 — publié le 19910614

La présente invention se rapporte à un dispositif pour surveiller a tension d'un fil en défilement, comprenant un détecteur de tension du fil, pour convertir cette tension du fil en une tension électrique, ainsi qu'un circuit de commande qui reagit au signal dudit détecteur de tension du fil, et renferme un discriminateur à fenêtre muni de deux comparateurs en vue d'arrêter une plage de tolérances de tension du fil et de constater des écarts d'une grandeur inadmissible, affectant la tension du fil. L'invention concerne, en outre, un procédé pour surveiller la tension d'un fil en defilement, dans lequel une tension électrique proportionnelle à la tension du fil est établie, une plage de tolérances est determinée pour des fluc tuations admissibles affectant cette tension, et une fluctua tion de tension inadmissible est affichée au cas où la tension électrique, à l'instant considéré, se situe en dehors de la plage de tolérances. Un dispositif et un procéde de ce genre sont connus d'après la demande de brevet DE-A1-37 18 924. Dans un poste de bobinage, le fil tiré d'une bobine dévideuse est alors enroulé pour former une bobine renvideuse, cependant que ce fil parcourt un brise-ballons, un tendeur de fil, un capteur de suré- paisseurs et un détecteur de tension du fil. Par ailleurs, un dispositif de sectionnement du fil et un dispositif de rattachement du fil sont prévus sur le trajet de défilement du fil pour pouvoir éliminer, de ce fil, des zones de renflement dé tectées par le capteur de surépaisseurs. Le détecteur de tension, placé sur le trajet de défilement du fil, détecte la tension du fil au cours de ce défilement.En cas de survenance d'une cassure du fil, et donc d'un relâchement brusque de la tension du fil, ce phénomène est détecté par le detecteur de la tension du fil, et une séparation obligatoire du fil est provoquée afin d'empêcher que la partie de ce fil, demeu rant reliée à la a bobine de filage apres la cassure du fil, s'enroule autour du cylindre à va-et-vient qui entrain la bobine renvideuse. Pour pouvoir établir une distinction entre des fluctuations de tension normales et des fluctuations de tension inadmissibles, une plage de tolérances déterminée es-t préétablie vers le haut et vers le bas, pour la tension du fil, dans le circuit de commande raccordé au detecteur de tension du fil. A cette fin, le signal de sortie du détecteur de tension est appliqué à la première entrée de premier et second comparateurs.Une tension se référence pour la limite supérieure de la tension du fil et une tension de référence pour la limite inférieure de la tension du fil sont appliquées, respectivement, à la seconde entrée du premier comparateur et à la seconde entrée du second comparateur. Une comparaison des tensions appliquees aux deux comparateurs permet de constater, respectivement, si la limite supérieure de la tension du fil est dépassée vers le haut, ou si la limite inférieure de la tension du fil est dépassée vers le bas. Dans la pratique, la tension du fil dans un poste de bobinage dépend de la vitesse angulaire du cylindre à vaet-vient, ou dépend respectivement, dans une machine de retordage ou de câblage, de la vitesse de la broche avec laquelle le fil est respectivement bobiné ou retordu. Si la vitesse angulaire du cylindre à va-et-vient ou la vitesse de la broche est modifiée, ou bien si un fil ou un filé d'un autre type est respectivement rebobiné ou retordu, la tension de service du fil doit etre modifiée en conséquence. Dans le dispositif connu de surveillance du fil, l'écart admissible doit être réglé en fonction de cette nouvelle tension de service du fil.S'il n'est pas procédé à ce nouveau réglage, et si la tension de service du fil se situe en dehors de la plage de tolérances réglée jusque-là, le circuit de commande raccordé au détecteur de la tension du fil indique un écart inadmissible. En d'autres termes, dans le dispositif connu, si la tension de service du fil varie, les valeurs limites de tension appliquées aux deux comparateurs doivent être réajustées, ce qui represente une somme de travail supplémentaire. L'invention a pour objet de perfectionner le dispositif et le procédé du type cité en introduction, de telle sorte que la plage de tolérances s'ajuste, de maniere autonome, en fonction de la tension du fil qui prévaut lors de la mise en marche de la machine. Conformément à l'invention, cet objet est atteint par un dispositif caractérisé par le fait que la tension électrique de sortie du détecteur de tension du fil est appliquée d'une part à une première entrée du discriminateur à fenêtre, et d'autre part à une seconde entrée dudit discriminateur à fenêtre, par 1 'intermédiaire d'un organe de temporisation ; par le fait que la première entre du discriminateur à fenêtre est raccordée à 1 'entrée non inverseuse de l'un des comparateurs, et à 1 'entrée inverseuse de 1 'autre comparateur ; par le fait que la seconde entrée du discriminateur à fenêtre est raccordée à un diviseur de tension qui détermine les tensions limites supérieure et inférieure de la plage de tolérances de tension du fil, les tensions limites supérieure et inférieure étant conséquemment appliquées aux autres entrées des comparateurs ; et par le fait que le circuit de commande est enclenché après la phase de mise en mouvement initiale du fil. En second lieu, conformément à l'invention, I'objet precité est atteint grâce à un procedé caractérisé par le fait que, en vue de déterminer la plage de tolérances, une configuration temporisée de la tension électrique est formée, et une part représentant un pourcentage de la tension temporisée est utilisée pour arrêter les limites supérieure et inférieure de la plage de tolérances de tension du fil Selon une caractéristique avantageuse du dispositif conforme à l'invention, le circuit de commande peut commodément présenter un second organe de temporisation qui fait office de tampon et est branché devant la première entrée du discriminateur à fenêtre, la constante de temps du second organe de temporisation étant avantageusement plus petite que la constante de temps du premier organe de temporisation. Ainsi, conformément à l'invention, une variation de la tension de service du fil n'exige aucun nouveau reglage des limites de la plage de tolérances de la tension du fil. En outre, le détecteur de tension du fil est en mesure de détecter des tensions de service du fil différentes et relativement grandes, qui proviennent par exemple de la finesse du retordage et de la vitesse angulaire de la broche dans une machine de câblage. En même temps, cependant, il est égale- ment possible de regler sur une très petite valeur la plage de tolérances admissible dans laquelle la tension de service du fil peut fluctuer, ce qui permet déjà de constater de faibles écarts par rapport à la tension de service du fil. De la sorte, grâce à l'invention, il est possible d'obtenir une surveillance du fil sur une large plage, indépendamment de la valeur absolue de la tension de ce fil et sans qu'il faille, à cet effet, opérer avec des valeurs de tolérances réclamant un réglage. L'invention va à présent être décrite plus en détail à titre d'exemples nullement limitatifs, en regard des dessins annexés sur lesquels la figure 1 illustre un premier exemple de realisa- tion d'un détecteur de tension du fil, dans lequel les fluctuations de la tension du fil sont répercutées par 1 'inter- médiaire d'un coulisseau ; ; la figure 2 montre un second exemple de réalisation d'un détecteur de tension du fil, dans lequel les fluctuations de la tension du fil sont répercutées par l'intermédiaire d'un bras pivotant la figure 3 est un diagramme de forces relatif au détecteur de tension du fil illustré sur la figure 1 la figure 4 est un diagramme représentant, à titre d'exemple, l'allure dans le temps de la tension du fil la figure 5 est un schéma synoptique du circuit de commande associé au détecteur de tension du fil la figure 6 est un diagramme montrant l'allure, dans le temps, des tensions appliquées au discriminateur à fenêtre la figure 7 est un diagramme d'impulsions relatif au circuit de commande la figure 8 illustre, en détail, le branchement du discriminateur à fenêtre ; et les figures 9a et 9b sont des diagrammes de temps visant à expliquer le mode de fonctionnement du discriminateur à fenêtre. Le détecteur FSS ou FSS' de tension du fil, respectivement illustré sur la figure 1 ou 2, est par exemple installé au-dessus du point de retordage de chaque broche d'une machine de câblage, dans une zone de renvoi du trajet de défilement du fil, en vue de mesurer la tension de ce fil. Le détecteur FSS représenté sur la figure 1 comporte un boîtier 1, dans lequel un coulisseau 2 est monté à coulissement axial. Ce coulisseau 2 est préchargé au moyen d'un ressort 3. Un ele- ment 4 palpeur de fil, revêtant par exemple la forme d'un galet de roulement, est fixé à la partie extrême du coulisseau 2 qui fait saillie hors du boitier 1. Un aimant permanent 5, implanté sur l'autre partie extrême du coulisseau 2 logée dans le boîtier 1, est animé, en concordance avec une force FRETS (cf. figure 3) agissant sur le coulisseau, d'un mouvement en direction ou à 1 'écart d'une sonde de Hall 6 occupant une position fixe, dans le boitier 1, par rapport audit aimant permanent 5. Cela signifie que la distance, comprise entre 1 'ai- mant permanent et la sonde de Hall, détermine la tension de Hall délivrée par ladite sonde. La figure 2 illustre un autre exemple de réalisa- tion d'un détecteur FSS' de tension du fil, dans lequel la force FRES (cf.. figure 3), résultant de la contrainte de traction F zuc du fil, agit sur un élément 8 palpeur de fil prévu à l'extrémité libre d'un bras pivotant 7. Ce bras pivotant 7 présente, à l'autre extrémité,.un arbre tournant 9 qui est monté rotatif sur une partie de soutien ou un boitier 10, respectivement. Le bras pivotant 7 est en outre préchargé par 1 'intermédiaire d'un ressort 20'. Un aimant permanent 11 est fixé à l'arbre tournant 9.Dans la position de service du de- tecteur de tension du fil, une sonde de Hall 12 respectivement assujettie à la partie de soutien ou au bottier 10 se trouve en vis-à-vis de l'aimant permanent 11. En fonction de la conception du ressort de rotation 20', la tension de service du fil provoque une excursion déterminée du bras pivotant 7, l'aimant permanent 11 devant alors se trouver dans la zone d'action de la sonde de Hall. Cette sonde de Hall 12 engendre une tension de Hall déterminée en fonction de la position du bras pivotant 7, et donc aussi de la position de l'aimant permanent 11. Comme illustré sur la figure 2, l'élément 8 palpeur de fil est de préférence constitué d'un galet de roulement. La figure 4 montre, à titre d'exemple, l'allure de la tension du fil. Cette allure dans le temps est subdivisée en trois secteurs. Les premier, deuxième et troisième secteurs représentent respectivement, par exemple dans une machine de câblage, la tension du fil lors du démarrage de la broche, la tension du fil au cours du défilement normal de celui-ci, et la tension du fil lors d'une cassure de ce fil. La tension électrique engendrée par le détecteur FSS (figure 1) ou FSS' (figure 2) de tension du fil, et correspondant à la tension du fil, est appliquée à un circuit de commande ST qui est représenté, sur la figure 5, à l'appui d'un schema synoptique. Ce circuit de commande ST comprend deux organes de temporisation 13, 14 et un discriminateur à fenêtre 15, en aval duquel sont branchés des organes 16 et 17 de mise en forme des impulsions, ainsi qu'un dispositif d'enclenchement 18 pour la mise en service du circuit de commande ST. Le signal de sortie délivré par le détecteur de tension du fil est scindé, puis appliqué au discriminateur à fenêtre 15 d'une part par l'intermédiaire du premier organe de temporisation 13, et d'autre part par 1 'intermédiaire du second organe de temporisation 14.Les organes 13 et 14 présentent des constantes de temps Tl et T2 différentes, la constante T2 du premier organe 13 étant plus grande que la constante TI du second organe 14. La figure 6 représente, pour l'allure de la tension du fil illustrée sur la figure 4, l'allure temporelle correspondante des tensions de sortie respectives El et E2 des organes de temporisation 13 et 14, appliquées au discriminateur à fenêtre 15. Par suite des constantes de temps différentes T1 et T2 des organes de temporisation 14 et 13, une variation de la tension du fil se traduit par une différence de tension entre la tension électrique de sortie E2 de l'organe 14 et la ten sion électrique de sortie E1 de l'organe 13. Cette difference de tension est traitée par le discriminateur à fenêtre 15, conjointement à une valeur arrêtée par 1 'intermédiaire de son entrée de référence, et relative à la plage U de tolérances de la tension du fil.Les tensions de référence se rapportant respectivement aux limites supérieure et inférieure de la plage de tolérances U (figure 6) sont réglées par un branchement résistif correspondant du discriminateur 15, c'est-à-dire qu'il est fait usage, en tant que tension de référence, d'une part représentant un pourcentage de la tension de commande ou tension nominale E1 appliquée par 1 'intermédiaire de l'organe 13. De ce fait, le réglage de la plage de tolérances U est indépendant de la valeur absolue de la tension du fil. Comme cela ressort en détail de la figure 8, le discriminateur à fenêtre 15 illustré sur la figure 5 se compose, pour l'essentiel, de deux comparateurs 19, 20, d'un premier diviseur de tension 21 présentant des résistances R1 et R2, d'un second diviseur de tension 22 présentant des résistances R3, R4 et R5, ainsi que d'un circuit 23 assurant la connexion logique des deux sorties des comparateurs 19 et 20. Le signal de sortie de l'organe de temporisation 14 est appliqué au premier diviseur de tension 21, tandis que le signal de sortie de l'organe de temporisation 13 est appliqué au second diviseur de tension 22. De préférence, lesdits diviseurs sont ca librés de manière à donner les niveaux de tension- visibles sur la figure 9a.Une tension U1 est respectivement proportionnelle au signal de sortie du détecteur de tension du fil ou à la tension de sortie E2 de l'organe de temporisation 14 et des niveaux de tension U2 et U3, sur la résistance R4, déterminent la plage de tolérances U. La tension U1 est appliquée à l'entrez non inverseuse du comparateur 19 et à 1 'entrée inverseuse du comparateur 20. Les tensions U2 et U3, respectivement relatives à la limite supérieure et à la limite inférieure de la plage de tolérances, sont respectivement appl i- quées à L'entrez inverseuse du comparateur 19 et à 1 'entrée non inverseuse du comparateur 20. Si, comme le révèle la figure 9b, la tension de sortie du détecteur de tension du fil accuse une variation, la tension Ul varie d'une manière notablement plus rapide que les tensions U2 et U3, par suite des constantes de temps dif férentes des organes de temporisation. Cela signifie que la tension U1 sort de la largeur de bande des tensions U2 et U3. Ce phénomène est repéré par le discriminateur à fenêtre, lequel délivre un signal de sortie par l'intermédiaire du circuit 23. Ce circuit 23 materialise, de surcroît, un organe OU. L'organe de temporisation 14, présentant la constante de temps Tl la plus courte, sert de tampon pour mettre temporellement fin à la phase respective de mise en mouvement initiale de la broche ou du fil. Cet organe 14 peut également être supprime. L'avantage essentiel du circuit de commande ST décrit ci-avant reside dans le fait que les tensions U1, U2 et U3 se règlent automatiquement en présence de tensions de sortie différentes du détecteur de tension du fil, et qu'aucune modification manuelle ntest par conséquent nécessaire. Etant donné que, lors de la phase respective de mise en mouvement initiale de la machine ou du fil, la tension du fil varie fortement et que, de ce fait, le circuit de commande ST engendrerait un signal de sortie correspondant imputable à aucune cassure du fil, le dispositif d'enclenchement 18 fait à coup sûr en sorte que ledit circuit ST soit mis en service uniquement après la phase de mise en mouvement initiale, c'est-à-dire lorsque la tension du fil est stable ainsi, une impulsion T 3-T4 illustree sur la figure 7 ntest appliquée, à la sortie du circuit de commande ST, que lorsqu'une cassure du fil survient à un instant TFB (figure 6). L'entrée en action du circuit ST peut avoir lieu par 1 'in- termédiaire d'une commande centrale, qui applique au dispositif d'enclenchement 18 le signal "VALIDATION". Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'invention telle que décrite et représentée, sans sortir de son cadre. -REVENDICATIONS 1. Dispositif pour surveiller la tension d'un fil en defilement, comprenant un détecteur (FSS ; FSS') de tension du fil, pour convertir cette tension du fil en une tension electrique, ainsi qu'un circuit de commande (ST) qui réagit au signal dudit détecteur (FSS ; FSS') de tension du fil, et renferme un discriminateur à fenêtre (15) muni de deux comparateurs (19, 20), en vue d'arrêter une plage de tolérances de tension du fil et de constater des écarts d'une grandeur inadmissible, affectant la tension du fil, dispositif caractérisé par le fait que la tension électrique de sortie du détecteur (FSS ;FSS') de tension du fil est appliquée d'une part à une première entrée discriminateur à fenêtre (15), et d'autre part à une seconde entrée dudit discriminateur à fenêtre (15), par l'intermédiaire d'un organe de temporisation (13) ; par le fait que la première entrée du discriminateur à fenêtre (15) est raccordée à 1 'entrée non inverseuse de l'un (19) des comparateurs, et à l'entrée inverseuse de l'autre comparateur (20) ; par le fait que la seconde entrée du discriminateur à fenêtre (15) est raccordée à un diviseur de tension (22) qui détermine les tensions limites supérieure et inférieure (U2, U3) de la plage de tolérances de tension du fil, les tensions limites supérieure et inférieure étant conséquemment appli quées aux autres entrées des comparateurs (19, 20) ; et par le fait que le circuit de commande (ST) est enclenché après la phase de mise en mouvement initiale du fil. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le circuit de commande (ST) presente un second organe de temporisation (14) qui fait office de tampon et est branché devant la premiere entrée du discriminateur à fenêtre (15), la constante de temps du second organe de temporisation (14) etant plus petite que la constante de temps du premier organe de temporisation (13). 3. Procédé pour surveiller la tension d'un fil en défilement, dans lequel une tension électrique proportionnelle à la tension du fil est établie, une plage de tolérances est déterminée pour des fluctuations admissibles affectant cette tension, et une fluctuation de tension inadmissible est affichée au cas où la tension électrique, à l'instant consi derme, se situe en dehors de la plage de tolérances, procede caractérisé par le fait que, en vue de déterminer la plage de tolérances, une configuration temporisee de la tension élec- trique est formée, et une part représen.tant un pourcentage de la tension temporisée est utilise pour arrêter les limites superieure et inférieure de la plage de tolérances de tension du fil.