Dispositif de contrôle de filaments
Dans la fabrication des filaments filés, il est d'importance primordiale que le denier des filaments soit unifonne. Des variations dans le denier diminuent considérablement la qualité du fil, car ces variations sont visibles dans le tissu fabriqué avec le fil. L'une des causes de variations du denier sont les fluctuations de la pression de refoulement de la solution de filage dans la tête de filage. Une chute de la pression en arrière de la filière a pour résultat une réduction du diamètre des filaments filés. C'est ce qu'on appelle couramment un défaut d'alimentation de la filière.
Dans un type d'opération de filage à l'état fondu, les filaments quittent la filière et descendent dans une cheminée jusqu'à des rouleaux qui font avancer les filaments vers un dispositif d'enroulement. Un courant d'air est dirigé transversalement à travers la cheminée pour refroidir et solidifier les filaments fraîchement filés. Dans les opérations de filage cou rantes, on prélève des échantillons de filaments et on mesure leur denier. L'inconvénient de cette méthode est que des longueurs appréciables de fil sous calibré peuvent être produites avant que le défaut soit découvert.
Il est évident que tout ce fiil sera de très mauvaise qualité, voire même inutilisable. La présente invention a pour but de réaliser un dispositif qui permet de contrôler le denier des filaments passant dans la cheminée. Elle a pour objet un dispositif de contrôle de filaments se déplaçant suivant un parcours donné à l'inténeur d'une chambre de filage, ces filaments étant soumis à l'intérieur de ladite chambre à l'effet d'un courant de fluide dirigé transversalement et déviant les filaments dans le sens latéral, dispositif dans lequel la chambre de filage présente des ouvertures se faisant face et une source de lumière émet un faisceau lumineux pénétrant dans la chambre par une des ouvertures et se dirigeant vers une autre ouverture,
ce faisceau lumineux étant intercepté par les filaments lorsque le denier de ceux-ci est inférieur à une valeur donnée dépendant des conditions opératoires mais traversant librement la chambre lorsque le denier des filaments est supérieur à une valeur déterminée de sorte qu'il frappe alors un élément photosensible, caractérisé en ce qu'un dispositif indicateur (38) est relié à l'élément photosensible, constitué par une iamlpédance photosensible (27), par l'intermédiaire d'un élément senti- conducteur (36) dont l'électrode d'entrée est connectée à une jonction (34)
reliée eJlesmême à l'une des plaques d'un condensateur (32), l'autre plaque du condensateur étant reliée à l'un des côtés de l'impédance photosensible et l'autre côté de cette impédance étant relié à la jonction (34) par une résistance (33) alors qu'une source de tension (28) est connectée en parallèle avec l'impédance photosensible.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre co nment l'invention peut être réalisée.
La figure unique du dessin représente une forme de réalisation de l'invention, avec un schéma du circuit et un fragment de la cheminée de filage.
Sur le dessin, des filaments 14 sont formés par une tête de filage 11 montée sur une cheminée 12.
Les filaments 14 se forment quand une matière de filage à l'état fondu est refoulée sous pression à travers les trous d'une filière (non représentéej fixée à intérieur de la tête de filage. Un courant d'air provenant d'une tuyère ou distributeur 17 relié à une source d'air 18 est dirigé latéralement à travers la cheminée de filage pour refroidir et solidifiier com- plètement les filaments 14 fraîchement filés. Ces filaments refroidis passent ensuite entre des broches de guidage 19, puis sont enroulés à une vitesse constante par un dispositif de type bien connu (non représenté).
Si la pression régnant dans la tête de filage a la valeur convenable, la matière de filage est refoulée à travers les trous de la fière à une vitesse suffisante pour provoquer un léger mou dans les fila- ments 14. Ce mou permet au courant d'air de faire dévier les filaments hors de leur trajet en ligne droite, comme représenté sur le dessin. Mais Si la pression baisse dans la tête de filage, la matière passe à travers les trous de la filière à une vitesse plus faible. Cela amènera le mécanisme d'enroulement (non représenté) à tirer les filaments suivant une ligne droite et par suite en regard de deux fentes 22 et 23 percées dans la cheminée. Par suite de la vitesse constante du mécanisme d'enroulement, le denier des filaments 14 diminue alors.
Ainsi, une diminution du denier est accompagnée d'un mouvement des filaments qui passent d'une trajectoire déviée à une trajectoire rectiligne située en regard des fentes 22 et 23.
Une source lumineuse 26 placée près de la fente 22 dirige latéralement un faisceau lumineux à travers la cheminée 12; oe faisceau lumineux passe par la fente 23 et tombe sur une cellule photoéiectrique au sulfure de cadmium ou résistance 27 d'un type bien connu, dont la résistance varie suivant les variations d'intensité du faisceau lumineux. Lorsque l'intensité du faisceau lumineux augmente, la résistance de la cellule 27 déoroît.
La résistance ou cellule 27 au sulfure de cadmium est reliée aux bornes d'une source de courant continu 28 à travers un potentiomètre 29. Celuici est réglé de façon que dans les conditions de fonctionnement normales la tension aux bornes de la résistance sensible à la lumière 27 soit très basse.
Une capacité 32 est montée en série avec un potentiomètre 33 aux bornes de la résistance sensible à la lumière 27, pour fournir une tension de déclenchement dans le cas d'une diminution du denier du filament. Cette tension de déclenchement ou de conditionnement apparaît aux bornes de la résistance 33, une jonction 34 de la résistance 33 et la capacité 32 étant reliées comme représenté à la base d'un détecteur au silicium 36.
Le détecteur au silicium 36 est connecté en série avec un interrupteur de réarmement 37 et une lampe au néon 38 entre le curseur 39 d'un potentiomètre 40 et une extrémité du potentiomètre. Le potentiomètre 40 est relié aux bornes d'une source de courant continu 41.
En service, les filaments suivent normalement la trajectoire représentée sur le dessin, et l'intense faisceau lumineux maintient à une faible valeur la résistance de la cellule photoélectrique au sulfure de cadmium 27. Dans ces conditions, la tension aux bornes de la résistance 33 est trop faible pour déclencher le détecteur 36, de sorte que la lampe au néon 38 ne s'allume pas.
Dans le cas d'une baisse de pression dans la tête de filage, les filaments 14 suivent une trajectoire droite et interceptent partiellement la lumière venant de la source lumineuse 26. Cela a pour effet d'augmenter considérablement la résistance de la cellule photoéleotrique 27. Quand la résistance de la cellule 27 augmente, la capacité 32 commence à se charger à une tension plus élevée que dans les conditions normales. Comme la capacité doit se charger à travers la résistance 33, la tension de déclenchement n'apparaît pas immédiatement aux bornes de la résistance 33. Au contraire, la tension à la jonction 34 augmente rapidement, jusqu'à ce qu'elle soit suffisamment élevée pour déclencher le détecteur 36, après quoi la lampe au néon s'allume pour faire savoir à l'opérateur que les filaments n'ont pas le denier convenable.
L'opérateur peut alors prendre toutes mesures qu'il juge nécessaires pour corriger la situation.
Le détecteur au silicium 36, dont le fonctionnement est semblable à celui d'un tube thyratron, continue de conduire jusqu'à ce que l'opérateur ouvre momentanément l'interrupteur de réarmement 37.
Si le défaut a été corrigé, la lampe au néon 38 ne se rallume pas avant que, pour une raison ou une autre, le denier des filaments diminue. Une capacité 42 connectée aux bornes du redresseur 36, comme représenté, assure une brusque coupure du redresseur quand l'interrupteur 37 est ouvert.
La capacité 32 introduit un retard qui empêche le déclenchement du détecteur 36 dans le cas de fluctuations de l'intensité lumineuse ou de fluctuations de la cellule 27. Cela est dû au fait que la tension aux bornes de la résistance 33 n'augmente pas instantanément avec la tension aux bornes de la ré- sistance sensible à la lumière 27, mais croît assez lentement au fur et à mesure que la capacité 32 se charge. Il en résulte que des fluctuations de courte durée de la tension aux bornes de la résistance 27 ne déclenchent pas le redresseur au silicium. Cela évite les fausses alarmes.
Ce système permet une vérification immédiate des filaments filés, de sone que les corrections nécessaires peuvent être faites sur le champ, au lieu de l'être après qu'une grande quantité de fil au-dessous du denier a été filée. Ce système permet également une vérification automatique de tout le fil, et non pas seulement de courtes parties de celuici, comme c'est le cas dans la vérification courante.
Filament control device
In the manufacture of spun filaments, it is of prime importance that the denier of the filaments be uniform. Variations in denier dramatically decrease the quality of the yarn, as these variations are visible in the fabric made with the yarn. One of the causes of denier variations is fluctuations in the discharge pressure of the spinning solution into the spinning head. A drop in pressure behind the spinneret results in a reduction in the diameter of the spun filaments. This is commonly referred to as a die supply failure.
In one type of melt spinning operation, the filaments leave the spinneret and descend through a stack to rollers which advance the filaments to a take-up device. A stream of air is directed transversely through the chimney to cool and solidify the freshly spun filaments. In routine spinning operations, samples of filaments are taken and their denier measured. The downside to this method is that appreciable lengths of undersized wire can be produced before the defect is discovered.
It is obvious that all this wire will be of very poor quality, or even unusable. The object of the present invention is to provide a device which makes it possible to control the denier of the filaments passing through the chimney. Its object is a device for controlling filaments moving along a given path inside a spinning chamber, these filaments being subjected inside said chamber to the effect of a stream of fluid directed transversely. and deflecting the filaments in the lateral direction, a device in which the spinning chamber has openings facing each other and a light source emits a light beam entering the chamber through one of the openings and directing towards another opening,
this light beam being intercepted by the filaments when the denier thereof is less than a given value depending on the operating conditions but freely passing through the chamber when the denier of the filaments is greater than a determined value so that it then strikes an element photosensitive, characterized in that an indicating device (38) is connected to the photosensitive element, consisting of a photosensitive element (27), by means of a sensing element (36), the electrode of which is input is connected to a junction (34)
itself connected to one of the plates of a capacitor (32), the other plate of the capacitor being connected to one side of the photosensitive impedance and the other side of this impedance being connected to the junction (34 ) by a resistor (33) while a voltage source (28) is connected in parallel with the photosensitive impedance.
The description which will follow with reference to the appended drawing, given by way of non-limiting example, will make it clear how the invention can be implemented.
The single figure in the drawing shows one embodiment of the invention, with a circuit diagram and a fragment of the spinning stack.
In the drawing, filaments 14 are formed by a spinning head 11 mounted on a chimney 12.
Filaments 14 are formed when a molten spinning material is forced under pressure through the holes of a spinneret (not shown attached to the interior of the spinning head. A stream of air from a nozzle or nozzle. distributor 17 connected to an air source 18 is directed laterally through the spinning funnel to completely cool and solidify the freshly spun filaments 14. These cooled filaments then pass between guide pins 19 and are then wound up at high speed. constant by a device of well-known type (not shown).
If the pressure in the spinning head is at the correct value, the spinning material is forced through the holes in the bar at a speed sufficient to cause a slight slack in the filaments 14. This slack allows the current to flow. air to deflect the filaments out of their straight line path, as shown in the drawing. But if the pressure drops in the spinning head, the material passes through the die holes at a slower speed. This will cause the winding mechanism (not shown) to draw the filaments in a straight line and therefore opposite two slots 22 and 23 drilled in the chimney. As a result of the constant speed of the winding mechanism, the denier of the filaments 14 then decreases.
Thus, a decrease in the denier is accompanied by a movement of the filaments which pass from a deviated path to a rectilinear path situated opposite the slots 22 and 23.
A light source 26 placed near the slit 22 laterally directs a light beam through the chimney 12; oe light beam passes through the slit 23 and falls on a photoelectric cell with cadmium sulphide or resistor 27 of a well-known type, the resistance of which varies according to the variations in intensity of the light beam. When the intensity of the light beam increases, the resistance of cell 27 decreases.
The cadmium sulphide resistor or cell 27 is connected to the terminals of a direct current source 28 through a potentiometer 29. This is adjusted so that under normal operating conditions the voltage across the light sensitive resistor 27 is very low.
A capacitor 32 is connected in series with a potentiometer 33 across the light sensitive resistor 27, to provide a trigger voltage in the event of a decrease in filament denier. This triggering or conditioning voltage appears across resistor 33, a junction 34 of resistor 33 and capacitor 32 being connected as shown to the base of a silicon detector 36.
The silicon detector 36 is connected in series with a reset switch 37 and a neon lamp 38 between the slider 39 of a potentiometer 40 and one end of the potentiometer. The potentiometer 40 is connected to the terminals of a direct current source 41.
In service, the filaments normally follow the path shown in the drawing, and the intense light beam keeps the resistance of the cadmium sulfide photoelectric cell 27 low. Under these conditions, the voltage across resistor 33 is too weak to trigger detector 36, so neon light 38 does not turn on.
In the event of a drop in pressure in the spinning head, the filaments 14 follow a straight path and partially intercept the light coming from the light source 26. This has the effect of considerably increasing the resistance of the photocell 27. As the resistance of cell 27 increases, capacitor 32 begins to charge to a higher voltage than under normal conditions. As the capacitance must charge across resistor 33, the trigger voltage does not immediately appear across resistor 33. On the contrary, the voltage at junction 34 increases rapidly, until it is sufficiently high. to trigger detector 36, after which the neon light turns on to let the operator know that the filaments do not have the correct denier.
The operator can then take any measures he deems necessary to correct the situation.
The silicon detector 36, which operates similar to that of a thyratron tube, continues to drive until the operator momentarily opens the reset switch 37.
If the fault has been corrected, neon light 38 does not turn back on until, for some reason, the filament denier decreases. A capacitor 42 connected to the terminals of the rectifier 36, as shown, ensures a sudden cut-off of the rectifier when the switch 37 is open.
The capacitor 32 introduces a delay which prevents the triggering of the detector 36 in the event of fluctuations in the light intensity or fluctuations of the cell 27. This is due to the fact that the voltage across the resistor 33 does not increase instantaneously. with the voltage across the light sensitive resistor 27, but increases quite slowly as the capacitor 32 charges. As a result, short-term fluctuations in the voltage across resistor 27 do not trigger the silicon rectifier. This prevents false alarms.
This system allows immediate verification of the spun filaments so that the necessary corrections can be made on the spot, rather than after a large amount of yarn below the denier has been spun. This system also allows an automatic check of the whole wire, and not just short parts of it, as is the case in the current check.