Brevet FR2156069A1 — publié le 19730525

La présente invention concerne un dispositif fonctionnant essentiellement d'une façon pneumatique, qui commande les mouvements de montée et de uecte des fils de chaîne dans les métiers à tisser, en particulier dans lu métiers du type Jacquarra. On rls , qu'un tissu quelconque est formé de fils de chaîne et de fils de trame. Si l'on veut obtenir un tissu utilisable à partir de ces fils de chaîne et de trame, on emploie des métiers appelés Jacquard, qui réalisent l'entrecroisement des fils, Ces machines produisent entre autres choses des orles de montée et d'abaissement des fils de chaîne, qu forment l'armure Dans l'état actuel de la technique, les métiers Jacquard comprennent de nombreux éléments cinématiques dont chacun commande un seul fil ou un groupe d'un petit nombre de fils, qui effectuent tous le même travail, appelé I:lIévolution:t0 Le nombre des éléments donne le débit de la machine, qui peut varier de 100 à 1 000 et au-delà.Les divers éléments comprennent essentiellement un organe de commande associé, par l'intermédiaire d'un fil, à un ou plusieurs éléments mobiles, appelés tiges ou maillons et qui assurent l'exécution du mouvement désiré, en fonctionnant en liaison avec toute une série de contrepoids et avec des organes à action complètement mécanique. ilout cet ensemble d'organes mécaniques possède une masse importante, et qui augmente évidemment avec le débit. On aboutit ainsi à une situation incommode, parce que le mouvement que l'on réussit à imprimer au mécanisme est d'autant plus lent que la masse de ce mécanisme est plus grande.De plus, comme le mouvement à imprimer au mécanisme est de type alternatif, c'est-à-dire qu'il comporte des accélérations et des décélérations brèves et violentes, cet inconvénient prend une grande importance0 D'autre part, pour des raisons économiaues évidentes, l'industrie textile moderne tend à accc-lérer le plus possible les opérations de faurication, mais dans les métiers Jacquard les résultats n'ont pas dépassé jusqu'ici 180 à 190 priodes de déplacement des fils de chaîne par minute, précisément par suite de la complexité(même per.ectionne au maximum) des métiers, de la pré sence des contrepoids et du fait que les mouvements sont complète ment mécaniques. Outre lginconv nient essentlel, aui consiste en une vitesse limite pratiquement impossible à dépasser, les métiers Jacquard actuels présentent d'autres inconvénients pratiques par suite de leur constitution même0 On peut citer par exemple:la complexité de l'entretien, la facilité des détériorations, etc.. qui influent en définitive sur le prix du produit fini. L'objet principal de la présente invention consiste à augmenter notablement la vitesse de montée des fils de chaîne en réduisant à des valeurs extrêmement faibles les masses qui exécutent des mouvements alternatifs, et en supprimant la plupart des organes mécaniques0 Un autre objet de cette invention consiste à réduire au minimum les avaries, et par suite également les travaux d'entretien nécessaires. Ces objectifs ainsi que d'autres qui ressortiront mieux par la suite sont atteints par un dispositif essentiellement pneumatique destiné au déplacement des fils de chaîne dans les métiers à tisser, et caractérisé en ce qu'il comprend une chambre contenant lu1 fluide à basse pression, un circuit pneumatique comprenant plusieurs conduits dont au moins l'un aboutit à cette chambre, des soupapes installées dans ces conduits, des pistons de commande des maillons, ou tiges de commande des fils de chaîne, qui sont disposés dans au moins un des conduits de façon à être asservis par lesdits soupapes au fluide sous pression, et des organes de commande ;;1es soupapes0 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple we réalisation et en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 représente une perspective schématique du dispositif de la présente invention, appliqué aux fils de chaîne - les figures 2 et 3 représentent une coupe partielle du dispositif de l'invention dans ses deux positions extrêmes de fonctionnement - les figures 4 et 5 représentent une coupe partielle d'une variante de réalisation du dispositif de l'invention, dans ses deux positions extrêmes de fonctionnement. On voit sur la figure 1 que Xe dispositif de la présente invention, dont l'ensemble est indiqué par 1, est placé sous une nappe de fils de chaîne 2 qui sont tendus entre deux ensouples ou cylindres 3. Les figures/2 et 3 représentent une forme de réalisation préférée du dispositif de l'invention. Suivant cette forme de réalisation, le dispositif 1 comprend une chambre 4 qui contient un fluide à basse pression, de préférence de l'air à environ 0,5 à 1 atm. Sur les figures 2 et 3, l'air sous pression est indiqué par un pointillé 50 Des soupapes 6, logées dans des structures cylindriques 7 qui traversent la chambre 4 sont connectées à cette chambre. Dans les figures mentionnées, on a représenté un certain nombre de cylindres 7, mais ce nombre peut évidemment varier en fonction des caractéristiques demandées à la machine.Les soupapes 6 sont du type à trois voies; elles comportent des conduits 8, 9 et 10 qui débouchent dans une petite chambre 11. Le conduit 8 communique avec l'intérieur de la chambre sous pression 4. Le conduit 9 fait communiquer la petite chambre il avec l'intérieur de la partie du cylindre 7 qui se trouve au-dessus de la cham- bre 40 Enfin, le conduit 10 fait communiquer la petite chambre Il avec l'atmosphère. A l'intérieur de la partie supérieure du cylindre 7, qui se trouve au-dessus de la chambre 4, se déplace un piston 12 qui porte une garniture d'étanchéité en forme de lèvre 13. Le piston 12 porte en haut une tige 14 qui, en se prolongeant plus haut à l'extérieur du cylindre 7, forme le maillon à déplacer. On voit sur les figures 1, 4 et 5, que cette tige, ou maillon comporte un anneau 15 traversé par un fil de chaîne. Un ressort de compression 1s sert d'organe de rappel du piston 12. La petite chambre Il contient un organe sphérique 17 qui porte une tige axiale 18 solidaire du noyau mobile 19 d'une bobine 20 fixée à l'extérieur de la chambre 4. Un ressort de compression 21 sert d'organe de rappel du noyau 19 et par suite également de la sphère 17. Ce dispositif selon la présente invention fonctionne de la façon suivante. La position de repos de la tige 14 est celle qui est indiquée sur la figure 2. Dans cette situation, la bobine 20 n'est pas traversée par un courant électrique, et la sphère 17, qui est supportée par le ressort 21, ferme le conduit 8 communiquant avec la chambre sous pression 4, Si bien que, psr suite de l'ouverture du conduit 10, la pression atmosphérique règne dans la petite chambre 11, dans le conduit 9 et à l'intérieur du cylindre 7. le piston 12, poussé par le ressort 16, se trouve dans la position de point mort inférieur de sa course, si bien que la tige 14 est également abaissée. Quand on fait passer un courant dans la bobine 20, le flux magnétique produit par cette bobine se ferme sur le noyau mobile 19 et l'attire à l'intérieur de la bobine 20, en surmontant l'action du ressort 21. Par son déplacement, le noyau 19 écarte la sphère 17 de l'ouverture du conduit 8 débouchant dans la petite chambre 11, et place cette sphère 17 de façon qu'elle bouche l'ouverture du conduit 10. On fait ainsi communiquer les conduits 8 et 9 entre eux, ce qui permet à l'air sous pression 5 de la chambre 4, d'arriver par les conduits 8 et 9 dans le cylindre 7 qui se trouve sous le piston 12. Cet air sous pression, retenu par la garniture 13, soulève le piston 12 contre la résistance du ressort 16, et soulève également la tige 14 solidaire de ce piston 12. Le conduit 22 maintient la pression atmosphérique au-dessus du piston 12, si bien qu'il n'existe aucune résistance au mouvement du piston 12, en dehors de la résistance du ressort 16. De cette façon, l'anneau 15 de la tige 14 élève dans sa course un fil de chaîne, par exemple le fil 2a sur la figure 1, et permet à une navette 23 de faire passer un fil de trame entre le fil de chaîne soulevé 2a et un fil de chaîne abaissé 2b (figure 1). Les figures 4 et 5 représentent une variante de réalisation dans laquelle les fonctions de la bobine 20 et de son noyau 19 sont assurées par un dispositif de commande mécanique quelconque, non représenté sur la figure, tandis que la soupape 6&commat;st remplacée par un dispositif comprenant une tige 25 percée de deux trous, un trou borgne longitudinal 26 et un trou transversal 27 voisin du fond du trou 26, communiquant avec ce dernier et ouvert à ses deux extrémités. Grâce à une ou-t?erture 28, la tige 25 peut coulisser dans 12 chambre 4; elle peut également coulisser, à son extrémité ouverte, dans un cylindre 29 qui pénètre d'une certaine distance à l'intérieur de la cambre 4 et qui est fixé à cette dernière. Un ressort cylindrique de compression 30 s'appuie d'une part contre l'extrémité inférieure du cylindre 29 et d'autre part contre un collet 31 solidaire de la tige 25 et, dans la position de repos du dispositif qui est représentée figure 4, il maintient la tige 25 dans une position dans laquelle le trou transversal 27 communique avec l'extérieur de la chambre 4. En haut, le cylindre 29 communique avec un cylindre 7 dans lequel se déplace un piston 12, d'une façon identique à ce qui a été indiqué pour la forme de réalisation préférée. Le fonctionnement de cette variante de réalisation du dispositif de la présente invention est le suivant. Dans la situation de repos, la tige 14 solidaire du piston 12 est immobile au point mort inférieur de sa course. A l'arrivée d'un ordre programme provenant du plan de travail du metier à tisser sur lequel est monté le dispositif de la présente invention, un organe mécanique quelconque pousse la tige 25 vers le haut de fa çon à vaincre l'action du ressort 30 et à faire communiquer le trou 27 avec l'intérieur de la chambre 40 L'air sous pression 5 de la chambre 4 pénètre alors dans le trou 27 puis dans le trou 26, et passe ensuite dans le cylindre 7, sous le piston 12. Ensuite, l'opération de montée du piston 12 et de la tige 14 est identique à celle de la forme de réalisation représentée sur les figures 2 et 3. La descente de la tige 14 est obtenue par libération de l'extrémité inférieure de la tige 25, qui permet au ressort 30 de faire descendre cette tige et de faire communiquer le trou L avec l'atmosphère. L'air sous pression, qui avait pénétré dans le trou 26, et dans le cylindre 29, s'écoule à l'extérieur et permet au piston 12 de faire descendre la tige 14. Avec les deux variantes de réalisation décrites ci-dessus, on a pu atteindre une cadence des battements, c'est-à-dire des montées et descentes qui est de l'ordre de 500 par minute, ce qui dépasse beaucoup les meilleures résultats obtenus jusqu'ici dans les métiers Jacquard à commande de type mécanique. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées aux dispositifs qui viennent d'être donnés à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. On peut par exemple réaliser le dispositif 1 en séparant les cylindres 7 de la chambre 4. On peut avantageusement prévoir autant d'éléments modulaires formant des sièges intérieurs contigus constituant les cylindres 7, les pistons 12 se déplaçant dans ces sièges0 Ces éléments modulaires comporteront un nombre fixe de ces sièges, par exemple 600. On pourra les combiner à volonté en insérant un ou plusieurs de ces éléments modulaires dans la zone située sous les fils de chaîne 2, par exemple le long de guides prévus à cet effet, et en fixant les éléments modulaires entre eux.Les sièges constituant les cylindres 7 sont ensuite reliés aux cylindres 29 de la chambre 4, par exemple au moyen de tubes souples. les cylindres correspondants de chaque élément modulaire peuvent être reliés à un même organe distributeur d'air sous pression, qui aboutit auxcylindres 29 par des tubes souples. Avec un même groupe 25-29, on peut ainsi commander simultanément plusieurs tiges ou maillons, comme l'exige le dessin à exécuter sur le tissu. On peut en outre réduire les dimensions de la chambre 4, en réalisant des groupes 25-29 plus rapprochés0 Dans ce cas, on supprime le cylindre 29, en faisant mouvoir la tige mobile 25 directement dans des passages réalisés dans les parois mêmes de la chambre 4, en prévoyant des garnitures annulaires d'étanchéité sur la tige elle-même et non dans les sièges du cylindre 29 ou de la paroi inférieure de la chambre 4 comme dans les figures 4 et 5, ce qui ne serait pas techniquement possible par suite des dimensions réduites uti lisibles0 En particulier, on prévoit deux garnitures annulaires montées sur le tronçon de tige intérieur àla chambre et dans la région des passages précités des parois, l'une des garnitures étant installée entre une douille coulissante relativement à la paroi et la paroi supérieure de la chambre 4 , et l'autre garniture étant montée de façon à être solidaire de la te et d'une douille elle-même solidaire de la te 25, et correspon- dant à peu près à l'épaulement 31. Entre les deux douilles agit un ressort qui équivaut au ressort 30, lequel agit donc également sur les garnitures qui assurent l'étanchéité.Dans cette forme modifiée, on prévoit encore le trou traversant 27, à l'aide de deux trous espacés dans la direction de l'axe de la tige, communiquant entre eux, et disposés à une distance telle que, tendis que l'un communique avec la chambre 4 et avec l'atmosphè e, l'autre se trouve dans 'me partie intérieure de la paroi de la chambre 4, et agit par suite comme s'il était fermé, De cette façon, on peut réduire la grandeur du déplacement de la tige 25 entre sa position active et sa position de repos.On prévoit en outre une troisième garniture sur l'extrémité de la tige 25 sortant 3n bas de la paroi de la chambre 4 et comprimée vers cette paroi par les organes de commande de la tige 25, qui ont dans ce cas une extrémité en forme de cuvette qui reçoit l'ex trématé inférieur- de cette tige. bas dimensions réduites de la réalisation qu'on vient de décrire permettent une mellleure adaptation à des machines de dimensions diverses, car on peut combiner ou enlever plusieurs éléments modulaires, et d'autre part rendent possible d'employer pour la commande des tiges 25 les cartes perforées continues qui sont actuellement employées dans les métiers Jacquardiradition- nets. Les matières employées ainsi que les dimensions adoptées peuvent être quelconques suivant les nécessités de chaque cas particulier. R E V E K D I C A I O N S lo- Dispositif essentiellement pneumatique destiné au dé- placement des fils de chaîne dans les métiers à tisser, et caractérisé en ce qu'il comprend une chambre contenant un fluide à basse pression, un circuit pneumatique comprenant plusieurs conduits dont au moins l'un aboutit à cette chambre, des soupapes installées dans ces conduits, des pistons de commande des maillons, ou tiges de commande des fils de chaîne, qui sont disposés dans au moins un des conduits de façon à être asservis par lesdites soupapes au fluide sous pression, et des organes de commande des soupapes. 2.- Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que les organes de commande à piston des maillons comprennent un groupe cylindre-piston avec ressort de rappel pour chaque maillon et des organes assurant la communication dudit cylindre avec ladite chambre, avec interposition d'un organe d'étanchéité sur le piston, et par l'intermédiaire de l'une des soupapes précitées. 3.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites soupapes, prévues à raison d'une pour chaque maillon, comprennent une soupape à trois voies avec organe de commande en forme de sphère, et en ce qu'il est prévu un organe électromagnétique de commande de cet organe de commande. 4o- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit organe électromagnétique comprend une bobine qui est fixe à l'extérieur de la chambre, et un noyau mobile, intérieur à cette bobine et connecté à l'organe en forme de sphère0 5o- Dispositif selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdites soupapes, prévues à raison d'une pour chaque maillon, sont constituées par une tige mobile pourvue de deux trous : l'un longitudinal et borgne et l'autre transversal voisin de l'extrémité borgne du premier, communiquant avec celui-ci et ouvert à ses propres extrémités. 6.- Dispositif-conforme à l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 5, caractérisé en ce que les organes commandant les soupapes sont de nature mécanique.