Brevet FR2292794A1 — publié le 19760625

La présente invention a pour objets un procédé et un dispositif de couture à point noué, destinés en particulier, mais non exclusivement aux machines à coudre industrielles. La couture à point noué consiste dans le croisement de deux boucles de fils, appelés respectivement fil de dessus et fil de dessous à l'intérieur de la couche formée par les deux tissus à coudre. L'utilisation quasi générale de ce type de point résulte de ce qutil permet d'obtenir une couture de bonne solidité en employant un minimum de fil. Dans les machines traditionnelles réalisant ce type de point, le tissu se déplace, entrafflé par une griffe, sous une aiguille qui le traverse en chaque point, ladite aiguille faisant passer le fil de dessus de l'autre côté du tissu. Le fil de dessus est alors tiré par un crochet preneur de boucle. Le fil de dessous est contenu dans une canette qui a pour but de faire passer une extrémité de ce fil à l'intérieur de la boucle formée dans le fil de dessus. Le point est noué, c'est à dire que les deux fils, bien que positionnés de part et d'autre des deux couches de tissus à coudre, se chevauchent à l'intérieur de ces deux couches. Dans certains modes de réalisation, le crochet est solidaire de la canette elle-meme.Le point est noué par le mouvement de la canette qui permet de faire passer, dans la boucle formée dans le fil de dessus, l'extrémité du fil de dessous contenue dans la canette, l'autre extrémité étant immobilisée par le premier point de la couture. Ce dispositif ingénieux ne va pas sans inconvénients. Le fil de dessous est contenu sur une petite bobine. dans une pièce rotative qui est elle-meme appelée canette par extension. On se heurte alors au dilemme suivant ou la contenance de la canette est réduite et il y a alors lieu de remplacer la bobine très souvent ce qui ralentit très considérablement la cadence des opérations de couture ou l'on augmente la contenance de la bobine, mais alors la vitesse de récupération du fil, donc de couture, doit etre réduite de façon à éviter des cassures trop fréquentes dues à des tensions très brusques. Le compromis qui est actuellement adopté sur les machines les plus performantes consiste à employer une canette de 2cm de diamètre tournant à une vitesse de 5. 500 à 6. 000 tours par minute.Dans ces conditions, la durée d'une canette est d'environ de 3 à 4 minutes avant qu'il soit nécessaire de la recharger avec une canette neuve qui doit etre remplie au préalable. Ces manipulations entrainent une perte de temps et nécessitent un personnel important. Le problème qui est résolu par l'invention est celui du passage du fil de dessous a l'intérieur de la boucle formée dans le fil de dessus après traversée des couches de tissus puis de I'exercice d'une tension, de sorte que le "noeud" vienne se positionner entre les tissus. Un premier objet de la présente invention est de permettre la réalisation d'une machine à coudre qui ne nécessite pas l'emploi d'une canette et soit donc exempte des inconvénients mentionnés précédemment. Un second objet de l'invention est la réalisation d'une machine aux performances notablement supérieures à celles qui existent actuellement sur le marché, au point de vue du nombre de points réalisés à la minute. Un troisième objet de l'invention est de permettre une évolution ultérieure des machines à coudre industrielles vers une automatisation intégrale des opérations de couture Selon la présente invention, le procédé de couture à point noué entre un fil de dessus et un fil de dessous, le fil de dessus entraidé par une aiguille traversant les tissus à coudre, un crochet placé en dessous des tissus formant une boucle dans le fil de dessus, est caractérisé en ce que le fil de dessous traverse ladite boucle dans une direction sensiblement perpendiculaire au plan de la boucle, un point étant noué par une tension exercée par ledit crochet sur l'une des boucles du fil de dessus située à une distance de n points du point qui est noué. Contrairement au procédé antérieur, le fil de dessous se déplace dans un plan horizontal d'une manière rectiligne et le point n'est noué qu'un cer tain temps après l'introduction de l'extrémité du fil de dessous dans la boucle. La présente invention a également pour objet une machine à coudre met tant en oeuvre le procédé ci-dessus, caractérisé en ce qu'elle comporte autant de crochets que les coutures peuvent comporter de points. Selon une autre caractéristique de l'invention, la machine à coudre com porte autant d'aiguilles que les coutures à effectuer peuvent comporter de points, lesdites aiguilles étant des aiguilles à chas ouverts. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre de quelques modes de réalisation particu liers en regard des figures qui représentent - La figure 1, un schéma de principe de l'invention. - La Figure 2, une vue de principe du fonctionnement de la machine dans la version multiaiguilles - La figure 3, un tableau du mode de tension des points - La figure 4, une vue d'un crochet - Les figures 5a et 5b, l'entrafnement du fil de dessous - La figure 6, une vue d'ensemble de la machine. La figure 1, est un schéma de principe de l'invention qui ne représente qu'une aiguille. Sur cette figure, l'aiguille 1 est une aiguille à chas ouvert qui est animée d'un mouvement vertical àlternatif. Sur la figure, l'aiguil le amorce son mouvement de descente qui va la conduire à travers les tis sus. L'extrémité de l'aiguille 1, présente la forme d'une fourchette, à l'intérieur de laquelle va se glisser le fil de dessus 4 et qui va traverser les tissus en meme temps que l'aiguille comme celà sera décrit ultérieu rement. Sous l'influence du mouvement qui lui est communiqué par un éléc troaimant ou par tout autre moyen d'entrainement, la partie basse de l'ai guille 1, pénètre dans une gorge de resserrement 2, placée au-dessus des tissus qui ferme le chas avant la traversée des tissus pour éviter d'endommager ceux-ci.Les tissus sont maintenus sur la table de travail 7, qui présente des orifices ou une fente continue correspondant à la piqure à effectuer et qui a pour but de permettre la traversée de la table 7 par les aiguilles 1. Les moyens de préhension et de maintien des tissus de dessous des aiguilles ne sont pas représentée. Après la traversée des épaisseurs de tissus et de la table, l'aiguille poursuit son mouvement descendant et le chas dégagé de la gorge 2 s'ouvre à nouveau par élasticité. Le fil de dessus qui a également traversé les tissus est maintenu sur l'aiguille au sommet de l'angle formé par la fourchette et prend la forme d'un "V" en dessous des tissus. Un crochet 6 vient alors saisir l'une des deux branches du "V" et l'éloigne de l'aiguille de façon à former une boucle, dans le plan de la figure. Le crochet 6 peut comme l'aiguille etre entraîné par un électoaimant. Le fil de dessous 5 est alors introduit à l'intérieur de la boucle ainsi formée. La figure 2 représente un ensemble d'aiguilles 1 dont les quatre premières sont en position basse alors que les suivantes n"ont pas encore amorcé leur mouvement de descente. Le fil de dessus 4 est porté par un cône 3 et le fil de dessous par un cône 8. Le fil de dessous 5 avance au fur et à mesure de la descente des aiguilles comme il sera décrit par la suite. Par contre le fil de dessus 4 est déroulé sous les aiguilles 1 avant que la première aiguille descende. Au fur et à mesure que les aiguilles descendent, les crochets 6 correspondants sont déplacés de sorte qu'ils viennent accrocher le fil de dessus porté par l'aiguille et former une boucle à travers laquelle est introduit l'extrémité du fil de dessous. Le fil de dessus reste suspendu sur le crochet 6. Avantageusement, le fil utilisé est un fil paraffiné qui pourra-glisser sur le crochet lorsque le point sera noué. Les aiguilles remontent ensuite successivement avant que le point ne soit noué. La figure 3 montre le principe de la tension retardée qui est utilisé dans les machines à coudre objets de l'invention. Selon ce principe, l'opération de couture est considérée comme une opération globale et non plus comme Ia réalisation d'une succession de points de couture. Sur cette figure on a porté en abcisses les positions des vingt sept premiers points de la couture et en ordonnées l'évolution de ces points au cours du temps. Au temps I, le fil de dessus forme une série de boucles tendues sur les crochets. Au temps 11. le 8ème crochet est animé d'un mouvement de grande amplitude . Il se produit ainsi une tension sur le fil, tension qui va se répercuter de proche en proche, par glissement du fil sur les crochets jusqu'au premier point qui est alors noué. Un dispositif de freinage non représenté empeche que la tension s'exerce sur la partie du fil situé sur la droite de la figure. Au temps III. le crochet (8) revient à sa position de départ, le fil laissé disponible par ce mouvement étant récupéré sur le crochet (15) qui exécute le meme mouvement que le crochet (8) au temps précédent. De me me, le crochet (7) s'abaisse comme le crochet (15), provoquant ainsi le serrage du point (2). Au temps IV, les deux crochets mentionnés précedemment se relèvent, le fil relaché par ces deux mouvements étant récupéré par un mouvement des crochets situés à sept points plus loin sur la droite. Le crochet (6) s'abaisse et le point (3) est noué. Au temps V, le crochet (5) s'abaisse et le point (4) est noué, le fil laché par les autres crochets en se relevant étant récupéré comme précédemment Au temps VI, aucun point n'est noué, la boucle d'amplitude double formée sur le crochet (5) étant simplement rejetée sept points plus loin par glissement du fil sur les crochets de manière à pouvoir recommencer le processus de tension décrit précédemment. Au temps VII, le crochet (11) est abaissé et le point (5) est noué. Au temps VIII, le crochet (10) est abaissé et le point (6) est noué. Le meme processus itératif se poursuit jusqu'a ce que tous les points soient noués. Le choix d'un intervalle de sept points résulte d'un compromis entre la nécessité d'avoir un nombre de temps morts réduits au minimum (un temps mort étant par exemple le temps Vldans l'exemple ci-dessus au cours duquel aucun point n'est noué) et les contraintes de tension qu'il est permis d'appliquer au fil. L'intervalle qui a été choisi n'est absolument pas critique. Le mode de tension des points appelé différé provient de ce que le fil de dessous doit avoir traversé toutes les boucles avant que les points soient noués. Dans la description de la figure 3, les rangs des points et des crochets ne doivent pas etre confondus avec des références des autres figures. Au temps X, aucun point n'est noué et la boucle de grande amplitude tirée sur le crochet (9) est rejetée sur le crochet 16. I1 en va de meme de toutes les autres grandes boucles qui sont translatées sept crochets plus loin. La couture est terminée lorsque les points sont noués. Bien entendu comme il a été dit précédemment, le fil est avantageusement un fil paraffiné. Des dispositifs de récupération du fil assurent en permanence une tension convenable. La figure 4 représente un crochet 3. Ce crochet est articulé autour d'un axe 30. Le fil de dessus 4 est saisi par une machoire 31 prévue à l'extré- mité du crochet. Un dégagement 32 est prévu à l'intérieur du crochet pour permettre le maintien du fil de dessous 3, après introduction du fil dans la boucle. Un crochet 3 peut prendre trois positions qui sont répérées sur le figure par trois axes référencés respectivement I,II, III. Le crochet est représenté sur la figure dans la position Il. La position I est la position de repos, la position II est la position de formation de boucle et la position III la position permettant de tendre les points. On remarquera que le mouvement du crochet est tel que la longueur de la grande boucle doit etre égale à deux fois la longueur d'une boucle normale plus deux fois la course de l'aiguille en dessous la table de travail.Ce mouvement est ob tenu, par exemple, par un système bielle manivelle (non représenté) qui agit sur le rainure 33. Le débattement des crochets doit etre réglé en particulier en fonction de l'épaisseur des tissus à coudre pour que le point vienne au milieu des tissus. La figure 5, est un schéma du déplacement du fil de dessous. Selon l'in mention, une extrémité du fil de dessous doit passer dans les boucles formées par le fil de dessus, la seconde extrémité du fil étant sur un cône et non comme dans l'art antérieur sur une canette. Selon la présente inven tion le fil de dessous est entravé par déplacement latéral d'un organe d'en traitement qui joue le rôle d'une aiguille et qui sera appelé par la suite navette étant donné la nature du mouvement qu'il exécute. La figure 5a représente le dispositif vu de face et le figure 5b, le dis positif vu de profil. Sur figure 5a la navette 20 de forme générale conique est constituée d'un corps creux de métal à haute permittivité magnétique enrobé dans une gaine de matière plastique autolubrifiante destinée à réduire les frottements éventueIs. La navette 20 présente à sa partie inférieure un ergot 21 solidaire d'une pièce filetée à très grand pas, ladite pièce coopérant avec la navette pour solidariser momentanément celle-ci et le fil de dessous 5. L'extrémi té de ce fil sort toujours de la navette pour pouvoir etre saisie par une pince comme il sera 'expliqué par la suite. La navette 20 est mue par ap plication de tensions successives appropriées sur des bobinages pour les quels la navette joue un rôle d'un noyau plongeur. Bien évidemment, les bobinages 22 qui sont avantageusement des bobinages imprimés sont dispo sés dans les espaces inter-aiguilles qui sont de l'ordre de 2mm environ. Lesdits bobinages 22 assurent le double rôle de guidage de la canette et de moyen moteur. Ils présentent un entretien permettant le passage de l'ergot. La longueur de la navette est supérieure å 2mmde sorte que cette-ci repose en permanence sur au moins un bobinage. Les taquets 23 et 24 coopèrent avec l'ergot 21 pour communiquer au mandrin qui se trouve à l'intérieur de la navette de mouvement nécessaire au blocage ou déblocage du fil de dessous dans celle-ci. Les opérations effectuées par la navette sont les suivantes Au commencement le fil de dessous est engagé dans la navette qui repose sur le premier bobinage. Lorsque la première aiguille est descendue et que la boucle a été formée par le permier crochet, une tension est appli quée sur la première bobine, tension qui produit un champ magnétique horizontal orienté de la gauche vers la droite de la Figure. Sous l'influence de ce champ, la navette se déplace dans la meme direction. L'ergot 21 vient porter contre le taquet 23 ce qui provoque la rotation d'un quart de tour de mandrin contenu dans la navette et bloque le fil de dessous 5. Puis, la navette poursuivant son mouvement de taquet 23 et s'efface partiellement. Après descente de la saconde aiguille une tension est appliquée sur la seconde aiguille et la navette traverse la seconde boucle etc... A la fin du déplacement l'ergot 21 porte contre le taquet 24 qui s'efface immédiatement puis la navette arrive en butée sur la plaque 25. La navette 20 est à ce moment animée d'une certaine énergie cinétique bien que sa masse soit peu élevée. Ce choc produit trois effets une pince 26 saisit la partie du fil émergeant de la navette et la retient avec une certaine souplesse. La plaque 25 est mécaniquement reliée à un inverseur de courant qui, sous l'influence du choc inverse le sens de circulation du courant dans le premier bobinage ce qui pousse la navette vers la gauche de la figure. Enfin par élasticité du choc la navette est repoussée en arrière. L'ergot 21 vient alors au contact du taquet 24 qui provoque la rotation du mandrin intérieur ce qui débloque le fil. La navette 20 va alors continuer son mouvement inverse en glissant sur le fil. Elle continue ce mouvement jusqu'à ce qu'elle soit revenue à sa position d'origine. Un couteau 27 coupe alors le fil en laissant une longueur suffisante pour que cette extrémité puisse etre saisie par la pince 26 lors du prochain mouvement. Les aigui îles remontent alors et les points sont noués comme indiqué précédemment. La figure 5b, montre les positions respectives des bobinages dont le centre est décalé par rapport aux aiguilles 1, de façon à ce que le fil de dessous 5 puisse passer dans la boucle formée dans le fil de dessus 4 lorsque l'aiguille est abaissée. Les moyens d'entrainement du fil de dessous sont bien adaptés à la réalisation de coutures rectilignes. Il va de soi que ce ne sont pas là toutes les opérations à réaliser. Une autre solution, non représentée consiste à prévoir en dessous de la table de travail un chemin de guidage à l'intérieur duquel progresse une gaine du type gaine à cable de vélo entraîné par exemple par des roulettes et qui se retire dès que le fil de dessous couvre toute la couture. Le fil de dessous peut également circuler à l'intérieur de la gaine par aspiration après que cette dernière ait traversé les boucles. Pour la mise en position du fil de dessus, qu'il s'agit d'étendre sur la gorge de resserement, une solution analogue à la précédente peut etre employée. Le fil peut etre également amené par un peigne avant la descente des aiguilles. L'emploi d'aiguilles à chas ouverts supprime le problème de l'enfilage d'aiguille. Dans le cas d'une machine comprenant plusieurs aiguilles, le mouvement de celles-ci peut etre réalisé d'une façon connue par une distribution pneumatique. Ce qui vient d'etre dit est également valable pour les crochets. Toutefois, étant donné que les mouvements des crochets sont plus différenciès que ceux des aiguilles, une distribution électronique est généralement plus avantageuse. La figure 6 est une vue générale de la machine sur laquelle appararssent quelques éléments précedemment mentionnés. Les aiguilles 1 sont maintenues dans une fonture 34 qui peut etre approchée ou éloignée des tissus à coudre 35, en fonction de l'épaisseur de ceux-ci. Ce mouvement est obtenu au moyen d'une crémaillère;d'approche 36, de préférence hydraulique, maintenue par une potence (non représentée) solidaire de la table de travail 7 qui elle-meme repose sur le sol par des pieds 38. Les éléments nécessaires à la circulation du fil de dessous qui ont été décrits en regard de la figure 5 sont contenus dans un carter 39, de meme que les organes né c0 ires à la distribution des mouvements des crochets. Dans une autre version de la machine qui n'a pas été représentée, les crochets occupent toujours des positions représentant la configuration de la couture, mais la machine ne comprend plus qu'une aiguille. Cette aiguille est solidaire d'un bloc moteur qui peut lui communiquer un mouvement alternatif vertical. L'aiguille est alors une aiguille traditionnelle dont le chas est placé a, l'extrémité inférieure. Le bloc moteur est susceptible de se déplacer dans un plan horizontal au moyen de deux moteurs pas à pas qui permettent d'arreter le bloc moteur en regard des différents crochets. Il est ainsi possible d'obtenir d'une manière extremement souple des coutures aux contours variés. Bien entendu, les modes de réalisation qui ont été décrits ne sont donnés qu'à titre d'exemple et d'autres modes de réalisation peuvent etre mis en oeuvre sans sortir pour celà du cadre de la présente invention. R E V E N D I C A T I O N S. 1- Procédé de couture à point dit noué par croisement d'un f:l de dessus et d'un fil de dessous au milieu des tissus à coudre, l'un des fils traversant les tissus entraîné par une aiguille et formant du côté opposé une boucle traversée par le second fil, caractérisé en ce que ledit second fil traverse la boucle formée dans ledit premier fil dans une direction sensiblement perpendiculaire au plan de ladite boucle, le point n'étant noué que lorsque toutes les boucles ont été traversées. 2- Dispositif de mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que il comprend au moins autant de crochets que de points à réaliser, lesdits crochets étant animés séquentiellement d'un premier mouvement qui êcarte le fil de dessus de l'aiguille puis lorsque le fil de dessous a traversé les boucles ainsi formées de seconds mouvements d'amplitude supérieure au double de l'amplitude précédente destinés d'une part à assurer la tension d'un point situé n points avant le crochet et d'autre part à récupérer le fil libéré par la tension des points précédents. 3- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend autant d'aiguilles que de crochets, lesdites aiguilles étant des aiguilles à chas ouverts passant par une gorge de resserement contenant le fil de dessus avant traversée des tissus, des moyens permettant de communiquer successivement auxdites aiguilles un mouvement alternatif leur permettant de traverser les tissus. 4- Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que le fil de dessus est entraîné par une aiguille unique, ladite aiguille étant solidaire d'un bloc moteur mobile dans un plan de nanière à pouvoir suivre la tracé de la couture, ledit bloc moteur entraîné par des moteurs pas à pas permettant de descendre et de remonter l'aiguille en regard des crochets disposés au-dessous des tissus. 5- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte au-dessous des tissus des moyens de guidage et d'entraînement d'une navet te qui introduit le fil de dessous à l'intérieur des boucles formées dans le fil de dessus. 6- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la navette précitée est entras'née par application successive de tensions sur des bobinages cylindriques dont la partie interne constitue le chemin de guidage de ladite navette. 7- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le fil de dessous est entraîné dans un rail de guidage par une gaine rétractile jusqu'à une pince qui en saisit l'extrémité. 8- Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que la tension du point de rang p, (p, étant un multiple du nombre m), est obtenue par un mouvement du crochet de rang p + n, celle du point de rang p + m est obtenue par un mouvement du crochet de rang p + n -m, avec p+n-m, plus grand que 1, le fil libéré par le mouvement de retour d'un crochet étant récupéré par un mouvement du crochet situé, n points plus loin. 9- Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le nombre m est égal à 7.