Brevet FR2490687A1 — publié le 19820326

Tissu de forme spéciale. procédé et machine à tisser un tel tissu. L'invention concerne un tissu en bande du type comportant des fils de chaîne au travers desquels sont passées des rangées successives de fil de trame. On sait tisser de tels tissus en bandes rectilignes à l'aide d'un métier ou d'une machine à tisser. Du fait de la présentation rectangulaire d'une pièce de tissu obtenue par la voie conventonnelle, il est impossible de découper des pièces de tissu en forme de couronne ou de secteurs de couronne > sans faire de nombreuses chutes, inutilisables, dans la bande de tissu. Or, il est de nombreux domaines où l'on a besoin de pièces de tissu en forme de couronne; c'est le cas pour la fabrication des garnitures de freins, pour garnir des disques rotatifs d'instruments divers (ponceuses, cireuses), pour la fabrication d'abat-jour. Les chutes représentent une perte commerciale d'autant plus importante que certains tissus à application industrielle sont réalisés dans des matériaux particulièrement onéreux. I1 est à remarquer que meme un tissu réalisé directement sous forme de couronne ne permet pas non plus de découper des secteurs annulaires d'angle au centre donné sans laisser des chutes inutilisables sous forme de secteur annulaire d'angle au centre ne correspondant pas à la dimension voulue. Le but de l'invention est de remédier aux inconvénients précités. Plus précisément, le but de l'invention est de fournir un tissu en bande dans lequel on puisse découper sans chutes autant de secteurs annulaires que l'on désire. Ce but est atteint en utilisant le tissu caracterisé selon l'invention, en ce que les fils de chaste sont sensiblement disposés en hélices de même axe, de sorte que le tissu forme des spires annulaires superposées centrées sur ledit axe, les rangées de fil de trame étant orthogonales aux fils de chatne et en ce que ledit tissu comprend en largeur une pluralité de sections contiguës, chaque rangée de fil de trame stétendant sur un ensemble de sections contigués déterminé de façon à assurer dans chaque section traversée par une rangée de fil de trame les points de liage correspondant à l'armure choisie pour le tissu et à obtenir un remplissage prédéterminé du tissu formé. On obtient de la sorte un tissu hélicoïdal dans lequel il est tres facile de découper un secteur annulaire d'angle au centre quelconque9 le reste du tissu restant semblable à lui-mme après chaque découpe. L'invention concerne aussi un procédé de tissage d'un tissu en bande de façon à réaliser le tissu hélicoTdal selon l'invention. On connaît déjà le procédé de tissage selon lequel on entraîne positivement une nappe de fils de chaîne par un rouleau d'appel situé en aval du peigne et où l'on sélectionne les fils de chaîne à travers lesquels on dévide de façon continue des rangées successives de fil de trame. Le procédé de l'invention est caractérisé en ce que, afin d'obtenir un tissu hélicoïdal, on entraîne les fils de chaîne par un rouleau d'appel tronconique, en ce qu'on détermine sur la nappe de fils de chaîne une pluralité de sections contiguës, en ce qu'on sélectionne les fils de chaîne de manière à dévider chaque rangée de fil de trame à travers un ensemble de sections contiguës déterminé de façon à assurer dans chaque section traversée par une rangée de fil de trame les points de liage correspondant à 1 'armure choisie pour le tissu, et à obtenir un remplissage prédéterminé du tissu formé. Grâce au choix approprié des sections à tisser, lequel choix est guidé par un programme de tissage établi empiriquement ou par calcul, on parvient à réaliser un tissu possédant les caract6- ristiques requises par l'utilisateur, en particulier en ce qui concerne l'homogénéité du tissage. Naturellement, on dispose le rouleau d'appel tronconique le plus près possible du peigne et, de préférence, de façon que le tissu formé en aval du peigne reste dans un plan auquel le rouleau d'appel est tangent le long d'une génératrice correspondant à l'entrée en contact du tissu sur le rouleau. L'invention concerne également une machine à tisser le tissu en bande hélicoïdale défini ci-dessus, du type comprenant un rouleau d'appel situé en aval d'un peigne pour l'entraînement positif de la nappe de fils de chaîne, et des moyens de sélection de fils de chaîne à travers lesquels sont dévidées les rangées successives de fils de trame, et caractérisée en ce que le rouleau d'appel est de forme tronconique et en ce qu'elle comprend n dispositifs indépendants de sélection des fils de chaîne dont chacun commande la sélection des fils appartenant à l'une parmi n sections contiguës déterminées sur la largeur de la nappe de tissu. Les avantages et caractéristiques de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une vue en perspective d'une bande de tissu selon l'invention; - la figure 1A représente en détail un secteur annulaire de la bande de tissu de la figure 1; - la figure 2 est un schéma de principe du procédé de l'invention; - la figure 3 représente schématiquement le dispositif de l'invention; - les figures 4 et 5 représentent deux modes de réalisation du rouleau d'appel de l'invention; - la figure 6 représente une largeur de tissu divisé en sections conformément à l'invention; - les figures 7 et 8 illustrent deux schémas de tissage conformes à l'invention ;; - la figure 9 représente en dé ta il un secteur annulaire tissé conformément à l'invention. La figure 1 montre en perspective le tissu hélicoïdal 1 objet de l'invention, s'enroulant sur lui-meme en spires annulaires superposées de diamètre extérieur D et de diamètre intérieur d. Un secteur 2 d'angle A de l'une des spires a été représenté schémati- quement en plan sur la figure 1A : la laize du tissu est égale a la différence entre les rayons R et r respectivement extérieur et intérieur dudit secteur annulaire 2. Les fils de chaîne 3 sont disposés naturellement selon des hélices de meme axe 4 et de pas sensiblement égal à l'épaisseur du tissu; mais, comme l'épaisseur du tissu est relativement faible, on peut admettre que, pour chaque spire, ils sont disposés pratique ment selon des cercles concentriques, centrés sur un point de l'axe 4 de l'hélicoïde. En d'autres termes, on peut admettre que chaque spire est sensiblement plane. Les rangées de fils de trame 5 sont orthogonales aux fils de chaîne 3; elles sont, d'une façon gdnérale, disposées selon des rayons de cercles formés par les fils de chaSne, mais leur disposition exacte sera mieux décrite ultérieurement. Ils peuvent être identiques ou différents (titre et composition) des fils de chaîne. La figure 2 montre un schéma de principe de l'inven- tion ; les fils de chaîne 6 venant de l'amont de la machine à tisser sont appelés positivement par le rouleau d'appel 7 tronconique, placé en aval du peigne 8 qui vient rapprocher, après chaque passage du passe-trame, la duite qui vient de se dévider contre celles qui sont déjà tissées et forment avec les fils de chaîne 6 le tissu 9. il est bien entendu qu'on appelle ici et dans la suite du texte 'machine à tisser" aussi bien les métiers à tisser que les machines à tisser proprement dites, de même qu'on désigne par passetrame tout dispositif servant à passer le fil de trame entre les fils de chaîne, qu'il soit du type navette ou autre. Du fait de la forme tronconique du rouleau d'appel, les fils de chaîne venant de l'amont de la machine à tisser sont appelés dans le sens de la flèche 10, chacun d'une longueur différente, proportionnelle au rayon de la section de rouleau tronconique 7 qui les appelle. De la sorte, le tissu 9 prend une courbure qui lui donne naturellement une forme hélicoïdale. Les rayons intérieur r et extérieur R des cercles concentriques formés par les lisières 11 et 12 du tissu 9 sont déterminés à partir de considérations géométriques simples et sont essentiellement fonction des rayons respectifs des sections correspondantes du rouleau tronconique 7. De façon plus précise et en négligeant certaines déformations évoquées plus loin, les rayons r et R sont égaux aux longueurs OB et OA d'une génératrice du cône enveloppe dans lequel s'inscrit le rouleau, prise entre le sommet O et la section correspondante d'appel du rouleau.Ceci revient à dire que la surface utile du rouleau d'appel, surface de contact avec le tissu, est un tronc de cOne de génératrice Ais sensiblement égale à la largeur du tissu, tandis que le cône enveloppe a une génératrice OA de longueur sensiblement égale à R. De façon à assurer un bon entraînement du tissu formé 9 et à permettre son enroulement, le trajet du tissu formé n'est pas celui représenté sur le schéma de principe de la figure 2, mais celui représenté schématiquement en figure 3 (sans respecter l'échelle des différents éléments entre eux). D'une part, la surface du rouleau d'appel 7 tournant dans le sens de la flèche 13 est rendue non glissante, par exemple en revêtant la surface d'une feuille de toile émeri, ou bien d'une couche d'un caoutchouc à reliefs. D'autre part, deux rouleaux presseurs 14 et 15, de forme appropriée, viennent appuyer, par leurs génératrices communes avec le rouleau d'appel,le tissu 9 sur le rouleau d'appel 7. Les rouleaux presseurs peuvent être en une ou plusieurs pièces cylindriques ou, de préférence, eux-mêmes tronconiques. En particulier, le second rouleau 15 situé en aval du premier rouleau 14 est avantageusement tronconique et de mêmes dimensions que le rouleau d'appel 7, auquel il est tangent, en ayant ses grande et petite bases respectivement adjacentes aux grande et petite bases du rouleau d'appel. De la sorte, le tissu s'échappant du dispositif d'appel 14, 7, 15 peut être repris et renvoyé par des rouleaux de retour non représentés suivant un trajet spatial plus ou moins élaboré de façon à se présenter à l'entrée d'un dispositif de réception décrit ci-dessous. En aval du dispositif d'appel 7, 14, 15, le tissu 9 est repris par deux rouleaux d'entraînement 16, de préférence tronconiques, qui disposent tangentiellement le tissu 9 au fur et à mesure en spires superposées 17 au-dessus d'un fond mobile 18 à hauteur réglée par un ressort 19 en fonction du poids des spires déposées. Le ressort 19 s'appuie sur le fond 20 d'un récipient 21 dimensionné pour recevoir les spires 17 et tournant continûment autour de son axe vertical 22 à une vitesse réglée en fonction du débit de la machine à tisser, de façon à assurer un enroulement en spires régulier du tissu 9. Les rouleaux 16 sont situés audessus du récipient 21 à une distance de l'axe 22 correspondant à la courbure du tissu helicoidal. Pour la réalisation d'une machine à tisser selon l'invention, on a le choix entre différentes façons de placer le rouleau d'appel 7 en aval du peigne. On peut le placer tel que représenté de face dans la figure 4, de façon que le tissu 9 formé à partir du peigne 8 reste dans un plan 24 auquel le rouleau d'appel 7 est tangent le long d'une génératrice 23. On peut le placer tel que représenté également de face sur la figure 5, de façon que son axe 25 soit parallèle à la direction du mouvement transversal du passe-trame > c'est a-dire à la dernière duite dévidée 26. Dans ce cas, la Ba portion de tissu 9 comprise entre le peigne 8 et sa ligne d'entrée en contact sur le rouleau d'appel (laquelle ligne n'est pas une géératrîce du rouleau dans ce cas) prend la forme d'une surface gauche réglée. Quelle que soit la façon dont on place le rouleau d'appel en aval du peigne 8, la portion de tissu 9 comprise entre le peigne 8 et la ligne d'entrée en contact du tissu sur le rouleau d'appel subit des déformations dues notamment au fait que les fils de chaîne sont appelés selon des longueurs différentes alors qu'ils sont liés par le fil de trame. Afin que ces déformations n'aient pratiquement pas d'influence' il est avantageux de dérider les duites et, donc, de placer le peigne le plus près possible de la ligne d'entree en contact du tissu sur le rouleau d'appel. C'est la raison pour laquelle la disposition de la figure 4 est nettement plus favorable que celle de la figure 5, car elle permet de placer le peigne à quelques millimètres de la ligne d'entrée en contact du tissu et de rendre les déformations éventuelles tout à fait négligeables. Par ailleurs, on conçoit que la forme spéciale donnée au tissu impose plus que jamais un contrôle rigoureux du niveau de tension choisi pour chacun des fils constituant la chaîne et nécessite donc l'utilisation préalable deun cantre. Le tissu formé selon le processus décrit jusqu'ici, en employant une technique de tissage conventionnelle pour ce qui concerne le tissage proprement dit, a exactement la structure montrée sur la figure 1A, à savoir notamment que les rangées de fil de trame 5 s'étendent ainsi que représenté sur toute la laize du tissu. Du fait qu'elles sont disposées selon des rayons, l'écartement entre deux rangées successives de fil de trame est plus grand d'un côté de la bande de tissu que de l'autre. Ceci peut être sans importance selon les usages que l'on réserve au tissu et dépend par ailleurs des dimensions du tissu; ainsi, si les rayons r et R sont très grands devant la largeur du tissu la différence d'écartement est négligeable. I1 est des cas, cependant, où l'on désire obtenir un tissu hélicoïdal dont la densité de fil soit sensiblement uniforme sur toute sa surface, en particulier s'il est de courbure relativement prononcée et de largeur assez grande. Dans ce cas, au lieu de toujours dévider le fil de trame d'une lisière à l'autre de la bande de tissu, on dévide avec chaque passage du passe-trame, sur une fraction plus ou moins grande de la laize, en faisant en sorte de dévider plus de duites complètes ou incomplètes dans les parties du tissu les plus à l'extérieur de la bande. Pour ce faire, on détermine sur la nappe de fils de chaîne, représentée sur la figure 6, une pluralité de sections S1, S2, S3, ..., Sn, par exemple sensiblement identiques. A chacune de ces sections ainsi créées correspond, sur la machine à tisser, un dispositif indépendant de sélection des fils de chaîne, connu en soi, comme par exemple une mécanique d'armure du type ratière, ou une mécanique Jacquard, ou simplement des excentriques. Ainsi, chaque section pourra entre tissée séparément des autres, ou avec une partie des autres, soit encore avec toutes les autres. I1 est clair que le nombre des combinaisons possibles (comme la finesse du résultat) est en fonction directe du nombre des sections. Grâce à la sélection des fils de chaîne selon certaines sections, on peut obtenir, par exemple, le schéma de trame, représenté en figure 7. On y voit que la rangée 27 traverse toutes les sections, de même que la rangée 29. La rangée incomplète 29 traverse uniquement les sections S et S 1 30 la section S 1; 31 les n n-I2 n-I2 sections Sn-1 à S2, 32 les sections S2 à Sn, 33 les sections S à 2 n n 522 34 la section Sn 2 35 les sections Son 2 à S1' 36 les sections S1 à S Sn, etc. Ce schéma montre qu'une duite est toujours dévidée à travers des sections contigues afin de ne pas laisser des sections intermédiaire sans points de liage. Pour la même raison, il est nécessaire qu'une rangée traversant une section donnée soit immédiatement voisine d'au moins une autre rangée traversant la même section, de façon à créer dans ladite section les points de liage voulus avec les fils de chaîne et correspondant à l'armure choisie pour le tissu.Par exemple la duite 33 est adjacente à la duite 32 dans la section S let aux duites 32 et 34 dans la section 5n-2 La figure 8 montre un autre schéma de trame obtenu en organisant le tissage en partant toujours d'un même côté pour le placement de la trame, et plus intéressant pour obtenir une densité de tissu sensiblement uniforme une fois courbé, La combinaison selon l'invention du mouvement d'appel des fils de chaîne par le rouleau tronconiques et de la sélection desdits fils de chaîne pour permettre le tissage par sections, conduit à un tissu hélicoïdal dont un secteur annulaire analogue à celui de la figure 1A est représenté sur la figure 9. L'ensemble des sections à tisser est, à chaque passage du passe-trame, déterminé par l'utilisateur de façon à obtenir le remplissage désiré du tissu forme. Cette détermination peut se faire de façon empirique ou bien à l'aide d'un calcul d'optimisation effectué par ordinateur et donnant la regle à suivre pour le tissage et mis en oeuvre par exemple avec une mécanique Jacquard. En règle pratique, on peut admettre qu'une condition nécessaire de remplissage optimal est que, pour deux sections différentes, considérées sur une longueur suffisamment représentative, le fil de trame ne fasse pas moins d'allers et de retours dans la section correspondant aux fils de chaîne de plus grands rayons de courbure que dans l'autre. Ainsi, sur la figure 9, entre les duites 37 et 38 incluses, le fil de trame a fait deux allers et retours dans la section S1 correspondant aux fils de chaîne de plus petits rayons de courbure, tandis qu'il en a fait trois dans la section Son 2 et quatre dans les deux dernières sections S 1 et 5n I1 est clair que l'ensemble de ces exigences sera plus facile à mettre en oeuvre pour un tissu d'armure toile, pour lequel un programme de tissage peut facilement être trouvé empiriquement. Mais il est également possible de tisser des tissus d'armure satin ou autre pour lesquels un calcul d'ordinateur déterminera le plan de tissage en indiquant l'ensemble des sections à tisser à chaque dévidement du passe-trame. L'invention s'applique a toutes les catéeories de fibres textiles, aussi bien aux fibres classiques naturelles, artificielles, synthétiques, qu'aux fibres de verre, de métal, ou encore qu'aux fibres de carbone, silicium, bore, etc, dont la technologies se développe de plus en plus. Naturellement, la dexcription qui précede n'est pas limitative et diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre de l'invention défini par les revendications ci-après. REVENDICATIONS 1 - Tissu en bande du type comportant des fils de chaîne au travers desquels sont passées des rangées successives de fil de trame, caractérisé en ce que les fils de chaîne sont sensiblement disposés en hélices de mme axe, de sorte que le tissu forme des spires annulaires superposées centrées sur ledit axe, les rangées du fil de trame étant orthogonales aux fils de chaîne et en ce que ledit tissu comprend en largeur une pluralité de sections contiguës, chaque rangée de fil de trame s 'étendant sur un ensemble de sections contiguës déterminé de façon à assurer dans chaque section traversée par une rangée de fil de trame les points de liage corres- pondant à l'armure choisie pour le tissu et à obtenir un remplissage prédéterminé du tissu formé. 2 - Procédé de tissage dtun tissu an bande au moyen d'une machine à tisseur, procédé selon lequel on entraîne positivement une nappe de fils de chaîne par un rouleau d'appel situé en aval du peigne, et où l'on sélectionne les fils de chaîne à travers lesquels-on dévide de façon continue des rangées successives de fils de trame, caractérisé en ce qu'afin d'obtenir un tissu hélicoïdal on entraîne les fils de chaîne par un rouleau d'appel tronconique, en ce qu'on détermine sur la nappe de fils de chaîne une pluralité de sections contiguës, et en ce qu'on sélectionne les fils de chaîne de manière à dévider chaque rangée de fil de trame à travers un ensemble de sections contiguës déterminé de façon à assurer dans chaque section traversée par une rangée de fil de trame les points de liage correspondant à l'armure choisie pour le tissu et à obtenir un remplissage prédéterminé du tissu formé. 3 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on dispose le rouleau d'appel tronconique (7) le plus près possible du peigne (8). 4 - Procédé selon l'une des revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'on dispose le rouleau d'appel tronconique (7) de façon que le tissu (9) formé en aval du peigne reste dans un plan (24) auquel le rouleau d'appel (7) est tangent le long d'une génératrice (23). 5 - Procédé selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce qu'on dispose le rouleau d'appel tronconique (7) de façon que son axe (25) soit parallèle à la dernière rangée de fil de trame dévidée (26). 6 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'on contrôle le niveau de tension de chacun des fils de chaîne par l'utilisation préalable d'un cantre. 7 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce qu'on enroule le tissu formé selon une disposition hélicoïdale. 8 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce qu'on sélectionne les fils de chaîne de façon à réaliser une armure toile. 9 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce qu'on sélectionne les fils de chaîne de façon qu'une rangée de fil de trame traversant une section donnée soit immédiatement voisine d'au moins une autre rangée traversant la mem.e section. 10 - Procédé selon l'une quelconque des revendication' 2 à 9, caractérisé en ce qu'on sélectionne les sections de la nappe de fils de chaîne à tisser de façon que > pour dem sections différentes > le fil de trame ne fasse pas moins d'allers et de retours dans celle correspondant aux fils de chaîne de plus grands rayons de courbure que dans l'autre. 11 - Machine à tisser un tissu en bande hélicoïdale, cette machine étant du type comprenant un rouleau d'appel situé en aval d'un peigne pour l'entraînement positif de la nappe des fils de chaîne, et des moyens de sélection des fils de chaîne à travers lesquels sont dévidées les rangées successives de fil de trame, caractérisée en ce que le rouleau d'appel (7) est de forme tronconique et en ce qu'elle comprend n dispositifs indépendants de sélection des fils de chaîne dont chacun commande la sélection des fils appartenant à l'une parmi n sections contigus déterminées sur la largeur de la nappe de tissu. 12 - Machine selon la revendication Il, caractérisée en ce que le rouleau d'appel (7) coopère avec deux rouleaux de pression (14,15). 13 - Machine selon la revendication 11 ou 12, caractérisée en ce que le rouleau d'appel (7) a une surface non glissante. 14 - Machine selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisée en ce que le rouleau d'appel (7) est situé le plus près possible du peigne (8). 15 - Machine selon l'une quelconque des revendications 11 à 14, caractérisée en ce que le rouleau d'appel (7) est tangent le long d'une génératrice (23) au plan de tissu (9) formé en aval du peigne '8). 16 - Machine selon l'une quelconque des revendications 11 à 14, caractérisée en ce que le rouleau d'appel (7) a son axe (25) parallèle à la dernière rangée de fil de trame dévidée (26). 17 - Machine selon l'une quelconque des revandica tisons à 16. caractérisée en ce que la surface utile du rouleau d'appel est un tronc de cône de génératrice sensiblement égale à la largeur du tissu, une génératrice du cône à enveloppe ayant sensiblement comme longueur la longueur à donner au rayon extérieur d'une spire annulaire du tissu hélicoïdal. 18 - Machine selon l'une quelconque des revendications il à 17, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif de réception constitué par un récipient (21), à fond mobile (18) supporté par un ressort (19) tournant autour de son axe (22), de façon à recevoir en spires (17) le tissu dévidé par deux rouleaux d'entraînement (16) disposés au-dessus dudit récipient (21) à une distance de son axe (22) correspondant à la courbure du tissu hélicoïdal.