Brevet FR2517339A1 — publié le 19830603

L'invention est relative à un dispositif d'entraînement des machines à tufter. Elle trouvera notamment son application dans la confection des tapis et moquettes. Les dispositifs d'entraînement des aiguilles des machines à tufter actuelles, comprennent un oscillateur superieur autour duquel pivotent les barres à aiguilles aux extrémités desquelles sont situées les aiguilles. Le débattement angulaire est assuré au moyen d'un dispositif approprié qui comprend un rondin d'acier, libre en rotation, perforé transversalement à l'intérieur duquel coulissent les barres à aiguilles. Ce rondin d'acier est dispose dans un tiroir coulissant dans des rainures horizontales et entraîné en déplacement alternatif par l'intermédiaire d'une biellette. Généralement, les barres à aiguilles sont maintenues parallèlement et de façon rigide par l'intermédiaire d'un maneton transversal. Ce maneton est entraîné alternativement dans une direction sensiblement verticale par l'intermédiaire d'une bielle et d'un vilebrequin. Ainsi, en harmonisant le déplacement sensiblement vertical des barres à aiguilles, par l'intermédiaire de l'embiellage et le débatteoent angulaire, autour de l'oscillateur supérieur, par l'intermédiaire du tiroir à biellettes, il est possible de faire avancer la trame du tuft, d'un pas à chaque tour du vilebrequin. Il est ainsi possible de combiner l'action de piquage du fil, des aiguilles avec l'avance automatique de la trame de tuft. Toutefois, si le travail réalisé par les machines actuelles est tout à fait satisfaisant, par contre les pièces utilisées pour la conception du dispositif d'entraînement des aiguilles, se dégrade rapidement par usure, et en particulier les barres à aiguilles. En effet, actuellement l'axe du vilebrequin d'entraînement alternatif vertical, est situé à la verticale de l'oscillateur supérieur. Ainsi, la composante horizontale de la force exercée par la bielle sur le maneton, est contraire à l'effort exerce sur les barres à aiguilles par l'intermédiaire du tiroir manoeuvré par une biellette. Par conséquent, des efforts importants sont enregistrés au niveau du contact entre les barres à aiguilles et le rondin d'acier situe a l'intérieur du tiroir. Ce qui entraîne une usure rapide de la barre à aiguilles à cet endroit. De plus, il faut ajouter que le rondin d'acier étant articulé librement à l'intérieur du tiroir, la barre à aiguilles supportera l'effort d'inertie dû au changement de rotation du rondin d'acier dans le tiroir à chaque débattement des barres à aiguilles autour de l'oscillateur supérieur. Cette disposition du vilebrequin oblige par ailleurs à utiliser une barre à aiguilles, parmi les trois, non reliée à l'oscillateur supérieur. Et, du fait que le pied de la bielle n'agit pas symétriquement sur le maneton de maintien des barres à aiguilles, celles-ci sont exposées à un effort dissymétrique qui favorise le coincement des barres à aiguilles au niveau du rondin d'acier. Le but principal de la présente invention est de proposer un dispositif d'entraînement des aiguilles d'une machine à tufter qui soit conçu de telle sorte qu la composante horizontale de l'effort exerce au niveau du maneton sur les barres à aiguilles, par le dispositif d'embiellage, aille toujours dans le sens de déplacement des barres à aiguilles lors de leur débattement angulaire autour de l'oscillateur supérieur. Ainsi, la bielle favorisera l'oscillation pendulaire autour de l'oscillateur supérieur, ce qui minimisera les efforts d'entraînement extérieurs pour effectuer ce débattement angulaire. Par ailleurs, l'effort étant moindre, il sera possible d'utiliser d'autres matières, que le rondin d'acier antérieur pour guider les barres à aiguilles dans leur oscillation pendulaire. Par ailleurs, toujours dans le but de réduire l'usure des barres à aiguilles, le dispositif d'entraînement qui assure le débatte- ment angulaire autour de l'oscillateur supérieur sera conçu de telle sorte qu'il n'y ait plus de pièces libres afin que tous les efforts d'inertie, autres que ceux dus aux barres à aiguilles soient encaissés directement par le dispositif d'entraînement muni d'une biellette. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, qui n'est cependant donnée qu'à titre indicatif et qui n'a pas pour but de limiter l'invention. Le dispositif d'entraînement des aiguilles d'une machine à tufter notamment composé d'aiguilles fixées à un support d'aiguilles situées à l'extrémité de barres à aiguilles pouvant coulisser à l'in térieur et se déplacer autour d'un oscillateur supérieur, ces barres à aiguilles etant entraînées dans un mouvement alternatif sensiblement vertical par l'intermédiaire d'un maneton actionné par une bielle dont la tête est fixée à un vilebrequin entraîné en rotation par un dispo sitif approprié, caractérisé par le fait que la tête de bielle, au cours de sa rotation, est toujours située d'un même côté des barres à aiguilles durant leur débattenient angulaire. L'invention sera mieux comprise si l'on se réfère à la description ci-dessous ainsi qu'aux dessins en annexe qui en font partie intégrante. La figure 1 schématise les differentes phases de fonctionne ment du dispositif d'entraînement des aiguilles selon l'invention. La figure 2 schématise un mode préférentiel de realisation de l'invention en vue de face. La figure 3 représente, en vue de côté, le dispositif d'entraînement représenté en figure 2. La figure 1 représente une décomposition du mouvement d'une aiguille dans une machine à tufter. L'aiguille I a pour rôle de passer un fil à travers la trame 2 du tapis à realiser, de sorte que le fil fasse des boucles qui dépassent de la trame 2 et ce sur toute la longueur de la trame par piquage successif. Ensuite, les boucles peuvent éventuellement être coupées pour former les poils du tapis, qui seront maintenus sur la trame par, par exemple, une enduction de celles-ci. L'aiguille 1 par ailleurs a pour rôle de faire avancer la trame 2, lorsqu'elle est enfoncée à travers cette trame 2 en deplaçant l'aiguil- le 1 qui entraîne ainsi cette trame. La figure la schématise le dispositif d'entraînement des aiguilles 1, lorsque l'aiguille 1 passe au-travers de la trame 2. Plusieurs aiguilles peuvent être disposées en parallèle et assemblées à l'extrémité d'une ou plusieurs barres à aiguilles 3. Les barres à aiguilles 3 peuvent se déplacer autour d'un oscillateur superieur-4 à l'intérieur duquel la barre à aiguilles 3 peut également coulisser. Une bielle 5 est reliée d'une part à la barre à aiguilles par l'intermédiaire d'un maneton 6, et d'autre part à un vilebrequin 7 entraîné en rotation. Le point de liaison de la bielle 5 sur le vilebrequin 7 sera appelé tête de bielle 8, alors que le point de liaison de la bielle 5 sur le maneton 6 sera appelé pied de bielle 9. Le pied de bielle 9 sera situé à un niveau inférieur à l'axe de rotation 10 du vilebrequin, de sorte que la barre à aiguilles soit animée d'un mouvement alternatif sensiblement vertical durant la rotation du vilebrequin 7. La barre à aiguilles 3 est également guidee dans sa partie inférieure par l'intermédiaire d'un coulisseau 11 à l'intérieur duquel la barre à aiguilles 3 peut glisser. La trame de tuft 2 sera disposée en général horizontalement.Le coulisseau 11 sera disposé dans un dispositif de glissière non représenté, et sera relié à un dispositif d'entraînement 12 par l'intermédiaire d'une biellette 13. Ainsi, le dispositif d'entraînement 12 pourra agir par l'intermédiaire du coulisseau 11 sur la barre à aiguilles de façon à ce que celle-ci soit entraînée en rotation autour de l'oscillateur supérieur 4, tel un pendule forcé. La figure lb schématise l'étape suivante, alors que l'aiguille 1 est entrainée dans un mouvement ascendant par l'intermédiaire de la barre a aiguilles 3, elle-même relevee par l'action de la bielle 5 entraînée par le vilebrequin 7. La barre à aiguilles 3 glisse dans l'oscillateur supérieur 4 et dans le coulisseau 11. Parallèlement à ce mouvement ascendant, le dispositif d'entraînement 12 exerce une action sur la biellette 13 de façon à faire osciller la barre à aiguilles autour de l'oscillateur superieur 4, ce qui a pour conséquence de faire avancer la trame à tuft 2 dans laquelle est encore piquée l'aiguille 1. La figure 1c schématise l'étape suivante du processus, dans lequel l'aiguille 1 ayant éte suffisamment relevée par l'intermédiaire de la bielle 5 dont la tête arrive dans la partie supérieure du vilebrequin 7, pour que l'aiguille 1 soit dégagée de la trame de tuft 2. Dans cette position, l'aiguille 1 se trouve au-dessus de la trame de tuft 2 et ainsi ne peut plus exercer d'action d'entraînement sur celle-ci. La figure ld schématise la phase suivante dans laquelle l'aiguille 1 étant toujours située au-dessus de la trame a tuft 2, alors que la tête de bielle 8 décrit la partie supérieure de la périphérie du vilebrequin 7. Durant ce passage, le dispositif d'entraînement 12 exerce une action sur le coulisseau 11 pour refaire subir un débattement angulaire à la barre a aiguilles 3 autour de l'oscillateur supérieur 4, en sens contraire au déplacement de la figure lb, de façon a ramener l'aiguille en arrière vis- -vis du déplacement précédent de la trame de tuft 2. Durant ce retour, puisque l'aiguille n'est pas enfoncée dans la trame de tuft 2, cr retour n'entraîne aucun déplacement de la trame de tuft 2. Ensuite, l'aiguille se déplace à nouveau verticalement vers le bas puisque la tête de bielle 8 décrit la périphérie du vilebrequin 7 en descendant pour revenir se positionner dans le cas de la figure la. Le cycle se poursuit de façon à, conjointement piquer la trame de tuft 2 pour y passer un fil bouclé et d'autre part faire avancer cette trame d'un pas entre chaque passage de fil boucle. Selon l'invention, le dispositif d'entraînement sera conçu de telle sorte que la tête de bielle 8, au cours de sa rotation autour du vilebrequin 7 soit toujours située d'un même côte que la barre à aiguilles 3. En effet, cette condition est impérative pour que la composante horizontale de l'effort applique à la barre à aiguilles 3 au niveau du maneton 6 par l'intermédiaire de la bielle 5 ne soit jamais antagoniste avec l'effort appliqué sur cette même barre à aiguilles 3 par l'intermédiaire du coulisseau ll entraîné par le dispositif 12. Ainsi, les efforts etant-diriges dans le même sens, le frottement de la barre à aiguilles 3 au niveau du coulisseau 11 sera réduit. Dans la phase ascendante de l'aiguille qui débute à partir de la figure la, en considérant le vilebrequin entraîné dans le sens de rotation indiqué par la flèche 14 la composante horizontale de l'effort exercé par la bielle 5 sur la barre à aiguilles 3 est représentée par la flèche 15, qui a bien la même direction que la flèche 16 qui symbolise l'effort de traction exercé sur le coulisseau 11 par la biellette 13 afin de faire avancer la trame de tuft 2 dans la direction de la flèche 17. La figure lb n'est pas modifiee vis- -vis de la figure la en ce qui concerne la direction des efforts. La figure lc représente sensiblement la position point mort haut, dans laquelle il n'est pratiquement plus exercé d'efforts par la bielle 5. Lors de la phase descendante de la bielle 5 illustrée à la figure ld, la composante horizontale de l'effort exercé par cette bielle 5 sur la barre à aiguilles 3 est illustrée par la flèche ls, qui a bien la même direction que l'effort 19 impose par le coulisseau 11 pour ramener la barre à aiguilles 3 en arrière vis- -vis du déplacement antérieur de la trame à tuft 2. Pour que la règle des efforts allant dans la même direction soit respectée, il est nécessaire que l'axe du vilebrequin 10 soit décentré par rapport à la verticale de l'oscillateur supérieur 4, et que ce décentrage soit exécuté vers le côté d'entraînement de la trame à tuft 2. Afin que l'aide apportée par la composante horizontale de l'effort transmis par la bielle 5 à l'aiguille 3 soit au maximum lorsque l'aiguille 1 entraîne la trame à tuft 2, il est préférable que le sens de rotation du vilebrequin soit choisi de telle sorte que la direc tion de déplacement de la tête de bielle 8, lorsqu'elle parcourt la partie inférieure du vilebrequin 7, soit dans la même direction que le déplacement de la trame à tuft 2. Les figures 2 et 3 représentent des modes préférentiels de réalisation de l'invention. Les aiguilles 1 seront fixées sur un support à aiguilles 20 qui lui-meme est fixé à l'extrémité d'une ou plusieurs barres à aiguilles 3. Pour une meilleure symetrie de l'ensemble, il sera de préférence adopté deux barres à aiguilles. Ces barres à aiguilles 3 sont disposées dans un oscillateur supérieur 4 qui peut pivoter selon un axe -de rotation horizontal, les barres à aiguilles 3 pouvant coulisser dans l'oscillateur superieur 4. Un dispositif d'embiellage 21 sera réuni aux barres à aiguilles 3 afin de pouvoir les faire entrer daps une oscillation sensiblement verticale.Cet embiellage 21 est composé d'un maneton 6 réunissant les barres à aiguilles 3, d'une bielle 5 réunie au maneton par l'intermédiaire de son pied 9 et à un vilebrequin 7 par l'intermédiaire de sa tête 8. Le pied de la bielle 9 s'appuiera de préférence au milieu du maneton 6 à l'extrémité duquel seront fixées les deux barres à aiguilles 3. L'axe 10 du vilebrequin sera légèrement décentré vis-à-vis de la verticale de l'oscillateur supérieur 4, d'une part afin de respecter les conditions de construction décrites plus haut et d'autre part ce qui facilitera l'entraînement en rotation du vilebrequin 7 par l'intermédiaire d'un moteur situé par exemple en bout d'arbre. Les barres à aiguilles 3 seront également guidées dans un coulisseau 11 lui-même situe dans des glissières 22 et 23 ce qui permettra de faire pivoter l'ensemble constitué des barres à aiguilles 3 et du coulisseau 11 autour de l'oscillateur supérieur 4. Afin que les barres à aiguilles 3 ne subissent aucun effort de flexion dans le coulisseau 11, le dispositif de glissières 22 et 23 sera avantageusement courbe de telle sorte que le rayon de courbure corresponde à la distance qui sépare la glissière de l'oscillateur superieur 4. Ainsi, le coulisseau 11 pourra se déplacer dans les glissières latérales 22 et 23 afin de suivre le mouvement pendulaire des barres à aiguilles. Le coulisseau 11 sera directement entrainé par une biellette 13 elle-même actionnée par un dispositif d'entraînement adéquat synchronisé avec l'embiellage 21. Ainsi, tous les efforts d'inertie du coulisseau seront encaissés par la biellette 13 et non pas par les barres à aiguilles 3. Etant donné les relativement faibles efforts qui s'exercent sur le coulisseau, celui-ci pourra par exemple être réalisé en polyamide avec des bagues de polyamide chargées verre au niveau des passages des barres à aiguilles 3. Le debattement angulaire, ainsi que l'amplitude verticale de déplacement des aiguilles pourront être ajustés de façon à s'adapter au produit à réaliser. Ainsi, par exemple, la distance séparant la tête de bielle 8 de l'axe de rotation 10 du vilebrequin 7 pourra être modifiable. Le mode de réalisation qui vient d'être décrit n'est donné ici qu'à titre indicatif, et d'autres mises en oeuvre de la présente invention, à la portée de l'Homme de l'Art, pourra être adopté sans pour autant sortir du cadre de celle-ci. Ainsi, par exerle, la position relative du maneton 6 vis-àvis de l'axe du vilebrequin 10 pourra être modifiée en plaçant par exemple le maneton 6 au-dessus de l'axe 10 avec décentrage inverse. REVENDI CATIOk'S 1. Dispositif d'entraînement des aiguilles d'une machine a tufter notamment composée d'aiguilles (1) fixées à un support d'aiguilles (20) situé à l'extrémité de barres a aiguilles (3) pouvant coulisser à lrintérieur et se déplacer autour d'un oscillateur supérieur (4), ces barres à aiguilles (3) etant entraînées dans un mouvement alternatif sensiblement vertical par l'intermédiaire d'un maneton (6) actionné par une bielle (5) dont la tête (8) est fixée à un vilebrequin (7) entrainé en rotation par un dispositif approprié, caractérisé par le fait que la tête de bielle (8), au cours de sa rotation, est toujours située d'un meme côté des barres à aiguilles (3) durant leur débattement angulaire autour de l'oscillateur supérieur (4). 2. Dispositif. d'entraînement des aiguilles d'une machine à tufter dont le débattenient angulaire des barres à aiguilles (3) autour de l'oscillateur supérieur (4) est imposé par un dispositif approprié (12) agissant sur un coulisseau (11) monte sur glissières.(22 et 23), à travers lequel passent les barres à aiguilles (3), l'ensemble étant conçu de sorte à faire avancer la trame de tuft (2) disposée sensiblement horizontalement d'un pas a chaque tour de vilebrequin (7), carac térisé par le fait que l'axe du vilebrequin.(10) est décentre par rapport à la verticale de l'oscillateur supérieur (4). 3. Dispositif d'entraînement des aiguilles d'une machine à tufter selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'axe du vilebrequin (10) est situé du côte de la direction d'entraînement de la trame de tuft (2) par rapport aux barres aiguilles (3). 4. Dispositif d'entraînement des aiguilles d'une machine à tufter selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le sens de rotation du vilebrequin (7) est tel que la direction de déplacement de la tete de bielle (8) dans la partie inferieure du vilebrequin (7) corresponde avec le sens de déplacement de la trame de tuft (2). 5. Dispositif d'entraînement des aiguilles d'une machine à tufter selon la revendication 1, caractérise par le fait qu'il comprend deux barres à aiguilles (3). 6. Dispositif d'entraînement des aiguilles d'une machine à tufter selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le pied (9) de la bielle (5) est situé au centre du maneton (6) et les deux barres à aiguilles (3) à chaque extrémité du dit maneton (6). 7. Dispositif d'entraînement des aiguilles d'une machine a tufter selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la distance séparant l'axe (10) du vilebrequin (7) à la tête (S) de la bielle (5) est ajustable. 8. Dispositif d'entraînement des aiguilles d'une machine à tufter selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les glis sières (22 et 23) sont courbes. 9. Dispositif d'entraînement des aiguilles d'une machine à tufter selon la revendication 8, caractérise par le fait que le rayon de courbure des glissieres (22 et 23) est identique à la distance qui les sépare de l'oscillateur superieur (4). 10. Dispositif d'entraînement des aiguilles d'une machine à tufter selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le coulisseau (11) est en polyamide présentant des bagues en polyamide chargées verre au niveau des passages des barres à aiguilles (3).