Brevet FR2680526A1 — publié le 19930226

Métier à tisser La présente invention concerne d'une manière générale un métier à tisser pour la fabrication des tissus. De manière connue en soi, les métiers à tisser comportent usuellement des cadres portant des lisses dans lesquelles sont enfilés les fils de chaîne. Lesdits fils de chaîne sont disposés dans les lisses en fonction de l'armure du tissu que l'on veut réaliser et les cadres sont pilotés afin de monter ou descendre ce qui permet de séparer les fils de chaîne en deux nappes entre lesquelles lton fait passer le fil de trame. De tels métiers ne permettent pas de réaliser des dessins très complexes car cela conduirait à disposer et piloter un trop grand nombre de cadres, c'est pourquoi il existe des métiers appelés métiers Jacquard dans lesquels les fils de chaîne ne sont pas portés par des lisses mais par des moyens individuels, par exemple des aiguilles, commandés en montée et descente indépendamment les uns des autres. Les métiers Jacquard présentent des ensembles de barres qui entraînent les aiguilles en montée et en descente au moyen de crochets, et des électro-aimants qui selon leur excitation retiennent ou non lesdits crochets en position haute. Ces métiers sont pilotés grâce à des cartes perforées ou des dispositifs électroniques lisant les données concernant le dessin à réaliser sur des supports, par exemple magnétiques (disquettes, bandes, mémoires EPROM). La présente invention tend à proposer un métier dans lequel la montée et la descente de chaque fil de chaîne se fait de manière indépendante tout en s'affranchissant de tout moyen mécanique d'actionnement des moyens individuels porteurs de fil tels que lisses ou aiguilles en montée et en descente. A cet effet, la présente invention propose un métier à tisser du genre comportant des moyens individuels porteurs de fils dans lesquels sont positionnés les fils de chaîne, caractérisé en ce que les déplacements desdits moyens individuels porteurs de fils se font au moins en partie sous l'action d'une force de Laplace. Le métier à tisser selon l'invention est encore caractérisé en ce qu'il présente - des moyens magnétiques pour créer un champ magnétique autour desdits moyens individuels porteurs de fils, - des moyens de guidage en translation desdits moyens individuels, porteurs de fils, conducteurs de l'électricité, et en ce que les moyens individuels porteurs de fils sont conducteurs de l'électricité et se déplacent, en montée et en descente au moins en partie sous l'effet de la force de Laplace créée par leur disposition dans un champ magnétique tandis qu'ils sont traversés par un courant électrique circulant dans lesdits moyens de guidage. Le métier à tisser selon l'invention est encore remarquable en ce que - ledit moyen individuel porteur de fil de chaîne est constitué par au moins un plongeur auquel est fixée une aiguille portant un anneau dans lequel passe le fil de chaîne, ledit plongeur étant au moins en partie en un matériau conducteur de l'électricité, - ledit moyen porteur est disposé entre des plaques verticales en matériau magnétique formées par les branches d'un aimant en U créant un champ magnétique allant de l'une vers l'autre perpendiculairement à leurs faces en vis à vis, - des rails au moins en partie en un matériau conducteur de l'électricité sont disposés verticalement entre les plaques de l'aimant en étant perpendiculaires aux faces en regard de celles-ci, - lesdits rails ont globalement en coupe la forme d'un n dont les portions d'extrémité tournées vers l'extérieur sont positionnées dans des évidements verticaux formés dans les plaques magnétiques et disposés en regard l'un de l'autre, - l'anneau est monté tournant à l'extrémité de l'aiguille, - des moyens d'arrêt sont disposés entre les moyens magnétiques à l'extrémité supérieure de celles-ci et des moyens de guidage, - les moyens magnétiques sont formés par des plaques planes de grandes dimensions raccordées par des pièces polaires à l'une de leurs extrémités. Suivant une autre forme de réalisation, les moyens de guidage sont formés par deux plaques disposées parallèlement l'une à l'autre en laissant un intervalle et présentant des lumières en regard dans lesquelles circule le moyen porteur de fil formé par une barrette munie à ses extrémités de têtes positionnées dans lesdites lumières en regard. Dans le métier à tisser selon l'invention, l'on peut prévoir d'accrocher les moyens individuels porteur à des cadres afin de conjuguer la levée mécanique des cadres et la levée par l'effet de la force de Laplace des moyens individuels porteurs de fil de chaîne. La présente invention sera mieux comprise par la description qui va suivre en référence au dessin joint sur lequel - la figure 1 est une vue partielle de dessus d'un moyen individuel porteur de fil et de ses moyens d'actionnement selon une première forme de réalisation d'un métier à tisser selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-II de la figure 1, - la figure 3 représente en vue de dessus une partie d'un métier à tisser suivant la forme de réalisation des figures 1 et 2, - la figure 4 est une vue partielle schématique en perspective d'un moyen porteur individuel du fil suivant une seconde forme de réalisation de l'invention. Sur les figures 1 à 3, le moyen porteur individuel de chaque fil de chaîne porte la référence 1. Comme visible à la figure 2, il est globalement constitué par au moins un plongeur, mais de préférence et comme représenté, par deux tels plongeurs, l'un supérieur 11 et l'autre inférieur 12 auxquels est fixée une aiguille 13 portant un anneau 10 dans lequel passe le fil de chaîne. L'anneau 10 sera de préférence monté tournant à l'extrémité de l'aiguille 13 de manière à pouvoir se positionner convenablement par rapport aux fils de chaîne voisins au cours du travail du métier à tisser. Ce moyen porteur est disposé entre des plaques 20, 21 verticales en matériau magnétique ; ces plaques sont par exemple formées par les branches d'un aimant en U afin qu'un champ magnétique B allant de l'une vers l'autre perpendiculairement à leurs faces en vis à vis soit présent dans le montage. Des rails 30, 31 sont disposés verticalement entre les plaques 20, 21 en étant perpendiculaires aux faces en regard de celles-ci. Comme visible sur la figure 1, ces rails ont globalement en coupe la forme d'un Q. Les portions d'extrémité tournées vers l'extérieur 33 de ces rails 30, 31 sont positionnées dans des évidements 23 verticaux formés dans les plaques magnétiques 20, 21 et disposés en regard l'un de l'autre. Les dimensions des évidements 23 et des rails 30, 31 sont telles que le moyen porteur du fil 1 puisse être positionné avec les plongeurs 11, 12 montés coulissants dans la concavité desdits rails. Pour la mise en oeuvre de l'invention, les rails 30, 31 ainsi que les plongeurs 11, 12 sont au moins en partie conducteurs de l'électricité. Les rails sont reliés à une source de courant non représentée afin que le courant électrique traverse les plongeurs 11 et 12 pour circuler de l'un des rails vers l'autre. Le sens de ce courant électrique est représenté par la flèche I sur la figure 1. Des moyens non représentés permettent de faire circuler le courant électrique soit dans la direction indiquée par la flèche de la figure 1, soit dans la direction opposée, des moyens d'interruption dudit courant électrique pouvant également être mis en oeuvre. Les rails 30, 31 pourront être fabriqués en un matériau conducteur et positionnés entre les plaques magnétiques en interposant une couche 32 d'un matériau isolant. Toute autre forme de réalisation permettant de faire circuler le courant nécessaire pourra bien entendu être mise en oeuvre. C'est ainsi que l'on peut utiliser des rails obtenus par moulage d'une matière plastique non conductrice de l'électricité et former sur ceux-ci un revêtement conducteur ou rapporter une pièce conductrice de forme adaptée. Les plongeurs pourront de même être réalisés d'un bloc en un matériau conducteur ou pour des raisons d'économie de poids être pour partie en matière plastique et pour partie en un matériau conducteur. On peut, par exemple, réaliser un bloc en matière plastique recouvert sur ses faces d'un matériau conducteur de l'électricité, ou encore surmouler une matière plastique sur un insert conducteur de l'électricité de forme adaptée pour faire circuler le courant électrique de l'un des rails vers l'autre. Afin de permettre un glissement de bonne qualité des plongeurs sur les rails, les portions frottantes de ceux-ci pourront comporter une sous-couche de cuivre, par exemple en étant réalisés en un alliage de cuivre, recouverte d'une mince couche de nickel et d'une pellicule d'or de 3 microns d'épaisseur. Comme on le sait, selon la théorie de Laplace, un corps traversé par un courant électrique I et soumis à un champ magnétique B dirigé perpendiculairement au courant, est déplacé par une force F normale à I ainsi qu'à B, dite force de Laplace. Selon l'invention, en application de cette théorie, le moyen porteur du fil 1 représenté sur les figures, se déplace dans le sens de la flèche F, c'est-à-dire vers le haut lorsqu'il est soumis au courant I circulant du rail 30 vers le rail 31 ainsi qu'au champ magnétique dirigé de la plaque 20 vers la plaque 21. Inversement, si le courant électrique circule du rail 31 vers le rail 30, tandis que le champ magnétique B demeure inchangé, le moyen porteur du fil 1 sera soumis à une force l'entraînant vers le bas. Le retour du moyen porteur de fil 1 vers le bas pourra également être fait en interrompant la circulation du courant électrique, le moyen porteur du fil sera alors ramené vers le bas par son propre poids auquel s'ajoutera l'action due à la tension du fil qui tendra à ramener ledit fil dans sa position basse, L'invention permet d' utilser cette loi physique dans un métier à tisser grâce au dispositif représenté car l'on peut déplacer le moyen porteur du fil 1 vers le haut ou vers le bas en faisant circuler un courant électrique de sens déterminé entre les rails 30, 31. Comme visible à la figure 2, la longueur de l'aiguille sera telle que l'anneau 10 dans lequel passe le fil de chaîne se trouve au-dessus des plaques 20, 21 créant le champ magnétique lorsque le moyen porteur du fil 1 est dans la position basse représentée. Lorsque le courant électrique traversera les plongeurs en allant du rail 30 vers le rail 31, le moyen porteur de fil 1 sera entraîné vers le haut sous l'effet de la force de Laplace ce qui aura pour effet de positionner le fil de chaîne dans une position supérieure afin que le fil de trame puisse circuler au-dessous. L'arrêt du déplacement vers le haut du moyen porteur de fil est au moins en partie assuré par la force qu exerce sur lui, en sens inverse, le fil de chaîne du fait de sa tension. Afin de ne pas risquer qu'un moyen porteur de fil 1 sorte des rails en étant entraîné trop loin sous l'effet de la force de Laplace ou en cas de rupture du fil de chaîne qu'il porte, des moyens d'arrêt 4 dudit moyen porteur de fil sont prévus. Ces moyens d'arrêt 4 sont, par exemple formés par une barre 42 s'étendant entre les plaques 20, 21 à l'extrémité supérieure de celles-ci et à l'aplomb du plongeur supérieur 11 et rendue solidaire des plaques 20 et 21 par des fixations 40, 41. Cette barre 42 sera bien entendu réalisée en un matériau amagnétique. Si la position de cette barre est telle que le plongeur 11 peut entrer en contact avec elle à la fin de ses mouvements de montée, le matériau de la barre sera choisi très résistant. Il sera également possible de positionner un matériau amortisseur entre la barre et le plongeur afin d'amortir les bruits dus aux chocs dudit plongeur supérieur sur la barre d'arrêt. L'on pourra toutefois éviter ces chocs en positionnant lesdits moyens d'arrêt 4 à distance du point supérieur du déplacement des plongeurs ou en prévoyant une modulation du courant électrique fourni au dispositif telle que le moyen porteur de fil soit freiné lorsqu'il arrive près de l'extrémité supérieure des plaques. En pratique, comme visible sur la figure 3 qui ne représente qu'une petite portion d'un métier à tisser, un tel métier comporte un grand nombre de moyens porteurs individuels de fils de chaîne 1 disposés les uns à côté des autres suivant une rangée parallèle à l'orientation du fil de trame représentée par la flèche T, ainsi qu'un grand nombre de telles rangées disposées les unes derrières les autres parallèlement aux fils de chaîne C. Dans le métier à tisser suivant l'invention, une rangée de moyens porteurs de fils 1 est constituée par une pluralité de tels moyens agencés entre deux plaques 20, 21 d'un aimant en U, disposées parallèlement aux fils de trame. Pour des commodités de réalisation, l'on pourra prévoir des plaques 20, 21 planes de grandes dimensions dans lesquelles seront formés les évidements 23 et que l'on raccordera par des pièces polaires 22 à l'une de leurs extrémités. Plusieurs aimants en U entre lesquels sont disposés des moyens porteurs de fil 1 pouvant coulisser entre des rails 30, 31 sont alors disposés les uns derrière les autres. Pour des commodités de représentation, ces différents aimants sont représentés sur la figure 3, dans une position telle que les moyens porteurs de fil 1 soient alignés les uns derrière les autres. En pratique, les aimants seront décalés perpendiculairement aux fils de chaîne afin que chaque fil de chaîne soit en face d'un moyen porteur. Une telle disposition est rendue nécessaire par le fait que les fils de chaîne sont très nombreux et qu'il n'est pas possible, pour des raisons d'encombrement, de disposer assez de moyens porteurs dans une même rangée. Des moyens électroniques ou informatiques seront mis en oeuvre afin de pouvoir piloter individuellement la circulation du courant électrique dans les rails. Par une telle disposition, l'on pourra piloter chaque moyen porteur vers le haut ou vers le bas afin d'obtenir des tissages présentant toute armure ou tout dessin désirés. La figure 4 représente une variante de réalisation du métier selon l'invention. Dans cette forme de réalisation, les moyens de guidage 6 sont formés par deux plaques 60, 61 disposées parallèlement l'une à l'autre en laissant un intervalle 62, de manière non représentée à la figure, ces plaques sont raccordées à leurs extrémités. Ces plaques présentent des lumières 63 en regard dans lesquelles circule le moyen porteur de fil 5 formé par une barrette 52 munie à ses extrémités de têtes 50, 51 positionnées dans les lumières 63 en regard. Les lumières 63 sont chacune bordée par un épaulement 65 conducteur de l'électricité. Lesdites lumières 63 bordées de leur épaulement conducteur 65 forment les moyens de guidage de ladite barrette dont les têtes sont en contact avec chacun des épaulements 65. Comme visible sur le dessin, les lumières 63 présentent deux portions verticales sensiblement parallèles de longueurs différentes raccordées à leurs extrémités supérieures par une portion courbe. Des interruptions 66, du revêtement conducteur de l'électricité des épaulements 65 permettent d'assurer une circulation du courant électrique dans la même direction dans les deux épaulements d'une même portion verticale. Le courant électrique traverse alors la barrette 52 en allant des épaulements situés sur l'une des plaques vers ceux situés sur l'autre plaque. Sur la figure, le courant I circule de la plaque 61 vers la plaque 62 dans la portion verticale de grande longueur. En soumettent ce montage à un champ magnétique B parallèle auxdites plaques, la barrette 52 sera déplacée vers le haut par la force de Laplace F dans la portion verticale de grande longueur des lumières 63. Lorsque la barrette parvient en haut des lumières 63, elle est amenée à descendre vers le bas de la portion verticale de faible longueur soit sous l'action de la pesanteur soit sous l'action d'une force de Laplace dirigée vers le bas créée en faisant circuler le courant électrique dans cette portion de faible longueur en sens inverse de celui circulant dans la portion de grande longueur. La barrette 52 est ainsi positionnée en appui contre le bas de l'une de des portions en étant à un niveau haut ou un niveau bas en fonction du courant électrique que l'on fait circuler dans les revêtements des épaulements 65. Comme dans l'exemple de réalisation précédent, les moyens destinés à créer un champ magnétique pourront être formés par un aimant en U entre les branches duquel est positionné le montage qui vient d'être décrit. L'aimant sera situé à un niveau inférieur au niveau le plus bas que peut prendre le fil de chaîne en appui sur la barrette 52. Dans la description qui vient d'être faite en regard des dessins joints, les moyens individuels porteurs des fils de chaîne sont déplacés par la seule action de la force de Laplace. En variante, ladite force de Laplace peut n'assurer qu'une partie de l'effort nécessaire au passage du fil de chaîne de sa position basse à sa position haute. C'est ainsi que l'on peut accrocher les montages que l'on vient de décrire à des cadres à la manière des lisses usuellement mises en oeuvre, afin de conjuguer la levée des cadres et la levée des moyens individuels porteurs de fil de chaîne. A cet effet, l'on disposera les différents constituants de manière telle que le fil de chaîne soit en position de repos, pour laquelle l'on ne sollicite ni le cadre ni le moyen porteur, largement au-dessus du moyen porteur. Le fil sera, au repos, situé au-dessus de la portion courbe reliant les deux portions verticales. Par une telle réalisation, la montée du cadre tandis que le moyen porteur ntest pas sollicité et reste dans sa position basse, n'entraîne pas une montée du fil. Par contre, si le fil doit être relevé, l'on commande le moyen porteur afin de le positionner au niveau haut. Une fois le moyen porteur en position haute, le soulèvement du cadre permet d'assurer le déplacement nécessaire du fil. Par une telle disposition, l'on peut commander en montée les cadres tandis que chacun des fils aura sa position commandée indépendamment par chacun des moyens porteurs. REVENDICATIONS 1. Métier à tisser du genre comportant des moyens individuels porteurs de fils (1, 5) dans lesquels sont positionnés les fils de chaîne, caractérisé en ce que les déplacements desdits moyens individuels porteurs de fils se font au moins en partie sous l'action d'une force de Laplace. 2. Métier à tisser selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il présente - des moyens magnétiques ((20, 21) pour créer un champ magnétique (B) autour desdits moyens individuels porteurs de fils, - des moyens de guidage en translation (30, 31, 63) desdits moyens individuels, porteurs de fils (1,5), conducteurs de l'électricité, et en ce que les moyens individuels porteurs de fils (1, 5) sont conducteurs de l'électricité et se déplacent, en montée et en descente, au moins en partie sous l'effet de la force de Laplace créée par leur disposition dans un champ magnétique tandis qu'ils sont traversés par un courant électrique circulant dans lesdits moyens de guidage (30, 31, 63). 3. Métier à tisser selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit moyen individuel porteur de fil de chaîne (1) est constitué par au moins un plongeur (11, 12) auquel est fixée une aiguille (13) portant un anneau (10) dans lequel passe le fil de chaîne, ledit plongeur étant au moins en partie en un matériau conducteur de l'électricité. 4. Métier à tisser selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que ledit moyen porteur (1) est disposé entre des plaques (20, 21) verticales en matériau magnétique formées par les branches d'un aimant en U créant un champ magnétique (B) allant de l'une vers l'autre perpendiculairement à leurs faces en vis à vis. 5. Métier à tisser selon la revendication 4, caractérisé en ce que des rails (30, 31) au moins en partie en un matériau conducteur de l'électricité sont disposés verticalement entre les plaques de l'aimant (20, 21) en étant perpendiculaires aux faces en regard de celles-ci. 6. Métier à tisser selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits rails (30, 31) ont globalement en coupe la forme d'un Q dont les portions d'extrémité tournées vers l'extérieur (33) sont positionnées dans des évidements (23) verticaux formés dans les plaques magnétiques (20, 21) et disposés en regard l'un de l'autre. 7. Métier à tisser selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que l'anneau (10) est monté tournant à l'extrémité de l'aiguille (13). 8. Métier à tisser selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que des moyens d'arrêt (4) sont disposés entre les moyens magnétiques (20, 21) à l'extrémité supérieure de celles-ci et des moyens de guidage (30, 31). 9. Métier à tisser selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que les moyens magnétiques sont formés par des plaques (20, 21) planes de grandes dimensions raccordées par des pièces polaires (22) à l'une de leurs extrémités. 10. Métier à tisser selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de guidage (6) sont formés par deux plaques (60, 61) disposées parallèlement llune à l'autre en laissant un intervalle (62) et présentant des lumières (63) en regard dans lesquelles circule le moyen porteur de fil (5) formé par une barrette (52) munie à ses extrémités de têtes (50, 51) positionnées dans lesdites lumières (63) en regard.