Brevet FR2778675A1 — publié le 19991119

DISPOSITIF EQUIPANT DES METIERS DE TRICOTAGE CHAINE, EN VUE DU POSITIONNEMENT D'UN GUIDE-FIL La présente invention se rapporte à un dispositif équi- pant des métiers de tricotage chaîne, en vue du positionnement d'un guide-fil au moyen d'un organe de manoeuvre changeant de forme sous l'influence d'une grandeur électrique. Dans un dispositif du type considéré (DE-C1-42 26 899), l'organe de manoeuvre est constitué d'un convertisseur piezo- électrique de flexion qui est fermement enchâssé dans une barre à passettes, par une extrémité, et porte le guide-fil à l'autre extrémité. Ce dernier peut prendre deux positions définies par des butées et correspondant à l'espacement de deux interstices entre aiguilles de tricotage. Etant donné que les guide-fils pourraient être contraints dans le sens transversal au cours d'un cycle de travail, sous l'action de la tension du fil, il convient de veiller à ce que lesdits guide-fils portent contre la butée avec une précharge suffisante, c'est-à-dire, dans le cas normal, par application d'une grande tension correspon- dante. Dans une ancienne demande non publiée antérieurement (DE-196 51 053.8), un guide-fil, porté par un convertisseur de flexion, est réglable dans trois positions respectivement sé- parées, les unes des autres, de l'espacement de deux intersti- ces entre aiguilles de tricotage. Dans ce cas, le principe de l'application contre une butée a été conservé. Des butées in- termédiaires, prévues à cette fin pour la position médiane, peuvent être mises sélectivement en action. Les butées impliquent des problèmes d'usure. En outre, une complexité structurelle considérable doit être prise en compte lorsqu'il convient d'activer plus de deux positions. L'invention a pour objet de fournir un dispositif du type décrit en introduction, qui supprime totalement ou par- tiellement les problèmes liés aux butées. Conformément à l'invention, cet objet est atteint par un élément mesureur qui délivre une valeur réelle de position cor- respondant à la position effective du guide-fil; par un généra- teur de programmes qui préétablit la position souhaitée, en tant que valeur de consigne de position; et par un circuit de réglage qui détermine la grandeur électrique, et par l'intermé- diaire duquel la valeur réelle de position est maintenue sensi- blement égale à la valeur de consigne de position. Cet agencement structurel permet de supprimer, totale- ment ou en partie, des butées de positionnement du guide-fil. La position souhaitée est respectée avec grande précision du fait que l'influence perturbatrice de la tension du fil, due à de grandes forces de retenue assujettissant les guide-fils dans la position souhaitée, est négligeable ou est compensée par des corrections correspondantes de la grandeur électrique. Etant donné qu'un métier de tricotage chaîne accomplit jusqu'à qua- rante cycles de travail par seconde, et que la tension du fil varie à l'intérieur de chacun des cycles, la modification de la grandeur électrique doit pratiquement avoir lieu en même temps que la prédétermination d'une nouvelle valeur de consigne et, éventuellement, en même temps que la variation de la tension du fil. Tel est le cas dans le dispositif conforme à l'invention, car le traitement des données s'opère pratiquement sans aucune temporisation dans le circuit de réglage. Il est particulièrement favorable que l'élément mesu- reur soit appliqué contre l'organe de manoeuvre, et délivre une valeur réelle de position correspondant à la forme effective dudit organe. La déformation de l'organe de manoeuvre fournit une indication univoque concernant la position effective du guide-fil. D'autre part, la zone de tricotage proprement dite n'est pas additionnellement perturbée par l'élément mesu- reur. D'une manière judicieuse, l'organe de manoeuvre est un convertisseur piézoélectrique de flexion, et la grandeur élec- trique est une tension électrique de commande. Des organes de manoeuvre de ce type ont fait leurs preuves. Il est recommandé de réaliser le convertisseur de fle- xion sous la forme d'une bande enchâssée par une extrémité, et portant le guide-fil à l'autre extrémité. De tels convertis- seurs de flexion connus peuvent eux aussi, désormais, être po- sitionnés sans butées. Il est, par ailleurs, propice que le convertisseur de flexion présente un revêtement comprenant une première élec- trode de référence, une première couche piezocéramique, une électrode de commande, une seconde couche piézocéramique et une seconde électrode de référence, la première électrode de réfé- rence étant alimentée en une tension supérieure de référence, la seconde électrode de référence étant alimentée en une ten- sion inférieure de référence, et l'électrode de commande étant alimentée en une tension de commande située entre les deux ten- sions de référence. Le convertisseur de flexion se déforme vers l'un ou l'autre côté, selon que la tension de commande se rap- proche de la tension supérieure ou inférieure de référence. Si la tension de commande se situe au centre entre les tensions supérieure et inférieure de référence, il en résulte une posi- tion médiane stable du convertisseur. Il est d'un grand intérêt qu'une multiplicité de couches piézocéramiques soient appliquées les unes sur les autres avec interposition d'électrodes; que, parmi les électrodes, des premières et secondes électrodes de référence soient agencées en alternance avec interposition respective d'une électrode de commande; et que les couches piézocéramiques présentent, par paires, des polarisations inversées entre les électrodes de ré- férence. Dans le cas de tensions limitées, cela se traduit par des excursions stables résistant également à de plus fortes tensions du fil. Il s'est révélé particulièrement favorable que l'élé- ment mesureur soit une jauge extensométrique implantée sur le convertisseur de flexion. La jauge extensométrique, fonction- nant le plus souvent d'après le principe du pont de Wheatstone, change de résistance ohmique en fonction de la forme du conver- tisseur de flexion. Elle n'accroît qu'imperceptiblement l'épaisseur dudit convertisseur. En conséquence, de nombreux convertisseurs de flexion peuvent continuer d'être agencés en juxtaposition intime. L'on obtient une solution très simple lorsque la jauge extensométrique est collée sur le convertisseur de flexion, et lorsque les conducteurs de raccordement associés sont em- preints sur ledit convertisseur. De surcroît, il est recommandé de regrouper plusieurs convertisseurs de flexion en un segment fixe à une barre et relié, par l'intermédiaire d'une liaison enfichable, à l'ali- mentation en tensions et en valeurs de consigne. Une telle or- ganisation structurelle facilite le montage et la réparation d'un métier de tricotage chaîne, car l'ensemble du segment peut être déposé par suppression de la liaison enfichée et par disso- ciation d'avec la barre, puis remplacé par un nouveau segment. De préférence, le segment porte également les unités d'interprétation et de commande des circuits de réglage affec- tés aux convertisseurs de flexion de ce segment. Il en résulte, entre l'élément mesureur et l'unité d'interprétation et de com- mande, un trajet très court qui facilite également une exploi- tation de signaux de mesure sensibles aux parasites. L'invention va à présent être décrite plus en détail, à titre d'exemples nullement limitatifs, en regard du dessin annexe sur lequel: la figure 1 illustre un dispositif de positionnement conforme à l'invention; la figure 2 est une coupe fragmentaire d'un convertis- seur piézoélectrique de flexion; et la figure 3 montre plusieurs dispositifs de positionne- ment regroupés en un segment. Un organe de manoeuvre 1, se présentant comme un conver- tisseur piézoélectrique de flexion en forme de bande, est enchâssé par une extrémité dans un dispositif de retenue 2 ins- tallé sur une barre à passettes, et porte à l'autre extrémité, par l'intermédiaire d'une pièce de liaison 3, un support d'ai- guille 4 muni d'un guide-fil 5 revêtant la forme d'une aiguille perforée. Cette dernière peut prendre trois positions A, B et C. L'organe de manoeuvre comporte un revêtement 6 qui pré- sente une première électrode de référence 7, une première cou- che piézocéramique 8, une électrode de commande 9, une seconde couche piezocéramique 10 et une seconde électrode de référence 11. La première électrode de référence 7 est alimentée en une tension supérieure de référence Uo à l'aide d'un raccord 12, la seconde électrode de référence 11 est alimentée en une tension inférieure de référence Uu par l'intermédiaire d'un raccord 13, et l'électrode de commande 9 est alimentée en une tension de commande Us au moyen d'un raccord 14. Un élément mesureur 15 revêtant la forme d'une jauge ex- tensométrique, branché à la manière d'un pont de Wheatstone, est collé sur le revêtement 6. Par l'intermédiaire d'un conduc- teur 16 pouvant être empreint sur le revêtement, ledit élément délivre une valeur réelle de position Si à une unité 17 d'inter- prétation et de commande à laquelle un générateur de programmes 18 applique semblablement, par l'intermédiaire d'une entrée 19, la valeur de consigne de position Ss considérée. Cette unité, matérialisée en général par un microprocesseur, fournit ensuite la tension de commande Us de façon telle que la valeur réelle de position corresponde approximativement à la valeur de consigne de position. L'on obtient ainsi, globalement, un cir- cuit de réglage 20 à l'aide duquel peuvent être réglées les trois positions souhaitées A, B et C, correspondant chacune à un interstice entre les aiguilles de tricotage. Par exemple, si l'on part d'une tension supérieure de référence Uo = 60 V et d'une tension inférieure de référence Uu = 0 V, des valeurs ty- piques de la tension de commande sont de 9 V pour la position A, V pour la position B et 51 V pour la position C. La tension de commande comporte dans les positions A et C, vis-à-vis de la tension de référence la plus proche, une distance qui représen- te environ 15 % de la différence de tension de référence. Cette distance est souhaitée pour pouvoir procéder à un rattrapage en cas d'écarts de réglage. Du fait que le guide-fil 5 peut être retenu dans chaque position souhaitée, il est également possible d'activer plus de trois positions. Dans la forme de réalisation selon la figure 2, l'on uti- lise des pièces correspondantes dont les références numériques sont augmentées de "100" par rapport à la figure 1. La diffé- rence essentielle consiste en ce qu'un organe de manoeuvre 101 présente une multiplicité de couches piézocéramiques 108, 108a, 108b,... et 110, 110a, 11Ob,.... entre lesquelles se trouvent les électrodes. Une électrode sur deux est une élec- trode de référence 107, 107a,..., 111, 1lla,..., des premières et secondes électrodes de référence étant alors alternées. Une électrode de commande 109, 109a, 109b,... se trouve à chaque fois entre ces dernières. Les flèches P1 et P2 caractérisent respectivement le sens de polarisation de la couche piézocéra- mique considérée. Toutes les premières électrodes de référence sont connectées à un raccord 112, toutes les secondes élec- trodes de référence sont connectées à un raccord 113 et toutes les électrodes de commande sont connectées à un raccord 114. L'on obtient, de la sorte, une très grande force de retenue. De seize à vingt couches piezocéramiques peuvent être notamment prévues dans l'organe de manoeuvre 101, chaque revê- tement présentant alors une épaisseur d'environ 60 pm. Etant donné que le gradient classique de la tension de commande mesure 1 000 V/mm, il en résulte une tension de commande d'environ V. Ces convertisseurs de flexion à couches multiples peu- vent, par exemple, être fabriqués en produisant les couches piézocéramiques en un matériau céramique séché, en y emprei- gnant les électrodes, en les stratifiant les unes sur les autres, puis en les frittant. La figure 3 illustre un segment 22 qui porte des disposi- tifs de retenue 2 affectés à une pluralité d'organes de manoeu- vre 1 et qui peut être fixé, comme un tout, à la barre à passet- tes 23 d'un métier de tricotage chaîne. Les unités 17 d'inter- prétation et de commande de tous les organes de manoeuvre retenus par le segment 22 sont également implantées sur ledit segment. Les premières électrodes de référence de tous les convertisseurs de flexion sont reliées au raccord 12, et les secondes électrodes de référence de tous les convertisseurs de flexion sont connectées au raccord 13. Une liaison enfichable 24 englobe des fiches destinées aux raccords 12 et 13, ainsi qu'aux entrées 19 de l'unité d'interprétation et de commande de chacun des organes de manoeuvre 1. Les formes de réalisation illustrées peuvent être modi- fiées à maints égards, sans s'écarter de l'idée fondamentale de l'invention. Par exemple, deux positions extrêmes peuvent continuer d'être définies par des butées, et seulement une ou plusieurs positions intermédiaires peuvent être arrêtées conformément à l'invention. Des éléments mesureurs autres que la jauge extensométrique représentée sont également envisagea- bles. La tension engendrée lors d'une déformation de l'organe de manoeuvre, par une couche piézoélectrique présente ou addi- tionnelle, peut par exemple servir de valeur de mesure. Il va donc de soi que de nombreuses modifications peu- vent être apportées au dispositif décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. -R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Dispositif équipant des métiers de tricotage chaîne, en vue du positionnement d'un guide-fil au moyen d'un organe de manoeuvre changeant de forme sous l'influence d'une grandeur électrique, dispositif caractérisé par un élément mesureur (15) qui délivre une valeur réelle de position (Si) correspon- dant à la position effective du guide-fil (5); par un généra- teur de programmes (18) qui préétablit la position souhaitée, en tant que valeur de consigne de position (Ss); et par un cir- cuit de réglage (20) qui détermine la grandeur électrique, et par l'intermédiaire duquel la valeur réelle de position (Si) est maintenue sensiblement égale à la valeur de consigne de po- sition (Ss). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'élément mesureur (15) est appliqué contre l'or- gane de manoeuvre (1), et délivre une valeur réelle de position (Si) correspondant à la forme effective dudit organe. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'organe de manoeuvre (1) est un convertisseur piezoelectrique de flexion, et la grandeur électrique est une tension électrique de commande (Us). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le convertisseur de flexion est réalisé sous la forme d'une bande enchâssée par une extrémité, et portant le guide-fil (5) à l'autre extrémité. 5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé par le fait que le convertisseur de flexion présente un revête- ment (6) comprenant une première électrode de référence (7), une première couche piezocéramique (8), une électrode de com- mande (9), une seconde couche piézocéramique (10) et une seconde électrode de référence (11), la première électrode de référence (7) étant alimentée en une tension supérieure de ré- férence (Uo), la seconde électrode de référence (11; 111) étant alimentée en une tension inférieure de référence (Uu), et l'électrode de commande (9; 109) étant alimentée en une tension de commande (Us) située entre les deux tensions de réfé- rence. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé par le fait qu'une multiplicité de couches piézocéramiques (108, 108a, 108b; 110, 11Oa, 11Ob) sont appli- quees les unes sur les autres avec interposition d'électrodes; par le fait que, parmi les électrodes, des premières et secondes électrodes de référence (107, 107a; 111, 111a) sont agencées en alternance avec interposition respective d'une électrode de commande (109, 109a, 109b); et par le fait que les couches pié- zocéramiques (108, 108a, 108b; 110, 110a, llOb) présentent, par paires, des polarisations inversées entre les électrodes de reference. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé par le fait que l'élément mesureur (15) est une jauge extensometrique implantée sur le convertisseur de flexion. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que la jauge extensométrique est collée sur le conver- tisseur de flexion, et les conducteurs de raccordement associés (16) sont empreints sur ledit convertisseur. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que plusieurs convertisseurs de flexion sont regroupés en un segment (22) fixé à une barre (23) et relié, par l'intermédiaire d'une liaison enfichable (24), à l'alimentation en tensions et en valeurs de consigne. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le fait que le segment (22) porte également les unités (17) d'interprétation et de commande des circuits de réglage (20) affectés aux convertisseurs de flexion de ce segment.