Brevet FR2801324A1 — publié le 20010525

i MACHINE DE TRAITEMENT DE TISSUS FANTAISIE ET TISSUS TRAITES PAR UNE TELLE MACHINE Domaine technique L'invention se rattache au domaine de l'industrie textile. Elle concerne plus précisément le secteur des tissus fantaisie. Elle vise plus particulièrement une machine permettant de réaliser des motifs sur des tissus chaîne et trame, par déplacement, au sein du tissu, de certains fils de chaîne et de trame. Techniques antérieures L'invention concerne une machine permettant d'obtenir des effets nouveaux, inconnus à ce jour sur des tissus fantaisie. L'invention concerne une machine permettant d'obtenir de tels effets, et fonctionnant sur le principe de l'émission de jets de fluide, qui sont dirigés sur le tissu et en provoquent certaines déformations. On a déjà proposé d'utiliser des machines de traitement d'étoffes par aiguilletage par jets de fluide, comme par exemple dans le document US 3 485 706. Néanmoins, de telles machines fonctionnent essentiellement par émission de jets de liquide, et sont plus particulièrement destinées aux étoffes non tissées. En outre et surtout, ce genre d'appareil fonctionne avec des pressions de fluide très élevées, généralement supérieures à 300 bars, qui nécessitent des appareillages sophistiqués, tant au niveau de l'étanchéité que du système de la récupération de fluide. On a également proposé d'appliquer le principe du traitement par jets de fluide sous très haute pression à des tissus chaîne et trame, comme par exemple dans le document US 5 337 460. Comme pour l'application aux non tissés, de telles machines sont particulièrement complexes et bien évidemment très coûteuses. En outre, l'utilisation de très fortes pressions les rendent difficilement transposables pour la fabrication des tissus fantaisie.5 Enfin et surtout, il est très difficile de réaliser grâce à de telles machines des motifs variables en fonction du souhait de l'utilisateur. Un des objectifs de l'invention est de permettre la réalisation de tissus fantaisie présentant des motifs dont le dessin soit très facile à modifier, et avec une très grande liberté de choix, pouvant varier à l'infini l'aspect du tissu obtenu. Un des autres objectifs de l'invention est de fournir une machine de traitement simple mécaniquement, qui permet la réalisation de motifs sans nécessiter une source de fluide à haute pression, et dont le coût soit très limité, et notamment très inférieure au coût des machines de traitement par aiguilletage par fluide existant. Exposé de l'invention L'invention concerne donc une machine de traitement de tissus fantaisie, destinée à réaliser des motifs sur le tissu par déplacement au sein des tissus de certains fils de chaîne et de trame. Cette machine se caractérise en ce qu'elle comporte: - des moyens de dévidage et de renvidage du tissu; - une rampe de buses apte à former des jets de vapeur dirigés vers le tissu; - un déflecteur disposé en regard de la rampe de buses, et sur lequel sont déviés les jets de vapeur après avoir traversé le tissu; - des moyens pour assurer le déplacement relatif des buses par rapport au tissu. Ainsi, lorsque le jet de vapeur est dévié en frappant le déflecteur, il entramne dans son mouvement les fils de chaîne et de trame situés sur son trajet, et il apparaît donc une zone o les fils sont moins denses, cette zone étant limitée par au moins une bordure dans laquelle les fils sont au contraire plus denses de façon aléatoire mais statiquement régulière. 3 2801324 Grâce aux moyens caractéristiques, les jets de vapeur décrivent sur le tissu une trajectoire formant des motifs, selon la loi de mouvement relatif de la rampe de buses par rapport au tissu. Les jets de vapeur utilisés sont émis à une pression typiquement inférieure à bars, ce qui ne nécessite pas d'installation complexe ni coûteuse. Avantageusement en pratique, la rampe de buses est constituée par un cylindre percé sur une de ses génératrices d'une pluralité de trous formant les buses. Ainsi, le cylindre étant relié à une source de vapeur sous pression, l'émission des jets de vapeur se fait par les différents trous percés sur le cylindre. Dans une forme préférée, la machine comprend en outre des moyens pour interrompre l'émission des jets de vapeur par les buses. De la sorte, il est possible de réaliser ainsi des motifs présentant des interruptions, et ne s'étendant pas sur la longueur totale du tissu. La sélection des zones d'interruption des trajectoires des jets de vapeur permet de faire varier à souhait les motifs.20 Une telle disposition s'avère également avantageuse pour réaliser des motifs formés d'une ligne fermée telle qu'un cercle, ou tout autre polygone ou analogue. Avantageusement en pratique, les moyens pour interrompre l'émission des jets de vapeur sont constitués par un second cylindre coaxial et extérieur au cylindre percé, ledit second cylindre comportant une pluralité d'ouvertures ménagées sur au moins une de ses génératrices, ledit second cylindre étant apte à être pivoté par rapport au cylindre intérieur, de telle sorte que ses ouvertures viennent en regard ou obturent les trous du cylindre intérieur. De la sorte, par le simple mouvement du cylindre extérieur autour du cylindre intérieur fixe, on vient boucher les trous du cylindre intérieur, et interdire le passage de la vapeur, et donc provoquer au choix l'interruption immédiate ou progressive des jets de vapeur choisis. Un mouvement de translation relative des deux cylindres permet également une telle interruption. Dans une forme préférée, le cylindre extérieur présente plusieurs séries de pluralité d'ouvertures, réparties sur des génératrices différentes, chaque série présentant un nombre d'ouvertures différent. Grâce à cette disposition, il est possible de sélectionner le nombre et/ou la position des jets de vapeur, en permettant l'émission de jets selon la répartition des ouvertures ménagées sur le cylindre extérieur. Autrement dit, il est possible de ne sélectionner qu'une partie des buses pour utiliser des jets plus écartés les uns des autres. Différentes répartitions des buses actives peuvent être obtenues en utilisant des séries d'ouvertures sur le cylindre extérieur choisies en fonction des souhaits de l'utilisateur, ce qui permet de traiter des tissus très différents. L'ensemble des deux cylindres peut aisément être remplacé par un module différent dès lors qu'il permet d'émettre des jets de vapeur d'une pression de quelques bars, typiquement inférieure à 15 bars. Dans une forme préférée, le déflecteur est constitué par un cylindre monté en libre rotation autour de son axe. Autrement dit, lorsque les jets de vapeur viennent au contact du déflecteur, ils échauffent ce dernier. Conformément à l'invention, les jets provoquent aussi une mise en rotation naturelle du déflecteur. On élimine ainsi les problèmes de surchauffe, en répartissant l'échauffement sur l'intégralité du déflecteur. Avantageusement en pratique, les moyens pour assurer le déplacement relatif de la buse par rapport au défilement du tissu sont constitués par un mécanisme de commande des moyens de dévidage et de renvidage du tissu. Autrement dit, dans cette forme de réalisation, les trajectoires des jets de vapeur sur le tissu sont rectilignes, et parallèles aux fils de chaîne, dans l'hypothèse ou ceux-ci sont parallèles au sens de défilement principal du tissu. Ces moyens de commande peuvent être agencés pour permettre un déplacement du tissu en avant et en arrière. Avantageusement en pratique, les moyens de renvidage et de dévidage sont mécaniquement couplés asservis électroniquement. De la sorte, on s'affranchit des problèmes de retrait ou d'allongement du tissu qui interviennent lorsque les jets de vapeur viennent au contact du tissu. Dans une forme préférée, les moyens de renvidage sont moteurs, et les moyens de dévidage sont freinants à tension contrôlée, ce qui permet d'assurer une tension quasi constante du tissu et de s'affranchir des éventuels phénomènes d'allongement ou de rétraction qui interviennent lorsque le tissu est aspergé par les jets de vapeur.15 Dans une forme préférée, la machine est également équipée de moyens pour assurer le déplacement relatif des buses par rapport au tissu, dans le sens perpendiculaire au sens de défilement du tissu. De la sorte, en combinant les déplacements dans le sens des fils de chaîne, avec des déplacements perpendiculaires, il est possible de générer des motifs de toute géométrie, en fonction de la loi de commande combinée du déplacement des moyens de renvidage et de dévidage, et de la rampe de buses parallèlement aux fils de trame.25 Avantageusement en pratique, les moyens assurant le déplacement relatif des buses par rapport au tissu, à la fois selon les sens chaîne et trame, sont connectés par des moyens électroniques aptes à les commander simultanément en fonction de la géométrie des motifs à réaliser.30 Description sommaire des figures La manière de réaliser l'invention ainsi que les avantages qui en découlent ressortiront bien de la description du mode de réalisation qui suivent, à l'appui des figures annexées dans lesquelles:35 La figure 1 est une vue de face de la machine dans laquelle la partie gauche est réalisée en coupe, sensiblement au niveau du plan des jets de vapeur. La figure 2 est une vue de côté de la machine de la figure 1. La figure 3 est une vue en perspective sommaire de la rampe de buse conforme à l'invention, présentant deux cylindres coaxiaux. Manière de réaliser l'invention L'invention concerne une machine de traitement de tissus fantaisie permettant de réaliser des motifs par l'action d'une pluralité de jets de vapeur d'eau, qui forcent le déplacement relatif de fils de chaîne et de trame. Ainsi, une telle machine (1) comprend, comme illustré aux figures 1 et 2, des moyens de dévidage (2) constitués comme illustré par l'association de trois rouleaux (3, 4, 5) tangents, et aptes à dévider le tissu (6) depuis un premier bac de stockage (7). Bien évidemment, une telle machine peut être directement alimentée par un autre moyen qu'un simple bac de stockage, tel que par exemple un rouleau sur lequel le tissu à traiter est déjà enroulé. Cette machine comprend également des moyens de renvidage (10), également constitués d'un ensemble de trois rouleaux (11, 12, 13) tangents, et destinés à transférer le tissu (6) jusque dans un bac de stockage (14). Le tissu (6) peut également être directement acheminé par le dispositif de renvidage (10) sur un rouleau de stockage non représenté. Conformément à une caractéristique de l'invention, la machine (1) comporte une rampe de buse (20) destinée à émettre des jets de vapeur d'eau sur le tissu (6). Cette rampe de buse (20) coopère avec un déflecteur (21) disposé sur la face opposée du tissu (6) qui reçoit les jets de vapeur. Bien évidemment une telle rampe de buses (20) peut être alimentée avec tout autre fluide, sans sortir du cadre de l'invention. Dans des variantes non représentées, la machine est équipée d'une pluralité de rampes de buses et de déflecteurs. Dans la forme représentée, la machine comprend également un auget (23) disposé en dessous de la rampe de buse (20) et du déflecteur (21), et entre les systèmes de dévidage (2) et de renvidage (10). Dans la forme de réalisation illustrée, la rampe de buses (20) est constituée par l'association d'un cylindre intérieur (30) et d'un cylindre extérieur (31). Le cylindre (30) comprend sur une génératrice, une pluralité de trous (33). Le diamètre de ces trous (33) est de l'ordre de 1 à 3 mm. Le cylindre (30) est relié à une source de vapeur sous pression (32) classique, et par exemple constituée par une chaudière. La pression de vapeur délivrée par cette source de vapeur est de l'ordre de 2 à 8 bars, et préférentiellement dans l'exemple illustré voisine de 5 bars. Le cylindre intérieur (30) est associé à un cylindre extérieur (31) qui présente également sur au moins une de ses génératrices, une pluralité d'ouvertures (34). Ces ouvertures (34) sont sensiblement du même diamètre que celui des trous (33) du cylindre intérieur (30). Le cylindre (31) est mobile par rapport au cylindre fixe intérieur (30). Ainsi, lorsque le cylindre extérieur (31) pivote autour de son axe de révolution commun avec celui du cylindre intérieur (30), la pluralité d'ouvertures (34) peut être mise en regard des trous (33) du cylindre intérieur (30).25 De la sorte, les trous (33) communiquent avec l'extérieur et permettent l'émission de jets de vapeur (35). A l'inverse, lorsque le cylindre (31) est pivoté de telle sorte que les trous (33) du cylindre intérieur (30) ne coïncident pas avec les ouvertures (34), l'émission des jets de vapeur est bloquée, de façon progressive si la rotation est lente, ou instantanée si la rotation est rapide. Cela permet notamment, d'interrompre le trajet du jet de vapeur sur le tissu, et d'obtenir des motifs clairement séparés les uns des autres. Comme illustré à la figure 3, le cylindre extérieur (31) peut présenter plusieurs séries de perforations destinées à venir en regard des trous (33) du cylindre intérieur, mais apte à obturer une certaine partie de ces trous (33). Ainsi, il est possible de faire varier le nombre de buses actives sur la rampe (20) en sélectionnant la position du cylindre (31) la plus appropriée. Les trous (34) présents sur une génératrice du cylindre (31) peuvent être soit irrégulièrement espacés, soit rassemblés en sous-groupes ou présenter une répartition quelconque. Conformément à une caractéristique de l'invention, les jets de vapeur issus de la rampe de buse (20) viennent traverser le tissu (6), et sont ensuite déviés par la surface du déflecteur (21).15 Au cours de ce mouvement de déviation, les jets de vapeur entraînent les fils de chaîne et de trame de la zone traversée en provoquant un déplacement de ces derniers vers les fils voisins. Ce déflecteur (21) est représenté à la figure 2 sous forme d'un cylindre, mais il peut bien entendu, prendre toute forme, et notamment être polygonal, ce qui permet d'obtenir certains effets particuliers sur le tissu. Selon une caractéristique de l'invention, ce déflecteur (21) est monté en libre pivotement autour de son axe de révolution (24). Cela permet, comme déjà dit, d'assurer une répartition de l'échauffement consécutif à l'impact des jets de vapeur. La mise en rotation du déflecteur (21) s'effectue automatiquement grâce aux jets de vapeur, lorsqu'ils sont obliques par rapport au déflecteur. Néanmoins, sans sortir du cadre de l'invention, ce déflecteur peut être entraîné par un mécanisme spécifique, et les jets de vapeurs étant perpendiculaires au déflecteur. Selon une caractéristique importante de l'invention, la machine est équipée de moyens permettant de déplacer les buses par rapport au tissu, pour permettre la formation de motifs. Ainsi, si l'on considère que le tissu est disposé de sorte que ses fils de chaîne sont parallèles au sens de défilement principal du tissu, les moyens de dévidage (2) et de renvidage (10) permettent d'assurer le déplacement du tissu (6) par rapport à la rampe de buse (20) selon le sens chaîne. Ainsi, les dispositifs de dévidage (2) et renvidage (10) sont, comme déjà dit, constitués d'un ensemble de trois rouleaux (3, 4, 5, 11, 12, 13) dont l'un est soit moteur, soit frein sur chaque système. En pratique, le premier rouleau (3) des moyens de dévidage (2) et le dernier rouleau (13) des moyens de renvidage (10) sont entraînés par un mécanisme approprié (41-42)), comprenant essentiellement un moteur électrique pas à pas, ou moteur couple. Dans une forme de réalisation non représentée, les deux rouleaux (3) et (13) sont mécaniquement couplés pour assurer une égalité de vitesse de rotation, et un étirement nul du tissu entre le dispositif de dévidage (2) et de renvidage (10). Dans une autre forme de réalisation, le rouleau (13) du dispositif de renvidage est moteur, tandis que le rouleau (3) du mécanisme de dévidage est freiné, ce qui permet de régler continûment la tension du tissu présent dans la zone d'impact des jets de fluide. Selon une autre caractéristique de l'invention, la rampe (20) de buses peut se déplacer par rapport au tissu dans le sens trame. Ainsi, la rampe de buse (20) est montée coulissante sur des paliers appropriés (non représentés) pour autoriser un déplacement perpendiculairement au sens de défilement du tissu. Le mouvement de la rampe (20) peut être obtenu par l'actionnement d'un dispositif mécanique (40) comportant un moteur électrique pas à pas, et un moto- réducteur accouplé à une vis sans fin. L'amplitude des mouvements de la rampe de buses (20) selon le sens trame n'est limitée que par des questions d'encombrement, et peut typiquement atteindre quelques dizaines de centimètres. Elle est bien évidemment fonction de la géométrie des motifs que l'on souhaite obtenir. Ainsi, en pratique, on a obtenu des bons résultats en utilisant des moteurs associés au système de renvidage tournant à 1400 tours/minute, et associés à un réducteur de facteur 1: 70 avec un périmètre de rouleau moteur de 43 cm, la vitesse maximum du défilement du tissu étant donc de l'ordre de 520 mètres/heure. Conformément à une autre caractéristique de l'invention, les mécanismes d'entraînement (41, 42) des moyens de renvidage (10) et de dévidage (2), ainsi que le mécanisme de déplacement de la rampe de buse (20) selon le sens trame, sont tous connectés à un dispositif électronique de commande (45) typiquement constitué d'un automate programmable. Le cas échéant, l'automate programmable est également connecté à des moyens de commande mécanique (44) du pivotement du cylindre extérieur (31) par rapport au cylindre (30) de la rampe de buse (20), pour provoquer l'interruption ou le démarrage de l'émission des jets de vapeur. L'automate programmable (45) est équipé d'instructions logicielles permettant la gestion des différents mécanismes de commande (40, 41, 42, 44) pour assurer un déplacement du tissu (6) par rapport à la rampe de buse (20), ce qui permet aux jets de vapeur de dessiner les motifs préprogrammés. L'automate programmable peut assurer l'enchaînement sur un même tissu de plusieurs séries de motifs identiques ou bien encore différents, et éventuellement présentant des zones de recouvrement. il Il ressort de ce qui précède que la machine conforme à l'invention permet de réaliser des motifs sur un tissu fantaisie en déplaçant les fils de chaîne et de trame au niveau de la zone d'impact de jets de fluide. Ainsi, sur un tel tissu, on observe des zones o les fils sont moins denses. De telles zones sont bordées au moins d'un5 côté par une zone o les fils sont plus denses, de façon aléatoire mais statistiquement régulière. Avec certains réglages, la succession des zones plus et moins denses donne des effets de moire. Sur certains tissus préalablement teints, on peut également observer l'apparition d'auréoles correspondant à des migrations de colorants, qui donnent des aspects moirés au tissu traité. Cette machine présente de multiples avantages, et notamment: - une grande simplicité mécanique, - une grande variabilité des motifs qu'il est possible d'imprimer sur le tissu, - une grande latitude quant à la géométrie des motifs à imprimer, avec en particulier la possibilité d'un rapport longitudinal très élevé, - un coût d'exploitation minime. REVENDICATIONS 1/ Machine (1) de traitement de tissus fantaisie, destinée à réaliser des motifs sur le tissu (6) par déplacement au sein des tissus de certains fils de chaîne et de trame, caractérisée en ce qu'elle comporte: - des moyens de dévidage (2) et de renvidage (10) du tissu; - une rampe de buses (20) apte à former des jets de vapeur (35) dirigés vers le tissu (6) ; un déflecteur (21) disposé en regard de la rampe de buses (20), et sur lequel sont déviés les jets de vapeur (35) après avoir traversé le tissu (6); - des moyens (41-44) pour assurer le déplacement relatif des buses par rapport au tissu. 2/ Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que la rampe de buses (20) est constituée par un cylindre (30) percé sur une de ces génératrices d'une pluralité de trous (33) formant les buses. 3/ Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens pour interrompre l'émission des jets de vapeur (35) par les buses. 4/ Machine de traitement de tissus fantaisie selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisée en ce que les moyens pour interrompre l'émission des jets de vapeur sont constitués par un second cylindre (31) coaxial et extérieur au cylindre percé (30), ledit second cylindre (31) comportant une pluralité d'ouvertures (34) ménagées sur une de ces génératrices, ledit second cylindre (31) étant apte à être pivoté par rapport au cylindre intérieur (30), de telle sorte que ses ouvertures (34) viennent en regard ou obturent les trous (33) du cylindre intérieur. / Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que le cylindre extérieur (31) présente plusieurs séries de pluralité d'ouvertures (34), réparties sur des génératrices différentes, chaque série présentant un nombre d'ouvertures différent. 6/ Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le déflecteur (21) est constitué par un cylindre monté en rotation autour de son axe (24). 7/ Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens pour assurer le déplacement relatif de la buse par rapport au défilement du tissu, sont constitués par un mécanisme de commande (41, 42) des moyens de dévidage (2) et de renvidage (10) du tissu. 5 8/ Machine selon la revendication 7, caractérisée en ce que les moyens de renvidage (10) et de dévidage (2) sont asservis électroniquement. 9/ Machine selon la revendication 8, caractérisée en ce que les moyens de renvidage (10) et de dévidage (2) sont respectivement moteur et freinant. / Machine de traitement de tissus fantaisie selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'il comporte également des moyens (40) pour assurer le déplacement relatif des buses (20) par rapport au tissu (6), dans le sens perpendiculaire au sens du15 défilement du tissu. 11/ Machine de traitement de tissus fantaisie selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'il comporte également des moyens électroniques (45) connectés:20 - aux moyens (41, 42) pour assurer le déplacement relatif des buses par rapport au tissu dans le sens de défilement du tissu; - aux moyens (40) pour assurer le déplacement relatif des buses par rapport au tissu perpendiculaire dans le sens du défilement du tissu; - aux organes de distribution de la vapeur; lesdits moyens électroniques (45) étant aptes à commander simultanément les moyens de déplacement et les organes de distribution en fonction de la géométrie des motifs à réaliser. 12/ Tissu fantaisie présentant des motifs susceptible d'être obtenu par la machine selon l'une des revendications 1 à 11. 13/ Tissu selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comporte des zones o les fils sont moins denses, lesdites zones étant limitées par au moins une bordure dans laquelle les fils sont plus denses.