Brevet FR2990958A1 — publié le 20131129

DISPOSITIF DE FORMATION DE LA FOULE ET METIER A TISSER EQUIPE D'UN TEL DISPOSITIF L'invention a trait à un dispositif de formation de la foule destiné à être installé sur un métier à tisser. Dans le domaine textile, il est connu que, sur une machine à tisser de type Jacquard, la formation de la foule des fils de chaine du métier à tisser a lieu en faisant passer chaque fil de chaine au travers de rceillet d'une lisse dont une extrémité est reliée à un ressort et l'autre extrémité est connectée à un élément funiculaire. L'élément funiculaire ou arcade est un fil, un câble mono ou multi brin apte à s'enrouler autour d'une poulie et à suivre un chemin défini par des guidages. Le principe d'enroulement de l'arcade autour d'une poulie est connu, par exemple, de EP 0 933 456. Selon ce type de dispositif, la poulie est entraînée par un actionneur électrique qui contrôle la course de l'arcade solidaire de la poulie. Il est également connu de EP 0 926 280 d'utiliser des boîtiers comprenant jusqu'à seize sous-ensembles formés d'une poulie et d'un actionneur associé. Les boîtiers regroupant ces sous-ensembles présentent l'avantage d'un gain d'espace sur le métier à tisser. Jusqu'à quarante de ces boîtiers sont montés de part et d'autre d'un profilé en aluminium qui assure leur maintien mécanique et leur refroidissement. Chaque actionneur commande une poulie qui est montée de façon amovible. L'ensemble des poulies, des arcades, des lisses, des ressorts et des éléments de guidage associés requiert un nombre d'opérations de montage important. EP 1 493 857 divulgue un procédé et un dispositif permettant la mise en place et le démontage simultanés de seize poulies d'un boîtier. Ces dispositifs améliorent significativement la qualité des opérations de maintenance, en termes de praticité et de durée. Le dimensionnement d'un métier à tisser est le résultat de compromis entre les impératifs de coût et d'encombrement en tenant compte de la diversité des applications qui peuvent être traitées. Parallèlement, le développement de nouvelles techniques de tissage, comme le tissage 3D, requiert à la fois une augmentation des courses et des charges admissibles sur les moyens d'entraînement des arcades d'un métier à tisser de type Jacquard. Ce sont ces objectifs que vise plus particulièrement l'invention, en proposant un nouveau dispositif de formation de la foule pour métier à tisser, de fabrication aisée et économique et qui permet une augmentation significative des courses et des charges admissibles sur les moyens d'entraînement d'une arcade. A cet effet, l'invention concerne un dispositif de formation de la foule pour métier à tisser comprenant au moins un actionneur électrique rotatif prévu pour l'enroulement autour d'une poulie d'un élément funiculaire commandant au moins une lisse, un arbre de sortie de l'actionneur étant rotatif autour d'un premier axe. Conformément à l'invention, l'arbre de l'actionneur est pourvu d'un pignon, engrenant avec une couronne dentée solidaire de la poulie et mobile en rotation avec celle-ci autour d'un deuxième axe perpendiculaire au premier axe. Grâce à l'invention, la charge maximum disponible au niveau de l'élément funiculaire peut être augmentée en jouant sur le rapport de l'engrenage formé par le pignon et la couronne. En outre, comme la poulie tourne autour d'un axe perpendiculaire à l'axe de rotation de l'arbre du moteur, elle peut être supportée à ses deux extrémités, sans être en porte-à-faux. Sa longueur axiale peut ainsi être relativement importante, ce qui autorise l'enroulement de l'élément funiculaire sur un nombre de tours permettant une course relativement importante de la lisse. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, un tel dispositif peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises dans toute combinaison techniquement admissible : - La couronne est mobile le long du deuxième axe et le dispositif comprend des moyens de charge élastique de la couronne vers le pignon, le long du deuxième axe. - L'arbre de l'actionneur et l'axe de la poulie sont concourants. - Le pignon a une denture droite et la couronne a une denture adaptée à celle du pignon. - L'actionneur est monté dans un boîtier, alors que la poulie et la couronne sont montées mobiles en rotation autour du deuxième axe dans un support distinct et séparable du boîtier. - Le dispositif comprend plusieurs actionneurs montés dans un même boîtier, avec leurs premiers axes respectifs parallèles entre eux, et plusieurs sous-ensembles comprenant chacun une poulie et une couronne, en nombre égal au nombre d'actionneurs montés dans le boîtier, ces sous-ensembles étant montés dans le même support distinct et séparable du boîtier, avec leurs deuxièmes axes de rotation respectifs perpendiculaires aux premiers axes des actionneurs. - La couronne et la poulie sont montées rotatives autour d'un arbre aligné selon le deuxième axe et clipsé sur le support. - Les moyens de charge élastique de la couronne vers le pignon agissent entre l'arbre et le support. - Le nombre de dents du pignon est inférieur au nombre de dent de la couronne. - La couronne est clipsée et immobilisée en rotation par coopération de formes sur la poulie. L'invention concerne également un métier à tisser comprenant un dispositif de formation de la foule tel que mentionné ci-dessus. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre d'un mode de réalisation d'un dispositif de formation de la foule et d'un métier à tisser conforme à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un métier à tisser de type Jacquard conforme à l'invention ; - la figure 2 est une vue en perspective éclatée d'un module appartenant au dispositif de formation de la foule du métier de la figure 1, lui-même conforme à l'invention ; - la figure 3 est une vue en perspective éclatée de certains éléments appartenant au module de la figure 2 ; - la figure 4 est une vue en perspective éclatée, selon un autre angle, de la poulie et de la couronne représentées à la figure 3 ; - la figure 5 est une vue en perspective du détail V à la figure 2, à plus grande échelle selon un autre angle ; - la figure 6 est une vue en perspective selon la flèche VI à la figure 5, et - la figure 7 est une coupe longitudinale prise le long de l'arbre d'un sous-ensemble poulie, selon un plan analogue au plan VII à la figure 6, mais dans une partie centrale du support visible sur la figure 2. - la figure 8 est une vue de face de la partie du dispositif représentée à la figure 6, montrant une arcade enroulée sur la poulie. Le métier à tisser M de type Jacquard représenté à la figure 1 comprend un dispositif de formation de la foule 1 monté sur une superstructure 2, au-dessus de l'ensouple 3 et du rouleau toilier 4 du métier sur laquelle s'enroule un tissu T en cours de tissage. Le dispositif 1 comprend plusieurs modules 10 destinés à commander le déplacement vertical d'arcades 20 constituant les éléments funiculaires d'un harnais 30 du métier M, chaque arcade supportant une lisse 21 équipée d'un oeillet 22 de passage d'un fil de chaîne. Seule une colonne de boîtiers 10, cinq arcades 20 et cinq lisses 21 sont représentées à la figure 1, pour la clarté du dessin. Chaque module 10 est disposé sur un rail 5. Le dispositif de formation de la foule 1 comprend douze rails, chacun de ces rails pouvant recevoir de part et d'autre jusqu'à quarante de ces modules. Sur chacun des rails représentés sur la figure 1, il n'est représenté que le premier module de chaque rail. Chacun des modules 10 comprend un boîtier 110 prévu pour recevoir seize actionneurs 112 dans des logements individuels 110A. L'arbre de sortie 114 de chacun des actionneurs 112 est solidaire en rotation d'un pignon 116 à denture droite. On note X114 l'axe de rotation de l'arbre 114 et du pignon 116 d'un actionneur 112. Les axes X114 des actionneurs 112 montés dans le boîtier 110 sont parallèles entre eux. Chaque actionneur 112 est prévu pour entraîner une poulie 126 à laquelle est accrochée l'extrémité supérieure d'une arcade 20. Pour ce faire, et comme visible à la figure 3, chaque poulie 126 est pourvue d'un logement 126A de réception et de coincement d'une extrémité supérieure non représentée d'une arcade 20. En variante, l'extrémité supérieure de l'arcade 20 peut être surmoulée dans la poulie. Chaque poulie 126 comprend également une portion 126B cylindrique et à section circulaire sur laquelle peut s'enrouler une arcade 20 dont l'extrémité est coincée dans le logement 126A. On note Y126 l'axe central de la portion 126B qui est, en fait, l'axe de rotation de la poulie 126. On note L126 la longueur axiale, mesurée parallèlement à l'axe Y126, de la portion 126B, c'est-à-dire de la portion de la poulie 126 disponible pour l'enroulement d'une arcade. Chaque poulie 126 est solidaire en rotation, autour de l'axe Y126, avec une couronne dentée 124. Chaque paire formée d'une couronne 124 et d'une poulie 126 est montée dans un logement 120A défini par un support 120 qui est rapporté sur le boîtier 110. Le support 120 est ouvert sur son premier côté tourné vers le boîtier 110, pour permettre d'introduire d'un pignon 116 dans chaque logement 120A. Le support 120 est également ouvert sur son deuxième côté opposé au boîtier 110 et visible à la figure 2. Sur ce deuxième côté, le support 120 est obstrué par un capot 130. Les pièces 120 et 130 sont avantageusement réalisées en matériau plastique, par exemple en alliage de polycarbonate ABS particulièrement adapté par sa stabilité dimensionnelle. Le support 120 est monté de façon réversible sur le boîtier 110, par exemple au moyen de vis non représentées. De même, le capot 130 est monté de façon réversible sur le support 120, par exemple clipsé sur celui-ci. En configuration montée d'un module 10, chaque pignon 116 d'un actionneur 112 est en prise avec une couronne 124, elle-même solidaire d'une poulie 126, alors que les axes de rotation X114 et X126 de ces pièces sont perpendiculaires. La mise en place d'un pignon 116 et d'une couronne 124 comme pièces intermédiaires entre l'actionneur 112, qui génère le mouvement rotatif de la poulie 126, et la poulie 126, sur laquelle est enroulée l'arcade 20, permet la création d'un réducteur. Le nombre de dents du pignon 116 est inférieur au nombre de dents de la couronne 124. Ceci permet d'obtenir un effet de démultiplication du couple obtenu au niveau de l'arbre 114 et qui est transmis à la poulie 126 par le réducteur formé par les pièces 116 et 124. En jouant sur le rapport du couple d'engrenages composé par le pignon 116 et la couronne 124, la charge maximum disponible au niveau de l'arcade 20 peut ainsi être adaptée aux efforts de traction à générer sur chaque arcade 20. Le rapport du nombre de dents de la couronne 124 sur le nombre de dents du pignon 116 est de 1/3 dans l'exemple de réalisation choisi et pourrait être compris entre 1/2 et 1/5. Le pignon 116 est à denture droite et coopère avec la couronne 124 dont la denture est adaptée à celle du pignon. En pratique, la denture de la couronne est de type « Cylkro », tel que connu de WO-A-96/12585. Dans l'exemple du dispositif considéré et visible aux figures 1 à 8, le pignon a onze dents de module 0,7, alors que la couronne a trente-trois dents. L'utilisation de la denture droite permet un positionnement de la couronne 124 peu précis suivant l'axe X114. En effet, les conditions de contact restent les même le long d'une dent du pignon. De plus, l'engrènement ne génère aucune résultante sur le pignon dirigée suivant l'axe X114. L'engrènement n'a donc pas de conséquence sur les conditions de fonctionnement des paliers de l'arbre de l'actionneur. Le pignon et la couronne sont en polyacétal, le choix de cette matière plastique permettant un fonctionnement sans apport de lubrifiant et garantissant une bonne tenue à l'usure. La couronne 124 et la poulie 126 sont montées libres en rotation, avec interposition d'un roulement à billes 122, autour d'un arbre 128 dont l'axe longitudinal est aligné avec l'axe Y126. Comme les axes X114 et Y126 sont perpendiculaires, l'arbre 128 s'étend entre deux parois 1201 du support 120 qui sont verticales à la figure 2, alors que les axes X114 et Y126 sont horizontaux. Un logement 1244 de la couronne 124 est prévu pour accueillir un nez 1264 de la poulie 126. Le logement 1244 et le nez 1264 ont des formes complémentaires et non circulaires. Ainsi, le montage de la poulie 126 sur la couronne 124 assure une solidarisation en rotation d'axe Y126 de la couronne et de la poulie, par coopération de formes. En outre, le montage de la poulie 126 sur la couronne 124 se fait par clipsage du nez 1264 de la poulie 126 dans le logement 1244, à l'aide de languettes 1262 élastiquement déformables et pourvues de becs terminaux 1266. Les becs 1266 des languettes 1262 sont clipsés dans des fentes 1242 de la couronne 124 prévues à cet effet, de part et d'autre du logement 1244. Ce clipsage de la poulie 126 sur la couronne 124 assure ainsi leur solidarisation en translation selon l'axe Y126. Un ressort 123 est disposé entre l'arbre 128 et une paroi 1201 du support 120. Il exerce sur cet arbre un effort élastique El dirigé vers l'autre paroi 1201 du logement 120A dans lequel est reçu cet arbre. On considère un sous-ensemble poulie 129 comprenant une poulie 126, une couronne 124, un roulement 122, un ressort 123 et un arbre 128. Chaque sous-ensemble 129, dont l'arbre 128 est l'organe central, est disposé dans un logement 120A du support 120. En configuration normale d'utilisation, une extrémité 123A du ressort est en appui contre une paroi 1201 du support 120, tandis que l'autre extrémité 123B est en contact avec le fond d'un alésage interne 1281 de l'arbre 128. Le ressort 123 exerce ainsi l'effort élastique El sur l'arbre 128. Le roulement 122 reposant sur un épaulement 1286 de l'arbre 128, l'arbre exerce également l'effort El sur le roulement 122, qui exerce lui-même cet effort El sur la poulie 126, au niveau d'un épaulement interne 1268 de la poulie. L'utilisation d'un moyen de charge élastique tel que le ressort 123 permet le rattrapage du jeu d'engrènement, entre le pignon 116 et la couronne 124, selon l'axe Y126, la couronne étant rappelée élastiquement vers le pignon. Il est possible de clipser les extrémités 1282 et 1284 de l'arbre 128 dans des logements 1204 et 1206 ménagés dans les parois 1201 et prévus à cet effet. Les extrémités 1282 et 1284 sont à section non circulaire et les logements 1204 et 1206 ont des géométries compatibles avec la mise en place des extrémités 1282 et 1284 et avec un blocage de celles-ci en rotation autour de l'axe Y126. En outre, chaque logement 1204 est bordé par une dent élastiquement deformable 1205 qui sert d'organe de retenue de l'extrémité 1282 de l'arbre 128 en place dans le logement 1204. Cette dent s'efface lors de la mise en place de l'arbre 128 dans le logement 1204., suite à quoi l'arbre 128 est clipsé et retenu en place par la dent 1205. Une dent similaire est prévue au niveau du logement 1206 de sorte que l'extrémité 1284 de l'arbre 128 est retenue en place. En variante, un autre organe de clipsage ou plus généralement de retenue peut être prévu au niveau des logements 1204 et 1206. L'arbre 128 ainsi clipsé est immobilisé en rotation autour de l'axe Y126 et dispose d'une certaine liberté axiale. La poulie 126, dont l'arbre est maintenu à ses deux extrémités par le support 120, est stable sur son axe puisqu'elle n'est pas en porte-à-faux. D'autre part, elle tourne autour de l'arbre 128 par l'intermédiaire de deux paliers constitués d'une part par le roulement 122 et d'autre part par une zone S de contact lisse entre l'alésage intérieur de la poulie 124 et la surface externe cylindrique de l'arbre 128 située à l'opposé du roulement 122. Les deux paliers sont localisés de part et d'autre de la portion 126B d'enroulement de l'arcade 20. Il devient ainsi possible d'augmenter la longueur L126 de la portion 126B accueillant l'arcade 20, sans diminuer la stabilité de la poulie. En pratique, la longueur L126 est comprise entre 8 et 10 mm, de préférence entre 270 et 290 mm, pour une poulie 126 dont la portion 126B a une diamètre de l'ordre de 9 mm. Dans ces conditions, la longueur d'enroulement de l'arcade 20 dans la configuration de la figure 8 a une valeur comprise entre 270 et 290 mm . La longueur L126 est augmentée par rapport à la longueur axiale des poulies des dispositifs antérieurs. Cette longueur augmentée rend possible l'enroulement autour de la poulie d'une longueur plus importante d'arcade. Ceci permet ainsi d'augmenter la course possible pour les lisses 21, par rapport aux dispositifs connus. En particulier, les applications de tissage 3D multicouche qui impliquent la formation de plusieurs foules superposées ou le déplacement de la foule suivant la couche tissée sont aisément réalisables. Le dispositif de rattrapage de jeu le long de l'axe Y126, grâce au ressort 123, précédemment décrit fonctionne de manière identique pour les seize sous-ensembles poulie 129 que contient un support 120. En particulier, il permet un auto-réglage individuel de la position axiale suivant les axes Y126 des seize couronnes 124 des sous-ensembles poulie 129 montés sur le support 120, par rapport aux seize pignons 116 des actionneurs 112 montés sur le boîtier 110, lorsque le support 120 est rapporté sur le boîtier 110. Selon un aspect tout à fait avantageux de l'invention, les axes X114 et Y126 sont concourants. Ainsi, la distribution des tolérances de montage des pignons 116 et des sous-ensembles poulies 129 est centrée sur une configuration nominale où ces axes sont effectivement sécants. Ainsi, en cas de variation de la position de ces axes, les dentures des éléments 116 et 124 restent en prise, dans des conditions d'engrènement satisfaisantes. En d'autres termes, du fait du caractère concourant des axes X114 et Y126, le réducteur formé des éléments 116 et 124 est peu sensible aux défauts de positionnement suivant l'axe Z perpendiculaire aux axes X114 et Y126 qui se répartissent de part et d'autre de la configuration nominale où ces axes sont effectivement concourants. En variante, ces axes peuvent ne pas être concourants, ce qui est possible compte tenu du type de dentures utilisé. De cette façon, le positionnement de la couronne 124 sur l'axe de l'actionneur X114 n'a pas besoin d'être précis. Le dispositif est donc compatible avec un montage sans réglage fin. La conception envisagée du dispositif permet une adaptation des conditions d'engrènement dans les directions des axes X114 et Y126, ainsi qu'une tolérance dans la direction Z. Les sous-ensembles poulie 129 sont supportés par le support 120 qui est une pièce distincte du boîtier 110. De cette façon, les seize sous-ensembles 129 et leur support 120 constituent un unité fonctionnelle amovible facilement démontable pour procéder à des opérations de maintenance à la fois sur les actionneurs 112 et sur les sous-ensembles poulies 129. Le montage d'un dispositif de formation de la foule conforme à l'invention se fait en équipant chaque boîtier 110 des actionneurs 112 montés dans leur logement 110A. Un pignon 116 est monté sur l'arbre 114 de chaque actionneur 112 avant ou après son montage dans le boîtier 110. Ensuite, le support 120 équipé des sous-ensembles poulies 129 est rapporté sur le boîtier 110. Puis le capot 130 est monté sur le support 120. Au cours de la mise en place du support 120 sur le boîtier 110, les couronnes 124 entrent en contact avec le chanfrein d'extrémité des dents du pignon 116 puis se décalent selon l'axe de l'arbre Y126 de poulie 126 à l'encontre de l'action du ressort 123. Ce ressort rappelle les dentures en configuration d'engrènement, sans action de l'opérateur. Une fois mis en place, les pignons 116 et couronnes 124 sont en condition de fonctionnement, sans jeu et sans qu'une opération de réglage spécifique ne soit nécessaire. L'installation d'un tel dispositif permet également le reconditionnement d'un métier à tisser de l'état de la technique en un métier à tisser selon l'invention. En pratique, le passage d'un système à poulies simples en porte à faux à un système à engrenages peut comporter les trois étapes suivantes. Dans un premier temps, et pour chaque actionneur, on remplace la poulie par un pignon 116. Ensuite, on monte le support 120 sur le boîtier 110 et le capot sur le support, comme expliqué ci-dessus. En variante, l'invention peut être mise en oeuvre avec des engrenages coniques. Ces engrenages à axes concourants requièrent pour fonctionner dans des conditions optimales, la coïncidence des sommets des cônes de denture. Le dispositif de rattrapage du jeu suivant l'axe de rotation de la poulie permet un ajustement satisfaisant du jeu. L'invention peut être également mise en oeuvre avec des engrenages hypoïdes c'est-à-dire avec des engrenages gauche en spirale. Les pignons et couronnes ont des dents coniques mais ne sont pas nécessairement en rotation autour d'axes concourants. REVENDICATIONS1.- Dispositif de formation de la foule (1) pour métier (M) à tisser comprenant au moins un actionneur électrique rotatif (112) prévu pour l'enroulement autour d'une poulie (126) d'un élément funiculaire (20) commandant au moins une lisse (21), un arbre (114) de sortie de l'actionneur (112) étant rotatif autour d'un premier axe (X114), caractérisé en ce que l'arbre de l'actionneur (114) est pourvu d'un pignon (116) engrenant avec une couronne dentée (124) solidaire de la poulie (126) et mobile en rotation avec celle-ci autour d'un deuxième axe (Y126) perpendiculaire au premier axe (X114). 2.- Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la couronne (124) est mobile le long du deuxième axe et en ce que le dispositif comprend des moyens (123) de charge élastique (El ) de la couronne (124) vers le pignon (116), le long du deuxième axe (Y126). 3.- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'axe de l'arbre de l'actionneur (X114) et l'axe de la poulie (Y126) sont concourants. 4.- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le pignon (116) a une denture droite et la couronne (124) a une denture adaptée à celle du pignon (116). 5.- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'actionneur (112) est monté dans un boîtier (110) et en ce que la poulie (126) et la couronne (124) sont montées mobiles en rotation autour du deuxième axe (Y126) dans un support (120) distinct et séparable du boîtier (110). 6.- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs actionneurs (112) montés dans un même boîtier (110), avec leurs premiers axes (X114) respectifs parallèles entre eux, et plusieurs sous-ensembles comprenant chacun une poulie (126) et une couronne (124), en nombre égal au nombre d'actionneurs (112) montés dans le boîtier (110) et en ce que ces sous-ensembles sont montés dans le même support (120) distinct et séparable du boîtier (110), avec leurs deuxièmes axes (Y126) de rotation respectifs perpendiculaires aux premiers axes des actionneurs (X114). 7.- Dispositif selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que la couronne (124) et la poulie (126) sont montées rotatives autour d'un arbre (128) aligné selon le deuxième axe (Y126) et clipsé sur le support. 8.- Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens (123) de charge élastique (El ) de la couronne (124) vers le pignon (116) le long du deuxième axe (Y126) agissent entre l'arbre (128) et le support (120). 9.- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le nombre de dents du pignon (116) est inférieur au nombre de dent de la couronne (124). 10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couronne (124) est clipsée et immobilisée en rotation par coopération de formes (1244, 1264) sur la poulie (126). 11.- Métier à tisser (M) équipé d'au moins un dispositif (1) de formation de la foule selon l'une des revendications précédentes.