Dispositif de réglage de la tension d'un fil mobile longitudinalement et utilisation d'un tel dispositif

Abstract

 Ce dispositif comporte trois platines (10a, 11 et 10b) en contact deux à deux par des surfaces de serrage du fil et sou­mises à l'action d'un mécanisme appliquant ces platines l'une contre l'autre avec une force d'intensité réglable. Les surfaces de serrage des platines présentent chacune deux in­dentations délimitant deux paires de lèvres. Des moyens de guidage (12a, 12b) imposent, à la portion de fil traversant le dispositif, une trajectoire telle que ce fil pénètre entre les surfaces de serrage des platines par l'une des lèvres et un sorte par l'autre.

Description

[0001] On connait des machines à coudre englobant, en amont de l'aiguille à coudre, un dispositif de règlage de la tension du fil de couture comprenant au moins deux platines sensiblement planes appliquées l'une contre l'autre et entre lesquelles passe ce fil, un dispositif à commande manuelle permettant de serrer ces platines, et donc le fil, avec une force d'intensi­té caractéristique de la tension désirée au moins sur la por­tion de fil s'étendant en aval des platines.

[0002] De tels dispositifs ne sont toutefois pas entièrement sa­tisfaisants, le fil ayant naturellement tendance à sortir peu à peu d'entre les platines, jusqu'à quitter entièrement le dispositif en question, lequel devient alors inopérant. Ce dé­placement du fil est dû au fait que, quand bien même l'épais­seur d'un tel fil soit généralement très faible, de l'ordre de quelques dixièmes de mm à 1mm par exemple, sous l'action de la force de serrage auxquelles elles sont soumises, les platines viennent en appui, d'une part entre elles, en un point distant du fil, et, d'autre part individuellement, sur le fil même. Il s'ensuit qu'il se crée sur ce fil une sorte d'effet de "coin" se traduisant par une force tendant à pousser le fil en direc­tion opposée à la zone d'appui mutuel des platines. Lorsque cette force est supérieure à l'action de frottement des pla­tines sur le fil dû au serrage de celles-ci, le fil se déplace entre les platines jusqu'à en être éjecté.

[0003] Parmi les agencements proposés pour essayer d'obvier à ce type classique d'inconvénient, on relèvera celui divulgué par le brevet Singer US 4 123 984 lequel propose de découper le bord des platines par deux indentations disposées de façon que chacune de celles-ci, appartenant à une platine déterminée, vienne recouvrir une portion d'une indentation homologue ap­partenant à l'autre platine, dans une position angulaire rela­tive des platines, les paires d'indentations ainsi superposées formant, sur le bord de l'assemblage des deux platines, deux lèvres distinctes et concaves. Dans ce dispositif, le fil est guidé de manière qu'il pénètre entre les platines au travers de l'une des lèvres, de préférence à proximité d'une extrémité de la lèvre en question, et qu'il quitte le dispositif à dis­tance de la second lèvre.

[0004] Ce dispositif ne donne vraiment satisfaction, d'une part, que pour certains types et dimensions du fil et, d'autre part et surtout, que dans le cas de la couture de motifs simples, c'est-à-dire ne requérant pas, pour leur formation, une densi­té importante de fil par unité de surface, le tissus objet de la couture ne devant, par ailleurs, pas être trop épais. En effet si, au cours de son passage dans la zone des platines proche de leur première lèvre, la trajectoire du fil est très contrôlée pour les raisons mentionnées dans le brevet améri­cain US 4 123 984, ce fil est de plus en plus abandonné à lui-­même au fur et à mesure de sa pénétration subséquente entre les platines de sorte que l'effet de "coin" mentionné ci-­dessus devient rapidement prépondérant et que le fil acquiert, ici aussi, une tendance naturelle à s'échapper du dispositif.

[0005] La présente invention à pour objet un dispositif de rè­glage du type ci-dessus mais ne présentant pas l'inconvénient relevé et dont les caractéristiques essentielles font l'objet de la revendication 1.

[0006] Comme celui décrit dans le brevet US 4 123 984, ce dispo­sitif trouve une utilisation particulièrement avantageuse et performante dans les machines à coudre, fussent-elles de type purement mécanique, électromécanique ou électronique, à micro­processeur ou non.

[0007] Les dessins annexés illustrent, à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif de la présente invention et de son mode d'utilisation pratique dans une machine à coudre:

La figure 1 est une élévation latérale, avec arrachement et section partiels, d'une machine à coudre, montrant la localisation du dispositif selon l'invention;

La figure 2 est une coupe selon II-II de la figure 1, à plus grande échelle;

La figure 3 est une vue d'un détail de la figure 1, à plus grand échelle.

Les figures 4a et 4b sont des vues en plan de deux élé­ments apparaissant sur la figure 3;

Les figures 5a et 5b illustrent, comparativement, une particularité du fonctionnement du dispositif selon l'inven­tion et d'un dispositif traditionnel.

[0008] La machine à coudre représentée sur la figure 1 comporte un bras inférieur 1, une colonne 2 portant un bras supérieur 3 s'étendant au-dessus du bras 1 et se terminant par une tête de couture 4.

[0009] De façon traditionnelle, le bras 1 comporte le mécha­nisme d'entraînement du tissu et le dispositif de commande du capteur de boucle, tous deux non représentés.

[0010] La tête 4 de la machine présente un pied presseur 5, une barre aiguille 6 avec une aiguille 6a fixée à l'extrémité libre de la barre 6. La tête 4 porte encore un guide-fil 7 et un dispositif 8, destiné au réglage de la tension du fil 9 qui, débité lors de la couture, d'une bobine non représentée, passe par le guide-fil 7 et traverse ensuite ce dispositif pour rejoindre l'aiguille 6a.

[0011] Le dispositif 8 comporte un assemblage de trois platines 10a, 11 et 10b (figure 2) qui sont montées coulissantes sur deux tiges parallèles, 12a et 12b, entre un élément 13, soli­daire de la tête 4 de la machine, et une tige d'appui 14 en contact, par son extrémité droite, avec la face gauche de la platine 10b. La tige 14 est montée coulissante dans une ouver­ture correspondante 15 d'un support 16 solidaire de la tête 4 et auquel sont fixées les tiges 12a et 12 b ci-dessus. L'extré­mité gauche, au dessin, de la tige 14 est soumise à l'action d'un levier 17, articulé en 17a, lequel développe, sur cette tige, un effort dont l'intensité peut être variée par action manuelle exercée sur un dispositif de serrage 18 dont 19 représente un poulet de commande (figures 1 et 2). La varia­tion de la position angulaire de ce poulet produit donc un serrage plus ou moins prononcé des platines 10a, 11 et 10b. Le principe de fonctionnement de cette partie du dispositif est bien connu de l'homme de métier puisqu'on le retrouve tel quel notamment dans les machines à coudre Elna 5000, Elna 6000 et Elna 7000 mises sur le marché par la société TAVARO S.A. à Genève (Suisse).

[0012] C'est grâce à cette possibilité de serrage des platines que le dispositif illustré permet de régler la tension du fil destiné à l'aiguille de la machine.

[0013] A remarquer que ce dispositif peut servir aussi bien lorsque la machine sera appelée à travailler avec une aiguille simple qu'avec une aiguille double. On sait en effet, que, dans ce dernier cas, il est nécéssaire d'assurer le règlage de la tension de deux fils distincts, émanant de deux bobines distinctes et destinés chacun à l'une des deux tiges d'ai­guille que comporte une aiguille double. Dans cette hypothèse, l'un des fils sera passé, par exemple, entre les platines 10a et 11 et, l'autre, entre la platine 11 et la platine 10b.

[0014] La description qui va suivre ne fait référence qu' au cas où la machine à coudre est appelée à fonctionner avec une aiguille simple, le fil étant serré entre les platines 10a et 11. La structure de l'ensemble des trois platines 10a, 11 et 10b étant symétrique par rapport à la platine médiane 11, il est évident que tout ce qui sera décrit en se référant à la paire de platines 10a et 11 concernera également, mutatis mu­tandis, cette même platine 11 et la platine 10b.

[0015] Comme on le voit sur la figure 4b, la platine 10a se pré­sente sous la forme d'une plaquette métallique plane, compor­tant une repli rectiligne 20 destiné à délimiter, avec la pla­tine 11, une fente d'introduction du fil, et dont la surface présente trois portions saillantes 21, 22a et 22b, obtenues par étampage par exemple, et dépassant la surface de la pla­quette, ainsi que deux paires d' ouvertures, 23a et 23b, pour la première paire de ces ouvertures, respectivement 24a et 24b, pour la seconde.

[0016] La portion saillante 21 est plane et présente une forme générale de croix dont les bords des bras englobent une sec­tion de liaison 21a de profil arrondi, de rayon de courbure identique pour chaque paire de bras, chaque section formant une indentation s'ouvrant à proximité immédiate d'une ouver­ture 23a, ou 23b, respectivement 24a et 24b.

[0017] On remarquera que la portion saillante 21 présente des bras de même longueur et que ces ouvertures sont situées, deux ^[ deux, sur des axes de symétrie transversale de la croix, de part et d'autre de celle-ci.

[0018] Pour chaque paire d' ouvertures, l'une, 23a, respective­ment 24a, présente une forme légèrement allongée, l'autre, 23b, respectivement 24b, étant de forme circulaire. Cette différence de forme est choisie telle pour donner un certain jeu devant permettre un passage facile des tiges 12a et 12b, même si leur écartement, n'est pas rigoureusement constant.

[0019] Les portions saillantes 22a et 22b, de forme circulaire, sont disposées de façon telle que leur centre respectif soit situé sur l'axe de symétrie transversale de la portion sail­lante 21, axe passant par les ouvertures 24a et 24b, pour la portion 22a, et par les ouvertures 23a et 23b, pour la portion 22b.

[0020] La structure qui vient d'être décrite se retrouve exacte­ment dans la platine 10b. On se reportera donc à la descrip­tion ci-dessus pour connaître les particularités de cette der­nière.

[0021] Comme on le voit au dessin (figure 2), la platine 11 est montée entre les platines 10a et 10b.

[0022] Elle comporte, sur chacune de ses faces, une portion 25, saillante et plane, qui est obtenue par étampage de la pla­tine, pour celle apparaissant sur son avers, et qui, sur le revers, est formée par adjonction, par exemple par brasage dans le creux produit par l'étampage, d'une plaquette non représentée, de forme correspondant à celle de la portion 25, cette plaquette faisant saillie à la surface de la platine, comme c'est le cas pour la portion saillante 25 apparaissant sur la seconde face de cette platine.

[0023] La portion saillante 25 présente une partie allongée, de forme générale triangulaire, 25a, au sommet arrondi, dont le rayon de courbure correspond sensiblement à celui des portions saillantes 22a et 22b des platines 10a et 10b, et une partie plus élargie, 25b, dont le bord est rattaché au bord de la partie 25a par deux sections arrondies 25c formant des inden­tations correspondantes. Le rayon de courbure de ces sections correspond sensiblement à celui de chaque indentation 21a com­prise entre chaque paire de bras de la portion saillante cru­ ciforme 21 des platines 10a et 10b. De part et d'autre de cette portion saillante 25, la platine 11 présente une ouver­ture 26a, respectivement 26b, dont la forme et l'écartement correspondent à ceux des paires d'ouvertures 23a, respective­ment 23b, ou 24a respectivement 25b des platines 10a, et 10b. Le centre des ouvertures 26a et 26b est situé sur un axe com­mun qui est perpendiculaire à l'axe longitudinal de la portion 25, à égale distance, et de part et d'autre de celui-ci.

[0024] A relever encore que les dimensions générales de la por­tion saillante 25, le profil de ses bords et sa position par rapport aux ouvertures 26a et 26b sont choisies telles que, en position assemblée des platines 10a, 11 et 10b, les parties arrondies 25c de la portion saillante 25 de la platine 11, et de l'homologue de cette portion faisant sallie sur l'autre fa­ce de celle-ci se trouvent au droit d'une partie de la lon­gueur des indentations faisant face aux ouvertures 24a et 24b de la platine 10a, respectivement aux ouvertures 23a et 23b de le platine 10b.

[0025] En outre, la portion saillante 25 repose, par sa partie extrémale 25a, sur la portion saillante 22a de la platine 10a. Il en est de même en ce qui concerne la platine 10b dont la portion saillante 22b forme appui pour la partie extrémale homologue de la partie 25a ci-dessus, appartenant à la portion saillante correspondant, sur l'autre face de la platine, à la portion 25.

[0026] Comme on le voit sur les figures 1 et 3, en position de fonctionnement de la machine à coudre, le fil 9 passe entre les platines 10a et 11, et est tendu entre les tiges 12a et 12b et au contact des portions saillantes 21 et 25 des pla­tines. Le fil est serré entre ces platines sous l'action de la tige 14 (figure 2) selon la pression exercée sur celle-ci par le levier 17.

[0027] Le bord des indentations apparaissant sur l'une comme sur l'autre face de la platine 11 et celui des indentations des platines 10a et 10b recouvrant le premier bord ci-dessus déli­mitent ainsi deux paires de lèvres entre lesquelles passe le fil 9 aussi bien lorsque celui-ci pénètre entre la paire de platines concernées que lorsqu'il en sort.

[0028] Ainsi que cela a été indiqué dans le brevet US 4 123 984, le fait de découper, selon un profil, arrondi le bord des sur­faces de serrage des platines du dispositif qui y est décrit et d'obliger le fil à pénétrer entre ces surfaces au travers des lèvres ainsi délimitées, à une extrémité de celles-ci, se traduit sur la portion du fil pénétrant à chaque instant entre ces lèvres, par l'apparition d'une poussée découlant de la décomposition en deux vecteurs de l'effort de traction axiale exercé sur le fil, cette poussée étant orientée tangentielle­ment au profil des indentations et en direction centripète et devant donc empêcher le fil de sortir du dispositif.

[0029] Selon ce brevet, c'est à dessein que l'on a choisi de faire pénétrer le fil entre les platines à l'extrémité des deux lèvres qu'elles délimitent de manière que la poussée ci-­dessus soit de valeur maximum et donc que le maintien du fil entre les platines soit garanti même dans des conditions ex­trêmes de fonctionnement de la machine.

[0030] Comme on le voit au dessin et ainsi que cela découle de la description, le dispositif selon l'invention ne remplit pas cette dernière condition puisque le fil pénètre dans le pre­mière paire de lèvres de chaque paire de platines 10a et 11, respectivement 11 et 10b, et sort de la seconde, au travers d'une portion centrale de chaque paire de lèvres et non à l'extrémité de celles-ci. Il s'ensuit que le fil est évidem­ment aussi soumis à l'action d'une poussée centripète du même genre et pour les mêmes raisons que celles citées ci-dessus mais d'intensité très inférieure à ce qu'elle aurait été si le fil, comme dans le brevet cité, avait passé entre ces lèvres en un point beaucoup plus distant de leur portion centrale.

[0031] Malgré cela, l'expérience a montré que le dispositif dé­crit était particulièrement performant puisque, même dans les conditions de fonctionnement extrêmes mentionnées précédem­ment, la section de fil traversant à chaque instant l'espace compris entre les surfaces de serrage des platines ne s'est jamais écartée de la trajectoire idéale, qui est celle dans laquelle le fil occuperait une position tendue entre les tiges 12a et 12b, de plus de quelques dizaines de mm.

[0032] Ce résultat inattendu est tout d'abord le fait de ce que, contrairement à ce que préconise le brevet US 4 123 984, le fil pénètre dans et sort de la zone de serrage du dispositif au travers de deux paires de lèvres au contact desquelles il est soumis à l'action d'une poussée centripète tendant à l'empêcher de quitter cet espace: la portion de fil traversant ledit espace est donc pratiquement tenue à ses deux extrémi­tés.

[0033] De plus, compte tenu de la forme donnée aux surfaces de serrage garnissant les platines 11, 10a et 10b et de leur position par rapport à la trajectoire suivie par le fil, en amont comme en aval du dispositif, on voit que si, par hypo­thèse, la portion de fil traversant l'espace de serrage de chaque paire de platines tendait à être repoussée en direction centrifuge, cette portion tendrait à se déplacer sur une par­tie de cette surface de serrage de plus grande longueur et serait donc soumise à un effort de frottement supérieur d'où un obstacle limitant naturellement les possibilités de "migra­tion" du fil en direction centripète. Le fil tend au contraire à se placer de lui-même sur une portion de la surface de ser­rage offrant la plus petite résistance à son passage: en l'occurrence la position idéale devrait théoriquement coïnci­der avec l'axe de symétrie transversale de la portion saïllan­te cruciforme 21 (fig. 3).

[0034] A ces deux mesures techniques permettant l'obtention du bon résultat cité, il convient de mentionner celle obtenue par la mise en oeuvre mutuelle des portions saillantes 22a et 22b des platines 10a et 10b et de l'extrémité 25a de la portion 25 de la platine 11. On se reportera, pour cela, aux figures 5a et 5b: la première de celles-ci montre, en coupe longitudinale selon V-V de la figure 3, la position occupée par les diverses platines du dispositif selon l'invention, lorsque un fil 9 est engagé entre les platines 10a et 11. La seconds illustre une situation semblable dans le cas d'un dispositif de structure connue par exemple du brevet US 4 123 984.

[0035] On voit, dans le premier cas (figure 5a), que par la présence du fil 9 entre les platines, la platine 10a occupe une position légèrement basculée par rapport à la platine 11. Pour un fil ayant 0,4 mm de diamètre, l'angle α de basculement est de l'ordre de 2°.

[0036] Dans le second cas (figure 5b), l'angle β de la platine 10* par rapport à la platine 11* est bien supérieur puisqu'il est de l'ordre de 2°48′. Cela signifie que, dans le cas pré­sent, le fil 9 aura beaucoup plus de facilité à s'échapper de l'espace compris entre les platines, impliquant, de ce fait, l'obtention d'une couture de mauvaise qualité due aux irrégu­larités de tension dont le fil est l'objet.

[0037] Cette différence de comportement des deux dispositifs de serrage décrits est due au fait que, dans le dispositif selon l'invention, le basculement possible des platines externes, 10a ou 10b, du dispositif est limité par appui mutuel de la portion saillante 22a ou 22b et de la partie 25a de la portion saillante 25 de la platine 11 ou de leurs homologues apparais­sant sur la seconde face de celle-ci. En conséquence, l'effort R agissant sur le fil par suite de l'effet de "coin" auquel il est soumis est inférieur à l'effort homologue R₁ existant dans le cas du dispositif de la figure 5b.

[0038] Il va de soi que le dispositif décrit pourrait ne com­porter qu'une paire de platines (10a, 10b) notamment dans le cas d'une machine n'ayant que la possibilité de coudre avec un fil unique et non avec deux. On relèvera toutefois que, même dans ce cas, l'angle α auquel il a été fait allusion en se référant à la figure 5a, sera de valeur similaire à celle citée précédemment: en effet, ce résultat demeure acquis vu que, à l'image de ce qui a été décrit, les platines seront alors en contact mutuel par leurs portions saillantes respec­tives 22a et 22b, et 22b et 22a.

[0039] En variante et, dans les mêmes conditions ci-dessus, il serait également possible de ne faire emploi que d'une paire de platines de structure correspondant à celle de la platine 11 décrite et dont on couderait la partie supérieure de ma­nière à obtenir une rainure en forme de "V" au sommet de l'assemblage des platines, rainure destinée à faciliter l'in­troduction du fil entre les platines.

Revendications

1. Dispositif de réglage de la tension d'un fil mobile longitudinalement, comprenant au moins deux platines adjacen­tes, appliquées l'une contre l'autre et entre lesquelles passe ce fil, des moyens permettant de serrer ces platines, et donc le fil, avec une force d'intensité caractéristique de la ten­sion désirée, dispositif dans lequel les faces en regard des platines comportent chacune au moins une surface de serrage du fil appelée à coopérer avec au moins une surface homologue de l'autre platine, le bord de ces surfaces étant découpé par au moins deux indentations disposées de façon que chaque indenta­tion de la surface de serrage d'une platine recouvre au moins une portion d'une indentation homologue de la surface de serrage de l'autre platine au moins dans une position angu­laire relative des platines, les paires d'indentations ainsi superposées délimitant, sur le bord des surfaces de serrage des platines, deux lèvres distinctes et concaves, des moyens étant prévus pour assurer le maintient des platines dans la­dite position angulaire, caractérisé par des moyens de guidage imposant, à la portion de fil traversant à chaque instant le dispositif, une trajectoire telle que ce fil pénètre entre les surfaces de serrage des platines par l'une desdites lèvres et en sorte par l'autre.

2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les­dits moyens de guidage comprennent au moins deux organes d'appui pour le fil, caractérisé en ce que l'un des organes fait face à la première desdites lèvres et l'autre à la secon­de.

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits organes d'appui sont disposés au moins en partie dans la concavité délimitée par les lèvres correspondantes.

4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface de serrage de chaque platine fait saillie dans la partie centrale de celle-ci.

5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque platine présente au moins deux ouvertures de dimen­sion et d'écartement identiques de platine à platine, et est montée coulissante sur deux tiges traversant chacune une ou­verture déterminée, la position relative des ouvertures de chaque platine et des indentations de leur surface de serrage respective étant choisie de manière à obtenir ladite superpo­sition des indentations homologues des surfaces de serrage des platines, les tiges et les ouvertures constituant lesdits moyens de positionnement angulaire des platines.

6. Dispositif selon les revendication2 3 à 5, caractérisé par le fait que lesdits organes d'appui sont constitués par la portion desdites tiges comprise entre les platines.

7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que, sur sa face comportant la surface de serrage, l'une des platines présente au moins une surface d'appui placée en posi­tion distante de ladite surface de serrage et sensiblement é­quidistante par rapport auxdites ouvertures, et en ce que la surface de serrage de la seconde platine présente une étendue telle qu'elle repose au moins en partie sur ladite surface d'appui en position serrée desdites platines.

8. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que la surface de serrage de la première platine est en forme générale de croix dont les bords des bras présentent une section de profil arrondi, de même rayon de courbure, s'é­tendant au moins à proximité de leur intersection, cette sec­tion de jonction de chaque paire de bras constituant ladite indentation, par le fait que cette platine présente deux pai­res de ouvertures pratiquées chacune dans une portion de la platine située entre deux bras adjacents de la surface de ser­rage à proximité immédiate de ladite section de jonction de leurs bords, et par le fait que cette première platine compor­te deux surfaces d'appui dont l'une est traversée par un axe géométrique passant simulanément par une première paire d'ou­vertures pratiquées entre deux paires de bras opposés du pro­ fil cruciforme de la surface de serrage, l'autre occupant une position symétrique de la première et étant située dans l'axe passant par la seconde desdites paires d' ouvertures.

9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la surface de serrage de la seconde platine s'étend longi­tudinalement et symétriquement entre les ouvertures, selon un axe géométrique également distant de celles-ci, au moins une portion du bord de cette surface formant deux indentations s'ouvrant chacune à proximité de l'une desdites ouvertures, en direction de celles-ci.

10. Utilisation du dispositif selon l'une des revendica­tions 1 à 9 dans une machine à coudre.

Dessins