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CA 02487565 2004-11-25
WO 03/102287 PCT/FR03/01523
PROCEDE ET MACHINE DE REALISATION D'UNE COUTURE NON
SUSCEPTIBLE DE SE DEFAIRE
L'invention concerne un procédé et une machine pour la
s réalisation d'une couture non susceptible de se défaire, avec des fils de
couture
entrebouclés et/ou entrelacés et avec des passages de piqûre dans ou à travers
au
moins une épaisseur de matière d'un objet, dit objet cousu, recevant la
couture.
Les techniques et machines de couture sont très variées,
bien connues et répertoriées. Elles font notamment l'objet de normes.
1o Les points de couture peuvent être décoratifs et/ou
fonctionnels. Par exemple, ils peuvent servir à assembler différentes piëces
entre
elles pour former un objet cousu. Les matières constitutives de l'objet
peuvent
être des tissus, tricots, cuirs, matières synthétiques.... EP-0223312 illustre
un
exemple où un surjet est utilisé pour retenir un fil de tension coulissant en
15 bordure d'une housse. Dans le cas d'une couture selon une ou plusieurs
lignes)
de couture, l'objet cousu est entraîné à défilement à travers un poste de
coulure
d'une machine. Dans d'autres cas, tels que la pose de boutons, l'objet cousu
est
placé sur le poste de couture où il reste sensiblement immobile pendant
l' opération de couture. Dans tous les cas, pour obtenir l' obj et cousu, on
place
20 la(les) pièces) qui le constituent) sur un poste de couture d'une machine à
coudre.
L'un des problëmes bien connus que pose l'utilisation
d'une coutûre est celui de sa relative fragilité, dans la mesure où la rupture
du
blocage initial ou final des fils, ou celle de l'un des fils de couture, est
susceptible
2s de se propager sur toute la couture spontanément et/ou par simple traction
sur
l'un des fils de couture et/ou par écartement des pièces assemblées par la
couture.
L'expression « la couture est susceptible de se défaire » désigne ce phénomène
.pouvant aussi êire qualifié « d'éfaufilage ». Tel est en particulier le cas
des points
de couture à fils ou groupes de fils entrebouclés comme les points de
chaînette,
30 les points de surjet ou les points de recouvrement dans lesquels les fils
non
entrelacés ne sont pas noués les uns aux autres.
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Or, les points de couture à fils entrebouclés présentent
l'avantage d'une grande rapidité de couture, et, surtout, de ne, pas
nécessiter de
canette de contenance limitée. Dès lors, dans l'industrie, on préfère utiliser
des
points de chaînette, des surjets ou des points ~de recouvrëment réalisés avec
des
machines pouvant être alimentées par des bobines de fils de grande contenance,
d'exécution très rapide, et offrant des variations importantes de réalisation,
notamment permettant l'utilisation d'un grand nombre (pouvant aller jusqu'à 9)
de fils de couture distincts. Mais l'utilisation de ce type de points est
grandement
limitée par le fait que ces points forment des coutures susceptibles de se
défaire
1o très facilement, pouvant être éfaufilées de façon intempestive et
indésirable.
Ainsi, on renonce à utiliser ce type de points pour l'assemblage de pièces
sous
tension devant être garanties par le fabricant, .par exemple pour la
réalisation des
housses d'habillage des garnitures de siège.
Avec les points de couture à fils ou groupes de fils
entrelacés, ce problème se pose avec moins d'acuité, mais existe encore dans
la
mesure oû une rupture sur la couture peut se propager spontanément de façon
indésirable et intempestive. En définitive, la couture est susceptible de se
défaire,
même si l'éfaufilage est moins rapide que dans le cas des points entrebouclés.
Dans certaines applications spécifiques telles que celles de
la réalisation de coutures étanches, on a proposé de renforcer une couture par
un
assemblage par soudure et/ou collage complémentaire qui a aussi indirectement
pour conséquence de pallier le problème de l'éfaufilage.
Par exemple, FR-90562, US-1560712, US-5003902
décrivent des coutures étanches combinant une ou plusieurs coutures) et une
bande de matière thermoplastique servant à souder les pièces de tissus
assemblées et/ou la(les) coutures) entre elles. Ces procédés sont néanmoins
coûteux en matière, en main-d' oeuvre et en temps de fabrication. Ils sont en
outre
limités dans leurs applications en cas de pièces à assembler par chevauchement
partiel. Ils ne sont pas applicables par exemple pour une couture de bordure
ou la
3o pose de boutons. De surcroît, les caractéristiques de flexibilité et
d'apparence de
la couture sont grandement modifiées par la soudure réalisée par la bande
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thermoplastique. En particulier, l'emploi d'une bande thermoplastique
intermédiaire augmente l'épaisseur de l'objet cousu.
On a aussi pensé (FR-886765, US-3296990) à utiliser la
matière constitutive thermoplastique des pièces recevant la couture pour
souder
s les fils de la couture à cette matière, par application locale de chaleur à
l' aide
d'un appareil de soudure par contact ponctuel ou par ultrasons, aux endroits
de
pénétration des fils de couture dans la matière. Ces procédés sont limités
dans
leurs applications au cas de l'assemblage des pièces en matière
thermoplastique.
En outre, il en résulte, là encore, des modifications de flexibilité et
d'apparence.
1o Ces procédés lient par ailleurs nécessairement les fils de couture à
l'objet cousu,
ce qui est parfois non souhaité, par exemple dans le cas de EP-0223312 où un f
1
de tension coulissant est interposé entre les fils de couture et l' obj et
cousu. Par
ailleurs, ces procédés ne sont pas exploités en pratique notamment du fait que
la
réalisation précise de la soudure spécifiquement aux points mêmes où le fil
15 ~ pénètre dans la matière est extrêmement difficile, sinon impossible à
réaliser en
pratique. Avec les ultrasons, seule une fusion totale du fil et d'une partie
de la
matière de la pièce selon une ligne de fusion continue peut en fait être
réalisée.
Dès lors, la réalisation de ~la couture elle-même perd une grande partie de
son
intérêt, le fil étant en final fusionné avec la matière de la pièce. Par
ailleurs, FR-
20 886765, qui date de 1942, ne précise pas comment une soudure ponctuelle
peut
être rëalisée en pratique.
FR-1.427611 décrit itn procédé de traitement de tissus
(tissage, tricots, ...) visant à éviter le glissement ou « filage » de fils
entrelacés
d'un tissu, cette expression désignant en fait dans ce document le phénomène
2s d' éfaufilage de fils du tissu après un accroc ou une rupture d'un fil du
tissu.
Comme l'explique ce document, il avait été proposé, pour résoudre ce problème,
d'appliquer une substance adhésive qui rigidifie cependant le tissu. Il avait
aussi
été proposé de traiter des tissûs tels que les bas nylons en fils
thermoplastiques
grâce à une application locale de chaleur, qui est en fait extrêmement
difficile ~à
3o contrôler de sorte que le tissu peut soit être endommagé par une chaleur
excessive (fusion totale des fils), soit ne pas être traité efficacement si la
chaleur
est insuffisante pour fixer les fils du tissu. Dans tous les cas, l'aspect du
tissu et
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sa résistance sont dégradés. Dans ce brevet, il est donc préconisé d'appliquer
des
gouttes espacées d'une solution adhésive à certaines intersections ~seulernent
des
fils du tissu. Ce procédé nécessite une étape de traitement spécifique du
tissu
après fabrication. Ce document n' en envisage pas l' application pour une
couture.
En tout état de cause, il serait extrêmement délicat et coûteux à utiliser sur
une
couture et non sur un tissu.
Par ailleurs, JP-090~49~0 envisage, dans une variante de
réalisation, pour résoudre le problème de l'effilochage d'un fil de point de
chaînette, d'utiliseran fil thermoplastique adhésif (polynosic, acryle,
vinylon...),
1o et de chauffer et fondre les points de chaînette par un rayon laser ou
autre
dispositif de chauffage disposé sous la plaque porté-ouvrage à l' aval du pied
presseur, afin de souder les points de chaînette. Néanmoins, en pratique,
comme
mentionné ci-dessus pour FR-1427611, il n'est pas possible de mettre en aeuvre
un tel procédé. En effet, il est en fait impossible d'appliquer la quantité de
chaleur exacte, qui varie selon le fil utilisé, la matière de la pièce cousue
(plus ou
moins absorbante et/ou réfléchissante), pour obtenir une fusion uniquement
partielle et la soudure des points. De surcroît, après fusiôn, le fil de
couture se
rétracte, se carbonise et perd sa résistance mécanique. En outre, les brins de
fil
fondu viennent ensuite immédiatement au contact de la plaque porte-ouvrage,
sur
laquelle ils se collent ou déposent de la matière fondue. Il en résulte, dans
les
meilleurs cas, un bourrage quasi immédiat de l'ouverture de passage du rayon
laser, et même un collage de l'objet cousua qui ne glisse plus sur la plaque.
Cette
variante décrite par JP-090~49~0 ne peut donc pas être mise en oeuvre dans la
pratique industrielle avec succès.
2s Dans ce contexte, l'invention vise à proposer un procédé et
une machine permettant la réalisation d'une couture non susceptible de se
défaire, de façon simple, rapide, économique, compatible avec les contraintes
d'une exploitation à l'échelle industrielle, sans nuire aux propriétés
mécaniques
de l' obj et cousu, et en préservant au moins sensiblement les propriétés
3o mécaniques de la coulure elle-même.
Plus particulièrement, l'invention vise aussi à proposer un
tel procédé et une telle machine avec lesquels l' apparence de l' obj et cousu
et de
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la couture peut être .au moins sensiblement préservée, et notamment présenter
un
aspect traditionnel de couture esthétique.
En particulier, l'invention vise à permettre la réalisation
d'une telle couture dont la raideur n'est pas augmentée par le traitement
visant' à
5 empêcher à la couture de se défaire. Une telle raideur ou rigidité (en
flexion ou
en compression) peut notamment constituer une gêne à (utilisation, par exemple
dans le cas de pièces de tissus en contact avec la peau tels que des vêtements
ou
sous-vêtements
(,'invention visè en particulier à permettre la réalisation
io d'une couture destinée à être soumise à des contraintes élevées. Plus
particulièrement, elle vise à permettre la réalisation d'une couture non
susceptible de se défaire, mais dans laquelle les fils de couture peuvent ne
pas
être rendus solidaires de la matière constitutive de l'objet cousu. Elle vise
aussi à
permettre la réalisation d'une telle couture dans diverses applications, en
divers
1s endroits de l'objet cousu (y compris en bordure), et quelle que soit la
matière
constitutive de l'objet. Elle vise par exemple à permettre la réalisation d'un
surjet
non susceptible de se défaire, formant un passage recevant un fil de tension
coulissant, ou encore à permettre la pose de boutons avec une couture non
susceptible de se défaire.
2o L'invention vise à proposer en particulier un procédë
pouvant être mis en oeuvre sans manipulation, en une seule étape, notamment
par
le poste de couture et/ou simultanément à l'étape de réalisation de la
couture, et
ne nécessitant pas de réglages longs et/ou complexes avant chaque couture.
Pour ce faire, l'invention concerne un procédé de
2s réalisation d'une couture non susceptible de se défaire avec au moins un
fil de
couture entrebouclé(s) et/ou entrelacés) et avec des passages de piqûre dans
ou à
travers au moins une épaisseur de matiére d'un objet, dit objet cousu,
recevant la
couture, cette couture comprenant au moins un brin de fil de couture cousu en
s' étendant à l' extérieur de l' obj et cousu, adj avent d' au moins un autre
brin de fil
o de couture cousu à l' extérieur de l' obj et cousu, dans lequel
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- on réalise la couture avec au moins un fil de couture
présentant une matiëre thermoplastique, au moins sur l'extérieur de ce fil de
couture,
- puis on applique au moins un faisceau laser localement
s sur la couture, à l' extérieur d' au moins un brin de fil de couture cousu
s' étendant
à l' extérieur de l' obj et cousu, et adj acent d' au mbins un auire brin de
fil de
couture cousu à l' extérieur de l' obj et cousu,
caractérisé en ce que
- chaque faisceau laser est adapté pour ramollir
1o ponctuellement la matière thermoplastique présentée à l'extérieur d'au
moins un
brin de .fil de couture cousu s' étendant à l' extérieur de l' obj et cousu,
et adj acent
d' au moins un autre brin de fil de couture cousu à l' extérieur de l' obj et
cousu,
- après application de chaque faisceau .laser et avant
resolidification complète de la matière thermoplastique ramollie, on applique
au
ls moins un organe presseur sur la matière thermoplastique ramollie d'au moins
un
brin de fil de couture présentant une telle matière thermoplastique soumise à
ce
faisceau laser, de façon à solidariser tout ou partie des brins adjacents
ensemble
ponctuellement et à l'extérieur de l'objet cousu, par l'intermédiaire de
ladite
matière thermoplastique.
20 Dans tout le texte, (expression "on applique un faisceau
laser localement sur la couture" et ses dérivés signifient que fon oriente ce
faisceau laser vers la couture de façon qu'il soit projeté vers elle, en
formant un
point d'impact du faisceau laser localisé sur la couture.
Avantageusement et selon l'invention, on applique au
2s moins un faisceau laser adapté pour ramollir la matière thermoplastique
sans la
fondre, en la portant localement à une température égale ou supérieure à sa
température de ramollissement mais inférieure à sa température de fusion,
notamment à une température de 3°C à 15°C au-dessus de la
température de
ramollissement. De la sorte, ladite matière thermoplastique ne fond pas (elle
3o n'atteint pas sa température de fusion) et ne se liquéfie pas. Elle
conserve au
moins sensiblement sa forme, et les brins de fil conservent leur cohésion et
leur
résistance mécanique.
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Par ailleurs, avantageusement et selon l'invention, on
applique au moins un jet d'air sous pression sur les brins de fil de couture
après
application de chaque faisceau laser et avant application d'un organe
présseur.
Un tel jet d'air a pour effet de disperser les fibres constitutives de chaque
fil et/ou
s de déplacer les brins adjacents l'un .par rapport à l'autre. Il permet en
outre
d'éviter un échauffement excessif de certaines parties de la machine. Il
enlève
enfin les poussières ou résidus de matière, notamment au voisinage du point
d'impact du faisceau laser et/ou au voisinage de l'organe presseur.
Avantageusement et selon l'invention, on utilise un jet d'air de largeur de
l'ordre
1o du diamètre du fil de couture le plus fin présentant la matière
thermoplastique, ou
inférieure à ce diamètre. Cette faible section du j et d' air a pour effet d'
augmënter
son efficacité de dispersion des fibres de fil, sans néanmoins entrainer un
refroidissement prématuré Trop important de la matière thermoplastique qui
reste
ramollie avant l'application de l'organe presseur. Si nécessaire, l'air du jet
d'air'
ls peut étre chauffé.
Avantageusement et selon (invention, on utilise au moins
un fil de couture formé d' au moins une matière thermoplastique et on applique
au
moins un faisceau laser adapté pour qu' au moins une partie de l' épaisseur de
chaque brin de ce fil de couture en matière thermoplastiqué ramollie par ce
2o faisceau laser, reste à l'état non ramolli selon toute sa longueur.
Plus généralement, avantageusement et selon (invention,
on applique au moins un faisceau laser de façon à ne ramollir qu'une partie de
l'épaisseur de chaque brin de fil de couture sur lequel il est appliqué.
Ainsi, la
couture resta fonctionnelle, au moins une partie d'épaisseur de chaque brin
étant
2s laissée à l'état non ramolli.
Chaque organe presseur vient au contact de la matière
thermoplastique par déplacement relatif et exerce une certaine pression contre
cette matière ramollie, l'objet cousu étant maintenu par ailleurs à l'opposé
de cet
organe presseur par une plaque porte-ouvrage et/ou un autre organe presseur.
3o Avantageusement et selon l'invention, chaque organe presseur présente une
surface de contact irrégulière (qui n'est pas lisse) avec la mâtière
thermoplastique, de façon à ne pas lui impartir une déformation d'ensemble
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visible (ne pas l'aplatir). Cette surface de contact présente avantageusernent
des
dents, griffes, pointes, crans, stries... aptes à pénétrer la matière
thermoplastique
ramollie pour entraîner des micro-déplacements individuels produisant en final
une solidarisation des brins entre eux (sans fusion ni soudure d'ensemble). En
s outre, çhaque organe presseur ne glisse pas au contact des brins de fil et
de la
matière thermoplastique, mais en accompagne le mouvement éventuel résultant
de la couture. Il n'y a ainsi pas de composante de mouvement relatif de
l'organe
presseur et de la matière thermoplastique selon la direction de couture, c'est-
à-
dire parallèlement à la face extérieure de l'objet à coudre.
lo Par ailleurs, avantageusement et selon (invention, on
réalise la couture en faisant passer l'objet cousu sur un poste de couture
d'une
machine à coudre, et, lors d'un seul et même passage de l'objet cousu sur ce
poste de couture : on applique au moins un faisceau laser après réalisation de
chaque point de couture, puis on applique au moins un organe presseur sur la
15 matière thermoplastique ramollie. On réalise ainsi, lors du même passage
sur le
poste de couture, la couture et la solidarisation des brins adjacents
empêchant
ensuite l'éfaufilage de la couture. L'invenüon ne modifie ainsi en aucune
manière la durée de réalisation de la couture par rapport à celle d'une
couture
traditionnelle. Dû point de vue industriel, elle n' entraîne donc aucun coût
2o supplémentaire de production, et n'empêche d'ailleurs pas de réaliser un
point
d'arrêt en fin de couture.
Le terme « passage » de l'objet cousu englobe une simple
mise en place et un maintien de différentes pièces à assembler par la couture.
Par
exemple, il peut s' agir d'un poste de couture pour la pose de boutons sur un
2s vêtement. Ce terme englobe aussi le fait d'entraîner à défilement au moins
une
pièce à coudre formant l'objet cousu à travers le poste de couture, comme dans
le
cas des machines à coudre réalisant une couture selon au moins une ligne de
couture.
Avantageusement et selon (invention, on applique un
30 organe presseur immédiatement après l'application d'un faisceau laser
-notamment immédiatement â l'aval de cette application dans le cas d'une
couture à au moins une ligne de couture-. En tout cas, chaque organe presseur
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doit être appliqué sur la matière thermoplastique alors que cette . dernière
est
encore au moins pour partie ramollie.
Avantageusement et selon (invention, le poste de couture
comprend
- des moyens de couture comportant au moins une aiguille
de piqûre,
- au moins une paire d' organes d' entraînement entre
lesquels des parties de la couture et de l' obj et cousu sont pressées et
pincées, et
aptes à entraîner l'objet cousu au fur et à mesure de la réalisation de la
couture
1o selon une direction, dite direction de couture, à travers le poste de
couture, ces
organes d'entraînement étant au moins pour parue situés immédiatement à l'aval
des moyens de couture. Selon l'invention, on applique au moins un faisceau
laser
immédiatement à l' aval des moyens de couture, sur une partie au moins de la
couture destinée à être pincée et entraînée par les organes d'entraînement, et
ls immédiatement à l'amont d'au moins une partie des organes d'entraînernent
qui,
lors du pinçage de la couture, fait office d'organe(s) presseur(s) appliqués)
sur la
matière thermoplastique. ramollie d'au moins un brin de fil de la couture.
Avantageusement et selon (invention, on applique au~ moins un faisceau laser
immédiatement à l'amont d'une griffe d'entraînement du poste de couture qui
2o fait office d'organe presseur sur la matière thermoplastique ramollie.
Avantageusement et selon l'invention, on applique au
moins un jet d'air à l'aval d'au moins un faisceau laser. et immédiatement à
l'amont d'au moins une partie correspondante des organes d'entraînement
faisant
office d'organe (s) presseur(s).
25 En variante, l'organe presseur peut être un organe rotatif
d'entraînement (roulette, galet, sphère:..,) strié ou cranté. Il peut s'agir
aussi
d'une partie ou d'une extension aval d'un pied de biche presseur mobile pour
entraîner au moins une pièce de l' obj et cousu et à surface de contact de
préférence striée ou crantée.
30 Avantageusement et selon (invention, on réalise la couture
avec au moins un fil de couture floche et/ou. gonflant. Les fils floches et/ou
gonflants sont bien connus et présentent des fibres distinctes apparentes. En
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particulier, on utilise au moins un fil dè couture floche et/ou gonflant
comprenant
des fibres de matière thermoplastique. De ce fait, l'application d'un faisceau
laser
peut être adâptée pour ramollir une partie des fibres superficielles du fil,
et
l'organe presseur, notamment s'il est formé d'une griffe, a pôur effet de
diffuser
5 la matièrè thermoplastique ainsi ramollie à travers les autres fibres du
même fil et
celles du fil formant un brin adjacent. Il en résulte une solidarisation
relative
quasiment invisible, sans aplatissement, mais néanmoins résistante.
L'utilisation
d'un jet d'air'est particulièrement avantageuse dans le cas de tels fils
floches et/ou
gonflants car elle favorise alors la multiplication des points de contacts et
de
10 liaisons entre les fibres adjacentes qui se lient sans modification notable
d'aspect
et de propriétés mécaniques de la couture.
Ainsi, dans l'invention, l'organe presseur a pour fonction
de mêler la matière thermoplastique ramollie aux fibres des brins adjacents.
Il est
appliqué avec pression pour écraser, ou en tout cas mettre les brins adjacents
en
ls .contact avec la matière thermoplastique ramollie par le laser.
En outre, avantageusement et selon (invention, on réalise la
couture selon un point de couture à fils entrebouclés non entrelacés. Par
exemple,
on réalise une couture selon un point choisi parmi un point de chaînette, un
point
de surjet et un point de recouvrement. Ce point peut être réalisé avec un ou
2o plusieurs fils de couture. L'invention est aussi applicable avec un point à
fils
entrelacés tel qu'un point noué. Dans tous les cas, la couture doit être
réalisée de
façon à former des brins adjacents (parallèles ou d'entrecroisement) d'un côté
au
moins à l' extérieur de l' obj et cousu. Par exemple, dans le cas d'un point
noué à
deux fils, on règle de préférence, lors de la réalisation de la couture, la
tension de
2s chaque fil de telle sorte que l'entrelacement sorte à l'extérieur de
l'objet cousu et
ne soit pas emprisonné au milieu de l'épaisseur de la matière de cet objet
cousu,
L'invention s'étend à une machine pour la mise en oeuvre
d'un procédé selon l'invention. L'invention concerne ainsi une machine pour la
réalisation d'une couture non susceptible de se défaire, avec au moins un fil
de
3o couture entrebouclé(s) et/ou entrelacés) et avec des passages de piq~re
dans ou à
travers au moins une épaisseur de matière d'un objet, dit objet cousu,
recevant la
couture, réalisée en passant cet objet cousu sur un poste de couture de la
machine
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comprenant des moyens de couture comportant au moins une aiguille de piqûre
et adaptés pour pouvoir former au moins un brin de fil de couture cousu en
s' étendant, à l' extérieur de l' obj et cousu, adj acent d' au moins un autre
brin de fil
de couture cousu à l'extérieur de l'objet cousu, cette machine comprenant au
s moins une source laser adaptée pour pouvoir appliquer au moins un faisceau
laser, à l' extérieur d' au moins un brin de fil de couture s' étendant à 1'
extérieur de
l' obj et cousu adj acent d' au moins un cuire brin de fil de couture cousu à
l' extérieur de l' obj et cousu, '
caractérisée en ce que
~ au moins une soûrçe laser est adaptée pour pouvoir
appliquer localement sur la couture au moins un faisceau laser, adapté pour
ramollir ponctuellement la matière thermoplastique présentée à l' extérieur d'
au
moins un brin de fil de couture s' étendant à l' extérieur de l' obj et cousu
adj acent
d' au moins un autre brin de fil de couture cousu à l' extérieur de l' obj et
cousu ,
1s ~ elle comprend au moins un organe presseur adapté pour
pouvoir être appliqué sur la matière thermoplastique ramollie d' au moins un
brin
de fil de couture après application de chaque faisceau laser, et avant la
resolidification complète de la matière thermoplastique ramollie, de façon à
solidariser tout ou partie des brins adjacents ensemble ponctuellement à
l'extérieur de l'objet cousu, par l'intermédiaire de ladite matiére
thermoplastique.
Avantageusement et selon (invention, chaque source laser
est une diode laser de longueur d'onde c~mprise entre 7~Onm et 940nm et de
puissance maximale de 60 W, formant un faisceau laser de moins de lmm
-notamment de l'ordre de .800,- de diamètre. Avantageusement et selon
2s (invention, chaque source laser comporte des moyens de' réglage de la
puissance
du faisceau laser qu'elle dëlivre. Il peut être prévu aussi des moyens
d'ajustement
automatique de la puissance du faisceau laser -notamment en fonction de la
vitesse de réalisation de la couture etlou du nombre de points de couture
effectués-.
0 Avantageusement et selon l'invention, la machine
comprend au moins une source laser adaptée pour ramollir la matière
thermoplastique sans la fondre, en la portant .localement à une température
égale
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~ou supérieure à sa température de ramollissement mais inférieure à sa
température de fusion -notamment à une température,de 3°C à 15°C
au-dessus de
la température de ramollissement-. Avantageusement, une machine selon
l'inveniion comporte au moins une buse formant au moins un jet d'air orienté
sur
s les brins de fil de couture après application de chaque faisceau laser et
.avant
application d'un organe presseur. Avantageusement, une machine selon
l'invention comporte au moins une buse formant un jet d'air de largeur de
l'ordre
du diamètre du fil de couture le plus fin présentant la matière
thermoplastique, ou
inférieure à ce diamètre.
lo Avantageusement et selon (invention, la machine
comprend au moins une source laser adaptée pour pouvoir laisser à l' état non
ramolli selon toute sa longueur au moins une partie de l'épaisseur de chaque
brin
de fil de couture. Avantageusement et selon (invention, au moins une source
laser est adaptée pour pouvoir appliquer au moins un faisceau laser de façon à
ne
1s ramollir qu'une partie de l'épaisseur de chaque brin de fil de couture sur
lequel il
est appliqué.
Avantageusement, une machine selon l'invention est
adapte pour pouvoir, lors d'un seul et même passage de l'objet cousu sur le
poste de couture, appliquer au moins un faisceau laser après réalisation de
chaque
2o point de couture, puis appliquer au moins un organe presseur sur la matière
thermoplastique ramollie.
Plus particulièrement, l'invention concerne une machine
dont le poste de couture comprend au moins une paire d'organes d'entraînement
adaptés pour pouvoir presser et pincer entre eux des parties de la couture et
2s l' obj et cousu, et entraîner l' obj et cousu au fur et à mesure de la
réalisation de la
couture selon une direction, dite direction de çouture, à ~ travers le poste
de
couture, ces organes d'entraînement étànt au moins pour partie situés
immédiatement à l' aval des moyens de couture, caractérisée en ce qu' au moins
une source laser est adaptée pour pouvoir appliquer au moins un faisceau laser
3o immédiatement à l'aval des moyens de couture, sur une partie au moins de la
couture destinée à être pincée et entraînée par les organes d' entraînement,
et
immédiatement à l' amont d' a~ moins une partie des organes d' entraînement
qui
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lors du pinçage de la couture fait office d'organe(s) presseûr(s) appliqués)
sur la
matière thermoplastique ramollie d' au moins un brin de fil de couture.
Avantageusement et selon l'invention, la machine
comprend au moins une buse adaptée pour appliquer au moins un jet d'air à
~ l' aval d' au moins w1 faisceau laser, et immédiatement à 1' amont d' au
moins une
partie correspondante des organes d'entraînement faisant office d'organe(s)
presseur(s).
Avantageusement et selon finvenüon, au moins une source
laser est adaptée pour pouvoir appliquer au moins un faisceau laser
lo immédiatement à l'amont d'une griffe d'entraînement du poste de couture qui
fait office d'organe presseur sur la matière thermoplastique ramollie. En
variânte
ou en combinaison, l'invention concerne une machine dans laquelle le poste de
couture comprend une plàque de réception de l'objet cousu, caractérisée en ce
que la plaque de réception comprend au moins une portion transparénte à la
ls lumière laser, et en ce qu'elle comprend au moins une source, laser adaptée
pour
pouvoir appliquer un faisceau laser à travers cette portion transparente de la
plaque de réception, sur la partie de la couture venant au contact de la
plaque de
réception en regard de cette portion transparente. Cette portion transparente
peut
être une lumière ménagée à travers la plaque de réception,. ou une portion de
la
2o plaque de réception en matériau transparent.
En variante ou en combinaison, avantageusement et selon
(invention, au .moins une source laser est adaptée pour appliquer au moins un
faisceau laser sur une partie de la couture ne venant pas au contact de la
plaque
de réception -notamment sur une face de l' obj et cousu opposée à la face de
cet
25 objet venant au contact de la plaque de réception-. On peut donc
solidarisér des
brins adjacents s'étendant sur au moins l'une des faces extérieures de l'objet
cousu. Sur chaque face extérieure, une ou plusieurs lignes) de points de
liaison
peut(peuvent) être pratiquée(s). En particulier, on peut utiliser deux
faisceaux
laser décalés latéralement pour former deûx lignes de points de liaison
parallèles.
3o Avantageusement et selon (invention, il est prévu des
moyens de réglage de la position d'au moins un faisceau laser par rapport à la
couture réalisée. En particulier, dans le cas d'une couture sous forme d'une
ou
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plusieurs lignes) de couture, avantageusement, une machine selon l'invention
comprend des moyens de réglage du point d'impact, sur la couture, d'au moins
un faisceau laser selon une direction orthogonale à la direction de couture et
au
faisceau laser. De la sorte, on peut ajuster la position du point d'impact du
s faisceau laser, et donc du ~ point de solidarisation, latéralement,
perpendiculairement à la direction de couture, par exemple en fonction du
point
de couture formé et/ou de la nature du fil utilisé.
Avantageusement, une machine selon l'invention est
adaptée pour réaliser la couture selon un point de couture à fils entrebouclés
non
1o entrelacés. En variante, elle est adaptée pour réaliser la couture selon un
point de
couture à fils entrelacés à brins de fils) adj acents apparents.
Avantageusement et selon l'invention, la machine
comprend au moins un organe presseur dont au moins la parue destinée à vénir
au contact de ladite matière thermoplastique est en matiére anti-adhérente.
ls ~ L'invention concerne aussi un procédé et une machine
caractérisés en combinaison par tout ou parue des caractéristiques mentionnées
ci-dessus ou ci-après.
L'invention consiste ainsi à lier ensemble, à l'extérieur de
l'objet cousu, des brins adjacents de fils) de couture résultant de la
réalisation de
20 la couture, par l'intermédiaire de la matière thermoplastique de l'un au
moins de
ces brins adjacents, et ce, grâce à l'emploi, d'une pari, d'un faisceau laser
pour
ramollir cette matière thermoplastique jusqu'à un point lui permettant de
faire
office d'agent de liaison des brins après refroidissement, et d'autre part,
d'un
organe presseur qui, lorsqu'il est appliqué sur cette matière thermoplastique
2s ramollie, assure en fait le contact des brins adjacents avec cette portion
ramollie
de matière thermoplastique, et son refroidissement simultané. Il en résulte
uné
liaison par cette matière thermoplastique des brins adjacents.
Les brins adj acents peuvent appartenir à un même fil de
couture, par exemple entrebouclé sur un côté et à l'extérieur de l'objet cousu
; ou
3o au contraire, à plusieurs fils de couture distincts. De préférence, les
deux brins
adjacents présentent de la matière thermoplastique ; en variante, un seul brin
peut
être formé d'un fil présentant de la matiére thermoplastique qui vient au
contact
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de l' autre brin après ramollissement et sous l' effet de I' organe presseur.
Chaque .
fil de couture présentant une telle matière thermoplastique ~ peut être
constitué
d'une telle matière, ou au contraire être imprégné dé cette matière, ou
résulter
d'une association de fibres ou de fils préalablement à la réalisation de la
couture.
s Cette matière thermoplastique est solide à température ambiante. Ainsi, dans
l'invention, aucune matière adhésive supplémentaire n'est rapportée pour
réaliser
la solidarisation des brins qui est obtenue à l'aide d'une matière
constitutive de
l'un ou moins des fils de couture.
Par « mâtière thermoplastique », on désigne ainsi toute
1o matière solide à température ambiante, mais susceptible de se ramollir
lorsqu'elle
est soumise à un rayonnement laser de puissance appropriée. En particulier,
toutes les maüères synthétiques appartenant à la catégorie connue des
polymères
thermoplastiques (polyoléfines, polyesters, polyamides, ...) peuvent être
utilisées
à titre de matière thermoplastique dans un procédé selon l'invention. Ces
ls matières ou d'autres matières initialement thermoplastiques peuvent être
rendues
plus sensibles et réactives au rayonnement laser comme indiqué ci-dessus, par
adj onction d' additifs absorbeurs de rayonnement laser.
On sait qu'un faisceau laser peut ,servir à chauffer une
matière thermoplastique ponctuellement au-delà de son point de fusion, par
2o exemple pour couper des fils d'un tissu. Néanmoins, l'inventeur a constaté
qu'en
,fait il est possible avec un faisceau laser, moyennant un réglage initial,
très
rapide, de la puissance délivrée, d'ajuster précisément le ramollissement de
la
matière thermoplastique pour obténir l'effet souhaité, à savoir une
solidarisation
appropriée des brins adjacents sans fusion. En particulier, il est possible de
ne pas
~2s fondre les brins adjacents ni de les ramollir dans toute leur épaisseur,
et donc de
préserver la fonctionnalité de ces brins de la couture. Ce règlage de
puissance du
faisceau laser est effectué en fonction de la nature deela matière
thermoplastique
à ramollir, et du temps d'application du faisceau laser qui, dans une machine
à
défilement, dépend de ~la vitesse d'exécution de la couture. Un faisceau laser
peut
0 par ailleurs être piloté instantanément, en continu ou par impulsions ou de
façon
discontinue. II peut être intërrompu à tout moment puis ré-utilisé, de façon
très
simple. Il fournit un chauffage avec une très grande précision et une très
grande
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régularité de température, très peu sensible aux modifications d'environnement
extérieur. Et il est apparu, en pratique, que si le réglage d'un laser poux
obtenir
une fusion partielle est extrêmement~délicat, tel n'est pas le cas lorsque
seul un
ramollissement est recherché. Dans ce cas, la plage de réglage correct du
laser est
en effet beaucoup, plus large..
II est à noter en outre que l'invention est compatible avec
une exploitàtion à l'échelle industrielle, la consolidation de la couture par
solidarisation des brins adjacents pouvant être obtenue sans manipulation, de
façon automatique, sur le poste de couture lui-même et en particulier en une
io seûle étape correspondant â l'étape de réalisation de la couture (c'est-à-
dire sans
nécessiter une étape de traitement ultérieur spécifique même dans le cas d'un
point d'arrêt).
D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention
ressortent de la description suivante 'de ses . modes de réalisation
préférentiels
is donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs et représentés sur les
figures,
dans lesquelles
- la figure 1 est une vue schématique en' perspective d'une
machine surjeteuse selon l'invention,
- la figure 2 est une vue schématique en coupe
20 longitudinale verticale partielle illustrant un procédé selon l'invention
mis en
oeuvre avec la machine de la figure l,
- la figure 3 est une vue schëmatique de dessus de la figure
2,
- la figure 4 est une vue schématique en perspective d'une
25 machine selon l'invention pour la réalisation d'un point noué,
- la figure 5 est- une vue schématique en coupe
longitudinale verticale partielle illustrant un procédé selon l'invention avec
un
point noué et un faisceau laser supérieur uniquement,
- la figure 6 est une vue schématique de dessus de la figure
30 5,
- les figures 7 à 9 sont des vues similaires à la figure 5
illustrant trois autres variantes de l'invention,
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- la figure 10 est une vue schématique de dessous de la
figure 9,
- la figure 11 est une vue similaire à la figure 2 illustrant
une autre variante de l'invention où l'objet cousu est entraîné par des
roulettes, et
s non par des griffes,
- la figure 12 , est une vue schématique de dessus de la
figure 11,
- la figure 13 est une vue schématique en coupe verticale
illustrant un poste de couture d'une machine selon l'invention pour la pose
d'un
1o bouton avec un procédé selon_l'invention en cours de couture,
- la figure 14 est une vue similaire à la figure 13 illustrant
une étape d'application d'un organe presseur éjecteur, après réalisation de la
couture, d'un procédé selon l'invention.
La figure 1 représente de façon schématique une machine
1s surjeteuse selon l'invention comprenant un bàti 1 portant un mécanisme
approprié et une plaque 2 de réception de l'objet cousu 3 qui, dans l'exemple
représenté, est une pièce de tissu. La plaque 2 de réception est au moins
sensiblement horizontale et plane.
La machine forme essentiellement un poste de couture 4
2o doté de moyens 5 de couture comprenant au moins une aiguille Sa de piqûre
dans
ou à travers au moins une épaisseur de matière de l'objet cousu 3: Une machine
surj eteuse comprend traditionnellement également des crochets de bouclage
supérieurs et inférieurs, rion représentés, qui permettent de former des
boucles de
fils au-dessus et au-dessous de la pièce de tissu et de faire passer des
boucles de
2s fils de couture autour du bord de la pièce de tissu. Sur la figure 1, tous
les
accèssoires et composants de .la machine surjeteuse ne sont pas représentés.
En
particulier, les bobines de fils, les crochets boucleurs,... ne sont pas
représentés.
En outre, la machine surjeteuse peut, de façon connue en soi, être dotée de
nombreux accessoires divers, par exemple un couteau de découpe du bord de la
3o pièce de tissu, un ou plusieurs pieds-de-biche pour l'engagement et le
maintien
de la pièce de tissu à l' amont de l' aiguille 5 . . .
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Comme on le voit sur la figure 2, la machine surjeteuse
dans la variante représentée, comprend deux griffes d'entraînement 6, 7 de
l'objet 3 situées immédiatement à l'aval de l'aiguille Sa, et, plus
généralement, à
l'aval des moyens de couture 5. La griffe d'entraînement supérieure 6 est
appliquée sur la face extérieure supérieure 8 de l'objet 3 (face opposée à
celle
venant au contact de la plaque de réception 2). Cette griffe d'entraînement
supérieure 6 est associée à un mécanisme approprié et montée par rapport au
bâti
1 de façon à présenter un mouvement répétitif d'entraînement longitudinal
selon
la direction de couture 10, puis décollée de (objet 3 et ramenée vers l'amont,
et
lo ce de façon traditionnelle et bien connue en soi.
La griffe d'entraînement inférieure 7 traverse au moins une
lumière 11 ménagée à travers la plaque de réception 2 de façon à venir au
contact
de la face extérieure inférieure 9 de .l' obj et cousu 3 (face 9 qui vient au
contact de
la plaque de réception 2). Là encore, la griffe inférieure 7 est entraînée de
façon
1s répétitive selon des mouvements longitudinaux de l'amont vers l'aval par
rapport
à la direction de couture 10, puis décollée de l'objet 3 et ramenée vers
l'amont,
de façon successive. De préférence, les mouvements des deux griffes 6, 7 sont
synchronisés et simultanés de telle . sorte que ces deux griffes 6, 7 restent
en
regard l'une de l'autre ét viennent pincer entre-elles l'objet cousu 3 et la
couture
20 12 réalisée. En effet, les griffes 6, 7 sont situées immédiatement à l'aval
de
l'aiguille Sa par rapport à la direction de couture 10, qui correspond à la
direction
de déplacement de l'objet cousu 3 sur le poste de couture 4 de la machine.
Dans l'exemple représenté, figures 1 à 3, la couture 12 est
un point de surjet comprenant par exemple trois fils, dont un fil d'aiguille
13
25 formant une ligne de piqûre 27 à travers le matériau et parallèlement au
bord 14
de l'objet cousu 3, un fil de bouclage supérieur 15 serpentant sur la face
supérieure 8 de l'objet 3 et entrebouclé avec le fil d'aiguille 13 à chaque
piqûre,
et un fil de bouclage inférieur 16 sèrpentant sur la face inférieure 9 de
l'objet
cousu 3, entrebouclé avec le fil d'aiguille 13 à chaque piqûre, et également
3o entrebouclé avec le fil de bouclage supérieur 15 à l'extérieur de l'objet
cousu 3,
. le long du bord 14, de façon à former une ligne d'accrochage externe 28 de
ces
deux fils de bouclage 15, 16 autour du bord 14 de l'objet cousu 3.
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Un tel point de couture forme donc des brins de fils de
couture adj acents sur la face extérieure supérieure 8 de I' obj et cousu 3,
et des
brins de fils de couture adjâcents sur la face extérieure inférieure 9 de
l'objet
cousu 3. Egalement, le point de couture présente des zones d'entrecroisement
des
fils 13, 15 ou 13, 16, ou 15, 16 de couture à l'extérieur de l'objet cousu 3.
La machine - représentée figures 1. et 2 présente deux
faisceaux laser 17, 18, à savoir un faisceau laser supérieur 17 et un faisceau
laser
inférieur 18. Le faisceau laser supérieur 17 est issu d'une source laser 19
supérieure montée fixe sur le bâti 1 de la machine par l'intermédiaire d'une
1o potence 20 fixée par une vis 21 horizontale transversale sur le bâti l, un
collier
22 enserrant le corps de la source laser 19 et traversant une lumière 23 de la
potence 20 pour être serré par une vis 24. La lumière 23 de la potence 20
s'ét'end
selon une direction au moins' sensiblement orthogonale à la direction de
couture
10. Ainsi, la potence 20, le collier ~22 et les vis 21, 24 forment des moyens
d'ajustement de la position relative du point d'impact 25 du faisceau laser 17
sur
la couture 12 par rapport à cette couture 12. La vis 21 permet de faire
pivoter la
source laser 19 autour d'un axe horizontal transversal, globalement orthogonal
à
la direction de couture 10. On peut ainsi régler la position du point d'impact
25
du faisceau laser 17 longitudinalement selon la direction de couture 10 grâce
à
2o cette vis 21. La lumière 23 permet de déplacer en translation la source
laser 19, et
donc le faisceau laser 1.7; latéralement par rapport à la direction de couture
10. La
vis 24 de serrage du collier permet en outre de faire pivoter la source laser
19, et
donc le faisceau laser 17, autour d'un axe de pivotement sensiblement
parallèle à
la direction de couture 10, et permet donc également le réglage de la position
2s latérale du point d'impact 25 du faisceau laser 17 avec la couture 12
réalisée.
- Selon l'invention, on règle la position du faisceau laser 17
grâce à ces moyens d'ajustement de telle sorte que le point d'impact 25 de ce
faisceau laser 17 avec la couture 12 réalisée soit situé immédiatement à
l'aval de
l'aiguille Sa et à l'amont de la griffe d'entraînement supérieure 6, comme
3o représenté figure 2. Ainsi, immédiatement après et à l'aval de la
réalisation de la
couture 12 par les moyens 5 de couture (dont l'aiguille Sa), le point d'impact
25
du laser supérieur 17 vient ramollir la matière thermoplastique constitutive
de
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l'un .au moins des fils de coulure de brins de fils adjacents résultant de
cette
couture. Dans l' exemple représenté figure 3, on voit que le fil de bouclage
supérieur 15 forme des brins adjacents serpentant entre la ligne de piqûre 27
. formée par le fil d'aiguille 13, et le bord extérieur 14 de l'objet 3. Au
fur et à
s mesure du passage de l'objet 3 dans le poste de couture et de son
entraînement
selon la direction de couture, le faisceau laser supérieur 17 est appliqué sur
les
différents brins adjacents et vient ramollir la matière thermoplastique
constitutive
de ce fil de bouclage supérieur 15. Immédiatement à l'aval du point d'impact
25,
la griffe supérieure 6 est appliquée successivement et de façon répétitive sur
la
lo couture 12, et donc sur la matière thermoplastique du fil de bouclage
supérieur
15, ramollie par le point d'impact 25 du faisceau laser 17 supérieur. Ce
faisant, la
griffe 6 appuie sur la matière thermoplastique ramollie des brins adjacents du
fil
de bouclage supérieur 15, ce qui a pour effet de réunir deux à deux ces brins
adj acents par une portion de matière thermoplastique en formant des points de
15 liaison 26 tels que représentés figure 3 schématiquement. La griffe
d'entraînement supérieur 6 forme donc un organe presseur qui est appliqué sur
les portions de matière thermoplastiqué ramollie. Cette application entraîne
également le refroidissèment de la matière thermoplastique et sa
solidification.
Il est à noter qu'il suffit que l'un au moins des fils de
2o couture présente une telle matière thermoplastique à l'extérieur, de façon
à être
ramollie lorsque le point d'impact 25 du faisceau laser 17 contacte cette
matière
thermoplastique. Pour ce faire, on peut simplement utiliser des fils de
couture de
matière thermoplastique ou associés à une matière thermoplastique
préalablement.
Au lieu de régler le point d'impact 25 du faisceau laser 17
sur ,les brins .adjacents serpentant du fil de bouclage supérieur 15, il est
aussi
possible de régler ce point d'impact 25 de telle sorte qu'il vienne sur la
ligne de
piqûre 27 du fil d' aiguille 13 et donc au niveau dés zones d' entrecroisement
de
ce fil d'aiguille l3 avec le fil de bouclage 15 supérieur. Il est également
possible
3o de prévoir non pas un seul faisceau laser 17 supérieur mais deux faisceaux
laser
distincts dont l'un présente un point d'impact au voisinage des zones
d' entrecroisement du fil d' aiguille 13 et du fil de bouclage supérieur 15,
tândis
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que l'autre présente un point d'impact sur les brins adjacents serpentant du
fil de
bouclage 15.
La machine représentée figure 1 présente égalernent un
faisceau laser inférieur 18 qui est semblable au faisceau lâser supérieur 17,
issu
s d'une source laser 29 inférieure montée fixe sur le bâti 1 de la machine par
l'intermédiaire d'une potence 30, d'une vis horizontale transversale 31, d'un
collier 32, d'une lumière 33 ménagée dans la potence 30 et d'une vis 34 de
serrage du collier 32, ces différents organes 30 à 34 étant en tous points
semblables à ceux 20 à 24 permettant le montage et l'ajustement de la source
laser supérieure 19. Ainsi, la source laser inférieure 29 peut également étre
réglée
en position par rapport au bâti 1 de façon à régler la position du point
d'impact
35 du faisceau laser inférieur 18 sur la couture 12 longüudinalement par
rapport à
la direction de couture 10 et latéralement par rapport à cette direction de
couture
10.
~s Comme représenté figure 2, le faisceau laser inférieur 18
traverse la lumière 11 ménagée dans la plaque de réception 2 de façon à venir
au
contact de la couture 12, du côté de la face extérieure inférieure 9 de
l'objet
cousu 3. Le faisceau laser infërieur 18 présente un point d'impact 35 qui est
également situé à l'aval des moyens 5 de couture -notamment à (aval de
l' aiguille Sa-, et immédiatement à l' amont de la griffe inférieure 7, qui
fait office
d' organe presseur mêlant la matière thermoplastique ramollie des différents
brins
adjacents du fil de couture et refroidissant cette matière thermoplastique de
façon
à la resolidifier pour former des points de liaison 36. Là encore, il est
possible de
prévoir non pas un seul faisceau laser inférieur 18 mais plusieurs faisceaux
laser
2s adjacents pour réaliser plusieurs lignes de point de liaison inférieures
parallèles.
Les deux griffes 6, 7 sont mues en synchronisme et exercent des pressions sur
les
brins de fil, l'une à l'encontre de l'autre, l'objet cousu étant emprisonné
entre
elles.
A titre de matière thermoplastique, on peut utiliser toute
3o matière susceptible d'être suffisamment ramollie p6ur réaliser ensuite,
après
refroidissement, une solidarisation relative des brins de fils de couture
adjacents
(brins du fils d'aiguille entrecroisés avec des brins d'un fil de bouclage ou
de
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brins adjacents d'un même fil de bouclage, ou encore brins entrecroisés de
deux
fils de bouclage.p..). On peut utiliser par exemple un polyamide, ou une
polyoléfine, par exemple un pôlyéthyléne ou un polypropylène, oil un polyester
ou un copolymère ou un mélange de ces matières. Par exemple, on peut utiliser
s au moins un fil de couture constitué d'une âme' principale formée d'un fil
aramide
entourée de 30 à 40 % en poids de fibres de polypropylène.
Cette matière peut avantageusement incorp6rer un ou
plusieurs additifs tels que des pigments absorbant le rayonnement laser qui
facilitent le ramollissement. On peut aussi imprégner un fil de couture en
matière
1o non thermoplastique d'une telle matière thermoplastique au moment même de
la
couture, en faisant passer ce fil à travers un dispositif d'imprégnation (bain
liquide, contact avec un tampon, projection...) du fil porté par la machine.
Chaque faisceau laser 17, 18 est adapté pour porter la
matière thermoplastique à une température, dite température de , travail,
1s supérieure à sa température de ramollissement, mais nettement inférieure à
.sa
température de fusion, notamment, à une température de travail qui est
3°C à
15°C -notamment environ 5°C- au-déssus de la température de
ramollissement et
au moins 20°C inférieure à la température de fusion.
Le tableau ci-après donne des exemples de températures de
2o travail appropriées pour différentes matières.
TABLEAU
Matire PolypropylnePolyamide Polyester Polyamide
6. 6.6
haute tnacit haute tnacit
Temprature
de 120C 170C 220C 230C
ramollissement
Temprature 160C 220C 260C 260C
de fusion
Temprature 125C 175C 225C, 235C
de travail
Avantageusement, on utilise un fil de couture floche et/ou
gonflant comprenant des fibres ou des brins de matière thermoplastique,
2s éventuellement mélangés à d'autres fibres ou brins de matière non
. thermoplastique. Dans ce cas, et contrairement à ce qui est représenté
figuré 3, la
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23
solidarisation ainsi réalisée est quasiment invisible, la matière
thermoplastique
ramollie venant se mêler aux différents brins adjacents non pas sous forme
d'un
bloc ou point de soudure mais plutôt d'une multiplicité de micro-points de
liaison
dés différents brins adjacents, et ce grâce à l'utilisation de la griffe 6,7 à
titre
s d'organe presseur qui, en pratique, presse la matière thermoplastique
ramollie en ,
une multiplicité de points' distincts. On constate en pratique en effet, que
l'utilisation de fils de couture floche avec une griffe d'entrainement 6, 7
permet
de réaliser une solidarisation des brins empêchant ultérieurement à la couture
de
se défaire, mais sans que cette solidarisation soit en fait réellement visible
à l'oeil
1o nu et ne modifie les caractéristiques et les propriétés mécaniques de la
couture 12
et de l' obj et 3 .
Il faut également noter que les points d'impact 25, 35 des
lasers 17, 18 sont situés du côté extérieur du(des) fll(s) de couture, et ne
viennent
pas fondre la matière thermoplastique au contact de la couture 12 avec l'objet
1s cousu 3 lui-même. Il en résulte que la couture 12 n'est pas soudée ni
solidarisée à
l'objet 3. Rien n'émpêche néanmoins, si cela ést souhaité, de régler
l'orientation
des faisceaux laser 17, 18 de façon à former aussi une certaine incrustation
de la
couture 12 à l'objet 3. Mais, en général, une telle incrustation n'est pas
utile ni
même souhaitable.
2o Gomme on le voit; il suffit d'incorporer à la machine les
sources 19, 29 formant les faisceaux laser 17, 18 pour obtenir un renforcement
extrêmement important de la couture 12 qui, ultérieurement, ne se défait plus.
Ce
faisant, la réalisation de la couture 12 n'est en rien perturbée notamment
quant à
sa vitesse d'exécution. La couture 12 peut donc être réalisée avec des points
de
2s couture à haute vitesse, quel que soit l'objet 3 cousu, dont la matière
peut être
quelconque (tissu, tricot, cuir, matière synthétique...).
Les sources laser 19, 29 utilisées sont de préférence à
puissance réglable et présentent une puissance adaptée pour obtenir ,le
ramollissement souhaité de la matière thermoplastique. En pratique, on peut
3o utiliser par exemple un laser infrarouge, par exemple des diodes lasers
infrarouges CO~ de puissance maximale de 60 W, de longueur d'onde comprise
entre 780 riri1 et 940 nrn, avec un diamètre de faisceau laser de l'ordre de
800, et
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une divergence~faible. De telles sources laser sont par exemple
commercialisées
par la société COHERENT, Santa Clara, Californie, USA, sous la marque
enregistrée FAP-SYSTEM~. Un automatisme programmable peut être prévu
pour piloter automatiquement la puissance de chaque faisceau laser 17, 18,
selon
s notamment la vitesse de réalisation de la couture 12 (vitesse de
fonctionnement
de la machine) ei/ou la matière des fils de couture et/ou le nombre de points
de
couture réalisës par unité de longueur.
Les sources lâser 19, 29 de la machine sont bien entendu
reliées à une source d' alimentation électrique appropriée. Il est à noter qu'
au lieu
de monter les sources 19, 29 directement sur le bâti 1 de façon ajustable
comme
décrit ci-dessus, on peut monter ces sources 19, 29 de façon fixe à tout autre
endroit du bâti 1 de la machine, et en fait relier les sources laser 19, 29 à
des
fibres optiques ou lentilles gainées dont l' extrémité est montée réglable au
bâti 1
respectivement au-dessus et en dessous de la couture 12 à la place des sources
~5 19, 29 représentées figûre 1. Quoi qu'il en soit, c'est l'orientation et la
position
des points d'impact 25, 35 des faisceaux laser 17, 18 qu'il convient de
pouvoir
déterminer et ajuster précisément.
La figure 4 représente un autre mode de réalisation d'une
machine selon l'invention, plus particulièrement adaptée à la réalisation d'un
2o point noué. Là encore, on a prévu deux faisceaux laser 17, 18, à savoir un
faisceau laser supérieur 17 et un faisceau laser inférieur 18. Les deux
sources
laser 19, 29. sont alimentées à partir d'une alimentation électrique 40
commune
dotée de deux boutons de réglage 41, 42 distincts, respectivement pour chacune
de ces deux sources laser 19, 29.
25 Dans la variante représentée figure 4, les moyens de
couture 5 comprennent une aiguille de couture Sa et une canette Sb non
représentée figure 4. Cette machine comprend une griffe inférieure 7
d' entraînement, et deux griffes supérieures d' entraînément 45, 46, à savoir
une
griffe d'aiguille 45 comprenant une lumière 47 traversée par l'aiguille Sa et
se
3o déplaçant simultanément et en synchronisme avec l'aiguille Sa de haut en
bas et
' d' avant en arrière parallèlement à la direction de couture 10. Cette griffe
d'aiguille 45 est insérée entre deux dents avant de la griffe principale
supérieure
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arrière 46 d'entraînement; en forme de pied-de-biche, qui.est également
déplacée
successivement .d' avant en arrière parallèlement à 1a direction de couture 10
et de
haut en bas pour entraîner l'objet cousu 3. Un tel mécanisme à deux griffes
45,
46 d'entraînement supérieures, dont une griffe d'aiguille 45, est connu en lui-
s même. Les deux griffes 45, 46 d'entraînement ne sont pas entraînées en
général
en synchronisme et à la même vitesse, puisque la griffe d'aiguille 45 suit.
les
mouvements de l'aiguille Sa, qui participe à l'entraînement de l'objet cousu
3,
tandis que lâ griffe principale supérieure arrière 46 d'entraînement peut
présenter
une amplitude longitudinale d'entraînement plus grande. Un tel dispositif
1o d'entraînement permet notamment de réaliser un point noué à deux fils, à
savoir
un fil d'aiguille 37 et un fil de canette 38, ce dernier étant issu d'une
canette Sb
rotative, par exemple selon un axe vertical, dotée d'un crochet pour
entrelacer les
fils 37, 38 à chaque point.
Dans les variantes représentées figurès 5, 7 et 8, seul le
1s faisceau laser 17 supérieur est utilisé, aucun faisceau laser inférieur
n'étant
utilisé. La tension du fil d'aiguille 37 est de préfërence augmentée par
rapport à
celle du fil de canette 38 pour faire sortir .les points d'entrecroisement à
l' extérieur, au-dessus de la face supérieure 8 de l' obj et cousu 3 . De la
sorte, le
point d'impact 25 du laser 17 vient ramollir la matière thermoplastique du fil
2o d'aiguille et/ou du fil de canette dans leurs zones d'entrecroisement.
Avantageusement, on positionne 1e faisceau laser supérieur
17 de telle sorte que le point d'impact 25 soit situé entre la griffe
d'aiguille 45 et
la griffe principale 46 amère, c'est-à-dire à l'aval de la griffe d'aiguille
45 et à
l' amont de cette griffe principale 46. Ainsi, c' est la ~ griffe principale
supérieure
2s arrière 46 qui fait office d'organe presseur (à l'encontre de la~ griffe
inférieure 7
et/ou de la plaque de réception 2) pour mêler la matière thermoplastique
ramollie
et solidariser les brins.
La figure 7 représente une variante de réalisation dans
laquelle un point noué est obtenu. avec une griffe d'entraînement inférieure 7
et
3o une seule griffe d'entraînement supérieure 46 formant également pied-de-
biche.
Dans cette variante, la griffe supérieure 46 est dotée d'une lumière 47 pour
le
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passage d'aiguille 5a, et d'une deuxième lumière 48 traversée par le faisceau
lasér 17 supérieur.
Dans la variante représentée figure 8, (aiguille 5a est portée
par un porte-aiguille 54 sur lequel est montée une tige 55 s'étendant vers le
bas et
dont.fextrémité inférieure forme un patin presseur 56. Cette tige 55 est
guidée. en
translations axiales par rapport à un support 57, lui-même solidaire en
translation
r du porte-aiguille 54. Un ressort 58 de traction est interposé entre
(extrémité
supérieure 59 de la tige 55 et le fond inférieur 60 du support 57, de façon à
rappeler la tige 55 vers le bas. De la sorte, le patin presseur 56 se déplace
en
1o translations verticales alternatives avec (aiguille 5a. En position basse
de
(aiguille 5a, le patin presseur 56 vient au contact de la couture 12 sur
laquelle il
est appliqué avec pression par le ressort 58, au niveau où deux brins du fil
d'aiguille 37 adjacents ressortent verticalement d'un même orifice de piqûre
de la
face supérieure 8 de (objet 3 formé par (aiguille 5a lors de la piqûre
1s immédiatement antérieure. Le faisceau laser supérieur 17 est orienté pour
former
un point d'impact 25, notamment sur ces deux brins, pour les ramollir. Le
point
d'impact 25 du faisceau laser supérieur 17 est légèrement à l'amont -ou en
tout
cas s'étend à (amont- du point de contact du patin presseur 56 avec la couture
12.
La face inférieure du patin presseur 56 est de préférence crantée ou dentelée
en
2o forme de griffe ou brosse pour mieux pénétrer dans la matière ramollie sans
l'aplatir. Le patin presseur 56 réalise donc la solidarisation de ces deux
brins dont
la partie extérieure est ramollie.
Il est à noter qu'en variante non représentée, un~ tel patin
presseur peut être activé par un vérin spécifique programmé selon les
.besoins.
25 Ses mouvements peuvent alors être rendus indépendants de ceux des organes 5
de couture, notamment du porte-aiguille 54.
Dans la variante des figures 9 et 10, on utilise un seul
faisceau laser 18 inférieur et aucun fâisceau laser 17 supérieur. Cette
variante
représente par ailleurs l'exemple d'un point de chaînette à un fil 49 avec une
3o griffe d' entraînement supérieure 46 formant pied-de-biche dotée d'une
lumière
45 traversée par l'aiguille 5a et une griffe inférieure d'entraînement 7 à
l'amont
de laquelle le faisceau laser 18 inférieur vient former un point d'impact 35
sur
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des brins entrecroisés adjacents dû fil de couture 49 formant le point de
chaînette.
Dans le 'cas d'un point de chaînette comme représenté figures 9 et 10, la
liaison
par la matière thermoplastique intervient aux points d'entrecroisement des ,
différentes boucles du fil de couture entrebouclé et/ou entre les brins
parallèles
de ces boucles. La griffe inférieure 7 d' entraînement fait office d' organe
presseur, à l'enconire de la griffe supérieure 46, et réalise des points de
solidarisation 26 des brins du fil 49 au niveau de leur entrecroisement où la
matière thermoplastique est ramollie par le faisceau laser I ~: Un crochet
double
boudeur Sc rotatif autour d'un axe horizontal trânsversal est prévu pour
former
1o des boucles avec le fil de couture unique 49. Sur la figure 10, le crochet
Sc n'est
pas représenté.
La figure 11 représente une autre variante de réalisation
dans laquelle l'objet cousu 3 est entraîné selon la direction de couture 10
non pas
grâce à des griffes d'entraînement, mais par une roulette supérieure 50 et une
1s roulette inférieure 51. Ces deux roulettes 50, 51 sont entraînées en
rotation de
façon à entraîner l' obj et 3 cousu selon la direction de couture 10. La
roulette
inférieure 51 traverse une lumière 52 ménagée dans la plaque de réception 2
pour
venir au contact de l'objet cousu 3. Conune représenté figure 12, l'axe de
rotation de la roulette supérieure 50 et/ou de la roulette inférieure S I peut
être
2o plus ou moins incliné par rapport à l'horizontale, et la portée, de contact
de ces
roulettes 50, 51 avec l'objet cousu 3 et avec la couture IZ peut être striée,
. crantée, dentelée ou. autre surface irrégulière. En général, on utilise de
telles
roulettés 50, 51 d'entraînement pour la couture de matériaux fragiles, tels
que le
cuir, ne supportant pas le contact de griffes susceptibles d'en détériorer la
25 surface. Dans l'exemple représenté figure 11 ~ on a prévu un faisceau laser
supérieur 17 et un faisceau laser inférieur 1 ~ immédiatement' à l' aval de l'
aiguille
Sa qui est elle-même à l'aval d'un pied-de biche 53. On a représenté l'exemple
d'un point de surjet.
On a aussi représenté figures 11 et 12 des jets d'air 70, 71,
3o à savoir un jet d'air supérieur 70 issu d'une buse supérieure 72 alimentée
par un
tube sûpérieur 74 en air sous pression, et un jet d'air inférieur 71 issu
d'une buse
inférieure 73 alimentée par un tube inférieur 75 en air sous pression. Ces
jets
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d'air 70, 71 sont appliqués sur les brins de fil adjacents immédiatement à
l'amont
des organes presseurs (roulettes 50, 51 dans cette variante), de façon à
disperser
les fibres de . matière . thermoplastique ramollie avant que ces dernières ne
subissent la pression des organes presseurs 50, 51 pour solidariser les brins
s adjacents. des jets d'air 70, 71 sont à l'aval des points d'impact des laser
17, 18.
Ils sont Très fins pour opérer une dispersion correcte des fibres, et ne pas
apporter
un débit d'air trop important qui refroidirait la matière thermoplastique
jusqu'à sa
resolidification. Le cas échéant, l'air utilisé peut être chauffé poux que la
matière
thermoplastique reste bienramollie au contact des organes presseurs 50, 51.
1 o Ces j ets d' air 70, 71 ou d' autres j ets d' air peuvent être
prévus sur la machine pour refroidir certaines pièces de la machine ~ qui
s'échaufferaient, par exemple les pièces métalliques en regard des faisceaux
laser
17, 18 en l'absence d'objet à coudre ; et/ou pour nettoyer les sorües des
soûrces
laser 19,. 29 (sorües de diodes, ou extrémité des fibres optiques...) par
lesquelles
15 les faisceaux 17, 18 sont émis et qui viendraient à s'encrasser. Bien que
représentés uniquement pour la variante des figures 11 et 12, de tels jets
d'air 70,
71 peuvent être utilisés dans tous les modes de réalisation décrits ci-dessus
ou ci-
apres.
Les j ets d' air 70, 71 sont alimentés avec de l' air ~ à une
20 pression de l'ordre de 3.105 Pa ou plus et les buses 72, 73 ont un diamètre
très
fin, de l' ordre du diamètre du(des) fils) de couture dotés) de matière
thermoplastique ou inférieur à ce diamètre. Les buses .72, 73 sont placées à
proximité immédiate (le plus près possible) des brins de fil de la couture 12,
pour
pouvoir disperser les fibres du fil sur lequel le j et d' air correspondant
est
25 appliqué.
Le(les) organes) presseur(s) peut(vent) être constitués) en
différentes matières rigides (métaux, matières s~nthétiques...).
Avantageusement, on utilise au moins pour la partie de l'-(des) organes)
venant
au . contact de la matière thermoplastique ramollie, une matière anti-
adhérente,
3o par exemple appartenant à la famille des polymères fluorocarbonés,
notamment
le PTFE ou TEFLON~, sur laquelle la matière thermoplastique ramollie ne se
fixe pas au cours de la côuture, évitant ainsi le dépôt de résidus et le ,
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développement de frictions intempestives. Cette solution est en particulier
avantageuse pour des coutures décoratives multicolores en relief, où elle
évite ,
aussi un mélange de côuleurs.
A la fm de la couture, il est possible de réaliser un ou
s ~ plusieurs points) d'arrêt (par inversion du sens d'entraînement de l'objet
par la
machine). Ce(s) points) d'arrêt est(sont) alors également consolidés) par la
matière thermoplastique qui en solidarise les brins adjacents.
Dans la variante de réalisation des figures I3 et 14, le poste
de couture de la machine n'est pas du type à entraînement, c'est-à-dire que
l' obj et cousu 63 n' est pas déplacé à travers le poste de couture. Dans l'
exemple
représenté, cet objet cousu est formé d'une épaisseur de tissu 63 et d'un
bouton
64 qui sont cousus ensemble par des moyens de couture de bouton bien connus
en eux-mêmes, mais avec un. fil de couture 68 présentant une matière
thermoplastique au moins à l'extérieur de ce fil. de couture 68. Les moyens de
couture comprennent en général une aiguille Sa et un crochet Sb. La plaque de
réception 2 est dotée d'une lumière 65 pour le passage de l'aiguille Sa. Un
faiscëau laser inférieur 18 peut être orienté sur la couture réalisée, vers la
face
extérieure inférieure 66 du tissu 63, de façon à venir ramollir la matière
thermoplastique du fil de couture 68 au fur et à mesure que cette couture est
2o réalisée. Il est à noter que la couture forme des brins adjacents du fil de
couture
68 ramollis successivement par le faisceau laser 18, et qui se chevauchent au
fur
et à mesure de la réalisation de la couture. On obtient de ce seul fait une
solidarisation de ces différents brins au fur et à mesure de la couture. En
outre, un
organe éjecteur 67 peut être prévu, mobile de façon à traverser la lumière 65
pour.
venir au contact de la partie inférieure de la couture après la fin de celle-
ci. Cet
organe éjecteur 67 appliqué au contact des différents brins du fil de couture
68
ramollis adjacents les uns aux autres fait office d'organe presseur, présente
une
surface de contact irrégulière, par exemple dentelée, et réalise ainsi la
solidarisation de ces brins ensemble. On empêche ainsi tout éfaufilage
ultérieur.
3o Ainsi, même en cas de rupture de l'une des boucles du fil de couture 68
réalisées
à travers le bouton, les autres boucles restent maintenues et le fil ne s'
éfaufile
pas. La figure 14 représente la position d'éjection où l'organe éjecteur 67
vient
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au contact de la couture réalisée,. formant ainsi la solidarisation des brins.
La face
de l' organe éj ecteur 67 venant au contact des brins du fil de couture 68
ramollis
n'est pas lisse, mais au contraire en forme de griffe pour ré~.liser une
pluralité de
micropoints de solidarisation dans les brins du fil 68.
Sur les figures 13 et 14, on a aussi représenté un faisceau
laser supérieur 17, apte à ramollir les brins du fil de couture au-dessus du
bouton
64. Le porte-aiguille 54 porte aussi une tige 55 formant un patin presseur 56
appliqué avec pression, par l'intermédiaire d'un ressort 58, sur les brins du
fil 68
ramollis pour les solidariser ensemble au fur et à mesure de la couture, comme
1o dans la variante de la figuré 8. Là encore, l'organe éjecteur 67 et/ou le
patin
presseur 56 peuvent être réalisés en matière anti-adhérente.
La machine selon l'invention peut être dotée d'organes ou
automatismes de sécurité non représentés. Par exemple, ûn automatisme peut
interrompre le fonctionnement des sources laser 19, 29 si aucun objet à coudre
3
15 n'est en place sur la plaque porte-ouvrage 2 (grâce à une cellule
photoélectrique
de détection de présence) et/ou si le pied de biche 46, 53 mobile
verticalement
pour l' amenée d'un obj et à coudre 3 est en position haute. On évite ainsi
l'application des faisceaux laser 17, 18 sur des pièces métalliques de la
machine.
De même, il est avantageusement prévu un carter entourant le poste de couture
4
2o en matière transparente filtrant les rayonnements laser, pour protéger
l'utilisateur
en évitant toute réflexion parasite vers l'utilisateur. .
L'invention peut faire l'objet de très nombreuses variantes
de réalisation autres que celles décrites ci-dessus et représentées sur les
figures
uniquement à titre d'exemples non limitatifs. En particulier, elle peut être
2s appliquée à d'autres types de points de couture et avec ûn nombre de fils
de
.couture différents. En outre, les différentes variantes , peuvent être pour'
partie
combinées entre elles.
