EP0377403A2

EP0377403A2 - Machine à coudre zig-zag

Info

Publication number: EP0377403A2
Application number: EP89810867A
Authority: EP
Inventors: Antonio Jimenez; Michel Combepine
Original assignee: Mefina SA
Current assignee: Mefina SA
Priority date: 1988-11-30
Filing date: 1989-11-13
Publication date: 1990-07-11
Anticipated expiration: 2009-11-13
Also published as: EP0377404A2; AU4570289A; PT92429A; EP0377403A3; RU2050425C1; DE68907884D1; EP0377404B1; CH676999A5; CA2003958A1; JPH02182285A; ZA899035B; CN1025537C; AU621422B2; ZA899171B; CN1025538C; KR910009993A; EP0377404A3; US5063865A; CN1043172A; ES2044212T3

Abstract

Le berceau oscillant de cette machine à coudre comporte deux paliers (8 et 9) dans lesquels est montée coulissante la barre-aiguille (7) et dont la face externe présente un profil sphérique par lequel ils sont engagés à pivotement dans des sièges respectifs de profil complémentaire, ménagés dans un premier bras (5) du berceau, pour le palier supérieur, et dans un second bras (6), pour le palier inférieur. Une lame élastique (12), en forme de U, exerce une pression axiale respectivement sur le palier supérieur et sur le palier inférieur maintenant ceux-ci dans leurs sièges en alignement l'un par rapport à l'autre.

Description

Comme on le sait, la plupart des machines à coudre zig-zag comportent, depuis de très nombreuses années, un berceau se présentant, généralement, sous la forme d'un support pivoté autour d'un axe généralement vertical, qu'un mécanisme fait basculer latéralement selon un mouvement alterné et qui comprend deux supports, par exemple deux bras superposés, auxquels sont associés des paliers coaxiaux destinés à recevoir une barre-aiguille montée coulissante axialement en leur intérieur.
Qu'il s'agisse de paliers constitués par la paroi même de passages axiaux usinés directement dans la masse des bras ou, au contraire, de douilles chassées dans de tels passages, le coulissement axial, facile et précis de la barre-aiguille dépend essentiellement d'une condition: l'usinage des passages doit être tel que, à son terme, les passages en question doivent occuper une position alignée rigoureuse.
On comprend que le respect d'une telle condition puisse être la source de problèmes innombrables tant en ce qui concerne l'usinage proprement dit que le montage de l'ensemble: les constructeurs ont donc été amenés à devoir développer des processus d'usinage et de retouches des pièces particulièrement élaborés et donc coûteux.
La présente invention propose précisément une nouvelle conception de machine à coudre zig-zag et divers modes de montage de ses composants permettant d'obvier aux inconvénients cités.
Les caractéristiques essentielles de cette innovation font l'objet des revendications 1 à 9.
Les dessins annexés représentent, à titre d'exemple, deux formes d'exécution et une variante de l'objet de la présente invention:

la figure 1 est une vue en élévation, avec coupe partielle, de la première forme d'exécution,
la figure 2 est une vue de détail selon II-II de la figure 1;
la figure 3 est une vue en élévation, avec coupe partielle, de la seconde forme d'exécution;
la figure 4 est une vue selon IV-IV de la figure 3:
la figure 5 est une vue similaire à celle de la figure 3 de la variante.
La figure 6 illustre le mode d'entrainement axial de la barre-aiguille dans les exécutions des figures 3 à 5.

Au dessin (fig. 1 et 2), on reconnait le berceau 1 d'une machine à coudre zig-zag qui est articulé sur un axe vertical 2 et qui est entrainé en mouvement oscillant par l'intermédiaire d'une tige 3, partiellement représentée, pivotée sur le berceau par un axe 4 et dont l'autre extrémité est soumise à un dispositif de commande, non représenté, entrainant cette tige alternativement selon deux directions opposées F1 et F2. L'amplitude des déplacements axiaux de la tige 3 peut être fixée de toutes façons connues, par exemple à partir de cames, dans le cas de machines à coudre à commande mécanique, ou d'instructions informatisées, dans le cas d'une machine à coudre électronique, à commande par microprocesseur.
Le berceau 1 présente, de façon traditionnelle, deux bras superposés 5 et 6, formant support pour une barre-aiguille 7 qui est montée coulissante dans des paliers 8 et 9 portés par le support 5 et par le support 6, respectivement.
L'entrainement axial de la barre-aiguille 7 est effectué, de façon traditionnelle, à partir d'un plateau rotatif 10 commandé par un moteur, non représenté, et auquel est fixée une bielle, également non représentée, portant un tourillon 11 pour la fixation de la barre-aiguille.
Comme on le voit au dessin, les paliers 8 et 9 sont constitués, en substance, par un corps partiellement sphérique, de préférence en matériau à bas coefficient de frottement, par exemple du TEFLON, du DELRIN (marques déposées) ou des métaux frittés, traversé par un passage axial dans lequel la barre-aiguille est à même de coulisser librement.
Les paliers 8 et 9 sont engagés chacun dans un siège formé par la paroi tronconique de fenêtres 5A et 6A ménagées dans les bras 5 et 6, respectivement, du berceau.
Ainsi le contact entre la face sphérique de chaque palier 8 ou 9 et le siège que constitue la paroi des fenêtres 5A et 6A a lieu pratiquement entre un segment annulaire particulièrement étroit de cette face et un segment annulaire correspondant de la paroi tronconique de la fenêtre respective. La largeur de ces segments annulaires sera dépendante directement de l'élasticité propre du matériau du corps du palier et de l'effort s'exerçant sur le corps en direction du siège correspondant.
En effet, selon une caractéristique essentielle de la présente invention, les deux paliers 8 et 9 de la machine représentée sont maintenus en place par la poussée exercée sur chacun d'eux grâce à une lame élastique 12 ayant la forme générale d'un U dont les extrémités libres présentent des cosses 12 A et 12 B par lesquelles la lame fait prise respectivement sur le corps des paliers 8 et 9. Cette lame présente, de plus, un plis 12C dans sa partie intermédiaire, plis destiné à améliorer les caractéristiques d'élasticité de la lame.
L'agencement qui vient d'être décrit présente de nombreux avantages, tant en ce qui concerne la fabrication des pièces qui le composent que leur assemblage et la qualité de celui-ci.
C'est ainsi que les opérations d'usinage des sièges 5A et 6A ne nécessitent pas la mise en oeuvre de machines et de gabarits très élaborés et coûteux dans la mesure où il n'est plus indispensable de garantir une qualité de surface de très haut niveau ou le respect d'un positionnement relatif des sièges de grande précision.
En effet, grâce à l'agencement décrit, les paliers 5 et 6 sont centrés automatiquement au montage dès que la barre-aiguille a été enfilée en leur intérieur, le tout prenant sa position correcte par rapport au berceau lorsque le corps des paliers est engagé dans le siège respectif des supports 5 et 6 du berceau et que la lame-ressort exerce sa poussée sur les deux corps.
Avantageusement, le montage de l'agencement décrit pourra être effectué très simplemnt, sans outillage particulier, par la mise en en oeuvre de l'un des quatre processus ci-après, par exemple:
on place les deux corps de palier aux extrémités de la lame-ressort 12, comme illustré au dessin, en maintenant le tout assemblé de toute manière adéquate; on serre alors, l'une vers l'autre, les extrémités de la lame jusqu'à permettre d'engager le corps de chaque palier dans le siège respectif; on relache le tout puis engage la barre-aiguille, au travers de l'ouverture de l'un des sièges, dans un premier palier, ensuite entre les supports du berceau, enfin, dans le second palier.
On peut également commencer par placer chaque palier dans le siège respectif, puis prend une lame élastique 12 dont on fléchit les extrémités des deux bras et engage les coquilles 12A et 12B sur le corps des paliers 8 et 9 respectivement. On procède ensuite comme précédemment en enfilant la barre-aiguille d'abord dans le passage de l'un des paliers puis, après avoir traversé l'espace compris entre les bras 5 et 6 du berceau, dans le passage du second palier.
On peut aussi commencer par introduire une extrémité de la barre-aiguille dans l'espace compris entre les supports 5 et 6 en la faisant passer au travers de l'une des fenêtres 5A ou 6A de ces supports, puis on enfile sur la barre un premier palier, la lame-ressort 12 et le second palier; on comprime la lame-ressort de façon suffisante pour permettre d'engager les deux paliers dans les sièges respectifs des supports 5 et 6 et fait coulisser la barre-aiguille à l'intérieur des paliers et au travers de la seconde fenêtre 5A ou 6A.
Si les extrémités de la lame-ressort sont fourchues, c'est-à-dire si la portion de ces extrémités devant coopérer avec le corps sphérique de chaque palier comporte deux lamelles entre lesquelles peut être passée la barre-aiguille, on peut procéder au montage de l'ensemble décrit en commençant par introduire une extrémité de la barre-aiguille dans l'espace compris entre les supports 5 et 6 du berceau en faisant passer cette barre au travers de l'une des fenêtres 5A ou 6A, puis on enfile sur la barre successivement le premier et le second palier, en position inversée de palier à palier. On engage ensuite l'extrémité de cette barre au travers de l'autre fenêtre et place les paliers sur leur siège respectif, puis on engage la lame élastique entre les paliers en position précontrainte et en appui par ses extrémités sur l'un et sur l'autre palier, les lamelles prévues à chaque extrémité de la lame prenant place de part et d'autre de la barre-aiguille.
Dans la forme d'exécution qui vient d'être décrite, la machine à coudre selon l'invention peut aussi bien être une machine à commande mécanique qu'une machine à commande électronique, par microprocesseur par exemple.
Celle illustrée par les figures 3 et 4 est destinée essentiellement à être commandée par voie électronique, en particulier grâce à des impulsions électriques générées à partir d'instructions informatisées.
Dans un tel contexte, on connait notamment un grand nombre de constructions dans lesquelles les mouvements de jetée du berceau de la machine sont commandés par un moteur pas-à-pas alimenté par une tension impulsionnelle.
La machine illustrée par les figures 3 et 4 englobe précisément ce type de construction.
Le dessin montre notamment un moteur pas-à-pas comportant un arbre 13 monté sur deux paliers à billes 14 et 15, entre deux flasques 16 et 17, et portant l'induit 18 du moteur ainsi que, à son extrémité inférieure, un pignon 19. L'inducteur 20 est représenté, à gauche de l'arbre 18, par son empilage de tôles statoriques et, à droite, par l'un de ses bobinages.
Le flasque 16 s'étend vers la droite, au-delà de l'inducteur 20 pour former une patte 16a présentant une ouverture 16b de profil tronconique, allant en se resserrant vers le haut de la figure et qui forme siège pour la face externe, sphérique, d'un palier 21 maintenu dans cette ouverture par un ressort vertical 22 engagé, par l'extrémité supérieure, sur un col 21a faisant saillie sur la partie inférieure du palier 21 et, par son extrémité inférieure, sur un col 23a que présente la partie supérieure d'un second palier 23, identique au palier 21 et reposant sur un siège que forme une ouverture 24a, de profil tronconique, ménagée dans un levier horizontal 24. Ce profil va en se resserrant vers le bas de la figure.
Le levier 24 se présente sous la forme générale d'un secteur de cercle, denté en 24b, en prise avec le pignon 19 et reposant, sur la face supérieure d'un flasque complémentaire 26, d'une part, par deux saillies semi-sphériques 24c et 24d, et, d'autre part, par une bille 25, engagée tant dans un logement semi-sphérique 24e du levier que dans un logement semi-sphérique 26a du flasque 26. Une fente 24f, s'étendant à proximité de la denture 24b, garantit un contact élastique sans jeu et amorti, entre le pignon 19 et la denture elle-même (figures 3 et 4).
Le flasque 26 est fixé sur une collerette 17e du flasque 17, dont seule une portion est visible au dessin mais qui s'étend également le long des bords longitudinaux de celui-ci, jusqu'à son extrémité droite. Cette fixation est réalisée grâce à des vis, non représentées, passant au travers de passages 26b et faisant prise dans des trous filetés correspondants ménagés dans la collerette.
Dans une variante d'exécution, non représentée, le flasque 26 et le flasque 17 pourraient fort bien être constitués par des éléments d'une seule et même pièce.
Une fenêtre 26c, de forme arquée, autorise le passage vertical et le mouvement latéral d'une barre-aiguille 27 montée coulissante dans les paliers 21 et 23.
En effet, la bille 25 constitue un axe de pivotement pour le levier 24 lequel peut donc être basculé dans le sens horaire et anti-horaire par déplacement angulaire correspondant de l'induit 18 du moteur pas-à-pas, chaque fois dans un sens contraire à celui de basculement du levier 24.
De ce fait, il sera donc possible d'entraîner la barre-aiguille dans un mouvement pendulaire autour du point de pivotement supérieur que constitue le palier 21 et d'obtenir ainsi la jetée de l'aiguille 28 que porte la barre-aiguille 27. Bien entendu, le mouvement pendulaire en question sera d'amplitude programmée par envoi au moteur pas-à-pas d'impulsions de tension, en nombre et de polarité fonction du type de points à coudre.
En ce qui concerne l'entrainement axial de la barre-aiguille 27, par coulissement dans les paliers 21 et 23, celui-ci est commandé par le mécanisme illustré schématiquement- sur la figure 6 dans lequel 29 représente un arbre entrainé, à son extrémité droite, par un moteur non représenté; 30 est un plateau solidaire de cet arbre auquel est fixé, en position excentrée, un axe de pivotement 31 pour un palier 32, dont la face externe, à profil sphérique, est montée dans un siège de forme complémentaire, ménagé à l'extrémité inférieure, au dessin, d'une biellette 33.
A son extrémité supérieure, cette biellette présente un siège, à profil sphérique, dans lequel est monté un palier 34 dont la face externe présente un profil complémentaire de celui de ce siège et qui est monté pivotant sur un axe 35.
Un ressort 36 est tendu entre un plateau 37, solidaire de l'axe 35, et un palier 34, ce ressort étant destiné à compenser le jeu susceptible d'exister entre ce palier et l'axe 35. Cet axe est solidaire de l'extrémité supérieure de la barre-aiguille 27 à laquelle il transmet le mouvement axial dont il est l'objet lors de la rotation du plateau 30.
De plus, grâce à l'effort exercé par le ressort 22 sur le palier 23 et transmis par celui-ci sur le levier 24, ce levier est assuré d'être maintenu en permanence en position correcte sur le flasque 26, par appui des saïllies 24c et 24d sur ce flasque, d'une part, et par engagement de la bille 25 à la fois dans le logement 26a du flasque et dans le logement 24e du levier 24, d'autre part, sans faire intervenir d'autres organes de maintien.
Ainsi, et comme on le voit au dessin, l'ensemble décrit est constitué d'un nombre réduit de pièces, susceptibles d'être montées notamment de l'une quelconque des manières décrites auparavant en se référant à la forme d'exécution des figures 1 et 2. On pourra, par exemple, commencer par monter le flasque complémentaire 26 sur la collerette 17e du flasque 17 du moteur pas-à-pas, puis on place le levier 24 sur le flasque 26 en le mettant en prise, par sa denture 24b, avec le pignon 19, solidaire de l'arbre du moteur tout en insérant la bille 25 dans l'espace délimité par le logement 24e du levier et le logement 26a du flasque 26.
On monte ensuite, séparément, deux paliers, tels ceux indiqués par les références 21 et 23, aux deux extrémités d'un ressort, tel le ressort 22, en engageant le col 21a, respec tivement 23a, des paliers dans la première ouverture d'extrémité du ressort, respectivement dans la seconde ouverture d'extrémité de celui-ci.
On comprime le tout axialement jusqu'à ce que la longueur de l'ensemble devienne légèrement inférieure à la distance séparant la face inférieure du prolongement 16a du flasque 16 du moteur et la face supérieure du levier 24, de manière à pouvoir passer cet ensemble entre ces éléments (flasque 16 et levier 24), et conduit les paliers 21 et 23 vers les sièges 16b et 24a ménagés respectivement dans ce flasque et ce levier.
On laisse le ressort 22 se détendre de sorte que les paliers s'engagent dans les sièges ci-dessus.
On introduit enfin la barre-aiguille 27 dans l'ouverture du premier palier (21 ou 23), puis au travers du ressort 22 et, finalement, dans l'ouverture du second palier, par coulissement axial de la barre dans les paliers.
Par cette opération, on obtient un auto-centrage absolument correct des paliers 21 et 23 dans leur siège respectif et donc un positionnement parfait de la barre-aiguille par rapport aux autres parties de l'agrégat décrit qui est ainsi prêt pour être monté dans le corps de la machine à coudre.
Dans une variante d'exécution, non représentée,le ressort 22 de la forme d'éxécution de la figure 3 pourrait fort bien être remplacé par une lame élastique précontrainte du genre de celle utilisée dans la forme d'exécution des figures 1 et 2 et présentant par exemple la forme d'un V, en appui, par l'extrémité de ses bras sur les paliers 21 et 23 respectivement.
La structure de la variante de la figure 5 ne se distingue de la forme d'exécution décrite en se référant aux figures 3 et 4 par le fait que c'est le palier supérieur qui est mobile transversalement alors que le palier inférieur demeure immobile.
Les éléments fonctionnels mis en oeuvre dans cette variante restent toutefois identiques à ceux décrits en se référant aux figures 3 et 4: ils sont donc caractérisés, au dessin, par des références correspondant à celles apparaissant sur ces figures mais complétées d'un signe *.
De ce fait, les caractéristiques constructives, les avan tages qui peuvent en résulter ainsi que les modes de montage qui sont propres à cette variante de la figure 5 correspondent, "mutatis mutandis", aux caractéristiques, avantages et modes de montage déjà cités en se référant aux figures 3 et 4.

Claims

1. Machine à coudre zig-zag, dans laquelle la barre-aiguille est montée coulissante dans au moins deux paliers solidaires respectivement d'un premier et d'un second support se faisant face et dont au moins l'un est mobile transversalement à l'axe longitudinal de la barre-aiguille, des moyens entrainant ce support en un mouvement alterné de va-et-vient d'amplitude determinée de manière à imposer à la barre-aiguille un mouvement de jetée correspondant, caractérisé par le fait que chaque palier est formé par un corps traversé par un passage rectiligne de section droite correspondant à celle de la portion de la barre-aiguille appelée à coulisser en son intérieur et présentant, ménagée sur sa face externe, au moins une surface de contact de profil correspondant à celui de la surface latérale d'un segment annulaire d'une sphère centrée en un point de l'axe longitudinal dudit passage, par le fait que chaque support présente, sur sa face située en regard de l'autre support, au moins un siège pour l'un desdits corps, ce siège présentant un profil correspondant au moins en partie à celui de la surface de contact du corps et communiquant avec une fenêtre s'ouvrant sur une face du support opposée à celle du siège et livrant passage à la barre-aiguille, par le fait que lesdits paliers sont maintenus en position, chacun par leur surface de contact, sur le siège du support respectif par au moins un organe élastique exerçant, sur chaque palier, une poussée dirigée vers son propre siège.

2. Machine selon la revendication 1, dans laquelle l'organe élastique est un ressort précontraint entre les paliers.

3. Machine selon la revendication 2, dans laquelle le ressort est un ressort à boudin enveloppant la barre-aiguille sur sa portion comprise entre les paliers.

4. Machine selon la revendication 3, caractérisée par le fait que le corps de chaque palier présente un collier faisant saïllie sur sa portion opposée à celle en appui sur le siège respectif, ce collier ayant un diamètre externe sensiblement égal à celui de l'ouverture du ressort et ce ressort coiffant, à chaque extrémité, le collier de l'un des paliers.

5. Machine selon la revendication 2, dans laquelle le ressort est formé par une lame élastique disposée entre les paliers en position précontrainte, en appui par ses extrémités sur l'un et l'autre palier respectivement.

6. Procédé de montage de la machine selon l'une des revendications précédentes, en particulier de l'ensemble "barre-aiguille / paliers" entre lesdits premier et second supports, caractérisé par le fait que l'on assemble d'abord les deux paliers et le ressort, qu'on serre cet ensemble par compression du ressort jusqu'à ce que la longueur de l'ensemble devienne inférieure à la distance comprise entre les sièges des supports, que l'on place le corps de chaque palier au droit du siège correspondant et laisse le ressort se détendre, puis qu'on enfile la barre-aiguille successivement dans le passage rectiligne du premier et dans celui du second palier, le tout de manière à obtenir l'autocentrage de la barre-aiguille par rapport auxdits supports.

7. Procédé de montage de la machine selon l'une des revendications 1 à 5, en particulier de l'ensemble "barre-aiguille / paliers" entre lesdits premier et second supports, caractérisé par le fait que l'on porte en présence la surface de contact du corps d'un palier avec le siège de chaque support, que l'on place un organe élastique en arcboutement entre les corps de manière à les maintenir engagés chacun dans leur siège respectif, enfin qu'on enfile la barre-aiguille successivement dans le passage rectiligne du premier et dans celui du second palier, le tout de manière à obtenir l'auto-centrage de la barre-aiguille par rapport auxdits supports.

8. Procédé de montage de la machine selon l'une des revendications 1 à 5, en particulier de l'ensemble "barre-aiguille / paliers" entre lesdits premier et second supports, caractérisé par le fait que l'on introduit une extrémité de la barre-ai guille entre les supports, par passage au travers de la fenêtre de l'un des supports, qu'on enfile sur cette extrémité, successivement, un premier palier orienté de façon que sa surface de contact soit située du côté du siège du support, le ressort à boudin et le second palier, en position opposée à celle du premier palier, qu'on comprime le ressort et engage ladite extrémité de la barre-aiguille dans la fenêtre du second support, puis qu'on laisse le ressort se détendre et positionne les paliers sur leur siège respectif de manière à obtenir l'autocentrage de la barre-aiguille par rapport aux dits supports.

9. Procédé de montage de la machine selon l'une des revendications 1 à 5, en particulier de l'ensemble "barre-aiguille / paliers" entre lesdits premier et second supports, caractérisé par le fait que l'on introduit une extrémité de la barre-aiguille entre les supports, par passage au travers de la fenêtre de l'un des supports, qu'on enfile sur cette extrémité, successivement, le premier et le second palier en les orientant sur la barre de manière telle que leur surface de contact soit située du côté du siège du premier et du second support respectivement, qu'on engage ladite extrémité de la barre-aiguille au travers de la fenêtre du second support et positionne les paliers sur le siège du palier respectif, puis qu'on dispose ladite lame élastique en position précontrainte en appui par ses extrémités sur l'un et l'autre palier.