ELNA STELLA TSP

Informations connexes

Ressources pour la réparation de machines à coudre
Mode d'emploi en français de la machine à coudre

Cette page concerne la révision et la réparation d'une machine à coudre ELNA STELLA TSP.

Machine ouverte

Présentation de la machine

Généralités

L'Elna Stella TSP Air electronic est sortie en 1980. Elle fait suite à l'Elna Lotus dont elle reprend en partie la forme avec quelques nouvelles fonctionnalités.

Fonctionnalités

Les principales fonctionnalités sont les suivantes :

• Bras libre (assez large).
• Plusieurs points dont des points complexes nécessitant un contrôle avant-arrière de l'entrainement du tissu.
• Vitesse variable commandée au pied via un système pneumatique et réglage de la vitesse maximum sur la machine.
• Eclairage intégré.

Conception

La base de la conception est habituelle :

• Un arbre supérieur transmet le mouvement du moteur au support de la barre d'aiguille et pilote la montée et la descente de cette barre.
• Le mouvement latéral de la barre d'aiguille (nécessaire pour réaliser d'autres points que le droit) est géré par un dispositif à base de roues codeuses intégrées qui sont sélectionnées par un curseur en face avant.
• Un arbre inférieur transmet le mouvement du moteur aux pignons de crochet. Un système de leviers fixé à l'arbre inférieur via un excentrique commande le mouvement de la griffe. Une came venant du dispositif supérieur ajoute une contrainte permettant de gérer la marche avant ou arrière ainsi que la longueur du point.
• Les arbres supérieurs et inférieurs sont synchronisés par une courroie crantée.
• L'arbre supérieur est entrainé par le volant (débrayable). Le volant lui-même est entrainé par le moteur via une autre courroie.

La machine est compacte et assez légère. Des volets de protection permettent de remplacer la valise de transport. Ces volets se replient sur la machine, ne laissant apparaitre que la poignée pour le transport. En usage, ces volets s'ouvrent un peu comme une fleur de Lotus et peuvent rester fixés à la machine pour former un plan de travail élargi et lisse. Un bouton permet de les retirer complètement.

Le haut de la machine comporte un couvercle monté sur charnière qui donne accès aux accessoires qui sont donc transportés avec la machine.

Le système de contrôle de la vitesse fonctionne de la façon suivante : un système pneumatique normalement actionné au pied permet de commuter des résistances (4). Ces résistances, couplées à un potentiomètre sur la façade, permettent de régler la vitesse du moteur via un dispositif électronique à base de triac. Ce système électronique se trouve dans la machine et non pas dans la pédale.

Personnellement, ce système me laisse perplexe. Il introduit une complexité inutile et s'il tombe en panne, il est difficilement réparable. Le seul intérêt est de pouvoir disposer d'un réglage maximum de la vitesse situé sur le corps de la machine. Mais on aurait pu faire beaucoup plus simple en utilisant une pédale traditionnelle dans laquelle les 4 résistances aurait été déportées dans la pédale (on aurait alors utilisé un potentiomètre).

Un dernier mot sur le terme "electronic". La seule partie électronique est la commande de la vitesse et cette commande est toujours électronique (qu'il s'agisse d'une résistance de puissance, d'un autotransformateur variable ou d'un système à base de triac). Dans une certaine mesure, le terme peut prêter à confusion alors qu'étaient apparues de "vraies" machines dites "électroniques" depuis peu (machines dont la forme des points est commandée par un circuit logique ou un microprocesseur).

Fabrication

Elle est très correcte, mais évidemment, fait une part beaucoup plus grande aux matériaux synthétiques (matières plastiques, nylon) pour la partie mécanique que les premières Elna.

Les avantages et les inconvénients :

• Avantages :
• Légèreté.
• Faible coût.
• Moins de problèmes de lubrification qu'avec des pignons en métal.
• Moins de bruits.
• Inconvénients :
• Plus grande fragilité.
• Certaines matières plastiques se dégradent dans le temps (partent en poussière ou deviennent cassantes).

Dans le cas présent, les plastiques semblent de bonne qualité. Pas de casse ni d'usure apparente.

Le corps de la machine est pour l'essentiel en aluminium.

Il est en trois parties (et quelques sous-parties) :

• Le socle qui comporte les pieds.
• La partie inférieure de la machine (4 vis qui la rendent solidaire du socle).
• La partie supérieur de la machine.
• Les sous-parties sont pour l'essentiel :
• le capot supérieur gauche vissé permettant l'accès au support de la barre d'aiguille et à la lampe d'éclairage.
• le capot de droite, en plastique qui donne accès à l'électronique, au moteur et sa courroie.
• une plaque en plastique sous la machine qui une fois ôtée permet d'accéder par le bas au mécanisme inférieur.
• la terminaison du bras libre.
• le volant.
• le haut de la machine qui comporte un capot monté sur charnière qui découvre une fois ouvert un rangement pour les accessoires. Ce rangement peut être dévissé pour donner accès au mécanisme supérieur de la machine.

Révision de la machine

Même bien construite, il est utile de faire une petite révision de temps en temps, disons, tous les 40 ans !

Lorsque je l'ai ouverte, la machine était pleine de blocs de poussières et de mousse décomposée mais globalement, n'était pas trop grasse. Elle s'est avérée facile à nettoyer.

J'ai d'abord effectué le nettoyage de la partie inférieure. Le procédé est toujours le même (pour moi) :

• Démontage de tout ce qui peut l'être sans que cela nécessite un réglage fastidieux par la suite (dans le cas présent, je n'ai rien démonté).
• Dégraissage et nettoyage intensif.
• Remontage, graissage ou huilage selon les pièces.

Concernant la lubrification, j'utilise une graisse PTFE pour les pignons. Pour le reste, de l'huile (vaseline ou parfois moteur (ça en fera hurler certains mais c'est une huille de haute qualité)), parfois, de la graisse silicone qui a l'avantage de bien vieillir et l'inconvénient d'entrainer un peu plus de résistance. Je la réserve aux parties peu mobiles.

J'ai procédé de même pour la partie supérieure qui était moins poussiéreuse.

Le compartiment moteur/électronique était assez sale, ce qui est habituel : poussières de charbons et de courroie mélangés à des résidus graisseux. Rien de dramatique cependant. Le volant se démonte bien (une vis à défaire) et donne un large accès à l'intérieur. On voit sur les photos les contacts sur lesquels viennent se positionner les tiges montées sur ressort qui partent de la carte électronique.

Electricité/électronique

Principes

La carte électronique (variation de la vitesse pour mémoire) est fixée sur le capot de droite en matière plastique. Deux condensateurs avaient explosé. Par chance, ils n'étaient pas en court-circuit ce qui fait que la machine continuait de fonctionner normalement : ces deux condensateurs ne servent qu'à l'anti-parasitage. Ils sont à remplacer par des modèles X2 (47nF, 250V minimum).

Sur la photo, on voit à gauche le triac qui sert à moduler le courant injecté au moteur, le potentiomètre linéaire qui permet de régler la vitesse maximum de la machine, et sous le capot noir, l'arrivé du dispositf "air" pour le réglage de la vitesse au pied, la prise mâle par laquelle arrive le secteur et deux interrupteur marqués "moteur" et "lumière".

Les 4 tiges en métal montées sur ressort servent à alimenter, respectivement, le moteur et la lumière dont les contacts se trouvent en vis-à-vis de ces tiges dans la machine. Je trouve le système plutôt dangereux et inutilement coûteux. J'aurais préféré de simples cosses ou un connecteur.

Le schéma électrique de la machine est le suivant :

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Le secteur arrive sur deux interrupteurs. Un sert à allumer la lampe d'éclairage, l'autre sert à couper ou non l'alimentation de la carte électronique qui alimente le moteur.

Lorsque l'interrupteur est fermé, le secteur arrive sur un antiparasitage plutôt soigné. Il s'agit d'un filtre en pi constitué par C1, L1 et C2. J'ai indiqué X2 pour C1 et C2 mais je doute qu'à l'origine, il s'agissait de condensateurs double isolation. C'est néanmoins ce qu'il faut mettre aujourd'hui.

La résistance R1 sert à décharger les condensateurs lorsque la machine n'est plus sous tension. Elle permet d'éviter de se prendre une châtaigne si on intervient dans la machine.

Le contacteur pneumatique ouvre ou ferme une série de contacteurs en série qui court-circuitent des résistances. Plus le nombre de résistances en série est élevé, moins le moteur tournera vite. A l'état repos, le système est complètement ouvert et aucune tension de commande ne peut arriver sur le triac.

Les sorties du contacteur sont reliées, respectivement, au triac pour l'alimentation du moteur (sortie sur le premier contact) et sur le potentiomètre P1 en façade qui sert à limiter la vitesse maximale du moteur. La résistance ajustable R3 sert à ajuster la valeur du potentiomètre afin d'avoir un démarrage du moteur lorsqu'on commence à appuyer sur la pédale pneumatique.

La résistance R8 ne sert qu'à introduire un courant de repos sur le triac qui commande le moteur.

Pour le reste, le schéma est plutôt inhabituel. Un ami m'a donné quelques informations sur le fonctionnement :

• Le moteur est alimenté en continu via le triac et le pont de diode constitué par D1, D2, D3 et D4. Un des intérêt est de limiter la formation d'étincelles et les parasites. Ceux-ci sont en plus filtrés par les selfs L2 et L3 en séries sur le moteur (valeur non mesurée, peut-être 0,01mH si l'on se réfère au schéma des Elna Supermatic).
• Le fait d'alimenter le moteur en continu limite son effet selfique ce qui faciliterait le soufflage (l'arrêt de la conduction) du triac.
• La résistance R7 en série avec D6 servirait à décharger C3 sur l'alternance négative.
• Pour finir, le triac fonctionnerait en mode pulsé (passant, non passant) et non en alternatif.

Ces dernières explications sont données sous toutes réserves. A noter qu'une autre personne a fait la rétroingéniérie de cette carte. Elle est visible sur www.diceyhome.free-online.co.uk/StellaTSP_Electronics_refurb/Stella_refurb.htm (je n'ai pas mis le lien cliquable car site en http et pas https). Il y a quelques différences mineures avec la carte dont je dispose.

Quelques soucis

La réparation de la partie électronique de la pédale n'a pas posé de problèmes particuliers. Par contre, lors des essais, plusieurs problèmes sont apparus :

• Lorsque le curseur était sur la vitesse minimum, le moteur n'avait pas assez de puissance pour entrainer la machine.
• Le fonctionnement de la pédale était erratique. La machine fonctionnait lentement, puis tout à coup, fonctionnait à vitesse maximale, puis revenait parfois à une vitesse plus lente.

Pour le premier point, il faut agir sur R3 qui sert à ajuster la valeur de P1 et permet de diminuer ou augmenter la vitesse lente. Il faut faire quelques essais jusqu'à ce que la vitesse soit satisfaisante.

Le second point est plus ennuyeux. Mon interprétation est qu'il y a des faux contacts dans le contacteurs. Celui-ci est scellé pour assurer l'étanchéïté du circuit d'air. Son démontage semble hasardeux et je n'ai pas pris le risque de le faire. Par contre, j'ai injecté un produit de nettoyage des contacts dans le trou d'arrivée d'air du contacteur. Le résultat a été concluant et la progressivité et la régularité du fonctionnement de la pédale a été amélioré (à priori, elle fonctionne parfaitement).

Réglages

Je n'ai eu que peu de réglages à faire :

Centrage de l'aiguille en point droit et zigzag

L'aiguille était mal centrée par rapport à la plaque à aiguille. Le réglage du centrage se fait en desserrant l'écrou de blocage (1) puis en vissant ou dévissant la vis de réglage (2) et enfin, en resserrant l'écrou de blocage (1) (voir photo). Ce réglage agit pour le point droit.

Note 1 : étant donné la forme de la vis et le fait qu'il y ait une vis de blocage associée, il est possible qu'il y ait un excentrique servant à centrer le zigzag par rapport à la plaque à aiguille. Je n'ai pas démonté pour vérifier.

Note 2 : l'écrou porte une tige excentrée. Il est possible qu'il serve à régler la taille maximum du zigzag. Je n'ai pas essayé de faire le réglage pour vérifier.

Tension du fil

Le fil du dessous ressortait au dessus malgré des tests faits avec plusieurs réglages de la tension supérieure et inférieure.

Le problème venait du bloc de tension. Comme je n'ai pas trouvé de documentation sur son fonctionnement, j'ai été obligé de faire un peu de rétroingénierie dont je vous livre le résultat ci-après.

Fig. 1

Fig. 2

Le bloc de tension est composé d'un corps cylindrique en métal qui vient s'encastrer dans le corps de la machine. Un méplat (qui doit être dirigé vers le haut) permet de bloquer le corps du bloc de tension via une vis de blocage située sur le corps de la machine.

Le corps du bloc de tension est percée d'un trou dans le sens de la longueur. Par ce trou passe un axe dont une extrémité est la molette sur laquelle vient se fixer le bouton de réglage et l'autre extrémité, un pas de vis. A peu près au 2/3 en partant de la gauche se trouve une rondelle de blocage qui bloque l'axe sur le corps cylindrique tout en autorisant un certain jeu (environ 2mm ou moins).

A gauche du corps du bloc de tension (Fig. 1), l'axe supporte les disques de tension, le ressort contrôleur, le réglage de tension du ressort contrôleur et un guide fil.

A ce propos, la notice d'utilisation précise que lorsqu'on met le fil dans le bloc de tension, il faut tirer un coup sec vers le haut pour que le fil soit bien engagé. On comprend mieux pourquoi en voyant le bloc de tension démonté. Il faut en effet que le fil passe par le guide fil. Or lorsqu'on met le fil en place, le ressort contrôleur tend à s'opposer à l'insertion du fil dans le guide fil. Le petit coup sec que l'on donne permet de relever le ressort contrôleur jusqu'à l'ouverture du guide fil dans lequel le fil peut alors s'insérer.

La tension du ressort contrôleur peut être réglée en positionnant une extrémité du ressort dans une des encoches du réglage de tension (voir Fig. 2).

De l'autre côté du corps (à droite sur Fig. 1), l'axe comporte une encoche pour la rondelle de blocage, le ressort de tension et une pièce en plastique taraudée qui vient se visser sur l'axe. Cette pièce en plastique a plusieurs fonctions :

• Elle retient le ressort de tension sur sa droite, sa partie gauche étant retenue par le corps du bloc de tension.
• Lorsqu'on tourne le bouton de réglage de la tension du fil, l'axe tourne et la pièce en plastique se visse (augmentation de la pression du ressort de tension) ou se dévisse (diminution de la pression du ressort de tension). Pour empêcher cette pièce de tourner sur elle-même lorsqu'on tourne l'axe, le guide vient chevaucher une pièce en métal qui est en fait une partie d'un levier qui est décrit plus loin.

Ce qu'il faut retenir de cette première explication, c'est que plus la pièce en plastique est vissée sur l'axe, plus le ressort est comprimé et plus la pression entre les deux disque est forte puisque le disque le plus a gauche se plaque de plus en plus intensément sur celui de droite (voir Fig. 1).

Pour terminer l'explication, il faut également comprendre comment cette tension est débrayée lorsqu'on relève le pied presseur. J'ai tenté de faire un petit schéma du mécanisme (Fig. 3).

Fig. 3

Lorsqu'on relève ou on abaisse le levier du pied presseur, il fait tourner un axe comportant un méplat sur lequel repose une vis en nylon qui est solidaire d'un levier.

A l'autre extrémité du levier se trouve son axe de rotation.

Légèrement en retrait de l'axe de rotation (à gauche sur la Fig.3) se trouve une encoche. La partie supérieure de l'encoche s'appuie sur l'axe du bloc de tension. La partie inférieure reçoit le guide de la pièce en plastique du bloc de tension et l'empêche de tourner sur elle-même lorsqu'on fait tourner l'axe du bloc de tension.

Lorsqu'on relève le pied presseur, l'axe associé va tourner dans le sens horaire ce qui va pousser la vis en nylon vers le haut et relever le levier qui lui est solidaire. L'autre extrémité du levier va donc pousser l'axe du bloc de tension ce qui va débrayer la tension sur les disques et permettre au fil de circuler sans effort.

Et bien sûr, lorsqu'on baisse le levier, c'est l'opération inverse qui est effectuée.

On remarque que le ressort de tension sert donc aussi de ressort pour la manette qui sert à monter ou descendre le pied presseur.

Quand à la vis en nylon, elle sert à régler la force que l'on doit exercer pour relever le pied presseur. Attention, ne pas trop jouer avec car elle est fragile. Le choix du nylon vient du fait que cette vis doit glisser sur le méplat et qu'elle ne doit pas se dévisser spontanément. Une vis en métal aurait accroché sur le méplat. Par ailleurs, l'élasticité du nylon permet à la vis d'être auto-bloquante.

On aurait pu imaginer un autre système mais celui-ci est probablement le moins coûteux qu'on puisse faire.

Maintenant que l'on a en tête le fonctionnement général du mécanisme, comment fait-on pour le remonter et le régler. N'ayant pas le manuel de service, j'ai procédé d'une façon qui me semblait logique mais je ne prétends pas qu'il s'agisse de la bonne méthode (mais elle fonctionne !).

En premier lieu, il faut que la pièce en plastique soit correctement visée sur l'axe, comprendre, il faut que tout son filetage soit en contact avec l'axe. En effet, la pièce est fragile et si elle n'est qu'en partie vissée sur l'axe, le filetage pourrait s'abimer étant donné la pression que subie la pièce à cause du ressort de tension.

Il ne faut pas non plus qu'elle soit trop vissée. Sinon, on aura une tension toujours trop forte dans le bloc de tension et on fera apparaitre le fil du dessous, ou alors, il y aura de la casse.

Le plus logique est donc de visser la pièce en plastique de façon à ce que l'axe sorte très légèrement. Quelques dizièmes de millimètres suffisent.

Ensuite, on continue de visser jusqu'à ce que le guide soit dirigé vers le bas afin qu'il puisse chevaucher le levier.

On conviendra que cette position correspond à la position 0 du bouton de réglage.

On insère ensuite le bloc de tension dans son logement et on le bloque avec la vis de blocage.

Pour terminer, on met le bouton en place avec la position 0 en face du curseur. Et presque comme par miracle, la butée à l'intérieur du bouton se retrouvera à droite de celle du bloc de tension avec comme conséquence qu'on ne pourra pas aller en deça de la position 0. Par contre, on pourra la tourner au delà de 0 pour la positionner sur un des chiffres de 0 à 9.

Les essais ont montré qu'en position 5, le fil du dessous n'apparaissait plus au dessus et par ailleurs, la couture n'était pas lâche.

Réglage de la vitesse minimum

Ce point est expliqué ici.

Autres réglages

Pour les autres réglages, consultez les Ressources pour la réparation de machines à coudre. Vous pouvez aussi jeter un oeil sur la révision de l'Elna 2 Supermatic ou l'Elna 3 Supermatic même si elles sont assez différentes.

Essais

Vérifiez la synchronisation entre crochet et barre d'aiguille (en particulier, si vous avez dû démonter des pignons ou la courroie crantée). Si c'est le cas, procédez comme indiqué sur la page Ressources pour la réparation et le réglage des machines à coudre.

Avant de faire un test en vrai grandeur (faire une couture), assurez vous du bon positionnement de l'aiguille par rapport à la plaque à aiguille et vérifiez qu'elle ne tape pas sur quelque chose lorsqu'elle est en mouvement (haut-bas et latéral).

Lors du premier essai, le fonctionnement n'était pas très satisfaisant : la machine peinait un peu. Je me suis souvenu que je n'avais pas nettoyé le crochet. Je l'ai donc démonté : il était plein de résidus de poussières solidifiées. Une fois nettoyé, la machine a parfaitement fonctionné avec une grande douceur (au problème de la pédale près qui a été réglé plus tard, voir infra).

Par contre, le fil du dessous était visible sur le dessus du tissus. La résolution du problème est expliquée ici.

janvier 2022

Autres vues de la machine