Machine à coudre : comment se forme un point

Ce qui se passe pendant un point

Quand on coud un bouton à la main, l’aiguille traverse entièrement le tissu, ressort de l’autre côté, est retournée puis repoussée en sens inverse. Une machine à coudre ne fait jamais cela. Son aiguille descend dans le tissu, s’arrête et remonte par le même trou, tandis que le fil qu’elle a entraîné vers le bas reste dessous sous la forme d’une petite boucle. Tout le reste de la machine sert à agir sur cette boucle pendant la fraction de seconde qui précède le moment où l’aiguille la ramène vers le haut.

Sur une machine à point noué, du type que la plupart des gens possèdent chez eux, un crochet placé sous la plaque saisit la boucle, l’étire et l’entraîne tout autour de la canette qui porte le second fil. La boucle quitte le crochet avec le fil de canette à l’intérieur, un levier situé au-dessus la resserre, et les deux fils se nouent dans l’épaisseur du tissu. Ensuite, une barre dentée sous la plaque fait avancer le tissu d’une longueur de point, et l’aiguille redescend. Un tour de l’arbre principal produit un point. Une machine industrielle répète ce mouvement jusqu’à 6000 fois par minute, soit 100 fois par seconde.

La scène présente d’abord une maquette transparente dix fois plus grande que nature, ralentie 300 fois, devant une machine industrielle à taille réelle. Le fil rouge vient de la bobine du dessus ; le fil bleu vient de la canette du dessous. Observez l’aiguille remonter légèrement depuis le bas de sa course, la boucle s’ouvrir derrière elle et la pointe du crochet se glisser dans la boucle. Passez ensuite à cinq autres machines : une machine à pédalier du type des années 1850 avec une navette longue, une machine à manivelle du type des années 1890 avec une navette oscillante, une machine domestique électrique du type des années 1960 avec une canette à chargement par le dessus et un zigzag, une machine à point de chaînette à un fil du type de 1857, et une surjeteuse à trois fils qui coupe et enveloppe le bord.

Dans la maquette, le tissu est ouvert le long de la couture pour montrer le nœud, et le fil est représenté avec une épaisseur double de son épaisseur réelle. Le calage de l’aiguille, du crochet, du levier releveur de fil et des griffes d’entraînement suit les règles pratiques publiées pour régler une machine, mais il appartient à cette maquette et ne reproduit pas le dessin d’un fabricant. Lorsque cette page donne un nombre issu de la maquette, elle le précise.

Pourquoi une machine ne peut pas copier une main

Les premiers inventeurs ont essayé de construire une machine qui coudrait de la même manière qu’une personne, et ils ont continué à échouer pour une seule et même raison. Une aiguille à main a son chas à l’extrémité émoussée et sa pointe à l’autre ; pour former un point, elle doit traverser entièrement le tissu et être saisie de l’autre côté. Une machine qui doit abandonner sa prise sur l’aiguille, passer de l’autre côté du tissu pour la saisir de nouveau est une machine encombrante et lente.

Certaines de ces premières tentatives sont documentées. En 1755, un brevet britannique, le numéro 701, fut accordé à Charles F. Weisenthal pour une aiguille à broder portant une pointe à chaque extrémité, afin de pouvoir traverser le tissu dans les deux sens sans être retournée. Une des pointes se trouvait à l’extrémité portant le chas. En 1790, l’ébéniste Thomas Saint, qui travaillait à Londres, reçut le brevet britannique 1764 pour un ensemble de vernis et trois machines, dont une destinée « à piquer, matelasser ou coudre ». Elle possédait une plaque horizontale pour le tissu, un bras en surplomb portant une aiguille fourchue, une alêne pour percer d’abord le trou, un boucleur dessous et une manivelle entraînant un arbre à cames. Personne ne semble avoir remarqué cette partie du brevet pendant plus de 80 ans. Elle fut retrouvée par hasard en 1873, et lorsque le Londonien Newton Wilson construisit une maquette d’après cette description en 1874, il dut la modifier avant qu’elle puisse former le moindre point.

À Vienne, le tailleur Josef Madersperger reçut en 1814 un privilège impérial pour une machine cousant des lignes droites et courbes, probablement un point de broderie couché réalisé avec une aiguille à deux pointes ; elle ne fut jamais utilisée dans la pratique. Ces tentatives se rapprochaient de la solution sans l’atteindre. La solution consistait à cesser de copier la main.

Le chas près de la pointe

Placez le chas près de la pointe et l’aiguille n’a plus besoin de traverser entièrement le tissu. Elle entraîne son fil vers le bas et, lorsqu’elle remonte, le fil reste de l’autre côté. Cette seule modification a rendu possible la machine à coudre. À New York, Walter Hunt construisit une machine de ce type entre 1832 et 1834, avec un second fil qu’une navette faisait passer dans la boucle laissée par l’aiguille. Il vendit ses droits et ne déposa pas de brevet.

Elias Howe, de Cambridge, dans le Massachusetts, fit breveter la sienne. Le brevet américain 4750, accordé le 10 septembre 1846, décrit une aiguille courbe et rainurée dont le chas est près de la pointe, portée par un bras oscillant, une navette portant le second fil et le tissu suspendu aux épingles d’une plaque de bâti métallique qui le faisait avancer par étapes. Le National Museum of American History du Smithsonian conserve la maquette de brevet de Howe, avec son étiquette d’origine du Patent Office. Elle ne pouvait réaliser que des coutures droites dont la longueur ne dépassait pas celle de la plaque de bâti ; au bout, il fallait retirer le tissu et le réépingler. La revendication de Howe portant sur l’association d’une aiguille à chas près de la pointe et d’une navette formant un point noué fut confirmée par les tribunaux, et lui rapporta des redevances sur les machines construites par d’autres.

Regardez l’aiguille de la maquette : une rainure descend le long de sa face avant. Le fil s’y loge lorsque l’aiguille traverse le tissu, ce qui lui évite de frotter et de s’effilocher. À l’arrière, du côté du crochet, il n’y a qu’une courte rainure. C’est précisément cette différence entre les deux côtés qui fait naître la boucle.

Comment la boucle s’ouvre

En descendant, l’aiguille entraîne le fil avec elle à travers le trou. Lorsqu’elle remonte, le fil du côté de la longue rainure est protégé et glisse vers le haut avec l’aiguille, mais le tissu retient le fil du côté de la courte rainure. Pendant un instant, l’aiguille remonte sans que ce côté du fil la suive : il s’écarte donc de l’aiguille en formant une petite boucle. Un brevet de 1982 portant sur un dispositif de saisie de boucle le décrit exactement ainsi : la boucle se forme par frottement entre le fil et le tissu lorsque l’aiguille remonte depuis son point mort bas.

La boucle ainsi formée ne reste pas ouverte longtemps. Si l’aiguille poursuit son mouvement de remontée, la boucle se rétrécit à nouveau et vient se plaquer contre le corps de l’aiguille. Il existe donc une courte fenêtre pendant laquelle la boucle peut être saisie. Dans la maquette, la boucle s’ouvre lorsque l’aiguille est remontée de 1,2 mm depuis le bas, atteint sa largeur maximale à 2,6 mm et a disparu à 4,6 mm. Le crochet est calé pour arriver lorsque l’aiguille est remontée de 2,4 mm, ce qui se produit vers 213° sur les 360° du tour. Les instructions d’entretien des machines réelles donnent des valeurs du même ordre, qui varient avec la machine, l’aiguille et le tissu.

Faites tourner lentement la commande Volant de 180° à 230° et observez la boucle s’ouvrir. L’étiquette « Boucle » la suit lorsque Noms des pièces est activé, et cliquer sur la boucle elle-même pendant son ouverture compte comme une découverte.

Le crochet saisit la boucle

Le crochet est un anneau d’acier à pointe aiguë qui tourne juste derrière l’aiguille. Sa pointe passe devant l’aiguille environ 1 mm au-dessus du chas, soit 1,1 mm dans la maquette. Si elle arrive lorsque la boucle est ouverte, elle se glisse entre l’aiguille et le fil et emporte la boucle. Le bouton Arrêter maintenant de la scène teste précisément ce geste : arrêtez la machine dans les 24 premiers degrés après la saisie, alors que la pointe est dans la boucle.

Si le crochet arrive trop tôt, la boucle n’existe pas encore et la pointe passe devant le fil sans le saisir. S’il arrive trop tard, la boucle s’est déjà refermée. Dans les deux cas, le fil d’aiguille remonte sans avoir été saisi, aucun nœud ne se forme dans ce trou, et la couture présente un long point à la place de deux points courts. C’est le point sauté auquel les réparateurs de machines à coudre consacrent beaucoup de temps. Déplacez Calage du crochet sur la scène : dans la maquette, les points se forment encore entre 8° d’avance et 12° de retard ; à 15° d’avance ou 20° de retard, tous les points sont sautés. Le graphique de calage indique la saisie en bleu lorsqu’elle réussit et en rouge lorsqu’elle échoue.

Autour de la canette : pourquoi elle ne se déplace pas

Voici la partie surprenante. Pour se nouer avec le fil de canette, le fil d’aiguille doit en faire le tour. La canette ne peut pas être passée vers le haut à travers la boucle, puisqu’elle se trouve dans un boîtier sous la plaque. Le crochet fait donc l’inverse : il étire la boucle et la transporte tout autour de l’extérieur du boîtier de canette, un côté de la boucle passant devant le boîtier et l’autre derrière. Lorsque la boucle a fait le tour complet, le boîtier et sa canette ont traversé la boucle sans s’être déplacés. La boucle se détache de l’arrière du crochet, et le fil de canette se trouve désormais à l’intérieur.

Cette invention est due à Allen B. Wilson, un ébéniste qui s’associa ensuite à Nathaniel Wheeler. Son deuxième brevet, le numéro 8296, accordé le 12 août 1851, le même jour que le premier d’Isaac Singer, portait sur le crochet rotatif, qui ouvrait la boucle du fil d’aiguille pendant qu’une canette y faisait passer le second fil. Pour éviter un litige concernant la canette mobile, il conçut ensuite une canette qui ne se déplaçait pas du tout, brevetée sous le numéro 9041 le 15 juin 1852. Dans une machine à navette, note Cooper, lancer la navette en avant, l’arrêter puis la ramener à chaque point consomme de l’énergie et produit du bruit ; le crochet rotatif et la canette fixe de Wilson supprimaient les deux. Cooper qualifie le crochet rotatif de « l’un des plus beaux dispositifs de la machine à coudre ».

Un crochet entièrement rotatif tourne deux fois par point. Un brevet de 2001 le précise au passage : le crochet rotatif accomplit deux rotations complètes pour chaque cycle de point. Le premier tour entraîne la boucle autour de la canette. Au second tour, il passe devant l’aiguille alors qu’elle est près du haut de sa course, largement sortie du tissu : aucune boucle ne peut être saisie, et le crochet passe sans conséquence. À 6000 points par minute, le crochet tourne donc 12 000 fois par minute, soit 200 fois par seconde.

Le levier releveur de fil

Faire passer une boucle autour d’un boîtier de canette d’environ 20 mm de diamètre exige beaucoup de fil, plusieurs centimètres par point. Ce fil doit venir de quelque part et, une fois la boucle libérée du crochet, il faut le ramener vers le haut, sinon la couture serait pleine de boucles lâches. Ces deux tâches sont assurées par le levier releveur de fil, c’est-à-dire le bras qui se déplace de haut en bas à l’avant de la tête de la machine et dont le chas est traversé par le fil.

Dans la maquette, le levier releveur de fil descend lentement pendant la majeure partie du tour, libérant du fil pendant que l’aiguille descend et que le crochet transporte la boucle, et atteint son point le plus bas à 300°. Il remonte ensuite rapidement, en 55° du tour, pour atteindre le sommet à 355°. En remontant, il soulève la boucle hors du boîtier de canette, la resserre autour du fil de canette et attire le nœud dans le trou jusqu’au milieu du tissu. Sur le graphique, c’est la ligne violette à forte pente.

Les griffes d’entraînement et la longueur de point

Le tissu doit se déplacer entre deux points successifs, mais il ne doit jamais le faire pendant que l’aiguille est encore dans son épaisseur. Sous la plaque, une courte barre dentée sur son bord supérieur assure ce mouvement. Allen Wilson la breveta sous le nom d’entraînement à quatre mouvements, numéro 12 116 du 19 décembre 1854. La barre dentée remonte à travers les fentes de la plaque et appuie contre l’envers du tissu, avance en entraînant le tissu, redescend sous la plaque puis recule. En 1968, Cooper écrivait que cette méthode restait utilisée, avec seulement des modifications mineures, dans presque toutes les machines à coudre. Au-dessus, le pied presseur maintient le tissu contre les dents.

La distance dont cette barre se déplace à chaque fois correspond à ce que l’on appelle la longueur de point. Réglez Longueur de point sur 2,5 mm : chaque centimètre de couture comporte quatre points. Dans la maquette, les griffes d’entraînement sont levées entre 8° et 84°, et déplacent le tissu entre 18° et 78°. La pointe de l’aiguille reste au-dessus du tissu pendant environ 91° de part et d’autre du sommet dans deux épaisseurs de coton, et environ 86° dans le denim : le tissu avance donc toujours lorsque l’aiguille est dégagée.

Déplacez Calage de l’entraînement sur 20° ou davantage et ce n’est plus vrai : l’entraînement commence à pousser le tissu alors que l’aiguille y est encore plantée. L’aiguille est entraînée latéralement et se courbe ; sur une machine réelle, elle heurterait le bord du trou de la plaque et casserait. La scène montre cette flexion et la compte parmi les tâches.

Quatre pièces sur un seul graphique

Le graphique de calage de la scène, et celui plus grand du laboratoire sous les commandes, tracent les quatre mouvements pendant un tour de l’arbre :

• Aiguille : au plus haut à 0°, au plus bas à 180°, avec une course de 30 mm dans la maquette. La ligne pointillée indique le dessus du tissu.
• Levier releveur de fil : descente lente jusqu’à 300°, remontée rapide jusqu’à 355°.
• Pointe du crochet : son angle par rapport à l’aiguille, qui revient à zéro deux fois par tour. La bande bleue vers 213° correspond à la saisie.
• Griffes d’entraînement : la partie surélevée correspond au moment où les dents dépassent la plaque ; la bande verte indique le déplacement du tissu.

La ligne noire indique la position actuelle de l’arbre. Appuyez sur Aller à la saisie dans le laboratoire ou faites glisser la commande Volant : vous pouvez lire ce que fait chaque pièce à tout instant du point.

La tension des fils et la position du nœud

Un bon point noué présente le même aspect sur les deux faces du tissu, car le nœud où les deux fils se croisent est caché au milieu. Son maintien à cet endroit dépend d’un rapport de forces. Le fil d’aiguille est pincé entre deux disques à l’avant de la machine ; le fil de canette est pincé par un petit ressort sur le boîtier de canette. Lorsque le levier releveur de fil resserre le point, chaque fil attire le nœud vers son propre côté.

Lorsque les deux tractions sont égales, le nœud reste au milieu. Lorsque le fil d’aiguille tire plus fort, le nœud remonte et le fil de canette apparaît sur le dessus en une rangée de petits points. Lorsque le fil de canette tire plus fort, le fil d’aiguille traverse le tissu et se retrouve dessous, formant des boucles s’il est très lâche. Réduisez complètement la tension supérieure : ces boucles s’accumulent sous le tissu en un enchevêtrement que les couturiers appellent un nid d’oiseau. Augmentez fortement les deux tensions et le tissu fronce le long de la couture. Poussez la tension supérieure au maximum et le fil casse.

La maquette représente tout cela sur une échelle simple : le nœud occupe une fraction de l’épaisseur du tissu qui varie selon la différence entre Tension supérieure et Tension de canette, avec une petite correction liée au tissu (le denim épais demande un peu plus de tension supérieure, le linon fin un peu moins). Ses valeurs sont propres à la maquette ; son comportement est celui décrit par les services de vulgarisation. Un guide de vulgarisation de l’Université du Kentucky suggère un test : coudre une couture dans le biais et tirer jusqu’à ce qu’un fil casse. Si seul le fil supérieur casse, la tension supérieure est la plus forte ; si seul le fil inférieur casse, la tension supérieure est la plus faible ; si les deux cassent ensemble, les tensions sont équilibrées. Une liste de vérification de l’Université d’État du Nouveau-Mexique ajoute que les boucles sur l’envers se corrigent généralement avec la tension supérieure et que les peluches autour du boîtier de canette peuvent provoquer une tension irrégulière.

La tension de canette est réglée en usine sur de nombreuses machines domestiques : la tâche de la scène vous attribue donc au hasard une tension de canette et un tissu, puis vous demande d’équilibrer le point avec la seule molette supérieure.

Les navettes avant les crochets

Les premières machines pratiques à point noué n’avaient pas de crochet rotatif. Elles utilisaient une navette : une petite barque métallique pointue contenant la canette, poussée dans la boucle de l’aiguille puis ramenée à chaque point, comme la navette d’un métier à tisser. La machine de Hunt en utilisait une, tout comme celle de Howe. La machine d’Isaac Singer de 1851, brevet 8294, associait une navette à trois éléments toujours présents sur chaque machine : le tissu posé sur une table horizontale, un pied presseur souple le maintenant lorsque l’aiguille remonte et une aiguille droite montant et descendant depuis un bras en surplomb, entraînée par un arbre supérieur. Singer déclara plus tard que le premier modèle avait été construit en onze jours pour 40 dollars.

Une navette fait passer sa canette tout entière dans la boucle : le nouage se forme donc comme avec un crochet, le fil d’aiguille finissant autour du fil de canette. C’est le mouvement qui diffère. Une navette longue suit une coursière rectiligne ; sur la scène, la navette en forme de barque de la machine à pédalier passe sous l’aiguille, traverse la boucle et ressort de l’autre côté. Les machines domestiques ultérieures utilisaient une navette plus courte oscillant sur un arc, comme la machine à manivelle de la scène. Dans les deux cas, il faut lancer, arrêter et inverser la navette à chaque point, ce qui limite la vitesse.

Le point de chaînette à un fil

L’autre grande famille des premières machines à coudre se caractérisait par l’utilisation d’un seul et même fil. Dans un point de chaînette, chaque boucle laissée dessous par l’aiguille est maintenue ouverte jusqu’à ce que l’aiguille la traverse en descendant avec la boucle suivante : chaque boucle retient ainsi celle qui la suit, comme au crochet. Le tailleur français Barthélemy Thimonnier breveta une telle machine en 1830. Son aiguille portait un bec comme un crochet, descendait sous l’action d’une pédale et remontait grâce à un ressort. En 1841, 80 de ses machines cousaient des uniformes militaires dans un atelier parisien, jusqu’à ce qu’une foule de tailleurs y entre et les détruise ; en 1845, il disposait d’une machine produisant 200 points par minute, mais la révolution de 1848 mit fin à son entreprise.

La machine à un fil la plus réussie est due à James E. A. Gibbs, de Virginie. En 1855, il vit une gravure sur bois de la moitié supérieure d’une machine Grover and Baker ; rien n’y montrait un second fil ni le mécanisme inférieur. Supposant qu’elle utilisait un seul fil, il chercha comment ce fil pouvait se bloquer dessous et aboutit à un crochet tournant à l’extrémité de l’arbre sous la plaque à tissu. Ses brevets des 20 janvier et 2 juin 1857 (16 434 et 17 427) donnèrent naissance à la machine Willcox & Gibbs. La maquette de brevet est conservée au Smithsonian.

La machine à point de chaînette de la scène n’a pas de canette. Son crochet saisit chaque boucle et la maintient largement ouverte sous l’aiguille, le tissu avance et l’aiguille redescend dans la boucle retenue ; le crochet libère ensuite l’ancienne boucle et saisit la nouvelle. Le dessous présente une chaîne ; le dessus une ligne simple. Cette chaîne a une faiblesse que vous pouvez essayer : puisque chaque boucle ne retient que la suivante, tirer sur l’extrémité libre du dernier point défait toute la rangée, boucle après boucle. Appuyez sur Tirer le bout. Un point noué entrelace ses deux fils à chaque trou et ne se défait pas ainsi.

Deux fils en chaînette : le point Grover and Baker

William O. Grover et William E. Baker, tailleurs à Boston, brevetèrent une troisième solution le 11 février 1851, sous le numéro 7931 : un point de chaînette double réalisé avec deux fils provenant de bobines ordinaires, une aiguille verticale à chas près de la pointe au-dessus du tissu et une aiguille horizontale dessous. Le fil inférieur forme dessous une chaîne de boucles que traverse le fil d’aiguille. La couture était élastique mais épaisse, et consommait bien plus de fil qu’un point noué. Les points de ce type à deux fils restent utilisés lorsque la couture doit pouvoir s’étirer.

Le zigzag

Une couture droite ne s’étire pas et ne recouvre pas un bord coupé. Si l’aiguille se déplace latéralement un point sur deux, la couture forme un zigzag : elle peut s’étirer avec les tissus en maille et se coudre sur un bord brut pour l’empêcher de s’effilocher. Helen A. Blanchard, de Boston, reçut le brevet 141 987 le 19 août 1873 pour un perfectionnement introduisant le point de boutonnière ; le Smithsonian précise qu’elle obtint quelque vingt-huit brevets et reste surtout connue pour la machine de surpiqûre zigzag. Cooper écrit que la machine domestique zigzag, issue de la machine à boutonnières, était commercialisée dès les années 1870. Une machine domestique des années 1960, partiellement coupée dans la collection du Science Museum Group, possédait une aiguille oscillante pour un zigzag de largeur variable et produisait 32 motifs de couture avec huit dispositifs de formation de couture installés.

Sur la machine électrique de la scène, réglez Largeur du zigzag et regardez du dessus. La barre à aiguille oscille latéralement un point sur deux, tandis que le crochet, tournant autour d’un axe vertical sous le couvercle transparent de canette, saisit la boucle des deux côtés.

Le surjet : un couteau et deux boucleurs

Une surjeteuse, également appelée machine à surjeter, coud les bords de la plupart des vêtements de confection. Un couteau coupe le bord juste avant l’aiguille, et deux bras courbes appelés boucleurs enveloppent le bord coupé de fil pendant que l’aiguille coud une ligne droite à quelques millimètres vers l’intérieur. Sur la scène, le fil d’aiguille est rouge, celui du boucleur inférieur vert et celui du boucleur supérieur doré. Le boucleur inférieur oscille sous le tissu, dépasse la boucle de l’aiguille et sort au-delà du bord ; le boucleur supérieur remonte d’en dessous au-delà du bord, saisit le fil du boucleur inférieur et transporte son propre fil par-dessus jusqu’à la ligne de l’aiguille, où celle-ci descend devant lui.

Plusieurs entreprises travaillèrent à ces machines dans les années 1880 et 1890. Joseph M. Merrow, dont la famille exploitait une usine de tricot dans le Connecticut, reçut le brevet 428 508 le 20 mai 1890 pour une machine à crocheter ou à surjeter réalisant une bordure décorative au crochet sur les articles tricotés. Charles H. Willcox et Stockton Borton, pour Willcox & Gibbs, reçurent le brevet 472 095 le 5 avril 1892 pour un surjet à deux fils dont les boucles s’entrelacent autour du bord. En 1897, les deux entreprises se retrouvèrent devant les tribunaux. Le tribunal admit qu’avant celle de Willcox & Gibbs, les surjeteuses ne dépassaient pas environ 1000 points par minute et que la leur dépassait 2000, mais douta que le brevet de 1892 apporte beaucoup d’invention, puisque des machines formant le même point étaient déjà connues. L’invention de la surjeteuse relève donc de revendications plutôt que d’une date unique.

Les numéros des types de points

La norme internationale ISO 4915, publiée pour la première fois en 1981, puis dans sa deuxième édition en 1991, attribue aux points un numéro à trois chiffres. Les centaines désignent la classe : 100 pour les points de chaînette à un fil, 300 pour le point noué, 400 pour les points de chaînette à plusieurs fils, 500 pour le surjet. Le point noué domestique est le 301 ; son zigzag, le 304 ; le point de chaînette à un fil de Gibbs, le 101 ; le point de chaînette à deux fils du type de Grover and Baker appartient à la classe 400 ; le surjet à trois fils est le 504. Le laboratoire sous les commandes en dessine cinq en coupe longitudinale, du dessus et du dessous, et affiche sur scène une machine réalisant chacun.

À quelle vitesse

Les premières valeurs étaient comparées à la couture à la main. Dans un atelier de confection de Boston, Elias Howe défia cinq des couturières les plus rapides dans une course. Dix coutures de longueur égale furent préparées ; chaque femme en reçut une, et Howe prit les cinq autres. Il termina ses cinq coutures un peu avant que chacune ait terminé la sienne, et ses coutures furent jugées les plus solides et les plus nettes. Il ne reçut pourtant aucune commande. La Bibliothèque du Congrès attribue à sa machine de démonstration 250 points par minute.

En 1861, l’entreprise Wheeler and Wilson publia un essai chronométré comparant quatre personnes cousant à la main à quatre opérateurs de machines. À la main, le lin fin était cousu à 23 points par minute et la soie fine à 30 ; à la machine, à 640 et 550. Une chemise d’homme demandait 14 heures 26 minutes à la main et 1 heure 16 minutes à la machine ; une robe en calicot, 6 heures 37 minutes contre 57 minutes. Cooper cite aussi un fabricant de chemises de New Haven qui déclarait en 1860 que son usine produisait 800 douzaines de chemises par semaine avec 400 machines et leurs opérateurs, accomplissant le travail de 2000 personnes cousant à la main.

Les machines industrielles actuelles sont bien plus rapides. Une thèse de doctorat de l’Université technique de Liberec donne des vitesses de couture de 1000 à 6000 tours par minute pour la couture industrielle générale, et de 1000 à 3000 pour les travaux lourds comme les sièges automobiles. Puisqu’une machine à point noué produit un point par tour, cela représente jusqu’à 6000 points par minute. À ces vitesses, l’aiguille chauffe : la thèse donne des températures maximales d’aiguille de 100 à 300 °C, suffisantes pour affaiblir le fil, et constate que refroidir l’aiguille par un jet d’air abaissait sa température de près de 100 °C. Pour les machines domestiques, aucune valeur issue d’un musée ou d’une source universitaire n’a été trouvée : les 800 et 1100 points par minute de la scène sont donc indiqués comme des estimations.

Les vitesses de la scène sont celles que chaque machine est réglée pour produire ; la commande Ralenti détermine combien de fois plus lentement la scène les montre. À ×300, une machine industrielle produisant 4500 points par minute montre un point toutes les 4 secondes.

Le pédalier, la manivelle et le moteur

Les premières machines de Howe et de Singer étaient entraînées à la main, ne laissant qu’une main pour le tissu. Singer présenta sa machine sur une caisse d’emballage en bois faisant aussi office de support et ajouta un pédalier pour l’entraîner au pied. En raison des dimensions de la caisse, il plaça le pivot du pédalier près du milieu, approximativement sous le cou-de-pied, créant ainsi le pédalier actionné du talon et de la pointe qui resta sur les machines jusqu’à son remplacement par les moteurs électriques. Il ajouta un volant d’inertie pour régulariser le mouvement, puis un piètement en fer avec un pédalier assez large pour les deux pieds. Le pédalier était utilisé publiquement depuis deux ans lorsqu’un rival remarqua qu’il aurait pu être breveté ; la loi ne le permettait plus alors.

Sur la scène, le pédalier bascule, une tige appelée bielle entraîne le grand volant d’inertie et une courroie de cuir fait tourner le volant de la machine. Dans la maquette, le volant d’inertie a un diamètre environ 2,4 fois supérieur à celui du volant de la machine et tourne donc d’autant plus lentement. Les machines à manivelle conservaient une manivelle sur le volant ; le Musée national du folklore de Corée en possède une dans une mallette.

Les moteurs apparurent tôt mais se diffusèrent tard. Solomon Jones breveta un « moteur électrique » ajouté à une machine Bartlett en 1871, mais Cooper précise que les machines à coudre électriques ne devinrent courantes qu’au XXe siècle. Le Science Museum Group conserve une machine domestique électrique à point noué de 1936, ouverte pour montrer son entraînement par engrenages, son mécanisme rotatif et son entraînement arrière ; le musée note que peu de machines étaient alors électriques, car tous les foyers n’étaient pas alimentés en électricité.

Brevets, procès et premier groupement de brevets

Au début des années 1850, aucun fabricant ne contrôlait seul toutes les inventions nécessaires à une machine pratique. Howe détenait l’aiguille à chas près de la pointe associée à une navette ; Wilson, le crochet rotatif et l’entraînement à quatre mouvements ; Singer, Grover and Baker et d’autres, leurs propres perfectionnements. Howe poursuivit des fabricants et même des acheteurs de machines. En 1854, l’entreprise Singer lui versa 15 000 dollars et prit une licence.

En 1856, Howe et trois entreprises, Wheeler and Wilson, Grover and Baker et I. M. Singer, acceptèrent de mettre leurs brevets en commun et de cesser leurs poursuites mutuelles. Le Smithsonian présente cette Sewing Machine Combination comme le premier groupement de brevets de l’industrie américaine. D’autres fabricants pouvaient construire des machines en payant une redevance pour chacune. Les procès réglés, les entreprises se consacrèrent à fabriquer et vendre des machines, dont le nombre augmenta rapidement.

Usines et foyers

Les premières machines étaient vendues aux usines de confection ; Wheeler and Wilson visa dès le départ une machine légère destinée au foyer. La vente aux familles fut facilitée par le paiement échelonné, un ou deux dollars par mois, une formule lancée par l’entreprise Singer. À partir des numéros de série des maquettes de brevet, Cooper date la production de Singer : 2 millions de machines en 1877, 5 millions en 1884 et 10 millions en 1891.

La machine transforma les vêtements portés et les lieux de leur fabrication. Les manteaux de confection, écrit Cooper, devinrent bien moins chers dès que les machines furent employées pour les produire en 1853, parce que le coût d’assemblage du vêtement baissa d’environ 80 pour cent. Le travail à la pièce pouvait se faire à domicile sur une machine achetée à crédit, qui servait aussi à confectionner les vêtements de la famille.

Les machines à coudre en Corée

La date d’arrivée des premières machines en Corée dépend du document consulté. L’Encyclopedia of Korean Culture de l’Académie des études coréennes indique que les premières machines étrangères furent importées en 1938, que le développement d’une machine coréenne commença à la fin des années 1950 et que la première machine fabriquée en Corée fut produite en 1966. L’exposition de 2025 du musée Kyungwoon consacrée à l’histoire de la machine à coudre en Corée situe l’arrivée des machines étrangères dans les ateliers de tailleurs à la fin des années 1890, lors de l’introduction des tenues officielles et costumes occidentaux, et présente environ 40 machines fabriquées entre 1859 et 2011. Les deux sources s’accordent pour dater des années 1960 les machines fabriquées en Corée.

L’encyclopédie indique que les machines à manivelle et à pédalier se diffusèrent dans les foyers dans les années 1960 et 1970, avant la domination du prêt-à-porter. Le musée décrit la machine à coudre comme le premier article de la liste des biens ménagers d’une mariée et évoque des machines emportées par les familles fuyant la guerre. Le Musée national du folklore de Corée conserve une machine portative à manivelle postérieure à 1945, dans une mallette au couvercle muni d’une poignée, numéro 48302 de sa collection populaire. Avant les machines, les outils de couture des appartements féminins étaient appelés les « sept amis de la chambre intérieure » : une règle, des ciseaux, une aiguille, du fil, un dé à coudre et deux sortes de fers. Le mot coréen désignant la couture, 재봉, réunit deux mots : 재단, la coupe, et 봉제, la couture à la machine ou à la main.

Les six machines de la scène

• Machine industrielle à point noué et crochet rotatif : un crochet entièrement rotatif sur un arbre horizontal sous le plateau, tournant deux fois par point, un moteur sous la table entraînant la tête par courroie et une genouillère relevant le pied presseur. Jusqu’à 6000 points par minute.
• Machine à pédalier et navette longue : émail noir avec de simples filets dorés, piètement de pédalier en fer avec grand volant d’inertie et bielle, courroie de cuir et navette en forme de barque suivant une coursière droite. Jusqu’à 640 points par minute, cadence mécanique du lin fin dans les essais de 1861.
• Machine à manivelle et navette oscillante : manivelle sur un volant à rayons et navette courte oscillant sur un arc. Les 400 points par minute qu’elle atteint sur la scène sont une estimation.
• Machine domestique électrique à canette à chargement par le dessus : crochet tournant autour d’un axe vertical sous un couvercle transparent de canette, moteur et lampe dans le corps, commande au pied au sol et aiguille oscillant pour un zigzag jusqu’à 5 mm. Les vitesses de la scène sont des estimations.
• Machine à point de chaînette à un fil : aucune canette, un crochet tournant retenant chaque boucle pour la suivante. Tirez le bout et la couture se défait.
• Surjeteuse à trois fils : un couteau, deux boucleurs et une aiguille ; trois cônes de fil sur un support. Jusqu’à 6000 points par minute.

Aucune n’est la copie du modèle d’un fabricant, et aucune ne porte de nom ni de marque. Les machines présentées sont des formes mécaniques générales, construites pour montrer de quelle manière fonctionne chacun de ces différents types.

Ce qui distingue la maquette des machines réelles

La maquette transparente est dix fois plus grande que nature et ralentie ; sur une vraie machine industrielle, la totalité du point montré ici prend 1/100 de seconde. Le fil est représenté avec une épaisseur double de son épaisseur réelle pour rester visible à votre distance d’observation, et le tissu est ouvert le long de la couture pour révéler le nœud intérieur. Les valeurs de calage (saisie après une remontée de 2,4 mm, minimum du levier releveur de fil à 300° et maximum à 355°, entraînement entre 18° et 78°) appartiennent à la maquette et ont été choisies pour suivre les règles publiées ; les machines réelles varient selon le modèle, la taille de l’aiguille et le tissu.

La boucle est représentée comme une ganse suivant le contour du crochet ou de la navette. Un fil réel se tord, glisse et s’étire de façons que la maquette ne cherche pas à imiter, et le nœud est dessiné sous la forme de deux ganses entrecroisées, à une profondeur fixée par une règle simple de tension. Les machines à taille réelle n’ont pas de mécanismes fonctionnels à l’intérieur : leurs arbres, manivelles et engrenages ne sont pas modélisés, seulement leurs pièces mobiles visibles. Sur la surjeteuse, les trajectoires des boucleurs sont simplifiées pour permettre de suivre leur ordre ; sur une machine réelle, ils bougent plus vite et plus près l’un de l’autre. Lorsqu’aucune valeur publiée n’a été trouvée, pour les vitesses des machines domestiques et à manivelle et pour les longueurs de couture du calculateur de vêtements, la scène indique que le nombre est une estimation.