EP0373033A1 - Aiguille à chas ouvrant perfectionnée - Google Patents

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EP0373033A1
EP0373033A1 EP89403295A EP89403295A EP0373033A1 EP 0373033 A1 EP0373033 A1 EP 0373033A1 EP 89403295 A EP89403295 A EP 89403295A EP 89403295 A EP89403295 A EP 89403295A EP 0373033 A1 EP0373033 A1 EP 0373033A1
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EP
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needle
eye
hole
barrel
opening
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Bruno Caramaschi
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Airbus Group SAS
Original Assignee
Airbus Group SAS
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21G—MAKING NEEDLES, PINS OR NAILS OF METAL
    • B21G1/00—Making needles used for performing operations
    • B21G1/02—Making needles used for performing operations of needles with eyes, e.g. sewing-needles, sewing-awls
    • B21G1/04—Making needles used for performing operations of needles with eyes, e.g. sewing-needles, sewing-awls of needles specially adapted for use in machines or tools
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04B—KNITTING
    • D04B35/00—Details of, or auxiliary devices incorporated in, knitting machines, not otherwise provided for
    • D04B35/02—Knitting tools or instruments not provided for in group D04B15/00 or D04B27/00
    • D04B35/08—Spring or bearded needles
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/08—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating
    • D04H3/10—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating with bonds between yarns or filaments made mechanically
    • D04H3/115—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating with bonds between yarns or filaments made mechanically by applying or inserting filamentary binding elements

Definitions

  • the present invention relates generally to the manufacture of composite reinforcing elements by weaving or multidirectional knitting, and it relates more particularly to a lacing needle used in the final phase of this manufacture.
  • a preform is produced by laying a first series of parallel plies of threads, or fibers, on a set of removable rigid rods, perpendicular to them and intertwined with them, of a second series of plies of threads or fibers perpendicular to the threads of the first series of plies and to said rods and intertwined therewith, said rods then being driven out and successively replaced by wires introduced by means of one or more several needles, in a so-called "lacing" operation.
  • opening eye needles are used, for example of the type described in FR-A-2,488,292.
  • These needles which can be straight or curved, advantageously comprise at their end near the eye a blind axial hole constituting a housing capable of receiving a stud provided at the end of each rod, these rods being driven axially by a thrust exerted by the needle when the latter enters the preform to deposit loops of threads forming a third series of plies perpendicular to the first two.
  • each needle In its course, straight or curved, each needle first crosses the preform by pushing a rod in front of it, then grabs a needle of thread, then goes back up through the preform by replacing the rod driven by the thread. This replacement finished, the needle goes back down into the preform by a few centimeters in order to release the thread needle (dropped from the loop) and begins a new race to drive out and replace the next rod with a loop of thread.
  • the pin of the rod cannot penetrate into the hole of the needle and escapes at the start, and the rod then locks in the preform, which causes deformations and degradations of the radial and circumferential wires.
  • the needle only partially descends the rod which ends up blocking in the preform, causing the same degradations and deformations as in the previous case.
  • the nipple succeeds in penetrating the hole of the needle, but is blocked by tightening in this one, and the stem cannot be separated from the needle at the end of its downward stroke.
  • the object of the invention is therefore to remedy these drawbacks by producing a needle of the aforementioned type, the axial hole at its end cannot be filled with fiber debris and cannot be blocked, allowing perfect coupling of the rod with the needle and therefore guaranteed release of the rod after crossing the preform.
  • the subject of the invention is for this purpose an opening eye needle intended to be used in the lacing phase of the three-dimensional weaving of a composite reinforcing element, for driving out rigid rods and replacing them with loops of thread, comprising an axial blind hole at its end close to the eye, characterized in that the bottom of the said hole is open and connected to an oblique channel with respect to the barrel of the needle and opening laterally through an orifice in the vicinity of the eye, between the latter and the end of the barrel.
  • said oblique channel forms with the axis of the barrel of the needle an angle between 30 and 90 °.
  • said angle is 45 °.
  • references 1a, 1b, 1c, 1d denote a first series of plies of threads, or fibers, deposited interlaced around rigid rods 2, perpendicular to them, in a first direction
  • references 3a, 3b, 3c denote a second series of plies of threads or fibers deposited perpendicularly to said rods, in a second direction.
  • each rigid rod 2 has a lower end (not visible) removably fixed on a support (not shown) and an upper end having a part of reduced diameter, or stud 4.
  • an opening eye needle 5 of known type having at its end near the eye a blind axial hole 6 adapted to cooperate with the stud 4 of each rod 2 which s 'engages in this hole during each downward stroke of the needle 5 through the plies of threads 1a, 1b, 1c, 1d .... etc. and sheets 3a, 3b, 3c ... etc. so that the needle drives out a corresponding rod and deposits by raising a loop of thread intended to replace said rod and gripped by its opening eye, as known per se.
  • the reference 8 designates an improved needle according to the invention.
  • the needle 8 is an opening eye needle of the type described in FR-A-2,488,292, the barrel of which is curved in its terminal part in order to form an elastic blade 10, the free end 11 of which is normally applied against the barrel to form the eye 12 of the needle, and the end of the barrel adjacent to the eye has an axial hole 13.
  • the bottom of the axial hole 13 is connected to the outside by a channel 14 oblique to the axis of the barrel and opening laterally on one side of the needle relative to the eye 12, through an orifice 15.
  • This oblique channel ensures a constant evacuation of the fibrils which can be accumulated in the hole 13 as and when they penetrate therein.
  • the Applicant has found that if the angle formed by the channel 14 with the axis of the barrel of the needle was approximately 90 ° the fibrils evacuated badly and that if this angle was approximately 30 °, the fibrils evacuated well but that on the other hand the resistance of the needle was dangerously weakened. These same tests have shown that the optimum angle ensuring both satisfactory evacuation of the fibrils and not reducing the mechanical resistance of the needle was approximately 45 °.
  • the orifice 15 which is located between the eye 12 and the end of the needle, opens on one side, preferably in the direction perpendicular to that of the opening of the eye 12.
  • Machining the hole has proven to be an easy operation, which can therefore be carried out on existing needles.

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Abstract

Dans cette aiguille à chas ouvrant destinée à être utilisée dans la phase de laçage du tissage tridimensionnel d'un élément d'armature composite, pour chasser des tiges rigides et les remplacer par des boucles de fil, comportant un trou borgne axial à son extrémité voisine du chas, le fond dudit trou ( 13) est ouvert et relié à l'extérieur par un canal (14) oblique par rapport à l'axe du fût de l'aiguille (8) et débouchant latéralement par un orifice ( 15) au voisinage du chas ( 12), entre celui-ci et l'extrémité du fût.

Description

  • La présente invention concerne d'une façon générale la fabrication d'éléments d'armature composites par tissage ou tricotage multidirectionnel, et elle est plus particulièrement relative à une aiguille de laçage utilisée dans la phase finale de cette fabrication.
  • On connait différents procédés de tissage, ou tricotage multidirectionnel. Suivant l'un des procédés les plus répandus, on réalise une préforme par la pose d'une première série de nappes parallèles de fils, ou de fibres, sur un ensemble de tiges rigides amovibles, perpendiculaire­ment à celles-ci et entrelacées avec elles, d'une seconde série de nappes de fils ou de fibres perpendiculairement aux fils de la première série de nappes et auxdites tiges et entrelacées avec celles-ci, lesdites tiges étant ensuite chassées et remplacées successivement par des fils intro­duits au moyen d'une ou de plusieurs aiguilles, dans une opération dite de "laçage".
  • Pour effectuer cette dernière opération, on utilise des aiguilles à chas ouvrant par exemple du type décrit dans FR-A-2.488.292.
  • Ces aiguilles, qui peuvent être rectilignes ou incurvées, comportent d'une façon avantageuse à leur extrémité voisine du chas un trou axial borgne constituant un logement apte à recevoir un téton prévu à l'extrémité de chaque tige, ces tiges étant chassées axialement par une poussée exercée par l'aiguille lorsque celle-ci pénètre dans la préforme pour y déposer des boucles de fils formant une troisième série de nappes perpendiculairement aux deux premières.
  • Lorsque l'aiguille a traversé la totalité de la préforme, la tige repoussée se libère de l'aiguille sous l'action de son propre poids.
  • Ce système est particulièrement avantageux car l'encastrement réciproque de chaque tige avec l'aiguille assure une parfaite continuité de leur assemblage, notamment lorsque le parcours à travers la préforme est incurvé.
  • Dans son parcours, rectiligne ou incurvé, chaque aiguille traverse tout d'abord la préforme en poussant une tige devant elle, saisit ensuite une aiguillée de fil, puis remonte à travers la préforme en remplaçant la tige chassée par le fil. Ce remplacement terminé, l'aiguille redescend dans la préforme de quelques centimètres afin de libérer l'aiguillée de fil (lâché de boucle) et recommence une nouvelle course pour chasser et remplacer la tige suivante par une boucle de fil.
  • L'expérience a montré que lors de la traversée descendante des nappes de fils ou de fibres entrelacés de la préforme, le trou borgne de l'extrémité de l'aiguille se remplit entièrement de déchets de fils ou de fibres qui se tassent, ce qui entraîne des conséquences de trois sortes :
  • Le téton de la tige ne peut pas pénétrer dans le trou de l'aiguille et échappe au départ, et la tige se bloque alors dans la préforme, ce qui entraîne des déforma­tions et des dégradations des fils radiaux et circonféren­tiels.
  • L'aiguille ne fait que partiellement descendre la tige qui finit par se bloquer dans la préforme, provo­quant les mêmes dégradations et déformations que dans le cas précédent.
  • Le téton parvient à pénétrer dans le trou de l'aiguille, mais se bloque par serrage dans celui-ci, et la tige ne peut se séparer de l'aiguille à la fin de sa course descendante.
  • Dans tous les cas il en résulte des arrêts du cycle automatique qui rendent nécessaire l'intervention d'un opérateur, une perte de temps et des défauts de l'élément fini.
  • En outre, la durée de vie de cet élément est considérablement réduite en raison de contraintes anormales et son remplacement est par conséquent souvent nécessaire.
  • L'invention a en conséquence pour but de remédier à ces inconvénients en réalisant une aiguille du type précité dont le trou axial à son extrémité ne peut se remplir de débris de fibres et ne peut pas s'obstruer, permettant un accouplement parfait de la tige avec l'aiguil­le et par suite une libération assurée de la tige après la traversée de la préforme.
  • L'invention a pour objet à cet effet une aiguille à chas ouvrant destinée à être utilisée dans la phase de laçage du tissage tridimensionnel d'un élément d'armature composite, pour chasser des tiges rigides et les remplacer par des boucles de fil, comportant un trou borgne axial à son extrémité voisine du chas, caractérisée en ce que le fond dudit trou est ouvert et relié à un canal oblique par rapport au fût de l'aiguille et débouchant latéralement par un orifice au voisinage du chas, entre celui-ci et l'extrémité du fût.
  • Suivant une autre caractéristique de l'invention, ledit canal oblique forme avec l'axe du fût de l'aiguille un angle compris entre 30 et 90°.
  • De préférence, ledit angle est de 45°.
  • La description qui va suivre, en regard des dessins annexés à titre d'exemples non limitatifs, permettra de bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique.
    • La figure 1 est une vue schématique montrant l'agencement des nappes de fils et des tiges lors du tricotage tridimensionnel d'un élément de structure compo­site, et les extrémités d'aiguilles à chas ouvrant en prise avec les extrémités desdites tiges afin de les chasser et de les remplacer par des boucles de fils, l'aiguille repré­sentée à la partie de gauche de la figure étant une aiguille classique à trou axial borgne, et l'aiguille représentée à la partie de droite étant une aiguille suivant l'invention.
    • La figure 2 est une vue partielle avec arrachement montrant le canal oblique reliant le fond du trou à l'extérieur.
    • La figure 3 est une vue partielle analogue à 90° par rapport à la figure 2.
  • En se référant à la figure 1, les références 1a, 1b, 1c, 1d désignent une première série de nappes de fils, ou de fibres, déposés entrelacés autour de tiges rigides 2, perpendiculairement à celles-ci, dans un premier sens, et les références 3a, 3b, 3c désignent une seconde série de nappes de fils ou de fibres déposés perpendiculairement auxdites tiges, dans un second sens.
  • Comme connu en soi, chaque tige rigide 2 comporte une extrémité inférieure (non visible) fixée de façon amovible sur un support (non représenté) et une extrémité supérieure présentant une partie de diamètre réduit, ou téton 4.
  • En se référant à la partie de gauche de la figure 1, on a représenté une aiguille à chas ouvrant 5 de type connu comportant à son extrémité voisine du chas un trou axial borgne 6 adapté pour coopérer avec le téton 4 de chaque tige 2 qui s'engage dans ce trou lors de chaque course descendante de l'aiguille 5 à travers les nappes de fils 1a, 1b, 1c, 1d.... etc. et les nappes 3a, 3b, 3c... etc. de manière que l'aiguille chasse une tige correspondante et dépose en remontant une boucle de fil destinée à rempla­cer ladite tige et saisie par son chas ouvrant, comme connu en soi.
  • On a constaté qu'au cours de chaque passage de l'aiguille 5 à travers les nappes de fils, le trou borgne 6 se remplit peu à peu de débris de fils, ou fibrilles, qui se tassent dans le fond du trou comme représenté en 7; le téton 4 de la tige ne peut alors plus pénétrer dans ce trou et l'accouplement de l'aiguille 5 avec la tige 2 est insuffisant de sorte que les incidents précités se produisent fréquemment.
  • En se référant à la partie de droite de la figure 1 et aux figures 2 et 3, la référence 8 désigne une aiguille perfectionnée suivant l'invention.
  • Suivant l'exemple représenté, l'aiguille 8 est une aiguille à chas ouvrant du type décrit dans FR-A-2.488.292 dont le fût est recourbé dans sa partie terminale afin de former une lame élastique 10 dont l'extrémité libre 11 est normalement appliquée contre le fût pour former le chas 12 de l'aiguille, et l'extrémité du fût voisine du chas comporte un trou axial 13.
  • Suivant l'invention le fond du trou axial 13 est relié à l'extérieur par un canal 14 oblique par rapport à l'axe du fût et débouchant latéralement sur un seul côté de l'aiguille par rapport au chas 12, par un orifice 15.
  • Ce canal oblique assure une évacuation constante des fibrilles pouvant être accumulées dans le trou 13 au fur et à mesure qu'elles pénètrent dans celui-ci.
  • Après différents essais, la demanderesse a consta­té que si l'angle formé par le canal 14 avec l'axe du fût de l'aiguille était d'environ 90° les fibrilles s'évacuaient mal et que si cet angle était d'environ 30°, les fibrilles s'évacuaient bien mais que par contre la résistance de l'aiguille était dangereusement affaiblie. Ces mêmes essais ont montré que l'angle optimal assurant tout à la fois une évacuation satisfaisante des fibrilles et n'amoindris­sant pas la résistance mécanique de l'aiguille était d'environ 45°.
  • L'orifice 15 qui est situé entre le chas 12 et l'extrémité de l'aiguille, débouche sur un côté, de préférence dans le sens perpendiculaire à celui de l'ouverture du chas 12.
  • L'usinage du trou s'est révélé une opération facile, qui peut donc être effectuée sur des aiguilles existantes.
  • Bien que l'invention ait été décrite dans son application à une aiguille à chas ouvrant du type décrit dans FR-A-2.488.292 on comprend bien entendu qu'elle s'applique également à des aiguilles à chas ouvrant de tous autres types, utilisées aussi bien pour la fabrication d'éléments d'armature composites que pour tout autre travail.

Claims (3)

1. Aiguille à chas ouvrant destinée à être utilisée dans la phase de laçage du tissage tridimensionnel d'un élément d'armature composite, pour chasser des tiges rigides et les remplacer par des boucles de fil, comportant un trou borgne axial à son extrémité voisine du chas, caractérisée en ce que le fond dudit trou (13) est ouvert et relié à l'extérieur par un canal ( 14) oblique par rapport à l'axe du fût de l'aiguille (8) et débouchant latéralement par un orifice (15) au voisinage du chas (12), entre celui-ci et l'extrémité du fût.
2. Aiguille suivant la revendication 1, caractéri­sée en ce que ledit canal oblique (14) forme avec l'axe du fût de l'aiguille un angle compris entre 30 et 90°.
3. Aiguille suivant la revendication 2, caractéri­sée en ce que ledit angle est de 45°.
EP89403295A 1988-12-06 1989-11-28 Aiguille à chas ouvrant perfectionnée Expired - Lifetime EP0373033B1 (fr)

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FR8815969 1988-12-06
FR8815969A FR2639964B1 (fr) 1988-12-06 1988-12-06 Aiguille a chas ouvrant perfectionnee

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