EP0906462B1 - Structure textile tricotee a double peau et fils de liaison orientable et son procede de fabrication - Google Patents

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EP0906462B1
EP0906462B1 EP97926080A EP97926080A EP0906462B1 EP 0906462 B1 EP0906462 B1 EP 0906462B1 EP 97926080 A EP97926080 A EP 97926080A EP 97926080 A EP97926080 A EP 97926080A EP 0906462 B1 EP0906462 B1 EP 0906462B1
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EP
European Patent Office
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rows
needles
stitches
row
textile structure
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP97926080A
Other languages
German (de)
English (en)
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EP0906462A1 (fr
Inventor
Patrick Chadeyron
Félix SCHIANO
Eric Schiano
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Etect
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Etect
Commissariat a lEnergie Atomique CEA
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Publication date
Family has litigation
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Application filed by Etect, Commissariat a lEnergie Atomique CEA filed Critical Etect
Publication of EP0906462A1 publication Critical patent/EP0906462A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0906462B1 publication Critical patent/EP0906462B1/fr
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04B—KNITTING
    • D04B1/00—Weft knitting processes for the production of fabrics or articles not dependent on the use of particular machines; Fabrics or articles defined by such processes
    • D04B1/22—Weft knitting processes for the production of fabrics or articles not dependent on the use of particular machines; Fabrics or articles defined by such processes specially adapted for knitting goods of particular configuration
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2403/00—Details of fabric structure established in the fabric forming process
    • D10B2403/02—Cross-sectional features
    • D10B2403/021—Lofty fabric with equidistantly spaced front and back plies, e.g. spacer fabrics
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2505/00—Industrial
    • D10B2505/02—Reinforcing materials; Prepregs

Definitions

  • the invention relates mainly to a textile structure formed in a single operation at using one or more knitted yarns comprising two skins each of which is made up of rows of as well as a core made up of rows of threads connecting connecting the two skins.
  • the invention also relates to a method for manufacturing such a textile structure.
  • the knitted textile structure conforms to the invention can be used in very many industrial fields.
  • this composite material can in particular be used to form panels sandwich of any shape, developable or not.
  • Such panels can in particular be used to convey a fluid such as a refrigeration fluid. They can also be used to make a structure inflatable or anti-ballistic armor structure. Filling the core of the structure with a material suitable also allows for protection particularly effective thermal.
  • the knitted thread (s) are impregnated with a ceramic or carbon matrix for give the textile structure the characteristics of a refractory composite material
  • this material can especially be used to make structures support of optical devices (carbon-carbon composites) in the space industry, or refractory radomes for tall radars resolutions.
  • such a knitted textile structure has the advantage of being able to be shaped, which authorizes the manufacture of uneven panels, developable or not. Indeed, the technique of knitting results in the formation of stitches which give a certain flexibility to the skins of the textile structure.
  • the structure described in the document WO-A-92 13125 is produced according to a cycle which consists of knitting a row of stitches on each of the skins and to connect them by a row of threads binding, on a double needle machine.
  • the textile structure described in this document therefore does not allow its mechanical properties to a precise specification in completely controlling the orientation of the connecting wires.
  • the textile structure obtained using a such a trade includes two skins connected by son of link.
  • one of the wire networks is necessarily perpendicular to the planes of the skins.
  • most of the wires of link are hung on two different rows of one skins.
  • a knitted fabric knitted according to the preamble of claim 1 is known from document EP-A-0 610 845.
  • the main object of the invention is a knitted textile structure, whose particular design allows him to control practically at will the orientation of the connecting wires and, consequently, to adapt the mechanical properties of the structure to specifications, while preserving the possibilities of shaping resulting from the use of a technique knitting.
  • this result is obtained by means of a textile structure formed of at least a knitted yarn comprising two skins, each of which is made up of rows of meshes, oriented in one direction of frame (OY) of the structure, and a formed soul rows of connecting wires connecting the two skins and oriented in said weft direction, each row of connecting wires being hung, alternately on each skins with a different mesh of the same row of meshes, so as to form a first non-zero angle between consecutive connecting wires of the same row of bond, the first angle being measured in orthogonal projection in a first plane oriented in the weft direction and forming a 90 ° angle with the planes of the skins; characterized by the fact that two consecutive rows of connecting wires are hung on the same row of meshes of one of the skins and two non-consecutive rows of mesh on the other skin, so as to form a second non-zero angle between the consecutive rows of connecting wires, the second angle being measured in orthogonal
  • the first angle formed between the connecting wires of the same rank, in a frame direction of the structure, and the second angle formed between the row connecting threads different, according to a chain direction of the structure can be controlled practically at will. So the first angle can be changed by changing the spacing between the needles of the knitting machine and / or by hooking the connecting wires to consecutive or not.
  • the second angle depends as for the number of rows of stitches that we knit on each of the skins of the textile structure between two consecutive rows of connecting wires.
  • Two families of compliant textile structures to the invention can be obtained, depending on whether the rows of connecting wires are hung on the rows of stitches without forming stitches, i.e. without knitting of the connecting thread by the needles of the machine, or that the rows of connecting wires are hooked to rows of stitches forming stitches, that is to say by knitting the connecting thread.
  • the connecting thread is fixed by knitting on each skin and an increment of skin is thus formed on each skin when performing each row of connecting wires.
  • Another distinction between the different textile structures according to the invention can be made by observing, in a chain direction of the textile structure, the stitches of the rows of stitches on which the rows of connecting wires are hung.
  • the connecting wires constituting the core of the textile structure has a structure in a pyramid when the meshes on which are hung the rows of connecting wires are aligned according to the chain direction of the structure.
  • the connecting wires can also form a network in X when the textile structure is observed according to the direction of chain. This result is obtained in hanging the consecutive rows of connecting wires to meshes offset in a weft direction of the textile structure and hanging a row of threads link on two to meshes aligned according to the chain management.
  • the first angle can be modified, in order to satisfy the specifications, by choosing the mesh on which each row of connecting wires is hung.
  • each row of connecting wires can be hung, alternately on each of the skins, non-consecutive stitches of the same row of stitches.
  • These non-consecutive meshes can then be separated by a constant number of meshes, at least equal to one, or be separated by a number of mesh which varies between two different values, for form a regular pattern.
  • the wires of connection present different inclinations by compared to the skins, whereas in the first case, the inclinations of the connecting wires can be identical or not, as the case may be.
  • the inclination of the connecting wires depends also of the relative position of the meshes of the two skins.
  • the meshes of the two skins can either be arranged opposite one another, are shifted so that each mesh of one skins is located between two meshes of the other skin, in the weft direction of the structure.
  • the textile structure according to the invention can be used in the dry state, i.e. without impregnation of the knitted thread (s) which up.
  • some applications require the presence of an impregnation and setting matrix shape of knitted yarn.
  • the soul of the structure forms an open space between the wires of link.
  • the open space formed between the connecting wires contains a matrix of filling which can be carried out in the same material or in a different material than that of the impregnation matrix.
  • the invention also relates to a method for manufacturing a textile structure of the defined type previously.
  • the different rows of connecting wires either by hanging yarn knitted by needles without forming stitches, either by hanging the knitted thread on the needles way to form stitches.
  • Different textile structures are obtained according to whether the first and the second rows of connecting threads by hanging the thread knitted on the same needles on the first and on the second rows of needles or first and second rows of connecting wires in hanging the knitted yarn on different needles, on at least one of the first and second rows needles.
  • the two rows of needles are preferably offset relative to each other in the weft direction of the structure to be manufactured.
  • the non-consecutive needles on which we hang the knitted yarn can be separated by a number constant of needles or by a number of needles which varies between two distinct values, to form a regular pattern.
  • the needles of both rows of needles can be either offset one relative to each other in a weft direction of the structure, either arranged opposite one of the other.
  • the textile structure When the textile structure is not used dry, it is then shaped into applying it to a forming surface, impregnating the knitted yarn of an impregnation material, now the two skins of the structure apart one from the other, then ensuring the hardening of the impregnation material so that the soul of the structure forms an open space, devoid of material of impregnation between the connecting wires.
  • the structure textile according to the invention comprises two skins 10a and 10b connected by an essentially constituted soul of connecting wires 12.
  • this structure textile is obtained in a single operation, by knitting of one or more threads on a machine appropriate knitting. Different techniques of manufacturing of this textile structure will be described later.
  • Each of the two skins 10a and 10b of the textile structure consists of rows of stitches knitted, oriented in the weft direction of the structure, identified by the OY axis in Figure 1. Each row of stitches is illustrated by a dashed line on the figure and designated by the reference 11a or 11b, depending that it belongs to the skins 10a or 10b.
  • the chain direction of the structure is identified by the OX axis while the OZ axis is oriented in the thickness direction of the structure.
  • the connecting wires 12 are arranged in rows of oriented connecting wires in the OY frame direction of the structure. Each of these rows of connecting wires is hung alternately on each of the skins 10a and 10b to a mesh 14a, 14b different from the same row of meshes 11a, 11b, so that form a first non-zero angle ⁇ (Figure 1) between the 12 consecutive connecting wires of the same row of link.
  • two consecutive rows of link 12 are attached to the same row of meshes 11a, 11b of one of the skins 10a, 10b and two rows of non-consecutive stitches on the other skin, so that form a second non-zero angle ⁇ between the connecting wires 12 of consecutive rows.
  • angles ⁇ and ⁇ are measured in orthogonal projection in planes oriented respectively according to the direction OY frame and in the direction of OX chain, said planes, both forming a 90 ° plane with the planes of skins 10a and 10b.
  • connecting wires 12 belonging to two rows of consecutive connecting wires of the structure are attached to the same mesh of one of the skins (for example, a mesh 14a of the skin 10a on Figure 1) and four meshes belonging to two non-consecutive rows of stitches on the other skin (by example, four stitches 14b of skin 10b on the figure 1), so as to form a square or a rectangle.
  • Each group of four adjacent connecting wires 12 thus forms an elementary mesh in the form of pyramid.
  • two consecutive rows of connecting son 12 are hung alternately on meshes different on the same row of meshes of one of the skins (for example, mesh 14a of skin 10a on Figure 2). Furthermore, these two rows of sons of link 12 are hung on meshes located on second row of non-consecutive stitches (for example, mesh 14b of skin 10b on the figure 2), so as to form isosceles triangles on the latter.
  • FIG 3 there is shown respectively in a and b a section along the weft direction and a section along the warp direction of a textile structure whose elementary mesh is comparable to that which has been described above with reference to Figure 1.
  • the angles ⁇ and ⁇ of inclination of the connecting son 12 respectively in the weft direction and in the warp direction of the textile structure are substantially equal.
  • the bisectors of these angles ⁇ and ⁇ are perpendicular to the skins 10a and 10b of the structure.
  • Figure 5 relates to a structure comparable to that which is illustrated in perspective in Figure 2.
  • a and b two sections of the structure in the weft direction passing through two rows of connecting son 12 consecutive.
  • the attachment of these two consecutive rows of connecting son 12 on the meshes of the skins 10a and 10b is carried out, in each of the skins, on meshes offset by a half-step in the direction frame structure.
  • the connecting wires 12 are aligned along the chain direction of the structure. It is the same for the meshes of each of the skins 10a and 10b to which these connecting wires are attached.
  • the bisectors of the angles ⁇ are perpendicular to the skins 10a and 10b of the structure, as in the embodiments of Figures 3 and 4.
  • the angle formed between each of the connecting wires 12 and skins 10a and 10b, depending on the frame direction of the structure, is the same for all connecting wires 12.
  • FIG. 6 differs precisely from the previous ones by the fact that the bisectors of the angles ⁇ formed by the connecting wires 12 are not perpendicular to the skins 10a and 10b of the structure. Furthermore, the structure illustrated in FIG. 6 constitutes a variant of that which has just been described with reference to FIG. 5. Thus, a section b , illustrated in a , b and c in FIG. 6 is comparable to that which are illustrated in a , b and c in Figure 5.
  • the consecutive connecting wires 12 of the same row of connecting wires have two different inclinations with respect to the skins 10a and 10b.
  • the superposition of sections a and b which correspond to two rows of consecutive connecting threads leads to giving the web of the textile structure a relatively complex geometry when it is observed according to the direction of chain. It is thus possible to produce textile structures making it possible to meet any type of specification, whatever the application envisaged.
  • FIG. 7 A cycle of the process making it possible to produce the textile structure in accordance with the invention is illustrated very schematically in FIG. 7. More precisely, the four main stages of a , b , c and d are represented in this FIG. such a cycle. The realization of a complete textile structure supposes the repetition of this cycle a great number of times.
  • the first step of the cycle consists in making a row of connecting threads 12 by alternately hooking these connecting threads to stitches 14a situated on the same row of stitches of the skin 10a and on meshes 14b situated on the same row of meshes of the skin 10b.
  • the second stage of the cycle consists in making one or more rows of stitches on only one of the skins of the structure.
  • several rows of stitches 14b are produced on the skin 10b.
  • the third stage of the cycle consists in making a new row of connecting threads 12.
  • This row of connecting threads 12 is hung alternately on the stitches of the last two rows of stitches produced on the skins 10a and 10b.
  • this new row of connecting threads 12 is hung on the skin 10a in the row of stitches 14a to which the previous row of connecting threads 12 is hung and, on the skin 10b, in the last row of stitches 14b made during the previous step illustrated in b .
  • the fourth stage of the cycle illustrated in d in FIG. 7, consists in making one or more rows of stitches on the other skin.
  • one or more rows of stitches 14a are thus produced on the skin 10a.
  • this cycle is repeat as many times as necessary to get the desired textile structure length.
  • the angle ⁇ formed between the connecting wires 12 in the direction of the chain of the textile structure depends mainly on the number of rows of stitches 14a and 14b which are knitted on each of the skins 10a and 10b between completion of two rows of 12 consecutive connecting wires.
  • This angle ⁇ can therefore also be adapted as desired by according to the specifications.
  • the knitting machine used here is a straight type machine with selection of needles and threads. It should be noted that a machine of the circular type can also be used, without departing from the scope of the invention As illustrated very diagrammatically in FIG. 8, this machine comprises two needle support guides or needle beds 16a and 16b.
  • the two needle beds 16a and 16b are inclined and arranged symmetrically with respect to a vertical plane, in which the textile structure is produced. More specifically, the needle beds 16a and 16b are arranged so that their nearest upper ends are separated by an adjustable spacing e , which determines the thickness of the fabric structure produced.
  • the machine used in the tests conducted by the applicant had an e variable spacing between 4.5 mm and 8 mm.
  • the needle beds 16a and 16b have grooves regularly spaced 18a and 18b. These grooves are located in perpendicular planes in the vertical plane of symmetry of the needle beds. He is at note that adjusting the relative position of beds 16a and 16b is also possible according to a weft direction, i.e. perpendicular to the plan of Figure 8. This setting allows you to place will the respective grooves 18a and 18b of the two needle beds either in an alignment position in which these grooves are located opposite the from each other, either in an offset position in which the grooves of one of the needle beds are located midway between the grooves of the other needle bed.
  • Each of the grooves 18a and 18b formed on the beds 16a and 16b respectively receive a needle 20a and 20b. More specifically, each of needles 20a and 20b is received in one of the grooves 18a and 18b so that they can slide inside of it.
  • needles 20a and 20b likely to protrude beyond the ends the tall beds 16a and 16b are all identical. They are characterized by the presence of a hook 22a, 22b open upwards and a valve 24a, 24b.
  • Each of the valves 24a and 24b is articulated on the corresponding needle near the hook 22a and 22b, so that it can occupy either a position open, in which the valve is tilted towards the bottom of the needle as shown in Figure 8, or a closed position, in which the valve is tilted up the needle and closes the hook 22a, 22b corresponding.
  • Each of the needles 20a and 20b comprises moreover, at its lower end opposite the hook 24a, 24b, a heel 26a and 26b respectively.
  • This heel is oriented upwards so as to project from the upper face of the needle bed 16a or 16b corresponding. This arrangement makes it possible to control the displacements of needles 20a and 20b in their grooves 18a and 18b, necessary for knitting.
  • the knitting machine also includes a carriage 28 which overlaps the beds 16a and 16b.
  • This carriage 28 is animated with a back and forth movement in one direction perpendicular to the plane of Figure 8, that is to say according to the weft direction of the textile structure.
  • the carriage 28 In its part located in the vertical plane of symmetry of the needle beds 16a and 16b, the carriage 28 has a wire guide 30 which is immediately above the line that the needles 20a and 20 can cross as shown in Figure 8.
  • the knitting yarn 32 used to make the textile structure travels between the current structure and the spool of wire (not shown) through this wire guide 30.
  • each of these wires goes through a different wire guide 30 carried by the carriage 28.
  • the main function of the carriage 28 is to movement control of needles 20a and 20b in their grooves 18a and 18b, when it passes over these needles during its back and forth movement.
  • the carriage 28 is equipped a system of cams 34a and 34b above each beds 16a and 16b.
  • each of the cam systems 34a and 34b has several cams likely to occupy a active or inactive position.
  • a selector mechanism acts on each of the cam systems 34a and 34b, so as to make one of the cams operative of each of these systems, depending on the type of operation that you want to make during the next trip from carriage 28. This selection is made automatic, according to a preset program.
  • a first cam 36a of the cam system 34a is in the form of a groove into which the pins 26a of the needles 20a in front of which is the carriage 28.
  • the cam 36a is designed to allow the creation of a row of meshes on the structure textile.
  • Figure 9 illustrates the case where the carriage moves upward, so that the action of the cam 36a on the hands 20a is read from top to low.
  • the needles 20a are numbered 20a (1) to 20a (5) from top to bottom, on the figure 9.
  • the needle 20a (1) is in position waiting, that is, its heel 26a (1) has penetrated in cam 36a but that this has not yet caused no movement of this needle 20a (1). This last is therefore in the low position in the groove 18a which corresponds to it, its hook 22a (1) being practically retracted in the needle bed 16a.
  • This hook 22a (1) carries a mesh M made during from a previous passage of the carriage.
  • the valve 24a (1) is open.
  • the needle 20a (2) started to be moved up in its groove 18a by the action of the cam 36a on its heel 26a (2). Because of the inclination of the needles 20a illustrated in the figure 8 and the tractive effort usually exerted on the textile structure during manufacture, the mesh M escaped from hook 22a (2) and came to place on valve 24a (2), which it has not yet crossed the end.
  • the needle 20a (3) undergoes the maximum action of cam 36a. It then occupies a high position extreme in its groove 18a, which is characterized by the causes the mesh M to cross the end of the valve 24a (3) and lies directly on the body of the needle.
  • the needle 20a (4) has started to descend in its groove 18a, under the action of the cam 36a, and occupies a position comparable to that of the needle 20a (2).
  • the previous mesh M is always beyond the end of the valve 24a.
  • the difference essential with respect to needle 20a (3) results from fact that the wire guide 30 (figure 8) has deposited a new knitting yarn 32 in hook 22a (4) of this needle 20a (4).
  • a mechanism (not shown) automatically brings the flap in the open position illustrated for needle 20a (1).
  • FIG 10 another cam 38a of the cam system 34a.
  • This cam 38a is also consisting of a groove in which penetrate the heels 26a of the needles 20a located in face of the carriage 28. It differs from the cam 36a by the fact that it allows to hang the knitted yarn with needles without forming a stitch.
  • Needle 20a (2) 'from the top constitutes, in the case of FIG. 10, the needle central on which the cam 38a acts. His position in the groove 18a corresponds to that of the needles 20a (2) and 20a (2) in Figure 9, i.e. this needle 20a (2) 'is not in the extreme position high but only in an intermediate position, in which the mesh M remains on the valve 24a (2) ' without crossing its end. Knitting yarn 32 is deposited at this point in hook 22a (2) 'of this needle 20a (2) 'through the thread guide 30 of the carriage 28.
  • the needle In the rest of the carriage movement, the needle returns to its retracted position as we illustrated for needle 20a (3) 'in Figure 10. Under these conditions, the mesh M descends into the hook 22a (3) 'on which are therefore hooked to both this stitch M and the knitting yarn 32 which has just been placed in the hook.
  • the systems cams 34a and 34b can also occupy positions in which the passage of the carriage 28 does not control no movement of the needles carried by the needle bed corresponding 16a or 16b.
  • the needles 20a and 20b of each row of needles may have heels 26a and 26b of different lengths if one wishes that certain passages of the carriage 28 command selectively moving only part of the needles.
  • the cam systems 34a and 34b include a first series of cams, the position allows them to act only on the needles whose heels are very long and a second series of cams whose position allows them to act on all needles.
  • FIGS. 11 to 17 the manufacture of different textile structures in accordance with the invention, these different textile structures being distinguished from one another by their geometry, as has been described above with reference to in particular in FIGS. 3 to 6.
  • FIGS. 11 to 17 there is shown in a to f the effect of each of the successive passages of the carriage 28 during a cycle for manufacturing the textile structure as it described above with reference to Figure 7.
  • dots in Figures 11 to 17 the ends of the hooks 22a and 22b of the needles 20a and 20b.
  • only the knitting yarn deposited during the last passage of the carriage is shown each time.
  • Figure 11 corresponds to manufacturing of a textile structure whose architecture is comparable to that previously described in referring to Figures 1 and 3.
  • the needles 20a and 20b are offset from each other others according to the frame direction of the structure textile to manufacture. This is achieved by shifting the needle beds 16a and 16b of half a step one with respect to the other perpendicular to the plane of Figure 8, as noted before.
  • the knitting yarn 32 is deposited in the hooks 22a and 22b of the needles without forming a loop. This result is obtained by placing in the active position in each of the cam systems 34a and 34b a cam of the type of cam 38a in FIG. 10.
  • the passages of the carriage 28 illustrated in b and c in FIG. 11 correspond to the formation of two rows of meshes 14b on the skin 10b of the structure. These two passages of the carriage therefore correspond to the second stage of the cycle, represented at b in FIG. 7. As already noted, the number of these passages can be any number, at least equal to one, depending on the value sought for the angle ⁇ .
  • the knitting yarn 32 forms a row of stitches 14b on the hooks 22b of the needles 20b.
  • no thread is deposited on the hooks of the needles 20a.
  • a cam similar to the cam 36a illustrated in FIG. 9 is selected on the cam system 34b, while the cam system 34a is brought into a position such that the passage of the carriage 28 has no effect on needles 20a.
  • the next passage of the carriage 28, illustrated at d in FIG. 11, corresponds to the third stage of the cycle, illustrated at c in FIG. 7.
  • This passage has an effect identical to that illustrated at a in FIG. 11, it is that is, the knitting yarn 32 is again deposited alternately on the hooks 22a and 22b of the needles 20a and 20b, without forming a loop.
  • the passages of the carriage 28 illustrated at e and f in FIG. 11 correspond to the third stage of the cycle, illustrated at d in FIG. 7. They result in this case in the production of two consecutive rows of stitches 14a of the skin 20a of the textile structure.
  • the cam systems 34a and 34b are given a symmetrical configuration with respect to that which they occupied during the passages illustrated in b and c in FIG. 11. More precisely, the cam system 34b occupies then a position such that the carriage 28 does not act on the needles 20b during its passage. On the contrary, the cam 36a illustrated in FIG. 9 is selected on the cam system 34a.
  • FIG. 12 illustrates an alternative embodiment which differs from the embodiment described with reference to FIG. 11 only by the passages of the carriage 28 corresponding to the production of each of the rows of connecting wires 12. These passages are illustrated in a and d in figure 12.
  • each row of connecting threads 12 is hung on each of the skins of the textile structure, also forming meshes 14'a, 14'b.
  • the passage of the carriage 28 corresponding to the carrying out of the steps illustrated in a and d in FIG. 12 is preceded by the selection of the cams corresponding to the cam 36a in FIG. 9, on the cam systems 34a and 34b.
  • needles 20a and 20b of the two rows needles are aligned, that is to say arranged in vis-à-vis each other.
  • the connecting thread 32 which is always deposited alternately on the needles 20a and 20b of the two rows of needles, is not deposited on all the needles in each of the rows.
  • the embodiment in Figure 13 illustrates the case where the wire 32 is hung alternately in each of the two rows needles 20a and 20b on one of two needles of this row. So, since the needles 20a and 20b are arranged face to face, the wire link 32 is only deposited on one of the needles of each pair of needles 20a and 20b thus formed. As already described with reference to Figure 4, this arrangement of the rows of connecting wires 12 allows to give the angle ⁇ formed by these wires in a weft direction of the textile structure a significantly higher value than when the wires of link are hung on all needles.
  • two different types of needles are used in each of the rows of needles 20a and 20b arranged alternately in each row so that a needle of a given type is between two needles of the other type.
  • the mounting of the needles 20a and 20b is such that the needles located opposite one another are always of different types.
  • the two types of needles essentially differ in the length of their heels, as described above.
  • the cam systems 34a and 34b of the carriage 28 are actuated so as to select cams comparable to the cam 38a in FIG. 10 and whose position is such that it acts only on the needles 20a and 20b having heels of great length (that is to say on one needle out of two in each row of needles).
  • two cams comparable to the cam 36a of FIG. 9 are selected on the cam system 34b and whose locations allow them to act simultaneously on all of the hands 22b, whatever their type.
  • each of the passages of the carriage 28 corresponding to the realization of a row of threads link 12 leads to hang the wire 32 on the same needles 20a and 20b in each of the two rows needles. All the connecting wires 32 are therefore aligned when looking at the textile structure according to the chain management.
  • the needles 20a and 20b of the two rows of needles are placed opposite one another as in the embodiment of FIG. 13.
  • the first passage of the carriage illustrated in a in FIG. 14 has the effect of hooking the knitting thread 32 alternately on a needle of the row of needles 20a and on a needle of the row of needles 20b, leaving each time an empty needle in each of the two rows of needles.
  • the knitting yarn 32 is deposited alternately on the needles of each of the two rows of needles 20a and 20b left free during the passage of the carriage illustrated in a on this same figure.
  • each row needles 20a and 20b we use two different types of needles in each row needles 20a and 20b, these needles being arranged alternately so that a needle of a given type is always between two needles the other guy in each of the two rows and that the needles placed opposite each other are of different types.
  • a cam of the type of cam 38a in FIG. 10 acts on the needles 20a and 20b of a given type without acting on the needles of the other type, during the passage illustrated in a in FIG. 14.
  • another cam similar to the cam 38a in FIG. 10 is selected on each of the cam systems 34a and 34b, so as to act only on the needles of the other type when the carriage 28 passes.
  • one or the other of the cam systems 34a and 34b is equipped at the same time with two cams comparable to the cam 36a in FIG. 9, in order to act simultaneously on the two series of needles of the row of needles concerned by the row of stitches 14a in 14b to be produced.
  • FIG. 15 concretely illustrates the different stages of production of a textile structure as described above with reference to FIG. 6.
  • This embodiment differs from the previous one only by the passages of the carriage 28 illustrated in a and d on this figure, which corresponds to the embodiment of the rows of connecting threads 12.
  • the needles of the two rows of needles 20a and 20b are placed opposite one another.
  • the thread guide 30 alternately deposits the thread 32 on a needle 20a and on a needle 20b, leaving each time two needles unoccupied in each of the rows of needles .
  • the thread guide 30 deposits the thread 32 alternately on different selected needles 20a and 20b from each of the two rows d needles. These needles are chosen such that they are located opposite the needles on which the wire 32 has been deposited during the passage of the carriage illustrated in a in FIG. 15, corresponding to the deposition of the previous row of connecting wires 12.
  • the textile structure obtained in this case is characterized by the fact that the connecting wires 12 are arranged in a cross when the textile structure is observed according to the chain direction and that these wires of connection are oriented according to two inclinations different from skins 10a and 10b of the structure.
  • Figure 16 shows how a structure comparable to that of figure 6 can be obtained with angles ⁇ of lower value than in the embodiment illustrated in Figure 15.
  • the needles of the two rows of needles 20a and 20b are no longer arranged face to face but offset as in the embodiment described above with reference to FIG. 11. Furthermore, the deposition of two rows of threads of 12 consecutive links, as illustrated in a and d in FIG. 16, is carried out on the same needles in one of the rows of needles (the row of needles 20b in the figure) and on different needles in the other row of needles (the row of needles 20a).
  • the thread guide 30 deposits the thread 32 alternately on a needle 20a and on a needle 20b, leaving each time a free needle in each of the rows needles.
  • the wire guide 30 deposits the wire 32 on the same needles 20b as during the passage of the carriage illustrated at a , and on the needles 20a left free during the passage of the carriage illustrated in a .
  • Figure 17 shows how a geometry not yet described so far can be obtained for the connecting threads 12 of the textile structure. This geometry is essentially distinguished from previous by the fact that the attachment points of the bonding wires on the skins 10a and 10b are separated by distances which vary periodically between two different values.
  • the needles of the two rows of needles 20a and 20b are again arranged opposite one another.
  • the thread guide 30 alternately deposits the thread 32 on a needle 20a and on a needle 20b on each of the two rows of needles, leaving two free needles twice in succession , then once a free needle on each of the two rows. More specifically, the path of the filter 32 is such that it is hooked to a needle of one of the two rows of needles on either side of which there are two free needles in this row and opposite which is from a single free needle on the other row of needles.
  • each of the embodiments of the Figures 13 to 17 admits a variant in which the attachment of the connecting wires 12 on each of the skins 20a and 20b is made by forming meshes, by means of cams comparable to cam 36a on the figure 9.
  • the two skins of the textile structure according to the invention are built in turn, after the creation of a row of connecting wires.
  • the knitting machine can be equipped with a traction system pulling on the textile structure in a direction opposite to the skin being construction, with respect to the vertical plane of symmetry needle beds.
  • the structure textile according to the invention can be made a single wire 32 or different wires, allowing in particular to make the two skins 10a and 10b as well as the connecting wires 12 made of different materials.
  • Knitted threads can be made indifferently by different materials such as glass, "KEVLAR” (registered trademark), carbon, silicon carbide, etc.
  • the textile structure thus obtained has a great flexibility which allows in particular to put it in shape according to a developable surface or not in depending on the intended application.
  • the original design of the structure textile according to the invention allows, as we have seen, to control at will the orientation of the sons of link 12, both in the weft direction and in the chain direction of the structure. This characteristic gives the textile structure a ability to adapt to all types of properties mechanical requirements, which did not exist until present.
  • the textile structure obtained at the exit of the knitting machine can be used as is or associated with a matrix in order to constitute a composite material.
  • the textile structure When the textile structure is used directly in the dry state, i.e. without impregnation, it can in particular be used in the manufacture of clothing or fire barriers.
  • suitable wires allows give the textile structure excellent properties thermal insulation. These properties are due for a part to the wires used which can in particular be made up of extremely divided microfibers and, for on the other hand, in abundance and character swelling of these textile structures. These last two characteristics are also appreciable in the manufacture of splinter-proof textiles used for make protective clothing suitable for this type of aggression.
  • the textile structure conforms to the invention When used as a reinforcing element in a composite material, it can be used either for production of a material usable at temperature moderate (less than 400 ° C) in the case of a matrix organic impregnation, i.e. the manufacture of a refractory composite material from a matrix ceramic or carbon impregnation.
  • the monolithic character of the conforming textile structure to the invention allows to consider the manufacture of sandwich panels plans with overall cohesion greater than that of a bonded assembly.
  • the mechanical strength of a such a panel is provided by the overlapping of the two networks of wires (connecting wires of the core and wires of reinforcement of the skins).
  • the textile structure made for example from a carbon wire, is applied to a form such as cylinder trunk or cone element, for example by back pressure applied using a bladder inflatable.
  • a form such as cylinder trunk or cone element
  • we can also pressurize space located between the two skins or use the vacuum like teach it from documents EP-A-0 449 033 and WO-A-92 21541.
  • the assembly constituted by the textile structure and by the shaping tool is then immersed in a diluted epoxy resin to provide the fibers the quantity of resin necessary for the realization of the composite material. Resin polymerization then allows to obtain the structure presenting the desired shape.
  • the mesh structure skins of the textile structure according to the invention allows a transferable medium such as a gas, a liquid or powder, to be introduced inside of the structure to be immobilized there or to circulate.
  • a textile structure according to the invention produced in glass fiber, is impregnated with polyester resin as previously described, then polymerized.
  • the textile structure is then stiffened, but permeable because only glass fibers have been impregnated with polyester.
  • a filling matrix consisting for example of carbon black is then introduced into the volume left free between the wires link. Full filling of this volume can in particular be facilitated by ultrasonic vibration.
  • the filling matrix can be trapped in situ either by an appropriate formulation, either by clogging skins obtained for example by gluing two skins waterproof on the outside of the sandwich skins.
  • a structure thus obtained has the advantage of presenting excellent resistance to high temperature.
  • the interior volume of the textile structure according to the invention is not compartmentalized, it is possible for a transferable medium to access the interior of the structure parallel to the skins.
  • a textile structure conforming to the invention in glass fibers later impregnated with polyester resin, can be traversed internally by refrigeration fluid allowing to cool a structure in contact with one of the skins, this being made from a thermally conductive wire such as carbon wire.
  • textile structure is made from flexible threads ("KEVLAR” - Registered trademark, polyethylene, etc.). These sons are impregnated with an elastomeric impregnation matrix with low glass transition point (butyl rubbers, isobutyl, polychloroprene, etc.).
  • KEVLAR - Registered trademark, polyethylene, etc.
  • These sons are impregnated with an elastomeric impregnation matrix with low glass transition point (butyl rubbers, isobutyl, polychloroprene, etc.).
  • the use of such materials allows to freeze a priori (by the textile construction) the shape of the structure developed at inflation while reducing its bulk in the deflated state. This allows a gain of sensitive mass (by removing the usual elements structuring such as metal reinforcements) and reduced overall dimensions.
  • the textile structure conforms to the invention When the textile structure conforms to the invention is integrated into a composite material, it can be applied advantageously to manufacturing anti-ballistic armor thanks to the possibility to adapt the thickness and shape of the screen as desired.
  • the association of the textile structure with the screens usual thermals arranged in external layers optimizes the design of these shields, point of view of the mass / efficiency ratio, in order to better exploit the destabilizing effect of the outer layer.
  • the structure textile according to the invention can also be used in the manufacture of refractory composite materials.
  • the wires like the matrix used belong to the family of ceramics or carbonaceous materials.
  • a first example of this particular field of application relates to carbon-carbon composite materials obtained from the textile structure according to the invention, made of carbon fibers, then impregnated with dilute phenolic resin and pyrolyzed under argon.
  • the carbon-carbon composite obtained has an apparent density close to 0.08 g / cm 3 , which can be increased to 0.20 g / cm 3 by chemical vapor deposition.
  • the compressive strength at 20 ° C of such a material is 2 MPa for a density of 0.08 g / cm 3 .
  • silica-silica composite materials from textile structures in accordance with the invention.
  • Such materials have characteristics radioelectric exceptional from the point of view transparency due to the nature of the constituents (silica) and very porous architecture (90 to 95% porosity), while retaining the mechanical characteristics attached to the geometry of the soul of the sandwich. All applications in which the best radio transparency is sought, as is notably the case of radomes refractories for high resolution radars, are all concerned with this type of material.
  • the textile structure according to the invention can also be used in the production of ceramic-ceramic composite materials made from glass or ceramic fibers and of matrix for impregnating these fibers by liquid or gas capable of withstanding high temperature.

Landscapes

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Description

Domaine technique
L'invention concerne principalement une structure textile formée en une seule opération au moyen d'un ou plusieurs fils tricotés et comprenant deux peaux dont chacune est constituée de rangs de mailles, ainsi qu'une âme constituée de rangs de fils de liaison reliant les deux peaux.
L'invention concerne également un procédé de fabrication d'une telle structure textile.
La structure textile tricotée conforme à l'invention peut être utilisée dans de très nombreux domaines industriels.
Ainsi et uniquement à titre d'exemple, lorsque le ou les fils tricotés constituant la structure textile sont secs ou non imprégnés, différentes applications sont possibles notamment dans le domaine de l'isolation thermique (habillement, barrière antifeu souple, etc.) et dans le domaine des vêtements de protection anti-éclats.
Par ailleurs, lorsque le ou les fils tricotés formant la structure textile sont imprégnés d'une matrice organique pour former un matériau composite susceptible d'être employé à basse température (inférieure à 400°C), ce matériau composite peut notamment être utilisé pour former des panneaux sandwich de formes quelconques, développables ou non. De tels panneaux peuvent notamment servir à véhiculer un fluide tel qu'un fluide de réfrigération. Ils peuvent aussi être utilisés pour réaliser une structure gonflable ou une structure de blindage anti-balistique. Le remplissage de l'âme de la structure par un matériau approprié permet en outre de réaliser des protections thermiques particulièrement efficaces.
Enfin, lorsque le ou les fils tricotés sont imprégnés d'une matrice céramique ou carbone pour donner à la structure textile les caractéristiques d'un matériau composite réfractaire, ce matériau peut notamment être utilisé pour réaliser des structures support de dispositifs optiques (composites carbone-carbone) dans l'industrie spatiale, ou encore des radômes réfractaires pour des radars hautes résolutions.
Etat de la technique
On réalise depuis de nombreuses années des structures sandwich comprenant une âme en nid d'abeilles ou en mousse dont les deux faces sont recouvertes d'une peau constituée de plusieurs couches de tissu imprégnées de résine polymérisée.
Ces structures sandwich présentent une grande légèreté tout en procurant une bonne résistance mécanique à la compression et à la flexion. Toutefois, leur fabrication par assemblage de trois éléments distincts limite leur cohésion et il n'est pas possible d'adapter les propriétés mécaniques de la structure à un cahier des charges précis. En outre, ces structures sandwich traditionnelles sont nécessairement planes.
On a aussi proposé de réaliser en une seule opération une structure textile comprenant une âme recouverte de deux peaux. Plus précisément, il a été envisagé de réaliser une structure composite sandwich en utilisant comme renfort une structure textile constituée par une architecture de velours formée de deux chaínes de fond et d'une chaíne de poils, avant que cette dernière ne soit coupée pour obtenir deux pièces de velours séparées.
Si une telle structure textile présente l'avantage de pouvoir être réalisée en une seule opération et de présenter une plus grande cohésion qu'une structure sandwich traditionnelle, la fabrication de panneaux non plans reste pratiquement impossible, du fait de l'utilisation d'un procédé de tissage qui impose de maintenir sous tension les fils de chaíne et de trame. Ce phénomène est accentué par la construction simultanée de deux surfaces textiles et d'un réseau de fils reliant ces deux surfaces.
Par ailleurs, dans une structure textile ainsi réalisée, il reste très difficile de maítriser l'orientation des fils de liaison qui constituent l'âme de la structure, afin d'adapter ses propriétés mécaniques à un cahier des charges précis.
On a aussi envisagé, dans le document WO-A-92 13125, de réaliser des panneaux d'isolation. thermique à partir d'une armature textile fabriquée en une seule opération, par tricotage, et comprenant deux peaux tricotées, reliées entre elles par un réseau de fils de liaison.
Par rapport à une structure textile tissée, une telle structure textile tricotée présente l'avantage de pouvoir être mise en forme, ce qui autorise la fabrication de panneaux non plans, développable ou non. En effet, la technique du tricotage se traduit par la formation de mailles qui donnent une certaine souplesse aux peaux de la structure textile.
Toutefois, la structure décrite dans le document WO-A-92 13125 est fabriquée selon un cycle qui consiste à tricoter un rang de mailles sur chacune des peaux et à relier celles-ci par un rang de fils de liaison, sur une machine à double fonture. Cela a pour conséquence que les fils de liaison sont orientés pratiquement à angle droit par rapport aux deux surfaces textiles formant les peaux de la structure, dans la direction de chaíne de cette dernière. La structure textile décrite dans ce document ne permet donc pas d'adapter ses propriétés mécaniques à un cahier des charges précis en maítrisant totalement l'orientation des fils de liaison.
Dans le document US-A-5 385 036, une structure textile est tricotée au moyen d'un métier de type Raschel comprenant deux supports d'aiguilles. Toutes les aiguilles sont solidaires et font simultanément le même mouvement.
La structure textile obtenue à l'aide d'un tel métier comprend deux peaux reliées par des fils de liaison. Toutefois, un des réseaux de fils de liaison est nécessairement perpendiculaire aux plans des peaux. En outre, dans la structure décrite, la plupart des fils de liaison sont accrochés sur deux rangs différents de l'une des peaux.
Un tricot à mailles cueillies selon le préambule de la revendication 1 est connu du document EP-A-0 610 845.
Exposé de l'invention
L'invention a principalement pour objet une structure textile tricotée, dont la conception particulière lui permet de maítriser pratiquement à volonté l'orientation des fils de liaison et, par conséquent, d'adapter les propriétés mécaniques de la structure au cahier des charges, tout en préservant les possibilités de mise en forme découlant de l'utilisation d'une technique de tricotage.
Conformément à l'invention, ce résultat est obtenu au moyen d'une structure textile formée d'au moins un fil tricoté et comprenant deux peaux dont chacune est constituée de rangs de mailles, orientés selon une direction de trame (OY) de la structure, et une âme constituée de rangs de fils de liaison reliant les deux peaux et orientés selon ladite direction de trame, chaque rang de fils de liaison étant accroché, alternativement sur chacune des peaux à une maille différente d'un même rang de mailles, de façon à former un premier angle non nul entre les fils de liaison consécutifs d'un même rang de fils de liaison, le premier angle étant mesuré en projection orthogonale dans un premier plan orienté selon la direction de trame et formant un angle de 90° avec les plans des peaux ; caractérisée par le fait que deux rangs consécutifs de fils de liaison sont accrochés à un même rang de mailles de l'une des peaux et à deux rangs de mailles non consécutifs de l'autre peau, de façon à former un deuxième angle non nul entre les rangs consécutifs de fils de liaison, le deuxième angle étant mesuré en projection orthogonale dans un deuxième plan orienté selon une direction de chaíne de la structure formant un angle de 90° avec les plans des peaux.
Dans une structure textile ainsi réalisée, le premier angle formé entre les fils de liaison d'un même rang, selon une direction de trame de la structure, et le deuxième angle formé entre les fils de liaison de rangs différents, selon une direction de chaíne de la structure, peuvent être contrôlés pratiquement à volonté. Ainsi, le premier angle peut être modifié en changeant l'écartement entre les aiguilles de la machine de tricotage et/ou en accrochant les fils de liaison à des mailles consécutives ou non. Le deuxième angle dépend quant à lui du nombre de rangs de mailles que l'on tricote sur chacune des peaux de la structure textile entre deux rangs consécutifs de fils de liaison.
Deux familles de structures textiles conformes à l'invention peuvent être obtenues, selon que les rangs de fils de liaison sont accrochés aux rangs de mailles sans former de mailles, c'est-à-dire sans tricotage du fil de liaison par les aiguilles de la machine, ou que les rangs de fils de liaison sont accrochés aux rangs de mailles en formant des mailles, c'est-à-dire en tricotant le fil de liaison. Dans ce deuxième type de structure textile conforme à l'invention, le fil de liaison est fixé par tricotage sur chacune des peaux et un incrément de peau est ainsi formé sur chaque peau lors de la réalisation de chaque rang de fils de liaison.
Une autre distinction entre les différentes structures textiles conformes à l'invention peut être faite en observant, selon une direction de chaíne de la structure textile, les mailles des rangs de mailles sur lesquels les rangs de fils de liaison sont accrochés.
Ainsi, les fils de liaison constituant l'âme de la structure textile présentent une structure en pyramide lorsque les mailles sur lesquels sont accrochés les rangs de fils de liaison sont alignées selon la direction de chaíne de la structure.
Les fils de liaison peuvent aussi former un réseau en X lorsque la structure textile est observée selon la direction de chaíne. Ce résultat est obtenu en accrochant les rangs consécutifs de fils de liaison à des mailles décalées selon une direction de trame de la structure textile et en accrochant un rang de fils de liaison sur deux à des mailles alignées selon la direction de chaíne.
Comme on l'a observé précédemment, le premier angle peut être modifié, afin de satisfaire au cahier des charges, en choisissant les mailles sur lesquelles chaque rang de fils de liaison est accroché.
Ainsi, un premier angle relativement faible est obtenu en accrochant chaque rang de fils de liaison, alternativement sur chacune des peaux, à toutes les mailles consécutives d'un même rang de mailles.
Pour obtenir un premier angle de plus grande dimension, chaque rang de fils de liaison peut être accroché, alternativement sur chacune des peaux, à des mailles non consécutives d'un même rang de mailles. Ces mailles non consécutives peuvent alors être séparées par un nombre constant de mailles, au moins égal à un, ou encore être séparées par un nombre de mailles qui varie entre deux valeurs différentes, pour former un motif régulier. Dans ce dernier cas, les fils de liaison présentent des inclinaisons différentes par rapport aux peaux, alors que dans le premier cas, les inclinaisons des fils de liaison peuvent être identiques ou non, selon le cas.
L'inclinaison des fils de liaison dépend également de la position relative des mailles des deux peaux.
Ainsi, les mailles des deux peaux peuvent être soit disposées en vis-à-vis les unes des autres, soit décalées de telle sorte que chaque maille de l'une des peaux soit située entre deux mailles de l'autre peau, dans la direction de trame de la structure.
La structure textile conforme à l'invention peut être utilisée à l'état sec, c'est-à-dire sans imprégnation du ou des fils tricotés qui la constituent. Toutefois, certaines applications imposent la présence d'une matrice d'imprégnation et de mise en forme du fil tricoté. Dans ce cas, l'âme de la structure forme un espace ouvert entre les fils de liaison.
Dans d'autres applications, l'espace ouvert formé entre les fils de liaison contient une matrice de remplissage qui peut être réalisée dans le même matériau ou dans un matériau différent que celui de la matrice d'imprégnation.
L'invention a aussi pour objet un procédé de fabrication d'une structure textile du type défini précédemment.
De façon plus précise, l'invention concerne un procédé de fabrication d'une structure textile formée d'au moins un fil tricoté et comprenant deux peaux dont chacune est constituée de rangs de mailles, et une âme constituée de rangs de fils de liaison reliant les deux peaux, ce procédé consistant à répéter le cycle constitué par les étapes consécutives suivantes :
  • réalisation d'un premier rang de fils de liaison, par accrochage du fil tricoté, alternativement sur des aiguilles différentes d'une première et d'une deuxième rangées d'aiguilles se faisant face ;
  • réalisation d'au moins un rang de mailles sur la première rangée d'aiguilles ;
  • réalisation d'un deuxième rang de fils de liaison, par accrochage du fil tricoté alternativement sur la première et la deuxième rangées d'aiguilles ;
  • réalisation d'au moins un rang de mailles sur la deuxième rangée d'aiguilles.
Selon le cas, on peut réaliser les différents rangs de fils de liaison soit en accrochant le fil tricoté aux aiguilles sans former de mailles, soit en accrochant le fil tricoté aux aiguilles de façon à former des mailles.
Des structures textiles différentes sont obtenues selon que l'on réalise le premier et le deuxième rangs de fils de liaison en accrochant le fil tricoté aux mêmes aiguilles sur la première et sur la deuxième rangées d'aiguilles ou que l'on réalise le premier et le deuxième rangs de fils de liaison en accrochant le fil tricoté à des aiguilles différentes, sur l'une au moins des première et deuxième rangées d'aiguilles.
On obtient aussi des structures textiles différentes en réalisant le premier et le deuxième rangs de fils de liaison par accrochage du fil tricoté soit à toutes les aiguilles consécutives des première et deuxième rangées d'aiguilles soit à des aiguilles non consécutives de celles-ci. Dans le premier cas, les deux rangées d'aiguilles sont de préférence décalées l'une par rapport à l'autre selon la direction de trame de la structure à fabriquer. Dans le deuxième cas, les aiguilles non consécutives sur lesquelles on accroche le fil tricoté peuvent être séparées par un nombre constant d'aiguilles ou par un nombre d'aiguilles qui varie entre deux valeurs distinctes, pour former un motif régulier. En outre, les aiguilles des deux rangées d'aiguilles peuvent être soit décalées l'une par rapport à l'autre selon une direction de trame de la structure, soit disposées en vis-à-vis l'une de l'autre.
Lorsque la structure textile n'est pas utilisée à sec, on la met ensuite en forme en l'appliquant sur une surface de formage, en imprégnant le fil tricoté d'un matériau d'imprégnation, en maintenant les deux peaux de la structure écartées l'une de l'autre, puis en assurant le durcissement du matériau d'imprégnation de telle sorte que l'âme de la structure forme un espace ouvert, dépourvu de matériau d'imprégnation entre les fils de liaison.
Dans certaines applications, on remplit ensuite l'espace ouvert d'un matériau de remplissage.
Brève description des dessins
On décrira à présent, à titre d'exemples non limitatifs, différentes formes de réalisation de l'invention, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :
  • la figure 1 est une vue en perspective qui représente très schématiquement une cellule élémentaire d'une structure textile selon une première forme de réalisation de l'invention ;
  • la figure 2 est une vue en perspective comparable à la figure 1, illustrant schématiquement une deuxième forme de réalisation de la structure textile selon l'invention ;
  • la figure 3 est une vue schématique qui représente, respectivement en a et b, des coupes d'une structure textile conforme à la figure 1, selon la direction de trame et selon la direction de chaíne de la structure ;
  • la figure 4 est une vue schématique comparable à la figure 3, qui représente respectivement en a et b des coupes selon la direction de trame et selon la direction de chaíne d'une structure textile présentant un premier angle de plus grande valeur que sur la figure 3 ;
  • la figure 5 est une vue schématique qui représente, en a une section d'une structure textile conforme à la figure 2 selon la direction de trame au niveau d'un rang donné de fils de liaison, en b, une section de cette structure textile dans la même direction, au niveau d'un rang de fils de liaison adjacent au précédent et, en c, la superposition des sections a et b ;
  • la figure 6 est une vue schématique comparable à la figure 5, qui représente respectivement en a et b des sections d'une structure textile légèrement différente de celle de la figure 5, au niveau de deux rangs de fils de liaison consécutifs, selon la direction de trame de la structure et, en c, la superposition des sections a et b ;
  • la figure 7 est une vue schématique qui représente respectivement en a, b, c et d quatre étapes principales d'un cycle de fabrication de la structure textile conforme à l'invention ;
  • la figure 8 est une vue en coupe transversale qui illustre de façon très schématique la partie active d'une machine de tricotage utilisée pour la fabrication de la structure textile selon l'invention ;
  • la figure 9 est une vue de dessus qui illustre schématiquement la formation d'une maille sur l'une des rangées d'aiguilles, lors du passage du chariot de la machine ;
  • la figure 10 est une vue de dessus qui illustre schématiquement l'accrochage d'un fil sur l'une des rangées d'aiguilles, sans former de maille lors du passage du chariot ;
  • les figures 11 à 17 illustrent de a à f les étapes constitutives détaillées d'un cycle de fabrication d'une structure textile conforme à l'invention, pour différentes formes de structures textiles ; et
  • la figure 18 est une vue en perspective représentant un tronçon de la structure textile obtenu par le cycle de fabrication illustré sur la figure 11.
Exposé détaillé de modes de réalisation préférentiels
Comme on l'a illustré de façon très schématique sur les figures 1 et 2, la structure textile conforme à l'invention comprend deux peaux 10a et 10b reliées par une âme constituée essentiellement de fils de liaison 12.
De façon plus précise, cette structure textile est obtenue en une seule opération, par tricotage d'un ou plusieurs fils sur une machine de tricotage appropriée. Différentes techniques de fabrication de cette structure textile seront décrites ultérieurement. Chacune des deux peaux 10a et 10b de la structure textile est constituée de rangs de mailles tricotés, orientés selon la direction de trame de la structure, repérée par l'axe OY sur la figure 1. Chaque rang de mailles est illustré par un trait mixte sur la figure et désigné par la référence 11a ou 11b, selon qu'il appartient aux peaux 10a ou 10b.
Sur la figure 1, la direction de chaíne de la structure est repérée par l'axe OX alors que l'axe OZ est orienté dans le sens de l'épaisseur de la structure.
Conformément à l'invention, les fils de liaison 12 sont disposés selon des rangs de fils de liaison orientés dans la direction de trame OY de la structure. Chacun de ces rangs de fils de liaison est accroché alternativement sur chacune des peaux 10a et 10b à une maille 14a, 14b différente d'un même rang de mailles 11a, 11b, de façon à former un premier angle α (figure 1) non nul entre les fils de liaison 12 consécutifs d'un même rang de fils de liaison. De plus, deux rangs consécutifs de fils de liaison 12 sont accrochés à un même rang de mailles 11a, 11b de l'une des peaux 10a, 10b et à deux rangs de mailles non consécutifs de l'autre peau, de façon à former un deuxième angle β non nul entre les fils de liaison 12 de rangs consécutives.
Il est à noter que les angles α et β sont mesurés en projection orthogonale dans des plans orientés respectivement selon la direction de trame OY et selon la direction de chaíne OX, lesdits plans formant, l'un et l'autre, un plan de 90° avec les plans des peaux 10a et 10b.
Dans la forme de réalisation illustrée sur la figure 1, quatre fils de liaison 12 appartenant à deux rangs de fils de liaison consécutifs de la structure sont accrochés à une même maille de l'une des peaux (par exemple, une maille 14a de la peau 10a sur la figure 1) et à quatre mailles appartenant à deux rangs de mailles non consécutifs de l'autre peau (par exemple, quatre mailles 14b de la peau 10b sur la figure 1), de façon à former un carré ou un rectangle. Chaque groupe de quatre fils de liaison adjacents 12 forme ainsi une maille élémentaire en forme de pyramide.
Dans la forme de réalisation illustrée sur la figure 2, deux rangs consécutifs de fils de liaison 12 sont accrochés alternativement à des mailles différentes sur un même rang de mailles de l'une des peaux (par exemple, des mailles 14a de la peau 10a sur la figure 2). Par ailleurs, ces deux rangs de fils de liaison 12 sont accrochés à des mailles situées sur des rangs de mailles non consécutifs de la deuxième peau (par exemple, des mailles 14b de la peau 10b sur la figure 2), de façon à former des triangles isocèles sur cette dernière.
En d'autres termes, si l'on considère que l'écart entre les mailles d'accrochage d'un rang de fils de liaison 12 sur chacune des peaux 10a et 10b de la structure constitue le pas de trame des fils de liaison sur cette peau, deux rangs de fils de liaison consécutifs sont décalés d'un demi-pas l'un par rapport à l'autre, dans la direction de trame de la structure.
Cette description des deux formes de réalisation illustrées à titre d'exemple sur les figures 1 et 2, montre que la structure textile conforme à l'invention permet de donner aux fils de liaison 12 des orientations et des dispositions relatives quelconques, pour satisfaire tout cahier des charges imposé par une application spécifique.
Afin de compléter cet exposé du caractère adaptatif de la structure textile conforme à l'invention, on se référera à présent successivement aux figures 3 à 6.
Sur la figure 3, on a représenté respectivement en a et b une section selon la direction de trame et une section selon la direction de chaíne d'une structure textile dont la maille élémentaire est comparable à celle qui a été décrite précédemment en se référant à la figure 1. Dans ce cas, on voit que les angles α et β d'inclinaison des fils de liaison 12 respectivement dans la direction de trame et dans la direction de chaíne de la structure textile sont sensiblement égaux. On voit également que les bissectrices de ces angles α et β sont perpendiculaires aux peaux 10a et 10b de la structure.
Lorsqu'on observe la structure textile des figures 1 et 3 selon la direction de chaíne, on voit que tous les fils de liaison 12 sont alignés dans cette direction. Cela signifie que, sur chacune des peaux 10a et 10b, les fils de liaison 12 de tous les rangs de fils de liaison sont accrochés à des mailles 14a et 14b également alignées selon la direction de chaíne de la structure textile.
Sur la figure 4, on a représenté en a et b des sections comparables à celles de la figure 3, dans le cas d'une structure textile dont la maille élémentaire est également du même type que celle qui est illustrée en perspective sur la figure 1. Cette structure se distingue toutefois de celle de la figure 3 par le fait que la valeur de l'angle α y est sensiblement plus élevée, alors que celle de l'angle β est pratiquement inchangée. On expliquera en détail par la suite comment une telle modification de l'angle α peut être obtenue.
La figure 5 concerne une structure comparable à celle qui est illustrée en perspective sur la figure 2. On y a représenté en a et en b deux sections de la structure selon la direction de trame passant par deux rangs de fils de liaison 12 consécutifs. On voit sur ces deux sections que l'accrochage de ces deux rangs consécutifs de fils de liaison 12 sur les mailles des peaux 10a et 10b s'effectue, dans chacune des peaux, sur des mailles décalées d'un demi-pas selon la direction de trame de la structure. En revanche, dans chacun des deux groupes de rangs de fils de liaison 12 comprenant un rang de fils de liaison sur deux, les fils de liaison 12 sont alignés selon la direction de chaíne de la structure. Il en est de même des mailles de chacune des peaux 10a et 10b auxquelles ces fils de liaison sont accrochés.
Ainsi, la superposition de deux rangs consécutifs de fils de liaison 12, illustrée en c sur la figure 5, donne à l'âme de la structure textile une configuration en X lorsqu'elle est observée selon sa direction de chaíne.
Dans cette forme de réalisation de la figure 5, les bissectrices des angles α sont perpendiculaires aux peaux 10a et 10b de la structure, comme dans les formes de réalisation des figures 3 et 4. En d'autres termes, l'angle formé entre chacun des fils de liaison 12 et les peaux 10a et 10b, selon la direction de trame de la structure, est le même pour tous les fils de liaison 12.
La forme de réalisation illustrée par la figure 6 se distingue précisément des précédentes par le fait que les bissectrices des angles α formés par les fils de liaison 12 ne sont pas perpendiculaires aux peaux 10a et 10b de la structure. Par ailleurs, la structure illustrée sur la figure 6 constitue une variante de celle qui vient d'être décrite en se référant à la figure 5. Ainsi, on a illustré en a, b et c sur cette figure 6 des sections comparables à celles qui sont illustrées en a, b et c sur la figure 5.
Plus précisément, dans cette forme de réalisation de la figure 6 les fils de liaison 12 consécutifs d'un même rang de fils de liaison présentent deux inclinaisons différentes par rapport aux peaux 10a et 10b. Comme on l'a illustré en c sur la figure 6, la superposition des sections a et b qui correspondent à deux rangs de fils de liaison consécutifs conduit à donner à l'âme de la structure textile une géométrie relativement complexe lorsqu'elle est observée selon la direction de chaíne. Il est ainsi possible de réaliser des structures textiles permettant de répondre à tout type de cahier des charges, quelle que soit l'application envisagée.
Un cycle du procédé permettant de réaliser la structure textile conforme à l'invention est illustré de façon très schématique sur la figure 7. Plus précisément, on a représenté en a, b, c et d sur cette figure 7 les quatre principales étapes d'un tel cycle. La réalisation d'une structure textile complète suppose la répétition de ce cycle un grand nombre de fois.
Comme on l'a illustré en a sur la figure 7, la première étape du cycle consiste à réaliser un rang de fils de liaison 12 en accrochant alternativement ces fils de liaison à des mailles 14a situées sur un même rang de mailles de la peau 10a et sur des mailles 14b situés sur un même rang de mailles de la peau 10b.
La deuxième étape du cycle, illustrée schématiquement en b sur la figure 7, consiste à réaliser un ou plusieurs rangs de mailles sur une seule des peaux de la structure. Dans l'exemple illustré en b, plusieurs rangs de mailles 14b sont réalisés sur la peau 10b.
La troisième étape du cycle, illustrée schématiquement en c sur la figure 7, consiste à réaliser un nouveau rang de fils de liaison 12. Ce rang de fils de liaison 12 est accroché alternativement aux mailles des deux derniers rangs de mailles fabriqués sur les peaux 10a et 10b. Ainsi, dans l'exemple représenté, ce nouveau rang de fils de liaison 12 est accroché sur la peau 10a au rang de mailles 14a auquel est accroché le précédent rang de fils de liaison 12 et, sur la peau 10b, au dernier rang de mailles 14b fabriqué au cours de l'étape précédente illustrée en b.
La quatrième étape du cycle, illustrée en d sur la figure 7, consiste à réaliser un ou plusieurs rangs de mailles sur l'autre peau. Dans l'exemple représenté, on réalise ainsi un ou plusieurs rangs de mailles 14a sur la peau 10a.
Comme on l'a déjà indiqué, ce cycle se répète autant de fois que nécessaire afin d'obtenir la longueur de structure textile désirée.
La description qui vient d'être faite en référence à la figure 7 montre que l'angle β formé entre les fils de liaison 12 dans le sens de la chaíne de la structure textile dépend essentiellement du nombre de rangs de mailles 14a et 14b qui sont tricotés sur chacune des peaux 10a et 10b entre la réalisation de deux rangs de fils de liaison 12 consécutifs. Cet angle β peut donc, lui aussi, être adapté à volonté en fonction du cahier des charges.
Pour mieux comprendre la réalisation concrète de la structure textile selon l'invention, une description des parties actives d'une machine à tricoter susceptible d'être utilisée pour fabriquer une telle structure va à présent être faite en se référant aux figures 8 à 10.
Etant donné que la machine à tricoter utilisée pour la fabrication de la structure textile selon l'invention est une machine existante, seule une brève description des éléments essentiels à la compréhension de son fonctionnement en sera faite. Pour plus de détail, on se reportera utilement au descriptif technique des machines existantes.
La machine à tricoter utilisée ici est une machine de type rectiligne avec sélection d'aiguilles et de fils. Il est à noter qu'une machine de type circulaire peut aussi être utilisée, sans sortir du cadre de l'invention Comme l'illustre très schématiquement la figure 8, cette machine comprend deux guides support d'aiguilles ou fontures 16a et 16b. Les deux fontures 16a et 16b sont inclinées et disposées symétriquement par rapport à un plan vertical, dans lequel la structure textile est fabriquée. Plus précisément, les fontures 16a et 16b sont disposées de telle sorte que leurs extrémités hautes les plus proches soient séparées par un écartement e réglable, qui détermine l'épaisseur de la structure textile fabriquée. A titre d'exemple, la machine utilisée au cours des essais effectués par le demandeur présentait un écartement e variable entre 4,5 mm et 8 mm.
Sur leurs faces supérieures respectives, les fontures 16a et 16b comportent des rainures rectilignes 18a et 18b régulièrement espacées. Ces rainures sont situées dans des plans perpendiculaires au plan vertical de symétrie des fontures. Il est à noter qu'un réglage de la position relative des fontures 16a et 16b est également possible selon une direction de trame, c'est-à-dire perpendiculairement au plan de la figure 8. Ce réglage permet de placer à volonté les rainures respectives 18a et 18b des deux fontures soit dans une position d'alignement dans laquelle ces rainures sont situées en vis-à-vis les unes des autres, soit dans une position décalée dans laquelle les rainures de l'une des fontures sont situées à mi-distance entre les rainures de l'autre fonture.
Chacune des rainures 18a et 18b formées sur les fontures 16a et 16b reçoit respectivement une aiguille 20a et 20b. Plus précisément, chacune des aiguilles 20a et 20b est reçue dans l'une des rainures 18a et 18b de façon à pouvoir coulisser à l'intérieur de celle-ci.
Les extrémités des aiguilles 20a et 20b susceptibles de faire saillie au-delà des extrémités hautes des fontures 16a et 16b sont toutes identiques. Elles se caractérisent par la présence d'un crochet 22a, 22b ouvert vers le haut et d'un clapet 24a, 24b. Chacun des clapets 24a et 24b est articulé sur l'aiguille correspondante à proximité du crochet 22a et 22b, de façon à pouvoir occuper soit une position ouverte, dans laquelle le clapet est basculé vers le bas de l'aiguille comme l'illustre la figure 8, soit une position fermée, dans laquelle le clapet est basculé vers le haut de l'aiguille et ferme le crochet 22a, 22b correspondant.
Chacune des aiguilles 20a et 20b comprend de plus, à son extrémité basse opposée au crochet 24a, 24b, un talon 26a et 26b respectivement. Ce talon est orienté vers le haut de façon à faire saillie sur la face supérieure de la fonture 16a ou 16b correspondante. Cet agencement permet de commander les déplacements des aiguilles 20a et 20b dans leurs rainures 18a et 18b, nécessaires au tricotage.
Comme on l'a illustré de façon très schématique sur la figure 8, la machine de tricotage comprend également un chariot 28 qui chevauche les fontures 16a et 16b. Ce chariot 28 est animé d'un mouvement de va et vient selon une direction perpendiculaire au plan de la figure 8, c'est-à-dire selon la direction de trame de la structure textile.
Dans sa partie située dans le plan vertical de symétrie des fontures 16a et 16b, le chariot 28 comporte un guide fil 30 qui se trouve immédiatement au-dessus de la ligne selon laquelle les aiguilles 20a et 20 peuvent se croiser comme le montre la figure 8. Le fil de tricotage 32 utilisé pour fabriquer la structure textile chemine entre la structure en cours de fabrication et la bobine de fil (non représentée) au travers de ce guide fil 30.
Il est à noter que si plusieurs fils sont utilisés, ce qui peut notamment être le cas lorsqu'on désire utiliser des fils différents pour réaliser les peaux et les fils de liaison de la structure textile, chacun de ces fils passe par un guide fil 30 différent porté par le chariot 28.
La principale fonction du chariot 28 est la commande du déplacement des aiguilles 20a et 20b dans leurs rainures 18a et 18b, lorsqu'il passe au-dessus de ces aiguilles au cours de son mouvement de va et vient. Pour remplir cette fonction, le chariot 28 est équipé d'un système de cames 34a et 34b au-dessus de chacune des fontures 16a et 16b.
Pour la mise en oeuvre de l'invention et selon une caractéristique connue sur les machines existantes, chacun des systèmes de came 34a et 34b comporte plusieurs cames susceptibles d'occuper une position active ou inactive. A chaque fois que le chariot 28 termine un trajet aller et retour lors de son mouvement de va et vient, un mécanisme sélecteur (non représenté) agit sur chacun des systèmes de cames 34a et 34b, de façon à rendre opérante l'une des cames de chacun de ces systèmes, selon le type d'opérations que l'on désire effectuer lors du trajet suivant du chariot 28. Cette sélection s'effectue de façon automatique, selon un programme préétabli.
Pour faciliter la compréhension des différentes séquences de fabrication des structures textiles conformes à l'invention qui seront décrites par la suite, on expliquera à présent en se référant successivement aux figures 9 et 10 l'action de deux types de cames de l'un des systèmes de cames sur les aiguilles portées par la fonture correspondante. Plus précisément, la description concerne deux cames du système de cames 34a agissant sur les aiguilles 20a. Il va de soi que le système de cames 34b est équipé de cames comparable susceptibles d'agir sur les aiguilles 20b.
Sur la figure 9, on a représenté une première came 36a du système de cames 34a. Cette première came 36a se présente sous la forme d'une rainure dans laquelle pénètrent les ergots 26a des aiguilles 20a en face desquelles se trouve le chariot 28. La came 36a est conçue pour permettre la réalisation d'un rang de mailles sur la structure textile.
La figure 9 illustre le cas où le chariot se déplace vers le haut, de telle sorte que l'action de la came 36a sur les aiguilles 20a se lit de haut en bas. Pour faciliter la compréhension, les aiguilles 20a sont numérotées 20a(1) à 20a(5) de haut en bas, sur la figure 9.
L'aiguille 20a(1) est en position d'attente, c'est-à-dire que son talon 26a(1) a pénétré dans la came 36a mais que celle-ci n'a encore provoqué aucun déplacement de cette aiguille 20a(1). Cette dernière se trouve donc en position basse dans la rainure 18a qui lui correspond, son crochet 22a(1) étant pratiquement escamoté dans la fonture 16a. Ce crochet 22a (1) porte une maille M réalisée au cours d'un précédent passage du chariot. Le clapet 24a(1) est ouvert.
L'aiguille 20a(2) a commencé à être déplacée vers le haut dans sa rainure 18a par l'action de la came 36a sur son talon 26a(2). Du fait de l'inclinaison des aiguilles 20a illustrée sur la figure 8 et de l'effort de traction habituellement exercé sur la structure textile en cours de fabrication, la maille M s'est échappé du crochet 22a(2) et est venue se placer sur le clapet 24a(2), dont elle n'a pas encore franchi l'extrémité.
L'aiguille 20a(3) subit l'action maximale de la came 36a. Elle occupe alors une position haute extrême dans sa rainure 18a, qui se caractérise par le fait que la maille M a franchi l'extrémité du clapet 24a(3) et se trouve directement en appui sur le corps de l'aiguille.
L'aiguille 20a(4) a commencé à redescendre dans sa rainure 18a, sous l'action de la came 36a, et occupe une position comparable à celle de l'aiguille 20a(2). La maille précédente M se trouve toujours au-delà de l'extrémité du clapet 24a. La différence essentielle par rapport à l'aiguille 20a(3) résulte du fait que le guide fil 30 (figure 8) a déposé un nouveau fil de tricotage 32 dans le crochet 22a(4) de cette aiguille 20a(4).
Enfin, l'aiguille 20a(5) est revenue dans la position basse escamotée dans sa rainure 18a, correspondant à la position d'attente des aiguilles, sous l'action de la came 36a. Le mouvement de descente de l'aiguille 20a(5) s'est traduit par le glissement de la maille M vers le haut de l'aiguille. Ce glissement a eu pour effet de faire basculer le clapet 24a(5) dans sa position de fermeture et d'amener la maille M au-delà du crochet 22a(5), sur le fil de tricotage 32 qui vient d'être déposé dans ce crochet. Par conséquent, une nouvelle maille M' est formée.
A la fin de la descente de l'aiguille, un mécanisme (non représenté) amène automatiquement le clapet dans la position d'ouverture illustrée pour l'aiguille 20a(1).
Sur la figure 10, on a représenté une autre came 38a du système de cames 34a. Cette came 38a est également constituée par une rainure dans laquelle pénètrent les talons 26a des aiguilles 20a situées en face du chariot 28. Elle se distingue de la came 36a par le fait qu'elle permet d'accrocher le fil tricoté aux aiguilles sans former de maille. Pour faciliter la compréhension, on a désigné par les références 20a(1)' à 20a(3)', de haut en bas, les aiguilles illustrées sur la figure 10.
La position de l'aiguille 20a(1)' est analogue à celle de l'aiguille 20a(1) sur la figure 9. En d'autres termes, cette aiguilles 20a(1)' est escamotée dans sa rainure, une maille M est suspendue à son crochet 22a(1)' et son clapet 24a(1)' est ouvert.
L'aiguille 20a(2)' en partant du haut constitue, dans le cas de la figure 10, l'aiguille centrale sur laquelle agit la came 38a. Sa position dans la rainure 18a correspond à celle des aiguilles 20a(2) et 20a(2) sur la figure 9, c'est-à-dire que cette aiguille 20a(2)' n'est pas en position extrême haute mais seulement dans une position intermédiaire, dans laquelle la maille M reste sur le clapet 24a(2)' sans franchir son extrémité. Le fil de tricotage 32 est déposé à ce stade dans le crochet 22a(2)' de cette aiguille 20a(2)' par le guide fil 30 du chariot 28.
Dans la suite du déplacement du chariot, l'aiguille revient dans sa position escamotée comme on l'a illustré pour l'aiguille 20a(3)' sur la figure 10. Dans ces conditions, la maille M redescend dans le crochet 22a(3)' sur lequel se trouvent donc accrochés à la fois cette maille M et le fil de tricotage 32 qui vient d'être déposé dans le crochet.
Pour permettre la réalisation de la structure textile conforme à l'invention, les systèmes de cames 34a et 34b peuvent aussi occuper des positions dans lesquelles le passage du chariot 28 ne commande aucun déplacement des aiguilles portées par la fonture correspondante 16a ou 16b.
On observera également que les talons 26a et 26b des aiguilles 20a et 20b sont tous identiques lorsqu'on désire qu'un passage du chariot 28 commande sans distinction toutes les aiguilles.
Au contraire, les aiguilles 20a et 20b de chaque rangée d'aiguilles peuvent présenter des talons 26a et 26b de longueurs différentes si l'on désire que certains passages du chariot 28 commandent sélectivement le déplacement d'une partie seulement des aiguilles. Dans ce cas, les systèmes de cames 34a et 34b comportent une première série de cames dont la position leur permet de n'agir que sur les aiguilles dont les talons sont de grande longueur et une deuxième série de cames dont la position leur permet d'agir sur toutes les aiguilles.
On décrira à présent, en se référant aux figures 11 à 17, la fabrication de différentes structures textiles conformes à l'invention, ces différentes structures textiles se distinguant les unes des autres par leur géométrie, comme on l'a décrit précédemment en se référant notamment aux figures 3 à 6. Sur chacune des figures 11 à 17, on a représenté en a à f l'effet de chacun des passages successifs du chariot 28 lors d'un cycle de fabrication de la structure textile tel qu'on l'a décrit auparavant en se référant à la figure 7. Pour faciliter la compréhension, on a représenté par des points sur les figures 11 à 17 les extrémités des crochets 22a et 22b des aiguilles 20a et 20b. De plus, seul le fil de tricotage déposé lors du dernier passage du chariot est représenté à chaque fois.
La figure 11 correspond à la fabrication d'une structure textile dont l'architecture est comparable à celle qui a été décrite auparavant en se référant aux figures 1 et 3. Dans ce cas, les aiguilles 20a et 20b sont décalées les unes par rapport aux autres selon la direction de trame de la structure textile à fabriquer. Cela est obtenu en décalant les fontures 16a et 16b d'un demi-pas l'une par rapport à l'autre perpendiculairement au plan de la figure 8, comme on l'a noté auparavant.
On a représenté en a la première étape du cycle de fabrication, correspondant à la réalisation d'un rang de fils de liaison 12, tel qu'on l'a illustré également en a sur la figure 7. Au cours de cette étape, le passage du chariot 28 a pour effet de déposer alternativement le fil de tricotage 32 dans les crochets successifs 22a et 22b des deux rangées d'aiguilles, de façon telle que le fil soit accroché sur toutes les aiguilles de chaque rangée.
Dans la forme de réalisation illustrée en a sur la figure 11, le fil de tricotage 32 est déposé dans les crochets 22a et 22b des aiguilles sans former de boucle. Ce résultat est obtenu en plaçant en position active dans chacun des systèmes de cames 34a et 34b une came du type de la came 38a sur la figure 10.
Les passages du chariot 28 illustrés en b et c sur la figure 11 correspondent à la formation de deux rangs de mailles 14b sur la peau 10b de la structure. Ces deux passages du chariot correspondent donc à la deuxième étape du cycle, représentée en b sur la figure 7. Comme on l'a déjà noté, le nombre de ces passages peut être un nombre quelconque, au moins égal à un, selon la valeur recherchée pour l'angle β.
A chacun des passages des chariots illustrés en b et c sur la figure 11, le fil de tricotage 32 forme un rang de mailles 14b sur les crochets 22b des aiguilles 20b. En revanche, aucun fil n'est déposé sur les crochets des aiguilles 20a. Pour parvenir à ce résultat, une came analogue à la came 36a illustrée sur la figure 9 est sélectionnée sur le système de cames 34b, alors que le système de cames 34a est amené dans une position telle que le passage du chariot 28 n'a aucun effet sur les aiguilles 20a.
Le passage suivant du chariot 28, illustré en d sur la figure 11, correspond à la troisième étape du cycle, illustrée en c sur la figure 7. Ce passage a un effet identique à celui illustré en a sur la figure 11, c'est-à-dire que le fil de tricotage 32 est à nouveau déposé alternativement sur les crochets 22a et 22b des aiguilles 20a et 20b, sans former de boucle.
Etant donné qu'aucun rang de mailles n'a été formé sur les aiguilles 20a depuis le passage du chariot illustré en a sur la figure 11, deux rangs de fils de liaison sont donc accrochés sur les crochets 22a des aiguilles 20a, après le passage du chariot illustré en d sur la figure 11. En revanche, le rang de fils de liaison déposé sur les crochets 22b des aiguilles 20b lors du passage du chariot illustré en a sur la figure 11 se trouve séparé du rang déposé sur ces mêmes crochets 22b au cours du passage du chariot illustré en d par les deux rangs de mailles réalisés lors des passages illustrés en b et c.
Les passages du chariot 28 illustrés en e et f sur la figure 11 correspondent à la troisième étape du cycle, illustrée en d sur la figure 7. Ils se traduisent dans ce cas par la réalisation de deux rangs de mailles 14a consécutifs de la peau 20a de la structure textile. Pour réaliser ces deux rangs de mailles, on donne aux systèmes de cames 34a et 34b une configuration symétrique par rapport à celle qu'ils occupaient lors des passages illustrés en b et c sur la figure 11. Plus précisément, le système de cames 34b occupe alors une position telle que le chariot 28 n'agit pas sur les aiguilles 20b lors de son passage. Au contraire, la came 36a illustrée sur la figure 9 est sélectionnée sur le système de cames 34a.
On comprend que la répétition du cycle qui vient d'être décrit en se référant à la figure 11 permet de réaliser une structure textile telle qu'illustrée sur la figure 3, dans laquelle l'angle α est déterminé par l'écartement entre les aiguilles consécutives de chaque rangée d'aiguilles et dans laquelle l'angle β dépend du nombre de rangs de mailles formés sur chacune des peaux entre les passages du chariot correspondants à la formation d'un rang de fils de liaison.
La figure 12 illustre une variante de mise en oeuvre qui ne diffère de la forme de réalisation décrite en référence à la figure 11 que par les passages du chariot 28 correspondant à la réalisation de chacun des rangs de fils de liaison 12. Ces passages sont illustrés en a et d sur la figure 12.
Dans ce cas, au lieu d'être accroché aux aiguilles, c'est-à-dire aux mailles 14a, 14b des rangs de mailles correspondant dans chacune des deux peaux 10a, 10b sans former de mailles, chaque rang de fils de liaison 12 est accroché sur chacune des peaux de la structure textile en formant également des mailles 14'a, 14'b. Pour parvenir à ce résultat, le passage du chariot 28 correspondant à la réalisation des étapes illustrées en a et d sur la figure 12 est précédé de la sélection des cames correspondant à la came 36a de la figure 9, sur les systèmes de cames 34a et 34b.
Sur la figure 13, on a illustré les différents passages du chariot 28 correspondant à la fabrication d'une structure textile du type illustré schématiquement sur la figure 4.
Cette forme de réalisation ne diffère de celle qui a été décrite précédemment en se référant à la figure 11 que par la disposition relative des deux rangées d'aiguilles 20a, 20b et par les deux passages du chariot 28 correspondant à la réalisation des rangs de fils de liaison 12.
Ainsi, comme l'illustre la figure 13, au lieu d'être décalées les unes par rapport aux autres comme dans les formes de réalisation des figures 11 et 12, les aiguilles 20a et 20b des deux rangées d'aiguilles sont alignées, c'est-à-dire disposées en vis-à-vis les unes des autres.
Par ailleurs, lors des passages du chariot 28 correspondant à la réalisation de rangs de fils de liaison 12, illustrés en a et d sur la figure 13, le fil de liaison 32, qui est toujours déposé alternativement sur les aiguilles 20a et 20b des deux rangées d'aiguilles, n'est pas déposé sur toutes les aiguilles de chacune des rangées.
Plus précisément, la forme de réalisation de la figure 13 illustre le cas où le fil 32 est accroché alternativement dans chacune des deux rangées d'aiguilles 20a et 20b sur une sur deux des aiguilles de cette rangée. Ainsi, étant donné que les aiguilles 20a et 20b sont disposées face à face, le fil de liaison 32 n'est déposé que sur l'une des aiguilles de chaque paire d'aiguilles 20a et 20b ainsi formées. Comme on l'a déjà décrit en se référant à la figure 4, cette disposition des rangs de fils de liaison 12 permet de donner à l'angle α formé par ces fils dans une direction de trame de la structure textile une valeur sensiblement plus élevée que lorsque les fils de liaison sont accrochés à toutes les aiguilles.
Pour la mise en oeuvre des étapes illustrées en a et d sur la figure 13, on utilise dans chacune des rangées d'aiguilles 20a et 20b deux types d'aiguilles différentes disposées alternativement dans chaque rangée de telle sorte qu'une aiguille d'un type donné se trouve entre deux aiguilles de l'autre type. De plus, le montage des aiguilles 20a et 20b est tel que les aiguilles situées en face l'une de l'autre sont toujours de types différents. Les deux types d'aiguilles diffèrent essentiellement par la longueur de leurs talons, comme on l'a décrit précédemment.
Dans ce cas, pour effectuer les passages illustrés en a et d sur la figure 13, les systèmes de cames 34a et 34b du chariot 28 sont actionnés de façon à sélectionner des cames comparables à la came 38a sur la figure 10 et dont la position est telle qu'elle n'agit que sur les aiguilles 20a et 20b présentant des talons de grande longueur (c'est-à-dire sur une aiguille sur deux dans chaque rangée d'aiguilles).
Par ailleurs, avant d'effectuer les passages illustrés en b et c, on sélectionne sur le système de cames 34b deux cames comparables à la came 36a de la figure 9 et dont les emplacements leur permettent d'agir simultanément sur toutes les aiguilles 22b, quel que soit leur type.
De même, avant d'effectuer les passages du chariot illustrés en e et f sur la figure 13, on sélectionne sur le système de cames 34a deux cames comparables à la came 36a sur la figure 9, de façon à agir simultanément sur toutes les aiguilles 22a.
Dans toutes les formes de réalisation décrites jusqu'à présent en se référant successivement aux figures 11 à 13, chacun des passages du chariot 28 correspondant à la réalisation d'un rang de fils de liaison 12 conduit à accrocher le fil 32 sur les mêmes aiguilles 20a et 20b dans chacune des deux rangées d'aiguilles. Tous les fils de liaison 32 sont donc alignés lorsqu'on observe la structure textile selon la direction de chaíne.
Au contraire, dans la forme de réalisation illustrée sur la figure 14, les passages du chariot 28 représentés en a et d, qui correspondent à la réalisation de deux rangs de fils de liaison 12 consécutifs, se traduisent par l'accrochage du fil de tricotage 32 sur des aiguilles différentes dans chacune des deux rangées d'aiguilles 20a et 20b.
De façon plus précise, les aiguilles 20a et 20b des deux rangées d'aiguilles sont placées en vis-à-vis les unes des autres comme dans la forme de réalisation de la figure 13. De plus, le premier passage du chariot illustré en a sur la figure 14, a pour effet d'accrocher le fil de tricotage 32 alternativement sur une aiguille de la rangée d'aiguilles 20a et sur une aiguille de la rangée d'aiguilles 20b, en laissant à chaque fois une aiguille vide dans chacune des deux rangées d'aiguilles. Au contraire, lors du passage du chariot 28 illustré en d sur la figure 14, le fil de tricotage 32 est déposé alternativement sur les aiguilles de chacune des deux rangées d'aiguilles 20a et 20b laissées libres lors du passage du chariot illustré en a sur cette même figure.
Pour parvenir à ce résultat, comme dans la forme de réalisation de la figure 13 on utilise deux types d'aiguilles différents dans chacune des rangées d'aiguilles 20a et 20b, ces aiguilles étant disposées alternativement de telle sorte qu'une aiguille d'un type donné soit toujours située entre deux aiguilles de l'autre type dans chacune des deux rangées et que les aiguilles placées en face l'une de l'autre soient de types différents.
Ainsi, une came du type de la came 38a sur la figure 10 agit sur les aiguilles 20a et 20b d'un type donné sans agir sur les aiguilles de l'autre type, lors du passage illustré en a sur la figure 14. Au contraire, lors du passage illustré en d sur la figure 14, une autre came analogue à la came 38a sur la figure 10 est sélectionnée sur chacun des systèmes de cames 34a et 34b, de façon à n'agir que sur les aiguilles de l'autre type lors du passage du chariot 28.
Dans cette forme de réalisation de la figure 14, lors des passages du chariot 28 illustré en b, c et e, f, l'un ou l'autre des systèmes de cames 34a et 34b est équipé à la fois de deux cames comparables à la came 36a sur la figure 9, afin d'agir simultanément sur les deux séries d'aiguilles de la rangée d'aiguilles concernée par le rang de mailles 14a en 14b à réaliser.
La figure 15 illustre concrètement les différentes étapes de réalisation d'une structure textile telle que décrite précédemment en se référant à la figure 6. Cette forme de réalisation ne se distingue de la précédente que par les passages du chariot 28 illustrés en a et d sur cette figure, qui correspondent à la réalisation des rangs de fils de liaison 12. Comme précédemment, les aiguilles des deux rangées d'aiguilles 20a et 20b sont placées en vis-à-vis les unes des autres.
Au cours du passage du chariot 28 illustré en a sur la figure 15, le guide fil 30 dépose alternativement le fil 32 sur une aiguille 20a et sur une aiguille 20b, en laissant à chaque fois deux aiguilles non occupées dans chacune des rangées d'aiguilles.
Lors du passage du chariot illustré en d sur la figure 15, qui correspond au dépôt de la rangée suivante de fils de liaison 12, le guide fil 30 dépose le fil 32 alternativement sur des aiguilles sélectionnées différentes 20a et 20b de chacune des deux rangées d'aiguilles. Ces aiguilles sont choisies de telle sorte qu'elle se trouvent en face des aiguilles sur lesquelles le fil 32 a été déposé lors du passage du chariot illustré en a sur la figure 15, correspondant au dépôt de la rangée précédente de fils de liaison 12.
On comprend aisément que l'utilisation de deux types d'aiguilles différents, ainsi que la sélection de cames appropriées, permettent d'obtenir le résultat illustré sur la figure 15.
Comme on l'a déjà décrit en se référant à la figure 6, la structure textile obtenue dans ce cas se caractérise par le fait que les fils de liaison 12 sont disposés en croix lorsque la structure textile est observée selon la direction de chaíne et que ces fils de liaison sont orientés selon deux inclinaisons différentes par rapport aux peaux 10a et 10b de la structure.
La figure 16 montre comment une structure comparable à celle de la figure 6 peut être obtenue avec des angles α de plus faible valeur que dans la forme de réalisation illustrée sur la figure 15.
Dans ce cas, les aiguilles des deux rangées d'aiguilles 20a et 20b ne sont plus disposées face à face mais décalées comme dans la forme de réalisation décrite précédemment en se référant à la figure 11. Par ailleurs, le dépôt de deux rangs de fils de liaison 12 consécutifs, tel qu'illustré en a et d sur la figure 16, est effectué sur les mêmes aiguilles dans l'une des rangées d'aiguilles (la rangée d'aiguilles 20b sur la figure) et sur des aiguilles différentes dans l'autre rangée d'aiguilles (la rangée d'aiguilles 20a).
De façon plus précise, lors du passage du chariot 28 illustré en a sur la figure 16, le guide fil 30 dépose le fil 32 alternativement sur une aiguille 20a et sur une aiguille 20b, en laissant à chaque fois une aiguille libre sur chacune des rangées d'aiguilles.
Lors du passage du chariot 28 correspondant à la réalisation du rang de fils de liaison 12 suivant, illustré en d sur la figure 16, le guide fil 30 dépose le fil 32 sur les mêmes aiguilles 20b que lors du passage du chariot illustré en a, et sur les aiguilles 20a laissées libres lors du passage du chariot illustré en a.
Ce résultat est obtenu là encore au moyen de deux types d'aiguilles, en utilisant la même came du type de la came 38a sur la figure 10 dans le système de 34b, lors des passages illustrés en a et d sur la figure 16, de façon à actionner à chaque fois la même série d'aiguilles sur la rangée d'aiguilles 20b. Au contraire, une came différente analogue à la came 38a est utilisée dans le système de cames 34a lors des passages illustrés en a et d sur la figure 16, de façon à agir sur des aiguilles 20a différentes lors de ces deux passages.
La figure 17 montre comment une géométrie non encore décrite jusqu'à présent peut être obtenue pour les fils de liaison 12 de la structure textile. Cette géométrie se distingue essentiellement des précédentes par le fait que les points d'accrochage des fils de liaison sur les peaux 10a et 10b sont séparés par des distances qui varient périodiquement entre deux valeurs différentes.
Dans cette forme de réalisation, les aiguilles des deux rangées d'aiguilles 20a et 20b sont à nouveau disposées en vis-à-vis les unes des autres.
Lors du passage du chariot 28 illustré en a sur la figure 17, le guide fil 30 dépose alternativement le fil 32 sur une aiguille 20a et sur une aiguille 20b sur chacune des deux rangées d'aiguilles, en laissant deux fois de suite deux aiguilles libres, puis une fois une aiguille libre sur chacune des deux rangées. De façon plus précise, le cheminement du filtre 32 est tel qu'il est accroché à une aiguille de l'une des deux rangées d'aiguilles de part et d'autre de laquelle se trouvent deux aiguilles libres de cette rangée et en face de laquelle se trouve d'une aiguille libre unique de l'autre rangée d'aiguilles.
Lors du passage du chariot 28 illustré en d sur la figure 17, l'accrochage du fil 32 sur les aiguilles 20a et 20b est réalisé de façon symétrique par rapport à celui qui vient d'être décrit lors du passage illustré en a sur la figure, en prenant pour référence le plan vertical de symétrie des fontures 16a et 16b, de part et d'autre duquel se trouvent les deux rangées d'aiguilles.
On comprend aisément que l'utilisation dans chacune des deux rangées d'aiguilles de deux types d'aiguilles différents et de cames appropriées permet d'exécuter les opérations illustrées sur la figure 17.
Dans toutes les formes de réalisation qui viennent d'être décrites en se référant aux figures 13 à 17, l'accrochage des rangs de fils de liaison 12 sur chacune des deux peaux 20a est réalisé sans former de maille, à l'aide de cames comparables à la came 38a sur la figure 10. Comme on l'a décrit en se référant à la figure 12 dans le cas de la forme de réalisation de la figure 11, chacune des formes de réalisation des figures 13 à 17 admet une variante dans laquelle l'accrochage des fils de liaison 12 sur chacune des peaux 20a et 20b est effectué en formant des mailles, au moyen de cames comparables à la came 36a sur la figure 9.
Pour faciliter la compréhension de l'invention, on a représenté en perspective sur la figure 18 une partie d'une structure textile obtenue en mettant en oeuvre les opérations décrites précédemment en se référant à la figure 11. Cette structure textile correspond par ailleurs à celle qui a été décrite auparavant de façon schématique en se référant aux figures 1 et 3.
Afin de donner à l'angle β la valeur désirée, les deux peaux de la structure textile selon l'invention sont construites à tour de rôle, après la réalisation d'un rang de fils de liaison. Cela donne à la construction de la structure un caractère dissymétrique qui peut conduire à remplacer l'effort de traction vertical, exercé habituellement en continu sur la structure, par un effort de direction variable. Ainsi, la machine à tricoter peut être équipée d'un système de traction tirant sur la structure textile dans une direction opposée à la peau en cours de construction, par rapport au plan vertical de symétrie des fontures.
Comme on l'a déjà mentionné, la structure textile conforme à l'invention peut être constituée d'un fil 32 unique ou de fils différents, permettant notamment de réaliser les deux peaux 10a et 10b ainsi que les fils de liaison 12 en des matériaux différents. Les fils tricotés peuvent être constitués indifféremment par différents matériaux tels que du verre, du "KEVLAR" (Marque déposée), du carbone, du carbure de silicium, etc..
La structure textile ainsi obtenue présente une grande souplesse qui permet notamment de la mettre en forme selon une surface développable ou non en fonction de l'application envisagée.
La conception originale de la structure textile conforme à l'invention permet, comme on l'a vu, de maítriser à volonté l'orientation des fils de liaison 12, aussi bien dans la direction de trame que dans la direction de chaíne de la structure. Cette caractéristique procure à la structure textile une aptitude à s'adapter à tout type de propriétés mécaniques requises, ce qui n'existait pas jusqu'à présent.
Il est à noter que la structure textile obtenue à la sortie de la machine de tricotage peut être utilisée telle quelle ou associée à une matrice afin de constituer un matériau composite.
Lorsque la structure textile est utilisée directement à l'état sec, c'est-à-dire sans imprégnation, elle peut notamment servir dans la fabrication de vêtements ou de barrières antifeu. En effet, l'utilisation de fils appropriés permet de donner à la structure textile d'excellentes propriétés d'isolation thermique. Ces propriétés sont dues pour une part aux fils utilisés qui peuvent notamment être constitués de microfibres extrêmement divisées et, pour une autre part, au foisonnement et au caractère gonflant de ces structures textiles. Ces deux dernières caractéristiques sont également appréciables dans la fabrication de textiles pare-éclats servant à confectionner des vêtements de protection adaptés à ce type d'agression.
Afin d'améliorer les propriétés d'isolation thermique sans faire disparaítre la souplesse de la structure textile, on peut envisager d'enduire une face de cette structure d'une couche microporeuse souple à base d'élastomère permettant de mieux contrôler les phénomènes d'échange gazeux au travers du textile.
Lorsque la structure textile conforme à l'invention est utilisée comme élément de renfort dans un matériau composite, elle peut servir soit à la réalisation d'un matériau utilisable à température modérée (moins de 400°C) dans le cas d'une matrice d'imprégnation organique, soit à la fabrication d'un matériau composite réfractaire à partir d'une matrice d'imprégnation céramique ou carbone.
Dans le cadre de la fabrication d'un matériau composite utilisable à température modérée, le caractère monolithique de la structure textile conforme à l'invention, élaboré en une seule opération textile, permet d'envisager la fabrication de panneaux sandwich plans présentant une cohésion globale supérieure à celle d'un assemblage collé. La tenue mécanique d'un tel panneau est apportée par l'imbrication des deux réseaux de fils (fils de liaison de l'âme et fils de renfort des peaux). A titre d'exemple nullement limitatif, on peut notamment envisager de réaliser un panneau sandwich plan formé de fibres de verre noyées dans une résine époxy.
Pour profiter plus pleinement des avantages présentés par la structure textile selon l'invention, on peut aussi réaliser une structure sandwich conformable sur une forme gauche quelconque. La structure textile, réalisée par exemple à partir d'un fil de carbone, est appliquée sur une forme telle qu'un élément de tronc de cylindre ou de cône, par exemple par une contre pression appliquée à l'aide d'une vessie gonflable. Afin de maintenir les deux peaux écartées l'une de l'autre, on peut utiliser des barrettes en polytétrafluoréthylène que l'on insère entre les fils de liaison. On peut aussi mettre en pression l'espace situé entre les deux peaux ou utiliser le vide, comme l'enseignent les documents EP-A-0 449 033 et WO-A-92 21541. L'ensemble constitué par la structure textile et par l'outillage de mise en forme est ensuite immergé dans une résine époxy diluée afin d'apporter aux fibres la quantité de résine nécessaire pour la réalisation du matériau composite. La polymérisation de la résine permet ensuite d'obtenir la structure présentant la forme désirée.
Il est à noter que la structure de mailles des peaux de la structure textile selon l'invention permet à un milieu transférable tel qu'un gaz, un liquide ou une poudre, d'être introduit à l'intérieur de la structure pour y être immobilisé ou pour y circuler.
Ainsi et uniquement à titre d'exemple, une structure textile conforme à l'invention, réalisée en fibres de verre, est imprégnée de résine polyester de la manière décrite précédemment, puis polymérisée. La structure textile est alors rigidifiée, mais perméable du fait que seules les fibres de verre ont été imprégnées de polyester. Une matrice de remplissage constituée par exemple par du noir de carbone est alors introduite dans le volume laissé libre entre les fils de liaison. Le remplissage complet de ce volume peut notamment être facilité par vibration ultrasonique. La matrice de remplissage peut être piégée in situ soit par une formulation appropriée, soit par un colmatage des peaux obtenu par exemple en collant deux peaux étanches à l'extérieur des peaux du sandwich. Une structure ainsi obtenue a pour avantage de présenter une excellente tenue à haute température.
Du fait qu'à l'inverse des structures sandwich traditionnelles du type nid d'abeilles, le volume intérieur de la structure textile selon l'invention n'est pas cloisonné, il est possible à un milieu transférable d'accéder à l'intérieur de la structure parallèle aux peaux. Ainsi et encore à titre d'exemple, une structure textile conforme à l'invention, en fibres de verre ultérieurement imprégnées de résine polyester, peut être parcourue intérieurement par un fluide de réfrigération permettant de refroidir une structure en contact avec l'une des peaux, celle-ci étant réalisée à partir d'un fil thermiquement conducteur tel qu'un fil de carbone.
Cette application permet de montrer que le choix des fils utilisés pour former les peaux de la structure textile selon l'invention peut être adapté en fonction de l'application considérée, afin notamment de mettre en avant des propriétés thermiquement conductrices (utilisation de carbone) ou thermiquement isolantes (utilisation de silice ou de verre).
Un autre exemple d'utilisation d'une structure textile conforme à l'invention concerne la réalisation de structures gonflables. Dans ce cas, la structure textile est réalisée à partir de fils souples ("KEVLAR"-Marque déposée, polyéthylène, etc.). Ces fils sont imprégnés d'une matrice d'imprégnation élastomère à bas point de transition vitreuse (caoutchoucs butyle, isobutyle, polychloroprène, etc.). L'utilisation de tels matériaux permet de figer a priori (par la construction textile) la forme de la structure développée au gonflage tout en réduisant son encombrement à l'état dégonflé. Ceci autorise un gain de masse sensible (en supprimant les éléments habituels de structuration tels que les renforts métalliques) et un encombrement réduit.
Lorsque la structure textile conforme à l'invention est intégrée dans un matériau composite, elle peut s'appliquer avantageusement à la fabrication de blindages anti-balistiques grâce à la possibilité d'adapter à volonté l'épaisseur et la forme de l'écran. L'association de la structure textile aux écrans thermiques habituels disposés en couches externes permet d'optimiser la conception de ces blindages, du point de vue du rapport masse/efficacité, afin de mieux exploiter l'effet déstabilisateur de la couche externe.
Comme on l'a déjà noté, la structure textile selon l'invention peut aussi être utilisé dans la fabrication de matériaux composites réfractaires. Dans ce cas, les fils comme la matrice utilisés appartiennent à la famille des céramiques ou des matériaux carbonés.
Un premier exemple de ce domaine particulier d'application concerne des matériaux composites carbone-carbone obtenus à partir de la structure textile selon l'invention, réalisée en fibres de carbone, puis imprégnée de résine phénolique diluée et pyrolysée sous argon. Le composite carbone-carbone obtenu présente une masse volumique apparente voisine de 0,08 g/cm3, qui peut être augmentée jusqu'à 0,20 g/cm3 par dépôt chimique en phase vapeur. La résistance à la compression à 20°C d'un tel matériau est de 2 MPa pour une masse volumique de 0,08 g/cm3. Ces propriétés permettent notamment d'envisager l'utilisation de tels matériaux dans la fabrication de structures supports de dispositifs optiques utilisables dans le domaine spatial.
Sur le même principe, on peut également réaliser des matériaux composites silice-silice à partir de structures textiles conformes à l'invention. De tels matériaux possèdent des caractéristiques radioélectriques exceptionnelles du point de vue transparence en raison de la nature des constituants (la silice) et de l'architecture très poreuse (90 à 95 % de porosité), tout en conservant les caractéristiques mécaniques attachées à la géométrie de l'âme du sandwich. Toutes les applications dans lesquelles la meilleure transparence radioélectrique est recherchée, comme c'est notamment le cas de radômes réfractaires pour radars haute résolution, sont toutes concernées par ce type de matériaux.
Enfin, la structure textile selon l'invention peut aussi être utilisée dans la réalisation de matériaux composites céramique-céramique élaborés à partir de fibres de verre ou de céramique et de matrice d'imprégnation de ces fibres par voie liquide ou par voie gazeuse susceptibles de résister à haute température.

Claims (24)

  1. Structure textile formée d'au moins un fil tricoté et comprenant deux peaux (10a,10b) dont chacune est constituée de rangs de mailles (14a,14b), orientés selon une direction de trame (OY) de la structure, et une âme constituée de rangs de fils de liaison (12) reliant les deux peaux et orientés selon ladite direction de trame (OY), chaque rang de fils de liaison (12) étant accroché, alternativement sur chacune des peaux à une maille (14a,14b) différente d'un même rang de mailles, de façon à former un premier angle (α) non nul entre les fils de liaison consécutifs d'un même rang de fils de liaison (12), le premier angle étant mesuré en projection orthogonale dans un premier plan orienté selon la direction de trame (OY) et formant un angle de 90° avec les plans des peaux (10a,10b) ; caractérisée par le fait que deux rangs consécutifs de fils de liaison (12) sont accrochés à un même rang de mailles (14a,14b) de l'une des peaux (10a,10b) et à deux rangs de mailles (14b,14a) non consécutifs de l'autre peau (10b,10a), de façon à former un deuxième angle (β) non nul entre les rangs consécutifs de fils de liaison (12), le deuxième angle (β) étant mesuré en projection orthogonale dans un deuxième plan orienté selon une direction de chaíne (OX) de la structure formant un angle de 90° avec les plans des peaux (10a,10b).
  2. Structure textile selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les rangs de fils de liaison (12) sont accrochés aux rangs de mailles (14a,14b) sans former de mailles.
  3. Structure textile selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les rangs de fils de liaison (12) sont accrochés aux rangs de mailles (14a, 14b) en formant des mailles (14a',14b').
  4. Structure textile selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que tous les rangs de fils de liaison (12) sont accrochés à des mailles des rangs de mailles (14a,14b) alignées selon une direction de chaíne de la structure textile.
  5. Structure textile selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que les rangs consécutifs de fils de liaison (12) sont accrochés à des mailles des rangs de mailles (14a,14b) décalées selon une direction de trame de la structure textile et en accrochant un rang de fils de liaison (12) sur deux à des mailles (14a,14b) alignées selon une direction de chaíne de cette structure.
  6. Structure textile selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que chaque rang de fils de liaison (12) est accroché, alternativement sur chacune des peaux (10a,10b), à toutes les mailles (14a,14b) consécutives d'un même rang de maille.
  7. Structure textile selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que chaque rang de fils de liaison (12) est accroché, alternativement sur chacune des peaux (10a,10b), à des mailles non consécutives d'un même rang de mailles (14a,14b), séparées par un nombre constant de mailles, au moins égal à un.
  8. Structure textile selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que chaque rang de fils de liaison (12) est accroché, alternativement sur chacune des peaux (10a,10b), à des mailles non consécutives d'un même rang de mailles (14a,14b), séparées par un nombre de mailles qui varie entre deux valeurs différentes, pour former un motif régulier.
  9. Structure textile selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée par le fait que les rangs de mailles (14a,14b) des deux peaux (10a,10b) sont disposées en vis-à-vis les unes des autres.
  10. Structure textile selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée par le fait que les mailles (14a,14b) des deux peaux (10a,10b) sont décalées de telle sorte que chaque maille de l'une des peaux est située entre deux mailles de l'autre peau, dans une direction de trame de la structure.
  11. Structure textile selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'elle comprend, de plus, une matrice d'imprégnation et de mise en forme du fil tricoté (32), l'âme de la structure formant un espace ouvert entre les fils de liaison (12).
  12. Structure textile selon la revendication 11, caractérisée par le fait qu'elle comprend de plus une matrice de remplissage placée dans ledit espace ouvert.
  13. Procédé de fabrication d'une structure textile formée d'au moins un fil tricoté (32) et comprenant deux peaux (10a,10b) dont chacune est constituée de rangs de mailles (14a,14b), et une âme constituée de rangs de fils de liaison (12) reliant les deux peaux, ce procédé consistant à répéter le cycle constitué par les étapes consécutives suivantes :
    réalisation d'un premier rang de fils de liaison (12), par accrochage du fil tricoté (32), alternativement sur des aiguilles différentes d'une première et d'une deuxième rangées d'aiguilles (20a,20b) se faisant face ;
    réalisation d'au moins un rang de mailles (14a) sur la première rangée d'aiguilles (20a) ;
    réalisation d'un deuxième rang de fils de liaison (12), par accrochage du fil tricoté (32) alternativement sur la première et la deuxième rangées d'aiguilles (20a,20b) ;
    réalisation d'au moins un rang de mailles (14b) sur la deuxième rangée d'aiguilles (20b).
  14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé par le fait qu'on réalise le premier et. le deuxième rangs de fils de liaison (12) en accrochant le fil tricoté (32) aux aiguilles (20a,20b)sans former de mailles.
  15. Procédé selon la revendication 13, caractérisé par le fait qu'on réalise le premier et le deuxième rangs de fils de liaison (12) en accrochant le fil tricoté (32) aux aiguilles (20a,20b) de façon à former des mailles (14'a,14'b).
  16. Procédé selon l'une quelconque des revendications 13 à 15, caractérisé par le fait qu'on réalise le premier et le deuxième rangs de fils de liaison (12) en accrochant le fil tricoté (32) aux mêmes aiguilles (20a,20b) sur la première et sur la deuxième rangées d'aiguilles.
  17. Procédé selon l'une quelconque des revendications 13 à 15, caractérisé par le fait qu'on réalise le premier et le deuxième rangs de fils de liaison (12) en accrochant le fil tricoté (32) à des aiguilles (20a,20b) différentes, sur l'une au moins des première et deuxième rangées d'aiguilles.
  18. Procédé selon l'une quelconque des revendications 13 à 16, caractérisé par le fait qu'on réalise le premier et le deuxième rangs de fils de liaison (12) en accrochant le fil tricoté (32) à toutes les aiguilles consécutives des première et deuxième rangées d'aiguilles (20a,20b), les deux rangées d'aiguilles étant décalées l'une par rapport à l'autre selon une direction de trame de la structure à fabriquer.
  19. Procédé selon l'une quelconque des revendications 13 à 17, caractérisé par le fait qu'on réalise le premier et le deuxième rangs de fils de liaison (12) en accrochant le fil tricoté (32) à des aiguilles non consécutives des première et deuxième rangées d'aiguilles (20a,20b), séparées par un nombre constant d'aiguilles.
  20. Procédé selon l'une quelconque des revendications 13 à 17, caractérisé par le fait qu'on réalise le premier et le deuxième rangs de fils de liaison (12) en accrochant le fil tricoté (32) à des aiguilles non consécutives des première et deuxième rangées d'aiguilles (20a,20b), séparées par un nombre d'aiguilles qui varie alternativement entre deux valeurs différentes.
  21. Procédé selon l'une quelconque des revendications 19 et 20, caractérisé par le fait que les deux rangées d'aiguilles (20a,20b) sont décalées l'une par rapport à l'autre selon une direction de trame de la structure à fabriquer.
  22. Procédé selon l'une quelconque des revendications 19 et 20, caractérisé par le fait que les aiguilles (20a,20b) sont disposées en vis-à-vis l'une de l'autre.
  23. Procédé selon l'une quelconque des revendications 13 à 22, caractérisé par le fait qu'on met ensuite en forme la structure textile en l'appliquant sur une surface de formage, en imprégnant le fil tricoté (32) d'une matière d'imprégnation, en maintenant les deux peaux (10a,10b) de la structure écartées l'une de l'autre, puis en assurant le durcissement de la matière d'imprégnation, de telle sorte que l'âme de la structure forme un espace ouvert, dépourvu de matière d'imprégnation entre les fils de liaison (12).
  24. Procédé selon la revendication 23, caractérisé par le fait qu'on remplit ensuite l'espace ouvert d'une matière de remplissage.
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