EP0922798A1 - Weaving device for making a structure for a composite article - Google Patents

Weaving device for making a structure for a composite article Download PDF

Info

Publication number
EP0922798A1
EP0922798A1 EP98402990A EP98402990A EP0922798A1 EP 0922798 A1 EP0922798 A1 EP 0922798A1 EP 98402990 A EP98402990 A EP 98402990A EP 98402990 A EP98402990 A EP 98402990A EP 0922798 A1 EP0922798 A1 EP 0922798A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cam
woven structure
threads
longitudinal axis
profile
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP98402990A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0922798B1 (en
Inventor
Georges Jean Joseph Antoine Cahuzac
Jean Marc Jacques Dupillier
Lucien Fantino
François Monget
Etienne Lemaire
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.)
Aerospatiale Matra
Original Assignee
Airbus Group SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Airbus Group SAS filed Critical Airbus Group SAS
Publication of EP0922798A1 publication Critical patent/EP0922798A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0922798B1 publication Critical patent/EP0922798B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D03WEAVING
    • D03DWOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D13/00Woven fabrics characterised by the special disposition of the warp or weft threads, e.g. with curved weft threads, with discontinuous warp threads, with diagonal warp or weft
    • DTEXTILES; PAPER
    • D03WEAVING
    • D03DWOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D3/00Woven fabrics characterised by their shape
    • D03D3/06Fabrics of varying width
    • DTEXTILES; PAPER
    • D03WEAVING
    • D03DWOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D49/00Details or constructional features not specially adapted for looms of a particular type
    • D03D49/04Control of the tension in warp or cloth
    • D03D49/20Take-up motions; Cloth beams

Definitions

  • the present invention relates to a woven structure for the production of a piece of composite material, as well as a method and a device for producing such a woven structure.
  • US-A-2,998,030 describes a weaving process, which implements means, such as a roller, to modify the speeds of movement of the different warp threads, in order to obtain a woven structure of curvilinear shape.
  • the object of the present invention is to improve such a process for weaving complex parts does not requiring little or no further treatment.
  • the structure woven fabric obtained can have a variable thickness, which can be freely select.
  • Figure 1 is a schematic top view of a device according to the invention.
  • Figure 2 is a schematic side view of a device according to the invention.
  • Figure 3 shows, in perspective, part of a device according to the invention.
  • Figure 4 schematically shows part of a structure woven according to the invention.
  • Figure 5 is a graphical representation allowing explain the determination of the profile of a cam according to the invention.
  • the weaving device 1 allows for a structure woven 2, of the tablecloth type, formed of FT weft threads and warp threads FC and intended for the production of a piece of composite material.
  • said device 1 further comprises a cam 5 to generate different movement speeds for at least some of said FC chain sons.
  • the set of elements 3A, 3B and 5 and of roller 8 specified below are integral and move together, and the cam 5 rotates regularly by an increment of rotation when the FC chain wires advance.
  • the woven structure 2 obtained by the device 1 has a non-rectangular shape, because although the longitudinal edges 7A and 7B according to the FC chain wires remain parallel, at least the lateral edge 6A is not perpendicular to said longitudinal edges 7A and 7B.
  • the lateral and longitudinal adjectives are defined by in relation to the weft and warp threads, and not in relation to the structure woven 2 final, the latter may have a longer length important according to the weft threads than according to the warp threads.
  • the profiled cam 5 is capable of rotate, at least partially around an axis X-X orthogonal to the direction D, and is arranged upstream of the means 3A and 3B, in the direction E of movement or advancement of the FC chain wires, near said means 3A and 3B.
  • the device 1 further comprises the roller 8 of axis L-L parallel to the X-X axis and arranged at a distance d upstream from the X-X axis, such that shown in Figure 5.
  • Said profiled cam 5 of generally planar shape has a profile adapted to the shape of the lateral edge 6A which it is desired to obtain, as specified below.
  • Said profile is defined by a transverse length h variable, perpendicular to said longitudinal axis X-X, as shown in Figure 5.
  • the length obtained by the product P.n can be determined differently if the displacement or advancement step P of the FC chain wires is not constant, namely by a simple summation of the lengths of the different steps.
  • the parameters h, d, r, ⁇ 1 and ⁇ 2 above are optimized to have the best possible distribution uniformity of the wires of weft FT between the lateral edges 6A and 6B of the woven structure 2.
  • r, h, ⁇ and d are parameters variables to choose, and I and ⁇ are unknowns, which we can calculate, as detailed below.
  • each FC chain wire is wound on a independent coil not shown so as to deliver different lengths of wire as specified and required by said device 1.
  • the device 1 according to the invention also makes it possible to modify the thickness of the woven structure 2, in particular in the case of realization of a multilayer type structure.
  • the device 1 according to the invention is simple to achieve and implement and it is inexpensive.

Abstract

The composite fabric weaving has a longitudinal cam to move the warps, and a structured weft insertion system. The assembly for weaving a composite material has a system (5) to give different displacement movement speeds to the warps (FC) which rotates round a longitudinal axis (X-X). Its profile is set as a function of at least one lateral edge of the woven material, in a cam shape. The cam (5) has a flat surface and a profile which is defined by a variable lateral width, at right angles to the axis (X-X), where the axis is generally orthogonal to the direction (D) of the warps (FC). The cam profile is defined so that the lateral width (hi) is at a point (Pi) along the axis (X-X) to meet the equation: Li= n(Pj)+F1(hi,θ 2) - F2(hi,θ 1) where: Li is the required length of the warp in the woven fabric at the point (Pi) on the longitudinal axis (X-X); n is the number of wefts in the fabric; n Pj is the displacement of the warps in each step; F1 and F2 are the distance functions of the lateral width (hi) and the extreme rotation angles (θ 1, θ 2) of the cam. The weft insertion system gives a variable number of superimposed wefts of different weft thicknesses. The length of warp displacement, with longitudinal displacement by steps for the insertion of the wefts, is set for each step.

Description

La présente invention concerne une structure tissée pour la réalisation d'une pièce de matière composite, ainsi qu'un procédé et un dispositif pour réaliser une telle structure tissée.The present invention relates to a woven structure for the production of a piece of composite material, as well as a method and a device for producing such a woven structure.

De façon connue, pour former une pièce de matière composite, on imprègne la structure tissée d'une résine qui est ensuite polymérisée ou autrement durcie, par exemple par une élévation de température ou un bombardement d'électrons.In known manner, to form a piece of composite material, we impregnates the woven structure with a resin which is then polymerized or otherwise hardened, for example by a rise in temperature or a electron bombardment.

Plus particulièrement, quoique non exclusivement, de telles pièces de matière composite sont utilisées dans les domaines aéronautique et spatial en vertu de leurs excellentes propriétés de résistance aux contraintes mécaniques et/ou thermiques. De très nombreuses applications sont envisageables notamment, des protections thermiques de corps rentrant dans l'atmosphère, des tuyères de fusées à poudre, des freins d'avions, des moyeux de rotors d'hélicoptères, des trains d'atterrissage, des emplantures d'ailes, des bords d'attaque, etc ...More particularly, although not exclusively, such parts of composite material are used in aeronautics and space by virtue of their excellent resistance properties to mechanical and / or thermal stresses. Many applications in particular, thermal protections of bodies entering the atmosphere, powder rocket nozzles, aircraft brakes, helicopter rotor hubs, trains landing, wing root, leading edges, etc ...

Toutefois, dès que les pièces à réaliser présentent une forme complexe avec une variation de forme et/ou d'épaisseur, comme la plupart des pièces précitées, la réalisation devient compliquée. En effet, il est alors nécessaire de former, au lieu d'une simple structure tissée usuelle, des armatures spécifiques appropriées, destinées à être noyées dans la résine durcie.However, as soon as the parts to be produced have a shape complex with a variation in shape and / or thickness, such as most of the aforementioned pieces, the realization becomes complicated. Indeed, it is then necessary to form, instead of a simple woven structure usual, appropriate specific reinforcements, intended to be drowned in the hardened resin.

De nombreux procédés et appareils ont été imaginés et mis au point pour réaliser de telles armatures spécifiques, généralement compliquées, mais la fabrication automatisée de pièces de forme complexe rencontre de grandes difficultés, qui conduisent à des machines très compliquées et par suite coûteuses, sans pour autant que les pièces obtenues présentent toujours toutes les qualités nécessaires d'homogénéité et de résistance.Many processes and devices have been devised and implemented point for making such specific reinforcements, generally complicated, but the automated manufacturing of shaped parts complex encounters great difficulties, which lead to machines very complicated and therefore expensive, without the parts always obtained all the necessary qualities of homogeneity and resistance.

Aussi, est-il souvent nécessaire, lorsque les pièces présentent des formes très compliquées et évolutives, de réaliser des découpes ou des usinages ultérieurs de pièces préfabriquées, ce qui augmente bien entendu le coût et diminue la résistance mécanique.Also, it is often necessary, when the parts present very complicated and evolving forms, to make cuts or subsequent machining of prefabricated parts, which increases well heard the cost and decreases the mechanical strength.

De plus, de telles armatures spécifiques ne peuvent pratiquement pas être réalisées par tissage, puisque de façon connue une structure tissée qui est réalisée usuellement en enlaçant des fils de trame dans des fils de chaíne déplacés longitudinalement, présente toujours une forme rectangulaire.In addition, such specific reinforcements cannot practically not be made by weaving, since in a known way a structure woven fabric which is usually produced by wrapping weft threads in chain wires moved longitudinally, always have a shape rectangular.

Par conséquent, l'état de la technique connu précité présente un double inconvénient, lorsque les pièces à réaliser présentent des formes complexes :

  • d'une part, le tissage est souvent exclu et il est nécessaire de mettre en oeuvre des procédés complexes pour réaliser les armatures appropriées ; et
  • d'autre part, des traitements ultérieurs à la fabrication, tels que des usinages, sont généralement nécessaires.
Consequently, the aforementioned known state of the art has a double drawback, when the parts to be produced have complex shapes:
  • on the one hand, weaving is often excluded and it is necessary to implement complex processes to produce the appropriate reinforcements; and
  • on the other hand, treatments subsequent to manufacture, such as machining, are generally necessary.

On remarquera cependant que le brevet US-A-2 998 030 décrit un processus de tissage, qui met en oeuvre des moyens, tels qu'un rouleau, pour modifier les vitesses de déplacement des différents fils de chaíne, afin d'obtenir une structure tissée de forme curviligne.Note, however, that US-A-2,998,030 describes a weaving process, which implements means, such as a roller, to modify the speeds of movement of the different warp threads, in order to obtain a woven structure of curvilinear shape.

La présente invention a pour objet de perfectionner un tel processus pour pouvoir réaliser par tissage des pièces complexes ne nécessitant que peu ou pas du tout de traitements ultérieurs.The object of the present invention is to improve such a process for weaving complex parts does not requiring little or no further treatment.

A cette fin, selon l'invention, le dispositif de tissage pour réaliser une structure tissée qui est destinée à la réalisation d'une pièce de matière composite et qui comprend des fils de trame et des fils de chaíne, ledit dispositif comportant notamment :

  • des moyens pour déplacer longitudinalement les fils de chaíne ;
  • des moyens pour enlacer les fils de trame dans lesdits fils de chaíne ; et
  • des moyens pour engendrer des vitesses de déplacement différentes pour au moins certains desdits fils de chaíne,
est remarquable en ce que lesdits moyens pour engendrer des vitesses de déplacement différentes comportent une came profilée susceptible de tourner autour d'un axe longitudinal, dont le profil est déterminé en fonction du contour souhaité au moins d'un bord latéral de la structure tissée à réaliser, en ce que ladite came présente une forme sensiblement plane et un profil qui est défini par une longueur transversale variable, perpendiculairement audit axe longitudinal, et en ce qu'elle est agencée de sorte que ledit axe longitudinal est sensiblement orthogonal à la direction définie par les fils de chaíne.To this end, according to the invention, the weaving device for producing a woven structure which is intended for producing a piece of composite material and which comprises weft threads and warp threads, said device comprising in particular:
  • means for longitudinally moving the chain son;
  • means for entangling the weft threads in said warp threads; and
  • means for generating different displacement speeds for at least some of said warp threads,
is remarkable in that said means for generating different displacement speeds comprise a profiled cam capable of rotating around a longitudinal axis, the profile of which is determined as a function of the desired contour at least of a lateral edge of the woven structure with realize, in that said cam has a substantially planar shape and a profile which is defined by a variable transverse length, perpendicular to said longitudinal axis, and in that it is arranged so that said longitudinal axis is substantially orthogonal to the defined direction by the sons of chain.

De plus, de façon avantageuse, ledit profil est défini de sorte que sa longueur transversale hi, en un point Pi selon ledit axe longitudinal, vérifie la relation suivante : Li = Σn(Pj) + F1(hi,2) - F2(hi,1), dans laquelle :

  • Li est la longueur souhaitée du fil de chaíne de la structure tissée, qui est situé audit point Pi selon ledit axe longitudinal ;
  • n est le nombre de fils de trame de la structure tissée ;
  • les n Pj sont les pas de déplacement des fils de chaíne déplacés par pas ; et
  • F1 et F2 sont des distances fonctions de ladite longueur transversale hi et respectivement d'angles extrêmes 1 et 2 de rotation de la came, lors du déplacement des fils de chaíne.
In addition, advantageously, said profile is defined so that its transverse length hi, at a point Pi along said longitudinal axis, satisfies the following relationship: Li = Σn (Pj) + F1 (hi, 2) - F2 (hi, 1), in which :
  • Li is the desired length of the warp of the woven structure, which is located at said point Pi along said longitudinal axis;
  • n is the number of weft threads of the woven structure;
  • n Pj are the displacement steps of the chain son moved in steps; and
  • F1 and F2 are distances as a function of said transverse length hi and respectively of end angles 1 and 2 of rotation of the cam, during the movement of the chain wires.

On remarquera que, grâce à la présente invention, la structure tissée obtenue peut présenter une épaisseur variable, que l'on peut sélectionner librement. Ainsi, grâce à l'invention, on peut modifier la forme de la structure tissée, non seulement dans un plan, mais également transversalement à ce plan, ce qui permet de créer une structure tridimensionnelle de forme quelconque.It will be noted that, thanks to the present invention, the structure woven fabric obtained can have a variable thickness, which can be freely select. Thus, thanks to the invention, it is possible to modify the shape of the woven structure, not only in one plane, but also transversely to this plane, which creates a structure three-dimensional in any shape.

Pour modifier l'épaisseur de la structure tissée, dans le cas d'une réalisation du type multicouche selon l'invention, on peut :

  • enlacer un nombre variable de fils de trame superposés ; et/ou
  • enlacer des fils de trame présentant des diamètres variables ; et/ou
  • modifier la longueur du pas de déplacement des fils de chaíne déplacés longitudinalement par pas, l'enlacement des fils de trame étant réalisé à chaque pas.
To modify the thickness of the woven structure, in the case of an embodiment of the multilayer type according to the invention, it is possible:
  • entwining a variable number of superimposed weft threads; and or
  • entwine weft threads having variable diameters; and or
  • modify the length of the displacement step of the warp threads displaced longitudinally in steps, the interweaving of the weft threads being carried out at each step.

Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables.The figures in the accompanying drawing will make it clear how the invention can be realized. In these figures, identical references denote similar elements.

La figure 1 est une vue schématique de dessus d'un dispositif conforme à l'invention.Figure 1 is a schematic top view of a device according to the invention.

La figure 2 est une vue schématique de côté d'un dispositif conforme à l'invention.Figure 2 is a schematic side view of a device according to the invention.

La figure 3 montre, en perspective, une partie d'un dispositif conforme à l'invention.Figure 3 shows, in perspective, part of a device according to the invention.

La figure 4 montre schématiquement une partie d'une structure tissée conforme à l'invention.Figure 4 schematically shows part of a structure woven according to the invention.

La figure 5 est une représentation graphique permettant d'expliciter la détermination du profil d'une came conforme à l'invention.Figure 5 is a graphical representation allowing explain the determination of the profile of a cam according to the invention.

Le dispositif de tissage 1 conforme à l'invention et représenté schématiquement sur les figures 1 à 3 permet de réaliser une structure tissée 2, du type nappe, formée de fils de trame FT et de fils de chaíne FC et destinée à la réalisation d'une pièce de matière composite.The weaving device 1 according to the invention and shown schematically in Figures 1 to 3 allows for a structure woven 2, of the tablecloth type, formed of FT weft threads and warp threads FC and intended for the production of a piece of composite material.

On sait qu'une telle pièce de matière composite est formée de façon usuelle, par ladite structure tissée qui est noyée dans une matrice de résine durcie.We know that such a piece of composite material is formed of usual way, by said woven structure which is embedded in a matrix hardened resin.

De façon connue, ledit dispositif 1 comporte notamment :

  • des moyens 3A et 3B pour déplacer longitudinalement par pas, selon une direction D, les fils de chaíne FC. A cet effet, lesdits moyens 3A et 3B présentent des formes coopérantes, par exemple en gradins, pour maintenir, en particulier par coincement, lesdits fils de chaíne FC ; et
  • des moyens 4, comprenant par exemple un peigne de frappe, pour enlacer lesdits fils de trame FT dans lesdits fils de chaíne FC.
In known manner, said device 1 comprises in particular:
  • means 3A and 3B for longitudinally moving in steps, in a direction D, the FC chain son. To this end, said means 3A and 3B have cooperating shapes, for example in steps, to maintain, in particular by wedging, said FC chain son; and
  • means 4, comprising for example a striking comb, for entangling said weft son FT in said chain son FC.

Selon l'invention, ledit dispositif 1 comporte de plus une came 5 pour engendrer des vitesses de déplacement différentes pour au moins certains desdits fils de chaíne FC.According to the invention, said device 1 further comprises a cam 5 to generate different movement speeds for at least some of said FC chain sons.

L'ensemble des éléments 3A, 3B et 5 et du rouleau 8 précisé ci-dessous sont solidaires et se déplacent ensemble, et la came 5 tourne régulièrement d'un incrément de rotation lorsque les fils de chaíne FC avancent.The set of elements 3A, 3B and 5 and of roller 8 specified below are integral and move together, and the cam 5 rotates regularly by an increment of rotation when the FC chain wires advance.

Ainsi, grâce à ces différences de vitesse, on obtient une structure tissée 2, dont au moins un bord latéral 6A selon les fils de trame FT n'est pas perpendiculaire à la direction D définie par les fils de chaíne FC, tel que représenté sur la figure 4.So, thanks to these differences in speed, we get a structure woven 2, at least one lateral edge 6A of which according to the weft threads FT is not perpendicular to the direction D defined by the FC chain wires, such as shown in figure 4.

Par conséquent, la structure tissée 2 obtenue par le dispositif 1 présente une forme non rectangulaire, car bien que les bords longitudinaux 7A et 7B selon les fils de chaíne FC restent parallèles, au moins le bord latéral 6A n'est pas perpendiculaire auxdits bords longitudinaux 7A et 7B. Consequently, the woven structure 2 obtained by the device 1 has a non-rectangular shape, because although the longitudinal edges 7A and 7B according to the FC chain wires remain parallel, at least the lateral edge 6A is not perpendicular to said longitudinal edges 7A and 7B.

Bien entendu, les adjectifs latéral et longitudinal sont définis par rapport aux fils de trame et de chaíne, et non par rapport à la structure tissée 2 finale, cette dernière pouvant présenter une longueur plus importante selon les fils de trame que selon les fils de chaíne.Of course, the lateral and longitudinal adjectives are defined by in relation to the weft and warp threads, and not in relation to the structure woven 2 final, the latter may have a longer length important according to the weft threads than according to the warp threads.

Selon l'invention, ledit bord latéral 6A ou les deux bords latéraux peuvent présenter :

  • soit une ligne rectiligne de manière à obtenir une structure tissée de forme trapézoïdale ;
  • soit une ligne courbe quelconque, comme représenté sur la figure 4.
According to the invention, said lateral edge 6A or the two lateral edges can have:
  • either a rectilinear line so as to obtain a woven structure of trapezoidal shape;
  • or any curved line, as shown in FIG. 4.

En outre, selon l'invention, la came profilée 5 est susceptible de tourner, au moins partiellement autour d'un axe X-X orthogonal à la direction D, et est agencée en amont des moyens 3A et 3B, dans le sens E de déplacement ou d'avancement des fils de chaíne FC, à proximité desdits moyens 3A et 3B.Furthermore, according to the invention, the profiled cam 5 is capable of rotate, at least partially around an axis X-X orthogonal to the direction D, and is arranged upstream of the means 3A and 3B, in the direction E of movement or advancement of the FC chain wires, near said means 3A and 3B.

Comme on peut le voir sur les figures 1 à 3, le dispositif 1 conforme à l'invention comporte de plus le rouleau 8 d'axe L-L parallèle à l'axe X-X et agencé à une distance d en amont de l'axe X-X, tel que représenté sur la figure 5.As can be seen in Figures 1 to 3, the device 1 according to the invention further comprises the roller 8 of axis L-L parallel to the X-X axis and arranged at a distance d upstream from the X-X axis, such that shown in Figure 5.

Ladite came profilée 5 de forme générale plane présente un profil adapté à la forme du bord latéral 6A que l'on souhaite obtenir, comme précisé ci-dessous. Ledit profil est défini par une longueur transversale h variable, perpendiculairement audit axe longitudinal X-X, comme représenté sur la figure 5.Said profiled cam 5 of generally planar shape has a profile adapted to the shape of the lateral edge 6A which it is desired to obtain, as specified below. Said profile is defined by a transverse length h variable, perpendicular to said longitudinal axis X-X, as shown in Figure 5.

Sur cette figure 5, on a représenté de plus :

  • , l'angle de rotation de la came 5, de valeur comprise entre deux valeurs limites 1 et 2 non représentées ;
  • r, le rayon du rouleau 8, ainsi que des extrémités arrondies 5A et 5B de la came profilée 5, qui présentent le même rayon ;
  • l, la longueur entre l'axe L-L du rouleau 8 et l'axe de l'extrémité arrondie 5A de la came profilée 5 ; et
  • α, un angle qui est défini par les conditions de tangence du fil de chaíne FC.
In this FIG. 5, there is also shown:
  • , the angle of rotation of the cam 5, of value between two limit values 1 and 2 not shown;
  • r, the radius of the roller 8, as well as the rounded ends 5A and 5B of the profiled cam 5, which have the same radius;
  • l, the length between the axis LL of the roller 8 and the axis of the rounded end 5A of the profiled cam 5; and
  • α, an angle which is defined by the tangency conditions of the chain wire FC.

Selon l'invention, ledit profil de la came 5 est défini de sorte que sa longueur transversale hi, en un point Pi le long de l'axe longitudinal X-X, tel que représenté sur la figure 3, vérifie la relation suivante : Li = P.n + F1(hi, 2) - F2(hi, 1) dans laquelle :

  • Li est la longueur souhaitée du fil de chaíne FCi de la structure tissée 2, qui est situé audit point Pi selon ledit axe longitudinal X-X ;
  • n est le nombre de fils de trame FT de la structure tissée 2 ;
  • P est le pas de déplacement des fils de chaíne FC sous l'action des moyens 3A, qui a lieu à chaque fois que l'on met en place un fil de trame FT et qui est supposé constant ; et
  • F1 et F2 sont des distances précisées ci-dessous et fonctions de ladite longueur transversale hi et respectivement desdits angles extrêmes 1 et 2 de rotation de la came 5.
According to the invention, said profile of the cam 5 is defined so that its transverse length hi, at a point Pi along the longitudinal axis XX, as shown in FIG. 3, checks the following relationship: Li = Pn + F1 (hi, 2) - F2 (hi, 1) in which :
  • Li is the desired length of the chain wire FCi of the woven structure 2, which is located at said point Pi along said longitudinal axis XX;
  • n is the number of weft threads FT of the woven structure 2;
  • P is the pitch of movement of the chain son FC under the action of the means 3A, which takes place each time that a weft thread FT is put in place and which is assumed to be constant; and
  • F1 and F2 are distances specified below and functions of said transverse length hi and respectively of said extreme angles 1 and 2 of rotation of the cam 5.

Bien entendu, la longueur obtenue par le produit P.n peut être déterminée différemment si le pas P de déplacement ou d'avancement des fils de chaíne FC n'est pas constant, à savoir par une simple sommation des longueurs des différents pas.Of course, the length obtained by the product P.n can be determined differently if the displacement or advancement step P of the FC chain wires is not constant, namely by a simple summation of the lengths of the different steps.

Selon l'invention, les paramètres h, d, r, 1 et 2 précités sont optimisés pour avoir la meilleure uniformité de répartition possible des fils de trame FT entre les bords latéraux 6A et 6B de la structure tissée 2.According to the invention, the parameters h, d, r, 1 and 2 above are optimized to have the best possible distribution uniformity of the wires of weft FT between the lateral edges 6A and 6B of the woven structure 2.

On précise ci-après le mode de calcul des fonctions F1 et F2. Comme le calcul est le même pour les deux fonctions, on l'explicite sur une fonction F dépendant d'un angle . Pour obtenir F1 et F2, il suffira de remplacer  respectivement par 1 et 2, dans cette fonction F. The mode of calculation of the functions F1 and F2 is specified below. As the calculation is the same for the two functions, it is explained on a function F depending on an angle . To get F1 and F2, just replace  respectively by 1 and 2, in this function F.

A partir de relations géométriques et de la représentation de la figure 5, et en supposant que :

  • la structure tissée 2 ne glisse pas de la came 5 selon la direction X-X ;
  • les fils de chaíne FC présentent une élasticité nulle ; et
  • l'épaisseur de la structure tissée 2 est constante et indépendante de la tension et de la pression,
on déduit facilement l'expression : F = r + r(π2 -) + h + r(α + ) + I + rα, qui s'écrit F = r(1 + π2 + 2α) + h + I. From geometric relations and the representation of Figure 5, and assuming that:
  • the woven structure 2 does not slip from the cam 5 in the direction XX;
  • the FC chain son have zero elasticity; and
  • the thickness of the woven structure 2 is constant and independent of the tension and the pressure,
we easily deduce the expression: F = r + r ( π 2 -) + h + r (α + ) + I + rα, which is written F = r (1 + π 2 + 2α) + h + I.

Dans cette dernière expression, r, h,  et d sont des paramètres variables à choisir, et I et α sont des inconnues, que l'on peut calculer, comme précisé ci-dessous.In this last expression, r, h,  and d are parameters variables to choose, and I and α are unknowns, which we can calculate, as detailed below.

En réalisant une double projection respectivement sur un axe horizontal et un axe vertical non représentés, on obtient les deux relations suivantes : d = -rsin + hcos + rsin + rsinα + Icosα + rsinα O = r + rcos + hsin + r(1-cos)-r(1-cosα)-lsinα-r(1-cosα) qui se simplifient en : Icosα + 2rsinα = d-hcos lsinα-2rcosα = hsin By performing a double projection respectively on a horizontal axis and a vertical axis not shown, we obtain the following two relationships: d = -rsin + hcos + rsin + rsinα + Icosα + rsinα O = r + rcos + hsin + r (1-cos) -r (1-cosα) -lsinα-r (1-cosα) which are simplified by: Icosα + 2rsinα = d-hcos lsinα-2rcosα = hsin

En calculant l'expression (1)2 + (2)2, on obtient I2 + 4r2 = d2 + h2-2dhcos, c'est-à-dire : I = d2 + h2-4r2-2dhcos. By calculating the expression (1) 2 + (2) 2 , we obtain I 2 + 4r 2 = d 2 + h 2 -2dhcos, that is to say : I = d 2 + h 2 -4r 2 -2dhcos.

En outre, à partir de l'expression (1)sinα+(2)cosα, on obtient : 2r = (d-hcos)sinα-hsincosα, c'est-à-dire : α = arcsin ( 2r d2+h2-2dhcos ) + arcsin ( hsin d2+h2-2dhcos ). Furthermore, from the expression (1) sinα + (2) cosα, we obtain: 2r = (d-hcos) sinα-hsincosα, that is to say : α = arcsin ( 2r d 2 + h 2 -2dhcos ) + arcsin ( hsin d 2 + h 2 -2dhcos ).

De ce qui précède, on est en mesure de calculer I et α, et donc de former la fonction F à partir des paramètres r, h, d et .From the above, we are able to calculate I and α, and therefore to form the function F from the parameters r, h, d and .

Par conséquent, en prenant des valeurs déterminées de r, d, 1 et 2 et en utilisant ladite fonction F et l'expression (EO) précitée, on arrive à déduire la distance hi pour chaque point Pi considéré, c'est-à-dire à déterminer le profil de la came 5.Consequently, by taking determined values of r, d, 1 and 2 and using said function F and the above expression (EO), we arrive to deduce the distance hi for each point Pi considered, that is to say at determine the profile of the cam 5.

On notera de plus que, sur le dispositif de tissage 1 mis en oeuvre conformément à l'invention, chaque fil de chaíne FC est enroulé sur une bobine indépendante non représentée de manière à permettre de délivrer des longueurs de fil différentes telles que précisées et exigées par ledit dispositif 1.It will also be noted that, on the weaving device 1 used according to the invention, each FC chain wire is wound on a independent coil not shown so as to deliver different lengths of wire as specified and required by said device 1.

Le dispositif 1 conforme à l'invention permet également de modifier l'épaisseur de la structure tissée 2, notamment dans le cas de réalisation d'une structure de type multicouche.The device 1 according to the invention also makes it possible to modify the thickness of the woven structure 2, in particular in the case of realization of a multilayer type structure.

Pour ce faire, c'est-à-dire pour obtenir une épaisseur variable, selon l'invention :

  • on enlace, à chaque pas de déplacement du dispositif 1, des fils de trame FT superposés présentant un nombre et/ou un diamètre variables ; et/ou
  • on varie la longueur du pas P de déplacement ou d'avancement des fils de chaíne FC.
To do this, that is to say to obtain a variable thickness, according to the invention:
  • we wrap, at each movement step of the device 1, superimposed weft son FT having a variable number and / or diameter; and or
  • we vary the length of the pitch P of movement or advancement of the chain son FC.

Pour ce faire, il suffit de former en correspondance notamment les moyens 4 précités.To do this, it suffices to form in correspondence in particular the means 4 above.

Ainsi, grâce à l'invention, on peut réaliser des structures tissées 2 de forme et d'épaisseur variables. On est donc en mesure de préformer les structures tissées 2 en fonction des pièces de matière composite à fabriquer, ce qui réduit considérablement les traitements ultérieurs, du type usinage, auxquels sont ensuite soumises lesdites pièces.Thus, thanks to the invention, it is possible to produce woven structures 2 of variable shape and thickness. We are therefore able to preform the woven structures 2 according to the pieces of composite material to manufacture, which considerably reduces subsequent processing, of machining type, to which said parts are then subjected.

De plus, le dispositif 1 conforme à l'invention est simple à réaliser et à mettre en oeuvre et il est peu coûteux.In addition, the device 1 according to the invention is simple to achieve and implement and it is inexpensive.

Claims (5)

Dispositif de tissage pour réaliser une structure tissée qui est destinée à la réalisation d'une pièce de matière composite et qui comprend des fils de trame (FT) et des fils de chaíne (FC), ledit dispositif (1) comportant notamment : des moyens (3A, 3B) pour déplacer longitudinalement les fils de chaíne (FC) ; des moyens (4) pour enlacer les fils de trame (FT) dans lesdits fils de chaíne (FC) ; et des moyens (5) pour engendrer des vitesses de déplacement différentes pour au moins certains desdits fils de chaíne (FC), caractérisé en ce que lesdits moyens (5) pour engendrer des vitesses de déplacement différentes comportent une came profilée (5) susceptible de tourner autour d'un axe longitudinal (X-X), dont le profil est déterminé en fonction du contour souhaité au moins d'un bord latéral (6A) de la structure tissée (2) à réaliser, en ce que ladite came (5) présente une forme sensiblement plane et un profil qui est défini par une longueur transversale (h) variable, perpendiculairement audit axe longitudinal (X-X), et en ce qu'elle est agencée de sorte que ledit axe longitudinal (X-X) est sensiblement orthogonal à la direction (D) définie par les fils de chaíne (FC).Weaving device for producing a woven structure which is intended for producing a piece of composite material and which comprises weft threads (FT) and warp threads (FC), said device (1) comprising in particular: means (3A, 3B) for longitudinally moving the chain wires (FC); means (4) for entangling the weft threads (FT) in said warp threads (FC); and means (5) for generating different displacement speeds for at least some of said chain threads (FC), characterized in that said means (5) for generating different displacement speeds comprise a profiled cam (5) capable of rotating around a longitudinal axis (XX), the profile of which is determined according to the desired contour at least a lateral edge (6A) of the woven structure (2) to be produced, in that said cam (5) has a substantially planar shape and a profile which is defined by a variable transverse length (h), perpendicular to said longitudinal axis (XX ), and in that it is arranged so that said longitudinal axis (XX) is substantially orthogonal to the direction (D) defined by the chain threads (FC). Dispositif selon la revendication 1,
caractérisé en ce que ledit profil est défini de sorte que sa longueur transversale hi, en un point Pi selon l'axe longitudinal (X-X), vérifie la relation suivante : Li = Σn(Pj) + F1(hi,2) - F2(hi,1), dans laquelle : Li est la longueur souhaitée du fil de chaíne (FCi) de la structure tissée (2), qui est situé audit point Pi selon ledit axe longitudinal (X-X) ; n est le nombre de fils de trame (FT) de la structure tissée (2) ; les n Pj sont les pas de déplacement des fils de chaíne (FC) déplacés par pas ; et F1 et F2 sont des distances fonctions de ladite longueur transversale hi et respectivement d'angles extrêmes 1 et 2 de rotation de la came (5).
Device according to claim 1,
characterized in that said profile is defined so that its transverse length hi, at a point Pi along the longitudinal axis (XX), satisfies the following relationship: Li = Σn (Pj) + F1 (hi, 2) - F2 (hi, 1), in which : Li is the desired length of the warp thread (FCi) of the woven structure (2), which is located at said point Pi along said longitudinal axis (XX); n is the number of weft threads (FT) of the woven structure (2); the n Pj are the displacement steps of the chain son (FC) moved in steps; and F1 and F2 are distances as a function of said transverse length hi and respectively of end angles 1 and 2 of rotation of the cam (5).
Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, pour réaliser une structure tissée présentant une épaisseur variable,
caractérisé en ce que lesdits moyens (4) pour enlacer des fils de trame (FT) enlacent un nombre variable de fils de trame (FT) superposés.
Device according to any one of the preceding claims, for producing a woven structure having a variable thickness,
characterized in that said means (4) for interweaving weft yarns (FT) entwine a variable number of superimposed weft yarns (FT).
Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, pour réaliser une structure tissée présentant une épaisseur variable,
caractérisé en ce que lesdits moyens (4) pour enlacer des fils de trame (FT) enlacent des fils de trame (FT) présentant des diamètres variables.
Device according to any one of the preceding claims, for producing a woven structure having a variable thickness,
characterized in that said means (4) for interweaving weft yarns (FT) entwine weft yarns (FT) having variable diameters.
Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, pour réaliser une structure tissée présentant une épaisseur variable,
caractérisé en ce qu'il est formé de manière à pouvoir modifier la longueur du pas de déplacement des fils de chaíne (FC) déplacés longitudinalement par pas, l'enlacement de fils de trame (FT) étant réalisé à chaque pas.
Device according to any one of the preceding claims, for producing a woven structure having a variable thickness,
characterized in that it is formed so as to be able to modify the length of the displacement step of the warp threads (FC) displaced longitudinally in steps, the interweaving of weft threads (FT) being produced at each step.
EP98402990A 1997-12-10 1998-11-30 Weaving device for making a structure for a composite article Expired - Fee Related EP0922798B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9715608 1997-12-10
FR9715608A FR2772052B1 (en) 1997-12-10 1997-12-10 WOVEN STRUCTURE FOR PRODUCING A PART OF COMPOSITE MATERIAL, AS WELL AS A METHOD AND A DEVICE FOR PRODUCING SUCH A WOVEN STRUCTURE

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0922798A1 true EP0922798A1 (en) 1999-06-16
EP0922798B1 EP0922798B1 (en) 2002-06-05

Family

ID=9514400

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP98402990A Expired - Fee Related EP0922798B1 (en) 1997-12-10 1998-11-30 Weaving device for making a structure for a composite article

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6003564A (en)
EP (1) EP0922798B1 (en)
DE (1) DE69805740T2 (en)
FR (1) FR2772052B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2383377A1 (en) * 2010-04-29 2011-11-02 Groz-Beckert KG Loom and method for three dimensional weaving

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19915952A1 (en) * 1998-12-07 2000-10-12 Dornier Gmbh Lindauer Improved method for compensating the change in elongation or tension in a warp and weaving machine to carry out the method
FR2939153B1 (en) * 2008-11-28 2011-12-09 Snecma Propulsion Solide REALIZING A FIBROUS STRUCTURE WITH AN EVOLVING THICKNESS THROUGH 3D WEAVING
US8662855B2 (en) * 2010-08-31 2014-03-04 United Technologies Corporation Integrally woven composite fan blade using progressively larger weft yarns
DE102013111768B4 (en) * 2013-10-25 2017-10-19 Gustav Gerster Gmbh & Co. Kg band-like tissue device with predeterminable curvature
FR3048435B1 (en) * 2016-03-02 2018-04-06 Safran Aircraft Engines INSTALLATION AND METHOD FOR MANUFACTURING FIBROUS BAND-SHAPED TEXTURE HAVING IN THE CROSS-SECTIONAL SECTION AN EVOLVING PROFILE
FR3062659B1 (en) 2017-02-03 2019-03-22 Safran Aircraft Engines CALL FOR PREFORM IN A JACQUARD-TYPE WEAVING
FR3070402B1 (en) * 2017-08-30 2020-08-28 Safran Aircraft Engines WOVEN FIBROUS TEXTURE FOR THE FORMATION OF A CRANKCASE PREFORM
US11873735B1 (en) 2022-11-10 2024-01-16 General Electric Company Composite component for a gas turbine engine

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2998030A (en) * 1956-11-20 1961-08-29 3 D Weaving Company Woven fabrics and method of weaving
FR2307064A1 (en) * 1975-04-11 1976-11-05 Permess Fertigung Von Einlages MULTI-ZONE REINFORCEMENT FABRICS, LIKELY TO BE FIXED FROM THE LOCATION
DE3609845A1 (en) * 1986-03-22 1987-09-24 Stromag Maschf Method and apparatus for pattern formation in a weaving machine

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE452685A (en) *
FR1069282A (en) * 1952-12-30 1954-07-06 Textile weaving process
GB1356545A (en) * 1971-04-23 1974-06-12 Statni Vyzkumny Ustav Textilni Weaving machine for manufacturing a partly woven and partly knitted textile fabric
US4055697A (en) * 1975-05-19 1977-10-25 Fiberite Corporation Woven material with filling threads at angles other than right angles
US4825911A (en) * 1988-02-23 1989-05-02 Milliken Research Corporation Patterned woven fabric

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2998030A (en) * 1956-11-20 1961-08-29 3 D Weaving Company Woven fabrics and method of weaving
FR2307064A1 (en) * 1975-04-11 1976-11-05 Permess Fertigung Von Einlages MULTI-ZONE REINFORCEMENT FABRICS, LIKELY TO BE FIXED FROM THE LOCATION
DE3609845A1 (en) * 1986-03-22 1987-09-24 Stromag Maschf Method and apparatus for pattern formation in a weaving machine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2383377A1 (en) * 2010-04-29 2011-11-02 Groz-Beckert KG Loom and method for three dimensional weaving

Also Published As

Publication number Publication date
EP0922798B1 (en) 2002-06-05
DE69805740D1 (en) 2002-07-11
US6003564A (en) 1999-12-21
FR2772052A1 (en) 1999-06-11
FR2772052B1 (en) 2000-02-04
DE69805740T2 (en) 2003-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0922798B1 (en) Weaving device for making a structure for a composite article
FR2753993A1 (en) BRAKE TUBULAR STRUCTURE FOR A COMPOSITE PIECE, ITS PRODUCTION AND ITS APPLICATIONS
BE1008171A3 (en) Ring of smooth wire weaving and smooth as having a ring and its implementation thereof.
EP3117034B1 (en) Woven preform for an annular reinforcement with an omega-shaped cross-section
CA2894488A1 (en) Reinforced structural component made of composite material
EP0193478B1 (en) Textile reinforcement for the manufacture of layered products
EP1901985B1 (en) Reciprocating device with oscillating arm
FR2568937A1 (en) METHOD FOR MANUFACTURING A TURBINE WHEEL OR COMPRESSOR IN COMPOSITE MATERIAL, AND A WHEEL THUS OBTAINED
FR2903425A1 (en) LANCE, ITS MANUFACTURING METHOD, INSERTION DEVICE FOR FRAME WIRES COMPRISING SUCH A LANCE, AND A WEAVING MACHINE COMPRISING SUCH A DEVICE
FR3040653A1 (en) SUPPORT TOOLING FOR WINDING FIBROUS TEXTURE, METHOD FOR MANUFACTURING FIBROUS TEXTURE, AND METHOD FOR MANUFACTURING FIBROUS PREFORM OF REVOLUTION
EP3423620B1 (en) Facility and method for manufacturing a belt-shaped fibrous texture having a changing profile in cross-section
WO2018046826A1 (en) Installation and method for forming a revolving fibrous preform exhibiting, in radial section, a profile that evolves
FR2680803A1 (en) TUBULAR TEXTILE REINFORCEMENT FOR REINFORCING MATERIALS AND DEVICE FOR MANUFACTURING THE SAME.
FR3046613A1 (en) METHOD FOR MANUFACTURING A TEXTILE STRUCTURE WITH A VARIABLE THICKNESS
EP3630435A1 (en) Tubular fibrous structure comprising lobes
EP3423249B1 (en) Installation and method for forming an axisymmetric fibrous preform exhibiting, in radial section, a profile that evolves
EP0965440B1 (en) Fibrous reinforcement for composite article as well as method and apparatus for its manufacture
FR3034704A1 (en)
FR2584341A1 (en) Covering sheath for composite fibre structures
FR3100158A1 (en) Fibrous texture for the manufacture of a composite material part and associated manufacturing process
FR2746331A1 (en) IMPROVEMENT FOR PROCESS FOR PRODUCING THREADED STUDS OR DRAWERS
FR2651717A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR MANUFACTURING GLASS-RESIN PLASTIC ENVELOPES
EP0527092B1 (en) Textile reinforcement usable for making layered compositions and method for its manufacture
EP3500414A1 (en) Installation and method for forming an axisymmetric fibrous preform having, in radial cross-section, an evolving profile
FR2580987A1 (en) Method for implanting rigid elements on the surface of a body and application to the manufacture of multi-directional textures especially for composite materials

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): DE GB IT

AX Request for extension of the european patent

Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI

17P Request for examination filed

Effective date: 19990701

AKX Designation fees paid

Free format text: DE GB IT

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: AEROSPATIALE MATRA

17Q First examination report despatched

Effective date: 20001102

GRAG Despatch of communication of intention to grant

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

GRAG Despatch of communication of intention to grant

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): DE GB IT

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REF Corresponds to:

Ref document number: 69805740

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20020711

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20021031

Year of fee payment: 5

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20021127

Year of fee payment: 5

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20030306

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20031130

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20040602

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20031130

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES;WARNING: LAPSES OF ITALIAN PATENTS WITH EFFECTIVE DATE BEFORE 2007 MAY HAVE OCCURRED AT ANY TIME BEFORE 2007. THE CORRECT EFFECTIVE DATE MAY BE DIFFERENT FROM THE ONE RECORDED.

Effective date: 20051130