EP0922798B1 - Weaving device for making a structure for a composite article - Google Patents

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EP0922798B1
EP0922798B1 EP98402990A EP98402990A EP0922798B1 EP 0922798 B1 EP0922798 B1 EP 0922798B1 EP 98402990 A EP98402990 A EP 98402990A EP 98402990 A EP98402990 A EP 98402990A EP 0922798 B1 EP0922798 B1 EP 0922798B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
woven structure
warp yarns
cam
yarns
weft yarns
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP98402990A
Other languages
German (de)
French (fr)
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EP0922798A1 (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
Aerospatiale Matra
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Publication date
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    • 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

  • Figure 1 is a schematic top view of a device according to the invention.
  • Figure 3 shows, in perspective, part of a device 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 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.
  • 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 l and ⁇ are unknowns, which we can calculate, as detailed below.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Woven Fabrics (AREA)

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, l'invention prévoie un dispositif de tissage selon la revendication 1, 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, the invention provides a weaving device according to claim 1, 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 including 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 chain threads,
is remarkable in that said means for generating different displacement speeds comprise a profiled cam capable of rotating about 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 extreme 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 ;
  • I, 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;
  • I, 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 displacement step of the chain son FC under the action of the means 3A, which takes place each time that a weft yarn 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 + ) + l + rα, qui s'écrit F = r (1 + π2 + 2α) + h + l. 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 + ) + l + rα, which is written F = r (1 + π 2 + 2α) + h + l.

Dans cette dernière expression, r, h,  et d sont des paramètres variables à choisir, et l 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 l 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 + lcosα + rsinα O = r + rcos + hsin + r (1 - cos) - r (1 - cosα) - lsinα-r (1 - cosα) qui se simplifient en : lcosα + 2rsinα = d - hcos   pour (1) Isinα - 2rcosα = hsin   pour (2). 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 + lcosα + rsinα O = r + rcos + hsin + r (1 - cos) - r (1 - cosα) - lsinα-r (1 - cosα) which are simplified by: lcosα + 2rsinα = d - hcos for (1) Isinα - 2rcosα = hsin for (2).

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 (6)

  1. Weaving device for producing a woven structure which is intended for the production of a composite component and which comprises weft yarns (FT) and warp yarns (FC), the said device (1) including especially:
    means (3A, 3B) for moving the warp yarns (FC) longitudinally;
    means (4) for enlacing the weft yarns (FT) in the said warp yarns (FC); and
    means (5) for generating different speeds of movement for at least some of the said warp yarns (FC), the said means (5) comprising a cam (5) capable of rotating about a longitudinal axis (X-X), which is approximately orthogonal to the direction (D) defined by the warp yarns (FC),
    characterized in that the said cam (5) is capable of rotating through an angle of rotation () which lies between two limit values and has a substantially longitudinally plane shape and a profile which is defined in the said plane by a variable transverse length (h), perpendicularly to the said longitudinal axis (X-X), and dependent on the desired outline at least of a lateral edge (6A) of the woven structure (2) to be produced.
  2. Device according to claim 1,
    characterized in that the said profile has a transverse length hi which, at any point Pi on the longitudinal axis (X-X), satisfies the following equation: Li = Σn(Pj) + F1(hi,2) - F2(hi,1), in which:
    Li is the desired length of that warp yarn (FCi) of the woven structure (2) which is located at the said point Pi on the said longitudinal axis (X-X);
    n is the number of weft yarns (FT) of the woven structure (2);
    the n Pj are the movement steps of the warp yarns (FC) moved stepwise; and
    F1 and F2 are distances which depend on the said transverse length hi and on the extreme angles 1 and 2 of rotation of the cam (5), respectively.
  3. Device according to any one of the preceding claims, for producing a woven structure having a variable thickness,
    characterized in that the said means (4) for enlacing weft yarns (FT) are made in the form of means (4) for enlacing a variable number of superposed weft yarns (FT).
  4. Device according to any one of the preceding claims, for producing a woven structure having a variable thickness,
    characterized in that the said means (4) for enlacing weft yarns (FT) are made in the form of means (4) for enlacing variable-diameter weft yarns (FT).
  5. Device according to any one of the preceding claims, for producing a woven structure having a variable thickness,
    characterized in that it comprises means for modifying the length of the movement step of the warp yarns (FC) moved longitudinally stepwise, the weft yarns (FT) being enlaced at each step.
  6. Device according to any one of the preceding claims,
    characterized in that the said means (3A, 3B) for moving the warp yarns (FC) longitudinally and the said cam (5) are fastened and move together, in that the said means (3B, 3B) for moving the warp yarns (FC) longitudinally are made in the form of means (3A, 3B) for producing a stepping movement and in that the said cam (5) rotates by a rotation increment when the warp yarns (FC) are moved.
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