EP1927692A1 - Dispositif et procédé d'aiguilletage inclinable - Google Patents

Dispositif et procédé d'aiguilletage inclinable Download PDF

Info

Publication number
EP1927692A1
EP1927692A1 EP07121867A EP07121867A EP1927692A1 EP 1927692 A1 EP1927692 A1 EP 1927692A1 EP 07121867 A EP07121867 A EP 07121867A EP 07121867 A EP07121867 A EP 07121867A EP 1927692 A1 EP1927692 A1 EP 1927692A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
product
axis
movement
needles
guiding
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.)
Withdrawn
Application number
EP07121867A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Patrice Chadelas
François LOUIS
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.)
Asselin Thibeau SAS
Original Assignee
Asselin Thibeau 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 Asselin Thibeau SAS filed Critical Asselin Thibeau SAS
Publication of EP1927692A1 publication Critical patent/EP1927692A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H18/00—Needling machines
    • D04H18/02—Needling machines with needles

Definitions

  • the present invention relates to a device for needling a product such as a sheet of fibers. It also relates to a method implemented in this device.
  • the field of the invention is more particularly that of needling machines for manufacturing nonwoven materials from fiber webs.
  • a web of fibers is typically composed of layers of parallel fibers superimposed so that the direction of the fibers is different from one layer to each adjacent layer.
  • the tablecloth is fragile because the fibers are not linked together.
  • the sheet propagates inside the needling machine in a direction of longitudinal advance along a needling path defined between two generally horizontal plates, called respectively stripping plate (or stripper) generally placed in the upper position, and needling plate (or needling table) generally placed in the lower position.
  • the needling machine further comprises on the side of the stripper a needle board carrying thousands of needles oriented vertically towards the needling table. The board is operated in a vertical back and forth movement through the needling path.
  • the stripper and the needling plate have holes for passing the needles. In this way, the needles can penetrate the web and withdraw from the web many times as a given point of the web passes the needling path. At each penetration of needles into the web, barbs present on the needles cause and interlace fibers of the web.
  • the sheet thus compacted and consolidated leaves the needling machine with good mechanical strength.
  • Such a needling device has some defects. For example, each time the needles are engaged vertically in the sheet, they block the passage to the sheet despite the traction exerted by extractor rollers placed at the exit of the needling path. This subjects the web to discontinuous longitudinal stresses.
  • the needles having a vertical speed and the sheet having a horizontal speed the fibers driven by the needles are subjected to a strong longitudinal stretching stress.
  • the fiber web is never ideally uniform, it has resistant areas with relatively many fibers and mechanically weaker areas with less fiber. During stretching, the weaker zones deform further and the result is an increase in the lack of uniformity. In extreme cases where stretching is very important, the sheet can tear and fibers can break, depending on their fragility.
  • Elliptical needle needles are also known which give the tip of the needles an approximately elliptical oval trajectory.
  • the horizontal component of the elliptical movement partially accompanies the product.
  • the capacity of the needles to drive the fibers in the direction of the thickness of the web is then sometimes decreased. This is thought to be due to insufficient interference between needles and fibers; The result would be that fewer fibers are captured by the barbs of the needles and driven transversely to the plane of the product.
  • the "elliptical" needling does not provide a significant advantage over a linear needling, especially when the horizontal component of the elliptical movement is small relative to the speed of advance of the product.
  • the object of the invention is to propose a device and a needling process that makes it possible in particular to better control the effectiveness of the needling, the barrier effects of the sheet by the needles and / or the stretching effects of the needle. tablecloth.
  • a needling device comprising a frame, means for guiding a product in a direction of longitudinal advance in a plane defining a longitudinal direction and a width of the product, a support for carrying a needle board and actuating and guiding means for actuating the support so that the needles perform in the product a successive striking movement having a main component transverse to the plane, characterized in that it comprises means for defining, with respect to the normal to the plane, an inclination of the main component about an axis substantially parallel to the width of the product.
  • the device according to the invention may further comprise means for adjusting the inclination of the main component.
  • the ratio between the needle speed component which is parallel to the direction of advance of the product and the needle speed component which is perpendicular to the direction of advance of the product is a priori variable.
  • the stretching of the product is limited, and the movement of the needles accompanies the movement of the product. product.
  • the needles may possibly propel the product in its advance movement if their speed component parallel to the direction of advance of the product is greater than the speed of the product without needles inserted.
  • the speed of the needles perpendicular to the direction of advance of the product mainly depends, in general, on the one hand on the geometric data of the machine and on the other hand on the striking rate which is chosen for a particular production.
  • the device according to the invention makes it possible to optimize the movement of the needles to limit the drawing of the product and to increase the effectiveness of the action of the needles on the fibers of the product, preferably a sheet of fibers.
  • the striking movement may be a closed-loop movement defining for the tip of the needles said main component combined with a secondary component, for example a swinging or translational component substantially parallel to the longitudinal direction of the product.
  • the ratio of the main and secondary components may vary along the loop.
  • the movement of striking can also be a substantially linear movement, preferably substantially rectilinear.
  • the actuating and guiding means may comprise means for guiding a positioning pivot connected to the support in a predetermined path, and the means for defining and possibly adjusting the inclination may act by defining and possibly adjusting the orientation of said predetermined path. , preferably around an axis substantially parallel to the width of the product.
  • the predetermined path may be substantially a linear back and forth, preferably substantially straight.
  • the axis of the positioning pin is preferably placed parallel to and at a distance from a general plane of symmetry perpendicular to the longitudinal direction of the product.
  • the means for guiding the positioning pin are preferably passive, that is to say devoid of motor means or even semi-active means such as springs.
  • the means for guiding the positioning pin may comprise a slideway in which the positioning pin is free to move. If the device according to the invention comprises means for adjusting the inclination of the main component, these adjustment means may comprise means for adjusting the orientation of this slide preferably around an axis substantially parallel to the width of the product. , so as to adjust the orientation of the predetermined path.
  • the means for guiding the positioning pin may comprise a deformable quadrilateral comprising an intermediate rod hinged to the board support by the positioning pin, and two guide links each hinged on the one hand at a respective end. the intermediate link, and secondly to the frame by an anchor pin.
  • the quadrilateral can consist of a Watt mechanism, or a Chebyshef mechanism.
  • at least one of the anchoring pivots may be movable relative to the frame.
  • a path of movement of the anchor pin may be substantially arcuate centered on the axis of the positioning pin when the tips of the needles are halfway through the product.
  • the means for guiding the positioning pin can comprise a rod hinged to the frame according to an anchoring axis
  • the adjusting means may comprise means for moving the anchor axis relative to the frame.
  • the anchor axis is substantially parallel to the width of the product.
  • the means for moving the anchor axis may define for the anchoring axis a trajectory in the form of an arc of a circle centered preferably on an axis substantially parallel to the width of the product.
  • the means for guiding the axis connected to the support can be mounted on a turntable, which can preferably rotate about an axis substantially parallel to the width of the product.
  • the means for moving the anchor axis may comprise a guide rail of the anchor axis, and means for locking the position of the anchor axis in the slideway.
  • the actuating means may comprise two crankshafts rotating in opposite directions from one another and two actuating rods extending transversely to the plane of the product and each connected on the one hand to a respective crankshaft and on the other hand to the needle board support by an actuating pin.
  • the needle board support is driven by a main movement back and forth transverse to the plane of the product.
  • the actuating and guiding means comprise means for guiding a positioning pin connected to the support in a predetermined path, the axis of the positioning pivot is preferably close to a first of said actuation axes, or even coincidental. with this first axis, the second actuating axis being preferably free relative to the frame.
  • crankshafts preferably rotate about axes parallel to the width of the product, with a mutual angular setting which is preferably adjustable, and the actuating axes are substantially parallel to the width of the product.
  • a mutual angular setting which is preferably adjustable
  • the actuating means also apply to the support a secondary swing movement substantially parallel to the direction of advance of the product.
  • the possible means for adjusting the phase shift preferably comprise a differential having an output shaft connected to a first of the crankshafts, an input shaft connected to a motor shaft, and an element such as a planet carrier which is angularly adjustable to adjust the phase shift.
  • a needling process implemented in a device according to the invention, comprising guiding a product in a direction of longitudinal advance in a plane defining a longitudinal direction. and a width of the product, an actuation and a guiding of a support for carrying a needle board so that the needles perform in the product a reciprocating movement having a main component transverse to the plane, characterized in that that is defined, relative to the normal plane, an inclination of the main component about an axis substantially parallel to the width of the product.
  • the method according to the invention may further comprise an adjustment of the inclination of the main component.
  • the striking movement may be a closed-loop movement, preferably substantially elliptical or ovoid.
  • the striking movement can also be a substantially linear, preferably substantially rectilinear, back-and-forth movement.
  • the movement of the needles in the product may include insertion of the needles into the product with a speed substantially perpendicular to the longitudinal direction of the product, or may include insertion of the needles into the product with a speed having a component substantially parallel to the longitudinal direction of the product.
  • the movement of the needles in the product may comprise a withdrawal of the needles out of the product with a speed substantially perpendicular to the longitudinal direction of the product, or may comprise a withdrawal of the needles out of the product with a speed having a component substantially parallel to the longitudinal direction of the product.
  • the device comprises a stripping plate 21 and a needling plate 23 approximately parallel to each other, carried by a not shown frame.
  • Unrepresented cylinders allow, in known manner, to adjust the position of the plates relative to the frame.
  • These plates are designed to guide between them a sheet of fibers 22 (partially shown) in a plane comprising a longitudinal direction 24 in which advance the web 22 under the action of not shown drive means, and a direction 48 parallel to the width of the tablecloth.
  • the sheet is endless in its longitudinal direction 24.
  • the plates are provided with holes for passing needles 50 (only five are shown) attached to a board 1 substantially parallel to the plane of the sheet.
  • the needles are parallel to each other and substantially perpendicular to the needling and needling plates, and therefore to the guide plane of the sheet.
  • the stripping plate 21 is located between the needling plate 23 on the one hand, and the needle board 1 on the other hand. On the opposite side to the needles 50, the board 1 is fixed to a support 42.
  • the guide plane of the web is horizontal, as is very often the case in practice. It is also considered that the needle board 1 and its guiding and actuating means are located above the sheet. But the invention is applicable on each side of the web, where even both sides at once.
  • Two identical and substantially vertical actuating rods 2, 3 are each connected to the support 42 by a respective actuating pivot 5, 6 having a respective geometric axis of actuation 51, 52, and are each connected by an eccentric pivot 16, 17 to a respective crankshaft 14, 15.
  • the axes of these pivots are substantially parallel to the width of the product, as all axes of articulation, rotation and pivoting described so far and below.
  • Each crankshaft 14, 15 is mounted in the frame by rotational bearings 18, 19 of which only the axes geometric are represented.
  • the crankshafts are mounted one after the other relative to the longitudinal direction 24, in a common plane substantially parallel to that of the path of the ply 22.
  • crankshafts are rotated at equal speed and in opposite directions relative to one another about the axes of the bearings 18, 19 according to the arrows 91, 92. If the crankshaft pivots 16, 17 have, around the axes of the bearings 18 and 19, angular positions symmetrical with respect to a plane 25 substantially perpendicular to the longitudinal direction 24 of the web, it is said that the crankshafts are rotated in phase (as shown in FIG. figure 1 ); otherwise, crankshafts are said to be rotated with a phase shift relative to each other (as shown in FIGS. figures 2 and 3 ).
  • the first embodiment of the device according to the invention comprises means for adjusting the phase shift between the crankshafts. Embodiments of these means are described later with reference to Figures 7 and 8 .
  • a point of the support 42, materialized by a positioning pin 49 integral with the support 42, is guided in a linear path which in this example is substantially rectilinear and transverse to the plane of the path of the web.
  • This guidance is provided by a mechanism 53 which is passive, ie devoid of dynamic means such as motors. There are also no semi-active means such as springs.
  • the position of the support 42, and therefore of the needle board 1 and the needles 50, is defined at each instant by the angular position of the crankshafts in combination with the guidance of the positioning pin 49 along its rectilinear trajectory, with respect to which the support 42 can rotate.
  • the guide means of the positioning pivot 49 make it possible to define the orientation and the inclination of the path of the pivot 49 relative to the plane of the ply 22. It has been found that the orientation of the path of the pivot 49 makes it possible to define, relative to the normal plane of the web 22, an inclination of the movement of the needles 50.
  • the particular embodiment shown comprises means 4 which will be described in detail later to adjust the inclination of the trajectory of the pivot of positioning 49.
  • the positioning pivot 49 is closer to a first 51 of the actuating axes than to the second actuating axis 52.
  • the axis of the positioning pivot 49 coincides with the first actuation axis 51, which here is the one located forward relatively in the direction of progression 24 of the web.
  • the positioning pin 49 and a first of the actuating axes 51 are guided along a path.
  • the second of the actuating axes 52 is free relative to the frame.
  • the needles 50 a movement comprising in addition to the main component transverse to the plane of the web a secondary component substantially parallel to the direction of the longitudinal feed of the web 22.
  • the trajectory of the tips of the needles becomes a closed curve substantially elliptical.
  • the adjectives "principal” and “secondary” correspond to convenient vocabulary choices for respectively designating a component transverse to the plane of the web and a component substantially parallel to the direction of the longitudinal advance of the web.
  • the phase shift of the crankshafts is in general sufficiently small so that the main component, transverse to the horizontal plane of advance of the web, is greater than the secondary component.
  • the direction of the phase shift is chosen relative to the direction of rotation of the crankshafts so that the tips of the needles advance in the same direction as the web (direction 24) when these peaks are engaged in the web.
  • the positioning pin 49 is guided along a line perpendicular to the plane of the sheet, the substantially elliptical curve has an axis perpendicular to the plane of the sheet, corresponding to the penetration component or principal component of the movement of the needles. in the tablecloth.
  • the illustrated embodiment provides for connecting the pivot 49 to the frame not shown by means of a deformable quadrilateral which consists of this example in a Chebyshev mechanism.
  • This quadrilateral comprises an intermediate rod 7 connected in its center to the support 42 of the plate 1 by the positioning pin 49; two guide rods 8, 9 each connected to a respective end of the rod 7 by an intermediate pivot 10, 11, each guide rod 8, 9 being further connected to the frame by an anchor pin 12, 13; and the frame considered as a fixed link connecting the anchoring pivots 12, 13.
  • the intermediate link 7 oscillates in the vicinity of an orientation perpendicular to the guide plane of the ply 22.
  • the distance between the anchor axis of the pivot anchor 12 or 13 and the axis of the intermediate pivot 10 or 11 is identical for each guide rod 8, 9.
  • the axis of the positioning pin 49 is located midway between the axes of the intermediate pivots 10, 11
  • the anchoring pivots are located on the same side of the plane containing the axes of the positioning pivot 49 and the two intermediate pivots 10, 11.
  • the two guide rods 8, 9 intersect each other.
  • the Tchebychef mechanism guides the axis of the positioning pin 49 along a substantially straight back and forth path parallel to the line connecting the anchoring pivots 12, 13.
  • the Tchebychef mechanism is entirely located on the opposite side to the second actuating axis 52. This allows the connecting rod-crank systems to be brought closer to one another .
  • the Tchebychef mechanism largely releases the space between the plane passing through the actuating axes 51, 52 and the needle board 1. This makes it possible to reduce the distance between the needles 50 and the plane passing through the axes 51, 52.
  • the device comprises means for adjusting the inclination of the movement of the needles back and forth through the web.
  • these means operate by adjusting the inclination of the linear trajectory of the positioning pin 49.
  • the position of the line connecting the pins 12, 13 is adjusted by relative to the frame.
  • the orientation of the path of the positioning pin 49 substantially corresponds to the inclination of the penetration movement of the needles.
  • a first slide 4 makes it possible to move the anchoring axis of a first one of the anchoring pivots 12.
  • a displacement of the anchoring pivot 12 in the slideway 4 makes it possible to adjust the orientation (or inclination) of the path positioning pivot 49 and thus the inclination of the main component of the movement of the needles.
  • the slide has a shape of a circular arc centered on an axis parallel to the width of the web, so that the inclination of the main component of the movement of the needles (and the inclination of the path of the pivot 5, 49) can be set around an axis parallel to the width of the web.
  • a not shown cylinder makes it possible to modify and block the position of the anchoring pivot 12 in the slideway 4.
  • the phase shift is zero between the crankshafts 14, 15, and the anchoring pivots 12, 13 are aligned perpendicular to the plane of advance of the web.
  • the trajectory of the positioning pin 49 is therefore rectilinear and perpendicular to the plane of the sheet. This trajectory is positioned so that the plane 25 of symmetry of the two crankshafts passes between the two axes of actuation 51, 52 being equidistant from them.
  • the needles then have a rectilinear linear back-and-forth movement substantially perpendicular to the plane of the sheet.
  • the figure 2 illustrates a state of the device of the figure 1 when the phase angle of the crankshafts 14, 15 has been set to a non-zero value.
  • the phase shift is such that the front actuating rod 2 is in advance of the rear actuating rod 3.
  • the pivot has been adjusted. anchoring 12 in the slide 4 so that the anchoring pivots 12, 13 are aligned on a straight line 10 inclined in the direction said "forward" around an axis parallel to the width of the web.
  • the upper anchoring pivot 12 is offset in the direction of longitudinal advance 24 with respect to the lower anchoring pivot 13.
  • the figure 3 illustrates four successive states of the first embodiment of the device according to the invention when the crankshafts 14, 15 are rotated about the axes of the rotational bearings 18, 19 with the same phase shift as at the figure 2 , while the straight line 20 connecting the anchoring pivots 12, 13 is this time tilted backwards thanks to a different setting of the anchoring pivot 12 in its slideway 4.
  • a not shown variant of this first embodiment further comprises a second slide to move the position of the anchor axis of the second anchor pin 13, and a jack for modifying and blocking the position of this anchor pin. 13 in this slide.
  • a displacement of the anchor pin 13 in the second slide also makes it possible to adjust the orientation of the path of the axis of the positioning pin 49 and the inclination of the main component of the movement of the needles. Both slides can be used independently or simultaneously. It is thus possible to better optimize the geometry of the Tchebychef mechanism as well as the position of the path of the pivot 49.
  • This first embodiment is a preferred embodiment. It has many advantages.
  • the size of the guide rods 8, 9 is limited because they are on the same side of the intermediate rod 7.
  • the adjustment of the inclination of the movement of the needles can be done by means of a single slide 4.
  • the first slide 4 (and possibly the second slide if it exists) has a circular arc shape centered on an axis parallel to the width of the web.
  • the choice of the center of the arc determines the overlap of the needle movement curves for different positions of the anchor pin in the slider.
  • the figure 4 illustrates the case where the arc is centered at a point considered unfavorable. One passes from one path to the other substantially by a geometric rotation around a center 93 located near the vertex of these trajectories, out of the path of the web.
  • the holes in the stripping plate 21 and the needling plate 23 should have a large width to allow the needles to pass for different inclinations of the penetration component (principal component) of the elliptical movement.
  • the center of geometric rotation is situated in the guide plane of the sheet near the bottom of the trajectories.
  • the arc of the slide 4 is centered on the position occupied by the axis of the positioning pin 49 when the tips of the needles are substantially halfway in the fiber web 22.
  • This is typically equivalent to a position of the needle board at one-sixth of its vertical stroke from its bottom dead center.
  • the width 36 of the holes in the stripping and needling plates can thus be reduced for the same range of variation of the inclination of the elliptical curves.
  • This arrangement makes it possible to increase mechanical strength of the plates 21, 23, and / or the density of holes in the plates 21, 23 and therefore the density of needles on the plate 1 and the productivity of the device.
  • the width d is the small diameter of the ellipse, and the main component is the large diameter of the ellipse.
  • the means for adjusting the phase shift between the crankshafts make it possible to adjust the width d of the loop.
  • the position of the first anchoring pivot 12 in the slideway 4 (and / or possibly the second anchoring pivot 13 in the second slide if it exists) makes it possible to adjust the inclination ⁇ .
  • Means for adjusting the phase shift between the crankshafts are shown in Figures 7 and 8 . These means use an adjustable differential 87 to create from a motor shaft 54 a phase shift between a first and a second output shaft 55, 56, each integral with a respective one of the crankshafts 14, 15 and rotating in opposite directions.
  • FIG. figure 7 A first preferred embodiment of means for adjusting the phase shift is shown in FIG. figure 7 .
  • the drive shaft 54 drives a primary gear 66 which drives in the opposite direction to the drive shaft the second crankshaft 15 meshing with a secondary gear 67 connected to the second crankshaft 15 by the second output shaft 56.
  • the dimensions of the gears 66 and 67 are such that the second crankshaft 15 rotates at a smaller angular velocity than that of the drive shaft 54.
  • the drive shaft 54 further drives the first crankshaft 14 through a phase difference differential 87.
  • a stage 72 satellite of the differential 87 comprises a first gear stage 70 meshing with a first sun gear 68 integral with the drive shaft 54 and a second gear stage 71 meshing with a second sun gear 69 integral with the output shaft 55.
  • satellite 72 is freely rotatable along its own axis in a differential cage 73.
  • the dimensions of the teeth 68, 69, 70 and 71 of the differential 87 are such that when the axis of the satellite 72 is immobilized (cage 73 immobile), the first crankshaft 14 rotates at an angular speed smaller than that of the drive shaft 54 but equal to and opposite to that of the second crankshaft 15.
  • the angular position of the cage 73 about the common axis 74 of the first and second planetary 68 and 69 determines the phase difference between the output shafts 55 and 56.
  • a servo motor attached to the frame 65 controls the angular position of the cage 73 around the common axis 74 via a gearbox 75 comprising a worm 75v driven by the servo motor (not shown) meshing with a ring gear 75c formed on the periphery of the radially outer face of the cage 73.
  • a second variant of means for adjusting the phase shift represented in FIG. figure 8 , will be described only for its differences from the previous one.
  • the drive shaft 54 drives a primary gear 57 which drives in the same direction as it the second crankshaft 15 via a cascade of an intermediate gear 58 and a secondary gear 59 connected to the second crankshaft 15 by the second output shaft 56
  • the gears 57 and 59 have the same diameter so that the second crankshaft 15 rotates at an angular speed equal to that of the drive shaft 54.
  • the two planetary gears 60 and 61 are now conical and of the same diameter.
  • the first differential gear 60 drives the second differential gear 61 and the first crankshaft 14 with a speed equal to and opposite to that of the motor shaft 54.
  • the gear 75 is irreversible in that the moments of rotation undergone by the cage 73 about its axis 74 relative to the frame are unable to rotate the screw 75v.
  • the cage 73 is immobilized in rotation about its axis 74 relative to the frame when the servomotor is inactive.
  • the means described above for adjusting the phase shift make it possible to adjust the phase shift during a needling operation, without interrupting it.
  • the auger mechanism and ring gear could be replaced by any linear actuator such as a hydraulic or mechanical cylinder.
  • the means 53 for guiding the positioning pin 49 along its substantially linear trajectory is a Watt mechanism, which differs from the Chebychef mechanism in that the guide rods 28, 29, instead of crossing each other, are located on either side. else of the plane defined by the axes of articulation of the intermediate rod 7.
  • the link 29 located above the plane of the axes of actuation 5, 6 and associated with the guide pin 11 furthest the guide plane of the web extends rearwardly relative to the direction 24, and between the two connecting rods 2, 3.
  • Each anchor pin 32, 33 can be moved by sliding inside a slide 34 respective, by means of a jack (not shown) also able to lock the pivot in a selected position in the slide.
  • a displacement of the anchoring pivots 32, 33 in the slideway 34 makes it possible to adjust the orientation of the path of the axis of the positioning pivot and thus the inclination of the principal component of the movement of the needles around an axis parallel to the width of the web 22.
  • the slides 34 are concentric circle segments with each other.
  • the anchoring pins 32, 33 are adjusted in their slideway 34 so that the mechanism is capable of a configuration in which the intermediate rod 7 is perpendicular to the two anchor rods 28, 29.
  • the horizontal speed of the needle is substantial relative to the horizontal advance of the web.
  • the needle leads to fibers smoothly accompanying the advance of the sheet, which allows to draw the sheet and limit the longitudinal stretching of the sheet.
  • the speed of the needle is substantially vertical.
  • the horizontal speed of the needle is negligible compared to the horizontal advance of the web, and the needle blocks the advance of the web. There is not much vertical work of the needles in the tablecloth because the barbs of the needles are oriented downwards.
  • the speed of the needle is substantially vertical.
  • the horizontal speed of the needle is negligible compared to the horizontal advance of the web.
  • the needle drives and works the fibers efficiently, but blocks the advance of the web.
  • the horizontal speed of the needle is substantial relative to the horizontal advance of the web, and goes in the same direction as the advance of the web.
  • the needle accompanies the movement of the sheet and can tow the sheet.
  • the figure 12 illustrates two possible movements of one of the needles of a device according to the invention: a substantially elliptical movement 77 transverse to the ply 22 and inclined in the direction of the longitudinal advance 24 of the ply, and a substantially elliptical movement 78 no inclined and substantially perpendicular to the plane of the web.
  • the ply advances substantially at the speed of extracting rollers located downstream of the needling device according to the invention.
  • the speed of the sheet is substantially equal to the secondary component of the speed of the needle.
  • the needle 50 enters and leaves the web with horizontal speeds different from the speed of the rollers, and the web is therefore subjected to shaking and stretching. This phenomenon is particularly marked when the sheet is thick, when the spacing between stripper and needling table is large or when the penetration depth of the needle in the sheet is large.
  • the thickness of the sheet is generally slightly less than the distance between the stripper and the needling plate.
  • the needle 50 plates the sheet against the needling plate 23.
  • the needle 50 plates the sheet against the stripper 21.
  • the horizontal component of the speed of the needle 50 is therefore a priori different at the time of entry 80 and the exit 81 of the needle even if the ellipse is vertical.
  • the horizontal component of the speed of the needle 50 is greater at the entry 80 of the needle than at the exit 81 of the needle.
  • the web is less braked during the entry 80 of the needle than at the exit 81 of the needle.
  • the horizontal velocity 82 of the web during the entry 80 of the needle is therefore greater than the horizontal speed 83 of the web during the exit 81 of the needle, but lower than the horizontal speed 84 of the web when there is no needle in the web.
  • the speed of the web is minimum, and can even be negative, that is to say, opposite to the direction of longitudinal advance of the average speed of the web.
  • the needle causes the web to a speed 90 greater than the horizontal speed 84 of the web when the needle is not in the tablecloth.
  • FIG. figure 14 the anchor pivot adjustment slide (s) are removed.
  • the anchoring pivots 43, 44 of the deformable quadrilateral are located on a turntable 45 connected to the frame by a gear system.
  • the turntable makes it possible to rotate simultaneously the positions of the two anchoring pivots about an axis substantially parallel to the width of the sheet, and to adjust the inclination of the main component of the movement of the needles.
  • the guide links are removed.
  • the positioning pin 49 is free to slide in a straight slide 47.
  • the inclination of the straight slide 47 is adjustable about an axis substantially parallel to the width of the web.
  • the slide guides the movement of the board and needles. By adjusting the inclination of the slide, the inclination of the main component of the movement of the hands is adjusted.

Landscapes

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

Abstract

Le dispositif d'aiguilletage comprend un bâti, des moyens pour guider (21, 23) un produit (22) selon une direction d'avance longitudinale (24) dans un plan définissant une direction longitudinale et une largeur du produit, un support (42) destiné à porter une planche à aiguilles (1), et des moyens (2, 3, 5-19) d'actionnement et de guidage pour actionner le support de façon que les aiguilles effectuent dans le produit un mouvement de frappe ayant une composante principale transversale au plan. Le dispositif comprend des moyens pour définir, par rapport à la normale au plan, une inclinaison de la composante principale autour d'un axe sensiblement parallèle à la largeur du produit. Le mouvement de frappe est de préférence sensiblement elliptique. Dans un mode de réalisation, le dispositif selon l'invention comprend un quadrilatère déformable relié à la planche, et des glissières pour modifier la position des pivots reliant le quadrilatère au bâti et ainsi régler une direction de guidage de la planche et l'inclinaison du mouvement des aiguilles. L'invention concerne aussi un procédé mis en oeuvre dans un dispositif selon l'invention. Utilisation pour optimiser l'interaction des aiguilles avec les fibres.

Description

    Domaine technique
  • La présente invention concerne un dispositif pour aiguilleter un produit tel qu'une nappe de fibres. Elle concerne aussi un procédé mis en oeuvre dans ce dispositif.
  • Le domaine de l'invention est plus particulièrement celui des aiguilleteuses pour fabriquer des matériaux non tissés à partir de nappes de fibres.
    • Etat de la technique antérieure
  • Une nappe de fibres est typiquement composée de couches de fibres parallèles, superposées de façon que la direction des fibres soit différente d'une couche à chaque couche voisine. La nappe est fragile car les fibres ne sont pas liées entre elles.
  • Pour consolider une nappe, on peut la faire passer dans un dispositif d'aiguilletage appelé aiguilleteuse. La nappe se propage à l'intérieur de l'aiguilleteuse selon une direction d'avance longitudinale le long d'un trajet d'aiguilletage défini entre deux plaques généralement horizontales, appelées respectivement plaque de débourrage (ou débourreur) généralement placée en position supérieure, et plaque d'aiguilletage (ou table d'aiguilletage) généralement placée en position inférieure. L'aiguilleteuse comprend en outre du côté du débourreur une planche à aiguilles porteuse de milliers d'aiguilles orientées verticalement vers la table d'aiguilletage. La planche est actionnée selon un mouvement vertical de va-et-vient à travers le trajet d'aiguilletage. Le débourreur et la plaque d'aiguilletage comportent des trous pour laisser passer les aiguilles. De cette façon, les aiguilles peuvent pénétrer dans la nappe et se retirer de la nappe de nombreuses fois pendant qu'un point donné de la nappe franchit le trajet d'aiguilletage. A chaque pénétration d'aiguilles dans la nappe, des barbes présentes sur les aiguilles entraînent et entrelacent des fibres de la nappe. La nappe ainsi compactée et consolidée sort de l'aiguilleteuse avec une bonne tenue mécanique.
  • Un tel dispositif d'aiguilletage présente toutefois quelques défauts. Par exemple, chaque fois que les aiguilles sont engagées verticalement dans la nappe, elles barrent le passage à la nappe malgré la traction exercée par des rouleaux extracteurs placés à la sortie du trajet d'aiguilletage. Ceci soumet la nappe à des contraintes longitudinales discontinues.
  • De plus, les aiguilles ayant une vitesse verticale et la nappe ayant une vitesse horizontale, les fibres entraînées par les aiguilles sont soumises à une forte contrainte d'étirage longitudinal. La nappe de fibres n'est jamais idéalement uniforme, elle possède des zones résistantes avec relativement beaucoup de fibres et des zones mécaniquement plus faibles avec moins de fibres. Durant l'étirage, les zones les plus faibles se déforment davantage et il en résulte un accroissement du défaut d'uniformité. Dans des cas extrêmes où l'étirage est très important, la nappe peut se déchirer et des fibres peuvent se briser, selon leur fragilité.
  • On connaît par ailleurs des aiguilleteuses dites « elliptiques » qui donnent à la pointe des aiguilles une trajectoire ovale approximativement elliptique. Dans ces aiguilleteuses, la composante horizontale du mouvement elliptique accompagne partiellement le produit. Mais il a été trouvé selon l'invention que, lors de la descente des aiguilles dans le produit, la capacité des aiguilles à entraîner les fibres dans le sens de l'épaisseur de la nappe est alors parfois diminuée. On pense que cela vient d'une interférence insuffisante entre les aiguilles et les fibres ; il en résulterait que moins de fibres sont captées par les barbes des aiguilles et entraînées transversalement par rapport au plan du produit. Dans d'autres cas, l'aiguilletage « elliptique » n'apporte pas d'avantage significatif par rapport à un aiguilletage linéaire, notamment lorsque la composante horizontale du mouvement elliptique est faible par rapport à la vitesse d'avance du produit.
  • Le but de l'invention est de proposer un dispositif et un procédé d'aiguilletage permettant notamment de mieux maîtriser l'efficacité de l'aiguilletage, les effets de barrage de la nappe par les aiguilles et/ou les effets d'étirage de la nappe.
    • Exposé de l'invention
  • Cet objectif est atteint avec un dispositif d'aiguilletage comprenant un bâti, des moyens pour guider un produit selon une direction d'avance longitudinale dans un plan définissant une direction longitudinale et une largeur du produit, un support destiné à porter une planche à aiguilles et des moyens d'actionnement et de guidage pour actionner le support de façon que les aiguilles effectuent dans le produit un mouvement de frappe successive ayant une composante principale transversale au plan, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour définir, par rapport à la normale au plan, une inclinaison de la composante principale autour d'un axe sensiblement parallèle à la largeur du produit.
  • Le dispositif selon l'invention peut comprendre en outre des moyens pour régler l'inclinaison de la composante principale.
  • Au cours d'un mouvement des aiguilles dans le produit, le rapport entre la composante de vitesse des aiguilles qui est parallèle à la direction d'avance du produit et la composante de vitesse des aiguilles qui est perpendiculaire à la direction d'avance du produit est a priori variable.
  • Lorsque les aiguilles sont dans le produit avec une composante de vitesse parallèle à la direction d'avance du produit qui est non négligeable par rapport à la vitesse du produit, l'étirage du produit est limité, et le mouvement des aiguilles accompagne le mouvement du produit. Les aiguilles peuvent éventuellement propulser le produit dans son mouvement d'avance si leur composante de vitesse parallèle à la direction d'avance du produit est supérieure à la vitesse du produit sans aiguilles insérées.
  • La vitesse des aiguilles perpendiculairement à la direction d'avance du produit dépend principalement, en général, d'une part de données géométriques de la machine et d'autre part de la cadence de frappe qui est choisie pour une fabrication particulière.
  • En définissant (ou en réglant) l'inclinaison du mouvement des aiguilles, on peut définir (ou respectivement régler) comment évolue, au cours du mouvement des aiguilles, le rapport entre la composante de la vitesse des aiguilles qui est parallèle à la direction d'avance du produit et la composante de la vitesse des aiguilles perpendiculaire à la direction d'avance du produit. On peut ainsi définir (ou respectivement régler) les interactions et les contraintes qui s'exercent entre les aiguilles et le produit au cours du mouvement des aiguilles.
  • Le dispositif selon l'invention permet d'optimiser le mouvement des aiguilles pour limiter l'étirage du produit et pour augmenter l'efficacité de l'action des aiguilles sur les fibres du produit, de préférence une nappe de fibres.
  • Le mouvement de frappe peut être un mouvement en boucle fermée définissant pour la pointe des aiguilles ladite composante principale combinée avec une composante secondaire, par exemple une composante de balancement pendulaire ou de translation sensiblement parallèle à la direction longitudinale du produit. Le rapport entre les composantes principale et secondaire peut varier le long de la boucle. Le mouvement de frappe peut aussi être un mouvement de va-et-vient sensiblement linéaire, de préférence sensiblement rectiligne.
  • Les moyens d'actionnement et de guidage peuvent comprendre des moyens pour guider selon un trajet prédéterminé un pivot de positionnement lié au support, et les moyens pour définir et éventuellement régler l'inclinaison peuvent agir en définissant et éventuellement réglant l'orientation dudit trajet prédéterminé, de préférence autour d'un axe sensiblement parallèle à la largeur du produit. Le trajet prédéterminé peut être sensiblement un va-et-vient linéaire, de préférence sensiblement rectiligne.
  • L'axe du pivot de positionnement est de préférence placé parallèlement et à distance d'un plan de symétrie générale perpendiculaire à la direction longitudinale du produit.
  • Les moyens pour guider le pivot de positionnement sont de préférence passifs, c'est-à-dire dépourvus de moyens moteurs ou même de moyens semi-actifs tels que des ressorts.
  • Dans un mode de réalisation, les moyens pour guider le pivot de positionnement peuvent comprendre une glissière dans laquelle le pivot de positionnement est libre de se déplacer. Si le dispositif selon l'invention comprend des moyens pour régler l'inclinaison de la composante principale, ces moyens de réglage peuvent comprendre des moyens pour régler l'orientation de cette glissière de préférence autour d'un axe sensiblement parallèle à la largeur du produit, de façon à régler l'orientation du trajet prédéterminé.
  • Dans un autre mode de réalisation, les moyens pour guider le pivot de positionnement peuvent comprendre un quadrilatère déformable comprenant une biellette intermédiaire articulée au support de planche par le pivot de positionnement, et deux biellettes de guidage articulées chacune d'une part à une extrémité respective de la biellette intermédiaire, et d'autre part au bâti par un pivot d'ancrage. Le quadrilatère peut consister en un mécanisme de Watt, ou en un mécanisme de Tchebychef. Pour permettre de régler l'orientation du trajet prédéterminé, l'un au moins des pivots d'ancrage peut être déplaçable par rapport au bâti. Une trajectoire de déplacement du pivot d'ancrage peut être sensiblement en arc de cercle centré sur l'axe du pivot de positionnement lorsque les pointes des aiguilles sont à mi-course dans le produit.
  • Dans un mode de réalisation, les moyens pour guider le pivot de positionnement peuvent comprendre une biellette articulée au bâti selon un axe d'ancrage, et les moyens de réglage peuvent comprendre des moyens pour déplacer l'axe d'ancrage par rapport au bâti. De préférence, l'axe d'ancrage est sensiblement parallèle à la largeur du produit. Les moyens pour déplacer l'axe d'ancrage peuvent définir pour l'axe d'ancrage une trajectoire en forme d'arc de cercle centré de préférence sur un axe sensiblement parallèle à la largeur du produit. Dans une variante, les moyens pour guider l'axe lié au support peuvent être montés sur une plaque tournante, qui peut tourner de préférence autour d'un axe sensiblement parallèle à la largeur du produit. Dans une autre variante, les moyens pour déplacer l'axe d'ancrage peuvent comprendre une glissière de guidage de l'axe d'ancrage, et des moyens pour bloquer la position de l'axe d'ancrage dans la glissière.
  • Pour actionner les aiguilles selon un mouvement de va-et-vient transversal au plan d'avance du produit, les moyens d'actionnement peuvent comprendre :
    • des moyens pour appliquer au support un mouvement de va-et-vient sensiblement perpendiculaire à la direction d'avance du produit, et
    • des moyens pour appliquer au support un mouvement de balancement sensiblement parallèle à la direction d'avance du produit.
  • Les moyens d'actionnement peuvent comprendre deux vilebrequins tournant en sens inverse l'un de l'autre et deux bielles d'actionnement s'étendant transversalement au plan du produit et reliées chacune d'une part à un vilebrequin respectif et d'autre part au support de planche à aiguilles par un axe d'actionnement. Lors de la rotation des vilebrequins, le support de planche à aiguilles est animé d'un mouvement principal de va-et-vient en direction transversale au plan du produit. Si les moyens d'actionnement et de guidage comprennent des moyens pour guider selon un trajet prédéterminé un pivot de positionnement lié au support, l'axe du pivot de positionnement est de préférence voisin d'un premier desdits axes d'actionnement, ou même confondu avec ce premier axe, le deuxième axe d'actionnement étant de préférence libre relativement au bâti.
  • Les vilebrequins tournent de préférence autour d'axes parallèles à la largeur du produit, avec un calage angulaire mutuel qui est de préférence réglable, et les axes d'actionnement sont sensiblement parallèles à la largeur du produit. Ainsi, lorsque le calage mutuel du vilebrequin est tel qu'il y a un déphasage non-nul entre les vilebrequins, les moyens d'actionnement appliquent en outre au support un mouvement secondaire de balancement sensiblement parallèle à la direction d'avance du produit.
  • Les éventuels moyens pour régler le déphasage comprennent de préférence un différentiel ayant un arbre de sortie relié à un premier des vilebrequins, un arbre d'entrée relié à arbre moteur, et un élément tel qu'une cage porte-satellites qui est réglable angulairement pour régler le déphasage.
  • Suivant encore un autre aspect de l'invention, il est proposé un procédé d'aiguilletage mis en oeuvre dans un dispositif selon l'invention, comprenant un guidage d'un produit selon une direction d'avance longitudinale dans un plan définissant une direction longitudinale et une largeur du produit, un actionnement et un guidage d'un support destiné à porter une planche à aiguilles de façon que les aiguilles effectuent dans le produit un mouvement de va-et-vient ayant une composante principale transversale au plan, caractérisé en ce qu'on définit, par rapport à la normale au plan, d'une inclinaison de la composante principale autour d'un axe sensiblement parallèle à la largeur du produit.
  • Dans le cadre de l'actionnement et du guidage du support, on peut guider un pivot de positionnement relié au support selon un trajet prédéterminé.
  • Le procédé selon l'invention peut comprendre en outre un réglage de l'inclinaison de la composante principale.
  • On peut régler ladite orientation du trajet prédéterminé pour régler l'inclinaison de ladite composante principale.
  • Le mouvement de frappe peut être un mouvement en boucle fermée, de préférence sensiblement en forme d'ellipse ou ovoïde. Le mouvement de frappe peut aussi être un mouvement de va-et-vient sensiblement linéaire, de préférence sensiblement rectiligne.
  • Le mouvement des aiguilles dans le produit peut comprendre une insertion des aiguilles dans le produit avec une vitesse sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale du produit, ou peut comprendre une insertion des aiguilles dans le produit avec une vitesse ayant une composante sensiblement parallèle à la direction longitudinale du produit.
  • Le mouvement des aiguilles dans le produit peut comprendre un retrait des aiguilles hors du produit avec une vitesse sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale du produit, ou peut comprendre un retrait des aiguilles hors du produit avec une vitesse ayant une composante sensiblement parallèle à la direction longitudinale du produit.
    • Description des figures et modes de réalisation
  • D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée de modes de réalisation et de mise en oeuvre nullement limitatifs, et des dessins annexés suivants, où :
    • la figure 1 est une vue schématique de profil d'un premier mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention, les vilebrequins du dispositif étant en phase ;
    • la figure 2 est une vue du premier mode selon la figure 1, mais à plus petite échelle et avec un déphasage des vilebrequins,
    • la figure 3 illustre quatre vues schématiques, de profil et successives du premier mode de réalisation en fonctionnement avec déphasage des vilebrequins,
    • les figures 4 et 5 illustrent chacune une vue de profil de deux mouvements possibles de la pointe d'une aiguille,
    • la figure 6 est une vue schématique de profil d'un détail de l'aiguilletage, illustrant un mouvement de la pointe des aiguilles,
    • la figure 7 est une vue schématique de dessus d'une première variante de moyens pour régler le déphasage,
    • la figure 8 est une vue schématique de dessus d'une deuxième variante de moyens pour régler le déphasage,
    • la figure 9 est une vue analogue à la figure 1 mais relative à un deuxième mode de réalisation du dispositif selon l'invention,
    • les figures 10 et 11 illustrent chacune de profil un mouvement de la pointe d'une aiguille dans une nappe de fibres,
    • la figure 12 illustre de profil deux mouvements possibles de la pointe d'une aiguille associée à un dispositif selon l'invention dans une nappe de fibres,
    • la figure 13 illustre la vitesse de la nappe de fibres de la figure 12, en fonction du temps, et pour les deux mouvements possibles, et
    • les figures 14 et 15 sont des vues schématiques analogues à la figure 1, mais relatives à un troisième et respectivement un quatrième mode de réalisation du dispositif selon l'invention.
  • On va tout d'abord décrire en référence aux figures 1 à 8 un premier mode de réalisation du dispositif d'aiguilletage selon l'invention, mettant en oeuvre le procédé selon l'invention.
  • Le dispositif comprend une plaque de débourrage 21 et une plaque d'aiguilletage 23 approximativement parallèles l'une à l'autre, portées par un bâti non représenté. Des vérins non représentés permettent, de façon connue en soi, d'ajuster la position des plaques par rapport au bâti. Ces plaques sont prévues pour guider entre elles une nappe de fibres 22 (partiellement représentée) dans un plan comprenant une direction longitudinale 24 selon laquelle avance la nappe 22 sous l'action de moyens d'entraînement non représentés, et une direction 48 parallèle à la largeur de la nappe. La nappe est sans fin selon sa direction longitudinale 24. Les plaques sont munies de trous prévus pour laisser passer des aiguilles 50 (dont seulement cinq sont représentées) fixées à une planche 1 sensiblement parallèle au plan de la nappe. Les aiguilles sont parallèles entre elles et sensiblement perpendiculaires aux plaques de débourrage et d'aiguilletage, et donc au plan de guidage de la nappe. La plaque de débourrage 21 est située entre la plaque d'aiguilletage 23 d'une part, et la planche à aiguilles 1 d'autre part. Du côté opposé aux aiguilles 50, la planche 1 est fixée à un support 42.
  • Dans la suite, on considère non limitativement que le plan de guidage de la nappe est horizontal, comme cela est très souvent le cas en pratique. On considère aussi que la planche à aiguilles 1 ainsi que ses moyens de guidage et d'actionnement, sont situés au-dessus de la nappe. Mais l'invention est applicable de chaque côté de la nappe, où même des deux côtés à la fois.
  • Deux bielles d'actionnement 2, 3 identiques et sensiblement verticales sont reliées chacune au support 42 par un pivot d'actionnement 5, 6 respectif ayant un axe géométrique d'actionnement 51, 52 respectif, et sont reliées chacune par un pivot excentré 16, 17 à un vilebrequin respectif 14, 15. Les axes de ces pivots sont sensiblement parallèles à la largeur du produit, comme tous les axes d'articulation, de rotation et de pivotement décrits jusqu'à maintenant et ci-après. Chaque vilebrequin 14, 15 est monté dans le bâti par des paliers de rotation 18, 19 dont seuls les axes géométriques sont représentés. Les vilebrequins sont montés l'un à la suite de l'autre relativement à la direction longitudinale 24, dans un plan commun sensiblement parallèle à celui du trajet de la nappe 22.
  • Grâce à des moyens moteurs non représentés à la figure 1, les vilebrequins sont entraînés en rotation à vitesse égale et en sens inverse l'un par rapport à l'autre autour des axes des paliers 18, 19 suivant les flèches 91, 92. Si les pivots de vilebrequin 16, 17 ont, autour des axes des paliers 18 et 19, des positions angulaires symétriques par rapport à un plan 25 sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale 24 de la nappe, on dit que les vilebrequins sont entraînés en rotation en phase (comme représenté à la figure 1) ; sinon, on dit que les vilebrequins sont entraînés en rotation avec un déphasage l'un par rapport à l'autre (comme représenté aux figures 2 et 3). Le premier mode de réalisation du dispositif selon l'invention comprend des moyens pour régler le déphasage entre les vilebrequins. Des modes de réalisation de ces moyens sont décrits ultérieurement en référence aux figures 7 et 8.
  • Un point du support 42, matérialisé par un pivot de positionnement 49 solidaire du support 42, est guidé selon une trajectoire linéaire qui dans cet exemple est sensiblement rectiligne et transversale au plan du trajet de la nappe. Ce guidage est assuré par un mécanisme 53 qui est passif, c'est à dire dépourvu de moyens dynamiques tels que des moteurs. Il n'y a pas non plus de moyens semi-actifs tels que des ressorts. La position du support 42, et donc de la planche à aiguilles 1 et des aiguilles 50, est définie à chaque instant par la position angulaire des vilebrequins en combinaison avec le guidage du pivot de positionnement 49 le long de sa trajectoire rectiligne, par rapport à laquelle le support 42 peut pivoter. Les moyens de guidage du pivot de positionnement 49 permettent de définir l'orientation et l'inclinaison du trajet du pivot 49 par rapport au plan de la nappe 22. Il a été trouvé que l'orientation du trajet du pivot 49 permet de définir, par rapport à la normale au plan de la nappe 22, une inclinaison du mouvement des aiguilles 50. En outre, le mode de réalisation particulier représenté comprend des moyens4 qui seront décrits en détail plus loin pour régler l'inclinaison de la trajectoire du pivot de positionnement 49.
  • Le pivot de positionnement 49 est plus proche d'un premier 51 des axes d'actionnement que du second axe d'actionnement 52. Dans l'exemple représenté, l'axe du pivot de positionnement 49 est confondu avec le premier axe d'actionnement 51, qui est ici celui situé en avant relativement au sens de progression 24 de la nappe. Ainsi, le pivot de positionnement 49 et un premier des axes d'actionnement 51 sont guidés selon un trajet. Le deuxième des axes d'actionnement 52 est libre relativement au bâti.
  • Le fonctionnement général est le suivant : lorsque les vilebrequins sont en phase comme illustré à la figure 1, les pointes des aiguilles effectuent un mouvement de va-et-vient rectiligne formant avec le plan de guidage de la nappe un angle sensiblement égal à l'angle formé par la trajectoire du pivot de positionnement 49 avec le plan de guidage de la nappe. Ce mouvement de va-et-vient est un mouvement de frappe successive des aiguilles dans la nappe. Lorsqu'il y a un déphasage entre les vilebrequins, il en résulte un mouvement de balancement du support 42 et de la planche 1. Plus précisément, le support 42 oscille angulairement autour de l'axe du pivot de positionnement 49 en même temps que le pivot de positionnement 49 effectue ses va-et-vient le long de sa trajectoire sensiblement rectiligne. Il en résulte pour les aiguilles 50 un mouvement comprenant en plus de la composante principale transversale au plan de la nappe une composante secondaire sensiblement parallèle à la direction de l'avance longitudinale de la nappe 22. La trajectoire des pointes des aiguilles devient une courbe fermée sensiblement elliptique. Les adjectifs « principale » et « secondaire » correspondent à des choix de vocabulaire commodes pour désigner respectivement une composante transversale au plan de la nappe et une composante sensiblement parallèle à la direction de l'avance longitudinale de la nappe. Toutefois, le déphasage des vilebrequins est en général suffisamment faible pour que la composante principale, transversale au plan horizontal d'avance de la nappe, soit plus grande que la composante secondaire. Le sens du déphasage est choisi par rapport au sens de rotation des vilebrequins pour que les pointes des aiguilles avancent dans le même sens que la nappe (sens 24) lorsque ces pointes sont engagées au maximum dans la nappe. Lorsque dans le cas du déphasage le pivot de positionnement 49 est guidé selon une ligne perpendiculaire au plan de la nappe, la courbe sensiblement elliptique présente un axe perpendiculaire au plan de la nappe, correspondant à la composante de pénétration ou composante principale du mouvement des aiguilles dans la nappe. Lorsque, comme le montrent les figures 2 et 3, on combine un déphasage des vilebrequins avec une inclinaison de la trajectoire du pivot 49, l'axe de l'ellipse correspondant à la composante de pénétration forme avec le plan de la nappe un angle d'inclinaison sensiblement égal à celui de la trajectoire du pivot 49 par rapport au plan de la nappe.
  • Pour le guidage du pivot de positionnement 49 et de l'axe d'actionnement 51 selon la trajectoire linéaire précitée, le mode de réalisation représenté prévoit de relier le pivot 49 au bâti non représenté par l'intermédiaire d'un quadrilatère déformable qui consiste dans cet exemple en un mécanisme de Tchebychef. Ce quadrilatère comprend une biellette intermédiaire 7 reliée en son centre au support 42 de la planche 1 par le pivot de positionnement 49 ; deux biellettes de guidage 8, 9 reliées chacune à une extrémité respective de la biellette 7 par un pivot intermédiaire 10, 11, chaque biellette de guidage 8, 9 étant en outre reliée au bâti par un pivot d'ancrage 12, 13 ; et le bâti considéré comme une biellette fixe reliant les pivots d'ancrage 12, 13. La biellette intermédiaire 7 oscille au voisinage d'une orientation perpendiculaire au plan de guidage de la nappe 22. La distance entre l'axe d'ancrage du pivot d'ancrage 12 ou 13 et l'axe du pivot intermédiaire 10 ou 11 est identique pour chaque biellette de guidage 8, 9. L'axe du pivot de positionnement 49 est situé à mi-distance entre les axes des pivots intermédiaires 10, 11. Les pivots d'ancrage sont situés du même côté du plan contenant les axes du pivot de positionnement 49 et des deux pivots intermédiaires 10, 11. Les deux biellettes de guidage 8, 9 se croisent. Au cours du mouvement des aiguilles, la position des pivots d'ancrage 12, 13 sur le bâti est constante. Le mécanisme de Tchebychef guide l'axe du pivot de positionnement 49 le long d'un trajet de va et vient sensiblement rectiligne parallèle à la ligne reliant les pivots d'ancrage 12, 13.
  • Par rapport au premier axe d'actionnement 51 associé au pivot de positionnement 49, le mécanisme de Tchebychef est entièrement situé du côté opposé au deuxième axe d'actionnement 52. Ceci permet de rapprocher les systèmes bielle-manivelle l'un de l'autre.
  • En outre, le mécanisme de Tchebychef dégage en grande partie l'espace situé entre le plan passant par les axes d'actionnement 51, 52 et la planche à aiguilles 1. Ceci permet de réduire la distance entre les aiguilles 50 et le plan passant par les axes 51, 52.
  • Le dispositif comprend des moyens permettant de régler l'inclinaison du mouvement de va-et-vient des aiguilles à travers la nappe. Dans l'exemple représenté, ces moyens opèrent par réglage de l'inclinaison de la trajectoire linéaire du pivot de positionnement 49. Pour cela, plus particulièrement, on règle la position de la ligne reliant les axes 12, 13, par rapport au bâti. L'orientation du trajet du pivot de positionnement 49 correspond sensiblement en effet à l'inclinaison du mouvement de pénétration des aiguilles. Une première glissière 4 permet de déplacer l'axe d'ancrage d'un premier des pivots d'ancrage 12. Un déplacement du pivot d'ancrage 12 dans la glissière 4 permet de régler l'orientation (ou l'inclinaison) du trajet du pivot de positionnement 49 et donc l'inclinaison de la composante principale du mouvement des aiguilles. La glissière a une forme d'arc de cercle centré sur un axe parallèle à la largeur de la nappe, de sorte que l'inclinaison de la composante principale du mouvement des aiguilles (et l'inclinaison du trajet du pivot 5, 49) peut être réglée autour d'un axe parallèle à la largeur de la nappe. Un vérin non représenté permet de modifier et de bloquer la position du pivot d'ancrage 12 dans la glissière 4.
  • Dans l'exemple représenté à la figure 1, le déphasage est nul entre les vilebrequins 14, 15, et les pivots d'ancrage 12, 13 sont alignés perpendiculairement au plan d'avance de la nappe. La trajectoire du pivot de positionnement 49 est donc rectiligne et perpendiculaire au plan de la nappe. Cette trajectoire est positionnée de manière que le plan 25 de symétrie des deux vilebrequins passe entre les deux axes d'actionnement 51, 52 en étant équidistant de ceux-ci. Les aiguilles ont alors un mouvement de va-et-vient linéaire rectiligne sensiblement perpendiculaire au plan de la nappe.
  • La figure 2 illustre un état du dispositif de la figure 1 lorsqu'on a réglé à une valeur non nulle le déphasage des vilebrequins 14, 15. Le déphasage est tel que la bielle d'actionnement avant 2 est en avance sur la bielle d'actionnement arrière 3. En outre, on a réglé le pivot d'ancrage 12 dans la glissière 4 pour que les pivots d'ancrage 12, 13 soient alignés sur une droite 10 inclinée dans la direction dite « vers l'avant » autour d'un axe parallèle à la largeur de la nappe. Le pivot d'ancrage supérieur 12 est décalé dans la direction d'avance longitudinale 24 par rapport au pivot d'ancrage inférieur 13.
  • La figure 3 illustre quatre états successifs du premier mode de réalisation du dispositif selon l'invention lorsque les vilebrequins 14, 15 sont entraînés en rotation autour des axes des paliers de rotation 18, 19 avec le même déphasage qu'à la figure 2, alors que la droite 20 reliant les pivots d'ancrage 12, 13 est cette fois inclinée vers l'arrière grâce à un réglage différent du pivot d'ancrage 12 dans sa glissière 4.
  • Une variante non représentée de ce premier mode de réalisation comprend en outre une deuxième glissière pour déplacer la position de l'axe d'ancrage du deuxième pivot d'ancrage 13, et un vérin pour modifier et bloquer la position de ce pivot d'ancrage 13 dans cette glissière. Un déplacement du pivot d'ancrage 13 dans la deuxième glissière permet de même de régler l'orientation du trajet de l'axe du pivot de positionnement 49 et l'inclinaison de la composante principale du mouvement des aiguilles. Les deux glissières peuvent être utilisées indépendamment ou simultanément. On peut ainsi mieux optimiser la géométrie du mécanisme de Tchebychef ainsi que la position du trajet du pivot 49.
  • Ce premier mode de réalisation est un mode de réalisation préférentiel. Il possède de nombreux avantages. L'encombrement des biellettes de guidage 8, 9 est limité car elles se trouvent du même côté de la biellette intermédiaire 7. Le réglage de l'inclinaison du mouvement des aiguilles peut se faire au moyen d'une seule glissière 4. La première glissière 4 (ainsi éventuellement que la deuxième glissière si elle existe) possède une forme d'arc de cercle centré sur un axe parallèle à la largeur de la nappe.
  • Le choix du centre de l'arc de cercle permet de déterminer le chevauchement des courbes du mouvement des aiguilles pour différentes positions du pivot d'ancrage dans la glissière. La figure 4 illustre le cas où l'arc de cercle est centré en un point jugé peu favorable. On passe d'une trajectoire à l'autre sensiblement par une rotation géométrique autour d'un centre 93 situé près du sommet de ces trajectoires, hors du trajet de la nappe. Les trous de la plaque de débourrage 21 et de la plaque d'aiguilletage 23 doivent avoir une grande largeur 35 pour permettre le passage des aiguilles pour différentes inclinaisons de la composante de pénétration (composante principale) du mouvement elliptique.
  • Dans l'exemple préféré représenté à la figure 5, on a fait en sorte que le centre 94 de rotation géométrique soit situé dans le plan de guidage de la nappe, près du bas des trajectoires. Pour cela, l'arc de cercle de la glissière 4 est centré sur la position occupée par l'axe du pivot de positionnement 49 lorsque les pointes des aiguilles sont sensiblement à mi-course dans la nappe de fibres 22. Cela équivaut typiquement à une position de la planche à aiguilles à un sixième de sa course verticale à partir de son point mort bas. La largeur 36 des trous dans les plaques de débourrage et d'aiguilletage peut ainsi être diminuée pour une même plage de variation de l'inclinaison des courbes elliptiques. Cet agencement permet d'accroître la résistance mécanique des plaques 21, 23, et/ou la densité de trous dans les plaques 21, 23 et donc la densité d'aiguilles sur la planche 1 et la productivité du dispositif.
  • Un exemple de mouvement des pointes des aiguilles est illustré à la figure 6. De manière générale, le mouvement des aiguilles est une boucle fermée 26 (de préférence elliptique) dont différentes caractéristiques peuvent être réglées :
    • une largeur d, qui croît avec le déphasage entre les vilebrequins, le mouvement étant sensiblement rectiligne si la largeur est nulle;
    • pour la composante principale du mouvement, une inclinaison α autour d'un axe parallèle à la largeur de la nappe (par exemple de l'ordre du degré); et
    • un sens de parcours de la boucle, par exemple horaire ou contra-horaire, qui dépend notamment du sens du déphasage et du sens de rotation des vilebrequins.
  • Si la boucle est une ellipse, la largeur d correspond au petit diamètre de l'ellipse, et la composante principale correspond au grand diamètre de l'ellipse. Les moyens pour régler le déphasage entre les vilebrequins permettent de régler la largeur d de la boucle. La position du premier pivot d'ancrage 12 dans la glissière 4 (et/ou éventuellement du deuxième pivot d'ancrage 13 dans la deuxième glissière si elle existe) permet de régler l'inclinaison α.
  • Si comme illustré à la figure 1 :
    • le déphasage entre les vilebrequins 14, 15 est sensiblement nul, et
    • les positions des pivots d'ancrage 12, 13 sont telles que le mouvement du pivot de positionnement 49 est sensiblement vertical pendant le mouvement des aiguilles,
    alors le mouvement des pointes des aiguilles est un mouvement rectiligne vertical.
  • Si :
    • il existe un déphasage entre les vilebrequins 14, 15, et
    • les positions des pivots d'ancrage 12, 13 sont telles que le mouvement du pivot de positionnement 49 est sensiblement vertical pendant le mouvement des aiguilles,
    alors le mouvement des pointes des aiguilles est un mouvement en boucle, dont la plus grande dimension est verticale.
  • Si :
    • le déphasage entre les vilebrequins 14, 15 est sensiblement nul, et
    • les positions des pivots d'ancrage 12, 13 sont telles que pendant le mouvement des aiguilles le mouvement du pivot de positionnement 49 est incliné vers l'avant,
    alors le mouvement des pointes des aiguilles est un mouvement linéaire sensiblement rectiligne et incliné vers l'avant autour d'un axe parallèle à la largeur de la nappe.
  • Si comme illustré à la figure 2 :
    • il existe un déphasage entre les vilebrequins 14, 15, et
    • les positions des pivots d'ancrage 12, 13 sont telles que pendant le mouvement des aiguilles le mouvement du pivot de positionnement 49 est incliné vers l'avant,
    alors le mouvement des pointes des aiguilles est une boucle dont le grand diamètre est incliné vers l'avant autour d'un axe parallèle à la largeur de la nappe.
  • Si :
    • le déphasage entre les vilebrequins 14, 15 est sensiblement nul, et
    • les positions des pivots d'ancrage 12, 13 sont telles que pendant le mouvement des aiguilles le mouvement du pivot de positionnement 49 est incliné vers l'arrière,
    alors le mouvement des pointes des aiguilles est un mouvement linéaire sensiblement rectiligne et incliné vers l'arrière.
  • Si comme illustré à la figure 3 :
    • il existe un déphasage entre les vilebrequins 14, 15, et
    • les positions des pivots d'ancrage 12, 13 sont telles que pendant le mouvement des aiguilles le mouvement du pivot de positionnement 49 est incliné vers l'arrière,
    alors le mouvement des pointes des aiguilles est une boucle dont le grand diamètre est incliné vers l'arrière, comme illustré à la figure 6.
  • Des moyens pour régler le déphasage entre les vilebrequins sont représentés aux figures 7 et 8. Ces moyens utilisent un différentiel réglable 87 pour créer à partir d'un arbre moteur 54 un déphasage entre un premier et un deuxième arbre de sortie 55, 56, solidaires chacun de l'un respectif des vilebrequins 14, 15 et tournant dans des sens opposés.
  • Une première variante préférentielle de moyens pour régler le déphasage est représentée à la figure 7. L'arbre moteur 54 entraîne un pignon primaire 66 qui entraîne dans le sens opposé à l'arbre moteur le deuxième vilebrequin 15 en engrenant avec un pignon secondaire 67 relié au deuxième vilebrequin 15 par le deuxième arbre de sortie 56. Les dimensions des pignons 66 et 67 sont telles que le deuxième vilebrequin 15 tourne à une vitesse angulaire plus petite que celle de l'arbre moteur 54. L'arbre moteur 54 entraîne en outre le premier vilebrequin 14 par l'intermédiaire d'un différentiel 87 de réglage de déphasage. Un satellite étage 72 du différentiel 87 comprend un premier étage de denture 70 engrenant avec un premier planétaire 68 solidaire de l'arbre moteur 54 et un deuxième étage de denture 71 engrenant avec un deuxième planétaire 69 solidaire de l'arbre de sortie 55. Le satellite 72 est librement rotatif selon son propre axe dans une cage de différentiel 73. Les dimensions des dentures 68, 69, 70 et 71 du différentiel 87 sont telles que lorsque l'axe du satellite 72 est immobilisé (cage 73 immobile), le premier vilebrequin 14 tourne à une vitesse angulaire plus petite que celle de l'arbre moteur 54 mais égale et opposée à celle du deuxième vilebrequin 15. La position angulaire de la cage 73 autour de l'axe commun 74 des premier et deuxième planétaires 68 et 69 détermine le déphasage entre les arbres de sortie 55 et 56. Un servo-moteur fixé au bâti 65 commande la position angulaire de la cage 73 autour de l'axe commun 74 via un réducteur 75 comprenant une vis sans fin 75v entraînée par le servo-moteur (non représenté) engrenant avec une couronne dentée 75c formée sur le pourtour de la face radialement extérieure de la cage 73.
  • Une deuxième variante de moyens pour régler le déphasage, représentée à la figure 8, ne sera décrite que pour ses différences par rapport à la précédente. L'arbre moteur 54 entraîne un pignon primaire 57 qui entraîne dans le même sens que lui le deuxième vilebrequin 15 via une cascade d'un pignon intermédiaire 58 et d'un pignon secondaire 59 relié au deuxième vilebrequin 15 par le deuxième arbre de sortie 56. Les pignons 57 et 59 ont même diamètre de sorte que le deuxième vilebrequin 15 tourne à une vitesse angulaire égale à celle de l'arbre moteur 54. Dans le différentiel 87, les deux pignons planétaires 60 et 61 sont maintenant coniques et de même diamètre, et engrènent tous deux avec une même denture conique d'un satellite 76 dont l'axe est radial relativement à l'axe 74 des planétaires 60 et 61. Lorsque la cage 62 est immobile, le premier pignon de différentiel 60 entraîne le second pignon de différentiel 61 et le premier vilebrequin 14 avec une vitesse égale et opposée à celle de l'arbre moteur 54.
  • Pour les deux variantes, le réducteur 75 est irréversible en ce sens que les moments de rotation subis par la cage 73 autour de son axe 74 par rapport au bâti sont incapables de faire tourner la vis 75v. La cage 73 est donc immobilisée en rotation autour de son axe 74 par rapport au bâti lorsque le servo-moteur est inactif. Les moyens décrits ci-dessus pour régler le déphasage permettent de régler le déphasage pendant une opération d'aiguilletage, sans interrompre celle-ci. Le mécanisme à vis sans fin et couronne dentée pourrait être remplacé par n'importe quel actionneur linéaire comme un vérin hydraulique ou mécanique.
  • On va maintenant décrire en référence à la figure 9 un deuxième mode de réalisation du dispositif selon l'invention, qui ne sera décrit que pour ses différences par rapport à celui des figures 1 à 8. Les moyens 53 pour guider le pivot de positionnement 49 selon sa trajectoire sensiblement linéaire est un mécanisme de Watt, qui se distingue du mécanisme de Tchebychef en ce que les biellettes de guidage 28, 29, au lieu de se croiser, sont situées de part et d'autre du plan défini par les axes d'articulation de la biellette intermédiaire 7. Dans l'exemple, la biellette 29 située au-dessus du plan des axes d'actionnement 5, 6 et associée au pivot de guidage 11 le plus éloigné du plan de guidage de la nappe s'étend vers l'arrière relativement à la direction 24, et entre les deux bielles 2, 3. Chaque pivot d'ancrage 32, 33 peut être déplacé par coulissement à l'intérieur d'une glissière 34 respective, au moyen d'un vérin (non représenté) capable également de bloquer le pivot dans une position choisie dans la glissière. Un déplacement des pivots d'ancrage 32, 33 dans la glissière 34 permet de régler l'orientation du trajet de l'axe du pivot de positionnement et donc l'inclinaison de la composante principale du mouvement des aiguilles autour d'un axe parallèle à la largeur de la nappe 22. Les glissières 34 sont des segments de cercle concentriques l'un avec l'autre. Typiquement, on règle les pivots d'ancrage 32, 33 dans leur glissière 34 de façon que le mécanisme soit capable d'une configuration dans laquelle la biellette intermédiaire 7 est perpendiculaire aux deux biellettes d'ancrage 28, 29.
  • Chacune des figures 10, 11 et 12, où le sens de défilement 24 de la nappe est représenté inversé par rapport aux vues précédentes, illustre une vue de profil d'un mouvement de la pointe d'une aiguille 50 d'une aiguilleteuse équipée d'un dispositif selon l'invention, dans une nappe de fibres 22 guidée selon une direction d'avance longitudinale 24 horizontale entre une plaque de débourrage 21 et une plaque d'aiguilletage 23. La direction de la composante secondaire de la vitesse de l'aiguille 50 est peu différente de la direction d'avance longitudinale 24 de la nappe. L'aiguille comprend des barbes prévues pour accrocher des fibres qui viennent interférer avec l'aiguille du fait de l'avance du produit et de l'insertion de l'aiguille dans la nappe. Lorsque l'on augmente la différence entre la vitesse de la nappe et la composante secondaire de la vitesse de l'aiguille :
    • les fibres butent plus fortement contre l'aiguille ;
    • les fibres sont plus entraînées par l'aiguille lors de l'insertion de l'aiguille dans la nappe ; et
    • l'aiguille barre davantage l'avancement de la nappe, freine et étire davantage la nappe.
  • Le mouvement illustré à la figure 10 est une ellipse inclinée vers l'arrière, c'est à dire dont le sommet éloigné de la nappe est décalé dans la direction opposée à l'avance longitudinale 24. Le mouvement de l'aiguille peut se décomposer en deux parties dans lesquelles l'aiguille interagit de différentes façons avec la nappe de fibres :
    • une partie 38 d'insertion ou de pénétration de l'aiguille dans la nappe, et
    • une partie 39 de retrait de l'aiguille hors de la nappe.
  • Dans la partie d'insertion 38, la vitesse horizontale de l'aiguille est substantielle par rapport à l'avance horizontale de la nappe. L'aiguille entraîne des fibres en douceur en accompagnant l'avance de la nappe, ce qui permet de tracter la nappe et de limiter l'étirage longitudinal de la nappe.
  • Dans la partie de retrait 39, la vitesse de l'aiguille est sensiblement verticale. La vitesse horizontale de l'aiguille est négligeable par rapport à l'avance horizontale de la nappe, et l'aiguille barre l'avance de la nappe. Il n'y a pas beaucoup de travail vertical des aiguilles dans la nappe car les barbes des aiguilles sont orientées vers le bas.
  • Le mouvement illustré à la figure 11 est une ellipse inclinée vers l'avant, c'est à dire dont le sommet éloigné de la nappe est décalé dans la direction de l'avance longitudinale 24. Le mouvement de l'aiguille peut se décomposer en deux parties dans lesquelles l'aiguille interagit de différentes façons avec la nappe de fibres :
    • une partie 40 d'insertion de l'aiguille dans la nappe, et
    • une partie 41 de retrait de l'aiguille hors de la nappe.
  • Dans la partie d'insertion 40, la vitesse de l'aiguille est sensiblement verticale. La vitesse horizontale de l'aiguille est négligeable par rapport à l'avance horizontale de la nappe. L'aiguille entraîne et travaille efficacement les fibres, mais barre l'avance de la nappe.
  • Dans la partie de retrait 41, la vitesse horizontale de l'aiguille est substantielle par rapport à l'avance horizontale de la nappe, et va dans le même sens que l'avance de la nappe. L'aiguille accompagne le mouvement de la nappe et peut tracter la nappe.
  • La figure 12 illustre deux mouvements possibles d'une des aiguilles d'un dispositif selon l'invention : un mouvement sensiblement elliptique 77 transversal à la nappe 22 et incliné dans la direction de l'avance longitudinale 24 de la nappe, et un mouvement sensiblement elliptique 78 non incliné et sensiblement perpendiculaire au plan de la nappe.
  • Lorsque l'aiguille 50 n'est pas dans la nappe 22, la nappe avance sensiblement à la vitesse de rouleaux extracteurs situés en aval du dispositif d'aiguilletage selon l'invention. Lorsque l'aiguille 50 est dans la nappe, la vitesse de la nappe est sensiblement égale à la composante secondaire de la vitesse de l'aiguille. L'aiguille 50 entre et sort de la nappe avec des vitesses horizontales différentes de la vitesse des rouleaux, et la nappe est donc soumise à des secousses et à un étirage. Ce phénomène est particulièrement marqué quand la nappe est épaisse, quand l'écartement entre débourreur et table d'aiguilletage est grand ou quand la profondeur de pénétration de l'aiguille dans la nappe est grande.
  • L'épaisseur de la nappe est généralement légèrement inférieure à la distance entre le débourreur et la plaque d'aiguilletage. Lors de l'entrée 80 de l'aiguille dans la nappe, l'aiguille 50 plaque la nappe contre la plaque d'aiguilletage 23. Lors de la sortie 81 de l'aiguille hors de la nappe, l'aiguille 50 plaque la nappe contre le débourreur 21. Ainsi, la position verticale de l'aiguille entre le débourreur 21 et la table d'aiguilletage 23 est différente au moment de l'entrée 80 et de la sortie 81 de l'aiguille. La composante horizontale de la vitesse de l'aiguille 50 est donc a priori différente au moment de l'entrée 80 et de la sortie 81 de l'aiguille même si l'ellipse est verticale.
  • Comme illustré à la figure 12, pour le mouvement 78 perpendiculaire à la nappe, la composante horizontale de la vitesse de l'aiguille 50 est plus grande lors de l'entrée 80 de l'aiguille que lors de la sortie 81 de l'aiguille. Il en résulte que la nappe est moins freinée lors de l'entrée 80 de l'aiguille que lors de la sortie 81 de l'aiguille. Comme illustré à la figure 13, la vitesse horizontale 82 de la nappe lors de l'entrée 80 de l'aiguille est donc plus grande que la vitesse horizontale 83 de la nappe lors de la sortie 81 de l'aiguille, mais plus faible que la vitesse horizontale 84 de la nappe lorsqu'il n'y a pas d'aiguille dans la nappe. Lors de la sortie de l'aiguille, la vitesse de la nappe est minimum, et peut même être négative c'est-à-dire opposée à la direction d'avance longitudinale de la vitesse moyenne de la nappe. Pendant un intervalle de temps compris entre l'entrée et la sortie de l'aiguille, aux alentours du point mort bas du mouvement de l'aiguille, l'aiguille entraîne la nappe à une vitesse 90 supérieure à la vitesse horizontale 84 de la nappe lorsque l'aiguille n'est pas dans la nappe.
  • Comme illustré à la figure 12, en inclinant vers l'avant le mouvement 77 de l'aiguille par rapport au mouvement 78 non incliné, on diminue la vitesse horizontale de l'aiguille lors de son entrée 80 et on augmente la vitesse horizontale de l'aiguille lors de sa sortie 81. Ainsi, comme illustré à la figure 13, on augmente le freinage de la nappe lors de l'entrée de l'aiguille et on diminue le freinage de la nappe lors de la sortie de l'aiguille. L'inclinaison du mouvement 77 de l'aiguille par rapport au mouvement non incliné 78 permet donc :
    • de diminuer la vitesse horizontale de l'aiguille et donc de la nappe lors de l'entrée 80 et durant l'insertion 88 de l'aiguille dans la nappe, de sorte que l'aiguille capte mieux les fibres de la nappe et travaille mieux la nappe ;
    • d'augmenter la vitesse horizontale de l'aiguille et donc de la nappe durant le retrait 89 et lors de la sortie 81 de l'aiguille hors de la nappe, de sorte que l'aiguille freine moins la nappe lorsque les barbes de l'aiguille ne peuvent pas travailler la nappe ;
    • de diminuer la vitesse horizontale 85 de la nappe lors de l'entrée 80 de l'aiguille tout en augmentant la vitesse horizontale 86 de la nappe lors de la sortie 81 de l'aiguille, de manière à égaliser ces deux vitesses et à augmenter le minimum 86 de la vitesse de la nappe ;
    • de diminuer la différence entre d'une part la vitesse horizontale 84 de la nappe lorsqu'il n'y a pas d'aiguille dans la nappe, et d'autre part la vitesse minimum parmi la vitesse de la nappe lors de l'entrée ou de la sortie de l'aiguille, de manière à diminuer les secousses et l'étirage de la nappe.
  • Dans un troisième mode de réalisation du dispositif selon l'invention, illustré à la figure 14, la ou les glissières de réglage des pivots d'ancrage sont supprimées. Les pivots d'ancrage 43, 44 du quadrilatère déformable sont situés sur une plaque tournante 45 reliée au bâti par un système d'engrenage. La plaque tournante permet de faire pivoter simultanément les positions des deux pivots d'ancrage autour d'un axe sensiblement parallèle à la largeur de la nappe, et de régler l'inclinaison de la composante principale du mouvement des aiguilles.
  • Dans un quatrième mode de réalisation du dispositif selon l'invention illustré à la figure 15, les biellettes de guidage sont supprimées. L'axe de positionnement 49 est libre de coulisser dans une glissière rectiligne 47. L'inclinaison de la glissière rectiligne 47 est réglable autour d'un axe sensiblement parallèle à la largeur de la nappe. La glissière guide le mouvement de la planche et des aiguilles. En réglant l'inclinaison de la glissière, on règle l'inclinaison de la composante principale du mouvement des aiguilles.
  • Bien sûr l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention.
  • En particulier, on peut imaginer de nombreux moyens pour définir ou régler l'inclinaison de la composante principale du mouvement des aiguilles.
  • Il est également possible de réaliser un guidage quasi-rectiligne en reliant le pivot de positionnement avec le bâti grâce à un bras oscillant relativement long, à peu près horizontal, dont une extrémité est articulée au pivot de positionnement 49 lié au support et l'autre extrémité est articulée au bâti. On règle l'inclinaison en déplaçant par rapport au bâti l'axe d'articulation avec le bâti.
  • Dans tous les modes de réalisation, au lieu de guider un pivot de positionnement coaxial avec l'articulation entre le support et une bielle d'actionnement, on peut guider un axe de positionnement séparé, solidaire du support et spécialement prévu pour ce guidage.
  • De même, on peut imaginer de nombreuses formes pour le mouvement des aiguilles, comme des formes linéaires ou des boucles en forme d'ellipse, de D, de O ou de 8.

Claims (32)

  1. Dispositif d'aiguilletage comprenant un bâti, des moyens pour guider (21, 23) un produit (22) selon une direction d'avance longitudinale (24) dans un plan définissant une direction longitudinale (24) et une largeur du produit, un support (42) destiné à porter une planche à aiguilles (1), et des moyens d'actionnement et de guidage (2, 3, 5-19) pour actionner le support de façon que les aiguilles (50) effectuent dans le produit un mouvement de frappe successive ayant une composante principale transversale au plan, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour définir, par rapport à la normale au plan, une inclinaison de la composante principale autour d'un axe sensiblement parallèle à la largeur du produit.
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mouvement de frappe est un mouvement en boucle fermée (26) définissant pour la pointe des aiguilles ladite composante principale combinée avec une composante secondaire sensiblement parallèle à la direction longitudinale du produit.
  3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mouvement de frappe est un mouvement sensiblement linéaire, de préférence sensiblement rectiligne.
  4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens d'actionnement et de guidage comprennent des moyens pour guider selon un trajet prédéterminé un pivot de positionnement (49) lié au support (42), et en ce que les moyens pour définir l'inclinaison permettent de définir l'orientation dudit trajet prédéterminé.
  5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le trajet prédéterminé est sensiblement un va-et-vient linéaire, de préférence sensiblement rectiligne.
  6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que les moyens pour guider le pivot de positionnement (49) comprennent une glissière (47) de préférence inclinée ou inclinable.
  7. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que les moyens de guidage du pivot de positionnement comprennent un quadrilatère déformable (7, 8, 9, 10, 11, 12, 13) comprenant une biellette intermédiaire (7) liée au support (42) par une articulation selon ledit pivot de positionnement (49) et deux biellettes de guidage (8, 9) articulées chacune d'une part à une extrémité respective de la biellette intermédiaire, et d'autre part au bâti selon un axe d'ancrage (12, 13).
  8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le quadrilatère consiste en un mécanisme de Watt.
  9. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le quadrilatère consiste en un mécanisme de Tchebychef.
  10. Dispositif selon l'une revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens pour régler l'inclinaison (4, 34) de la composante principale.
  11. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens pour régler l'inclinaison (4, 34) de la composante principale en réglant l'orientation du trajet prédéterminé.
  12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que les moyens pour guider le pivot de positionnement (49) lié au support comprennent une biellette articulée au bâti selon un axe d'ancrage (12, 13), et en ce que les moyens de réglage comprennent des moyens (4, 34) pour déplacer l'axe d'ancrage (12, 13) par rapport au bâti.
  13. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé par des moyens pour déplacer l'axe d'ancrage (12, 13) par rapport au bâti, de façon à régler l'inclinaison du trajet prédéterminé et aussi l'orientation de la composante principale.
  14. Dispositif selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que les moyens pour déplacer l'axe d'ancrage définissent pour l'axe d'ancrage une trajectoire en forme d'arc de cercle centré sur un axe sensiblement parallèle à la largeur du produit.
  15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que la trajectoire de déplacement du pivot d'ancrage est sensiblement en arc de cercle centré sur l'axe du pivot de positionnement (49) lorsque les pointes des aiguilles sont à mi-course dans le produit.
  16. Dispositif selon l'une des revendications 12 à 15, caractérisé en ce que les moyens pour déplacer l'axe d'ancrage comprennent une glissière (4, 34) de guidage de l'axe d'ancrage, et des moyens pour bloquer la position de l'axe d'ancrage dans la glissière.
  17. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 9 et 11 à 15, caractérisé en ce que les moyens pour guider le pivot de positionnement sont montés sur une plaque tournante (45) autour d'un axe sensiblement parallèle à la largeur du produit.
  18. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 17, caractérisé en ce que les moyens d'actionnement comprennent deux bielles d'actionnement (2, 3), chaque bielle d'actionnement étant reliée d'une part à un vilebrequin respectif (14, 15) et d'autre part au support (42) de planche à aiguilles (1) par un axe d'actionnement (5, 6), les deux vilebrequins tournant en sens inverse l'une de l'autre.
  19. Dispositif selon la revendication 18 lorsque rattachée à l'une des revendications 4 à 9 et 11 à 17, caractérisé en ce que l'axe du pivot de positionnement (49) est confondu avec l'un desdits axes d'actionnement (5,6).
  20. Dispositif selon la revendication 18 ou 19, caractérisé en ce que les deux vilebrequins sont mutuellement déphasés.
  21. Dispositif selon l'une des revendications 18 à 20, caractérisé en ce que le calage angulaire mutuel des deux vilebrequins est réglable.
  22. Dispositif selon la revendication 21, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour régler le déphasage comprenant un différentiel (87) ayant un arbre de sortie relié à un premier (14) des vilebrequins, un arbre d'entée relié à un arbre de sortie moteur (54) et un élément réglable angulairement (72) pour régler le déphasage du premier vilebrequin par rapport au deuxième vilebrequin (15).
  23. Procédé d'aiguilletage mis en oeuvre dans un dispositif selon l'une des revendications précédentes, comprenant un guidage d'un produit selon une direction d'avance longitudinale dans un plan définissant une direction longitudinale et une largeur du produit, un actionnement et un guidage d'un support (42) destiné à porter une planche à aiguilles (1) de façon que les aiguilles (50) effectuent dans le produit (22) un mouvement de frappe successive ayant une composante principale transversale au plan, caractérisé en ce qu'on définit, par rapport à la normale au plan, une inclinaison de la composante principale autour d'un axe sensiblement parallèle à la largeur du produit.
  24. Procédé selon la revendication 23, caractérisé en ce que dans le cadre de l'actionnement et du guidage du support (42), on guide selon un trajet prédéterminé un pivot de positionnement (49) lié au support, et en ce que pour définir l'inclinaison on définit l'orientation dudit trajet prédéterminé.
  25. Procédé selon la revendication 23 ou 24, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un réglage de l'inclinaison de la composante principale.
  26. Procédé selon la revendication 24, caractérisé en ce que l'on règle ladite orientation du trajet pour régler l'inclinaison de ladite composante principale.
  27. Procédé selon l'une des revendications 23 à 26, caractérisé en ce que le mouvement de frappe est un mouvement en boucle fermée, de préférence sensiblement en forme d'ellipse ou ovoïde.
  28. Procédé selon l'une des revendications 23 à 26, caractérisé en ce que le mouvement de frappe est un mouvement sensiblement linéaire, de préférence sensiblement rectiligne.
  29. Procédé selon l'une des revendications 23 à 28, caractérisé en ce que le mouvement des aiguilles dans le produit comprend une insertion (40) des aiguilles dans le produit avec une vitesse sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale du produit.
  30. Procédé selon l'une des revendications 23 à 28, caractérisé en ce que le mouvement des aiguilles dans le produit comprend une insertion (38) des aiguilles dans le produit avec une vitesse ayant une composante sensiblement parallèle à la direction longitudinale du produit.
  31. Procédé selon l'une des revendications 23 à 30, caractérisé en ce que le mouvement des aiguilles dans le produit comprend un retrait (39) des aiguilles hors du produit avec une vitesse sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale du produit.
  32. Procédé selon l'une des revendications 23 à 30, caractérisé en ce que le mouvement des aiguilles dans le produit comprend un retrait (41) des aiguilles hors du produit avec une vitesse ayant une composante sensiblement parallèle à la direction longitudinale du produit.
EP07121867A 2006-11-29 2007-11-29 Dispositif et procédé d'aiguilletage inclinable Withdrawn EP1927692A1 (fr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0610424A FR2909103B1 (fr) 2006-11-29 2006-11-29 Dispositif et procede d'aiguilletage inclinable.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1927692A1 true EP1927692A1 (fr) 2008-06-04

Family

ID=38325143

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP07121867A Withdrawn EP1927692A1 (fr) 2006-11-29 2007-11-29 Dispositif et procédé d'aiguilletage inclinable

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP1927692A1 (fr)
FR (1) FR2909103B1 (fr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4130369A1 (fr) 2021-08-03 2023-02-08 Andritz Asselin-Thibeau Aiguilleteuse pour consolider un voile ou une nappe de fibres, notamment de non tisse, assemblage comportant un voile ou une nappe de fibres et une aiguilleteuse de ce genre et procede pour faire fonctionner une aiguilleteuse ou un assemblage de ce genre

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2335931A (en) * 1998-03-31 1999-10-06 Fehrer Textilmasch Needling apparatus with two eccentric drives
FR2795101A1 (fr) * 1999-06-18 2000-12-22 Fehrer Textilmasch Dispositif pour aiguilleter un matelas de fibres
FR2831191A1 (fr) * 2001-10-23 2003-04-25 Fehrer Textilmasch Dispositif pour aiguilleter un matelas de fibres
US20050217093A1 (en) * 2004-03-31 2005-10-06 Taxtilmaschinenfabrik Dr. Ernst Fehrer Aktiengesellschaft Apparatus for needling a non-woven material
EP1736587A1 (fr) * 2005-06-22 2006-12-27 Asselin-Thibeau Appareil d'aiguilletage pour consolider une nappe de fibres

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2335931A (en) * 1998-03-31 1999-10-06 Fehrer Textilmasch Needling apparatus with two eccentric drives
FR2795101A1 (fr) * 1999-06-18 2000-12-22 Fehrer Textilmasch Dispositif pour aiguilleter un matelas de fibres
FR2831191A1 (fr) * 2001-10-23 2003-04-25 Fehrer Textilmasch Dispositif pour aiguilleter un matelas de fibres
US20050217093A1 (en) * 2004-03-31 2005-10-06 Taxtilmaschinenfabrik Dr. Ernst Fehrer Aktiengesellschaft Apparatus for needling a non-woven material
EP1736587A1 (fr) * 2005-06-22 2006-12-27 Asselin-Thibeau Appareil d'aiguilletage pour consolider une nappe de fibres

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4130369A1 (fr) 2021-08-03 2023-02-08 Andritz Asselin-Thibeau Aiguilleteuse pour consolider un voile ou une nappe de fibres, notamment de non tisse, assemblage comportant un voile ou une nappe de fibres et une aiguilleteuse de ce genre et procede pour faire fonctionner une aiguilleteuse ou un assemblage de ce genre
FR3126008A1 (fr) * 2021-08-03 2023-02-10 Andritz Asselin-Thibeau Aiguilleteuse pour consolider un voile ou une nappe de fibres, notamment de non tissé, assemblage comportant un voile ou une nappe de fibres et une aiguilleteuse de ce genre et procédé pour faire fonctionner une aiguilleteuse ou un assemblage de ce genre

Also Published As

Publication number Publication date
FR2909103A1 (fr) 2008-05-30
FR2909103B1 (fr) 2009-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1736587B1 (fr) Appareil d'aiguilletage pour consolider une nappe de fibres
EP1939343A2 (fr) Dispositif et procédé d'aiguilletage guidé
FR2887563A1 (fr) "procede et installation pour aiguilleter une nappe de fibres mettant en oeuvre deux planches a aiguilles"
FR2598347A1 (fr) Tete de coupe et lame pour le decoupage de matieres en feuille
EP3436691B1 (fr) Rotor fluidique à pales orientables avec commande de pales perfectionnée
CH698130B1 (fr) Dispositif et procédé de sciage par fil.
FR2887565A1 (fr) "procede pour ouvrer une nappe dans un appareillage de pre-aiguilletage, et installation mettant en oeuvre un tel procede"
FR2648742A1 (fr) Lame de coupe et procede de decoupage de matiere en feuille
EP1163383B1 (fr) Etaleur-nappeur
FR2559264A1 (fr) Microtome pourvu de moyens de retrait du specimen
EP0796363B1 (fr) Aiguilleteuse a tige coulissante
EP1927692A1 (fr) Dispositif et procédé d'aiguilletage inclinable
WO2003002435A2 (fr) Dispositif de transport de pieces pour l'alimentation de machines
BE1011429A3 (fr) Metier a tricoter circulaire.
FR2552058A1 (fr) Dispositif de prelevement individuel de feuilles, notamment pour machines a imprimer
FR2629448A1 (fr) Appareillage pour decouper une piece en un materiau du type verre ou ceramique le long d'une ligne incisee
EP2484511A1 (fr) Dispositif de soudure par ultrasons
EP3592892B1 (fr) Aiguilleteuse, notamment a mouvement de type elliptique, destinee a consolider une nappe de fibres
FR2496538A1 (fr) Machine a decouper a roulettes, notamment a decouper des bandes de papier
FR3079150A1 (fr) Ensemble de travail en continu de bande metallique longitudinale
FR2527495A1 (fr) Dispositif perfectionne de transfert a barres
FR2584334A1 (fr) Machine a decouper les feuilles minces en disques
FR2595976A1 (fr) Dispositif de banderolage externe pour machines a thermoformer les recipients
FR2865674A1 (fr) Machine d'affutage de racles pour serigraphie.
BE484053A (fr)

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): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA HR MK RS

AKX Designation fees paid
REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: 8566

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

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20081205