EP1939343A2 - Dispositif et procédé d'aiguilletage guidé - Google Patents

Dispositif et procédé d'aiguilletage guidé Download PDF

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Publication number
EP1939343A2
EP1939343A2 EP20070121858 EP07121858A EP1939343A2 EP 1939343 A2 EP1939343 A2 EP 1939343A2 EP 20070121858 EP20070121858 EP 20070121858 EP 07121858 A EP07121858 A EP 07121858A EP 1939343 A2 EP1939343 A2 EP 1939343A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
actuating
axis
guiding
needles
movement
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Withdrawn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
EP20070121858
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 EP1939343A2 publication Critical patent/EP1939343A2/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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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 substantially 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 actuated in a striking motion 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.
  • crank-handle system actuates the support by means of a sliding rod which is secured to the support and slides in a slideway secured to the frame.
  • the FR 2 721 624 B1 describes a similar device, but in which the needle board support is guided in a linear motion no longer by a slide but by an oscillating arm having a fixed end hinged to the frame and a movable end articulated to the central axis of the rudder.
  • a first type of device of this kind comprises horizontal actuating means which replace the slide guide or swingarm and which add their action to that of the vertical actuating means ( US-A-5,732,453 or US-A-6,161,269 ) to jointly position and operate the needle board support.
  • the needle board support is actuated jointly by two counter-rotating crank systems that are out of phase with each other. If the support is guided by a slide, US-A-6,000,112 ), it is then oscillating relative to the frame.
  • Other systems with more than two crank-and-crank systems are also known ( US 2002/016203 A1 ).
  • An object of the present invention is to provide a relatively simple and economical needling device.
  • Another alternative or cumulative goal is to propose a needling device which allows with minor modifications or even simple adjustments, to practice various types of needling, including linear or "elliptical".
  • a third possible object of the invention is to propose a needling device whose simple structure is economically acceptable for a straight-sided needling machine, but which makes it possible without significant modification to produce an elliptical punching machine.
  • a fourth possible object of the invention is to provide a more compact needling device and / or with smaller moving masses.
  • the needling device comprises a frame, a support intended to carry a needle board and actuating and guiding means for actuating the support so that the needles make a successive striking movement in a product.
  • the actuating and guiding means comprising two actuating rods, each actuating rod being connected on the one hand to a respective crankshaft and on the other hand to the needle board support by a hinge according to a first and respectively a second actuating axis, characterized in that the actuating and guiding means further comprise means for guiding a positioning pin integral with the support in a predetermined path and placed closer to the first actuating axis than to the second axis of operation.
  • the guide of the support could be placed in asymmetrical position.
  • the positioning pin may be coaxial with one of the actuating axes.
  • it releases the region between the two crank-crank systems, which allows to bring them one from the other. This results in a lighter and more compact mechanism.
  • an ellipse width (advance component of the needles) is obtained with a smaller phase shift of the crankshafts, thus less vibratory imbalance between the two crankshafts.
  • the asymmetrical guidance according to the invention at least largely releases the region located below the plane passing through the two axes of actuation. This makes it possible to reduce the total height of the device, which height can be, for example evaluate from the distance between the needle board and the plane of the crankshaft axes.
  • the two crank-crank systems are in phase with one another and are permanently symmetrical to one another with respect to a plane perpendicular to the product length.
  • the two actuating axes are also permanently in positions symmetrical to each other with respect to this plane.
  • the positioning pin typically coinciding with the first axis of actuation, is guided in a linear path, rectilinear or substantially rectilinear, which is parallel to this plane and perpendicular to the plane of the product.
  • An "elliptical" strike can be obtained simply by displacing the two crank-crank systems, typically without modifying the guidance of the positioning pivot with respect to the linear strike, which guidance can therefore preferably remain linear. It has thus been found according to the invention that the phase shift of the crankshafts combined with a linear guide of a pivot placed in eccentric position, typically coinciding with a first of the actuating axes, generated an elliptical movement of the needles. It is also possible to achieve, according to another original idea of the invention, an inclined strike. To do this, simply adjust the orientation of the positioning pivot guide to tilt the trajectory of the pivot. An inclined linear strike is then performed if the two crank-crank systems are in phase, and an inclined elliptical strike if the two crank-crank systems are out of phase with each other.
  • Means for adjusting the phase difference between two rotary systems may comprise a differential having an output shaft connected to a first one. crankshafts, an input shaft connected to a drive shaft, and an angularly adjustable member for adjusting the mutual angular setting of the input shaft and the output shaft.
  • the transmission ratio in the differential is a reduction ratio
  • the structure according to the invention is particularly advantageous for very simple machines or on the contrary very sophisticated, or an intermediate sophistication.
  • the invention relates to fully adjustable machines, that is to say with regard to both the phase shift of the connecting rod-crank systems as the inclination of the path of the actuating axis.
  • the invention also relates to machines in which all or part of these adjustments are immutable after the manufacture of the machine.
  • the means for guiding the positioning pin can comprise a slide or an oscillating arm whose movable end is articulated to the positioning pin and a fixed end is articulated to the frame.
  • these may include means for adjusting the orientation of the slide, or means for moving the fixed axis of the swingarm, respectively.
  • the means for guiding the positioning pin can comprise a deformable quadrilateral comprising an intermediate rod connected to the board support by a hinge comprising said positioning pivot, and two guide links hinged on the one hand to a respective end of the hinge. intermediate link, and secondly to the frame by a respective anchor pin.
  • the quadrilateral can consist of a Watt mechanism, or a Chebyshef mechanism.
  • the adjustment means may comprise means for moving the anchor axis relative to the frame.
  • the means for moving the anchor axis may define for the anchoring axis a trajectory in the form of an arc of a circle.
  • the arc of the circle can be centered on the positioning pin when the points of the needles are halfway in the product.
  • the means for moving the anchor pin may comprise a guide rail of the anchor pin and means for locking the position of the anchor pin in the slide.
  • the adjustment means may comprise a turntable, for pivoting all or part of the means for guiding the positioning pin.
  • the device according to the invention therefore makes it possible, in certain versions and / or with certain adjustments, to optimize the movement of the needles in order to limit the drawing of the product and to increase the efficiency of the needles in their work applied to the fibers of the product.
  • the product is preferably a web of fibers.
  • a needling process implemented in a device according to the invention, comprising an actuation and a guide of a support intended to carry a needle board so that the needles perform a successive strike movement in a product, said support being connected to two actuating rods, each actuating rod being connected on the one hand to a respective crankshaft and on the other hand to the needle board support by a operating axis, characterized in that it comprises a guide along a predetermined path of a positioning pin integral with the support and adjacent to a first of the axes of actuation or coaxial with this first axis.
  • the movement of the needles in the product may comprise an insertion of the needles into the product with a speed substantially perpendicular to the longitudinal direction of the product, or an 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 a withdrawal of the needles out of the product with a speed having a component substantially parallel to the direction. longitudinal 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 intended to guide a fiber web 22 between them (Partially shown) in a plane comprising a longitudinal direction 24 in which advance the web 22 under the action of drive means not shown, and a direction 48 parallel to the width of the web.
  • 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 rotation bearings 18, 19 of which only the geometric axes are shown.
  • 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 axes of the bearings 18 and 19, symmetrical angular positions relative 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 represented at 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 device comprises means 4, which will be described later, to adjust the inclination of the trajectory of the positioning pin 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 is here the one located forward relative to 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 situated on the same side with respect to the plane containing the axis of the positioning pivot 49 and the axes of 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.
  • one adjusts the position of the line connecting the axes 12, 13 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 of the positioning pin 49 and therefore 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 anchoring pin 13 in the second slideway makes it possible to even to adjust the orientation of the axis of the pivot axis 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 the 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 stepped satellite 72 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 drive 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 moment of entry 80 and 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.

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Abstract

Le dispositif d'aiguilletage comprend un bâti, 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 effectuent un mouvement de frappe successive dans un produit. Les moyens d'actionnement et de guidage comprennent deux bielles d'actionnement (2, 3). Chaque bielle d'actionnement est reliée d'une part à un vilebrequin respectif (14, 15) et d'autre part au support de planche à aiguilles (1) par une articulation selon un axe d'actionnement (51, 52). Les moyens d'actionnement et de guidage comprennent en outre des moyens passifs pour guider selon un trajet prédéterminé un pivot de positionnement (49) solidaire du support et voisin d'un premier des axes d'actionnement (51). L'orientation, éventuellement réglable, du trajet prédéterminé permet de régler ainsi le mouvement des aiguilles. L'invention concerne aussi un procédé mis en oeuvre dans un dispositif selon l'invention. Utilisation pour créer un mécanisme relativement simple permettant de nombreuses versions, à frappe droite ou oblique, linéaire ou elliptique, prédéfinie ou réglable.

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 sensiblement 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 de frappe 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.
  • Différentes solutions sont connues pour le guidage et l'actionnement du support de planche à aiguilles.
  • Suivant le US-A- 5 873 152 , un système bielle-manivelle actionne le support par l'intermédiaire d'une tige coulissante qui est solidaire du support et coulisse dans une glissière solidaire du bâti.
  • Suivant le US-6 481 071 B1 , il y a deux systèmes bielle-manivelle contrarotatifs qui agissent sur la tige coulissante par l'intermédiaire d'un palonnier ayant un axe central d'articulation à la tige et deux axes de liaison articulée avec les deux bielles, situés de part et d'autres de l'axe central.
  • Le FR 2 721 624 B1 décrit un dispositif similaire, mais dans lequel le support de planche à aiguilles est guidé selon un mouvement linéaire non plus par une coulisse mais par un bras oscillant ayant une extrémité fixe articulée au bâti et une extrémité mobile articulée à l'axe central du palonnier.
  • Il est également connu de donner aux aiguilles non plus un mouvement rectiligne ou sensiblement rectiligne, mais un mouvement dit « elliptique », c'est-à-dire en général ovale ou ovoïde, de façon que les aiguilles aient une composante de mouvement dite « horizontale » qui accompagne le mouvement d'avance du produit lorsqu'elles sont engagées dans le produit.
  • Un premier type de dispositifs de ce genre comprend des moyens d'actionnement horizontal qui remplacent le guidage par glissière ou bras oscillant et qui ajoutent leur action à celle des moyens d'actionnement vertical ( US-A-5 732 453 ou US-A-6 161 269 ) pour conjointement positionner et actionner le support de planche à aiguilles.
  • Dans un deuxième type de dispositif, le support de planche à aiguilles est actionné conjointement par deux systèmes bielle manivelle contrarotatifs qui sont déphasés l'un par rapport à l'autre. Si le support est guidé par une glissière, ( US-A-6 000 112 ), celle-ci est alors oscillante relativement au bâti. D'autres systèmes à plus de deux systèmes bielle-manivelle sont également connus ( US 2002/016203 A1 ).
  • Tous les dispositifs connus présentent des limitations et/ou une complexité mécanique excessive, et/ou un encombrement excessif, et/ou encore des masses en mouvement alternatif très grandes.
  • Un but de la présente invention est de proposer un dispositif d'aiguilletage relativement simple et économique.
  • Un autre but alternatif ou cumulatif est de proposer un dispositif d'aiguilletage qui permette avec des modifications mineures ou même de simples réglages, de pratiquer divers types d'aiguilletage, notamment linéaire ou « elliptique ».
  • Un troisième but possible de l'invention est de proposer un dispositif d'aiguilletage dont la structure simple est économiquement acceptable pour une aiguilleteuse à frappe linéaire, mais qui permet sans modification importante de réaliser une aiguilleteuse à frappe elliptique.
  • Un quatrième but possible de l'invention est de proposer un dispositif d'aiguilletage plus compact et/ou avec des masses en mouvement plus petites.
    • EXPOSE DE L'INVENTION
  • Suivant l'invention, le dispositif d'aiguilletage comprenant un bâti, 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 un mouvement de frappe successive dans un produit, les moyens d'actionnement et de guidage comprenant deux bielles d'actionnement, chaque bielle d'actionnement étant reliée d'une part à un vilebrequin respectif et d'autre part au support de planche à aiguilles par une articulation suivant un premier et respectivement un deuxième axe d'actionnement, est caractérisé en ce que les moyens d'actionnement et de guidage comprennent en outre des moyens pour guider selon un trajet prédéterminé un pivot de positionnement solidaire du support et placé plus près du premier axe d'actionnement que du deuxième axe d'actionnement.
  • Il a ainsi été trouvé selon l'invention que le guidage du support pouvait être placé en position asymétrique. Typiquement, le pivot de positionnement peut être coaxial avec l'un des axes d'actionnement. Ainsi, on dégage la région comprise entre les deux systèmes bielle-manivelle, ce qui permet de rapprocher ceux-ci l'un de l'autre. Il en résulte un mécanisme plus léger et plus compact. En outre, si l'on souhaite réaliser un aiguilletage elliptique, une largeur d'ellipse (composante d'avance des aiguilles) est obtenue avec un moins grand déphasage des vilebrequins, donc moins de déséquilibre vibratoire entre les deux vilebrequins. Le guidage asymétrique selon l'invention dégage au moins en grande partie la région située en dessous du plan passant par les deux axes d'actionnement. Ceci permet de réduire la hauteur totale du dispositif, hauteur que l'on peut par exemple évaluer d'après la distance entre la planche à aiguilles et le plan des axes des vilebrequins.
  • Typiquement, pour une machine à frappe linéaire perpendiculaire au plan du produit, les deux systèmes bielle-manivelle sont en phase l'un avec l'autre et sont en permanence symétriques l'un de l'autre par rapport à un plan perpendiculaire à la longueur du produit. Les deux axes d'actionnement sont eux aussi en permanence en des positions symétriques l'une de l'autre par rapport à ce plan. Le pivot de positionnement, typiquement confondu avec le premier axe d'actionnement, est guidé selon un trajet linéaire, rectiligne ou sensiblement rectiligne, qui est parallèle à ce plan et perpendiculaire au plan du produit.
  • On peut obtenir une frappe « elliptique » simplement en déphasant les deux systèmes bielle-manivelle, typiquement sans modifier le guidage du pivot de positionnement par rapport à la frappe linéaire, ce guidage pouvant donc, de préférence, rester linéaire. Il a ainsi été trouvé selon l'invention que le déphasage des vilebrequins combiné avec un guidage linéaire d'un pivot placé en position excentrée, typiquement coïncidante avec un premier des axes d'actionnement, générait un mouvement elliptique des aiguilles. Il est également possible de réaliser, selon une autre idée originale de l'invention, une frappe inclinée. Pour cela, il suffit de régler l'orientation du guidage du pivot de positionnement pour incliner la trajectoire du pivot. On réalise alors une frappe linéaire inclinée si les deux systèmes bielle-manivelle sont en phase, et une frappe elliptique inclinée si les deux systèmes bielle-manivelle sont déphasés l'un par rapport à l'autre.
  • Des moyens pour régler le déphasage entre deux systèmes rotatifs, tels que deux systèmes bielle-manivelle d'actionnement d'aiguilleteuse et en particulier ceux du dispositif d'aiguilletage selon l'invention peuvent comprendre un différentiel ayant un arbre de sortie relié à un premier des vilebrequins, un arbre d'entrée relié à un arbre moteur, et un élément réglable angulairement pour régler le calage angulaire mutuel de l'arbre d'entrée et de l'arbre de sortie.
  • De préférence, lorsque l'élément de réglage est immobilisé, le rapport de transmission dans le différentiel est un rapport de réduction, et il est prévu entre l'arbre moteur et le deuxième vilebrequin un transfert avec un rapport de réduction égal à celui du différentiel.
  • Ainsi, la structure selon l'invention est particulièrement avantageuse pour des machines très simples ou au contraire très sophistiquées, ou encore d'une sophistication intermédiaire.
  • L'invention vise les machines entièrement réglables, c'est-à-dire en ce qui concerne aussi bien le déphasage des systèmes bielle-manivelle que l'inclinaison du trajet de l'axe d'actionnement. L'invention vise également les machines dans lesquelles tout ou partie de ces réglages sont immuables après la fabrication de la machine.
  • Les moyens pour guider le pivot de positionnement peuvent comprendre une glissière ou encore un bras oscillant dont une extrémité mobile est articulée au pivot de positionnement et une extrémité fixe est articulée au bâti. Lorsqu'il est prévu des moyens pour régler l'orientation du trajet prédéterminé, ceux-ci peuvent comprendre des moyens pour régler l'orientation de la glissière, ou respectivement des moyens pour déplacer l'axe fixe du bras oscillant.
  • De préférence les moyens pour guider le pivot de positionnement peuvent comprendre un quadrilatère déformable comprenant une biellette intermédiaire liée au support de planche par une articulation comprenant ledit 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 respectif. Le quadrilatère peut consister en un mécanisme de Watt, ou en un mécanisme de Tchebychef.
  • Les moyens de réglage éventuellement prévus peuvent comprendre des moyens pour déplacer l'axe d'ancrage par rapport au bâti. Les moyens pour déplacer l'axe d'ancrage peuvent définir pour l'axe d'ancrage une trajectoire en forme d'arc de cercle. L'arc de cercle peut être centré sur le pivot de positionnement lorsque les pointes des aiguilles sont à mi-course dans le produit. 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. Dans un autre mode de réalisation, les moyens de réglage peuvent comprendre une plaque tournante, permettant de faire pivoter tout ou partie des moyens pour guider le pivot de positionnement.
  • Le dispositif selon l'invention permet donc, dans certaines versions et/ou avec certains réglages, d'optimiser le mouvement des aiguilles pour limiter l'étirage du produit et pour augmenter l'efficacité des aiguilles dans leur travail appliqué aux fibres du produit. Le produit est de préférence une nappe de fibres.
  • 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 actionnement et un guidage d'un support destiné à porter une planche à aiguilles de façon que les aiguilles effectuent un mouvement de frappe successive dans un produit, ledit support étant relié à deux bielles d'actionnement, chaque bielle d'actionnement étant reliée d'une part à un vilebrequin respectif et d'autre part au support de planche à aiguilles par un axe d'actionnement, caractérisé en ce qu'il comprend un guidage selon un trajet prédéterminé d'un pivot de positionnement solidaire du support et voisin d'un premier des axes d'actionnement ou coaxial avec ce premier axe.
  • 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 une insertion des aiguilles dans le produit avec une vitesse ayant une composante sensiblement parallèle à la direction longitudinale du produit.
  • De même, 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 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, dans ce mode de réalisation particulier, le dispositif comprend des moyens 4, qui seront décrits 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 par rapport au plan contenant l'axe du pivot de positionnement 49 et les axes 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 étagé 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 (29)

  1. Dispositif d'aiguilletage comprenant un bâti, 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 effectuent un mouvement de frappe successive dans un produit (22), les moyens d'actionnement et de guidage comprenant 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 une articulation suivant un premier et respectivement un deuxième axe d'actionnement (51, 52), caractérisé en ce que les moyens d'actionnement et de guidage comprennent en outre des moyens (53) pour guider selon un trajet prédéterminé un pivot de positionnement (49) solidaire du support (42) et placé plus près du premier axe d'actionnement (51) que du deuxième axe d'actionnement (52).
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe du pivot de positionnement (49) est confondu avec le premier axe d'actionnement (51).
  3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le deuxième axe d'actionnement (52) est libre relativement au bâti.
  4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens pour guider le pivot de positionnement (49) sont passifs pendant que le dispositif fonctionne en réalisant une opération d'aiguilletage.
  5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le mouvement de frappe confère aux aiguilles un mouvement en boucle fermée (26), de préférence sensiblement en forme d'ellipse ou ovoïde.
  6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens d'actionnement sont agencés pour entraîner les vilebrequins (14,15) en sens inverse l'un par rapport à l'autre et avec un déphasage mutuel qui est de préférence réglable.
  7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour régler le déphasage comprenant un différentiel (87) ayant un arbre de sortie (55) relié à un premier (14) des vilebrequins, un arbre d'entrée relié à un arbre moteur (54), et un élément (72) réglable angulairement pour régler le calage angulaire mutuel des arbres d'entrée et de sortie.
  8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le mouvement de frappe est un mouvement sensiblement linéaire, de préférence sensiblement rectiligne.
  9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le trajet prédéterminé est un trajet sensiblement linéaire, de préférence sensiblement rectiligne, parcouru en va-et-vient par le pivot de positionnement (49).
  10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les moyens pour guider le pivot de positionnement (49) comprennent un quadrilatère déformable (7 à 13 ; 28, 29, 32, 33) comprenant une biellette intermédiaire (7) articulée au support de planche par ledit pivot de positionnement (49), et deux biellettes de guidage (8, 9 ; 28, 29) articulées chacune d'une part au bâti par un pivot d'ancrage respectif (12, 13 ; 32, 33) et d'autre part à la biellette intermédiaire (7) par un pivot mobile respectif (10, 11), les deux pivots mobiles (10, 11) étant situés de part et d'autre du pivot de positionnement (49).
  11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le quadrilatère consiste en un mécanisme de Tchebychef.
  12. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que par rapport à la biellette intermédiaire (7), les deux biellettes de guidage (8, 9) sont situées du côté opposé au deuxième axe d'actionnement (52).
  13. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que par rapport au pivot de positionnement (49) les moyens (7, 8, 9) pour guider le pivot de positionnement (49) s'étendent au moins en majeure partie du côté opposé au deuxième axe d'actionnement (52).
  14. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le quadrilatère consiste en un mécanisme de Watt.
  15. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les moyens pour guider le pivot de positionnement (49) comprennent une glissière (47).
  16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens pour régler l'orientation (4, 34) du trajet prédéterminé comprenant des moyens pour régler l'orientation de la glissière.
  17. Dispositif selon l'une revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens pour régler l'orientation (4, 34) du trajet prédéterminé.
  18. Dispositif selon la revendication 17, caractérisé en ce que les moyens de réglage comprennent des moyens (4, 34) pour déplacer par rapport au bâti un axe d'ancrage (12, 13 ; 32, 33) de biellette de guidage, cette biellette de guidage (8, 9 ; 28, 29) appartenant aux moyens pour guider le pivot de positionnement (49).
  19. Dispositif selon la revendication 18, 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.
  20. Dispositif selon la revendication 19, caractérisé en ce que l'arc de cercle est centré sur le premier axe d'actionnement (51) lorsque les pointes des aiguilles sont à mi-course dans le produit.
  21. Dispositif selon l'une des revendications 18 à 20, 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.
  22. Dispositif selon l'une des revendications 16 à 20, caractérisé en ce que les moyens pour régler l'orientation du trajet comprennent une plaque tournante (45) portant au moins une partie des moyens pour guider le pivot (49).
  23. Procédé d'aiguilletage mis en oeuvre dans un dispositif selon l'une des revendications précédentes, comprenant un actionnement et un guidage d'un support (42) destiné à porter une planche à aiguilles (1) de façon que les aiguilles (50) effectuent un mouvement de frappe successive dans un produit (22), ledit support étant relié à 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 de planche à aiguilles (1) par une articulation selon un axe d'actionnement respectif (51, 52), caractérisé en ce qu'il comprend un guidage selon un trajet prédéterminé d'un pivot de positionnement (49) solidaire du support et voisin d'un premier des axes d'actionnement (51) ou coaxial avec ce premier axe (51).
  24. Procédé selon la revendication 23, 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.
  25. Procédé selon la revendication 23, 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.
  26. Procédé selon l'une des revendications 23 à 25, 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.
  27. Procédé selon l'une des revendications 23 à 25, 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.
  28. Procédé d'aiguilletage selon l'une des revendications 23 à 27, caractérisé en ce qu'on règle l'inclinaison de la trajectoire du pivot de positionnement (49) pour régler l'orientation de la trajectoire des aiguilles dans le produit, sensiblement autour d'un axe parallèle à la largeur du produit.
  29. Procédé selon l'une des revendications 23 à 28, caractérisé en ce qu'on règle la longueur d'une composante d'avance du mouvement des aiguilles en réglant un déphasage entre les vilebrequins, un déphasage nul correspondant à une longueur sensiblement nulle de cette composante.
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