EP4551744A1 - Ensemble de tressage modulaire, un procédé de modification de la taille d'une machine de tressage et un procédé de tressage d'une structure tressé - Google Patents

Ensemble de tressage modulaire, un procédé de modification de la taille d'une machine de tressage et un procédé de tressage d'une structure tressé

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Publication number
EP4551744A1
EP4551744A1 EP23755119.7A EP23755119A EP4551744A1 EP 4551744 A1 EP4551744 A1 EP 4551744A1 EP 23755119 A EP23755119 A EP 23755119A EP 4551744 A1 EP4551744 A1 EP 4551744A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
modules
braiding
guide path
braiding machine
size
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.)
Pending
Application number
EP23755119.7A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Julien Bardy
Xavier Legrand
Thomas LIEVIN
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.)
ArianeGroup SAS
Original Assignee
ArianeGroup 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 ArianeGroup SAS filed Critical ArianeGroup SAS
Publication of EP4551744A1 publication Critical patent/EP4551744A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04C—BRAIDING OR MANUFACTURE OF LACE, INCLUDING BOBBIN-NET OR CARBONISED LACE; BRAIDING MACHINES; BRAID; LACE
    • D04C3/00—Braiding or lacing machines
    • D04C3/02—Braiding or lacing machines with spool carriers guided by track plates or by bobbin heads exclusively
    • D04C3/22—Guides or track plates
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04C—BRAIDING OR MANUFACTURE OF LACE, INCLUDING BOBBIN-NET OR CARBONISED LACE; BRAIDING MACHINES; BRAID; LACE
    • D04C3/00—Braiding or lacing machines
    • D04C3/02—Braiding or lacing machines with spool carriers guided by track plates or by bobbin heads exclusively
    • D04C3/36—Frames
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04C—BRAIDING OR MANUFACTURE OF LACE, INCLUDING BOBBIN-NET OR CARBONISED LACE; BRAIDING MACHINES; BRAID; LACE
    • D04C3/00—Braiding or lacing machines
    • D04C3/40—Braiding or lacing machines for making tubular braids by circulating strand supplies around braiding centre at equal distances

Definitions

  • the present invention relates to braiding machines allowing the production of braided structures, and more particularly braided tubular structures.
  • a braiding machine conventionally comprises a plate having circuits, called guide paths, which intersect each other and along which yarn supply spindles connected to a drawing point of the machine are moved. These thread supply spindles therefore intersect regularly to create a braid.
  • the formation of the braid can be carried out on a form, called a conformation mandrel, which moves during the formation of said braid: we then speak of “over-braiding”.
  • the movement of the spindles along the guide paths is conventionally carried out by means of notched wheels driven in rotation and preferably arranged in one or more concentric circles.
  • Such braiding machines are for example described in documents FR 2 804 133 and US 8 347 772.
  • the present invention aims to remedy the aforementioned drawbacks by proposing a modular braiding assembly capable of adapting to the size of the braided structure to be produced.
  • the invention proposes an assembly for the manufacture of braided structures of variable size, comprising:
  • a braiding machine having a first size defining a first guide path on which a plurality of wire feed spindles are movable so as to participate in braiding, the first guide path being defined by an assembly of drive modules able to circulate the spindles i supply on the first guide path and first removable spacing modules of the drive modules, a first spacing module being interposed between two consecutive drive modules so as to space them by a first angular spacing, and
  • - second spacing modules capable of being removably assembled with all or part of the drive modules by inserting a second spacing module between two consecutive drive modules so as to define a second guide path different from the first guide path on which the wire feed spindles are intended to be mobile in order to participate in braiding and so as to space two consecutive drive modules with a second angular spacing different from the first angular spacing, the assembly of the second spacer modules and drive modules being configured to obtain a braiding machine having a second size different from the first size.
  • the proposed assembly makes it possible to produce at least two different sizes of braiding machine adapted to the manufacture of braided structures of different sizes, with a very limited footprint. Indeed, when the size of the braiding machine is no longer suitable, it can be transformed and therefore does not take up space unnecessarily.
  • the use of removable spacer modules allows the braiding machine to be easily assembled and disassembled.
  • the assembly further comprises a first shaping mandrel associated with the first guide path and a second shaping mandrel associated with the second guide path having a size different from the first shaping mandrel.
  • a shaping mandrel makes it easier to braid the structure, the shape of the shaping mandrel providing support on and around which the wires can be braided with the desired section.
  • conforming mandrels of variable size are used adapted to the size of the braided structure to be produced.
  • a shaping mandrel associated with a guide path designates the shaping mandrel on which the braided wires coming from the mobile spindles rest on the guide path.
  • the drive modules comprise an assembly portion on which a notched wheel is mounted, the notched wheels being configured to be driven in rotation in order to circulate the spindles of the invention. feed along the first or second guide path.
  • the invention further relates to a method for modifying the size of a braiding machine using the assembly described above, comprising:
  • the invention also relates to a method of braiding a braided structure comprising:
  • Figure 1 is a schematic perspective view of a first braiding machine.
  • Figure 2 is a schematic top view of the braiding machine of Figure 1.
  • Figure 3 is a partial schematic representation of the transformation of the first braiding machine of Figures 1 and 2 into a second braiding machine of different size. Description of embodiments
  • Figures 1 and 2 schematically illustrate an example of a first braiding machine 1000 having a first size, making it possible to produce braided structures having dimensions adapted to this first size.
  • the first braiding machine 1000 comprises a first plate 1 and a plurality of wire feed spindles 3.
  • the first plate 1 is preferably horizontal, in order to facilitate its maintenance and that of the wire feed spindles 3. We do not However, it does not fall outside the scope of the invention if the first plate 1 is vertical or inclined.
  • the first plate 1 comprises a guide path 100.
  • the wire feed spindles 3 movable along this guide path 100 participate in the braiding of the braided structure.
  • the guide path 100 is therefore configured to be traveled in a clockwise direction by a first plurality of zones 3, and in an anti-clockwise direction by a second plurality of zones 3.
  • the guide path 100 comprises two sub-guide paths 110 and 120 which regularly intersect, the first sub-guide path 110 being configured to be traversed by the first plurality of spindles 3 and the second sub-path 120 being configured to be traversed by the second plurality of spindles 3.
  • the first guide path comprises more than two sub-paths, for example if we wish to produce a braided structure comprising several layers or having a complex binding weave, such as interlock braiding.
  • Each thread supply spindle 3 carries a spool of braiding threads and comprises a guide support capable of moving along the guide path 100.
  • each spool of braiding threads is connected to a system of tension management and thread return.
  • the braiding machine 1000 further comprises at least one drawing point located at a distance from the first plate 1, and to which the wires from the bobbins carried by the supply spindles 3 are connected along the guide path 100.
  • the first braiding machine 1000 comprises a first conformation mandrel 5, which is a shape on which the intertwined threads come to rest to form the tight braid.
  • the braiding machine 1000 makes it possible to carry out so-called “over-braiding” processes.
  • the guide path 100 illustrated in Figures 1 and 2 is formed by an assembly of drive modules 30 and first removable spacer modules 10, a first spacer module 10 being interposed between two consecutive drive modules 30 so as to space them by a first angular spacing.
  • two consecutive drive modules 30 are separated by a first removable spacer module 10.
  • Each first spacer module 10 can be located between two consecutive drive modules 30.
  • the drive modules 30 and the first removable spacer modules 10 are arranged alternately along the guide path 100.
  • the drive modules 30 include grooves forming portions of the guide path 100. These grooves allow the passage of the guide supports of the feed spindles 3. These grooves are open towards the outside. These grooves have for example a substantially rectangular section open towards the outside. Each drive module 30 may comprise at least one groove forming a portion of the first sub-guide path 110 and at least one groove forming a portion of the second sub-guide path 120, said grooves not crossing.
  • Each drive module 30 comprises two opposite assembly edges, intended to allow the assembly of said drive module 30 with the first removable spacer modules 10.
  • the assembly edges of the drive modules 30 cooperate with assembly edges of the spacing modules 10, for example by inserting an element projecting from an assembly edge into a housing defined in the facing assembly edge.
  • Each drive module 30 also includes a central assembly portion 31 allowing the mounting of a notched wheel 32.
  • the notched wheels 32 of the drive modules 30 are configured to be rotated in order to circulate the spindles wire feed 3 along the first path of guidance 100.
  • the assembly portion 31 of the drive modules 30 can take the form of a through hole allowing the passage of the axis of the notched wheel 32.
  • each notched wheel 32 preferably includes four notches.
  • the notched wheels 32 are preferably rotated in a well-known manner via gear trains controlled by one or more motors.
  • the drive modules 30 have a rectangular shape, in order to facilitate their assembly and disassembly.
  • the first removable spacer modules 10 include grooves forming portions of the guide path 100. These grooves allow the passage of the guide supports of the feed spindles 3. These grooves are open towards the outside. These grooves have for example a substantially rectangular section open towards the outside.
  • Each first removable spacer module 10 may comprise at least one groove forming a portion of the first sub-guide path 110 and at least one groove forming a portion of the second sub-guide path 120, said grooves intersecting.
  • the grooves of the first spacer modules 10 are configured such that when the spacer modules 10 are mounted with the drive modules 30, the ends of the grooves of the first removable spacer modules 10 forming portions of the guide path 100 open onto the grooves of the adjacent drive modules 30 in order to form a continuous and closed guide path 100.
  • the first spacer modules 10 do not include notched wheels.
  • At least part of the drive modules 30 and the first removable spacer modules 10 of the braiding machine 1000 extend along a circle Ci of radius Ri around the axis A of the first braiding machine 1000. More precisely, at least part of the assembly portions 31 of the drive modules 30 are distributed over the circle Ci of radius Ri, that is to say the centers of the notched wheels 32 are distributed over the circle Ci of radius Ri.
  • the first braiding machine 1000 comprises Ni drive modules 30 and Ni first removable spacer modules 10 distributed over the circle Ci of radius Ri.
  • the number of modules and notched wheels represented in Figures 1 and 2 does not correspond to the number of modules and notched wheels represented in Figure 3.
  • the assembly portions 31 of two successive drive modules 30 are spaced apart by a fixed distance L, that is to say that the centers of two consecutive notched wheels 32 are spaced apart by a fixed distance L.
  • This distance L between two consecutive notched wheels 32 is adapted to the dimension of said notched wheels 32, in order to allow and facilitate the passage of the feed spindles 3 from a drive module 30 to the next drive module 30.
  • the centers of two consecutive notched wheels 32 must be sufficiently far apart in order to avoid collision between said two wheels, but must be close enough to allow the passage of the spindles 3 from a drive module 30 to the module d next workout 30.
  • the distance between the assembly portion 31 of a drive module 30 and the crossing point of the grooves of a first adjacent spacing module 10 is preferably constant along the first guide path 100, that is to say the distance between the center of a notched wheel 32 of a drive module 30 and the crossing point of the grooves of a first spacing module 10 adjacent to said module d drive 30 is preferably constant along the first guide path 100. Said distance is thus adapted to the dimension of the wheels 32 so as to avoid any collision between the wheels but to allow the passage of the spindles 3 of a module of drive 30 to the next drive module 30.
  • the first braiding machine 1000 has a first size and makes it possible to braid braided structures having dimensions adapted to this first size. However, when it is desired to produce braided structures having different dimensions, the first braiding machine 1000 can be adapted in a second braiding machine 2000 having a second size different from the first size.
  • the first braiding machine 1000 belongs to an assembly for the manufacture of braided structures of variable size further comprising at least second spacing modules 20.
  • the first plate 1 of the first braiding machine 1000 is modified to obtain a second plate 2 corresponding to the second braiding machine 2000 to be obtained.
  • the second braiding machine 2000 has a smaller size and number of drive modules 30 than the first braiding machine 1000. This of course does not depart from the scope of the invention if the second braiding machine 2000 has a larger size and number of drive modules 30 than the first braiding machine 1000.
  • the second plate 2 of the second braiding machine 2000 comprises a guide path 200.
  • the wire feed spindles 3 movable along this guide path 200 participate in the braiding of the braided structure.
  • the guide path 200 is therefore configured to be traveled in the clockwise direction by a first plurality of zones 3, and in the counterclockwise direction by a second plurality of zones 3.
  • the path guide 200 comprises two guide sub-paths 210 and 220 which regularly intersect, the first guide sub-path 210 being configured to be traversed by the first plurality of spindles 3 and the second sub-path 220 being configured to be traversed by the second plurality of spindles 3.
  • the second guide path comprises more than two sub-paths, for example if we wish to produce a braided structure comprising several layers or featuring a complex weave, such as interlock braiding.
  • the number of movable spindles 3 on the guide path 200 of the second braiding machine 2000 is different from the number of movable spindles 3 on the guide path 100 of the first braiding machine 1000, in order to adapt to the new dimensions of braided structures to be produced.
  • the second braiding machine 2000 further comprises at least one drawing point located at a distance from the second plate 2, and to which the wires from the bobbins carried by the mobile feed spindles 3 are connected along the guide path 200.
  • the second braiding machine 1000 comprises a second shaping mandrel having dimensions different from the first shaping mandrel 5 of the first braiding machine 1000, in order to adapt to the new dimensions of braided structures to be produced.
  • the guide path 200 is formed by an assembly of drive modules 30 and second removable spacer modules 20, a second spacer module 20 being interposed between two drive modules 30 consecutive so as to space them by a second angular spacing different from the first angular spacing.
  • two consecutive drive modules 30 are separated by a second removable spacer module 20.
  • Each second spacer module 20 can be located between two consecutive drive modules 30.
  • the drive modules 30 and the second removable spacer modules 20 are arranged alternately along the second guide path 200.
  • the assembly edges of the drive modules 30 cooperate with assembly edges of the spacing modules 20, for example by inserting an element projecting from an assembly edge into a housing defined in the edge of assembly facing.
  • the drive modules 30 of the second braiding machine 2000 are identical to the modules d drive 30 of the first braiding machine 1000.
  • the second braiding machine 2000 does not include first spacer modules 10.
  • the second removable spacer modules 20 include grooves forming portions of the guide path 200. These grooves allow the passage of the guide supports of the feed spindles 3. These grooves are open towards the outside. These grooves have for example a substantially rectangular section open towards the outside.
  • Each second removable spacer module 20 may comprise at least one groove forming a portion of the first sub-guide path 210 and at least one groove forming a portion of the second sub-guide path 220, said grooves intersecting.
  • the grooves of the second spacer modules 20 are configured so that when the spacer modules 20 are mounted with the drive modules 30, the ends of the grooves of the second removable spacer modules 20 forming portions of the guide path 200 open onto the grooves of the adjacent drive modules 30 in order to form a continuous and closed guide path 200.
  • the second spacer modules 20 do not include notched wheels.
  • At least part of the drive modules 30 and the second removable spacer modules 20 of the second braiding machine 2000 extend along a circle C2 of radius R 2 around the axis A of the second braiding machine 2000. More precisely, at least part of the assembly portions 31 of the drive modules 30 are distributed over the circle C 2 of radius R 2 , that is to say that the centers of the notched wheels 32 are distributed over the circle C 2 of radius R 2 .
  • the second braiding machine 2000 comprises N 2 drive modules 30 and N 2 second removable spacer modules 20 distributed over the circle C 2 of radius R 2 .
  • the number N 2 of drive modules 30 of the second braiding machine 2000 is different from the number Ni of drive modules 30 of the first braiding machine 1000, in order to adapt to the difference in dimensions of the braided structure to achieve.
  • the assembly portions 31 of two successive drive modules 30 of the second braiding machine 2000 are spaced at a distance close to the spacing distance L between the assembly portions 31 of two modules of 30 successive drives of the first braiding machine 1000.
  • the centers of two consecutive notched wheels 32 of the second braiding machine 2000 can be spaced by a distance of between 90% and 110% of the spacing distance L between the centers of two consecutive notched wheels 32 of the first braiding machine 1000. Consequently, the notched wheels 32 used in the first braiding machine 1000 can be used in the second braiding machine 2000 while ensuring easy guidance of the spindles 3 between the drive modules 30.
  • the distance between the assembly portion 31 of a drive module 30 and the crossing point of the grooves of a second adjacent spacing module 20 is preferably constant along the second guide path 200, that is to say the distance between the center of a notched wheel 32 of a drive module 30 and the crossing point of the grooves of a second spacing module 20 adjacent to said module d drive 30 is preferably constant along the second guide path 100.
  • Said distance is thus preferably close to the distance between the assembly portion 31 of a drive module 30 and the crossing point of the grooves of a first adjacent spacing module 10, that is to say close to the distance between the center of a notched wheel 32 of a drive module 30 and the crossing point of the grooves of a first module spacer 10 adjacent to said drive module 30.
  • the value of the radius R 2 of the circle C 2 over which the N 2 drive modules 30 of the second braiding machine 2000 are distributed can correspond to between 90% and 110% of the value of the previous expression.
  • the transformation of the first braiding machine 1000 having a first size into a second braiding machine 2000 having a second size different from the first size is carried out by dismantling the first braiding machine 1000 so as to separate the drive modules 30 and the first spacer modules 10.
  • the first spacer modules 10 are set aside.
  • all or part of the drive modules 30 are mounted with the second spacing modules 20 so as to define the second guide path 200 and obtain the second braiding machine 2000 of different size.
  • Additional drive modules 30 not belonging to the first braiding machine 1000 can be used to produce the second braiding machine 2000 when the latter has a larger size.
  • the assembly for the manufacture of braided structures of variable size also includes third spacing modules capable of being removably assembled with all or part of the drive modules 30 by inserting a third spacing module between two consecutive drive modules 30 so as to define a third guide path different from the first and second guide paths 100 and 200 on which the wire feed spindles 3 are mobile in order to participate in braiding, and so as to space two consecutive drive modules 30 with a third angular spacing different from the first and second angular spacings, the assembly of the third spacing modules and the drive modules 30 being configured to obtain a braiding machine having a third size different from the first and second braiding machine sizes.
  • the assembly for the manufacture of braided structures of variable size can include other pluralities of spacing modules each allowing the production of braiding machines having a different size.
  • bond used in the present application can designate a single thread or a single fiber, but can also designate a wick or a braid.
  • the threads may be carbon fibers, ceramic fibers, or a mixture of carbon fibers and ceramic fibers.
  • the braided structure according to the method of the invention can be a fibrous structure, which could possibly be consolidated or densified by a matrix in order to form the fibrous reinforcement of a part made of composite material.
  • the braided structure according to the process of the invention can thus form, for example, all or part of the fibrous reinforcement of a part made of composite material for the automobile, aeronautics or space industries.
  • the braided structure obtained could form, for example, the fibrous reinforcement of a divergent or a rocket engine nozzle.
  • the braided structure according to the method of the invention can also allow the formation of straps or ropes.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Braiding, Manufacturing Of Bobbin-Net Or Lace, And Manufacturing Of Nets By Knotting (AREA)

Abstract

L'invention concerne un ensemble pour la fabrication de structures tressées de taille variable, comprenant : - une machine de tressage (1000) définissant un premier chemin de guidage (100) sur lequel une pluralité de fuseaux (3) sont mobiles défini par un assemblage de modules d'entraînement (30) et de premiers modules d'espacement (10), un premier module d'espacement (10) étant intercalé entre deux modules d'entraînement (30) de sorte à les espacer d'un premier espacement angulaire, et - des deuxièmes modules d'espacement (20) aptes à être assemblés de manière amovible avec tout ou partie des modules d'entraînement (30) en intercalant un deuxième module d'espacement (20) entre deux modules d'entraînement (30) de sorte à définir un deuxième chemin de guidage (200) et de sorte à espacer deux modules d'entraînement (30) consécutifs d'un deuxième espacement angulaire, l'assemblage étant configuré pour obtenir une machine de tressage (2000) ayant une deuxième taille.

Description

Description
Titre de l'invention : Ensemble de tressage modulaire
Domaine Technique
La présente invention concerne les machines de tressage permettant la réalisation de structures tressées, et plus particulièrement de structures tubulaires tressées.
Technique antérieure
Une machine de tressage comprend classiquement un plateau présentant des circuits, appelés chemins de guidage, qui se recoupent mutuellement et le long desquels sont déplacés des fuseaux d'alimentation en fils reliés à un point de tirage de la machine. Ces fuseaux d'alimentation en fils s'entrecroisent donc régulièrement pour réaliser une tresse. D'une manière générale, la formation de la tresse peut être réalisée sur une forme, appelée mandrin de conformation, qui se déplace lors de la formation de ladite tresse : on parle alors de « sur-tressage ». Le déplacement des fuseaux le long des chemins de guidage est classiquement réalisé par le biais de roues à encoches entraînées en rotation et de préférence disposées selon un ou plusieurs cercles concentriques. De telles machines de tressage sont par exemple décrites dans les documents FR 2 804 133 et US 8 347 772.
Si l'on souhaite réaliser des structures tressées de différentes tailles, il est nécessaire de posséder plusieurs machines de tressage de dimensions différentes. Toutefois, cette solution nécessite d'utiliser plusieurs machines de tressage encombrantes.
Exposé de l'invention
La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précités en proposant un ensemble de tressage modulaire apte à s'adapter à la taille de la structure tressée à réaliser. A cet effet, l'invention propose un ensemble pour la fabrication de structures tressées de taille variable, comprenant :
- une machine de tressage ayant une première taille définissant un premier chemin de guidage sur lequel une pluralité de fuseaux d'alimentation en fil sont mobiles de sorte à participer au tressage, le premier chemin de guidage étant défini par un assemblage de modules d'entraînement aptes à faire circuler les fuseaux i d'alimentation sur le premier chemin de guidage et de premiers modules d'espacement amovibles des modules d'entraînements, un premier module d'espacement étant intercalé entre deux modules d'entraînement consécutifs de sorte à les espacer d'un premier espacement angulaire, et
- des deuxièmes modules d'espacement aptes à être assemblés de manière amovible avec tout ou partie des modules d'entraînement en intercalant un deuxième module d'espacement entre deux modules d'entraînement consécutifs de sorte à définir un deuxième chemin de guidage différent du premier chemin de guidage sur lequel les fuseaux d'alimentation en fil sont destinés à être mobiles afin de participer au tressage et de sorte à espacer deux modules d'entraînement consécutifs d'un deuxième espacement angulaire différent du premier espacement angulaire, l'assemblage des deuxièmes modules d'espacement et des modules d'entraînement étant configuré pour obtenir une machine de tressage ayant une deuxième taille différente de la première taille.
Ainsi, l'ensemble proposé permet de réaliser au moins deux tailles de machine de tressage différentes adaptées à la fabrication de structures tressées de taille différente, avec un encombrement très restreint. En effet, lorsque la taille de machine de tressage n'est plus adaptée, celle-ci peut être transformée et n'encombre donc pas l'espace inutilement. L'utilisation de modules d'espacement amovibles permet de pouvoir monter et démonter facilement la machine de tressage.
Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, l'ensemble comprend en outre un premier mandrin de conformation associé au premier chemin de guidage et un deuxième mandrin de conformation associé au deuxième chemin de guidage ayant une taille différente du premier mandrin de conformation.
La présence d'un mandrin de conformation permet de faciliter le tressage de la structure, la forme du mandrin de conformation fournissant un appui sur et autour duquel les fils peuvent se tresser avec la section souhaitée. Afin de pouvoir réaliser des structures tressées de taille variable, on utilise des mandrins de conformation de taille variable adaptée à la taille de la structure tressée à réaliser. Un mandrin de conformation associé à un chemin de guidage désigne le mandrin de conformation sur lequel viennent reposer les fils tressés issus des fuseaux mobiles sur le chemin de guidage.
Selon un autre mode particulier de réalisation de l'invention, les modules d'entraînement comprennent une portion d'assemblage sur laquelle une roue à encoche est montée, les roues à encoches étant configurées pour être entraînées en rotation afin de faire circuler les fuseaux d'alimentation le long du premier ou du deuxième chemin de guidage.
L'invention concerne en outre un procédé de modification de la taille d'une machine de tressage mettant en oeuvre l'ensemble décrit précédemment, comprenant :
- le démontage de la machine de tressage de sorte à séparer les modules d'entraînement des premiers modules d'espacement,
- le montage de tout ou partie des modules d'entraînement avec les deuxièmes modules d'espacement de sorte à définir le deuxième chemin de guidage et obtenir une machine de tressage de taille différente.
L'invention concerne également un procédé de tressage d'une structure tressée comprenant :
- la modification de la taille d'une machine de tressage par mise en oeuvre du procédé décrit plus haut, et
- le tressage de la structure tressée avec une pluralité de fuseaux d'alimentation en fils mobiles le long du deuxième chemin de guidage de la machine de tressage de taille différente.
Brève description des dessins
[Fig. 1] La figure 1 est une vue schématique en perspective d'une première machine de tressage.
[Fig. 2] La figure 2 est une vue schématique de dessus de la machine de tressage de la figure 1.
[Fig. 3] La figure 3 est une représentation schématique partielle de la transformation de la première machine de tressage des figures 1 et 2 en une deuxième machine de tressage de taille différente. Description des modes de réalisation
Les figures 1 et 2 illustrent de manière schématique un exemple de première machine de tressage 1000 ayant une première taille, permettant de réaliser des structures tressées présentant des dimensions adaptées à cette première taille. La première machine de tressage 1000 comprend un premier plateau 1 et une pluralité de fuseaux d'alimentation en fils 3. Le premier plateau 1 est de préférence horizontal, afin de faciliter son maintien et celui des fuseaux d'alimentation en fils 3. On ne sort toutefois pas du cadre de l'invention si le premier plateau 1 est vertical ou incliné.
Le premier plateau 1 comprend un chemin de guidage 100. Les fuseaux d'alimentation en fils 3 mobiles le long de ce chemin de guidage 100 participent au tressage de la structure tressée. Le chemin de guidage 100 est donc configuré pour être parcouru dans le sens horaire par une première pluralité de fuseaux 3, et dans le sens anti-horaire par une deuxième pluralité de fuseaux 3. Dans l'exemple illustré sur les figures 1 et 2, le chemin de guidage 100 comprend deux sous-chemins de guidage 110 et 120 qui s'entrecroisent régulièrement, le premier sous-chemin de guidage 110 étant configuré pour être parcouru par la première pluralité de fuseaux 3 et le deuxième sous-chemin 120 étant configuré pour être parcouru par la deuxième pluralité de fuseaux 3. On ne sort bien entendu pas du cadre de l'invention si le premier chemin de guidage comprend plus de deux sous-chemins, par exemple si l'on souhaite réaliser une structure tressée comprenant plusieurs couches ou présentant une armure de liage complexe, comme par exemple un tressage interlock.
Chaque fuseau d'alimentation en fils 3 porte une bobine de fils de tressage et comprend un support de guidage apte à se déplacer le long du chemin de guidage 100. De manière bien connue, chaque bobine de fils de tressage est reliée à un système de gestion de tension et de rappel du fil.
La machine de tressage 1000 comprend en outre au moins un point de tirage situé à distance du premier plateau 1, et auquel sont reliés les fils issus des bobines portées par les fuseaux d'alimentation 3 mobiles le long du chemin de guidage 100. De préférence, la première machine de tressage 1000 comprend un premier mandrin de conformation 5, qui est une forme sur laquelle les fils entremêlés viennent reposer pour former la tresse serrée. La machine de tressage 1000 permet dans ce cas de réaliser des procédés dits de « sur-tressage ».
Le chemin de guidage 100 illustré sur les figures 1 et 2 est formé par un assemblage de modules d'entraînement 30 et de premiers modules d'espacement amovibles 10, un premier module d'espacement 10 étant intercalé entre deux modules d'entraînement 30 consécutifs de sorte à les espacer d'un premier espacement angulaire. Ainsi, deux modules d'entraînement 30 consécutifs sont séparés par un premier module d'espacement amovible 10. Chaque premier module d'espacement 10 peut être situé entre deux modules d'entraînement 30 consécutifs. Les modules d'entraînement 30 et les premiers modules d'espacement amovibles 10 sont disposés en alternance le long du chemin de guidage 100.
Les modules d'entraînement 30 comportent des rainures formant des portions du chemin de guidage 100. Ces rainures permettent le passage des supports de guidage des fuseaux d'alimentation 3. Ces rainures sont ouvertes vers l'extérieur. Ces rainures ont par exemple une section sensiblement rectangulaire ouverte vers l'extérieur. Chaque module d'entraînement 30 peut comporter au moins une rainure formant une portion du premier sous-chemin de guidage 110 et au moins une rainure formant une portion du deuxième sous-chemin de guidage 120, lesdites rainures ne se croisant pas.
Chaque module d'entraînement 30 comprend deux bords d'assemblage opposés, destinés à permettre l'assemblage dudit module d'entraînement 30 avec les premiers modules d'espacement amovibles 10. Les bords d'assemblage des modules d'entraînement 30 coopèrent avec des bords d'assemblage des modules d'espacement 10, par exemple par insertion d'un élément en saillie d'un bord d'assemblage dans un logement défini dans le bord d'assemblage en regard.
Chaque module d'entraînement 30 comprend également une portion d'assemblage centrale 31 permettant le montage d'une roue à encoche 32. Les roues à encoches 32 des modules d'entraînement 30 sont configurées pour être entraînées en rotation afin de faire circuler les fuseaux d'alimentation en fils 3 le long du premier chemin de guidage 100. La portion d'assemblage 31 des modules d'entraînement 30 peut prendre la forme d'un orifice traversant permettant le passage de l'axe de la roue à encoche 32.
Comme illustré sur les figures 1 et 2, chaque roue à encoches 32 comprend de préférence quatre encoches. Les roues à encoches 32 sont de préférence entraînées en rotation de manière bien connue par l'intermédiaire de trains d'engrenages commandés par un ou plusieurs moteurs.
De préférence, les modules d'entraînement 30 présentent une forme rectangulaire, afin de faciliter leur montage et leur démontage.
Les premiers modules d'espacement amovibles 10 comportent des rainures formant des portions du chemin de guidage 100. Ces rainures permettent le passage des supports de guidage des fuseaux d'alimentation 3. Ces rainures sont ouvertes vers l'extérieur. Ces rainures ont par exemple une section sensiblement rectangulaire ouverte vers l'extérieur. Chaque premier module d'espacement amovible 10 peut comporter au moins une rainure formant une portion du premier sous-chemin de guidage 110 et au moins une rainure formant une portion du deuxième sous-chemin de guidage 120, lesdites rainures se croisant. Les rainures des premiers modules d'espacement 10 sont configurées de sorte que lorsque les modules d'espacement 10 sont montés avec les modules d'entraînement 30, les extrémités des rainures des premiers modules d'espacement amovible 10 formant des portions du chemin de guidage 100 débouchent sur les rainures des modules d'entraînement 30 adjacents afin de former un chemin de guidage 100 continu et fermé.
De préférence, les premiers modules d'espacement 10 ne comprennent pas de roues à encoches.
Comme illustré sur la figure 3, au moins une partie des modules d'entraînement 30 et des premiers modules d'espacement amovibles 10 de la machine de tressage 1000 s'étendent suivant un cercle Ci de rayon Ri autour de l'axe A de la première machine de tressage 1000. Plus précisément, au moins une partie des portions d'assemblage 31 des modules d'entraînement 30 sont réparties sur le cercle Ci de rayon Ri, c'est-à-dire que les centres des roues à encoches 32 sont répartis sur le cercle Ci de rayon Ri. La première machine de tressage 1000 comprend Ni modules d'entraînement 30 et Ni premiers modules d'espacement amovibles 10 répartis sur le cercle Ci de rayon Ri. Pour des raisons de simplification et de clarté des figures, le nombre de modules et de roues à encoches représentés sur les figures 1 et 2 ne correspond pas au nombre de modules et de roues à encoches représentés sur la figure 3.
Les portions d'assemblage 31 de deux modules d'entraînement 30 successifs sont espacées d'une distance fixe L, c'est-à-dire que les centres de deux roues à encoches 32 consécutives sont espacés d'une distance fixe L. Cette distance L entre deux roues à encoches 32 consécutives est adaptée à la dimension desdites roues à encoches 32, afin de permettre et de faciliter le passage des fuseaux d'alimentation 3 d'un module d'entraînement 30 au module d'entraînement 30 suivant. En effet, les centres de deux roues à encoches 32 consécutives doivent être suffisamment éloignés afin d'éviter la collision entre lesdites deux roues, mais doivent être suffisamment proches pour permettre le passage des fuseaux 3 d'un module d'entraînement 30 au module d'entraînement 30 suivant.
Pour les mêmes raisons, la distance entre la portion d'assemblage 31 d'un module d'entraînement 30 et le point de croisement des rainures d'un premier module d'espacement 10 adjacent est de préférence constante le long du premier chemin de guidage 100, c'est-à-dire que la distance entre le centre d'une roue à encoche 32 d'un module d'entraînement 30 et le point de croisement des rainures d'un premier module d'espacement 10 adjacent audit module d'entraînement 30 est de préférence constante le long du premier chemin de guidage 100. Ladite distance est ainsi adaptée à la dimension des roues 32 de sorte à éviter toute collision entre les roues mais à permettre le passage des fuseaux 3 d'un module d'entraînement 30 au module d'entraînement 30 suivant.
La première machine de tressage 1000 présente une première taille et permet de tresser des structures tressées présentant des dimensions adaptées à cette première taille. Toutefois, lorsque l'on souhaite réaliser des structures tressées présentant des dimensions différentes, la première machine de tressage 1000 peut être adaptée en une deuxième machine de tressage 2000 présentant une deuxième taille différente de la première taille.
A cet effet, la première machine de tressage 1000 appartient à un ensemble pour la fabrication de structures tressées de taille variable comprenant en outre au moins des deuxièmes modules d'espacement 20.
Afin de modifier la taille de la première machine de tressage 1000, on modifie le premier plateau 1 de la première machine de tressage 1000 pour obtenir un deuxième plateau 2 correspondant à la deuxième machine de tressage 2000 à obtenir. Dans l'exemple illustré sur la figure 3, la deuxième machine de tressage 2000 présente une taille et un nombre de modules d'entraînement 30 plus réduits que la première machine de tressage 1000. On ne sort bien entendu pas du cadre de l'invention si la deuxième machine de tressage 2000 présente une taille et un nombre de modules d'entraînement 30 plus importants que la première machine de tressage 1000.
Le deuxième plateau 2 de la deuxième machine de tressage 2000 comprend un chemin de guidage 200. Les fuseaux d'alimentation en fils 3 mobiles le long de ce chemin de guidage 200 participent au tressage de la structure tressée. Le chemin de guidage 200 est donc configuré pour être parcouru dans le sens horaire par une première pluralité de fuseaux 3, et dans le sens anti-horaire par une deuxième pluralité de fuseaux 3. Dans l'exemple illustré sur la figure 3, le chemin de guidage 200 comprend deux sous-chemins de guidage 210 et 220 qui s'entrecroisent régulièrement, le premier sous-chemin de guidage 210 étant configuré pour être parcouru par la première pluralité de fuseaux 3 et le deuxième sous-chemin 220 étant configuré pour être parcouru par la deuxième pluralité de fuseaux 3. On ne sort bien entendu pas du cadre de l'invention si le deuxième chemin de guidage comprend plus de deux sous-chemins, par exemple si l'on souhaite réaliser une structure tressée comprenant plusieurs couches ou présentant une armure de liage complexe, comme par exemple un tressage interlock.
Le nombre de fuseaux 3 mobiles sur le chemin de guidage 200 de la deuxième machine de tressage 2000 est différent du nombre de fuseaux 3 mobiles sur le chemin de guidage 100 de la première machine de tressage 1000, afin de s'adapter aux nouvelles dimensions de structures tressées à réaliser.
La deuxième machine de tressage 2000 comprend en outre au moins un point de tirage situé à distance du deuxième plateau 2, et auquel sont reliés les fils issus des bobines portées par les fuseaux d'alimentation 3 mobiles le long du chemin de guidage 200. De préférence, la deuxième machine de tressage 1000 comprend un deuxième mandrin de conformation présentant des dimensions différentes du premier mandrin de conformation 5 de la première machine de tressage 1000, afin de s'adapter aux nouvelles dimensions de structures tressées à réaliser.
Le chemin de guidage 200, comme illustré sur la figure 3, est formé par un assemblage de modules d'entraînement 30 et de deuxièmes modules d'espacement amovibles 20, un deuxième module d'espacement 20 étant intercalé entre deux modules d'entraînement 30 consécutifs de sorte à les espacer d'un deuxième espacement angulaire différent du premier espacement angulaire. Ainsi, deux modules d'entraînement 30 consécutifs sont séparés par un deuxième module d'espacement amovible 20. Chaque deuxième module d'espacement 20 peut être situé entre deux modules d'entraînement 30 consécutifs. Les modules d'entraînement 30 et les deuxièmes modules d'espacement amovibles 20 sont disposés en alternance le long du deuxième chemin de guidage 200.
Les bords d'assemblage des modules d'entraînement 30 coopèrent avec des bords d'assemblage des modules d'espacement 20, par exemple par insertion d'un élément en saillie d'un bord d'assemblage dans un logement défini dans le bord d'assemblage en regard.
Pour le montage de la deuxième machine de tressage 2000, on peut utiliser au moins une partie des modules d'entraînement 30 de la première machine de tressage 1000. Les modules d'entraînement 30 de la deuxième machine de tressage 2000 sont identiques aux modules d'entraînement 30 de la première machine de tressage 1000. La deuxième machine de tressage 2000 ne comprend pas de premiers modules d'espacement 10. Les deuxièmes modules d'espacement amovibles 20 comportent des rainures formant des portions du chemin de guidage 200. Ces rainures permettent le passage des supports de guidage des fuseaux d'alimentation 3. Ces rainures sont ouvertes vers l'extérieur. Ces rainures ont par exemple une section sensiblement rectangulaire ouverte vers l'extérieur. Chaque deuxième module d'espacement amovible 20 peut comporter au moins une rainure formant une portion du premier sous-chemin de guidage 210 et au moins une rainure formant une portion du deuxième sous-chemin de guidage 220, lesdites rainures se croisant. Les rainures des deuxièmes modules d'espacement 20 sont configurées de sorte que lorsque les modules d'espacement 20 sont montés avec les modules d'entraînement 30, les extrémités des rainures des deuxièmes modules d'espacement amovible 20 formant des portions du chemin de guidage 200 débouchent sur les rainures des modules d'entraînement 30 adjacents afin de former un chemin de guidage 200 continu et fermé.
De préférence, les deuxièmes modules d'espacement 20 ne comprennent pas de roues à encoches.
Comme illustré sur la figure 3, au moins une partie des modules d'entraînement 30 et des deuxièmes modules d'espacement amovibles 20 de la deuxième machine de tressage 2000 s'étendent suivant un cercle C2 de rayon R2 autour de l'axe A de la deuxième machine de tressage 2000. Plus précisément, au moins une partie des portions d'assemblage 31 des modules d'entraînement 30 sont réparties sur le cercle C2 de rayon R2, c'est-à-dire que les centres des roues à encoches 32 sont répartis sur le cercle C2 de rayon R2. La deuxième machine de tressage 2000 comprend N2 modules d'entraînement 30 et N2 deuxièmes modules d'espacement amovibles 20 répartis sur le cercle C2 de rayon R2. Le nombre N2 de modules d'entraînement 30 de la deuxième machine de tressage 2000 est différent du nombre Ni de modules d'entraînement 30 de la première machine de tressage 1000, afin de s'adapter à la différence de dimensions de la structure tressée à réaliser.
De préférence, les portions d'assemblage 31 de deux modules d'entraînement 30 successifs de la deuxième machine de tressage 2000 sont espacées d'une distance proche de la distance L d'espacement entre les portions d'assemblage 31 de deux modules d'entraînement 30 successifs de la première machine de tressage 1000. Ainsi, les centres de deux roues à encoches 32 consécutives de la deuxième machine de tressage 2000 peuvent être espacés d'une distance comprise entre 90% et 110% de la distance L d'espacement entre les centres de deux roues à encoches 32 consécutives de la première machine de tressage 1000. Par conséquent, les roues à encoches 32 utilisées dans la première machine de tressage 1000 peuvent être utilisées dans la deuxième machine de tressage 2000 tout en assurant un guidage aisé des fuseaux 3 entre les modules d'entraînement 30.
Pour les mêmes raisons, la distance entre la portion d'assemblage 31 d'un module d'entraînement 30 et le point de croisement des rainures d'un deuxième module d'espacement 20 adjacent est de préférence constante le long du deuxième chemin de guidage 200, c'est-à-dire que la distance entre le centre d'une roue à encoche 32 d'un module d'entraînement 30 et le point de croisement des rainures d'un deuxième module d'espacement 20 adjacent audit module d'entraînement 30 est de préférence constante le long du deuxième chemin de guidage 100. Ladite distance est ainsi de préférence proche de la distance entre la portion d'assemblage 31 d'un module d'entraînement 30 et le point de croisement des rainures d'un premier module d'espacement 10 adjacent, c'est-à-dire proche de la distance entre le centre d'une roue à encoche 32 d'un module d'entraînement 30 et le point de croisement des rainures d'un premier module d'espacement 10 adjacent audit module d'entraînement 30.
Afin de pouvoir réutiliser facilement les roues à encoches 32 de la première machine de tressage 1000 dans la deuxième machine de tressage 2000, l'homme du métier peut suivre certaines règles et approximations pour concevoir la deuxième machine de tressage 2000 à partir de la première machine de tressage 1000. Ainsi, à partir de la première machine de tressage 1000 montée comprenant un nombre Ni de modules d'entraînement 30 dont les centres des roues à encoches 32 sont montés sur un cercle de rayon Rb et dans l'objectif de réaliser le montage d'une deuxième machine de tressage 2000 comprenant un nombre N2 de modules d'entraînement 30, l'homme du métier pourra estimer que les portions d'assemblage centrales desdits N2 modules d'entraînement 30 doivent être réparties sur un cercle de rayon R2 dont la valeur est estimée par l'expression : [Math. 1]
Ainsi, selon un exemple, la valeur du rayon R2 du cercle C2 sur lequel sont répartis les N2 modules d'entraînement 30 de la deuxième machine de tressage 2000 peut correspondre à entre 90% et 110% de la valeur de l'expression précédente.
La transformation de la première machine de tressage 1000 ayant une première taille en deuxième machine de tressage 2000 ayant une deuxième taille différente de la première taille est réalisée en démontant la première machine de tressage 1000 de sorte à séparer les modules d'entraînement 30 et les premiers modules d'espacement 10. Les premiers modules d'espacement 10 sont mis de côté. Ensuite, tout ou partie des modules d'entraînement 30 sont montés avec les deuxièmes modules d'espacement 20 de sorte à définir le deuxième chemin de guidage 200 et obtenir la deuxième machine de tressage 2000 de taille différente. Des modules d'entraînement 30 supplémentaires n'appartenant pas à la première machine de tressage 1000 peuvent être utilisés pour la réalisation de la deuxième machine de tressage 2000 lorsque celle-ci a une taille plus importante.
On ne sort bien entendu pas du cadre de l'invention si l'ensemble pour la fabrication de structures tressées de taille variable comprend également des troisièmes modules d'espacement aptes à être assemblés de manière amovible avec tout ou partie des modules d'entraînement 30 en intercalant un troisième module d'espacement entre deux modules d'entraînement 30 consécutifs de sorte à définir un troisième chemin de guidage différent des premier et deuxième chemins de guidage 100 et 200 sur lequel les fuseaux 3 d'alimentation en fil sont mobiles afin de participer au tressage, et de sorte à espacer deux modules d'entraînement 30 consécutifs d'un troisième espacement angulaire différent des premier et deuxième espacements angulaires, l'assemblage des troisièmes modules d'espacement et des modules d'entraînement 30 étant configuré pour obtenir une machine de tressage ayant une troisième taille différente des première et deuxième tailles de machine de tressage. De la même façon, l'ensemble pour la fabrication de structures tressées de taille variable peut comprendre d'autres pluralités de modules d'espacement permettant chacune de réaliser des machines de tressage ayant une taille différente.
Le terme de « fil » utilisé dans la présente demande peut désigner un fil unique ou une fibre unique, mais peut également désigner une mèche ou une tresse.
En particulier, les fils peuvent être des fibres de carbone, des fibres de céramique, ou un mélange de fibres de carbone et de fibres de céramique. La structure tressée selon le procédé de l'invention peut être une structure fibreuse, qui pourra éventuellement être consolidée ou densifiée par une matrice afin de former le renfort fibreux d'une pièce en matériau composite. La structure tressée selon le procédé de l'invention pourra ainsi former par exemple tout ou partie du renfort fibreux d'une pièce en matériau composite pour l'automobile, l'aéronautique ou le spatial. En particulier, la structure tressée obtenue pourra former par exemple le renfort fibreux d'un divergent ou d'une tuyère de moteur-fusée. La structure tressée selon le procédé de l'invention peut également permettre la formation de sangles ou de cordages.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Ensemble pour la fabrication de structures tressées de taille variable, comprenant :
- une machine de tressage (1000) ayant une première taille définissant un premier chemin de guidage (100) sur lequel une pluralité de fuseaux (3) d'alimentation en fil sont mobiles de sorte à participer au tressage, le premier chemin de guidage (100) étant défini par un assemblage de modules d'entraînement (30) aptes à faire circuler les fuseaux (3) d'alimentation sur le premier chemin de guidage (100) et de premiers modules d'espacement (10) amovibles des modules d'entraînements (30), un premier module d'espacement (10) étant intercalé entre deux modules d'entraînement (30) consécutifs de sorte à les espacer d'un premier espacement angulaire, et
- des deuxièmes modules d'espacement (20) aptes à être assemblés de manière amovible avec tout ou partie des modules d'entraînement (30) en intercalant un deuxième module d'espacement (20) entre deux modules d'entraînement (30) consécutifs de sorte à définir un deuxième chemin de guidage (200) différent du premier chemin de guidage (100) sur lequel les fuseaux (3) d'alimentation en fil sont destinés à être mobiles afin de participer au tressage et de sorte à espacer deux modules d'entraînement (30) consécutifs d'un deuxième espacement angulaire différent du premier espacement angulaire, l'assemblage des deuxièmes modules d'espacement (20) et des modules d'entraînement (30) étant configuré pour obtenir une machine de tressage (2000) ayant une deuxième taille différente de la première taille.
[Revendication 2] Ensemble selon la revendication 1, ledit ensemble comprenant un premier mandrin de conformation (5) associé au premier chemin de guidage (100) et un deuxième mandrin de conformation associé au deuxième chemin de guidage (200) ayant une taille différente du premier mandrin de conformation (5).
[Revendication 3] Ensemble selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les modules d'entraînement (30) comprennent une portion d'assemblage (31) sur laquelle une roue à encoche (32) est montée, les roues à encoches (32) étant configurées pour être entraînées en rotation afin de faire circuler les fuseaux (3) d'alimentation le long du premier ou du deuxième chemin de guidage (100, 200).
[Revendication 4] Procédé de modification de la taille d'une machine de tressage mettant en oeuvre l'ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant :
- le démontage de la machine de tressage (1000) de sorte à séparer les modules d'entraînement (30) des premiers modules d'espacement (10),
- le montage de tout ou partie des modules d'entraînement (30) avec les deuxièmes modules d'espacement (20) de sorte à définir le deuxième chemin de guidage (200) et obtenir une machine de tressage (2000) de taille différente.
[Revendication 5] Procédé de tressage d'une structure tressée comprenant :
- la modification de la taille d'une machine de tressage par mise en oeuvre du procédé selon la revendication 4, et
- le tressage de la structure tressée avec une pluralité de fuseaux (3) d'alimentation en fils mobiles le long du deuxième chemin de guidage (200) de la machine de tressage (2000) de taille différente.
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