FR2565262A1 - Procede de fabrication d'une texture fibreuse multidirectionnelle et dispositif destine a la mise en oeuvre du procede - Google Patents
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Abstract
LA TEXTURE EST FORMEE DE COUCHES EN MATERIAU DE RENFORT FIBREUX SUPERPOSEES ET LIEES ENTRE ELLES PAR DES FILS IMPLANTES A TRAVERS LES COUCHES EN ETANT POUSSES PAR UN FLUIDE SOUS PRESSION A L'INTERIEUR D'UNE AIGUILLE TUBULAIRE 21 QUI EST ANIMEE DE MOUVEMENTS ALTERNATIFS AU COURS DE CHACUN DESQUELS ELLE PENETRE A TRAVERS DES COUCHES SUPERPOSEES ET EN EST RETIREE EN LAISSANT EN PLACE UNE PARTIE DE FIL DE LIAISON F, LA PARTIE SUIVANTE DE FIL DE LIAISON ETANT MISE EN PLACE APRES DEPLACEMENT RELATIF DE L'AIGUILLE 21 PAR RAPPORT A LA TEXTURE LE LONG DE LA SURFACE N DE CELLE-CI.
Description
PROCEDE DE FABRICATION D'UNE TEXTURE FIBREUSE MULTI-DIRECTIONNELLE
ET DISPOSITIF DESTINE A LA MISE EN OEUVRE DU PROCEDE.
La présente invention concerne un procédé de fabrication d'une texture fibreuse multi-directionnelle, et, plus particulièrement, un procédé du type selon lequel des couches de matériau de renfort fibreux sont superposées et liées entre elles
par des fils implantés à travers les couches.
Le domaine d'application de l'invention est plus particulièrement, mais non exclusivement, celui de la fabrication de texture fibreuse de renfort pour la réalisation de matériau composite par formation d'une matrice au sein de la texture de renfort. La demande de brevet FR 2 497 839 est relative à un tissu
tridimensionnel obtenu par un procédé du type défini plus haut.
Des nappes superposées, mais non entrecroisées, formées respectivement de fils de chatne et de fils de trame sont liées au moyen de fils de chaîne de liage qui contournent les fils de trame des nappes externes. Ce procédé connu est avantageux en ce qu'il permet de réaliser sur un métier le tissage de fibres relativement
rigides, tels que des fibres de carbone ou de carbone de silicium.
Mais les textures qui peuvent être obtenues sont nécessairement de
faible épaisseur, ce qui limite l'emploi du procédé.
Pour réaliser des textures tridimensionnelles de plus grande épaisseur, il a été proposé de former des empilages de couches ou nappes qui sont au fur et à mesure aiguilletées. On pourra en particulier se référer à la demande de brevet FR 8320948 qui montre la fabrication d'une texture de révolution au moyen d'un ruban bobiné aiguilleté. Dans ce cas, la liaison entre couches est réalisée par arrachement et tirage de filaments lors de l'aiguilletage. Toutefois, ce procédé a pour inconvénient de détériorer les fibres du matériau de renfort constituant les couches et ne peut être utilisé avec des fibres de carbone à hautes caractéristiques mécaniques ou des fibres fragiles telles
que celles en carbure de silicium ou alumine.
Aussi, la présente invention a-t-elle pour but de fournir un procédé permettant la réalisation de texture fibreuse par liaison entre elles de couches de matériau de renfort superposées, sans limitation quant à l'épaisseur de la texture et quant à la
nature des fibres formant le matériau de renfort.
Ce but est atteint du fait que, conformément à l'invention, chaque fil de liaison est mis en place en étant poussé par un fluide sous pression à l'intérieur d'une aiguille tubulaire animée de mouvements alternatifs au cours de chacun desquels elle pénètre à travers des couches superposées et est retirée en laissant en place une partie de fil de liaison, une partie de fil de liaison suivante étant mis en place après déplacement relatif de l'aiguille par rapport à la texture le long
de la surface de celle-ci.
Chaque nouvelle couche peut ainsi être liée aux précédentes en réalisant une pluralité de perforations dans lesquelles les fils de liaison sont déposés. La profondeur des perforations est choisie de manière que chaque fil de liaison traverse la nouvelle couche déposée et au moins une partie de celle située immédiatement dessous. L'absence de crochets ou barbes sur les flancs de l'aiguille (contrairement aux aiguilles utilisées pour l'aiguilletage) fait qu'aucun endommagement notable des fibres des couches n'est créé par la pénétration de l'aiguille tubulaire. De plus, l'air sous pression s'échappant à travers l'orifice avant de l'aiguille tend à écarter les fibres qui
pourraient être endommagées.
L'invention a aussi pour but de fournir un dispositif destiné à la mise en oeuvre du procédé, et plus particulièrement
un dispositif permettant une fabrication automatisée.
Ce but est atteint au moyen d'un dispositif comportant, conformément à l'invention: - une tête portant une aiguille tubulaire, - un passage formé dans la tête et communiquant avec l'aiguille tubulaire pour alimenter l'intérieur de l'aiguille en fil de liaison, - des moyens d'alimentation du passage en fluide sous pression, - des moyens d'entraînement de l'aiguille suivant un mouvement rectiligne alternatif parallèlement à elle-même, et - des moyens de déplacement pas à pas de l'aiguille le
long de la surface de la texture en cours de fabricaton.
D'autres particularités et avantages du procédé et du dispositif conformes à l'invention ressortiront à la lecture de la
description faite ci-après, à titre indicatif mais non limitatif,
en référence aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une vue schématique d'un mode de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention pour fabriquer des textures à partir de nappes empilées à plat, - la figure 2 est une vue de détail, en perspective, à échelle agrandie et partiellement arrachée de la tête d'injection du dispositif de la figure 1, - les figures 3A à 3E montrent des étapes successives d'un mode de mise en place de fils de liaison dans les nappes d'une texture fabriquée conformément à l'invention, - les figures 4 à 6 montrent trois variantes d'implantation de fils de liaison dans des nappes d'une texture fabriquée conformément à l'invention, - les figures 7A à 7D montrent des étapes successives d'un autre mode de mise en place de fils de liaison dans les nappes d'une texture fabriquée conformément à l'invention, - la figure 8 est une vue schématique d'un autre mode de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention pour fabriquer des textures à partir de nappes bobinées, et, - la figure 9 est une vue en perspective partiellement arrachée d'un autre mode de réalisation d'une tête d'injection
selon l'invention.
Le dispositif de la figure 1 est destiné à la fabrication d'une structure tridimensionnelle multi-directionnelle à partir de couches en forme de nappes N empilées à plat sur un plateau 10 et
réalisées en un matériau de renfort fibreux.
Chaque nappe peut être formée par des fils parallèles, des rubans, des strates de tissu bidimensionnel ou tridimensionnel ou de feutre. En fonction de l'application envisagée pour la structure, il est possible d'utiliser des nappes de matériaux différents. Un des avantages de l'invention tient à l'absence de limitation quant à la nature des fibres du matériau constitutif des nappes. Par exemple, ces' fibres peuvent être en une matière réfractaire telle que le carbone, le carbure de silicium, l'alumine, etc. Il est ainsi possible de réaliser des textures de pièces de formes plus ou moins complexes qui, densifiées par des matrices appropriées, donneront des composites tels que les
carbone-carbone, carbone-carbure de silicium, carbure de silicium-
carbure de silicium, etc. Les nappes N sontliées entre elles, au fur et à mesure de leur empilement au moyen de fils de liaison qui proviennent d'un fil continu F et sont mis en place dans la texture de manière à traverser la dernière nappe déposée et au moins une partie de la
nappe sous-jacente.
Le fil F est en un matériau souple et résistant, par
exemple en carbone.
Les fils de liaison sont introduits dans les nappes de la texture au moyen d'une tête d'injection 20 munie d'une aiguille creuse tubulaire 21. La tête 20 est montée sur un chariot 11 mobile par rapport au plateau 10 et reçoit le fil F à partir d'une
bobine de stockage 12 portée également parle chariot.
La structure de la tête 20 est montrée plus en détail par
la figure 2.
L'aiguille tubulaire 21 peut être animée par rapport à la
tête 20 d'un mouvement alternatif rectiligne parallèlement à elle-
même. A cet effet, l'aiguille 21 est solidaire d'une pièce tubulaire 22 qui est guidée dans la partie avant 23 de la tête d'injection, cette partie avant ayant une forme de nez faisant saillie du corps de la tête 20. La pièce 22 constitue la tige de piston d'un vérin à double effet; à l'extérieur de la tête 20, la pièce 22 est prolongée par l'aiguille 21 tandis qu'à l'extrémité opposée, la pièce 22 présente une partie de plus grand diamètre 24 qui constitue un piston pouvant coulisser dans un cylindre 25. Le cylindre 25 est formé par un logement ménagé à l'intérieur du corps de tête et comprend deux chambres 25a, 25b. Des passages 26, 27 sont formés dans le corps de tête pour mettre les chambres 25a, b en communication avec l'atmosphère ou avec une source de fluide sous pression. Les passages 26, 27 sont reliés à cet effet à un bloc d'électrovanne 28 connecté à la source sous pression par
une conduite 19 (voir fig. 1).
Des moyens autres qu'un vérin à double effet peuvent être utilisés pour commander les mouvements alternatifs de l'aiguille, par exemple un moteur électrique, un vérin à simple effet avec ressort de rappel ou un électroaimant à noyau plongeur avec ressort de rappel. Par ailleurs, les mouvements alternatifs de l'aiguille peuvent être produits non pas en déplaçant celle-ci par rapport à la tête, mais en déplaçant l'ensemble formé par la tête
et l'aiguille alors solidaire de la tête.
Le fil F est tiré de la bobine 12 au moyen d'une paire de rouleaux presseurs 15, 16 entre lesquels le fil est pincé. Ces rouleaux sont montés à l'arrière de la tête 20, à l'extérieuP de celle-ci et sont mis en rotation au moyen d'un moteur électrique 14 en prise avec l'axe de l'un des rouleaux. Après passage sur un rouleau de renvoi 17 et entre les rouleaux de traction 159 16, le fil F pénètre à l'intérieur de la tête d'inJection à travers une ouverture 20a formée dans la paroi arrière du corps de tête. Sur son trajet sensiblement rectiligne à l'intérieur de la tête 20, le fil F est guidé dans un passage 30 qui se prolonge à l'avant par les passages longitudinaux internes de la tige 22 et de l'aiguille 21. Le passage 30 peut être alimenté en fluide sous pression à travers un perçage 31 formé dans le corps de tête et relié par une conduite 18 (fig. 1) à une source de fluide sous pression (air comprimé ou eau sous pression, par exemple). A l'exception de son extrémité avant, le passage 30 est obturé de façon étanche de manière que le fluide sous pression admis dans ce passage ne puisse pratiquement s'échapper qu'à travers l'aiguille 21. A l'arrière du corps de tête, cette étanchéité est réalisée au moyen d'une pièce tubulaire 32 emmanchée dans l'ouverture 20a. La surface arrière de la pièce 32 est conformée de manière à s'adapter à la forme des rouleaux 15, 16 autour de l'orifice de passage du fil F entre ceux-ci. Des joints d'étanchéité sont interposés entre la pièce 22'et les rouleaux 15, 16. La pièce tubulaire 32 délimite la partie arrière du passage 30. La partie avant de celui-ci est formée par un tube 33 qui fait saillie à l'intérieur du corps de tête depuis l'arrière de celui-ci. Le piston 24 coulisse sur le tube 33 avec interposition d'au moins un joint d'étanchéité pour isoler le passage 30 des chambres 25a, 25b
quelle que soit la position du piston.
Un mode d'utilisation du dispositif décrit ci-avant est
par exemple le suivant.
Au début d'un cycle de mise en place de fils de liaison à travers une nappe N' nouvellement déposée, la tête d'injection 20 est placée audessus de cette nappe avec l'extrémité de l'aiguille 21 située à quelques mm de la surface de la nappe. Les rouleaux 15, 16 sont immobiles et le passage 30 est alimenté en fluide sous pression qui entratne le fil F dont l'extrémité est légèrement en
retrait de l'orifice de sortie de l'aiguille 21 (fig. 3A).
La chambre 25 est alors alimentée en fluide sous pression, la chambre 25b étant à l'échappement. L'aiguille 21 descend en perforant la nappe N', l'extrémité de l'aiguille étant biseautée pour faciliter sa pénétration dans la texture. Cette pénétration peut encore être facilitée en faisant tourner l'aiguille sur elle-même pendant son mouvement de descente. Dans cet exemple, l'aiguille 21 est orientée perpendiculairement au plateau 10 et pénètre donc normalement dans les nappes. Les rouleaux presseurs 15, 16 sont entraînés en rotation pendant le mouvement de descente de l'aiguille de manière à faire descendre
le fil à la même vitesse que l'aiguille sans qu'il sorte de celle-
ci.La longueur de course de l'aiguille est choisie pour que celle-
ci traverse au moins la nappe N' et une partie substantielle de la nappe sous-jacente (fig. 3B). Bien entendu, la pénétration de l'aiguille pourrait être réalisée sur plus de deux nappes, notamment si celles-ci sont relativement peu épaisses. Comme cela a déjà été mentionné, le fluide sous pression s'échappant à l'extrémité de l'aiguille tend à écarter les fibres de la texture au cours de la pénétration de l'aiguille, évitant un éventuel endommagement de ces fibres. Mais la fonction principale du fluide sous pression est de pousser le fil afin de le maintenir tendu dans la tête d'injection et d'assurer la pénétration du fil dans
la texture sur la même longueur que l'aiguille.
Lorsque l'aiguille est arrivée en fin de course de descente, la chambre 25a est mise à l'échappement tandis que du fluide sous pression est admis dans la chambre 25b. L'aiguille remonte, les rouleaux 15,.16 étant immobiles. Le segment de fil
introduit dans la texture reste en place (fig. 3C).
Le chariot 11 est déplacé d'un pas parallèlement au plateau 10 et la descente de l'aiguille est à nouveau commandée simultanément avec l'avance du fil F. Le segment de fil relié à la perforation précédente se tend et casse au ras de l'extrémité de l'aiguille au cours de la pénétration de celle-ci dans la nappe
N', et se sépare ainsi du fil F au sein de la texture (fig. 3D).
Après être arrivée en fin de course, l'aiguille remonte en
laissant en place un nouveau segment de fil (fig. 3E).
Le processus est ainsi répété le long d'une ligne allant d'un bord de l'empilement de nappes jusqu'au bord opposé. Le chariot portant la tête est ensuite déplacé d'un pas en direction perpendiculaire à cette ligne en vue de la mise en place d'une nouvelle série de fils de liaison le long d'une ligne. Lorsque des perforations et mises en place de fils de liaison ont été réalisées dans toute la nappe N', une nouvelle nappe est déposée tandis que le chariot portant la tête d'injection est relevé par
rapport au plateau d'une hauteur égale à l'épaisseur de la nappe.
Le déplacement du chariot suivant deux directions orthogonales (X et Y) parallèles à la surface de la nappe et suivant une troisième direction perpendiculaire à la surface de la nappe est assuré au
moyen de moteurs pas à pas (non représentés).
Dans le cas envisagé cil-avant, chaque segment de fil de liaison mis en place a une première partie impiantée dans la texture après retrait de l'aiguille, une deuxième partie en surface après un pas de déplacement de la tête et une troisième partie entratnée par l'aiguille dans la perforation suivante avec rupture du fil au niveau de l'extrémité de l'aiguille et accolement au segment de fil déposé en suivant. Chaque segment de fil de liaison réalise en quelque sorte un agrarage de la dernière
nappe déposée.
Il est possible également que la rupture de chaque segment de fil de liaison se produise au niveau de l'extrémité de l'aiguille dès la pénétration de celle-ci dans la texture. Dans ce cas, chaque segment de fil mis en place a une première partie implantée dans la texture après retrait de l'aiguille, et une deuxième partie en surface, alignée avec la première partie et de longueur correspondant au pas de déplacement de la tête. Cette deuxième partie est couchée dès le dépôt d'une nouvelle nappe
(fig. 4).
Une autre variante de mise en place des fils de liaison est illustrée par la figure 5. L'aiguille est inclinée par rapport à la perpendiculaire aux nappes afin d'implanter les fils de
liaison en biais. L'inclinaison est avantageusement aJustable.
Elle peut être inversée à chaque nouvelle nappe, ce qui résulte en un croisement des fils de liaison renforçant la résistance au délaminage. Contrairement à ce qui a été indiqué ci-avant, il est possible que le fil de liaison ne se rompe pas pour chaque introduction d'une nouvelle partie de fil de liaison. Il en est ainsi par exemple lorsque la course de l'aiguille est relativement petite (nappes de faible épaisseur) et que le fil de liaison présente certaines caractéristiques particulières (module d'élasticité, nombre de filaments). Chaque partie de fil de liaison introduite a une forme de boucle reliée à la suivante par
une partie en surface (fig.6).
Selon le mode opératoire décrit en référence aux figures 3A à 3E, le passage 30 est alimenté en permanence en fluide sous pression tandis que les rouleaux presseurs 15, 16 sont m s par intermittence, uniquement pendant les mouvements de descente de
l'aiguille.
En variante, il est possible de suivre un autre mode opératoire selon lequel les rouleaux presseurs sont mus en permanence tandis que le passage 30 est alimenté en fluide sous pression par intermittence, uniquement pendant les mouvements de descente de l'aiguille. Cet autre mode opératoire est illustre par
les figures 7A à 7D.
Lorsque l'aiguille commence à descendre, la pression du fluide est nulle. Le fil F tiré par les rouleaux 15, 16 se met en
hélice dans la tête d'injection (fig. 7A).
Le fluide sous pression est admis dans le passage 30 afin de tendre le fil pour que celui-ci atteigne l'extrémité de l'aiguille au moment o celle-ci atteint sa fin de course de
descente (7B).
L'aiguille remonte ensuite, l'admission de fluide sous pression dans le passage 30 étant coupée. Le fil reste en position dans la texture et se met en hélice ou en lacet à l'intérieur de la tête. La pression de fluide décroet dans le passage 30 pour
devenir nulle en position haute (fig. 7C).
La tête d'injection est déplacée d'un pas et la descente de l'aiguille est à nouveau commandée. Comme précédemment, le segment de fil relié à la perforation précédente se tend et casse au niveau de l'orifice de l'aiguille, se libérant ainsi du fil F au sein de la texture. Le fluide sous pression admis dans le passage 30 au cours de la descente de l'aiguille tend le fil F pour que son extrémité atteigne l'orifice de l'aiguille en fin de course de descente. Après remontée de l'aiguille, un nouveau
segment de fil est déposé (fig. 7D).
On a envisagé cil-avant la fabrication d'une texture à partir de nappes empilées à plat. La figure 8 illustre un dispositif conforme à l'invention pour la fabrication de textures bobinées. Un mandrin 40 d'axe vertical est monté rotatif sur un bâti 41. La texture à fabriquer est bobinée sur le mandrin 40 en couches successives formées par des spires de ruban de tissu T tiré d'une bobine de stockage 42 et/ou de fil L tiré d'une bobine de stockage 43. Les couches successives sont liées entre elles au moyen de fils de liaison qui sont mis en place au moyen d'une tête d'injection 55 et qui proviennent d'un fil F tiré d'une bobine de stockage 44. Les bobines 42, 43, 44 sont montées rotatives sur des chariots respectifs 45, 46, 47. Ces chariots sont mobiles verticalement le long de glissières respectives 48, 49, 50 formées dans des colonnes 51, 52, 53 portées par le bâti 41. Les colonnes 51, 52 supportant les bobines 42, 43 sont fixes par rapport au bâti 41 tandis que la colonne 53 est mobile horizontalement le long d'une glissière 54, dans une direction perpendiculaire à l'axe du mandrin 40. De la sorte, la t6te-d'inJection 55, montée sur le chariot 47, peut être éloignée de l'axe du mandrin au fur
et à mesure du bobinage de la texture.
La tête d'injection 55 portant une aiguille 56 a une structure et un fonctionnement analogues à ceux de la tête illustrée par la figure 2 et décrite plus haut. On notera que la position de la tête 55 est réglable autour d'un axe horizontal perpendiculaire à l'aiguille 56. Il est ainsi possible d'orienter l'aiguille à volonté par rapport à la normale à la surface de la
texture.
Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant: Chaque couche de la texture est formée par le bobinage du ruban T ou du fil L ou des deux simultanément. Le bobinage est réalisé en spires successives, Jointives ou se recouvrant légèrement, la rotation du mandrin 40 et le déplacement du chariot et/ou du chariot 46 étant synchronisés. Généralement une couche est formée par plusieurs bobinages superposés de fil et/ou de ruban. La tête d'injection 55 est mobile verticalement le long d'une génératrice de la texture à fabriquer. Le déplacement vertical du chariot 47 portant la tête 55 est alterné avec des pas de rotation du mandrin 40 de manière à permettre la mise en place de fils de liaison le long de génératrices successives de la texture après formation de chaque nouvelle couche. Le bobinage du fil et/ou du ruban peut ou non être interrompu pendant la mise en place des fils de liaison. Celle-ci est réalisée comme décrit précédemment. Après cette mise en place, la colonne 53 est reculée
d'une distance correspondant à l'épaisseur d'une couche.
Comme le montre la figure 8, le fil de bobinage L passe entre la bobine de stockage 43 et la structure, sur un bras 57 qui peut tourner autour d'un axe commun avec celui de la bobine 43 et celui du mandrin 40 ou qui peut être immobilisé au moyen d'un mécanisme de verrouillage 58. Lorsque le bras 57 est verrouillé, la rotation du mandrin 40.entraine le fil L et la bobine 43 se dévide. Lorsque le bras 57 est déverrouillé, il tourne avec le mandrin et le fil L n'est pas bobiné. Le déverrouillage du bras 57 permet de bobiner le ruban T seul ou de mettre en place les fils
de liaison sans bobinage simultané.
En variante, chaque bobinage peut être formé, non pas par une pluralité de spires de fil ou ruban, mais par une seule spire d'une bande de largeur égale à la dimension axiale de la texture à réaliser. Par ailleurs, il est à noter que le dispositif de la figure 8 permet de fabriquer des textures de révolution non cylindriques, c'est-à-dire de diamètre variable. Ceci peut être réalisé, soit en utilisant un mandrin de forme correspondante, soit en faisant varier de façon appropriée la vitesse de déplacement du ou des chariots portant le ou les matériaux à bobiner. L'orientation de l'aiguille est alors variable le long d'une génératrice pour être adaptée aux variations de profil de la texture. Une augmentation de la cadence de fabrication de la
texture est possible en utilisant une tête d'injection multi-
aiguilles telle que, par exemple, celle illustrée schématiquement
par la figure 9.
Cette tête 60 porte quatre aiguilles tubulaires 61 parallèles entre elles et solidaires du corps de tête. L'ensemble formé par la tête et les aiguilles est animé d'un mouvement rectiligne alternatif au moyen d'un moteur 62 dont l'axe de sortie est relié au corps de tête au moyen d'un système bielle-manivelle 63. Dans son mouvement alternatif, la tête 60 est guidée le long d'une glissière 64. Les aiguilles 61 sont quant à elles guidées à travers des orifices formés dans une plaquette 65 placée devant la tete 60 et reliée à celle-ci par des tiges 66 sur lesquelles la tête 60 peut coulisser. Des ressorts 67 sont placés sur les tiges
66 entre la plaquette 65 et la face avant de la tête 60.
A l'arrière de la tête 60, deux rouleaux presseurs 68, 69 sont mis en rotation par un moteur électrique 70 pour tirer des fils F1, F2, F3, F4 de bobines de stockage respectives (non représentées). Chaque fil pénètre à l'intérieur de la tête, à travers une pièce tubulaire d'étanchéité respective 71 analogue à la pièce 32 décrite en référence à la figure 2. Les pièces 71 sont alignées avec les aiguilles 61 et s'ouvrent à l'intérieur de la tête dans une chambre 72 dans laquelle passent les fils F1 à F4 et qui peut 9tre alimentée en fluide sous pression par une conduite 73. La. chambre de passage 72 est fermée de façon étanche à
l'exception des orifices d'accès à l'intérieur des aiguilles 61.
Le mode opératoire de la tête 60 est celui illustré par les figures 3A à 3E: le fluide sous pression (air ou eau) est admis en permanence dans la chambre 72 tandis que les rouleaux presseurs 68, 69 ne sont entraînés en rotation que pendant la phase de pénétration.des aiguilles dans la texture. Des roues dentées 74 sont montées sur les aiguilles 61 et engrènent mutuellement. Elles sont entratnées en rotation simultanément au moyen d'une roue dentée 75 mue en rotation au moyen du moteur 70 par l'intermédiaire de pignons de renvoi 76. Ainsi, les aiguilles 61 sont entraînées en rotation sur elles-mêmes pendant qu'elles
pénètrent dans la texture, ce qui facilite cette pénétration.
Bien entendu, diverses modifications et adjonctions pourront être apportées aux modes de réalisation décrits plus haut de procédés et dispositifs conformes à l'invention, sans pour cela
sortir du cadre de protection défini par les revendications
annexées.
Claims (19)
1. Procédé de fabrication d'une texture fibreuse selon lequel des couches de matériau de renfort fibreux sont superposées et liées entre elles par des fils implantés à travers les couches, caractérisé en ce que chaque fil de liaison est mis en place en étant poussé par un fluide sous pression à l'intérieur d'une aiguille tubulaire animée de mouvements alternatifs au cours de chacun desquels elle pénètre à travers des couches superposées et est retirée en laissant en place une partie de fil de liaison, la partie de fil de liaison suivante étant mise en place après déplacement relatif de l'aiguille par rapport à la texture le long
de la surface de celle-ci.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'aiguille est alimentée par un fil continu qui, à chaque nouvelle introduction de l'aiguille dans la texture, se sépare de la partie de fil de liaison précédemment mise en place par rupture au niveau
de l'orifice de sortie de l'aiguille.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite séparation a lieu au sein de la texture de sorte que chaque fil de liaison pénètre à chaque bout à l'intérieur d'une couche de
la texture.
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'aiguille est alimentée par un fil continu qui, à chaque nouvelle introduction de l'aiguille dans la texture, forme une boucle reliée à la boucle précédemment mise en place par une partie de
fil de liaison en surface de la texture.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications I à 4,
caractérisé en ce qu'à chacun de ses mouvements alternatifs, l'aiguille pénètre à travers la dernière couche déposée et au
moins une partie de la couche sous-jacente.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5,
caractérisé en ce que l'aiguille est alimentée par un fil continu qui est tiré d'une bobine de stockage uniquement pendant chaque pénétration de l'aiguille dans la texture et qui est en permanence
poussé à l'intérieur de l'aiguille par le fluide sous pression.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5,
caractérisé en ce que l'aiguille est alimentée par un fil continu qui est tiré en permanence d'une bobine de stockage et qui est poussé à l'intérieur de l'aiguille par le fluide sous pression
pendant chaque pénétration de l'aiguille dans la texture.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7,
caractérisé en ce que le fluide sous pression utilisé pour pousser le fil à l'intérieur de l'aiguille s'échappe essentiellement à
travers l'orifice de sortie de l'aiguille.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8,
caractérisé en ce que l'aiguille tourne sur elle-même pendant sa
pénétration à l'intérieur de la texture.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9,
caractérisé en ce que les fils de liaison sont implantés
perpendiculairement à la surface de la texture.
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9,
caractérisé en ce que les fils de liaison sont implantés avec une
inclinaison par rapport à la normale à la surface de la texture.
12. Dispositif pour la fabrication d'une texture fibreuse, comportant des moyens pour l'implantation de fils de liaison à travers des couches de matériau de renfort fibreux superposées, dispositif caractérisé en ce qu'il comprend: - une tête d'injection (20, 60) portant au moins une aiguille tubulaire (21, 61), - un passage (30, 62) formé dans la tête et communiquant avec l'aiguille tubulaire pour alimenter celle-ci en fil de liaison (F, F1, F2, F3, F4), - des moyens (18, 73) d'alimentation du passage (30, 72) en fluide sous pression, - des moyens (24 à 28; 62, 63) d'entraînement de l'aiguille suivant un mouvement rectiligne alternatif parallèlement à elle-même, et - des moyens de déplacement pas à pas de l'aiguille le
long de la surface de la texture en cours de formation.
13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que la tête (20, 60) porte des moyens (15, 16; 68, 69) pour alimenter l'aiguille tubulaire (21, 61) en fil continu tiré d'une
bobine de stockage.
14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 12 et
13, caractérisé en ce que le passage (30, 72) formé dans la tête (20, 60) est obturé de façon étanche à l'exception de l'orifice
d'accès à l'aiguille tubulaire.
15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que le passage (30, 72) est alimenté en fil au moyen de rouleaux (15, 16; 68, 69) extérieurs à la tête (20, 60) entre lesquels le fil est pincé, et en ce qu'une pièce d'étanchéité tubulaire (32, 71) formant passage pour le fil est interposée entre la t6te et
les rouleaux.
16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 12 à
15, caractérisé en ce que la ou chaque aiguille (21) est entrainée en mouvement alternatif rectiligne par rapport à la tête (20) au moyen d'un vérin dont le cylindre est formé à l'intérieur de la tête.
17. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 12 à
15, caractérisé en ce que la tête (60.) est solidaire de la ou chaque aiguille (61) et est reliée à des moyens d'entraînement
pour 6tre animée de mouvements rectilignes alternatifs.
18. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 12 à
17, caractérisé en ce que l'inclinaison de l'aiguille (21, 56, 61)
par rapport à la surface de la texture est aJustable.
19. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 12 à
18, pour la fabrication de textures de révolution par bobinage sur un mandrin rotatif des couches de matériau de renfort fibreux, caractérisé en ce que la tête d'injection est mobile parallèlement à l'axe du mandrin pour implanter les fils de liaison au fur et à
mesure du bobinage des couches.
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