FR2624139A1 - Tissu textile destine a prendre une forme tridimensionnelle et procede pour fabriquer un tel tissu - Google Patents

Abstract

Un tel tissu textile comprend un nombre élevé de fils obliques 1 s'étendant dans des directions radiales à partir du centre du tissu textile, et un fil circonférentiel 2 enroulé en spirale dans une direction circonférentielle entre les fils obliques, ce qui a pour effet que des fils obliques voisins sont entrelacés l'un avec l'autre et que le fil circonférentiel est imbriqué entre les fils obliques ainsi imbriqués de sorte qu'un tel entrelacement peut apparaître entre des spires voisines du fil circonférentiel, en fournissant au tissu textile son caractère triaxial. Application notamment aux tissus textiles destinés à renforcer des structures possédant la forme de corps de révolution.

Description

"Tissu textile destiné à prendre une forme tridimensionnelle et procédé

pour fabriquer un tel tissu" La présente invention concerne un tissu textile

destiné à prendre une forme tridimensionnelle et utilisé prin-

cipalement en tant qu'élément de renfort d'un matériau compo-

site pour des structures possédant la configuration d'un corps en forme de coque de révolution ou analogue, et également un

procédé pour fabriquer un tel tissu textile.

Dans un matériau composite, dans lequel des fibres de renfort sont orientées selon des angles de 0 degré et de degrés, des caractéristiques telles que le coefficient de

conductibilité thermique et le coefficient de dilatation ther-

mique sont représentées par des tenseurs du second ordre et les valeurs de ces caractéristiques sont isotropes, mais on sait que le module d'élasticité, qui est représenté par un

tenseur du quatrième ordre, présente une anistropie remar-

quable. En théorie on indique qu'il est nécessaire d'avoir jusqu'à trois axes orientés suivant 0 degré et +60 degrés pour

obtenir un module d'élasticité isotrope dans un matériau com-

posite. Bien qu'il ne soit pas toujours nécessaire que les

caractéristiques soient isotropes, il est préférable de pou-

voir obtenir une isotropie arbitraire en partant d'un élé-

ment de renfort directionnel pour aboutir à un élément de ren-

fort isotrope, afin de mettre & profit l'avantage présenté par un matériau composite et selon lequel il est possible de

déterminer des caractéristiques pour le matériau.Pour l'obten-

tion d'un module d'élasticité isotrope, la sociét dite Barber Colman Co. a développé et commercialisé un tissu en forme de

nappe plane triaxiale possédant des angles d'orientation 0 de-

gré et +60 degrés et un appareil pour fabriquer ce tissu (bre-

vets US N 4 050 451 et N 4 105 052), en plus de tissus à armu-

re unie et à armure satin en tant qu'éléments de renfort pour

un matériau composite pour une structure.

Un tel tissu en forme de nappe plane permet de réa-

liser un matériau composite possédant une configuration

en forme de plaque incurvée possédant une surface gau-

che ou une surface développable. Cependant lorsque ce tissu doit être utilisé pour une surfacegauche de type général,

il faut soit faire pivoter ses axes d'orientation, soit y fi-

xer des morceaux d'un tissu de renfort. C'est pourquoi on ne peut pas éviter une altération des caractéristiques du tissu en forme de nappe plane, comme par exemple la résistance mé-

canique, la rigidité et la précision du point de vue des co-

tes. C'est pourquoi il est souhaitable de fabriquer directe-

ment, en tant qu'élément de renfort, pour un matériau compo-

site, un tissu textile possédant une texture pouvant être ai-

sément déformée de manière à prendre une configuration tridi-

mensionnelle sans entraîner des modifications particulières

de la configuration tridimensionnelle ou des angles d'orien-

tation. Cependant, bien que de tels tissus textiles aient été réalisés avec certaines armures unies et certaines textures

tricotées, on n'a pas encore développé un tissu textile tri-

axial possédant des angles d'orientation de 0 degré et de +60 degrés et dans lequel le module d'élasticité peut être

rendu isotrope.

Habituellement on prend également des dispositions

consistant à disposer un nombre approprié de feuilles préim-

prégnées obtenues chacune par la mise en place de fibres de renfort dans une direction et l'imprégnation de ces fibres de renfort avec une matière en forme de résine non durcie, suivant des couches, les orientations desdites feuilles étant

décalées d'un angle requis les unes par rapport aux autres.

Cependant, si on applique le tissu textile ainsi fabriqué sur un corps uni incurvé, il se produit un certain pivotement des angles d'orientation du tissu textile ou, dans certains cas, il peut être nécessaire de réaliser un rapiéçage, de la même manière que dans le cas du tissu en forme de nappe'plane,qui

est utilisé en tant qu'élément de renfort décrit plus haut.

C'est pourquoi un but de la présente invention est de fournir un tissu textile triaxial destiné à être utilisé

en tant que tissu textile de renfort pour un matériau compo-

site, dans lequel le module d'élasticité est rendu isotrope et qui possède une texture permettant une déformation aisée du tissu textile de manière qu'il prenne une configuration

tridimensionnelle comme par exemple configuration d'une sur-

face de gauche d'un corps de révolution, sans qu'il apparais-

se des modifications particulières des angles d'orientation,

etc, et de fournir un procédé permettant de fabriquer aisé-

ment un tel tissu textile perfectionné.

Afin d'atteindre cet objectif, conformément àun as-

pect de la présente invention, un tissu textile destiné à pren-

dre une forme tridimensionnelle comprend un nombre élevé de

fils obliques s'étendant dans des directions radiales à par-

tir du centre du tissu textile, et un fil circonférentiel en-

roulé en spirale dans une direction circonférentielle entre les fils obliques, ce qui a pour effet que des fils obliques

voisins sont entrelacés l'un avec l'autre et que le fil cir-

conférentiel est imbriqué entre les fils obliques ainsi entre-

lacés de sorte qu'un tel entrelacement peut apparaître entre

des spires voisines du fil circonférentiel enroulé en spira-

le, ce qui confère au tissu textile son caractère triaxial.

Avec ce tissu textile, étant donné que les fils individuels sont orientés de manière à se recouper dans des

directions triaxiales, il est possible d'obtenir une isotro-

pie des caractéristiques en un emplacement. C'est pourquoi

le tissu textile convient pour un élément, auquel est appli-

quée une charge multi-axiale, et convient simultanément en tant que tissu textile de renfort pour un matériau composite possédant une texture permettant une déformation aisée du

tissu textile en vue de lui donner une configuration tridimen-

sionnelle, comme par exemple la configuration d'une surface

unie gauche d'un corps de révolution, sans entrainer des va-

riations particulières des angles d'orientation, etc du tissu textile. En outre, lorsque les fils individuels du tissu

textile sont tissés moyennant l'application de tensions con-

trôlées, la dispersion des angles d'orientation est réduite

et la variation de la densité des fils est également réduite.

Par conséquent on peut utiliser efficacement le tissu textile

en tant qu'élément, dont on exige que la variation des carac-

téristique soit faible et qu'il présente des caractéristiques

très stables.

Selon un autre aspect de la présente invention,

un procédé pour fabriquer un tissu textile destiné à pren-

dre une forme tridimensionnelle, et selon lequel une première étape consistant à faire remonter un premier fil oblique, sur deux fils. faisant partie d'un grand nombre de fils obliques,

qui s'étendent dans des directions radiales à partir du cen-

tre, et à faire descendre les seconds fils obliques restants, qui alternent avec les précédents, pour former une ouverture

entre les premiers et seconds fils obliques, une seconde éta-

pe consistant à nsèrerun fil circonférentiel dans l'ouvertu-

re, une troisième étape consistant à faire descendre les pre-

miers fils obliques et à faire remonter les seconds fils obli-

ques pour réaliser une ouverture inverse entre les premiers et seconds fils obliques, et une quatrième étape consistant à insérer le fil circonférentiel dans l'ouverture inverse sont répétées successivement pour réaliser le tissage d'un tissu avec les fils obliques et le fil circonférentiel, inclut une étape additionnelle d'entrelacement de chacun des fils

obliques avec celui qui en est voisin, cette étape addition-

nelle étant insérée entre les seconde et troisième étapes et

également entre la quatrième étape et la première étape sui-

vante, ce qui a pour effet que le tissu textile ainsi fabri-

qué est un tissu textile triaxial.

Conformément au procédé, on peut fabriquer aisé-

ment un tissu textile triaxial possédant des caractéristiques

telles que décrites ci-dessus.

D'autres caractéristiques et avantages de la pré-

sente invention ressortiront de la description donnée ci-après

prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une représentation schématique

illustrant la réalisation d'un tissu textile triaxial confor-

me à la présente invention; - la figure 2 représente une vue en élévation de face d'un dispositif servant à réaliser le tissage du tissu textile triaxial représenté sur la figure 1 sous la forme d'un

tissu tridimensionnel possédant la forme d'un corps de révo-

lution en forme de coque; - les figures 3(a) à 3(f) sont des représentations schématiques illustrant un principe d'entrelacement de fils

obliques.

- la figure 4 est une représentation schématique

montrant une disposition de mandrins à broches dans le dispo-

sitif représenté sur la figure 2 et un ordre de démarrage de l'opération de tissage réalisée par les mandrins;

- les figures 5 et 6 sont des diagrammes représen-

tant les caractéristiques d'un matériau composite constitué

par des tissus classiques en forme de nappes planes et un au-

tre matériau composite constitué par le tissu textile triaxial conforme à la présente invention; et - la figure 7 est une représentation schématique

montrant un tissu tridimensionnel possédant des caractéris-

tiques telles que celles représentées par des lignes formées de tirets ou des lignes formées de traits interrompus sur les

figures 5 et 6.

En se référant tout d'abord à la figure 1, on y

a représenté d'une manière schématique un tissu textile tri-

axial destiné à prendre une forme tridimensionnelle, conforme à la présente invention. Le tissu textile triaxial représenté est utilisé en tant qu'élément de renfort pour un matériau composite possédant une configuration tridimensionnelle comme

par exemple un corps en forme de coque de révolution. Le tis-

su textile triaxial est constitué normalement par des fibres

de carbone ou des fibres de verre, mais peut, sinon, être réa-

lisé avec certaines autres fibres différentes, si cela s'avè-

re nécessaire.

La texture du tissu textile triaxial est constituée par un nombre important de fils obliques 1, qui s'étendent dans des directions radiales à partir d'une partie centrale du tissu textile triaxial, chacun des fils voisins de droite et de gauche étant entrelacé avec son voisin, et un fil cir-

conférentiel 2, qui est imbriqué suivant une direction circon-

férentielle dans les fils obliques 1 en chaque emplacement

ou des fils obliques voisins 1 sont entrelacés l'un avec l'au-

tre. Ainsi le tissu textile triaxial possède une texture telle que le fil circonférentiel 2 est enroulé en spirale à travers les fils obliques 1. L'angle d'intersection des fils obliques 1 peut être réglé à une valeur stable dans une gamme de 60+30 degrés au moyen d'un procédé de tissage qui sera décrit plus

loin de façon détaillée.

Le nombre des fils obliques 1 augmente sensible-

ment proportionnellement au rayon du tissu tissé de sorte que la variation de la densité des fils lors de chaque incrément

du rayon du tissu tissé peut rester dans une gamme prédéter-

minée, et de préférence, afin que les variations de la densi-

té des fils obliques puisse être maintenue normalement à l'in-

térieur d'une gamme de +10 pour cent, un fil oblique 1 est ajouté successivement proportionnellement à un accroissement du rayon du tissu tissé. Par ailleurs le fil circonférentiel 2 est imbriqué en spirale entre les fils obliques 1 de sorte qu'il permet d'obtenir une densité de fils et une variation de cette densité, semblables à celles des fils obliques. Le tissu textile triaxial pour un matériau composite est tissé

de cette manière.

Bien que l'on puisse tisser par avance le tissu

textile triaxial avec une configuration fixée comme par exem-

ple la forme d'un corps en forme de coque de révolution, Qn peut, sinon, le tisser sous la forme d'un tissu en forme de nappe plane, puis l'amener sous une forme tridimensionnelle comme par exemple la forme d'un corps en forme de coque de

révolution, lorsqu'on l'incorpore dans un matériau composite.

En particulier, étant donné que le tissu textile triaxial est tissé avec les fils obliques et le fil circonférentiel, même si on lui donne une forme tridimensionnelle comme par exemple la forme d'un corps en forme de coque de révolution, lorsqu'on l'incorpore dans un matériau composite, il n'apparaît aucune variation particulièrement importante de la densité du fil

du tissu.

En se référant maintenant à la figure 2, on y voit

représenté un dispositif permettant de tisser le tissu tex-

tile triaxial décrit plus haut sous la forme d'un tissu tridi-

mensionnel possédant la configuration d'un corps en forme de coque de révolution. Le dispositif de fabrication du tissu

textile triaxial comporte un bâti de machine 10 et une filiè-

re 11 prévue au centre du bâti 10 de manière à définir une

configuration d'un tissu tridimensionnel devant être tissé.

La filière 11 est soulevée et abaissée au moyen d'une tige de levage 13 qui est entraînée de manière à être soulevée et

abaissée par un moteur 12.

Les fils obliques 1 sont fixés, à une de leurs ex-

trémités, au centre de la filière 11 et sont raccordés, cha-

cun,à leur autre extrémité, à une navette 14 en étant placés sous une tension fixe exercée par un élément élastique tel qu'un

élément en caoutchouc ou un ressort, et un tissu textile tri-

axial est tissé avec de tels fils obliques avec une configu-

ration correspondant à la surface de la filière 11, conformé-

ment à l'opération qui sera décrite plus loin. De tels fils obliques 1 sont finalement disposés, en un nombre requis, sur

le pourtour extérieur du tissu textile ainsi tissé.

Les navettes 14 montée sur les autres extrémités des fils obliques 1 sont saisies chacune en alternance par un couple de mandrins à broches supérieurs et inférieurs 16 et 17. Les mandrins à broches supérieurs 16 sont montés sur

le pourtour extérieur d'une table supérieure 19, qui est en-

traînée selon un mouvement ascendant et un mouvement descen-

dant par un moteur 18 installé sur le bâti 10 de la machine.

La table supérieure 19 est entraînée en rotation par un mo-

teur 21 monté sur un bloc de support 20, qui est entraîné se-

lon un mouvement ascendant et un mouvement descendant conjoin-

tement avec la table supérieure 19. Par ailleurs les mandrins à broches inférieurs 17 sont montés sur le pourtour extérieur

d'une table inférieure 23, dans une disposition correspon-

dant à la disposition des mandrins à broches supérieurs 16.

La table inférieure 23 est entraînée en rotation par un autre moteur 25 monté sur un bloc de support 24 qui, à son tour, est monté à demeure sur le bâti 10 de la machine. Les mandrins à broches individuels 16 et 17 sont commandés de manière à

s'ouvrir ou se fermer par un dispositif de commande séquen-

tielle (non représenté) et sous l'effet du déplacement descen-

dant de la table supérieure 19 et du mouvement d'ouverture et de fermeture des mandrins à broches 16 et 17, les navettes raccordées aux fils optiques 1 peuvent être déplacées depuis les mandrins supérieurs 16 jusqu'aux mandrins inférieurs 17

ou vice versa. Par ailleurs les moteurs d'entraînement en ro-

tation 21 et 25 sont commandés par le dispositif mentionné plus haut de commande séquentielle de manière à changer les

positions correspondantes des mandrins 16 et 17 selon un or-

dre prédéterminé dans des directions circonférentielles pour

obtenir l'entrelacement des fils obliques conformément au prin-

cipe du tressage.

Par ailleurs le fil circonférentiel 2 est porté à l'état enroulé sur une bobine 27 maintenue sur un support placé à une extrémité d'un bras 29, qui est entraîné en rotation autour de l'arbre de levage 13 de la filière 11, par

un moteur 28. Par conséquent, si une extrémité du fil circon-

férentiel 2 est disposée entre les fils obliques soulevés et abaissés en alternance, et si le moteur 28 est entraîné en rotation de manière à faire tourner la bobine 27 autour de la filière 11, le fil circonférentiel 2 est inséré dans une

ouverture située entre les fils obliques. Le support 30 con-

tient un mécanisme de réglage de la tension permettant le ré-

262-4139

glage d'une tension devant être appliquée au fil circonféren-

tiel 2 dévidé à partir de la bobine 27. En tant que mécanisme

de réglage de la tension, on peut utiliser de façon appro-

priée un mécanisme de cette sorte incluant un élément de trans-

mission de puissance, par exemple par friction, la force de

friction entre les éléments de friction étant réglée en ré-

ponse à un signal électrique provenant de l'extérieur pour régler la force de tension du fil circonférentiel 2. En tant que signal électrique, on peut prévoir un signal augmentant

proportionnellement au rayon de la façure du tissu, conformé-

ment aux résultats fournis par la détection de la position

de la façure du tissu et de la vitesse de rotation du sup-

port 30.

Avec le dispositif de fabrication du tissu textile

possédant l'agencement tel que décrit plus haut, lors des pré-

paratifs effectués pour un tissage, on fixe un grand nombre de fils obliques 1, par des premières extrémités, au centre

de la filière 11 et on les raccorde, à leurs autres extrémi-

tés, à des navettes 14 au moyen des éléments élastiques, les

forces de tension des fils obliques étant maintenues sensible-

ment constantes, et les navettes individuelles 14 sont main-

tenues en alternance par des mandrins supérieurs et inférieur

16 et 17.

Bien que les fils obliques 1 soient maintenus dans un état écarté en alternance vers le haut et vers le bas par les navettes 14, le bras 29 est entraîné en rotation par le moteur 28, de manière à faire tourner la bobine 29 autour de

la filière 11. Pendant un tel mouvement de rotation de la bo-

bine 27, le fil circonférentiel 2, dont une extrémité est main-

tenue au centre de la filière 11, est inséré dans l'ouverture présente entre les fils circonférentiels 1 écartés de façon alternée vers le haut et vers le bas. Ensuite, les navettes

14 doivent être déplacées entre les mandrins supérieurs et in-

férieurs 16 et 17. Mais un tel transfert est exécuté lorsque les mandrins supérieurs et inférieurs 17 et 18 sont déplacés

dans des directions circonférentielles opposées respective-

ment par les moteurs supérieur et inférieur 21 et 25 d'entraî-

nement en rotation, d'une manière telle que cela sera décrit

plus loin, afin d'obtenir un entrelacement entre chaque cou-

ple de fils obliques voisins. L'opération de transfert elle- même est exécutée au moyen de la commande du moteur 18 pour

qu'il abaisse la table supérieure 19, du transfert des navet-

tes 14 depuis les mandrins supérieurs jusqu'aux mandrins in-

férieurs 17 ou vice versa et du retour de la table supérieu-

re 19 dans sa position initiale.

Les figures 3(a) à 3(f) illustrent le principe de la formation d'un entrelacement tel que celui décrit plus haut, et sur l'ensemble de ces figures, on a représenté au moyen de marques circulaires onze mandrins à broches supérieurs 16 et onze mandrins à broches inférieurs 17. En particulier les cercles, dans lesquels les symboles A,B,... sont disposés, et les cercles hachurés représentent les mandrins qui portent

des navettes 14, et les cercles blancs représentent les man-

drins qui ne portent pas de navettes.

Lors du tissage, tout d'abord les navettes 14, qui

sont portées par les mandrins inférieurs 17 dans l'état ini-

tial représenté sur la figure 3(a), sont déplacées dans une direction circonférentielle sur une distance égale au double

du pas des mandrins 17, de manière à venir dans la disposi-

tion représentée sur la figure 3(b). Ensuite toutes les navet-

tes sont transférées entre les mandrins supérieurs et infé-

rieurs 16 et 17, comme cela est représenté sur la figure 3(c),

puis le fil circonférentiel 2 est inséré dans l'ouverture pré-

sente entre les fils obliques 1. Ensuite les mandrins supé-

rieurs 16 sont déplacés sur une distance égale à quatre fois le pas des mandrins 16 dans la direction circonférentiellee opposée comme cela est représenté sur la figure 3(d), puis le fil circonférentiel 2 est inséré dans l'ouverture présente

entre les fils obliques 1, à la suite de quoi les fils obli-

ques 1 sont transférés entre les mandrins supérieurs ef infé-

rieurs 16 et 17, comme représenté sur la figure 3(e). Ensuite

les mandrins inférieurs 17 sont déplacés sur une distance éga-

le au double du bas des mandrins 17 dans une direction circon-

férentielle, comme représenté sur la figure 3(f), de manière à rétablir l'état initial représenté sur la figure 3(a). Au moyen d'une telle séquence d'opérations telle que celle que l'on vient de décrire, un fil oblique 1 désigné par exemple

par A est amené à tourner autour d'un autre fil oblique 1 dé-

signé par B, et un autre fil oblique 1 désigné par C est ame-

né à tourner autour du fil oblique 1 désigné par B. De cette

manière deux fils obliques 1 voisins sont successivement en-

*trelacés l'un avec l'autre.

La commande de l'angle de rotation G des fils obli-

ques 1 est réalisée au moyen d'un déplacement de points entre-

lacés des fils obliques 1 dans des directions radiales par une force de traction du fil circonférentiel 2, et l'angle est déterminé par l'équilibre de la force de traction entre le fil circonférentiel et les fils obliques. Conformément à un tissage d'essai exécuté avec un nombre total de cinquante

fils obliques, on a obtenu un tissu textile triaxial possé-

dant une orientation structurelle de 0 et de +60 , alors que le rayon de la façure du tissu était égal à 100 mm, que la force de traction du fil circonférentiel était C égale à 1200 grammes et que la force de traction des fils obliques

était égale à 150 grammes. Si la force de traction du fil cir-

conférentiel augmente alors que la force de traction des fils

obliques reste constante et égale à 150 grammes, alors l'an-

gle formé entre deux fils voisins augmente, mais au contrai-

re si la force de traction du fil circonférentiel diminue,

l'angle diminue. Par exemple l'angle S était égal à 78 de-

grés, lorsque la force de traction du fil circonférentiel

était égale à 2000 grammes, et l'angle S était égal à 47 lors-

que la force de traction était égale à 600 grammes.

On donne au tissu textile triaxial fabriqué de cet-

te manière, une configuration adaptée à la forme de la surfa-

ce de la filière 11, au moyen d'un déplacement ascendant et descendant de la façure du tissu, provoqué par le déplacement ascendant et descendant de la filière 11, entraînée par le moteur 12, et également par la variation de texture du tissu textile, provoquée par la force de traction du fil circonfé- rentiel 2. Par ailleurs on règle la densité des fils obliques 1 et du fil circonférentiel 2 en commandant l'addition de fils obliques 1 conformément au rayon de la façure du tissu ainsi que de la résistance vis-à-vis d'un mouvement de rotation de la bobine 27 pour le réglage de la force de traction dufil

circonférentiel 2.

A cet effet, on prépare par avance le nombre né-

cessaire des fils obliques requis sur le pourtour extérieur d'un tissu textile devant être tissé, et on met en place les navettes 14 pour le nombre requis de fils obliques 1, sur les mandrins à broches 16 et 17. On notera ici que le nombre des

navettes 14 devant fonctionner sur le tissage augmente pro-

portionnellement au rayon de la façure du tissu, tandis que les autres navettes 14 sont maintenues fixes sur les mandrins supérieurs 16. Ainsi il est possible de laisser subsister des navettes 14 pour des fils obliques inutiles sur les mandrins

inférieurs 17, mais les fils obliques inutiles 1 ont une in-

fluence nuisible sur la configuration d'un tissu trimension-

nel devant être tissé. C'est pourquoi les navettes 14 pour

de tels fils obliques inutiles 1 sont de préférence mainte-

nues fixes sur les mandrins supérieurs 16.

Bien que, lors de l'opération de tissage, le nom-

bre des mandrins à broches, qui doivent exécuter l'opération

de tissage, augmente proportionnellement au rayon de la façu-

re du tissu,. ce rayon peut être détecté conformément au nom-

bre d'opérations d'insertion du fil circonférentiel 2 ou au

moyen d'un capteur servant à détecter la position de la façu-

re du tissu. Le nombre des mandrins à broches, qui sont ac-

tifs, peut par conséquent être augmenté conformément au rayon ainsi détecté de la façure du tissu. On notera qu'il n'est pas nécessaire de modifier successivement la commande de tous les mandrins à broches chaque fois que le nombre des mandrins

actifs doit être augmenté.

On va décrire ci-après un exemple de procédé de tissage, dans lequel un ensemble de trois cents mandrins à broches sont disposés suivant trois rangées comportant chacune

mandrins disposés en étant équidistants le long d'un cer-

cle, et le nombre des broches actives est augmenté en 12 éche-

lons. Dans ce cas, étant donné que les mandrins à broches sont répartis en mandrins supérieurs et inférieurs sur 12 étages,

on peut commander un ensemble de 24 systèmes.

La figure 4 représente uniquement 30 mandrins à

broches, qui constituent un dixième de l'ensemble de 300 man-

drins à broches indiqués plus haut. La même séquence que celle représentée sur la figure 4 est prévue successivement et de façon répétée sur les côtés opposés gauche et droite de la séquence représentée, de manière à compléter les mandrins sur les cercles complets. Bien que sur la figure 4, les mandrins à broches soient représentés comme étant disposés suivant trois rangées, à titre de commodité, le principe s'applique de façon similaire à un agencement modifié, dans lequel les mandrins à broches sont disposés en étant équidistants sur une rangée horizontale. Un nombre important de cercles sur la figure 4 désignent des mandrins à broches etdes chiffres insérés dans les cercles désignent un ordre d'insertion. En particulier, au départ, seuls les mandrins à broches désignés

par 0 sont actifs de sorte que seuls des fils obliques rac-

cordés aux navettes situées sur les mandrins à broches actifs exécutent un mouvement de tissage. Ensuite, lors d'une étape immédiatement suivante, deux mandrins à broches désignés par

1 interviennent en supplément dans l'opération de tissage.

Ensuite les mandrins à broches désignés pzr 2,4,... intervien-

nent en supplément, et ce façon successive, dans l'opération de tissage. De cette manière le nombre des mandrins à broches

actifs est accru en 12 échelons.

Afin de simplifier la commande du fonctionnement des mandrins à broches, il est nécessaire d'amener un couple de mandrins à commencer l'opération de tissage, comme cela

est visible sur la figure 4, lorsque le nombre des fils obli-

ques doit être accru. En particulier, étant donné que les fils obliques voisins possèdent des angles de rotation différents,

il est nécessaire d'insérer un nombre pair de mandrins à bro-

ches afin d'accroître le nombre de fils obliques sans pertur-

ber le cycle de ces fils. Il faut noter que, même si l'accrois-

sement intervient sur un nombre pair de fils obliques, les

distances entre des fils obliques voisins sont automatique-

ment réglées à des valeurs égales lors de l'insertion du fil circonférentiel, et il n'apparaît aucune variation partielle

importante de la densité des fils.

Bien que la densité des fils obliques soit déter-

minée au départ de l'opération de tissage des mandrins à bro-

ches comme cela a été décrit plus haut, la force de traction du fil circonférentiel peut être accrue proportionnellement

au rayon de la façure du tissu afin d'obtenir une densité uni-

forme du fil circonférentiel. Plus communément, les expérien-

ces ont révélé que le rapport entre la force de traction des fils obliques et la force de traction du fil circonférentiel doit être accrue proportionnellement au rayon de la façure du tissu. A partir des résultats d'une expérience, lors de

laquelle on a accru la force de traction du fil circonféren-

tiel en 12 échelons, tout en augmentant le nombre des mandrins à broches actifs, on a trouvé que la variation de la densité

du fil peut être limitée & +7 pour cent au maximum par rap-

port à une valeur cible.

Si la variation de la densité des fils obliques et du fil circonférentiel est limitée de cette manière dans une plage de valeurs correspondant à + 10 pour cent, on peut obtenir un tissu textile qui possède également, en apparence,

une densité très uniforme. Ceci permet d'améliorer efficace-

ment les caractéristiques d'un tissu textile et notamment pos-

sédant une configuration tridimensionnelle gauche, comme on

peut le comprendre à la lecture de la description qui va sui-

vre, faite en référence aux figures 5 et 6.

Les figures 5 et 6 représentent des variations des coefficients de dilatation thermique et des modules d'élasti- cité d'un matériau composite constitué par un tissu textile triaxial fabriqué conformément au procédé selon la présente

invention décrite précédemment, et possédant une configura-

tion en forme de nappe gauche tridimensionnelle formée par

une partie de surface sphérique et possédant un angle d'orien-

tation G à partir du centre (se référer à la figure 7), et d'un autre matériau composite fabriqué en plaçant un tissu textile en forme de nappe plane du type à armure unie suivant des couches présentant des orientations décalées d'un angle de 45 degrés l'une par rapport à l'autre, puis en donnant sa forme au tissu textile en forme de nappe plane ainsi formée par superposition de couches. Pour l'évaluation, on a supposé que les points d'intersection ne se déplacent pas les uns par

rapport aux autres et que seuls les angles d'orientation va-

rient dans le cas des tissus textiles à armure unie, alors

que dans le cas du tissu à configuration gauche triaxiale se-

lon la forme de réalisation décrite précédemment, les orien-

tations des fils obliques et des fils circonférentiels ne sont pas décalées de façon incorrecte et seule la variation de la

densité des fils est un facteur de dispersion des caractéris-

tiques, et le contenu moyen en fibres Vf est égale à 50 pour cent dans tous les cas. Sur les figures 5 et 6, les courbes KL'0 et ELET désignent des coefficients thermiques et des modules d'élasticité dans les directions d'un grand cercle et d'un parallèle, lorsqu'on utilise des tissus en forme de nappes planes, et des lignes formées de tirets et des lignes formées de traits interrompus désignent des variations, que l'on obtient dans le cas o on augmente le nombre des fils obliques pour chaque opération d'insertion et respectivement pour chaque ensemble de trois opérations d'insertion d'un fil

circonférentiel dans le cas du tissu textile en forme de nap-

pe gauche triaxiale. Les variations représentées sont les ré-

sultats d'une évaluation exécutée sur des grands cercles, sur

lesquels on obtient les valeurs maximales.

Comme cela est manifestement visible sur les figu- res 5 et 6, le matériau composite, qui est fabriqué moyennant

l'utilisation du tissu tridimensionnel conforme à la réalisa-

tion décrite plus haut, présente des caractéristiques de coef-

ficient de dilatation thermique et de module d'élasticité, qui sont supérieures à celles du matériau composite classique,

dans lequel l'angle d'orientation G est supérieur à 30 .

Par exemple dans le cas d'un réflecteur d'antenne

constituant une partie d'une surface sphérique, il est néces-

saire d'utiliser un matériau composite, dans lequel le module d'élasticité est isotrope dans un plan et le coefficient de dilatation thermique est faible et dans lequel en outre la dispersion des caractéristiques est faible étant donné qu'il

est nécessaire d'avoir une caractéristique de stabilité éle-

vée de forme vis-à-vis d'une perturbation extérieure et d'une

stabilité structurelle élevée de résistance à la chaleur. Ce-

pendant, si on utilise un tel tissu tridimensionnel de forme

gauche tel que décrit plus haut, en tant qu'élément de ren-

fort pour un matériau composite, ce dernier peut satisfaire

aisément aux exigences décrites plus haut, qu'un matériau com-

posite classique ne peut pas satisfaire aisément.

Il faut noter que, bien que la configuration d'un

tissu tridimensionnel fabriqué dans le dispositif de fabri-

cation de tissus textiles représenté sur la figure 2 fait par-

tie d'une surface sphérique, si on choisit de façon appropriée la configuration de la filière représentée sur la figure 2,

alors on peut fabriquer des tissus sélectionnés de façon ap-

propriée, c'est-à-dire des tissus tridimensionnels possédant la forme de différents corps en forme de coques de révolution comme par exemple un cône, une parabole ou un cylindre. Bien que, lors d'un tissage tel que celui décrit plus haut, aucun

battage n'est requis si la force de traction d'un fil circon-

férentiel est réglée de façon appropriée, on peut exécuter

un battage en supplément. Un tel battage garantit la fabri-

cation d'un tissu tridimensionnel, dans lequel la densité des fils est réglée avec une précision supérieure, ou bien un bat-

tage partiel permettrait de fabriquer un tissu tridimension-

nel possédant la configuration d'un corps en forme de coque

de révolution légèrement déformée.

Conformément à la présente invention décrite de

façon détaillée dans ce qui précède, on peut fabriquer aisé-

ment un tissu textile triaxial. En outre, étant donné qu'il

est possible de régler les angles de rotation du fil et d'ob-

tenir une densité uniforme des fils, si on utilise le tissu

textile triaxial en tant qu'élément de renfort pour un maté-

riau composite, le matériau composite ainsi obtenu possède une anisotropie dans un plan en ce qui concerne le module d'élasticité et le coefficient de dilatation thermique. Par

conséquent le tissu textile triaxial permet d'obtenir un maté-

riau composite qui possède une stabilité de forme supérieure

vis-à-vis de la chaleur et une stabilité dimensionnelle supé-

rieure et possède une rigidité élevée.

A la suite de la description complète donnée pré-

cédemment de l'invention, il apparaîtra de façon évidente aux

spécialistes ordinaires de la technique que l'on peut appor-

ter un grand nombre de changements et modifications à la pré-

sente invention, sans sortir pour autant du cadre de cette dernière.

Claims (4)

REVENDICATIONS

1. Tissu textile destiné à prendre une forme tridi-

mensionnelle, caractérisé en ce qu'il comprend un nombre éle-

vé de fils obliques (1) s'étendant dans des directions radia-

les à partir du centre du tissu textile, et un fil circonfé-

rentiel (2) enroulé en spirale dans une direction circonfé-

rentielle entre les fils obliques (1), ce qui a pour effet que des fils obliques voisins sont entrelacés l'un avec l'autre et que le fil circonférentiel (2) est imbriqué entre les fils

obliques (1) ainsi entrelacés de sorte qu'un tel entrelace-

ment peut apparaître entre des spires voisines du fil circon-

férentiel enroulé en spirale, ce qui confère au tissu textile

son caractère triaxial.

2. Tissu textile destiné à prendre une forme tri-

dimensionnelle selon la revendication 1,caractériséen ce que la va-

riation de la densité des fils obliques (1) et la densité du-

dit fil circonférentiel (2) sont comprises dans une gamme de

+10 pour cent.

3. Procédé pour fabriquer un tissu textile destiné

à prendre une forme tridimensionnelle, selon-lequel une pre-

mière étape consistant à faire remonter un premier fil obli-

que (1), sur deux fils,faisant partie d'un grand nombre de fils obliques, qui s'étendent dans des directions radiales

à partir du centre, et à faire descendre les seconds fils obli-

ques (1) restants, qui alternent avec les précédents, pour

former une ouverture entre les premiers et seconds fils obli-

ques, une seconde étape consistant à insérer un fil circonfé-

rentiel (2) dans l'ouverture, une troisième étape consistant

à faire descendre les premiers fils obliques et à faire remon-

ter les seconds fils obliques pour réaliser une ouverture in-

verse entre les premiers et seconds fils obliques, et une qua-

trième étape consistant à insérer le fil circonférentiel (2) dans l'ouverture inverse, sont répétées successivement pour réaliser le tissage d'un tissu avec lesdits fils obliques (1) et ledit fil circonférentiel, caractérisé en ce qu'il inclut une étape additionnelle d'entrelacement de chacun des fils

obliques (1) avec celui qui en est voisin, cette étape addi-

tionnelle étant insérée entre les seconde et troisième étapes et également entre la quatrième étape et la première étape suivante, ce qui a pour effet que le tissu textile ainsi fa-

briqué est un tissu textile triaxial.

4. Procédé pour fabriquer un tissu textile destiné à prendre une forme tridimensionnelle selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'on augmente le nombre desdits fils

obliques (1) proportionnellement au rayon d'une façure du tis-

su de sorte que la variation de la densité des fils obliques (1) peut être maintenuenormalement dans une gamme fixée, et qu'on augmente le rapport entre la force de traction dudit fil circonférentiel (2) et la force de traction desdits fils

obliques (1) proportionnellement au rayon de la façure du tis-

su de sorte que la variation de la densité dudit fil circonfé-

rentiel (2) peut être maintenue dans une gamme fixée.