FR2794775A1 - Appareil pour inserer un fil de liaison dans un tissu tridimensionnel - Google Patents

Abstract

L'appareil (1) insère des fils de liaison (Z) dans une superposition de couches de fibres dans une direction transversale à chaque couche de fibre. L'appareil (1) comporte des aiguilles d'insertion (40) pour insérer des fils de liaison (Z) dans la superposition de couches (F). Les aiguilles d'insertion (40) sont déplacées entre une position d'attente, où les aiguilles (40) sont séparées de la superposition de couches (F), et une position de fonctionnement, où les aiguilles (40) pénètrent dans la superposition de couches (F). La superposition de couches (F) est serrée par deux éléments de pressage (85, 99a, 99b) opposés. Les éléments de pressage (85, 99a, 99b) sont actionnés par des vérins pneumatiques (82, 97, 98). Un dispositif de blocage (88, 103) peut être déplacé dans et en dehors de la plage de déplacement de la tige de piston (82a, 97a, 98a) de chacun des vérins pneumatiques (82, 97, 98). Le dispositif de blocage (88, 103) est actionné par un actionneur (102). Lorsque les dispositifs de blocage (88, 103) se trouvent dans la plage de déplacement de la tige de piston (82a, 97a, 98a) associée, le dispositif de blocage (88, 103) limite la course de la tige de piston (82a, 97a, 98a). Ceci réduit le temps nécessaire pour déplacer la tige de piston (82a, 97a, 98a) associée et augmente la productivité.

Description

La présente invention concerne un appareil pour insérer des fils de

liaison dans un tissu tridimensionnel et, plus particulièrement, un appareil pour insérer simultanément une pluralité de fils de liaison dans une superposition de couches de fibres. Spécifiquement, I'appareil est utilisé pour fabriquer une superposition de couches de fibres qui est pliée dans au moins deux directions et qui comporte des fils de liaison qui s'étendent perpendiculairement à chaque couche de la

superposition de couches.

La Publication de Brevet Japonais Non-Examiné 8-218249 présente un procédé pour fabriquer un tissu tridimensionnel. Dans ce procédé, des broches sont prévues espacées d'un pas prédéterminé sur un cadre pour entourer une zone o des fils de liaison sont insérés dans une superposition de couches de fibres. Les couches de fibres sont formées en rabattant les fibres au niveau de chaque broche pour former une superposition de couches. Une rangée d'aiguilles d'insertion insèrent des fils de liaison, qui sont perpendiculaires à la superposition

de couches, dans la superposition de couches.

Les fils de liaison sont typiquement insérés dans une superposition de couches de la manière suivante. Un cadre maintenant la superposition de couches est d'abord fixé à une table de support. La table de support est déplacée d'un pas prédéterminé de sorte que la superposition de couches passe devant la plage de déplacement des aiguilles d'insertion de fils de liaison. Lorsque l'insertion des fils de liaison dans une zone prédéterminée de la superposition de couches est achevée, le cadre, avec la superposition de couches, est enlevé de la table de support. Ensuite, une autre table, à laquelle une superposition de couches est fixée, est fixée à la table de support. Des fils de liaison sont ensuite insérés dans

la nouvelle superposition de couches.

Lors de l'insertion de fils de liaison dans une superposition de couches, une rangée de premières aiguilles, dans chacune desquelles un fil de liaison est engagé, sont insérées dans la superposition de couches. Une fois que les aiguilles ont pénétré dans la superposition de couches et que les chas des aiguilles sont situés du côté opposé de la superposition de couches par rapport à la position d'attente des aiguilles d'insertion, les aiguilles sont légèrement rétractées. Ceci forme une boucle de fil à l'extrémité distale de chaque aiguille d'insertion du côté opposé de la superposition de couches. Une seconde aiguille, dans laquelle un fil de blocage est engagé, est actionnée en va-et-vient de sorte que le fil de blocage soit inséré dans chaque boucle. Les premières aiguilles sont ramenées en arrière dans cet état, ce qui serre la superposition de couches et évite que les fils de liaison soient détendus. La seconde aiguille comporte un clapet à son extrémité distale et est actionnée en va-et-vient par un dispositif d'entraînement. Le dispositif d'entraînement est généralement un vérin

pneumatique ou un mécanisme à tige filetée, qui est actionné par un servomoteur.

Les tissus tridimensionnels sont typiquement utilisés pour former un élément de trame d'un composite. La résistance de ce composite dépend largement des propriétés du tissu tridimensionnel. Pour augmenter la résistance du composite, la densité des fibres (lignes) dans le tissu doit être augmentée et les lignes doivent être ordonnées. Par conséquent, les superpositions de couches doivent être correctement groupées par des fils de liaison et la force de serrage des fils de

liaison doit être égalisée.

La Publication de Brevet Japonais Non-Examiné No 10-325043 présente un dispositif d'alimentation en fil de liaison comportant des moyens de réglage de tension et des moyens de freinage. Les moyens de réglage de tension comprennent deux rouleaux fixes et un rouleau mobile. Les rouleaux fixes sont situés à des positions prédéterminées et sont perpendiculaires à la direction d'insertion des fils de liaison. Le rouleau mobile est supporté par un bras de support pivotant et est parallèle aux rouleaux fixes. Le bras de support est actionné par un vérin pneumatique. Le fil de liaison est plié et maintenu entre les rouleaux fixes et le rouleau mobile. Pour contrôler la tension d'un fil de liaison, les moyens de freinage sont d'abord activés. Le vérin pneumatique applique ensuite une force dans une direction prédéterminée au bras de support pour tendre le fil de liaison. La tension du fil de liaison est contrôlée en ajustant la pression de l'air

dans le vérin pneumatique.

Un tissu tridimensionnel peut être fabriqué en insérant des fils de liaison dans une superposition de couches qui est supportée uniquement par un cadre. Cependant, l'opération d'insertion et de retrait des aiguilles est susceptible de détendre les fibres de la superposition de couches, ce qui dégrade les caractéristiques du matériau lorsqu'un composite est formé à partir de la superposition de couches. L'appareil de la publication N 8-218249 comporte un appareil pour surmonter ce désavantage. C'est-à-dire que l'appareil de la publication comporte des premier et second éléments de pressage pour prendre en sandwich une superposition de couches dans les environs de la zone d'insertion de la rangée de premières aiguilles. Des fils de liaison sont insérés dans la superposition de couches tandis que les éléments de pressage maintiennent la superposition de couches. Les premier et second éléments de pressage sont déplacés entre une position de fonctionnement et une position d'attente. A la position de fonctionnement, les éléments de pressage maintiennent la superposition de couches. A la position d'attente, les éléments de pressage ne sont pas en prise avec la superposition de couches. Un tissu tridimensionnel présentant une haute densité est obtenu en réglant le pas des fils de liaison à trois millimètres. Par conséquent, si la longueur d'une superposition de couches est de soixante centimètres et que le pas des fils de liaison est de trois millimètres, il y aura deux cents cycles d'insertion. Les dispositifs décrits ci-dessus comprennent des vérins pneumatiques et des mécanismes à tige filetée. Un mécanisme à tige filetée est actionné par un servomoteur. Les premières aiguilles, dont la position doit être déterminée de manière relativement précise, et la seconde aiguille, qui est déplacée d'une distance relativement grande, sont actionnées par le mécanisme à tige filetée. Les moyens de réglage de tension et les premier et second éléments de pressage, qui

nécessitent un contrôle de pression, sont actionnés par des vérins pneumatiques.

Cependant, si un vérin pneumatique est utilisé pour déplacer un élément, il est difficile d'augmenter la vitesse de déplacement tout en maintenant la pression appliquée. Lors de l'insertion de fils de liaison dans une superposition de couches, les éléments de pressage doivent être séparés de la superposition de couches lorsque la superposition de couches est déplacée d'un pas prédéterminé. Lors du déplacement de la superposition de couches du pas prédéterminé, la distance de séparation entre la superposition de couches et les éléments de pressage peut être une distance minimale. Cependant, étant donné que la superposition de couches est fixée au cadre par les broches de fixation, si les éléments de pressage sont rétractés de la distance minimale lors du positionnement du cadre à une position prédéterminée du dispositif d'insertion de fil, les broches interfèrent avec les éléments de pressage. Par conséquent, la position d'attente des éléments de pressage est séparée de la superposition de couches de sorte que les éléments de pressage n'interfèrent pas avec les broches de fixation. En conséquence, la distance de déplacement des éléments de pressage est

augmentée, ce qui prolonge le temps nécessaire pour insérer les fils de liaison.

Par conséquent, la productivité est abaissée.

Le rouleau mobile des moyens de réglage de tension pour les fils de liaison est supporté par le bras de support. Le bras de support est actionné par un vérin pneumatique. Par conséquent, le bras de support ne peut pas être déplacé

rapidement, ce qui abaisse également la productivité.

Les appareils des publications ne peuvent traiter qu'un seul cadre de superposition de couches à la fois. Par conséquent, l'insertion de fils de liaison

doit être préparée chaque fois qu'un nouveau cadre est installé dans l'appareil.

Spécifiquement, I'extrémité de chaque fil de liaison, qui est insérée dans la première aiguille correspondante, doit être fixée au cadre, ce qui augmente le temps nécessaire pour fabriquer le tissu tridimensionnel. La productivité est

abaissée en conséquence.

La seconde aiguille pour un fil de blocage est actionnée par le mécanisme à tige filetée, lequel est actionné par un servomoteur. La vitesse de déplacement de

lI'aiguille de fil de blocage n'est, par conséquent, pas aussi rapide que souhaité.

Ainsi, il existe une demande pour une aiguille de fil de blocage qui se déplace plus

rapidement pour améliorer la productivité.

Par conséquent, c'est un objectif de la présente invention de proposer un dispositif d'insertion de fils de liaison qui raccourcit le temps nécessaire pour insérer des fils de liaison lors de la fabrication de tissus tridimensionnels afin

d'améliorer la productivité.

Pour réaliser les objectifs précédents et les autres et selon le but de la présente invention, un appareil d'insertion de fils de liaison pour fabriquer un tissu tridimensionnel est proposé. L'appareil insère un fil de liaison dans une superposition de couches, qui est formée en disposant en couches une pluralité de couches de fibres et qui comporte des fibres s'étendant dans au moins deux

directions différentes, dans une direction transversale aux couches de fibres.

L'appareil comprend un cadre pour maintenir la superposition de couches, une aiguille pour insérer le fil de liaison dans la superposition de couches maintenue par le cadre, un premier élément de pressage situé du même côté de la superposition de couches que la position d'attente de l'aiguille d'insertion, un premier vérin pneumatique pour déplacer le premier élément de pressage entre une position de fonctionnement, un second élément de pressage situé du côté opposé de la superposition de couches par rapport au premier élément de pressage, un second vérin pneumatique pour déplacer le second élément de pressage entre une position de fonctionnement, un dispositif de blocage qui peut être mis en prise avec une tige de piston d'au moins l'un des premier et second

vérins pneumatiques, et un actionneur pour actionner le dispositif de blocage.

L'aiguille d'insertion se déplace dans une direction d'avance et dans une direction de rétraction entre une position d'attente, o l'aiguille d'insertion est séparée de la superposition de couches, et une position de fonctionnement, o l'aiguille d'insertion pénètre dans la superposition de couches. Le premier élément de pressage est déplacé dans la direction de déplacement de l'aiguille d'insertion

vers et à partir des environs d'un emplacement d'insertion de l'aiguille d'insertion.

Le premier élément de pressage se met en prise avec la superposition de couches dans les environs d'un emplacement d'insertion de l'aiguille d'insertion et presse la superposition de couches dans la direction d'avance de l'aiguille d'insertion, et une position d'attente, o le premier élément de pressage est séparé de la superposition de couches. Le second élément de pressage est déplacé dans la direction de déplacement de l'aiguille d'insertion vers et à partir des environs de l'emplacement d'insertion de l'aiguille d'insertion. Le second élément de pressage se met en prise avec la superposition de couches et presse la superposition de couches dans la direction de rétraction de l'aiguille d'insertion, et une position d'attente, à laquelle le second élément de pressage est séparé de la superposition de couches. Lorsque le dispositif de blocage est en prise avec la tige de piston, le dispositif de blocage limite le mouvement de la tige de piston dans la direction de rétraction pour faire varier directement la course de la tige de

piston et de l'élément de pression correspondant.

Les caractéristiques de la présente invention qui sont considérées comme

nouvelles sont particulièrement exposées dans les revendications jointes.

L'invention, ainsi que ses objets et avantages, peuvent être mieux compris avec

référence à la description qui suit des modes de réalisation actuellement préférés

avec les dessins joints sur lesquels:

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la figure 1(a) est une vue schématique latérale illustrant un appareil d'insertion de fils de liaison selon un premier mode de réalisation; la figure 1(b) est une vue en coupe partielle agrandie montrant une partie d'accouplement d'une table de support; la figure 2(a) est une vue schématique plane montrant l'appareil de la figure 1(a) la figure 2(b) est une vue partielle agrandie montrant une roue de la table de la figure 2(a); la figure 3(a) est une vue partielle agrandie de la figure 1 (a) la figure 3(b) est une vue partielle agrandie montrant les moyens de freinage de la figure 3(a); la figure 4 est une vue schématique de face illustrant l'appareil de la figure 1 (a) la figure 5 est une vue plane partielle agrandie montrant l'appareil de la figure 1(a) la figure 6 est une vue schématique de face montrant un mécanisme d'actionnement pour les aiguilles d'insertion de fils de liaison de l'appareil montré sur la figure 1 (a); la figure 7 est une vue en coupe partielle agrandie montrant une structure de support de la table de support; la figure 8 est une vue partielle agrandie montrant un élément de pressage de superposition de couches de la figure 3(a); la figure 9 est une vue schématique de face illustrant un mécanisme d'actionnement pour des aiguilles de perforation la figure 10 est une vue schématique de face illustrant un mécanisme d'application de tension pour des fils de liaison; la figure 11 est une vue schématique de face illustrant un mécanisme de pressage de superposition de couches; la figure 12 est une vue schématique de face illustrant un mecanisme de pressage de superposition de couches et un mécanisme d'insertion de fil de blocage; la figure 13(a) est une vue plane montrant le mécanisme d'insertion de fil de blocage de la figure 12; la figure 13(b) est une vue plane montrant un état de support de l'élément de fixation de tige; la figure 13(c) est une vue partielle agrandie de la figure 12 les figures 14(a), 14(b), 14(c) sont des vues latérales destinées à montrer le fonctionnement d'une plaque de presse; la figure 15 est une vue schématique montrant l'insertion d'un fil de blocage; les figures 16(a), 16(b), 16(c) sont des vues latérales montrant le fonctionnement du bloc de presse; les figures 17(a) et 17(b) sont des vues planes destinées à montrer le fonctionnement des tables de support; les figures 18(a), 18(b) sont des vues schématiques destinées à montrer le fonctionnement de l'aiguille d'insertion de fil de blocage selon un second mode de réalisation la figure 18(c) est vue schématique destinée à montrer le fonctionnement de l'aiguille d'insertion de fil de blocage selon le premier mode de réalisation; et la figure 19 est une vue de face montrant un mécanisme de pressage de superposition de couches et un mécanisme d'insertion de fil de blocage selon le

second mode de réalisation.

Un premier mode de réalisation selon la présente invention va maintenant être

décrit avec référence aux figures 1 à 17(b).

Comme montré sur les figures 1(a) et 2(a), un appareil d'insertion de fils de liaison 1 comprend un mécanisme d'acheminement de superposition de couches 2, un premier mécanisme d'alimentation 3 (voir figure 1(a)) pour des fils de liaison, un mécanisme d'application de tension de fil de liaison 4, un premier mécanisme d'actionnement 5 pour insérer des aiguilles de perforation, un second mécanisme d'actionnement 6 pour insérer des aiguilles de fil de liaison, un mécanisme de pressage de superposition de couches 7, un mécanisme d'insertion de fil de blocage 8 et un second mécanisme d'alimentation 9 pour fournir le fil de blocage

(montré uniquement sur la figure 2).

Des tables de support 10, au nombre de trois dans ce mode de réalisation, sont situées sur le mécanisme d'acheminement 2. Chaque table de support 10 supporte une superposition de couches F. La structure du mécanisme d'alimentation en fil de liaison 3 est similaire à celle de la Publication de Brevet Japonais Non-Examiné N 10-325043. C'est-à-dire que le mécanisme d'alimentation 3 transmet la rotation de moteurs à des bobines, autour de chacune desquelles un fil de liaison z est enroulé, par l'intermédiaire de moyens de transmission coulissants. Par conséquent, chaque bobine fournit un fil. De plus, le mécanisme d'alimentation 3 applique une tension prédéterminée à chaque fil de liaison Z. Comme montré sur les figures 2(a), 5 et 6, le mécanisme d'acheminement de superposition de couches 2 comprend des rails de support 12a, 12b, qui s'étendent dans le sens longitudinal d'une structure métallique 11. Les rails 12a, 12b sont fixés à la structure métallique 11 par des supports 13. Chaque table de support 10 comprend un corps de table 14, qui est un bâti sensiblement rectangulaire. Des roues 14a, au nombre de six dans ce mode de réalisation, sont fixées aux côtés du corps de table 14. Chaque table de support 10 est supportée sur les rails 12a, 12b par l'intermédiaire des roues 14a. Les rails 12a, 12b fonctionnent en tant que mécanisme de guidage de table de support pour déplacer les tables 10 dans le sens de la rangée des tables 10. Les rails 12a, 12b ont une section en pointe, comme montré sur la figure 7. Chaque roue 14a comporte une gorge en forme de V pour se mettre en prise avec les rails 12a, 12b. Un cadre 15 est fixé au corps de table 14 par des attaches amovibles telles que des boulons. Le cadre 15 comprend des broches de fixation 15a pour supporter la superposition de couches F. Chaque corps de table 14 comprend des pièces d'accouplement arrière et avant 16a, 16b. Chaque pièce d'accouplement 16a, 16b est reliée à une pièce d'accouplement 16b, 16a correspondante pour relier deux tables de support 10 contiguës. Comme montré sur les figures 1(b), 3(a) et 5, chaque pièce d'accouplement arrière 16a est située à l'extrémité arrière du corps de table 14 correspondant, et chaque pièce d'accouplement avant 16b est située à l'extrémité avant du corps de table 14 correspondant. Les pièces d'accouplement 16a, 16b sont formées de sorte que la pièce d'accouplement avant 16b soit située au-dessus de la pièce d'accouplement arrière 16a correspondante. Chaque pièce d'accouplement 16a, 16b comporte un trou 17 qui est aligné avec le trou de la pièce d'accouplement 16b, 16a correspondante. Une broche de pièce d'accouplement 18 est engagée dans les trous 17 alignés pour coupler deux tables de support 10 contiguës. La figure 1 (b) est une vue en coupe

agrandie montrant deux des pièces d'accouplement 16a, 16b.

Comme montré sur les figures 5, 6 et 7, la structure métallique 11 comprend un rail de guidage 19 qui correspond au rail de support gauche 12a. Le rail de guidage 19 s'étend parallèlement au rail de support 12a. Un arbre à vis 20 d'un mécanisme à tige filetée s'étend parallèlement au rail de guidage 19. Une poulie entraînée 21 est fixée à une extrémité de l'arbre à vis 20 (voir figure 5) pour tourner intégralement avec l'arbre 20. Un servomoteur 23 est fixé à la structure métallique 11 par un support 22, comme illustré sur les figures 1(a) et 4. Le servomoteur 23 est situé au-dessous de la poulie entraînée 21. Une poulie d'entraînement 24 est fixée à l'arbre d'entraînement du servomoteur 23 pour tourner intégralement avec l'arbre d'entraînement. La poulie d'entraînement 24 est couplée à la poulie entraînée 21 par une courroie 25. Par conséquent, l'arbre à vis est mis en rotation par le servomoteur 23 par l'intermédiaire de la poulie

d'entraînement 24, de la courroie 25 et de la poulie entraînée 21.

Un écrou de tige filetée 26 du mécanisme à tige filetée comporte un élément de guidage 27 du côté faisant face au rail de guidage 19. L'élément de guidage 27 se met en prise avec le rail de guidage 19 et coulisse sur celui-ci. Un actionneur, qui est le vérin pneumatique 28 dans ce mode de réalisation, est situé au-dessous de l'élément de guidage 27. Une tige de piston 28a du vérin pneumatique 28 fonctionne en tant que pièce d'accouplement. La tige de piston 28a s'engage dans un trou 14b formé dans la paroi avant du corps de table 14. Le trou 14b fonctionne en tant qu'élément d'engagement. La tige de piston 28a est déplacée entre une position d'engagement et une position d'attente par le vérin pneumatique 28. Le piston 28a est engagé dans le trou 14b lorsqu'il est en

position d'engagement et est séparé du trou 14b lorsqu'il est en position d'attente.

L'arbre à vis 20 est plus long que le corps de table 14. L'écrou de tige filetée 26 est déplacé entre une position faisant face au second mécanisme d'actionnement 6 et une position en amont du second mécanisme d'actionnement 6. Egalement, l'écrou de tige filetée 26 est déplacé en aval du second mécanisme

d'actionnement 6 d'une distance supérieure à la longueur du corps de table 14.

Lorsque l'écrou de tige filetée 26 est déplacé en aval, la tige de piston 28a

s'engage dans le trou d'engagement 14b.

Lorsque le servomoteur 23 tourne dans la direction en avant, l'arbre à vis 20 est mis en rotation pour déplacer l'écrou de tige filetée 26 vers la gauche, comme vu sur la figure 5. Autrement dit, l'arbre à vis 20 est mis en rotation pour déplacer l'écrou de tige filetée 26 dans la direction de déplacement des tables de support 10. Lorsque le servomoteur 23 est mis en rotation dans la direction inverse, l'arbre à vis 20 est mis en rotation de sorte que l'écrou de tige filetée 26 soit déplacé vers la droite, comme vu sur la figure 5. Autrement dit, I'arbre à vis 20 est mis en rotation de sorte que l'écrou de tige filetée 26 s'approche du mécanisme d'alimentation en fil de liaison 3. L'arbre à vis 20, l'écrou de tige filetée 26, le vérin pneumatique 28, la poulie entraînée 21, la poulie d'entraînement 24, la courroie et le servomoteur 23 forment un dispositif d'acheminement des superpositions de couches F pour déplacer les tables de support 10 d'un pas prédéterminé. Le dispositif d'acheminement amène les superpositions de couches F à passer consécutivement devant la position d'insertion des fils de liaison z. Comme montré sur les figures 1(a) et 2(a), le premier mécanisme d'actionnement 5 pour les aiguilles de perforation et le second mécanisme d'actionnement 6 pour les aiguilles de fil de liaison sont situés au centre approximatif de la structure métallique 11 contigus l'un à l'autre. Le second mécanisme d'actionnement 6 est situé en aval (vers la gauche tel que vu sur la figure 1(a)) du premier mécanisme d'actionnement 5 dans la direction de déplacement des tables de support 10. Les mécanismes d'actionnement 5, 6 sont situés sur un bâti de support mobile 29, qui se déplace par rapport à la structure métallique 11 dans le sens longitudinal de la

structure métallique 11.

Comme montré sur les figures 4 et 6, deux rails 30 sont fixés sur la structure métallique 11. Le bâti mobile 29 est supporté sur les rails 30 par l'intermédiaire de blocs de guidage linéaires 31 pour se déplacer par rapport à la structure métallique 11. Comme montré sur les figures 3(a) et 5, deux vérins pneumatiques 33 sont fixés à la structure métallique 11 par des supports 32. Les vérins pneumatiques 33 sont situés à proximité du bâti de support mobile 29 et en aval du bâti 29. Comme montré sur la figure 8, le bâti de support mobile 29 est couplé

à une tige de piston 33a de chaque vérin pneumatique 33 et est actionné en va-

et-vient sur une distance qui est égale au pas de l'aiguille de perforation et des aiguilles d'insertion de fils de liaison. La figure 6 est une vue schématique de face montrant le mécanisme d'actionnement 6 pour insérer les aiguilles de fil de liaison. Le mécanisme d'actionnement 5 pour les aiguilles de perforation et le

mécanisme d'application de tension 4 ne sont pas montrés sur la figure 6.

Le second mécanisme d'actionnement 6 comprend le bâti de support mobile 29 tel qu'illustré sur la figure 6. Deux rails 34 sont supportés par le bâti 29 de manière à s'étendre verticalement. Un arbre à vis 35 d'un mécanisme à tige filetée est situé entre les rails 34. L'arbre à vis 35 est parallèle aux rails 34. Chaque rail 34 comporte un bloc de guidage linéaire 36. Les blocs de guidage 36 sont couplés l'un à l'autre par une plaque d'accouplement 37. La plaque d'accouplement 37

comporte un écrou de tige filetée 38, dans lequel l'arbre à vis 35 est vissé.

Comme montré sur la figure 8, un support d'aiguilles 39 est fixé à la plaque d'accouplement 37 du côté opposé à l'écrou de tige filetée 38. Les aiguilles d'insertion de fils de liaison 40 (appelées ci-après aiguilles d'insertion) sont fixées au support d'aiguilles 39 et sont agencées en une rangée avec un pas

prédéterminé (par exemple, un à neuf millimètres).

Un servomoteur 42 est fixé à la partie supérieure de la paroi latérale du bâti de support mobile 29 par un support 41. Le servomoteur 42 met l'arbre à vis 35 en rotation dans les directions en avant et en arrière par l'intermédiaire d'un mécanisme de transmission à courroie 43. Par conséquent, le support d'aiguilles 39 est déplacé intégralement avec l'écrou de tige filetée 38 entre une position d'attente et une position de fonctionnement. A la position d'attente, les aiguilles 40 ne sont pas en prise avec la superposition de couches F, qui est supportée par le cadre 15. A la position de fonctionnement (voir figure 6), les aiguilles 40 sont insérées dans la superposition de couches F de sorte que les chas des aiguilles (non montrés) soient situés du côté opposé de la superposition de couches F. Le servomoteur 42 met l'arbre à vis 35 en rotation de sorte que les aiguilles 2fg4fY5

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d'insertion 40 soient déplacées à une vitesse optimale lorsqu'elles sont insérées dans la superposition de couches F, lorsqu'elles sont retirées de la superposition de couches F, et lorsqu'elles sont déplacées sans être en contact avec la superposition de couches F. Spécifiquement, les aiguilles d'insertion 40 sont déplacées lentement lorsque les aiguilles 40 sont en contact avec la superposition de couches F et rapidement lorsque les aiguilles 40 ne sont pas en contact avec la superposition de couches F. Comme montré sur les figures 5 et 9, le bâti de support mobile 29 comprend deux mécanismes à tige filetée verticaux 44. Les mécanismes à tige filetée 44 s'étendent verticalement et font partie d'un mécanisme d'élévation du premier mécanisme d'actionnement 5. Chaque mécanisme à tige filetée 44 comprend un arbre 45. Une rainure de tige filetée et une cannelure sont formées sur chaque arbre 45. Un palier de support est assemblé directement à chacun de deux écrous 46a, 46b, qui sont respectivement en prise avec les arbres 45. La rotation des écrous 46a, 46b provoque le déplacement axial des arbres 45. Les mécanismes à tige filetée 44 sont disponibles dans le commerce (un produit de THK Kabushiki Kaisha). Les écrous de tigefiletée 46a, 46b des mécanismes à tige filetée 44 sont supportés de manière rotative dans la partie supérieure du bâti de support mobile 29. Des poulies 47, 48a sont fixées à l'écrou 46a, qui est situé à proximité du support 41. Les poulies 47, 48a tournent intégralement avec l'écrou 46a. Une poulie 48b est fixée à l'autre écrou 46b et tourne intégralement avec celui-ci. La poulie 48a est couplée à la poulie 48b par une courroie 49. Un servomoteur 50 est fixé au support 41 contigu au servomoteur 42. Une poulie d'entraînement 51 est fixée à l'arbre d'entraînement 50a du servomoteur 50. La poulie d'entraînement 51 est couplée à la poulie 47 par une courroie 52. Lorsque le servomoteur 50 est

activé, les arbres 45 sont soit levés, soit abaissés d'une manière synchrone.

Comme montré sur la figure 9, une plaque d'accouplement 53 est située entre les extrémités inférieures des arbres 45. Un support d'aiguilles 54 est fixé à la plaque d'accouplement 53. Des aiguilles de perforation 55 sont fixées au support d'aiguilles 54 et sont agencées en une rangée avec un pas prédéterminé. Le pas

des aiguilles de perforation 55 correspond au pas des aiguilles d'insertion 40.

Alors que les arbres 45 sont levés et abaissés, la plaque d'accouplement 53 est levée et abaissée, ce qui élève et abaisse les aiguilles de perforation 55. Un rouleau de guidage 29a est supporté par le bâti mobile 29 au-dessus des aiguilles de perforation 55. Le rouleau de guidage 29a conduit les fils de liaison z vers les aiguilles d'insertion 40 de sorte que les fils z s'étendent verticalement. La figure 9 est une vue schématique de face du premier mécanisme d'actionnement 5 et ne montre pas le mécanisme d'application de tension 4, qui est situé derrière lI'actionneur 5, et le mécanisme de pressage 7, qui est situé au-dessous de

l'actionneur 5.

Le servomoteur 50 met les arbres 45 en rotation de sorte que les aiguilles de perforation 55 soient déplacées à une vitesse optimale lorsqu'elles sont insérées dans la superposition de couches F, lorsqu'elles sont retirées de la superposition de couches F, et lorsqu'elles sont déplacées sans être en contact avec la superposition de couches F. Spécifiquement, les arbres 45 sont mis en rotation lentement lorsque les aiguilles 55 sont en contact avec la superposition de couches F et rapidement lorsque les aiguilles 55 ne sont pas en contact avec la superposition de couches F. Comme montré sur les figures 1(a) et 3(a), le mécanisme d'application de tension 4 est situé en amont du second mécanisme d'actionnement 6. Le mécanisme d'application de tension 4 comprend un dispositif d'application de tension 56 et un dispositif de frein 57. Le dispositif d'application de tension 56 est situé dans le trajet des fils de liaison z. Le dispositif de frein 57 est plus proche du mécanisme

d'alimentation 3 que le dispositif d'application de tension 56.

Comme montré sur les figures 3(a) et 10, un bâti de support 58 est situé sur la structure métallique 11. Le bâti de support 58 est perpendiculaire à la structure métallique 11 et est situé plus près du mécanisme d'alimentation 3 que le bâti de support mobile 29. Le bâti de support 58 comprend deux parois de support 58a, qui sont espacées l'une de l'autre d'une distance supérieure à la largeur de chaque superposition de couches F. Des rouleaux de guidage 59a à 59e sont supportés par les parois de support 58a à la même hauteur que le rouleau de guidage 29a. Les rouleaux de guidage 59a à 59e sont parallèles l'un à l'autre. Les rouleaux de guidage 59a et 59b sont situés à proximité du mécanisme d'alimentation 3. Un rouleau de guidage 59f est situé entre et au-dessous des

rouleaux de guidage 59a, 59b.

Comme montré sur la figure 10, un support 58b s'étend depuis chaque paroi de support 58a à une position proche du mécanisme d'alimentation 3. Une plaque de support 60 est supportée entre les supports 58b. Deux vérins pneumatiques 61 sont supportés de manière pivotante par la plaque de support 60 par l'intermédiaire de supports. Comme montré sur les figures 3 et 10, un arbre de

support 63 (voir figure 3) est situé au-dessous de chaque vérin pneumatique 61.

Chaque arbre de support 63 est supporté par un support (non montré). L'extrémité proximale d'un levier 62 est supportée de manière pivotante par chaque arbre de support 63. L'extrémité distale du levier 62 est couplée de manière pivotante à la tige de piston 61a de chaque vérin pneumatique 61. Un élément de support 64 est supporté de manière pivotante par chaque levier 62 par l'intermédiaire d'un arbre 65. Des barres de frein 66 sont fixées aux éléments de support 64 de manière à faire face aux rouleaux de guidage 59a, 59b. Une rainure en forme de V est formée dans chaque barre de frein 66. Un élément élastique, tel qu'un élément en caoutchouc, adhère à la rainure en forme de V. Les vérins pneumatiques 61, les leviers 62, les éléments de support 64 et les barres de frein 66 forment le dispositif de frein 57. Le dispositif de frein 57 fonctionne lorsque le dispositif d'application de tension 56 applique une tension aux fils z. Spécifiquement, le dispositif de frein 57 fonctionne avec les rouleaux de guidage 59a, 59b pour maintenir les fils z. Comme montré sur la figure 10, une plaque de support 67 s'étend horizontalement et est située dans la partie inférieure du bâti de support 58. La plaque de support 67 se trouve à une position correspondant aux rouleaux de guidage 59c, 59d et est perpendiculaire au rail de guidage 19. Deux mécanismes de déplacement, qui sont des mécanismes à tige filetée, sont situés entre la partie supérieure du bâti de support 58 et la plaque de support 67. Les arbres à vis 68a, 68b des mécanismes à tige filetée s'étendent verticalement. Des poulies dentées

69a, 69b sont respectivement fixées à l'extrémité inférieure des arbres 68a, 68b.

Les poulies 69a, 69b tournent intégralement avec les arbres 68a, 68b correspondants. Les poulies 69a, 69b sont couplées l'une à l'autre par une

courroie 70 de sorte que les poulies 69a, 69b tournent d'une manière synchrone.

Un servomoteur 72 est fixé à la partie supérieure du bâti de support 58 par un support 71. Une poulie d'entraînement 73a est fixée à l'arbre d'entraînement du servomoteur 72. La poulie d'entraînement 73a est couplée à une poulie entraînée

73b, qui est fixée à l'arbre à vis 68a par une courroie 74.

Un écrou de tige filetée 75 est vissé sur chacun des arbres à vis 68a, 68b. Un panneau de support 76 est supporté entre les écrous de tige filetée. L'axe d'un piston 77a du vérin pneumatique 77 se trouve dans un plan vertical qui coupe perpendiculairement les rouleaux de guidage 59c, 59d. Dans ce mode de réalisation, I'axe du piston 77a est perpendiculaire à un plan qui comprend les axes des rouleaux de guidage 59c, 59d. Un support 78 est fixé à l'extrémité distale de la tige de piston 77a. Un rouleau mobile 79 est supporté par le support

78 de manière à s'étendre parallèlement aux rouleaux de guidage 59c, 59d. C'est-

à-dire que le rouleau mobile 79 est actionné en va-et-vient par deux mécanismes, à savoir, par le mécanisme à tige filetée actionné par le servomoteur 72 et par le vérin pneumatique 77 pour modifier la longueur des fils z entre les rouleaux de guidage 59c, 59d. Les rouleaux de guidage 59c, 59d, le mécanisme à tige filetée, le servomoteur 72, le vérin pneumatique 77 et le rouleau mobile 79 forment le dispositif d'application de tension 56. Le mécanisme de pressage 7 pour presser la superposition de couches F comprend un premier mécanisme de pressage 80 et un second mécanisme de pressage 81. Le mécanisme de pressage 80 presse la superposition de couches F à partir du côté d'insertion des aiguilles d'insertion , et le second mécanisme de pressage 81 presse la superposition de couches F à partir de l'autre côté. Le premier mécanisme de pressage 80 comprend un premier vérin pneumatique 82, qui est fixé à une plaque de support 83 fixée au bâti de support 58. Le premier vérin pneumatique 82 est situé au-dessous du premier mécanisme d'actionnement 5. Le vérin pneumatique 82 comporte une tige de piston 82a qui s'étend vers le bas. Un premier élément de pressage, qui est une plaque de presse 85 dans ce mode de réalisation, est fixé à l'extrémité distale de la tige de piston 82a. La plaque de presse 85 comprend une section de support 85a et une section de peigne 85b. La section de support 85a présente une section en forme de L et la section de peigne 85b est formée d'un seul tenant avec la section de support 85a. La section de peigne 85b comporte des dents (non montrées). Des rainures sont formées sur les côtés de chaque dent pour guider l'aiguille d'insertion 40 et l'aiguille de perforation 55. La plaque de presse est pressée contre la superposition de couches F avec les aiguilles d'insertion

40 ou les aiguilles de perforation 55 maintenues par la section de peigne 85b.

Comme montré sur la figure 11, la plaque de presse 85 est légèrement plus courte (dans la direction de gauche à droite de la figure 11) que la dimension interne correspondante du cadre 15 de sorte que la plaque 85 soit pressée contre

la superposition de couches F sans être en prise avec le cadre 15.

La plaque de presse 85 est déplacée entre une position de fonctionnement et une position d'attente. Lorsqu'elle est en position de fonctionnement, la plaque de presse 85 est déplacée par le vérin pneumatique 82 pour se mettre en prise avec la superposition de couches F, pressant de ce fait la superposition de couches F dans la direction d'avance des aiguilles d'insertion 40. Lorsqu'elle est en position d'attente, la plaque de presse 85 n'est pas en prise avec la superposition de couches F. Un actionneur, qui est un vérin pneumatique 87 dans ce mode de réalisation, est situé contigu au vérin pneumatique 82, comme montré sur la figure 8. Le vérin

pneumatique 87 est supporté horizontalement et comporte une tige de piston 87a.

Un dispositif de blocage 88 est fixé à la tige de piston 87a. Le dispositif de blocage 88 est situé dans la plage de déplacement de la tige de piston 82a du premier vérin pneumatique 82 pour limiter le mouvement de rétraction de la tige de piston 82a. Le vérin pneumatique 87 déplace le dispositif de blocage 88 dans et en dehors de la plage de déplacement de la tige de piston 82a. La course de la plaque de presse 85 est ajustée entre plusieurs positions discrètes. Dans ce

mode de réalisation, la plaque de presse 85 est déplacée entre deux positions.

Spécifiquement, la plaque de presse 85 est située à l'une des positions lorsque le dispositif de blocage 88 se trouve dans la plage de déplacement de la tige de piston 82a. La plaque de presse 85 est située à l'autre position lorsque le dispositif de blocage 88 se trouve en dehors de la plage de déplacement de la

tige de piston 82a.

Comme montré sur les figures 11 et 12, deux supports 89a, 89b sont fixés aux côtés de la structure métallique 11 au-dessous des supports 13. Le support 89a supporte un arbre à vis 90a d'un mécanisme à tige filetée et une tige de guidage 91a. Le support 89b supporte un arbre à vis 90b d'un mécanisme à tige filetée et une tige de guidage 91b. Les arbres à vis 90a, 90b et les tiges de guidage 91a, 91b s'étendent verticalement. Des poulies 92a, 92b sont respectivement fixées aux extrémités inférieures des arbres à vis 90a, 90b. Les poulies 92a, 92b tournent, respectivement, intégralement avec les arbres à vis 90a, 90b. Les poulies 92a, 92b sont couplées l'une à l'autre par une courroie 92c. Une manivelle d'ajustement 93 est fixée à l'arbre à vis 90a pour tourner intégralement avec l'arbre 90a. La rotation de la manivelle 93 provoque la rotation des arbres 90a, b d'une manière synchrone. Les figures 11 et 12 sont des vues en coupe combinées dans chacune desquelles la partie gauche et la partie droite représentent des sections à différents niveaux destinées à montrer la partie pour lever et abaisser le bâti de support 96. Egalement, le mécanisme de pressage 80

n'est pas montré sur la figure 12.

Des écrous de tige filetée 94a, 94b sont respectivement vissés sur les arbres à vis a, 90b. Des blocs 95 sont supportés de manière coulissante par les tiges de guidage 91a, 91b. Le bâti de support 96 est supporté par les écrous 94a, 94b et les blocs 95. Le bâti de support 96 est levé et abaissé au-dessous de la position d'insertion des fils de liaison. Des seconds vérins pneumatiques 97, 98 sont fixés au bâti de support 96 et sont espacés l'un de l'autre dans la direction de déplacement des tables de support 10, comme montré sur la figure 8. Les vérins

pneumatiques 97, 98 comportent, respectivement, des tiges de piston 97a, 98a.

Les tiges de piston 97a, 98a s'étendent vers le haut. Des seconds éléments de pressage, qui sont des blocs de presse 99a, 99b dans ce mode de réalisation,

sont respectivement fixés à l'extrémité distale des tiges de piston 97a, 98b.

Les blocs de presse 99a, 99b présentent chacun une section en forme de L et présentent la même longueur (dans la direction de gauche à droite de la figure 11) 1 5 que la plaque de presse 85. Deux tiges de guidage 100 sont fixées à chacun des blocs de presse 99a, 99b. Les tiges de guidage 100 s'étendent à travers le bâti de support 96. Les blocs de presse 99a, 99b font face à la section de peigne 85b de la plaque de presse 85. Les blocs de presse 99a, 99b sont situés proches l'un de l'autre de sorte qu'il y ait un espace dans lequel les aiguilles d'insertion 40 et les aiguilles de perforation 55 pénètrent. Les blocs de presse 99a, 99b sont déplacés entre une position de fonctionnement et une position d'attente par les vérins pneumatiques 97, 98. A la position de fonctionnement, les blocs de presse 99a, 99b se mettent en prise avec la superposition de couches F pour presser la superposition de couches F dans la direction de rétraction des aiguilles d'insertion 40. A la position d'attente, les blocs de presse 99a, 99b sont séparés de la superposition de couches F. Comme montré sur la figure 8, un support 101 est fixé au bâti de support 96 de manière à s'étendre vers le mécanisme d'alimentation 3. Un actionneur, qui est un vérin pneumatique 102, est supporté horizontalement sur le support 101. Le vérin pneumatique 102 comporte une tige de piston 102a. Un dispositif de blocage 103 est fixé à la tige de piston 102a. Le dispositif de blocage 103 est déplacé dans la plage de déplacement des tiges de piston 97a, 98a des seconds vérins pneumatiques 97, 98 et se met en prise avec les blocs de presse 99a, 99b pour limiter le mouvement de rétraction des tiges de piston 97a, 98a. Un étage est formé sur le côté supérieur du dispositif de blocage 103. L'étage forme des première et seconde parties de mise en prise 103a, 103b. La première partie de

mise en prise 103a est plus basse que la seconde partie de mise en prise 103b.

La première partie de mise en prise 103a se met en prise avec le premier bloc de presse 99a, qui est situé plus loin du mécanisme d'alimentation en fil de liaison 3 que le second bloc de presse 99b. La seconde partie de mise en prise 103b se

met en prise avec le second bloc de presse 99b.

Le dispositif de blocage 103 est déplacé dans et en dehors de la plage de déplacement des tiges de piston 97a, 98a par le vérin pneumatique 102. Les blocs de presse 99a, 99b ont des courses qui diffèrent discrètement. Dans ce mode de réalisation, les tiges de piston 97a, 98a sont déplacées entre deux positions, c'est-à-dire entre une position à laquelle le dispositif de blocage 103 se trouve dans la plage de déplacement des tiges de piston 97a, 98a et une position à laquelle le dispositif de blocage 103 se trouve en dehors de la plage de déplacement. Comme montré sur les figures 2(a) et 4, le mécanisme d'insertion de fil de blocage 8 dépasse latéralement de la structure métallique 11. Comme montré sur la figure 12, un bâti de support 104 du mécanisme d'insertion 8 est supporté par le bâti de support 96 des blocs de presse 99a, 99b. Comme montré sur les figures 12, 13, le bâti de support 104 s'étend horizontalement à une position qui est légèrement plus basse que la table de support 10 et comporte deux poulies 105a, b. Les axes des poulies 105a, 105b sont perpendiculaires à la rangée des aiguilles d'insertion 40 montrée sur la figure 6. Une courroie sans fin 106 est en prise avec les poulies 105a, 105b. Une partie du trajet de la courroie 106 est

parallèle à la rangée des aiguilles d'insertion 40.

La première poulie 105a est située loin de la structure métallique 11 et la seconde poulie 105b est située à proximité de la structure métallique 11. La seconde poulie b est fixée à un arbre rotatif 107 (voir figure 12) pour tourner intégralement avec l'arbre 107. Une autre poulie 108 est fixée à l'autre extrémité de l'arbre 107 pour tourner intégralement avec l'arbre 107. Un servomoteur 109 est supporté par le bâti de support 104 au-dessous de la poulie 105b. Une poulie d'entraînement est fixée à l'arbre d'entraînement du servomoteur 109. La poulie d'entraînement 110 est couplée à la poulie 108 par une courroie 111. Alors que le servomoteur 109 tourne dans les directions en avant et en arrière, la courroie 106

se déplace en conséquence.

La courroie 106 est parallèle à la rangée des aiguilles d'insertion 40. La partie supérieure de la courroie 106 est au même niveau que le trajet d'insertion du fil de blocage P. Un élément de fixation 112 est fixé à la surface extérieure de la

courroie 106. L'élément de fixation 112 fixe une tige 114 à la courroie 106.

Comme montré sur la figure 13(a), un élément de support, qui est l'extrémité proximale de la tige 114, est fixé à l'élément de fixation 112. Une aiguille d'insertion de fil de blocage 113 est fixée à l'extrémité distale de la tige 114. La

tige 114 est réalisée en une résine renforcée de fibres de carbone.

Comme montré sur les figures 12, 13(b), un rail de guidage 115 est fixé au bâti de support 104. Le rail de guidage 115 s'étend horizontalement entre les parties horizontales supérieure et inférieure de la courroie 106. Un guide 116 est fixé à l'élément de fixation 112. Le guide 116 coulisse le long du rail de guidage 115 pour empêcher le déplacement de l'élément de fixation 112 dans le sens latéral de la courroie 106. Un guide de tige 117 est fixé au bâti de support 104 par un support 118. Le guide de tige 117 est situé à proximité de la rangée des aiguilles

d'insertion 40 lorsque les aiguilles 40 sont situées à la position de fonctionnement.

Une rainure de guidage est formée dans la surface supérieure du guide de tige 117 pour empêcher le déplacement latéral de la tige 114. Un capot 119 est situé au-dessus de la partie horizontale de la courroie 106 pour empêcher le

déplacement de la tige 114 vers le haut.

Les servomoteurs 23, 42, 50, 72, 109 sont connectés électriquement à un contrôleur 120 et commandés par les signaux provenant de celui-ci, lequel est montré uniquement sur la figure 1. Chacun des vérins pneumatiques 28, 33, 82, 87, 97, 98, 102 est relié à une électrovanne. Chaque électrovanne délivre de l'air comprimé au vérin pneumatique correspondant et retire l'air de celui-ci et est connectée électriquement au contrôleur 120. Les vérins pneumatiques 28, 33, 82, 87, 97, 98, 102 sont commandés par les signaux provenant du contrôleur 120 et

sont actionnés dans un ordre prédéterminé.

Le fonctionnement de l'appareil d'insertion de fils de liaison 1 décrit ci-dessus va maintenant être décrit. Avant de commencer l'insertion des fils de liaison z, les éléments de fonctionnement de l'appareil 1 sont situés à la position d'attente ou à la position initiale. Par exemple, comme montré sur les figures 14(c) et 16(c), les dispositifs de blocage 88, 103 sont aux positions d'attente, auxquelles ils ne sont pas en prise avec les blocs de presse 99a, 99b. La plaque de presse 85 et les blocs de presse 99a, 99b sont situés aux positions d'attente, auxquelles la plaque de presse 85 et les blocs de presse 99a, 99b ne sont pas en prise avec la table

de support 10.

La préparation de l'insertion des fils de liaison est faite comme suit. Des couches de fibres sont disposées par un procédé classique pour former une superposition de couches F qui comporte des fibres agencées au moins dans deux directions, ou axes. La superposition de couches F est fixée sur le cadre 15. Le cadre 15 est ensuite fixé à l'une des tables de support 10. La table 10 est placée sur les rails de support 12a, 12b à une position en amont de la position du second mécanisme d'actionnement 6 pour insérer les aiguilles de fil de liaison. Ensuite, la table de support 10 est déplacée manuellement vers une position o le trou 14b (figure 7) fait face à la tige de piston 28a du vérin pneumatique 28. Le vérin pneumatique 28 est fixé à l'écrou de tige filetée 26 qui se trouve à la position d'attente. Dans cet état, le vérin pneumatique 28 est actionné pour amener la tige de piston 28a à s'engager dans le trou 14b, ce qui permet à la table de support 10 de se déplacer

intégralement avec l'écrou de tige filetée 26 sur le rail de guidage 19.

Ensuite, le servomoteur 23, qui est montré sur la figure 1(a), met l'arbre à vis 20 en rotation dans la direction en avant. Ceci déplace la table de support 10 avec la tige filetée 26 vers une position o la superposition de couches F fait face aux aiguilles de perforation 55. Les vérins pneumatiques 82, 97, 98 sont ensuite actionnés pour déplacer la plaque de presse 85 et les blocs de presse 99a, 99b vers les positions de fonctionnement, comme montré sur les figures 14(a) et 16(a). Les vérins pneumatiques 87, 102 sont actionnés dans cet état pour déplacer les dispositifs de blocage 88, 103 vers une position montrée sur les

figures 14(a) et 16(a) pour se mettre en prise avec les blocs de presse 99a, 99b.

Les vérins pneumatiques 82, 97, 98 sont actionnés pour déplacer la plaque de presse 85 et les blocs de presse 99a, 99b vers les positions d'attente montrées sur les figures 14(b) et 16(b), o les blocs de presse 99a, 99b se mettent en prise avec les dispositifs de blocage 88, 103. Les dispositifs de blocage 88, 103 sont retenus à la position de fonctionnement jusqu'à ce que l'insertion des fils de liaison z dans la superposition de couches F soit achevée. Les courses de la plaque de presse 85 et des blocs de presse 99a, 99b sont plus courtes lorsque les dispositifs de blocage 88, 103 sont aux positions de fonctionnement que lorsque

les dispositifs de blocage 88, 103 sont aux positions d'attente.

Les fils de liaison z sont fournis à partir du premier mécanisme d'alimentation 3.

Les fils z sont mis en prise avec les rouleaux de guidage 59a, 59f, 59b, 59c, le rouleau mobile 79, les rouleaux de guidage 59d, 59e, 29a et insérés dans les chas (non montrés) des aiguilles d'insertion 40. L'extrémité de chaque fil z est

fixée au cadre 15. La préparation des fils de liaison z est ainsi achevée.

Avant l'actionnement des aiguilles d'insertion 40, les fils de liaison z, présentant chacun une longueur prédéterminée, sont pliés et réservés entre le rouleau mobile 79 et les rouleaux de guidage 59c, 59d. Ceci applique une tension faible aux fils z de sorte que les fils z ne sont pas détendus. La tension est fixée suffisamment faible pour ne pas gêner la manipulation des fils z. Lors de la réservation des fils de liaison z, les barres de frein 66 sont d'abord situées à une position de non freinage et le rouleau mobile 79 se trouve à la même hauteur que les rouleaux de guidage 59c, 59d. Ensuite, le servomoteur 72 tourne dans la direction en avant pour abaisser le rouleau mobile 79 par l'intermédiaire du

mécanisme à tige filetée.

Lorsque le rouleau mobile 79 est abaissé à une position pour réserver la longueur prédéterminée des fils de liaison z, le vérin pneumatique 61 est actionné pour déplacer les barres de frein 66 vers la position de freinage. Les fils z sont maintenus par les barres de frein 66 et les rouleaux de guidage 59a, 59b. Par conséquent, les fils z de la longueur prédéterminée sont réservés entre le rouleau

mobile 79 et les rouleaux de guidage 59c, 59d.

L'insertion des fils de liaison z est commencée dans cet état. Les vérins pneumatiques 82, 97, 98 sont actionnés pour déplacer la plaque de presse 85 et les blocs de presse 99a, 99b vers les positions de fonctionnement. La plaque de presse 85 et les blocs de presse 99a, 99b compressent la superposition de couches F à une position correspondant à la rangée des aiguilles de perforation 55. Le servomoteur 50 tourne dans la direction en avant pour actionner le mécanisme à tige filetée, ce qui déplace les aiguilles de perforation 55 vers la superposition de couches F. Par conséquent, les aiguilles 55 sont déplacées vers la position de fonctionnement et pénètrent dans la superposition de couches F. Ensuite, le servomoteur 50 tourne dans la direction inverse pour déplacer les

aiguilles 55 vers la position d'attente.

Les aiguilles de perforation 55 sont déplacées rapidement lorsqu'elles sont séparées de la superposition de couches F et sont déplacées lentement lorsqu'elles sont en prise avec la superposition de couches F. Les aiguilles de perforation 55 sont guidées par la section de peigne 85b et pénètrent dans la superposition de couches F à angle droit. Etant donné que les fibres formant la - 22 superposition de couches F sont compressées par la plaque de presse 85 et les blocs de presse 99a, 99b, les trous formés restent sur la superposition de couches F une fois que les aiguilles de perforation 55 sont retirées. Egalement, étant donné que la superposition de couches F est pressée par les blocs de presse 99a, 99b du côté o l'extrémité distale des aiguilles de perforation 55 dépasse, l'agencement des fibres de la superposition de couches F reste en place

pendant l'avance des aiguilles de perforation 55.

Le vérin pneumatique 33 est actionné pour déplacer le bâti mobile 29 à proximité du premier mécanisme d'alimentation 3 de sorte que les aiguilles d'insertion 40

soient face aux trous formés par les aiguilles de perforation 55.

Le vérin pneumatique 97 est actionné pour déplacer le bloc de presse 99a vers la position d'attente. Ensuite, le servomoteur 42 montré sur la figure 4 tourne dans la direction en avant pour déplacer les aiguilles d'insertion 40 vers la superposition de couches F par l'intermédiaire du mécanisme à tige filetée correspondant. Les

aiguilles d'insertion 40 sont déplacées vers la position de fonctionnement. C'est-à-

dire que les aiguilles d'insertion 40 pénètrent dans la superposition de couches F jusqu'à ce que le chas de chaque aiguille 40 soit situé audessous de la superposition de couches F. Une fois que les aiguilles 40 ont été déplacées jusqu'à l'extrémité de la plage de déplacement, le servomoteur 42 tourne dans la direction inverse pour rétracter les aiguilles d'insertion 40 d'une quantité prédéterminée. En conséquence, une boucle est formée dans chaque fil z, qui va de la superposition de couches F jusqu'au chas de l'aiguille 40 associée. Les boucles reçoivent l'aiguille de fil de blocage 113. Les aiguilles 40 sont déplacées rapidement lorsqu'elles sont séparées de la superposition de couches F et sont déplacées lentement lorsqu'elles sont en prise avec la superposition de couches F. Lorsque le servomoteur 42 avance les aiguilles d'insertion 40, le servomoteur 72 tourne dans le sens inverse à une vitessecorrespondant à la vitesse des aiguilles d'insertion 40. C'est-à-dire que le servomoteur 72 soulève le rouleau mobile 79 pour avancer les sections des fils z réservées entre le rouleau mobile 79 et les

rouleaux de guidage 59c, 59d.

Lorsque les aiguilles d'insertion 40 sont insérées dans la superposition de couches F, le bloc de presse 99a est déplacé vers la position d'attente. Ceci diminue la force de pression contre la superposition de couches F. Cependant, étant donné que les aiguilles d'insertion 40 sont insérées dans les trous formés par les aiguilles de perforation 55, la résistance contre les aiguilles d'insertion 40 pendant l'insertion est faible. Ceci permet aux fibres de la superposition de

couches F de rester en position.

Le servomoteur 109 montré sur la figure 12 tourne dans la direction en avant pour avancer l'aiguille de fil de blocage 113 en même temps que l'élément de fixation 112. L'extrémité distale de l'aiguille 113 passe consécutivement à travers les boucles des fils z maintenus par les aiguilles d'insertion 40. L'aiguille 113 s'arrête lorsqu'elle atteint le bord de la superposition de couches F. Le fil de blocage P est ensuite accroché à un crochet 113a à l'extrémité distale de l'aiguille 113. Le clapet (non montré) de l'aiguille 113 est alors fermé. L'aiguille 113 est ramenée à travers les boucles des fils z de sorte que l'aiguille 113 n'accroche pas les boucles. En conséquence, deux lignes du fil de blocage P s'étendent à travers les boucles des fils de liaison z. Ensuite, le servomoteur 42 tourne dans la direction inverse pour retirer les

aiguilles d'insertion 40 de la superposition de couches F à la position d'attente.

Les aiguilles 40 sont déplacées lentement lorsqu'elles sont en prise avec la superposition de couches F et sont déplacées rapidement lorsqu'elles sont séparées de la superposition de couches F. Le vérin pneumatique 97 déplace

ensuite le bloc de presse 99a vers la position de fonctionnement une fois de plus.

Dans cet état, le mécanisme d'application de tension 4 tire en arrière les fils de liaison Z insérés dans la superposition de couches F et les serre avec le fil de blocage P. Le fil de blocage P empêche que les fils de liaison z soient retirés de la superposition de couches F. Une fois que les aiguilles d'insertion 40 ont été retirées de la superposition de couches F, les couches de fibres de la superposition de couches F sont maintenues ensemble étroitement par les fils de liaison z. Spécifiquement, le servomoteur 72 tourne dans la direction en avant pour abaisser le rouleau mobile 79 vers une position prédéterminée. Ensuite, I'air qui est comprimé à une pression prédéterminée est envoyé au vérin pneumatique 77. Le vérin pneumatique 77 serre les couches de fibres en conséquence. Autrement dit, les couches de fibres sont maintenues ensemble étroitement par la force de l'air comprimé fourni au

vérin pneumatique 77.

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Le vérin pneumatique 33 ramène ensuite le bâti de support mobile 29, ainsi que

les aiguilles de perforation 55 et les aiguilles d'insertion 40, à la position initiale.

Les vérins pneumatiques 82, 97, 99 sont actionnés pour déplacer la plaque de presse 85 et les blocs de presse 99a, 99b vers les positions d'attente. Ceci achève un cycle unique d'insertion des fils de liaison z. Le moteur 23 tourne ensuite dans la direction en avant pour avancer la table de support 10 ainsi que l'écrou de tige filetée 26 d'une distance égale au pas d'insertion des fils z. Les aiguilles de perforation 55 sont opposées à la superposition de couches F à la position d'insertion de fils de liaison suivante. Les étapes du cycle d'insertion de fils de liaison, qui comprennent la réservation des fils z, sont répétées. Pendant l'insertion finale des fils de liaison z dans une superposition de couches F, les vérins pneumatiques 87, 102 sont actionnés pour déplacer les dispositifs de blocage 88, 103 vers la position d'attente une fois que la superposition de couches F a été serrée par les fils z et avant que les vérins pneumatiques 82, 97, 98 ne soient actionnés. Ensuite, les vérins pneumatiques 82, 97, 98 sont actionnés pour déplacer la plaque de presse 85 et les blocs de presse 99a, 99b vers la position d'attente montrée sur les figures 14(c) et 16(c), o la plaque de presse 85 et les blocs de presse 99a, 99b ne sont pas en prise

avec les dispositifs de blocage 88, 103.

Avant l'achèvement de l'insertion du fil de liaison z dans la superposition de couches F sur une table de support 10, une table de support 10 suivante, sur laquelle une superposition de couches F non terminée est placée, est reliée à I'arrière de la table 10 précédente. Par conséquent, lorsque l'insertion des fils de liaison z dans la superposition de couches F sur la table de support 10 précédente est achevée, comme illustré par des hachures croisées sur la figure 17(a), la table suivante ayant une autre superposition de couches F est couplée à la table de

support 10 précédente.

Dans cet état, le vérin pneumatique 28 est actionné pour séparer la tige de piston 28a du trou 14b. Ensuite, le servomoteur 23 tourne dans la direction inverse pour déplacer l'écrou de tige filetée 26 vers une position o le trou 14b de la table 10 suivante fait face à la tige de piston 28a. Le vérin pneumatique 28 est actionné pour amener la tige de piston 28a à s'engager dans le trou 14b, ce qui permet à la table 10 de se déplacer intégralement avec l'écrou de tige filetée 26. Le servomoteur 23 tourne ensuite dans la direction en avant pour avancer la table 10 suivante. Par conséquent, la table 10 avance tout en poussant la table 10 précédente vers une position montrée sur la figure 17(b), ou vers une position faisant face à la position d'insertion de fils de liaison montrée par le trait en pointillés sur les figures 17(a) et 17(b). L'insertion de fils de liaison est répétée sur

la nouvelle superposition de couches F de la manière décrite ci-dessus.

Les fils de liaison z, qui s'étendent depuis le premier mécanisme d'alimentation 3 jusqu'aux aiguilles d'insertion 40 via les rouleaux de guidage 59a à 59f, sont encore reliés à la superposition de couches F terminée. Les fils de liaison z sont ensuite positionnés à la position d'insertion initiale pour la superposition de couches F suivante sur la table 10 suivante. Par conséquent, I'insertion de fils de liaison dans la superposition de couches F sur la table 10 suivante est commencée sans préparation. Ensuite, le cycle d'insertion du fil de liaison est répété. Lorsque la pièce d'accouplement 16a de la table 10 terminée est déplacée en aval du second mécanisme d'actionnement 6, comme montré sur la figure 2(a), les fils de liaison z reliant la superposition de couches F terminée à la superposition de couches F inachevée sont coupés. Lorsque les tables 10 sont séparées, la table 10 de la superposition de couches F terminée est enlevée de

l'appareil d'insertion de fils de liaison 1.

Le premier mode de réalisation des figures 1 à 7(b) présente les avantages suivants. Les premier et second éléments de pressage (la plaque de presse 85 et les blocs de presse 99a, 99b) sont actionnés par les vérins pneumatiques 82, 97, 98. Les courses des premier et second éléments de pressage sont contrôlées par les actionneurs (les vérins pneumatiques 87, 102). Par conséquent, lorsque les aiguilles de perforation 55 et les aiguilles d'insertion 40 sont insérées dans la superposition de couches F et lorsque les aiguilles 55, 40 sont retirées de la superposition de couches F, I'agencement des fils de la superposition de couches F n'est pas perturbé. Egalement, les couches de fibres de la superposition de couches F sont facilement serrées par les fils de liaison z. Lorsque l'insertion de fils de liaison pour la superposition de couches F sur une table de support 10 est achevée, une table de support 10 suivante, qui supporte une superposition de couches F inachevée, est déplacée vers la position d'insertion de fils de liaison. A cet instant, les premier et second éléments de

pressage sont déplacés vers les positions montrées sur les figures 14(c) et 16(c).

Tandis que l'insertion des fils de liaison z est effectuée, les éléments de pressage

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sont déplacés entre la position montrée sur les figures 14(a) et 16(a) et les positions montrées sur les figures 14(b) et 16(b). Par conséquent, la distance entre la superposition de couches F et les éléments de pressage lorsque les dispositifs de blocage 88, 103 ne sont pas en prise avec les éléments de pressage, comme montré sur les figures 14(c) et 16(c), peut être relativement grande, tandis que la course des éléments de pressage entre l'état des figures 14(a) et 16(a) et l'état des figures 14(b) et 16(b) peut être relativement petite. Ceci réduit le temps de fonctionnement nécessaire pour insérer des fils de liaison dans une superposition de couches F. La productivité du procédé de piquage de tissu

tridimensionnel est, par conséquent, améliorée.

Les éléments de pressage sont actionnés par les vérins pneumatiques 82, 97, 98.

En comparaison d'un appareil o les éléments de pressage sont actionnés par des moteurs et des mécanismes à tige filetée, I'utilisation des vérins pneumatiques 82, 97, 98 simplifie la structure. Egalement, la force qui presse la superposition de couches peut être facilement ajustée en contrôlant la pression de l'air fourni aux vérins pneumatiques 82, 97, 98. Contrairement aux mécanismes à tige filetée, les vérins pneumatiques agissent comme des coussins, qui évitent que la superposition de couches F ne reçoive une force

excessive.

Les actionneurs destinés à actionner les dispositifs de blocage 88, 103 sont les vérins pneumatiques 87, 102. En comparaison des mécanismes à tige filetée, les

vérins pneumatiques 87, 102 simplifient la structure.

Le second mécanisme de pressage 81, ainsi que le bâti de support 96, sont agencés perpendiculairement à la superposition de couches F à la position d'insertion des fils de liaison z. Ainsi, la position des seconds éléments de pressage (les blocs de presse 99a, 99b) peut être ajustée en fonction de I'épaisseur du tissu tridimensionnel, ou de l'épaisseur de la superposition de couches F. Autrement dit, la distance entre la position d'attente et la superposition de couches F peut être optimisée en fonction de l'épaisseur de la superposition de couches F. Le bâti de support 96 est supporté, levé et abaissé par les écrous de tige filetée 94a, 94b des mécanismes à tige filetée correspondants. L'arbre à vis 90a du mécanisme à tige filetée est mis en rotation par la manivelle 93 actionnée - 27 manuellement. La structure du mécanisme d'élévation du bâti de support 96 est

par conséquent simple.

Le rouleau mobile 79 fait partie du dispositif pour tendre les fils de liaison z. Le rouleau 79 est situé entre les rouleaux fixes (les rouleaux de guidage 59c, 59d). Le rouleau mobile 79 est déplacé par le vérin pneumatique 77 et le mécanisme à tige filetée actionné par le servomoteur 72 pour modifier la longueur du fil z entre les rouleaux de guidage 59c, 59d. C'est-à-dire que le rouleau mobile 79 est déplacé par deux systèmes d'actionnement différents. Lors de la réservation des fils de liaison z et lorsque les aiguilles d'insertion 40 sont déplacées d'une grande quantité pour insérer les fils z dans la superposition de couches F, le rouleau mobile 79 est déplacé rapidement vers une position souhaitée par le servomoteur 72. Si le rouleau mobile 79 était actionné uniquement par le mécanisme à tige filetée entraîné par le servomoteur 72, la tension des fils de liaison z ne pourrait pas être

contrôlée dans les diverses plages correspondant aux conditions d'insertion.

Cependant, dans ce mode de réalisation, la tension des fils z est contrôlée en ajustant la pression de l'air comprimé fourni au vérin pneumatique 77. En conséquence, la tension du fil z est optimisée en fonction de la condition du tissu tridimensionnel actuel, ce qui réduit le temps nécessaire pour insérer les fils de

liaison. Par conséquent, la productivité est améliorée.

L'appareil du mode de réalisation montré sur les figures 1 à 7(b) comprend le mécanisme d'acheminement 2. Le mécanisme d'acheminement 2 déplace les tables de support 10 du pas prédéterminé. Spécifiquement, le mécanisme d'acheminement 2 amène une table 10 ayant une superposition de couches F inachevée à suivre une table 10 ayant une superposition de couches F terminée de sorte que les tables 10 passent consécutivement devant la position d'insertion de fils de liaison. Par conséquent, contrairement aux dispositifs de l'art antérieur, l'appareil des figures 1 à 7(b) effectue consécutivement l'insertion de fils de liaison

sur des superpositions de couches multiples sans répéter la préparation pénible.

Spécifiquement, l'opérateur doit seulement retirer une table de support 10 ayant une superposition de couches F terminée et amener une table de support 10 ayant une superposition de couches F inachevée. En conséquence, le temps nécessaire pour insérer des fils de liaison est réduit par rapport au temps total de

fabrication du tissu tridimensionnel, ce qui améliore la productivité.

Les tables de support 10 contiguës sont couplées les unes aux autres par les pièces d'accouplement 16a, 16b et sont déplacées intégralement. L'actionneur (le vérin pneumatique 28) comprend l'élément d'accouplement (la tige de piston 28a) qui s'engage dans la partie d'engagement (trou 14b) de la table de support 10. Le vérin pneumatique 28 est actionné en va-et-vient par l'écrou de tige filetée 26 du mécanisme à tige filetée correspondant dans une plage. La plage est supérieure à la plage correspondante de la table de support 10. Le mécanisme pour déplacer

la table de support 10 du pas prédéterminé est, par conséquent, simple.

Egalement, le pas peut être ajusté de manière précise.

Les tables de support 10 sont maintenues horizontalement et sont déplacées vers une position au-dessous du premier mécanisme d'actionnement 5 pour les aiguilles de perforation 55 et du second mécanisme d'actionnement 6 pour les aiguilles d'insertion 40. Le mécanisme d'acheminement de superposition de couches 2 déplace les superpositions de couches F à travers la position d'insertion des fils de liaison z en utilisant la table de support 10. Le mécanisme d'acheminement de superposition de couches 2 présente, par conséquent, une

structure simple.

L'aiguille de fil de blocage 113 insère le fil de blocage P à travers les boucles des

fils de liaison z qui sont agencées le long de la rangée des aiguilles d'insertion 40.

La courroie sans fin 106 est en prise avec les poulies 105a, 105b et est actionnée par un moteur (le servomoteur 109). L'aiguille de fil de blocage 113 est fixée à la courroie 106 par l'élément de support et est déplacée linéairement alors que la courroie 106 est actionnée en va- et-vient. En comparaison d'un cas o l'aiguille de fil de blocage 113 est déplacée par un mécanisme à tige filetée actionné par un servomoteur, l'aiguille 113 se déplace davantage. Ainsi, le temps pour déplacer l'aiguille de fil de blocage 113 pendant l'insertion de fils de liaison est réduit, ce qui

améliore la productivité.

Les aiguilles de perforation 55 sont actionnées en va-et-vient par le mécanisme à tige filetée actionné par le servomoteur 50. Les aiguilles de perforation 55 sont déplacées rapidement lorsque les aiguilles 55 ne sont pas en contact, ou ne sont pas en prise, avec la superposition de couches F. Les aiguilles 55 sont déplacées lentement lorsqu'elles sont en contact, ou en prise, avec la superposition de couches F. Ceci réduit le temps de fabrication tout en maintenant la qualité du

tissu tridimensionnel fini. Par conséquent, la productivité est améliorée.

Les aiguilles d'insertion 40 sont actionnées en va-et-vient par le mécanisme à tige filetée actionné par le servomoteur 42. Les aiguilles 40 sont déplacées rapidement lorsque les aiguilles 40 ne sont pas en contrat, ou ne sont pas en prise, avec la superposition de couches F. Les aiguilles 40 sont déplacées lentement lorsqu'elles sont en contact, ou en prise, avec la superposition de couches F. Autrement dit, la vitesse des aiguilles 40 varie à chaque course. Ceci réduit le temps de fabrication tout en maintenant la qualité du tissu tridimensionnel

fini. Par conséquent, la productivité est améliorée.

Le bâti de support 104 du mécanisme d'insertion de fil de blocage 8 est fixé au bâti de support 96 situé sur le second mécanisme de pressage 81. Les bâtis de support 96, 104 sont levés et abaissés intégralement. Lorsque la position du second mécanisme de pressage 81 est ajustée en fonction de l'épaisseur de la superposition de couches F, la position du mécanisme d'insertion de fil de blocage 8, ou la position de l'aiguille de fil de blocage 113 par rapport à la superposition de

couches F est optimisée automatiquement.

Un second mode de réalisation de la présente invention va maintenant être décrit avec référence aux figures 18(a) à 19. Contrairement au mode de réalisation des figures 1 à 17(b), le bâti de support 96, qui fait partie du second mécanisme de pressage 81, n'est pas actionné manuellement, mais est levé ou abaissé automatiquement. Les autres structures sont identiques à celles de l'appareil des figures 1 à 17(b). Comme montré sur la figure 19, un servomoteur 122 est situé au-dessus de l'arbre à vis 90a. Spécifiquement, un support 121 est fixé au support 89a et le servomoteur 122 est monté sur le support 121. L'arbre 90a est couplé à l'arbre d'entraînement du servomoteur 122 par une pièce d'accouplement pour tourner intégralement avec l'arbre d'entraînement. Le servomoteur 122 est connecté électriquement au contrôleur 120 et est actionné par des commandes

provenant du contrôleur 120.

Le contrôleur 120 ajuste la position verticale du bâti de support 96 conformément à l'épaisseur de la superposition de couches F avant l'insertion du fil de liaison z. Spécifiquement, le contrôleur 120 contrôle le servomoteur 122 en se basant sur l'épaisseur de la superposition de couches F, qui est entrée par l'intermédiaire d'un dispositif d'entrée (non montré). La relation entre l'épaisseur de la superposition de couches F et la position correcte du bâti de support 96 est mémorisée dans une base de données mémorisée dans une mémoire. Le contrôleur 120 calcule la position correcte du bâti de support 96 en fonction de l'épaisseur de superposition de couches entrée en se référant à la base de

données et contrôle le servomoteur 122 en conséquence.

* Pendant l'insertion des fils de liaison z, le contrôleur 120 contrôle le servomoteur 122 pour lever ou abaisser le bâti de support 96 pour lever ou abaisser le mécanisme d'insertion de fil de blocage 8. Pendant un cycle d'insertion des fils de liaison z, les aiguilles d'insertion 40 sont déplacées vers les positions de fonctionnement de sorte qu'une boucle du fil de liaison z soit formée à l'extrémité distale de chaque aiguille d'insertion 40. Jusqu'à ce que les deux lignes du fil de blocage P soient insérées dans les boucles comme illustré sur la figure 18(a), le mécanisme d'insertion de fil de blocage 8 est retenu à la position initiale. Les aiguilles 40 sont ensuite rétractées et le fil z est rétracté en conséquence. A cet instant, le bâti de support 96 est levé pour lever l'aiguille de fil de blocage 113 vers une position de la figure 18(b), o l'aiguille de fil de blocage 113 se trouve au même niveau que le côté inférieur de la superposition de couches F. Lorsque le bâti de support 96 est levé, la pression de l'air comprimé fourni aux vérins pneumatiques 97, 98 est abaissée pour éviter que les blocs de presse 99a, 99b n'appliquent une force excessive à la superposition de couches F. Lorsque le bâti de support 96 est levé à une hauteur prédéterminée, une pression d'air prédéterminée est de nouveau appliquée aux vérins pneumatiques 97, 98. Une fois que le serrage de la superposition de couches F par les fils de liaison z est achevé, le servomoteur 122 est actionné pour abaisser le bâti de support 96, ce

qui déplace l'aiguille d'insertion de fil de blocage 113 vers la position initiale.

En plus des avantages de l'appareil des figures 1 à 17(b), I'appareil des figures

18(a) à 19 présente les avantages suivants.

Pour préparer l'insertion des fils de liaison z, l'épaisseur de la superposition de couches F est entrée par l'intermédiaire du dispositif d'entrée. Par conséquent, la hauteur du bâti de support 96 est ajustée automatiquement par le servomoteur 122 à une position correspondant à l'épaisseur de la superposition de couches F. Par conséquent, en comparaison d'un cas o la hauteur du bâti de support 96 est contrôlée en actionnant manuellement la manivelle 93, la préparation de l'insertion

de fils de liaison est plus facile pour l'opérateur.

Lorsque les fils de liaison z, ainsi que les aiguilles d'insertion 40, sont rétractés, l'aiguille d'insertion de fil de blocage 113 est levée par le bâti de support 96 vers

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une position qui correspond au côté inférieur de la superposition de couches F. Dans le premier mode de réalisation des figures 1 à 17(b), la position verticale de l'aiguille d'insertion de fil de blocage 113 est fixe. Par conséquent, lorsque les fils de liaison z sont rétractés, I'aiguille 113 applique une force qui détend les fils de liaison z par l'intermédiaire du fil de blocage P comme montré sur la figure 18(c). Contrairement au premier mode de réalisation des figures 1 à 17(b) et 18(c), l'aiguille 113 du second mode de réalisation est levée comme montré sur la figure 18(b) lorsque les fils de liaison z sont rétractés. Par conséquent, I'aiguille 113 du second mode de réalisation n'applique pas une force qui détend les fils de liaison z. En conséquence, la force de serrage au bord du tissu tridimensionnel fini est ferme. Il devrait être évident pour les spécialistes de l'art que la présente invention peut être réalisée sous de nombreuses autres formes spécifiques sans s'écarter de lI'esprit ou de l'étendue de l'invention. Particulièrement, on devrait comprendre que

l'invention peut être réalisée sous les formes suivantes.

Si au moins l'un du mécanisme d'acheminement 2, du mécanisme d'application de tension 4, du mécanisme de pressage 7 et du mécanisme d'insertion de fil de blocage 8 est mis en oeuvre dans un appareil d'insertion de fils de liaison, le temps nécessaire pour insérer des fils de liaison est réduit et la productivité est améliorée en conséquence. Autrement dit, même si tous les mécanismes, sauf un, présentent la structure de l'art antérieur, la productivité s'améliorera. De plus, si tous les mécanismes de l'appareil présentent les structures des modes de réalisation ou les structures illustrées ayant les mêmes effets, la productivité est

améliorée davantage.

Dans les modes de réalisation illustrés, les courses du premier élément de pressage (la plaque de presse 85) et du second élément de pressage (les blocs

de presse 99a, 99b) du mécanisme de pressage 7 sont modifiées discrètement.

Cependant, la course d'un seul des premier et second éléments de pressage peut être ajustable de manière discrète. Dans ce cas, la vitesse de fonctionnement est plus lente comparée au cas o les courses des deux éléments de pressage sont ajustables. Cependant, la vitesse de fonctionnement est plus rapide que pour les

appareils de l'art antérieur.

Si l'épaisseur de la superposition de couches F varie de manière discrète dans son sens longitudinal, par exemple si la superposition de couches F présente deux épaisseurs, le dispositif de blocage 103 peut comporter deux surfaces de mise en prise, correspondant chacune à l'une des épaisseurs de la superposition de couches F. Dans ce cas, un actionneur qui a deux positions de course est employé. En conséquence, les blocs de presse 99a, 99b ont deux positions d'attente auxquelles les blocs de presse 99a, 99b se mettent en prise avec le dispositif de blocage 103. Les blocs de presse 99a, 99b ont, par conséquent, trois courses différentes. Le même effet sera atteint en actionnant deux dispositifs de

blocage 103 qui ont des épaisseurs différentes par deux actionneurs.

Au lieu des vérins pneumatiques pour actionner les dispositifs de blocage 88, 103,

les dispositifs de blocage 88, 103 peuvent être actionnés par des électroaimants.

Dans les modes de réalisation illustrés, la table 10 est maintenue horizontale.

Cependant, la table 10 peut être verticale ou inclinée.

Le trou de mise en prise 14b, qui fonctionne comme partie de mise en prise de la table 10, peut être formé comme un trou débouchant ou sous une autre forme. Le

vérin pneumatique 28, ou l'actionneur, peut être remplacé par un électroaimant.

La tige de piston 28a ou le noyau plongeur de l'électroaimant, qui sert de pièce

d'accouplement, peut se mettre en prise indirectement dans le trou 14b.

Spécifiquement, une pièce d'accouplement qui présente une forme correspondant

à la forme du trou 14b peut être fixée à la tige de piston 28a ou au piston.

Un moteur pas-à-pas linéaire peut être utilisé pour déplacer les tables de support 10. Dans ce cas, le stator est situé sur le rail de guidage 19 et l'armature est fixée à l'actionneur (le vérin pneumatique 28). L'utilisation d'un moteur pas-à-pas linéaire simplifie la structure de l'appareil comparé au servomoteur 23 et au

mécanisme à tige filetée.

Le mécanisme pour déplacer les tables de support 10 comprend les éléments d'accouplement et l'actionneur, qui se déplacent linéairement. Cependant, le mécanisme peut comprendre une courroie sans fin ou une chaîne qui se déplace

de manière circulaire.

L'actionneur pour l'aiguille d'insertion de fil de blocage 113 peut être un moteur linéaire. Dans le mode de réalisation des figures 18(a), 18(b) et 19, I'aiguille d'insertion de fil de blocage 113 peut être levée tout en maintenant l'air sous pression fourni aux

vérins pneumatiques 97, 98.

L'aiguille d'insertion de fil de blocage 113 et son actionneur peuvent être levés et abaissés indépendamment du second mécanisme de pressage 81. Lorsque les aiguilles d'insertion 40 sont rétractées, I'aiguille 113 et son actionneur peuvent être déplacés vers une position prédéterminée sans déplacer le second mécanisme de pressage 81. Dans ce cas, il n'est pas nécessaire que le second mécanisme de pressage 81 soit levé ou abaissé pendant chaque cycle de

l'insertion des fils de liaison z, ce qui réduit la consommation d'énergie.

Le rouleau mobile 79 du mécanisme d'application de tension 4 est déplacé par le mécanisme à tige filetée, qui est actionné par un moteur, dans les modes de réalisation illustrés. Au lieu de cela, le rouleau mobile 79 peut être déplacé par un mécanisme à pignon et crémaillère ou par un moteur linéaire. Le moteur pour déplacer le mécanisme à tige filetée ou le mécanisme à pignon et crémaillère peut

être un moteur autre qu'un servomoteur.

2 0 L'élément de support 64 supportant les barres de frein 66 est actionné par le vérin pneumatique 61 par l'intermédiaire du levier 62 dans les modes de réalisation illustrés. Au lieu de cela, l'élément de support 64 peut être fixé à la tige de piston

61a du vérin pneumatique 61. Un guide-fil peut être prévu dans le trajet des fils de liaison z pour

éviter que les

fils z s'enchevêtrent.

Dans les modes de réalisation illustrés, la superposition de couches F est formée par des fils. Cependant, la superposition de couches F peut être formée par une

combinaison de fils et de tissu.

En fonction de l'épaisseur et du type de fibre de la superposition de couches F, la perforation par les aiguilles de perforation 55 peut être omise. Dans ce cas, les aiguilles d'insertion 40 sont insérées directement dans la superposition de couches F. Par conséquent, les présents exemples et modes de réalisation doivent être considérés comme illustratifs et non restrictifs et l'invention ne doit pas être limitée aux détails donnés dans le présent document, mais peut être modifiée dans

l'étendue des revendications jointes.

Bien entendu, la description ci-dessus n'a été donnée qu'à titre d'exemple non

limitatif et diverses modifications pourront y être apportées par l'homme de l'art

sans pour cela sortir du domaine de l'invention.

Claims (14)

REVENDICATIONS

1. Appareil d'insertion de fils de liaison pour fabriquer un tissu tridimensionnel, caractérisé en ce que l'appareil insère un fil de liaison (Z) dans l'une d'une pluralité de superpositions de couches (F), chacune d'elles étant formée en disposant en couches une pluralité de couches de fibres et comportant des fibres s'étendant dans au moins deux directions différentes, dans une direction transversale aux couches de fibres, I'appareil comprenant: des cadres (15) pour maintenir les superpositions de couches, dans lequel un des cadres (15) maintient une superposition de couches (F) non traitée, et un des cadres (15) maintient une superposition de couches (F) traitée; au moins deux tables de support (10) pour supporter, respectivement, les cadres (15); un mécanisme de guidage pour guider les tables de support (10), dans lequel le mécanisme de guidage guide simultanément les tables de support (10) pour les déplacer dans une direction d'acheminement; et un dispositif d'acheminement pour déplacer les tables de support (10) d'un pas prédéterminé de sorte que les superpositions de couches passent

consécutivement devant une position à laquelle le fil de liaison est inséré.

2. Appareil d'insertion de fils de liaison selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre: au moins une aiguille (40) pour insérer le fil de liaison (Z) dans les superpositions de couches (F) maintenues par le cadre (15), dans lequel l'aiguille (40) se déplace dans une direction d'avance et dans une direction de rétraction, l'aiguille d'insertion (40) étant déplacée entre une position d'attente, o l'aiguille d'insertion (40) est séparée des superpositions de couches (F), et une position de fonctionnement, o l'aiguille d'insertion (40) pénètre dans les superpositions de couches (F); un premier élément de pressage (85) situé du même côté des superpositions de couches (F) que la position d'attente de l'aiguille d'insertion (40), dans lequel le premier élément de pressage (85) est déplacé dans la direction de déplacement de l'aiguille d'insertion (40) vers et à partir des environs d'un emplacement d'insertion de l'aiguille d'insertion (40); un premier vérin pneumatique (82) pour déplacer le premier élément de pressage (85) entre une position de fonctionnement, o le premier élément de pressage (85) se met en prise avec les superpositions de couches (F) à proximité d'un emplacement d'insertion de l'aiguille d'insertion (40) et presse les superpositions de couches (F) dans la direction d'avance de l'aiguille d'insertion (40), et une position d'attente, o le premier élément de pressage (85) est séparé des superpositions de couches (F); un second élément de pressage (99a, 99b) situé du côté opposé aux superpositions de couches (F) par rapport au premier élément de pressage (85), dans lequel le second élément de pressage (99a, 99b) est déplacé dans la direction de déplacement de l'aiguille d'insertion (40) vers et à partir des environs de l'emplacement d'insertion de l'aiguille d'insertion (40); un second vérin pneumatique (97, 98) pour déplacer le second élément de pressage (99a, 99b) entre une position de fonctionnement, o le second élément de pressage (99a, 99b) se met en prise avec les superpositions de couches (F) et presse les superpositions de couches (F) dans la direction de rétraction de l'aiguille d'insertion (40), et une position d'attente, à laquelle le second élément de pressage (99a, 99b) est séparé des superpositions de couches (F); un dispositif de blocage (88, 103) qui peut être mis en prise avec une tige de piston (82a, 97a, 98a) d'au moins l'un des premier et second vérins pneumatiques, dans lequel, lorsque le dispositif de blocage (88, 103) est en prise avec la tige de piston (82a, 97a, 98a), le dispositif de blocage (88, 103) limite le mouvement de la tige de piston (82a, 97a, 98a) dans la direction de rétraction pour modifier directement la course de la tige de piston (82a, 97a, 98a) et de l'élément de pression correspondant; et

un actionneur (102) pour actionner le dispositif de blocage (88, 103).

3. Appareil d'insertion de fils de liaison selon la revendication 2, caractérisé en ce que les courses des premier et second éléments de pressage (85, 99a, 99b) sont

variables de manière discrète.

4. Appareil d'insertion de fils de liaison selon la revendication 2, caractérisé en ce que le second élément de pressage et le second vérin pneumatique sont supportés par un bâti de support (96), et dans lequel le bâti de support (96) est supporté de manière à être mobile dans une direction perpendiculaire aux

superpositions de couches (F).

5. Appareil d'insertion de fils de liaison selon la revendication 4, caractérisé en ce que le bâti de support (96) est supporté par un écrou de tige filetée (94a, 94b) d'un mécanisme à tige filetée pour être levé et abaissé, et dans lequel l'arbre à vis (90a, 90b) du mécanisme à tige filetée est couplé à une manivelle (93) actionnée manuellement.

6. Appareil d'insertion de fils de liaison selon la revendication 5, caractérisé en ce que, lorsque l'aiguille d'insertion (40) se trouve à la position de fonctionnement, un chas de l'aiguille d'insertion (40) est situé du côté opposé des superpositions de couches (F) par rapport à la position d'attente et l'aiguille d'insertion (40) forme une boucle du fil de liaison (Z), dans lequel la boucle est reliée à l'aiguille d'insertion (40); et dans lequel l'appareil comprend, de plus, une aiguille de fil de blocage (113) pour insérer un fil de blocage (P) dans la boucle et un mécanisme d'actionnement pour

actionner l'aiguille de fil de blocage (113).

7. Appareil d'insertion de fils de liaison selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque table de support (10) comporte une pièce d'accouplement pour relier

les tables de support (10) les unes aux autres.

8. Appareil d'insertion de fils de liaison selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'acheminement comprend: une partie de mise en prise prévue dans la table de support (10) un élément d'accouplement qui s'engage dans la partie d'engagement de la table de support (10); et un actionneur (102) pour déplacer l'élément d'accouplement entre une position d'engagement, à laquelle l'élément d'accouplement s'engage dans la partie d'engagement, et une position d'attente, à laquelle l'élément d'accouplement est séparé de la partie d'engagement; dans lequel l'élément d'accouplement se déplace dans la direction d'acheminement dans une plage prédéterminée qui est supérieure à la longueur

correspondante de chaque table de support (10).

9. Appareil d'insertion de fils de liaison selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme de guidage guide la table de support (10) de sorte que chaque

table de support (10) soit horizontale.

10. Appareil d'insertion de fils de liaison selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend, de plus, un mécanisme à tige filetée s'étendant dans la direction d'acheminement, dans lequel le mécanisme à tige filetée est actionné par un servomoteur (23), et dans lequel l'actionneur est fixé à un écrou de tige

filetée (26) du mécanisme à tige filetée.

11. Appareil d'insertion de fils de liaison selon la revendication 8, caractérisé en ce que la partie d'engagement est un trou (14b) formé dans la table de support (10), et dans lequel l'actionneur est soit un vérin pneumatique, soit un électroaimant.

12. Appareil d'insertion de fils de liaison selon l'une quelconque des

revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comprend:

une rangée d'aiguilles (40) pour insérer simultanément les fils de liaison (Z) dans les superpositions de couches (F) maintenue par le cadre (15), chaque aiguille (40) comportant un chas, dans lequel, lorsque les aiguilles d'insertion (40) se trouvent à une position de fonctionnement, le chas de chaque aiguille d'insertion (40) a été passé à travers les superpositions de couches (F) et chaque aiguille d'insertion (40) forme une boucle du fil de liaison (Z) associé, dans lequel la boucle est reliée à l'aiguille d'insertion (40) associée; une aiguille de fil de blocage (113) mobile le long de la rangée des aiguilles d'insertion (40), dans lequel l'aiguille de fil de blocage (113) comprend un élément d'accrochage pour accrocher un fil de blocage (113) et est déplacée entre une position de fonctionnement, à laquelle l'aiguille de fil de blocage (113) est reçue par les boucles des fils de liaison pour insérer le fil de blocage (P) dans les boucles, et une position d'attente, à laquelle l'aiguille de fil de blocage (113) se trouve en dehors des boucles; une pluralité de poulies (105a, 105b); une courroie (106) sans fin en prise avec les poulies (105a, 105b); un moteur (109) pour actionner les poulies (105a, 105b) afin de déplacer la courroie (106) le long d'un trajet de déplacement; dans lequel un segment de la courroie (106) est parallèle à la rangée des aiguilles d'insertion (40), dans lequel le segment est plus long que la distance de déplacement de l'élément d'accrochage de l'aiguille de fil de blocage (113) pour insérer le fil de blocage (P) dans les boucles; et un élément de support fixé à la courroie (106) pour supporter l'aiguille de fil de blocage (113), dans lequel l'élément de support déplace l'aiguille de fil de blocage (113) entre la position de fonctionnement et la position d'attente alors que la

courroie (106) tourne.

13. Appareil d'insertion de fils de liaison selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comprend en outre: un corps de support (54) mobile dans une direction perpendiculaire à la superposition de couches (F) maintenue par le cadre (15) une rangée d'aiguilles de perforation (55) supportée par le corps de support (54), dans lequel les aiguilles de perforation (55) sont agencées à un pas correspondant aux aiguilles d'insertion (40); et un mécanisme d'actionnement pour déplacer les aiguilles de perforation (55) entre une position d'attente, o les aiguilles de perforation (55) sont séparées de la superposition de couches (F), et une position de fonctionnement, o les aiguilles de perforation (55) pénètrent dans la superposition de couches (F); dans lequel la vitesse du mécanisme d'actionnement est contrôlée de sorte que les aiguilles de perforation (55) soient déplacées relativement rapidement lorsque les aiguilles de perforation (55) sont séparées de la superposition de couches (F) et soient déplacées relativement lentement lorsque les aiguilles de perforation

(55) sont en prise avec la superposition de couches (F).

14. Appareil d'insertion de fils de liaison selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce qu'il comprend en outre: un mécanisme d'actionnement pour actionner l'aiguille de fil de blocage (113); un bâti de support pour supporter le fil de blocage (P) et le mécanisme d'actionnement, dans lequel le bâti de support est déplacé dans la direction de déplacement du fil de blocage (P); et un dispositif d'entraînement, dans lequel, lorsque les aiguilles d'insertion (40) sont rétractées, le dispositif d'entraînement déplace le bâti de support jusqu'à ce que l'aiguille de fil de blocage (113) se trouve sur un côté de la superposition de couches (F) qui est opposé au côté à partir duquel les aiguilles d'insertion (40)

sont insérées dans la superposition de couches (F).