FR2807019A1 - Appareil d'enroulement filamentaire et procede de traitement des extremites du fil pour l'appareil - Google Patents

Abstract

Un appareil d'enroulement filamentaire enroule un fil imprégné d'une résine autour de la surface d'un mandrin, avec un organe de guidage qui se déplace en va-et-vient dans la direction axiale. L'enroulement du fil est commencé tandis qu'une extrémité du fil est maintenue par un dispositif de retenue monté en rotation sur un arbre rotatif. Une fois que l'enroulement a commencé, le fil s'étendant entre le mandrin et le dispositif de retenue est coupé. Lorsque l'enroulement est terminé, le fil est maintenu par le dispositif de retenu, et le fil est coupé entre le mandrin et le dispositif de retenue, par un dispositif de coupe de fil.

Description

La présente invention concerne un appareil d'enroulement filamentaire et un procédé de traitement des extrémités du fil. Plus particulièrement, la présente invention concerne traitement extrémités du fil qui fixe momentanément l'extrémité démarrage d'enroulement d'un fil à enrouler autour d'un mandrin et qui découpe le fil à une longueur prédéterminée, l'extrémité de fin d'enroulement du fil étant fixée sur le mandrin. Un procédé d'enroulement filamentaire permet de produire efficacement des tuyaux ou des récipients en plastique renforcé de fibres (FRP). Le procédé d'enroulement filamentaire utilise d'une manière générale un appareil dote d'un mécanisme de serrage destiné à supporter une partie d'un arbre dépassant des deux extrémités du corps mandrin et à entraîner le mandrin en rotation à une vitesse prédéterminée. Un mécanisme d'amenée de filament utilisé pour enrouler un filament (fil), imprégné d'une résine autour du corps du mandrin. L'appareil d'enroulement filamentaire requiert normalement que l'extrémité démarrage d'enroulement et l'extrémité de fin d'enroulement d'un filament soient fixées à la main sur le mandrin, en position prédéterminée. Par exemple, l'extrémité de démarrage d'enroulement d'un filament est attachée fixement à une pointe faisant saillie de la partie d'arbre ou du corps du mandrin, ou bien l'extrémité de fin d'enroulement est fixée au mandrin par un ruban adhésif.

La publication de brevet japonais déposée et non examinée (KOKAI) Hei 7-69539 décrit un appareil fixant automatiquement l'extrémité de démarrage d'enroulement et l'extrémité fin d'enroulement d'un fil sur un mandrin en une position prédéterminée. Cet appareil amène l'extrémité de démarrage d'enroulement d'un fil à une position prédéterminée du mandrin, au moyen d'un mécanisme d'amenée de fil, et fixe cette extrémité sur le mandrin à l'aide d'un dispositif de retenue de fil. Lorsque l'enroulement fil sur le corps du mandrin est terminé, l'extrémité fin d'enroulement du fil est fixée sur le corps du mandrin au moyen ruban adhésif, par un mécanisme de collage par ruban adhesif. Du fait l'appareil décrit dans la demande de brevet japonais deposée et non examinée (KOKAI) N Hei 7 69539 fixe l'extrémité de démarrage d'enroulement et l'extrémité de fin d'enroulement avec des mécanismes différents, l'appareil est complexe et coûteux. Le ruban adhésif qui est utilisé pour fixer l'extrémité de fin d'enroulement au mandrin peut se retrouver dans la produit final sous la forme d'une matière étrangère, ce qui réduit la qualité du produit. L'utilisation d'un ruban adhésif est inadéquate, en particulier, dans le cas dans lequel le produit final est fabriqué par les opérations qui consistent à enrouler un filament hautes performances (par exemple des fibres de carbone), imprégné d'une résine autour d'un mandrin, puis à durcir le filament. Le dispositif de retenue qui retient l'extrémité de démarrage d'enroulement du filament utilise une face d'extrémité du mandrin de telle sorte que le fil soit maintenu entre la face d'extrémité du mandrin et une bague d'appui lors de la fixation du mandrin sur un dispositif de serrage. Cet aménagement soulève un problème selon lequel il faut arrêter la machine lorsqu'on utilise plusieurs couches de filaments sur un mandrin, lorsqu'on utilise différents types de fils (filaments) sur une couche spécifique, lorsqu'on utilise plusieurs fils sur une couche médiane, ou lorsqu'on utilise plusieurs fils à partir d'une partie médiane de l'enroulement. En conséquence, un objet de la présente invention consiste à mettre à disposition un appareil d'enroulement filamentaire et un procédé de traitement des extrémités du fil, dans lesquels l'extrémité de démarrage d'enroulement et l'extrémité de fin d'enroulement d'un filament sont fixées sur un mandrin ou bien un organe d'enroulement de fil du même mécanisme, sans risque de laisser des matières étrangères telles que du ruban adhésif dans le produit final. Pour atteindre l'objectif ci-dessus ainsi que d'autres, et selon l'objet de la présente invention, il est mis à disposition procédé de traitement des extrémités du fil destiné l'appareil d'enroulement filamentaire, servant à enrouler fil autour d'une surface d'un mandrin ou d'un organe d'enroulement de fil. Le fil est enroulé à l'aide d'un organe de guidage se déplace en va-et-vient dans la direction axiale du mandrin ou de l'organe d'enroulement de fil, tandis que mandrin l'organe d'enroulement de fil est supporté entraîné rotation. Le procédé comprend les étapes qui consistent à commencer l'enroulement du fil alors qu'une partie d'extrémité du fil est retenue par un dispositif de retenu monté en rotation sur un arbre rotatif, qui tourne tout en supportant le mandrin ou l'organe d'enroulement de fil ; enrouler le fil sur le mandrin ou l'organe d'enroulement de fil telle sorte que, même lorsqu'un fil s'etendant entre le mandrin ou l'organe d'enroulement de fil le dispositif de retenue est coupé, une partie d'extrémite du fil enroulé autour du mandrin ou de l'organe d'enroulement de fil reste enroulée ; couper le fil s'étendant entre le mandrin ou l'organe d'enroulement de fil et le dispositif de retenue, au moyen d'un dispositif de coupe de fil, et libérer le fil du dispositif de retenue avant que l'enroulement du fil soit terminé ; et effectuer l'enroulement de l'extrémité lorsque l'enroulement fil autour du mandrin ou de l'organe d'enroulement de fil terminé ; maintenir le fil au moyen de la section de retenue ; et couper le fil entre le mandrin ou l'organe d'enroulement de fil et le dispositif de retenue, au moyen du dispositif de coupe d e fil.

D'autres aspects et avantages de l'invention ressortiront de manière évidente à la lecture de la description ci-après, prise conjointement avec les dessins ci-joints, illustrant les principes de l'invention au moyen d'un exemple.

L'invention, ainsi que ses objets et avantages, seront mieux compris par référence à la description ci-après des formes de réalisation actuellement préférées et aux dessins ci-joints, dans lesquels la figure 1 est une vue en coupe transversale de parties essentielles d'un appareil d'enroulement filamentaire selon une première forme de réalisation de la présente invention ; la figure 2(a) est une vue de côté, en coupe partielle, présentant l'appareil global de la figure 1 ; la figure 2(b) est une vue de côté présentant relation entre un guide fil et une console de support ; la figure 3(a) est une vue de face d'un dispositif de coupe ; la figure 3(b) est une vue de côté d'un dispositif de coupe ; la figure 4 est une vue en coupe transversale de parties essentielles, illustrant un organe de retenue mobile, placé en position relâchement ; les figures 5(a) à 5(d) sont des schémas représentatifs, illustrant le fonctionnement de l'appareil d'enroulement filamentaire ; les figures 6(a) à 6(d) sont des schémas représentatifs, illustrant le fonctionnement de l'appareil d'enroulement filamentaire ; les figures 7(a) à 7(d) sont des schémas représentatifs, illustrant le fonctionnement de l'appareil d'enroulement filamentaire ; les figures 8(a) à 8(d) sont des schémas représentatifs, illustrant le fonctionnement de l'appareil d'enroulement filamentaire selon une deuxième forme de réalisation de la présente invention ; les figures 9(a) à 9(d) sont des schémas représentatifs, illustrant fonctionnement de l'appareil selon la deuxième forme de realisation ; les figures 10(a) et 10(b) sont des schémas représentatifs, illustrant fonctionnement de l'appareil selon la deuxième forme de realisation ; la figure 1 1 (a) est une vue de côté d'une bague de prise de fil selon une modification de la présente invention ; la figure 1 1 (b) est une vue de côté d'une section de prise fil selon une autre modification de la présente invention ; Ia figure 12 est une vue en coupe transversale représentative d'un appareil d'enroulement filamentaire selon une troisième forme de réalisation de la présente invention.

Nous allons maintenant décrire une première forme réalisation de la présente invention, qui est un appareil d'enroulement filamentaire universel, par référence figures 1 à 7. Lorsqu'un mandrin est entraîné en rotation, l'appareil enroule un fil imprégné d'une résine autour de la surface du mandrin, au moyen d'un organe de guidage qui se déplace en va-et-vient dans la direction axiale du mandrin. Comme on le voit sur la figure 2(a), un appareil d'enroulement filamentaire 1 possède un premier dispositif de serrage un deuxième dispositif de serrage 3, un mandrin M, qui supporté par les dispositifs de serrage 2 et 3, et un guide- 4, qui se déplace en va-et-vient dans la direction axiale du mandrin M. Le guide-fil 4 est conçu de façon à être déplacé va-et-vient par un mécanisme d'amenée (non representé), qui présente une vis à billes placee parallèlement à l'axe des dispositifs de serrage 2 et 3. guide-fil 4 guide, jusqu'à une position prédéterminée, un fil qui amené depuis un mécanisme d'amenée de fil, illustre, et imprégné d'une résine thermodurcissable dans réservoir de résine. Chacun des dispositifs de serrage 2 et 3 a une pluralité de mors 2a ou 3a (dont un seul est représenté sur les figures). Le premier dispositif de serrage 2 supporte une paire d'extrémités d'arbre Ms, dépassant des extrémités respectives d'un corps Ma du mandrin M, et le deuxième dispositif de serrage 3 supporte un arbre rotatif 5, qui supporte l'autre extrémité d'arbre Ms. La distance entre les dispositifs de serrage 2 et 3 peut être réglée par un mécanisme de commande non illustré. Plusieurs pointes font saillie des deux extrémités du corps Ma du mandrin dans la direction radiale, et sont disposées à intervalles angulaires prédéterminés. Les figures montrent uniquement deux pointes P faisant saillie, une vers le haut, l'autre vers le bas. La première partie d'extrémité de l'arbre rotatif 5 peut être fixée sur le deuxième dispositif de serrage 3, et la deuxième partie d'extrémité de l'arbre rotatif 5 porte un moyen d'accouplement 6, qui accouple la partie d'arbre associée du mandrin M à la deuxième partie d'extrémité. Comme on voit sur les figures 1 à 4, la deuxième extrémité de l'arbre rotatif 5 comporte un partie de grand diamètre 5a. Un trou dans lequel s'ajuste l'extrémité d'arbre associée Ms, formé dans le centre de la partie de grand diamètre 5a. Deux trous 6b, alignés dans la direction axiale, sont formés perpendiculairement au trou 6a. Un trou d'accouplement 7, qui est perpendiculaire à l'extrémité d'arbre associée Ms, est alésé à travers l'extrémité d'arbre Ms, une broche d'accouplement 8 est ajustée dans le trou d'accouplement 7.

extrémités de la broche d'accouplement 8 'ajustent dans trous 6b pour accoupler l'arbre rotatif 5 mandrin M. trous 6a et 6b constituent le moyen d'accouplement 6. Comme on le voit sur les figures, un support cylindrique 9 est supporté en rotation sur l'arbre rotatif 5, une paire de roulements 10. Une section de transmission rotation 11 est fixée à l'arbre rotatif 5, comme on le voit sur les figures, de façon à tourner avec l'arbre rotatif 5. section de transmission de rotation 11 a la forme disque. Le support 9 est formé de telle sorte que son extremité gauche, lorsqu'on regarde la figure 1, chevauche l'extrémité droite de la partie de grand diamètre 5a. Une pluralité de rainures (trous allongés) 12 (deux dans cette forme de réalisation) sont formées dans le support 9, et étendent dans la direction axiale. Le support 9 est pourvu dispositif de retenue 13. Le dispositif de retenue 13 a un organe de retenue fixe annulaire 13a, qui est fixé au support comme on le voit sur les figures. Le dispositif de retenue comprend également un organe de retenue mobile 13b, qui supporté sur le support 9 et qui peut coulisser dans la direction axiale du support 9. L'organe de retenue fixe 13a a diamètre externe approximativement égal à celui du mandrin M. Comme on le voit sur la figure 2(a), un vérin pneumatique 14, dont l'axe est parallèle à l'axe rotatif 5, déplace l'organe de retenue mobile qui est essentiellement cylindrique, vers une position de retenue, dans laquelle l'organe de retenue mobile 13b trouve contre l'organe de retenue fixe 13a, et vers position de relâchement qui est distante de la position de retenue dans une direction s'éloignant du mandrin M. Une console de support 15 est fixée à une tige de piston du vérin pneumatique 14. L'extrémité droite de l'organe retenue mobile 13b est accouplée de manière rotative a l'extrémité distale de la console de support 15, l'intermédiaire un palier de poussée 16. Lorsque l'organe retenue mobile 13b est décalé vers la position relâchement, son extrémité droite est appuyée contre la section de transmission de rotation 11. A cet instant, l'organe de retenue mobile 13b tourne en même temps que la section de transmission de rotation 11. La figure 2(b) montre positions relatives entre le guide-fil 4 et la console support 15. Des organes d'engagement 17, qui sont maintenus en prise avec les rainures 12, sont aménagés sur l'organe de retenue mobile 13b, comme on le voit sur les figures. Les organes d'engagement 17 sont des boulons, qui sont fixés dans trous taraudes formés dans l'organe de retenue mobile 1 Les extrémités distales des organes d'engagement 17 font saillie dans les rainures 12. Lorsque l'organe de retenue mobile 13b est déplacé entre la position de retenue et position de relâchement, les organes d'engagement guident l'organe de retenue mobile 13b de telle sorte l'organe de retenue mobile 13b se déplace le long rainures 12. Lorsque l'organe de retenue mobile 13b tourne avec la section de transmission de rotation<B>11,</B> les organes d'engagement 17 servent à transmettre le couple au support 9. L'organe de retenue fixe 13a, l'organe de retenue mobile 13b et le vérin pneumatique 14 constituent un mécanisme de retenue 18. L'organe retenue fixe 13a est pourvu d'une section prise de 19. La section de prise de fil 19 est constituee d'une pluralité de pointes 19a fixées sur l'organe de retenue fixe 13a faisant saillie de la surface extérieure de l'organe de retenue fixe 13a dans la direction radiale. Lorsque l'organe de retenue mobile 13b est décalé vers la position de relâchement, ou lorsque le dispositif de retenue 13 est dans un état relâchement, l'arbre rotatif 5 et la section de transmission de rotation 11 servent de section d'entraînement pour faire tourner la section de prise de fil 19. Comme le voit sur la figure 1, par exemple, la partie de grand diamètre 5a de l'arbre rotatif 5 est pourvue d'une section d'aide à la coupe 20, qui est située plus près mandrin M que ne l'est la section de prise de fil 19. section d'aide à la coupe 20 comporte une bague 21 en résine synthétique et des bagues de prise de fil 22 fixées façon à prendre la bague 21 en sandwich. Chaque bague prise de fil 22 a une partie de prise 22a constituée d'une pluralité pointes fixes s'étendant dans la direction radiale, et est fixee ' la partie de grand diamètre 5a par une vis 23, de façon à faire tourner la partie de grand diamètre 5a. Un dispositif de coupe 24 est prévu au-dessus de la section d'aide à la coupe 20. Comme on le voit sur les figures 3(a) et 3(b), le dispositif de coupe 24 est monté sur un support qui peut être déplacé le long d'un cadre de guidage 25. vérin pneumatique 27 est fixé sur le support 26 de façon a s'étendre dans la direction verticale. Une console de support 28 est fixée a l'extrémité distale d'une tige de piston 27a vérin pneumatique 27. Deux tiges de guidage 29 pénètrent dans le support 26 sont fixées à la console support . Lorsque le vérin pneumatique 27 est actionné, console support 28 est guidée par les tiges de guidage de façon a déplacer l'arbre rotatif 5 dans la direction radiale. Un arbre de support 31, qui supporte un couteau rotatif forme de disque 30, est supporté en rotation à l'extrémité inférieure de la console de support 28 et est parallèle à l'arbre rotatif 5. Un arbre d'entraînement 32a d'un moteur est parallèle à l'arbre de support 31. Un mécanisme transmission par courroie 33 est prévu entre l'arbre d'entraînement 32a et l'arbre de support 31, de telle sorte que, lorsque le moteur 32 est entraîné, le couteau rotatif 30 soit entraîné en rotation par le mécanisme de transmission par courroie 33. Lorsque le couteau rotatif 30 est actionné pour une opération de coupe, le couteau 30 est déplacé vers une position de coupe, est plus basse que la position présentée sur figure 2(a). Une position d'attente est située au-dessus de position présentée sur la figure 2(a). Lorsque l'appareil d'enroulement filamentaire 1 n'est pas en utilisation, le couteau rotatif 30 se trouve à une position située à droite de la position d'attente de la figure 2(a). Nous allons maintenant décrire un procédé de production d'un cylindre (par exemple, le corps d'un arbre d'entraînement), à l'aide de l'appareil d'enroulement filamentaire 1 ayant la structure décrite ci-dessus. Sur les figures 5(a) à 5(d), 6(a) à 6(d), et 7(a) à 7(d), les hachures indiquant sections transversales ont été omises. Tout d'abord, le mandrin M est placé entre le premier dispositif de serrage 2 et l'arbre rotatif 5. Ensuite, l'extrémité droite Ms du mandrin M est insérée dans le trou et l'arbre rotatif 5 et le mandrin M sont accouplés à broche d'accouplement 8. Puis la bague 21 et les bagues prise de fil 22 sont fixées à des positions prédéterminées. Comme on le voit sur la figure 4, le guide-fil 4 placé à proximité de l'organe de retenue fixe 13a, l'organe retenue mobile 13b est placé à la position de relâchement, et l'extrémité fil Y qui est reliée au guide-fil 4 est placée autour de l'arbre rotatif 5, au voisinage de l'organe de retenue fixe 3a. Ensuite, le vérin pneumatique est étendu de façon à deplacer l'organe de retenue mobile jusqu'à la position de retenue et à décaler le guide-fil 4 jusqu'à une position d'origine. Ces opérations amènent l'appareil d'enroulement filamentaire 1 à l'état prêt au démarrage de la figure 5a. Ensuite, l'appareil d'enroulement filamentaire 1 est activé, les dispositifs de serrage 2 et 3 font tourner le mandrin M, et le guide-fil 4 est décalé vers le mandrin M par rapport à la position d'origine. Puis le fil Y, qui a été amené depuis la section d'amenée de fil puis imprégné d'une résine dans le réservoir de résine, est enroulé autour du mandrin M. Dans cette forme réalisation, la résine utilisée est une résine thermodurcissable (par exemple, la résine époxy) et le fil Y à utiliser est stratifil de fibres de carbones. Le fil Y est enroulé autour du mandrin M, de telle sorte que l'extrémité soit enroulée tout d'abord en un enroulement imbriqué. Ensuite, l'enroulement est effectué telle sorte que l'angle par rapport à la direction axiale mandrin M (angle d'enroulement) soit un angle prédétermine, inférieur à l'angle d'enroulement de l'enroulement de l'extrémité. Lorsque l'enroulement d'extrémité est effectué, le fil qui est maintenu par le dispositif de retenue 13 et relié au guide- 4, est amené en prise avec la section de prise de fil et pointes P du mandrin M, de telle sorte qu'il soit étire de manière présentée sur la figure 5(b).

Ensuite, le moteur 32 est entraîné pour faire tourner le couteau rotatif 30, et le vérin pneumatique 27 est étendu pour déplacer le couteau rotatif jusqu'à la position de coupe, à laquelle la périphérie du couteau 30 vient entre les bagues prise de fil 22, comme on le voit sur la figure 5(c). Après le couteau rotatif 30 a été décalé dans la position dans laquelle sa périphérie entre en contact avec la bague 21, le couteau rotatif 30 est décalé jusqu'à la position d'attente. En conséquence, le fil Y est coupé entre les bagues de prise de fil 22.

Après que le déplacement vers le haut du couteau rotatif a démarré, le vérin pneumatique 14 est actionné pour déplacer l'organe de retenue mobile 13b jusqu'à la position de relâchement, comme on le voit sur la figure 5(d). Dans cet état, la face d'extrémité de l'organe de retenue mobile 13b entre en contact avec la section de transmission de rotation 11 et tourne avec la section de transmission de rotation 11. L'organe de retenue fixe 13a, solidaire du support 9, tourne alors avec l'arbre rotatif 5 du fait de l'engagement des organes d'engagement 17 et des rainures 12.

Ensuite, l'extrémité relâchée du fil Y est retirée du dispositif retenue 13 par un appareil de retrait non illustré. L'appareil de retrait comporte une buse d'aspiration ou bien buse d'injection, qui injecte de l'air comprimé, et un dispositif de raclage, tel qu'une brosse ou une racloir. Le fil Y, qui adhère à l'organe de retenue fixe 13a ou à l'organe retenue mobile 13b, est retiré par le dispositif de raclage est aspiré dans la buse d'aspiration ou bien soufflé par buse d'injection. L'état qui en résulte est présenté sur figure 6a. Bien que l'extrémité relâchée du fil Y ait été retirée, le guide- fil continue à se déplacer (vers l'avant) vers la gauche sur la figure 5(d). Le sens du guide-fil 4 est inversé à l'extrémité gauche du mandrin M, et le fil Y est enroulé avec un angle d'enroulement opposé à l'angle d'enroulement déplacement avant du guide-fil 4, c'est-à-dire que le fil Y enroulé symétriquement à un plan perpendiculaire à l'axe mandrin M, comme on le voit sur la figure 6(b). Ensuite, guide fil 4 est déplacé en va-et-vient le long du mandrin M, nombre de fois nécessaire pour former une couche filaments ayant les propriétés (par exemple l'épaisseur) souhaitées. Apres que la couche de filament d'une épaisseur prédéterminée a été formée, le sens du guide-fil 4 est inversé à l'extrémité droite du mandrin M, comme on le voit sur la figure 6(c), et l'enroulement d'extrémité est effectué comme on le voit sur la figure 6(d). Lorsque l'enroulement d'extrémité est terminé, le guide-fil 4 est déplacé jusqu'à la position correspondant à celle de l'organe de retenue mobile 13b à la droite de la section de prise de fil 19, comme on voit sur la figure 7(a). Pendant ce déplacement, le fil s'étendant entre le guide-fil 4 et le mandrin M entre en prise avec les pointes 19a de la section de prise de fil 19 et est guidé jusqu'au dispositif de retenue 13 en position de relâchement, puis enroulé sur le support 9, comme on le voit sur la figure 7(b). Ensuite, comme on le voit sur la figure 7(c), l'organe de retenue mobile 13b est decalé jusqu'à la position de retenue, et le fil Y est maintenu manière fiable le dispositif de retenue 13. Ensuite, guide-fil 4 est deplacé jusqu'à la position d'origine. Puis couteau rotatif est déplacé jusqu'à la position de coupe pour couper le fil comme on le voit sur la figure 7(d). Cette opération termine l'enroulement du fil Y. Ensuite, le mandrin M est retiré du premier dispositif de serrage 2, et l'arbre rotatif 5 et les pointes P sont désaccouplés du mandrin M. Le mandrin M placé, avec la couche de filament, dans un four de chauffage. La résine est durcie à une température prédéterminée, qui forme un cylindre (tuyau ou tube) en FRP sur le mandrin M. Une fois le tuyau en FRP a refroidi, les extrémites du tuyau en sont découpées en des positions situées a l'intérieur par rapport aux anciennes positions des pointes . Le tuyau en FRP est séparé du mandrin M, ce qui réalise le corps d'un arbre d'entraînement qui a une longueur prédéterminé.

Le procédé présente les avantages suivants.

Le début et la fin de l'enroulement sont effectués à l'aide dispositif de retenue 13, qui fait tourner l'arbre rotatif 5 et dispositif de coupe 24, qui coupe le fil Y s'étendant depuis dispositif de retenue 13 jusqu'au mandrin M. II est par conséquent possible de fixer l'extrémité de démarrage et l'extrémité de fin d'un filament sur le mandrin M, avec le même mécanisme, sans risque d'ajouter matières étrangères telles que du ruban adhésif dans le produit final. (2) L'organe de retenue mobile 13b est déplacé le long de l'arbre rotatif 5, entre la position de retenue et la position de relâchement, et tourne avec l'arbre rotatif 5 au niveau de la position de relâchement, du fait de la section de transmission rotation 11. Cette rotation fait tourner la section de prise fil 19, qui est connectée à l'organe de retenue fixe conséquence, la structure qui fait tourner la section prise de fil 19 pour guider le fil Y jusqu'à la position retenue du dispositif de retenue 13 relâché est relativement simple.

Le dispositif de coupe 24 comprend le couteau rotatif est déplacé entre les bagues de prise de fil 22 de section d'aide à la coupe 20, pour couper le fil Y. Cela permet au fil Y d'être coupé sans glisser. Lorsque le couteau rotatif 30 est déplacé vers le bas, jusqu'à la position à laquelle il entre en contact avec la bague en résine 21, le fil Y est coupé d'une manière fiable. (4) L'arbre rotatif 5, sur lequel sont montés le dispositif de retenue 13 et la section d'aide à la coupe 20, est fixé au deuxième dispositif de serrage 3 de l'appareil d'enroulement filamentaire 1. L'appareil d'enroulement filamentaire de l'invention constitue, par conséquent, une modification relativement simple d'un appareil d'enroulement filamentaire classique. (5) Les pointes P sont disposées de manière circonférentielle, en des emplacement prédéterminés, aux deux extrémités du corps Ma du mandrin M. Même si l'angle d'enroulement du fil Y est petit, le fil Y est par conséquent enroulé à un angle d'enroulement prédéterminé, sans glisser. (6) Du fait que le dispositif de coupe 24 peut être déplacé jusqu'à une position différente de la position d'attente placée au-dessus de la position de coupe, le dispositif de coupe n'interfère pas avec l'opération de retrait du mandrin M l'opération de préparation.

Nous allons maintenant décrire la deuxième forme réalisation de l'invention, par référence aux figures 8 à 1 Le procède et l'appareil de la deuxième forme de réalisation diffèrent ceux de la première forme de réalisation en que, dans deuxième forme de réalisation, il est prévu pluralité guide-fil (deux dans .cette forme de réalisation 4a et et il est possible de sélectionner un mode d'enroulement du fil Y par un guide-fil 4a ou bien un mode d'enroulement du fil Y à l'aide de plusieurs guide-fil 4a et en même temps. Autrement, le procédé et l'appareil de deuxième forme de réalisation sont fondamentalement identiques ' ceux de la première forme de réalisation. Par conséquent, pour éviter la redondance, on utilise les mêmes numéros pour les composants identiques dans la première et la deuxième formes de réalisation.

Les deux guide-fil 4a et 4b sont conçus de façon à pouvoir être déplacés indépendamment en va-et-vient dans direction axiale du mandrin M. Nous allons maintenant décrire un procédé de fabrication d'un produit en FRP, qui a couche intermédiaire constituée d'un plus grand nombre de fil Y que les autres couches.

Avant l'enroulement du fil Y, des préparations sont effectuées pour maintenir les parties d'extrémité des fils Y sortant des guide-fil 4a et 4b, au moyen du dispositif de retenue 13, pour arriver à l'état présenté sur la figure 8(a). Ensuite, l'appareil d'enroulement de filament 1 est entraîné de façon à faire tourner les dispositifs de serrage 2 et 3 et à amorcer le déplacement du premier guide-fil 4a. Le fil Y est enroulé autour la partie d'extrémité du mandrin M, comme on le voit sur figure 8(b). Puis le premier guide-fil 4a est déplacé en va-et-vient, un nombre de fois prédéterminé comme dans la première forme de réalisation, ce qui produit une couche de filament ayant une épaisseur prédéterminée. Pendant ce temps, le fil Y s'étendant entre le dispositif de retenue 13 et le mandrin M est coupé, comme dans la première forme de réalisation.

Lorsque l'enroulement du fil Y par le premier guide-fil 4a est terminé, premier guide-fil 4a s'arrête à l'extrémité droite du mandrin comme on )e voit sur la figure 8(c). Puis le deuxième guide-fil 4b commence à se déplacer et se rapproche du premier guide-fil 4a, du côté gauche des pointes P du mandrin M, comme on le voit sur la figure 8(d).

Dans cette position, l'enroulement d'extrémité est effectué de la manière présentée sur la figure 9(a), ce après quoi l'enroulement des fils Y avec le premier et le deuxième guide- fil 4a et 4b commence, et les fils Y s'étendant entre le mandrin M et le dispositif de retenue 13 sont coupés, comme on le voit sur la figure 9(b).

Ensuite, l'enroulement des fils Y avec les deux guide-fil 4a et 4b continue, et l'organe de retenue mobile 13b est déplace jusqu'à la position de relâchement. Lorsqu'une quantite prédéterminée du fil Y a été enroulée, l'enroulement d'extrémité est effectué à l'extrémité droite du mandrin M, après quoi le deuxième guide-fil 4b est déplacé jusqu'à position située au-dessus de l'organe de retenue mobile 13b, comme on le voit sur la figure 9(c). Le fil Y s'étendant entre le deuxième guide-fil 4b et le mandrin M est amené entre l'organe de retenue fixe 13a et l'organe de retenue mobile 13b, et enroulé sur le support 9. Ensuite, l'organe de retenue mobile 13b est déplacé jusqu'à la position de retenue, et deuxième guide-fil 4b est déplacé jusqu'à la position d'origine, comme on le voit sur la figure 9(d), comme dans première forme de réalisation. Puis le couteau rotatif coupe le fil Y.

Ensuite, le fil Y est enroulé uniquement à l'aide du premier guide- 4a. Après qu'une première quantité de fil Y a ôte enroulee, l'enroulement d'extrémité est effectué à l'extrémite droite mandrin M. Puis l'organe de retenue mobile 13b est déplace jusqu'à la position de relâchement et le premier guide- 4a est déplacé au-dessus de l'organe de retenue mobile 3b, comme on le voit sur la figure 10(a). Ensuite, le fil Y s'étend jusqu'au premier guide-fil 4a est amené entre les organes de retenue 13a et 13b et enroulé sur le support 9, l'organe de retenue mobile 13b est déplacé jusqu'à position de retenue, et le fil Y qui s'étend jusqu'au mandrin est coupé par le couteau rotatif 30, comme on le voit sur la figure 10(b). Cette opération termine les étapes d'enroulement.

Cette forme de réalisation présente les avantages suivants, en plus des avantages (1) à (6) de la première forme réalisation. (7) fait que l'appareil d'enroulement filamentaire plusieurs guide-fil 4a et 4b qui peuvent être déplacés indépendamment en va-et-vient, il est possible de former facilement un tuyau en FRP qui a une couche spécifique, ayant un plus grand nombre de fils Y, grâce au fait d'enrouler le fil Y simultanément avec plusieurs guide-fil 4a et 4b.

II est possible de produire facilement des tuyaux en FRP grace au fait de changer les types de fils Y qui doivent être amenés depuis les guide-fil 4a et 4b. (9) Grâce au fait d'augmenter le nombre de guide-fil 4 à trois ou plus, il est possible de fabriquer un tuyau en FRP utilisant trois sortes de fils Y ou plus.

Nous allons maintenant décrire la troisième forme de realisation de la présente invention, par référence à la figure 1 . La troisième forme de réalisation differe considérablement des première et deuxième formes de réalisation, en ce qu'il est prévu un appareil de traitement d'extrémité à chaque bout du support de mandrin, et en ce que des guide-fil sont prévus en association avec chaque appareil de traitement d'extrémité. Le restant de la structure de la troisième forme de réalisation est identique à la structure correspondante de la première forme de réalisation.

Lorsque le fil Y est enroulé uniquement à l'aide du premier guide-fil 4a, l'appareil de la troisième forme de réalisation presente les mêmes avantages que les avantages (1) à (6) la première forme de réalisation. Lorsqu'on combine l'enroulement du fil Y avec les deux guide-fil 4a et 4b, obtient les avantages (7) et (8) de la deuxième forme de réalisation. Et l'utilisation de trois guide-fil ou plus offre l'avantage (9) de la deuxième forme de réalisation. La troisième forme de réalisation présente de plus l'avantage suivant.

Du fait qu'un appareil de traitement d'extrémité est prévu a chaque extrémité du support de mandrin, le traitement de l'extrémité du fil peut être effectué à l'une ou l'autre extrémité la droite ou la gauche, du mandrin M.

Contrairement à 1a première et la deuxième formes de réalisation, la troisième forme de réalisation permet la réalisation d'un nombre impair de couches de filaments, construites par enroulement des fils Y sur le mandrin M.

Cette forme de réalisation est par conséquent avantageuse, par exemple, lorsqu'on souhaite former une seule couche d'un type fil différent en tant que couche externe.

L'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites ' dessus, mais peut être mise en oeuvre sous les formes de réalisation suivantes.

Chaque bague de prise de fil 22 peut être construite sous la forme d'une bague solidaire de plusieurs sections de prise 22a, comme on le voit sur la figure 1 1 (a). Comme on le voit sur la figure<B>11(b),</B> la section de prise de fil peut être construite sous la forme d'une bague solidaire plusieurs sections prise 19b. Cet aménagement réduit nombre de pièces rapport aux formes de réalisation nécessitent plusieurs pointes, ce qui contribue à réduire le coût de fabrication.

La paire de bagues de prise de fil 22 et la bague 21 qui constituent la section d'aide à la coupe 20 peuvent être formées d'un seul tenant, en résine. Cette modification réduit en outre le nombre de composants et le nombre d'étapes d'assemblage.

Lorsque l'organe de retenue mobile 13b est placé au niveau de la position de relâchement, l'organe de retenue mobile 13b bute toujours contre la section de transmission rotation 11 et tourne avec la section 11. La structure peut etre modifiée de telle sorte que l'organe de support mobile soit maintenu dans une position dans laquelle il n'entre en prise avec la section de transmission de rotation 1 dans l'état relâchement normal, mais l'organe de retenue mobile 13b déplacé jusqu'à une position dans laquelle bute contre section de transmission de rotation<B>11,</B> lorsque le traitement d'extrémité de fil est effectué pour finir l'enroulement du fil Y. Le fait de modifier l'appareil de la première forme de réalisation de cette manière permet d'économiser l'énergie perdue lors de la rotation du dispositif de retenue 13, tout en enroulant le fil Y et en coupant le fil Y s'étendant depuis le dispositif de support 13 jusqu'au mandrin M, immédiatement après que l'enroulement du fil Y par le guide-fil 4 a commencé.

Le dispositif de coupe 24 n'est pas limité à celui qui est illustré, mais peut être modifié de façon à avoir deux lames, à la manière de ciseaux.

La section d'aide à la coupe 20 n'est pas essentielle et peut être omise. Dans le cas du dispositif de coupe type ciseaux l'omission de la section d'aide à la coupe ne soulève aucun problème important.

Dans cas dans lequel on doit fabriquer un appareil d'enroulement filamentaire, initialement pourvu d'un appareil de traitement d'extrémités, il faut placer le dispositif de retenue 13, la section d'aide à la coupe 20, etc., sur l'arbre rotatif pourvu des dispositifs de serrage, plutôt que de fixer en dernier l'arbre rotatif 5 de l'appareil de traitement d'extrémité sur les dispositifs de serrage 2 et 3 de l'appareil d'enroulement filamentaire 1.

Bien que l'appareil illustré soit destiné à la production d'arbres de transmission de véhicule, l'appareil d'enroulement filamentaire peut être adapté pour fabriquer des tuyaux pour d'autres types d'arbres d'entraînement.

L'enroulement qui empêche déroulement du fil, même si le fil est coupé au niveau de section s'étendant du mandrin au dispositif de retenue, n' pas limité à un enroulement d'extrémité imbriqué. Par exemple, on peut omettre l'enroulement d'extrémité, et, à la place, le fil Y peut être enroulé, à une extrémité du corps Ma du mandrin M, suivant un angle d'enroulement prédéterminé, puis être inversé à l'autre extrémité du corps pour reprendre le parcours.

Selon cette modification, apres qu'une couche supérieure du fil a été enroulée, suivant un angle d'enroulement différent, sur le fil Y qui a été enroulé sur l'extrémité du corps Ma, à laquelle l'enroulement a été démarré, le fait de couper le fil Y au niveau d'une section de , qui s'étend du mandrin M au dispositif de retenue 13, empeche l'effilochage de l'extrémité du fil Y et fixe le fil sur mandrin M. Dans le cas dans lequel l'enroulement du fil se fait sans enroulement de l'extrémité du fil Y, à l'extrémité à laquelle l'enroulement à démarré, il est possible de réduire la différence entre l'épaisseur de l'extrémité du tuyau et le milieu du tuyau. Lors de la production d'un tuyau ayant une extrémité épaisse, il est préférable d'effectuer l'enroulement d'extrémité.

L'appareil d'enroulement filamentaire peut être utilisé pour produire non seulement des tuyaux, mais également des récipients de pression cylindriques, qui ont des extrémités hémisphériques et qui sont utilisés pour contenir différentes sortes de gaz à haute pression ou de fluides comprimés.

Dans ce cas, l'élément de base d'un manchon (corps creux), qui sert d'organe d'enroulement de fil et qui remplace mandrin, est supporté entre le dispositif de serrage 2 l'arbre rotatif 5, directement ou par l'intermédiaire roulement fixé à l'élément de base. Le fil Y est enroule autour manchon. Cette modification permet de fixer extrémités du filament sur le manchon avec le même mécanisme, sans risque de mélanger des matières étrangères, telles que du ruban adhésif, dans le produit final.

En outre il est possible de modifier le nombre et le types de fils pendant l'enroulement.

Le type fil Y et le type de résine dont le fil est imprégné peuvent etre changés pour d'autres types que la combinaison fibres de carbone/résine époxy, selon les performances requises pour le produit. Cependant, pour former un arbre de transmission, la combinaison fibres de carbone/résine époxy est préférable du point de vue du coût et des performances.

Parmi les pointes P qui font saillie des parties d'extrémité du mandrin M, les pointes P qui se trouvent à l'extrémité opposée celle qui correspond à l'appareil de traitement des extrémités peuvent ne pas être nécessaires lorsque l'angle d'enroulement est relativement grand. Ces pointes P peuvent être omises, même lorsque l'angle d'enroulement est petit, si le mandrin est conçu pour avoir des extrémités hémisphériques.

L'homme du métier comprendra de manière évidente que présente invention peut être mise en oeuvre sous nombreuses autres formes de réalisation spécifiques, sans quitter l'esprit ou le cadre de l'invention. En particulier, comprendra que l'invention peut être mise en oeuvre suivant les formes de réalisation suivantes.

Par consequent, il faut considérer les presents exemples et formes réalisation comme illustratifs uniquement et non comme restrictifs, et l'invention n'est pas limitée aux détails donnés , mais peut être modifiée tout restant dans le cadre et les équivalences des revendications ci-jointes.

Claims (1)

1. <U>Revendications</U> . Procédé de traitement d'extrémités pour l'enroulement autour de la surface d'un organe d'enroulement (M), avec un organe de guidage (4) qui se déplace en va-et-vient dans direction axiale de l'organe d'enroulement, tout supportant et en faisant tourner l'organe d'enroulement procédé étant caractérisé par les opérations qui consistent a maintenir une première extrémité du fil au moyen dispositif de retenue (18) ; commencer l'enroulement du fil au niveau d'une premiere extrémité de l'organe d'enroulement (M), tandis que première extrémité du fil est maintenue par le dispositif retenue (18) ; enrouler le fil sur l'organe d'enroulement de fil de telle sorte même si le fil est coupé entre l'organe d'enroulement et le dispositif de retenue (18), le fil enroulé autour de l'organe d'enroulement (M) ne se déroule pas ; couper le fil s'étendant entre l'organe d'enroulement (M) et le dispositif de retenue (18), libérer le fil du dispositif de retenue (18) avant l'enroulement soit terminé ; et lorsque l'enroulement du fil autour de l'organe d'enroulement terminé, enrouler le fil au niveau de la première extrémité l'organe d'enroulement ; maintenir le fil au moyen du dispositif de retenue 8) ; et couper le entre l'organe d'enroulement (M) et dispositif de retenue 8). 2. Appareil de traitement d'extrémité de fil pour appareil d'enroulement filamentaire, caractérisé par un arbre rotatif (5) servant à supporter un organe d'enroulement (M) ; un dispositif de retenue (18) monté en rotation sur l'arbre rotatif (5), le dispositif de retenue pouvant tourner avec l'organe d'enroulement tout en retenant un fil enroulé autour de l'organe d'enroulement ; un dispositif de prise de fil (19) placé plus près l'organe d'enroulement (M) que la position de retenue de par le dispositif de retenue (18) ; et un mécanisme servant à faire tourner la section de prise de fil lorsque le dispositif de retenue se trouve en position de relâchement. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de retenue comprend un support cylindrique (9) supporté sur l'arbre rotatif (5) par l'intermédiaire d'un roulement ; un organe de retenue fixe (13a) fixé sur le support (9) ; un organe de retenue mobile (13b), supporté de façon à se déplacer dans la direction axiale du support (9) pouvant être déplacé jusqu'à une position de retenue, laquelle l'organe de retenue mobile et l'organe de retenue fixe maintiennent le fil, et à se déplacer jusqu'à une position de relâchement qui est distante de la position de retenue dans une direction axiale s'éloignant de l'organe d'enroulement ; et un organe de prise (17) fixé à l'organe de retenue mobile (13b) de façon à entrer en prise avec une rainure axiale formée dans le support (9), auquel cas le dispositif de retenue peut être entraîné en rotation avec l'organe d'enroulement par une section de transmission de rotation, la section de transmission de rotation tournant avec l'arbre rotatif lorsque l'organe de retenue mobile se trouve à la position de relâchement. . Appareil selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce le dispositif de coupe comprend un couteau rotatif (30), l'arbre rotatif a une section d'aide à la coupe (20) entre la section de prise de fil et l'organe d'enroulement, pour limiter le déplacement du fil lorsque le couteau rotatif coupe le fil. 5. Appareil selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que l'arbre rotatif a une première extrémité qui est maintenue par un dispositif de serrage 3) de l'appareil d'enroulement filamentaire, et une deuxième extrémité pourvue d'un moyen d'accouplement pour l'accouplement de la deuxième extrémité à une partie de l'organe d'enroulement. . Appareil selon la revendication 2, caractérisé ce qu'il prévu une pluralité d'organes de guidage (4) pouvant être deplacés indépendamment. 7. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que la section d'aide à la coupe (20) comprend une paire de bagues ayant plusieurs parties d'engagement faisant saillie dans la direction radiale, et un fil est coupé lorsque le couteau rotatif pénètre entre les bagues. . Appareil d'enroulement filamentaire selon la revendication caractérisé en ce que l'appareil de traitement d'extrémite un premier appareil d'enroulement d'extrémité, l'appareil d'enroulement filamentaire comprend un second appareil de traitement d'extrémité, qui est essentiellement image miroir du premier appareil de traitement d'extrémité, placés à une extrémité opposée de l'organe d'enroulement (M).