FR3073530B1 - Procede de conception d'une installation pour fabrication d'un revetement, installation et procede de fabrication associes - Google Patents

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Abstract

La présente invention concerne un procédé de conception d'une installation pour fabrication d'un revêtement, ladite installation comprenant : un dispositif (24) de bouclage d'une nappe (20) de fibres, comprenant des disques (36) rotatifs ; et un convoyeur (32) comprenant des brosses (44) configurées pour accueillir entre leurs poils (46) des ondulations (34) des fibres de la nappe. Les disques sont configurés pour pénétrer entre les poils selon une profondeur de pénétration minimale (H). Le procédé comprend les étapes suivantes : fourniture d'un dispositif de test comprenant des lames présentant un profil analogue à celui des disques (36) ; pénétration des lames entre les poils (46) d'une brosse présélectionnée ; et sélection d'une brosse pour laquelle un effort de pénétration est compris entre 1 N et 10 N pour la profondeur de pénétration minimale (H).

Description

Procédé de conception d’une installation pour fabrication d’un revêtement, installation et procédé de fabrication associés
La présente invention concerne un procédé de conception d’une installation pour fabrication d’un revêtement, ladite installation comprenant ; un dispositif de bouclage d’une première nappe de fibres allongée dans une direction longitudinale, ledit dispositif de bouclage étant apte à générer des ondulations dans les fibres de ladite première nappe, le dispositif de bouclage comprenant une pluralité de disques rotatifs autour d’un même premier axe perpendiculaire à la direction longitudinale, lesdits disques étant espacés les uns des autres le long dudit axe, chaque disque présentant une portion périphérique; et un convoyeur apte à se déplacer dans la direction longitudinale par rapport aux disques, ledit convoyeur comprenant des brosses, chaque brosse comprenant une monture et une pluralité de poils s’étendant à partir de ladite monture, lesdits poils formant des faisceaux sensiblement disposés selon une même direction d’extension, une extrémité libre desdits poils définissant une surface de la brosse ; lesdites brosses étant configurées pour accueillir entre leurs poils les ondulations des fibres de la première nappe ; les portions périphériques des disques du dispositif de bouclage étant configurées pour pénétrer entre les poils des brosses durant la rotation desdits disques et le déplacement du convoyeur, selon une profondeur de pénétration minimale prédéfinie.
Des procédés de fabrication de revêtements intérieurs pour véhicules automobiles, basés sur l’utilisation d’une machine d’aiguilletage de type Dilour, sont connus de l’état de la technique.
Une telle machine d’aiguilletage, notamment décrite dans les documents FR3041001 et WO2017042076, comporte des convoyeurs recouverts de brosses qui servent de support à une nappe de fibres au cours d’un procédé de formation de velours. En particulier, au cours d’une partie dudit procédé, les boucles formant le velours sont interpénétrées aux poils des brosses.
L’étape d’aiguilletage nécessite que les brosses du convoyeur soient suffisamment denses pour résister à la pression des aiguilles. Cependant, lorsque le revêtement luimême possède une densité de velours élevée, il est parfois difficile de faire pénétrer les boucles suffisamment profondément dans les poils des brosses. A cet effet, les documents FR3041001 et WO2017042076 décrivent notamment l’utilisation de dispositifs de pénétration complémentaire, qui permettent d’enfoncer les boucles à l’intérieur des brosses après leur formation.
La présente invention permet d’éviter l’utilisation de tels dispositifs, en sélectionnant des brosses dont les caractéristiques sont optimales, à la fois pour permettre une bonne pénétration des boucles du revêtement entre leurs poils, et pour résister correctement à l’étape d’aiguilletage.
A cet effet, l’invention concerne un procédé de conception du type précité, comprenant les étapes suivantes : présélection d’une pluralité de brosses aptes à être incorporées à l’installation de fabrication ; fourniture d’un dispositif de test comprenant : un support ; un dynamomètre relié au support ; et une série de lames associées audit support, chaque lame présentant un bord sensiblement circulaire, les lames étant disposées sur le support selon un même deuxième axe, de sorte à présenter un profil analogue à celui des portions périphériques des disques du dispositif de bouclage ; pour chaque brosse présélectionnée, pénétration de la série de lames entre les poils de ladite brosse à partir de la surface de ladite brosse, selon la direction d’extension des poils ; et mesure par le dynamomètre d’un effort de pénétration en fonction d’une profondeur de pénétration ; et sélection d’une brosse pour être incorporée à l’installation de fabrication, l’effort de pénétration correspondant à ladite brosse étant compris entre 1 N et 10 N, et préférentiellement compris entre 2 N et 6 N, pour la profondeur de pénétration minimale prédéfinie.
Suivant d’autres aspects avantageux de l’invention, le procédé comporte l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles :
- la profondeur de pénétration minimale prédéfinie est comprise entre 5 mm et 10 mm et préférentiellement comprise entre 6 mm et 9 mm ;
- chaque disque du dispositif de bouclage présente sensiblement un même premier rayon et sensiblement une même première épaisseur, les disques étant disposés le long du premier axe selon un premier intervalle sensiblement constant ; et chaque lame de l’outil de test comporte un bord comprenant sensiblement un même deuxième rayon de courbure et sensiblement une même deuxième épaisseur, les lames étant disposées le long du deuxième axe selon un deuxième intervalle sensiblement constant, les deuxième rayon de courbure, deuxième épaisseur et deuxième intervalle étant sensiblement égaux, respectivement au premier rayon, à la première épaisseur et au premier intervalle.
L’invention se rapporte en outre à une installation pour fabrication d’un revêtement, ladite installation comprenant : un dispositif de bouclage d’une première nappe de fibres allongée dans une direction longitudinale, ledit dispositif de bouclage étant apte à générer des ondulations dans les fibres de ladite première nappe, le dispositif de bouclage comprenant une pluralité de disques rotatifs autour d’un même premier axe perpendiculaire à la direction longitudinale, lesdits disques étant espacés les uns des autres le long dudit axe, chaque disque présentant une portion périphérique; et un convoyeur apte à se déplacer dans la direction longitudinale par rapport aux disques, ledit convoyeur comprenant des brosses, chaque brosse comprenant une monture et une pluralité de poils s’étendant à partir de ladite monture, lesdits poils formant des faisceaux sensiblement disposés selon une même direction d’extension, une extrémité libre desdits poils définissant une surface de la brosse ; lesdites brosses étant configurées pour accueillir entre leurs poils les ondulations des fibres de la première nappe ; les portions périphériques des disques du dispositif de bouclage étant configurées pour pénétrer entre les poils des brosses durant la rotation desdits disques et le déplacement du convoyeur, selon une profondeur de pénétration minimale prédéfinie ; ladite installation étant issue d’un procédé de conception tel que précédemment décrit.
Suivant d’autres aspects avantageux de l’invention, l’installation comporte l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles :
- l’installation comprend en outre un dispositif d’aiguilletage de la première nappe de fibres, ledit dispositif d’aiguilletage étant situé au-dessus du convoyeur, en aval du dispositif de bouclage ;
- l’installation comprend en outre un dispositif de dépôt d’une deuxième nappe de fibres sur la première nappe de fibres, ledit dispositif de dépôt étant situé au-dessus du convoyeur, entre le dispositif de bouclage et le dispositif d’aiguilletage ;
- l’installation comprend en outre un dispositif de dissociation des ondulations de la première nappe de fibres d’avec les brosses du convoyeur.
L’invention se rapporte en outre à un procédé de fabrication d’un revêtement par une installation telle que décrite ci-dessus, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : fourniture d’une première nappe de fibres, ladite première nappe étant allongée dans une direction longitudinale et les fibres étant inclinées par rapport à ladite direction longitudinale ; bouclage des fibres par le dispositif de bouclage, de manière à générer des ondulations ; amenée de la première nappe de fibres sur le convoyeur se déplaçant selon la direction longitudinale ; et accumulation des ondulations entre les poils des brosses dudit convoyeur ; formation d’une semelle superposée aux ondulations et solidaire desdites ondulations, ladite formation d’une semelle comprenant une étape d’aiguilletage de la première nappe de fibres par le dispositif d’aiguilletage ; et dissociation de la première nappe de fibres et des brosses du convoyeur par le dispositif de dissociation.
Suivant un aspect avantageux de l’invention, l’étape de formation d’une semelle comporte une étape de dépôt d’une deuxième nappe de fibres sur la première nappe de fibres, suivie de l’étape d’aiguilletage, ledit aiguilletage conduisant à un entremêlement de fibres des première et deuxième nappes.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins sur lesquels :
- la figure 1 représente schématiquement une installation de fabrication d’un revêtement selon un mode de réalisation de l’invention ;
- la figure 2 représente schématiquement, de profil, un revêtement fabriqué à partir de l’installation de la figure 1, par un procédé selon un mode de réalisation de l’invention ;
- la figure 3 représentent schématiquement une partie de l’installation de la figure 1 ;
- la figure 4 est une vue en coupe d’un élément de l’installation de la figure 1 ;
- la figure 5 représente schématiquement les étapes d’un procédé de fabrication d’un revêtement selon un mode de réalisation de l’invention, à partir de l’installation de la figure 1 ;
- les figures 6 et 7 représentent schématiquement un dispositif de test pour la conception de l’installation de la figure 1 ; et
- la figure 8 représente graphiquement des résultats des tests menés à partir du dispositif des figures 6 et 7.
La figure 1 représente une installation 10 permettant la fabrication d’un revêtement aiguilleté 12 par un procédé selon un mode de réalisation de l’invention.
Le revêtement 12 est représenté plus en détail sur la figure 2. Ce revêtement 12 forme par exemple un revêtement, et plus particulièrement un revêtement intérieur de véhicule automobile, destiné à être posé sur le sol ou sur une paroi du véhicule.
Le revêtement 12 présente une couche d’endroit 14 de fibres 15 non liées et parallèles entre elles, et une couche d’envers 16 formant une semelle formée essentiellement de fibres 17 liées entre elles.
Les fibres 15 et 17 peuvent être de nature identique ou différente. Les fibres 15 et 17 sont par exemple réalisées à base d’un polymère thermoplastique, tel que du polypropylène, du polyéthylène téréphtalate (PET), du polyamide, de l’acide polylactique, leurs mélanges ou leurs copolymères. En variante, les fibres 15 et/ou 17 sont des fibres d’origine naturelle telles des fibres de lin ou de chanvre utilisées seules ou en mélanges.
La couche d’endroit 14 présente un aspect extérieur velours. Ce velours est constitué des fibres 15 sous forme de boucles, ou de fibres individuelles résultant de la tonte de boucles.
L’épaisseur de la couche d’endroit 14 est généralement supérieure à la celle de la semelle 16. La couche d’endroit 14 présente par exemple une épaisseur comprise entre 2 mm et 8 mm.
La densité de velours dans la couche d’endroit 14 est préférentiellement comprise entre 0,06 et 0,1 g/cm3, plus préférentiellement comprise entre 0,07 et 0,08 g/cm3. Une telle densité assure un bel aspect, une bonne résistance à l’abrasion et une facilité de nettoyage. Cette densité est mesurée par exemple en déterminant le rapport entre la masse de la matière obtenue en rasant la totalité de la couche d’endroit 14 jusqu’à la semelle 16, rapportée à la masse totale du produit.
L’installation 10 comprend un ensemble de dispositifs alignés selon une direction longitudinale horizontale X. On considère en outre une direction transversale horizontale Y, perpendiculaire à X, ainsi qu’une direction verticale Z.
Dans la suite de la description, les termes « entrée >>, « sortie >>, « amont >>, « aval >> se rapportant à l’installation 10 s’entendent selon la direction longitudinale X.
Comme décrit ci-après, chaque dispositif de l’installation 10 permet la mise en oeuvre d’une étape du procédé de fabrication du revêtement 12.
Selon un mode de réalisation, l’installation 10 comprend notamment un dispositif 18 de fabrication d’une première nappe 20 de fibres 15. La première nappe 20 est allongée dans la direction longitudinale X. Comme décrit dans les documents FR3041001 et WO2017042076, les fibres 15 formant ladite première nappe 20 sont inclinées sensiblement d’un même angle a par rapport à ladite direction longitudinale X, ledit angle a étant préférentiellement compris entre 5° et 30° é plus préférentiellement proche de 10°. Lesdites fibres 15 définissent une surface intiale 22 de la première nappe.
Le dispositif de fabrication 18 comprend par exemple un dispositif de cardage, un dispositif de nappage et un dispositif d’orientation-étirement, à la suite les uns des autres selon la direction longitudinale X. De tels dispositifs sont notamment décrits dans les documents FR3041001 et WO2017042076.
Selon une variante non représentée, l’installation 10 ne comporte pas de dispositif de fabrication 18 et la première nappe 20 prête à l’emploi est fournie en entrée de ladite installation.
En aval de l’éventuel dispositif de fabrication 18, l’installation 10 comporte un dispositif de bouclage 24, un dispositif de dépôt 26, un dispositif d’aiguilletage 28 et un dispositif d’extraction 30. L’installation 10 comporte en outre un convoyeur 32 disposé sous lesdits dispositifs de bouclage 24, de dépôt 26, d’aiguilletage 28 et d’extraction 30.
Le dispositif de bouclage 24, également visible à la figure 3, est destiné à déplacer les unes par rapport aux autres les fibres 15 de la première nappe 20, pour former des boucles ou ondulations 34 en saillie par rapport à la surface initiale 22, ladite surface initiale 22 étant orientée vers le bas.
Le dispositif de bouclage 24 comprend une pluralité de disques 36 rotatifs autour d’un même axe 38 sensiblement parallèle à la direction transversale Y. Les disques 36 sont sensiblement identiques, présentant notamment un même rayon 39, ainsi qu’une même épaisseur selon Y. Lesdits disques sont espacés les uns des autres le long de l’axe 38, selon un intervalle sensiblement constant.
Le dispositif de bouclage 24 comprend en outre une pluralité d’éléments fixes de bouclage, ou doigts boudeurs 40, chacun desdits doigts boudeurs étant disposé entre deux disques 36 adjacents. Un tel dispositif de bouclage est notamment décrit dans les documents FR3041001 et WO2017042076.
Le convoyeur 32 comporte une bande sans fin 43 s’étendant entre deux cylindres d’entraînement. Une extrémité amont du convoyeur 32 est sensiblement disposée sous le dispositif de bouclage 24.
Le convoyeur 32 comporte en outre des brosses 44 fixées sur une face externe de la bande sans fin 43. Les brosses 44 comportent des poils 46. On considère une surface sensiblement plane 48, visible à la figure 3, définie par les extrémités libres orientées vers le haut des poils 46 des brosses 44. En d’autres termes, la surface 48 est formée par les brosses 44 situées sur le dessus du convoyeur 32, ladite surface 48 étant sensiblement disposée dans un plan (X, Y).
Le dispositif de bouclage 24 et le convoyeur 32 sont configurés et disposés l’un par rapport à l’autre de sorte que les ondulations 34 formées sur la nappe 20 s’accumulent entre les poils 46 des brosses 44. En particulier, les disques 36 sont configurés pour qu’une portion périphérique 49 desdits disques pénètre entre les poils 46. En outre, une vitesse linéaire de déplacement de la bande sans fin 43 est inférieure à une vitesse périphérique des disques 36. Un tel convoyeur et une telle disposition par rapport au dispositif de bouclage sont décrits dans les documents FR3041001 et WO2017042076.
Une vue en coupe d’une brosse 44 est représentée à la figure 4. La brosse 44 comprend une monture 50 comportant une surface principale 52 sensiblement plane, à partir de laquelle s’étendent les poils 46. Dans la suite de la description, la surface principale 52 est considérée comme disposée dans un plan (X, Y).
Sur la figure 3, les poils 46 sont schématiquement représentés parallèles les uns aux autres. En pratique, comme représenté sur la figure 4, les poils 46 sont regroupés en faisceaux 54, de forme sensiblement conique. Chaque faisceau s’étend selon un axe sensiblement parallèle à Z.
La densité d’une brosse 44 est fonction du nombre de poils 46, ou brins, par faisceau 54. Par exemple une brosse classique utilisée sur une machine Dilour comporte 180 brins par faisceau.
La densité dépend également du diamètre d’un poil 46, ou brin élémentaire, qui peut varier de 0,10 à 0,30 mm.
Les poils 46 ont une flexibilité qui, lorsque les disques 36 du dispositif de bouclage 24 pénètrent entre lesdits poils 46, leur permet de s’écarter desdits disques et de se regrouper dans les espaces séparant lesdits disques. Cependant, les poils 46 sont suffisamment rigides pour ne pas s’affaisser sous leur propre poids lorsque leurs extrémités libres sont orientées vers le haut.
Lorsqu’un disque 36 entraîne entre les poils 46 des fibres 15 sous forme d’ondulations 34, lesdites ondulations sont soumises à deux forces de direction opposée, dues aux frottements. Une première force, exercée par les poils 46, tend à maintenir et à bloquer les ondulations 34 entre lesdits poils. Une seconde force, exercée par les disques 36, tend à entraîner les ondulations 34 et à les faire remonter vers la surface 48 formée par les extrémités libres des poils.
La Demanderesse a observé que la seconde force, soumise à la loi de Coulomb, varie très fortement en fonction de la pression du milieu. Ladite pression est liée à la profondeur de pénétration entre les poils, par rapport à la surface 48. Ladite pression est également liée aux caractéristiques propres des poils, tels que leur densité, leur rigidité ou leur hauteur.
En comparaison, la première force peut être considérée comme uniquement dépendante des caractéristiques propres des poils, et sensiblement constante par rapport à la profondeur de pénétration.
Pour une brosse donnée, il existe donc une profondeur de pénétration Peq pour laquelle les deux forces s’équilibrent. Cette valeur correspond à la profondeur maximale d’enfoncement des ondulations 34 dans les brosses 44 en sortie du dispositif de bouclage 24.
Les brosses 44 du convoyeur 32 sont donc caractérisées par une valeur Peq supérieure ou égale à une hauteur H souhaitée de pénétration des ondulations 34 entre les poils 46, en sortie du dispositif de bouclage 24. Un procédé correspondant de sélection des brosses 44 sera décrit ci-après.
Le dispositif de dépôt 26 est apte à déposer, sur la première nappe 20, une deuxième nappe 58 de fibres 17. Le dispositif de dépôt 26 est disposé au-dessus du convoyeur 32, en aval du dispositif de bouclage 24.
Le dispositif d’aiguilletage 28, en aval du dispositif de dépôt 26, comporte notamment une tête d’aiguilletage munie d’aiguilles 60 comprenant au moins une barbe. Un tel dispositif d’aiguilletage est notamment décrit dans les documents FR3041001 et WO2017042076.
Le dispositif d’extraction 30 est destiné à dissocier les ondulations 34 de la première nappe 20 d’avec les brosses 44 du convoyeur 32. Le dispositif d’extraction 30 comprend par exemple une pluralité de lames 62 aptes à pénétrer entre les poils 46 des brosses, lesdites lames formant un profil 64 incliné vers le haut. Le dispositif d’extraction 30 comprend en outre un dispositif rotatif 66 situé en aval des lames 62. Un tel dispositif d’extraction est notamment décrit dans la demande FR1760519, non encore publiée.
Un procédé 100 de fabrication du revêtement 12 au moyen de l’installation 10 va maintenant être décrit, à l’appui de la figure 5.
Le procédé 100 comprend une première étape 102 de fourniture de la première nappe 20 de fibres 15. Dans un mode de réalisation, la première nappe 20 est fabriquée au moyen du dispositif de fabrication 18 décrit ci-dessus. En variante, la première nappe 20, par exemple sous forme de rouleau, est présentée en entrée du dispositif de bouclage 24.
Le procédé 100 comprend ensuite une étape 104 de bouclage des fibres 15 par le dispositif de bouclage 24. A cet effet, les disques 36 sont mis en rotation, à une vitesse périphérique de préférence sensiblement égale à une vitesse d’entrée de la première nappe 20 dans le dispositif de bouclage 24. Les doigts boudeurs 40 étirent des fibres 15 de la première nappe 20, de manière à générer des ondulations 34, comme décrit en détail dans les documents FR3041001 et WO2017042076.
En parallèle, la bande 43 du convoyeur 32 se déplace à une vitesse inférieure à une vitesse tangentielle des disques 36. Les portions périphériques 49 desdits disques 36 pénètrent entre les poils 46 des brosses 44, selon une profondeur supérieure ou égale à la hauteur H souhaitée de pénétration des ondulations 34.
Au cours d’une étape 106 d’amenée de la première nappe 20 sur les brosses 44, comme décrit dans les documents FR3041001 et WO2017042076, les ondulations 34 s’accumulent entre les poils 46 desdites brosses. Plus précisément, les ondulations 34 remplissent les espaces ménagés entre les poils 46 sur la surface 48. Lesdites ondulations 34 et lesdits poils 46 exercent les uns sur les autres une pression latérale dans un plan (X, Y).
La première nappe 20 est ainsi bloquée sur les brosses 44 du convoyeur 32 par les ondulations 34. La première nappe 20 se déplace selon X conjointement à la bande 43 du convoyeur.
Le procédé 100 comprend ensuite une éventuelle étape 108 de dépôt de la deuxième nappe 58 de fibres 17 sur la première nappe 20, au moyen du dispositif de dépôt 26 ; puis une étape 110 d’aiguilletage de la première 20 et éventuellement de la deuxième 58 nappes, au moyen du dispositif d’aiguilletage 28. L’aiguilletage de la première nappe 20 et éventuellement le co-aiguilletage de la deuxième nappe 58, permet de former au moins en partie la semelle 16 du revêtement 12. En particulier, dans le cas de la présence de la deuxième nappe 58, l’aiguilletage permet de lier la première 20 et la deuxième 58 nappes par interpénétration de leurs fibres 15, 17.
Le procédé 100 comprend ensuite une étape 112 de dissociation, d’avec les brosses 34, du revêtement 12 ainsi formé. L’étape 112 de dissociation est réalisée au moyen du dispositif d’extraction 30. Les lames 62 pénètrent entre les poils 46 des brosses et le déplacement du convoyeur 32 conduit le revêtement 12 à coulisser le long du profil incliné 64, de sorte que les ondulations 34 soient progressivement détachées des brosses 44. Le revêtement 12 est ensuite pris en charge par le dispositif rotatif 66.
De manière optionnelle, le procédé 100 comprend ensuite une ou plusieurs des étapes suivantes : une étape 114 de liage des fibres de la couche d’endroit 14 dans la semelle 16, par exemple en enduisant ladite semelle d’un matériau plastique ; une étape 116 de tonte du sommet des ondulations 34 pour former un velours de fibres individuelles; et une étape 118 d’enroulement du revêtement 12 en vue de sa manutention.
Il ressort de la description ci-dessus du procédé 100 que les brosses 44 du convoyeur 32 répondent préférentiellement aux critères détaillés ci-dessous :
Comme indiqué précédemment, les brosses 44 sont caractérisées par une valeur Peq supérieure ou égale à la hauteur H souhaitée de pénétration des ondulations 34 entre les poils 46. Les caractéristiques souhaitées pour le revêtement 12, notamment l’épaisseur de la couche d’endroit 14, conduisent par exemple à choisir la hauteur H entre 5 mm et 10 mm. En particulier, le choix de la hauteur H dépend de la présence éventuelle, dans le procédé 100, de l’étape 116 de tonte du sommet des ondulations 34.
Une valeur Peq élevée correspond notamment à une brosse 44 de faible densité et/ou dont les poils 46 ont une faible rigidité. Cependant, les caractéristiques propres des poils 46 doivent également être adaptées à l’étape d’aiguilletage 110. Plus précisément, durant ladite étape d’aiguilletage, l’ensemble formé par les ondulations 34 et les poils 46 doit être suffisamment dense et rigide pour permettre à la surface 48 de résister, sans s’affaisser, aux efforts exercés par les aiguilles 60. Ce critère dépend notamment de la densité de velours formée sur la première nappe 20 avant l’étape d’aiguilletage 110.
Il est donc avantageux de sélectionner, pour le convoyeur 32 de l’installation 10, des brosses 44 dont les poils 46 ont des caractéristiques propres optimales selon les critères ci-dessus. A cet effet, un procédé de sélection des brosses 44, selon un mode de réalisation de l’invention, est décrit ci-après.
La figure 6 représente schématiquement un dispositif de test 200 approprié à la mise en oeuvre d’un tel procédé de sélection.
Le dispositif de test 200 comporte un outil de test 202 et un dynamomètre 204. L’outil de test 202 comporte une base 206, une tige de préhension 208 et une série de lames 210. L’outil de test 202 est représenté de profil sur la figure 6 et de face, en vue de détail, sur la figure 7.
La base 206 comprend deux faces opposées, considérées comme s’étendant dans des plans (X, Y). La tige de préhension 208 s’étend perpendiculairement à une première desdites faces. La série de lames 210 est fixée à une seconde desdites faces.
La série de lames 210 est configurée de sorte à présenter un profil analogue à celui des portions périphériques 49 des disques 36 du dispositif de bouclage 24. Plus précisément, les lames 210 sont sensiblement identiques et alignées selon un axe parallèle à Y. chaque lame 210 présente un bord 212 sensiblement circulaire, opposé à la base 206, ledit bord 212 présentant un rayon de courbure sensiblement égal au rayon 39 des disques 36 du dispositif de bouclage 24.
Selon Y, chaque lame 210 présente une épaisseur 214 sensiblement égale à l’épaisseur des disques 36. Deux lames adjacentes sont séparées d’une distance 216 sensiblement égale à l’intervalle séparant les disques 36 le long de l’axe de rotation 38.
Dans le mode de réalisation représenté, chaque lame 210 présente un bord 212 dont le rayon de courbure est de 75 mm. Comme visible sur la figure 7, dans l’épaisseur de chaque lame 210, le bord 212 est chanfreiné ou arrondi et présente notamment un profil en demi-cercle, de rayon 0,2 mm.
Dans le mode de réalisation représenté, chaque lame 210 a une rugosité d’environ Ra 175, déterminée selon la norme ISO 4288, et une dureté d’environ 276 HV, déterminée selon la norme NF A 03-154.
Le dispositif de test 200 comporte en outre un plateau de maintien de la brosse (non représenté), ainsi qu’une pince de traction (non représentée) reliant la tige de préhension 208 et le dynamomètre 204.
Le procédé de sélection comprend une étape de pénétration de la série de lames 210 entre les poils 46 d’une brosse 44, en mesurant l’effort de pénétration E en fonction d’une profondeur de pénétration P par rapport à la surface 48.
Les caractéristiques décrites précédemment de l’installation 10, pour fabriquer un revêtement 12 ayant une densité de velours comprise entre 0,06 et 0,1 g/cm3, conduisent à sélectionner des brosses 44 dont l’effort de pénétration E est compris entre 1 N et 10 N pour une profondeur de pénétration P = H. Préférentiellement les brosses 44 sélectionnées ont un effort de pénétration E compris entre 2 N et 6 N pour P = H.
En particulier, pour une telle densité de velours du revêtement 12, les ondulations 34 de la première nappe 20 correspondante remplissent suffisamment les espaces entre les poils 46 de telles brosses 44 pour permettre auxdites brosses de résister à la pression des aiguilles 60 lors de l’étape d’aiguilletage 110.
Un exemple de mise en oeuvre du procédé de sélection des brosses 44 de l’installation 10 est détaillé ci-après. Tout d’abord, plusieurs types de brosses B, sont présélectionnés, les poils de chaque brosse B, étant notamment caractérisés par une hauteur, un diamètre, une rigidité et une densité.
Le dispositif de test 200 est fourni, avec un outil de test 202 configuré en fonction du dispositif de bouclage 24 de l’installation 10 considérée, comme décrit ci-dessus. Dans l’exemple présenté ici, l’outil de test 202 comporte 13 lames 210 en acier XC70, avec une épaisseur 214 d’environ 0,4 mm, séparées d’une distance 216 de 2,54 mm.
Pour chaque brosse B,, les lames 210 sont ensuite enfoncées selon Z entre les poils 46 de ladite brosse et l’effort de pénétration E est mesuré en fonction de la profondeur de pénétration P. Les résultats obtenus pour différentes brosses B, sont représentés graphiquement à la figure 8.
Dans l’exemple considéré, la hauteur H souhaitée de pénétration des ondulations 34 entre les poils 46 est égale à 8 mm. Les brosses 44 de l’installation 10 sont donc choisies parmi les brosses B, en tenant compte de l’effort de pénétration E(H) avec H = 8 mm. Par exemple, on considère que E(H) doit être compris entre 2 N et 6 N, ce qui permet de sélectionner un groupe G de brosses B, adaptées à la réalisation de l’installation 10.
De préférence, le convoyeur 32 de l’installation 10 est ensuite réalisé à partir de brosses 44 sensiblement identiques, et correspondant à un même type B, du groupe G sélectionné.

Claims (9)

  1. REVENDICATIONS
    1.- Procédé de conception d’une installation (10) pour fabrication d’un revêtement (12), ladite installation comprenant :
    - un dispositif (24) de bouclage d’une première nappe (20) de fibres (15) allongée dans une direction longitudinale (X), ledit dispositif de bouclage étant apte à générer des ondulations (34) dans les fibres de ladite première nappe, le dispositif de bouclage comprenant une pluralité de disques (36) rotatifs autour d’un même premier axe (38) perpendiculaire à la direction longitudinale, lesdits disques étant espacés les uns des autres le long dudit axe, chaque disque présentant une portion périphérique (49) ; et
    - un convoyeur (32) apte à se déplacer dans la direction longitudinale par rapport aux disques, ledit convoyeur comprenant des brosses (44), chaque brosse comprenant une monture (50) et une pluralité de poils (46) s’étendant à partir de ladite monture, lesdits poils formant des faisceaux (54) sensiblement disposés selon une même direction d’extension (Z), une extrémité libre desdits poils définissant une surface (48) de la brosse ; lesdites brosses étant configurées pour accueillir entre leurs poils les ondulations (34) des fibres de la première nappe ;
    les portions périphériques des disques du dispositif de bouclage étant configurées pour pénétrer entre les poils des brosses durant la rotation desdits disques et le déplacement du convoyeur, selon une profondeur de pénétration minimale (H) prédéfinie ;
    le procédé étant caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes :
    - présélection d’une pluralité de brosses (B,) aptes à être incorporées à l’installation de fabrication ;
    - fourniture d’un dispositif de test (200) comprenant : un support (206) ; un dynamomètre (204) relié au support; et une série de lames (210) associées audit support, chaque lame présentant un bord (212) sensiblement circulaire, les lames étant disposées sur le support selon un même deuxième axe (Y), de sorte à présenter un profil analogue à celui des portions périphériques (49) des disques du dispositif de bouclage ;
    - pour chaque brosse présélectionnée, pénétration de la série de lames entre les poils (46) de ladite brosse à partir de la surface (48) de ladite brosse, selon la direction d’extension des poils ; et mesure par le dynamomètre d’un effort de pénétration (E) en fonction d’une profondeur de pénétration (P) ; et
    - sélection d’une brosse pour être incorporée à l’installation de fabrication, l’effort de pénétration (E(H)) correspondant à ladite brosse étant compris entre 1 N et 10 N, et préférentiellement compris entre 2 N et 6 N, pour la profondeur de pénétration minimale prédéfinie (H).
  2. 2, - Procédé selon la revendication 1, dans lequel la profondeur de pénétration minimale prédéfinie (H) est comprise entre 5 mm et 10 mm et préférentiellement comprise entre 6 mm et 9 mm.
  3. 3, - Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel :
    - chaque disque (36) du dispositif de bouclage présente sensiblement un même premier rayon (39) et sensiblement une même première épaisseur, les disques étant disposés le long du premier axe (38) selon un premier intervalle sensiblement constant ; et
    - chaque lame (210) de l’outil de test comporte un bord (212) comprenant sensiblement un même deuxième rayon de courbure et sensiblement une même deuxième épaisseur (214), les lames étant disposées le long du deuxième axe selon un deuxième intervalle (216) sensiblement constant, les deuxième rayon de courbure, deuxième épaisseur et deuxième intervalle étant sensiblement égaux, respectivement au premier rayon, à la première épaisseur et au premier intervalle.
  4. 4, - Installation (10) pour fabrication d’un revêtement (12), ladite installation comprenant :
    - un dispositif (24) de bouclage d’une première nappe (20) de fibres (15) allongée dans une direction longitudinale (X), ledit dispositif de bouclage étant apte à générer des ondulations (34) dans les fibres de ladite première nappe, le dispositif de bouclage comprenant une pluralité de disques (36) rotatifs autour d’un même premier axe (38) perpendiculaire à la direction longitudinale, lesdits disques étant espacés les uns des autres le long dudit axe, chaque disque présentant une portion périphérique (49) ; et
    - un convoyeur (32) apte à se déplacer dans la direction longitudinale par rapport aux disques, ledit convoyeur comprenant des brosses (44), chaque brosse comprenant une monture (50) et une pluralité de poils (46) s’étendant à partir de ladite monture, lesdits poils formant des faisceaux (54) sensiblement disposés selon une même direction d’extension (Z), une extrémité libre desdits poils définissant une surface (48) de la brosse ; lesdites brosses étant configurées pour accueillir entre leurs poils les ondulations (34) des fibres de la première nappe ;
    les portions périphériques des disques du dispositif de bouclage étant configurées pour pénétrer entre les poils des brosses durant la rotation desdits disques et le déplacement du convoyeur, selon une profondeur de pénétration minimale (H) prédéfinie ;
    ladite installation étant issue d’un procédé de conception selon l’une des revendications précédentes.
  5. 5. - Installation selon la revendication 4, comprenant en outre un dispositif (28) d’aiguilletage de la première nappe de fibres, ledit dispositif d’aiguilletage étant situé audessus du convoyeur (32), en aval du dispositif de bouclage.
  6. 6. - Installation selon la revendication 5, comprenant en outre un dispositif (26) de dépôt d’une deuxième nappe (58) de fibres (17) sur la première nappe de fibres, ledit dispositif de dépôt étant situé au-dessus du convoyeur, entre le dispositif de bouclage et le dispositif d’aiguilletage.
  7. 7. - Installation selon l’une des revendications 5 ou 6, comprenant en outre un dispositif (30) de dissociation des ondulations (34) de la première nappe de fibres d’avec les brosses (44) du convoyeur.
  8. 8. - Procédé (100) de fabrication d’un revêtement (12) par une installation (10) selon la revendication 7, ledit procédé comprenant les étapes suivantes :
    - fourniture (102) d’une première nappe (20) de fibres, ladite première nappe étant allongée dans une direction longitudinale (X) et les fibres étant inclinées par rapport à ladite direction longitudinale ;
    - bouclage (104) des fibres par le dispositif de bouclage, de manière à générer des ondulations (34) ;
    - amenée (106) de la première nappe de fibres sur le convoyeur (32) se déplaçant selon la direction longitudinale ; et accumulation des ondulations entre les poils (46) des brosses (44) dudit convoyeur ;
    - formation d’une semelle (16) superposée aux ondulations et solidaire desdites ondulations, ladite formation d’une semelle comprenant une étape (110) d’aiguilletage de la première nappe de fibres par le dispositif d’aiguilletage ; et
    - dissociation (112) de la première nappe de fibres et des brosses du convoyeur par le dispositif de dissociation (30).
  9. 9.- Procédé de fabrication selon la revendication 8 prise en combinaison avec la revendication 6, dans lequel l’étape de formation d’une semelle comporte une étape (108) de dépôt d’une deuxième nappe (58) de fibres sur la première nappe de fibres, suivie de l’étape d’aiguilletage, ledit aiguilletage conduisant à un entremêlement de fibres (15, 17) 5 des première et deuxième nappes.
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