FR3118451A1 - Tete de depose pour une installation d'enroulement filamentaire - Google Patents

Tete de depose pour une installation d'enroulement filamentaire Download PDF

Info

Publication number
FR3118451A1
FR3118451A1 FR2014064A FR2014064A FR3118451A1 FR 3118451 A1 FR3118451 A1 FR 3118451A1 FR 2014064 A FR2014064 A FR 2014064A FR 2014064 A FR2014064 A FR 2014064A FR 3118451 A1 FR3118451 A1 FR 3118451A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
rollers
roller
upstream
laying head
downstream
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR2014064A
Other languages
English (en)
Other versions
FR3118451B1 (fr
Inventor
Christophe Magnier
Stéphane VILLALONGA
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Commissariat a lEnergie Atomique CEA, Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA filed Critical Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Priority to FR2014064A priority Critical patent/FR3118451B1/fr
Priority to PCT/FR2021/052457 priority patent/WO2022136812A1/fr
Priority to JP2023539027A priority patent/JP2024502294A/ja
Priority to EP21848020.0A priority patent/EP4267501A1/fr
Priority to US18/259,123 priority patent/US20240051241A1/en
Priority to CA3205108A priority patent/CA3205108A1/fr
Publication of FR3118451A1 publication Critical patent/FR3118451A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR3118451B1 publication Critical patent/FR3118451B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/32—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core on a rotating mould, former or core
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H57/00—Guides for filamentary materials; Supports therefor
    • B65H57/16—Guides for filamentary materials; Supports therefor formed to maintain a plurality of filaments in spaced relation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/06—Fibrous reinforcements only
    • B29C70/10—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres
    • B29C70/16—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/38—Automated lay-up, e.g. using robots, laying filaments according to predetermined patterns
    • B29C70/382—Automated fiber placement [AFP]
    • B29C70/384—Fiber placement heads, e.g. component parts, details or accessories
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H57/00—Guides for filamentary materials; Supports therefor
    • B65H57/14—Pulleys, rollers, or rotary bars
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/31—Textiles threads or artificial strands of filaments
    • B65H2701/314—Carbon fibres

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)
  • Guides For Winding Or Rewinding, Or Guides For Filamentary Materials (AREA)

Abstract

Le présent document concerne une tête de dépose (8) d’une pluralité de mèches (Mk) provenant chacune d’une bobine et présentant un axe longitudinal (L), la tête de dépose (8) comprenant une pluralité de couples de galets de ligne (10k, 12k) pour le roulement des mèches des bobines, chaque couple de galets (10k, 12k) étant prévu pour n’être associé en fonctionnement qu’à une seule mèche (Mk) donnée et comprenant un galet amont (10k) et un galet aval (12k) relativement au sens de dévidement des mèches (Mk), les galets (10k, 12k) étant indépendants en rotation les uns des autres. Figure de l’abrégé : Figure 2

Description

Tête de dépose pour une installation d’enroulement filamentaire
Le présent document concerne une tête de dépose pour une installation d’enroulement d’au moins une mèche d’une bobine de fibres. Ladite bobine peut comporter une à plusieurs fibres. Ces fibres sont assemblées pour former une mèche déposée autour d’un objet tel qu’un mandrin creux destiné à former un réservoir pouvant par exemple recevoir du fluide sous pression, tel que notamment de l’hydrogène gazeux. Il concerne également une installation d’enroulement filamentaire.
L’enroulement filamentaire est un procédé de mise en œuvre par moulage de matériaux composites sous forme de pièces possédant un axe de révolution (cylindre, cône, etc.). Ce procédé est adapté aux productions massives et est utilisé principalement pour fabriquer des pièces soumises à de fortes contraintes mécaniques (réservoirs, tuyaux, etc.).
La représente une installation 10 d’enroulement filamentaire, selon la technique connue, comprenant un mandrin 12 monté en rotation sur un bâti 14 et autour d’un axe longitudinal A sensiblement horizontal. L’installation 10 comprend un dévidoir 16 mobile en translation le long de l’axe longitudinal A et portant une pluralité de bobines 18 s’étendant sensiblement perpendiculairement à un panneau du dévidoir et sensiblement horizontalement. Chaque bobine 18 comprend une mèche 20, lesquelles sont rassemblées de manière jointive les unes à côté des autres au niveau d’une tête 22 de dépose de manière à former une nappe. La tête 22 de dépose est solidaire du dévidoir 16 par l’intermédiaire d’un chariot mobile 24 en translation le long de l’axe longitudinal A.
Dans certaines configurations (non représentées), la tête de dépose peut également se déplacer dans une direction transverse à l’axe du mandrin, tourner autour dudit axe transverse, pivoter autour de l’axe longitudinal, voire se déplacer sur l’axe vertical.
En préalable à la mise en route de l’installation d’enroulement filamentaire, la nappe est attachée au mandrin. Des tensionneurs du dévidoir sont activés pour mettre les fibres sous tension, limiter l’embuvage et compacter au mieux les couches successives déposées. Une couche est définie par un enroulement permettant de déposer la nappe sur l’ensemble de la surface du mandrin que l’on souhaite recouvrir. Il est possible de créer une couche de type hélicoïdal avec la nappe qui est déposée en constituant des hélices afin de recouvrir l’ensemble de la surface du cylindre et les zones souhaitées dans les fonds hémisphériques. Il est possible de faire une couche de type circonférentielle où la nappe est déposée quasi transversalement à l’axe du mandrin sur la totalité ou sur une partie de la zone cylindrique du mandrin.
La structuration par enroulement filamentaire permet d’ empiler une succession de couches hélicoïdales et ou circonférentielles afin d’atteindre les performances mécaniques désirées de l’objet. En général, la machine est pilotée par une commande numérique. Cette commande numérique est souvent programmée par un opérateur utilisant des logiciels dédiés à l’enroulement filamentaire.
On connait des machines de dépose contact qui permettent la dépose de rubans de faible longueur sans risque de vrillage. Cependant, ces machines ne permettent pas une dépose et un maintien de fibre longue continue sous tension ou contrainte mécanique axiale dans le sens de la fibre qui soit imposée et régulée.
Les procédés connus de ce type sont l’ATL pour Automated Tape Layer et l’AFP pour Automated Fiber Placement.
Le procédé ATL utilise des rubans de grande largeur (généralement de 100 à 300 mm). Cette technique permet la dépose sur des surfaces à faible rayon de courbure et de grande dimension de type voilure d’avion civil. Le procédé AFP réalise une juxtaposition de ruban de moins de 10 mm de largeur et un assemblage en sortie de tête allant jusqu’à 32 rubans.
Les principales applications sont la réalisation de pièces planes ou à grand rayon de courbure. L’idée principale est de remplacer la main de l’homme pour la dépose de plis successifs avec des orientations de fibre définies.
Tous les systèmes actuels utilisent des rubans préimprégnés calibrés (fibre/résine) avec un film de séparation entre les couches sur la bobine de stockage. Ces rubans calibrés sont issus de nappes préimprégnées unidirectionnelles redécoupées avec le risque de découpe partielle du renfort sur les bords. Les coûts matière sont ici importants et il est nécessaire d’avoir un système d’enroulement du film de séparation lors des opérations de drapage.
Aucun de ces systèmes n’utilise de fibres préimprégnées standard, c’est-à-dire sans film de séparation entre les couches pour une mise en œuvre par enroulement filamentaire. Il n’est pas possible d’appliquer une tension continue (ou contrainte) en traction (dans le sens de la fibre) sur les mèches puisque le ou les mèches constituant la nappe sont coupées à chaque extrémité de la pièce réalisée.
A ce jour les développements successifs dans le domaine de la mise en œuvre des matériaux composites ce sont pour un volume important concentré sur l’automatisation des procédés. Ces développements sont poussés par les besoins importants exprimés dans les secteurs de l’automobile et de l’aéronautique. Le développement des technologies de stockage de l’hydrogène (par exemple à 700 bar de pression de service) avec l’augmentation de la capacité gravimétrique (c’est-à-dire le rapport entre la quantité d’hydrogène stockée et la masse du conteneur), pousse aux limites d’utilisation les matériaux composites.
Les procédés classiques d’enroulement filamentaire, (machines dédiées), et ceux plus robotisé (machines versatiles) n’ont jamais pris en compte la totalité de l’impact du procédé dans la perte de performance. Dans la plupart des cas le support des bobines se trouve éloigné de la tête de dépose et les mèches passent par un nombre important de renvois et de galets avant d’arriver à la tête de dépose. Chaque changement de direction et ou de rotation entraine par frottement avec les parois du galet, la possibilité de vrillage ou de pliage de la mèche sur elle-même. Cette vrille (twist en anglais) est une source importante de perte de performance du matériau du fait de la détérioration et ou de la rupture prématurée de certains filaments constitutifs d’une mèche. De plus la modification de la géométrie est propice lorsque l’on stratifie plusieurs couches à l’apparition de porosités ou de surplus locaux de matrice et ou de fibre de renforcement.
Il existe de nombreux type de tête de dépose avec différentes géométries, en différents matériaux. En général, un industriel fait un compromis qui permet de mettre la plus grande quantité de matière à l’heure au détriment de la qualité du matériau déposé. La tête de dépose est un organe important de la réalisation du drapage du composite sur le mandrin. L’impact sur la performance globale de l’objet réalisé est fonction de la qualité de la dépose.
A ce titre, la tête telle que décrite précédemment en référence à la comprend habituellement un galet de libération qui assure la réunion des différentes mèches chacune provenant d’une bobine. Ce galet est monobloc et pose le problème de la distance parcourue par chaque mèche. Lors de la dépose Chaque mèche, parcourt par rapport à l’axe théorique de bobinage (ligne immatérielle qui définit la trajectoire de bobinage la plus idéale en fonction de l’angle et de la géométrie de l’objet) une distance unique et spécifique. Dit autrement, chaque mèche parcourt une distance qui est différente des distances parcourues par les autres mèches des autres bobines.
Dans les installations d’enroulement filamentaire, la tête de dépose, telle que celle par exemple décrite en relation avec la , doit assurer les fonctions suivantes :
  • L’indexation de la nappe c’est-à-dire la juxtaposition des différentes mèches,
  • Le guidage de la nappe constituée,
  • L’orientation de la nappe en fonction de l’angle choisi,
  • La continuité de la mise en tension de la mèche en minimisant les frottements,
  • Le maintien de la géométrie de chaque mèche et donc de la nappe constituée.
Dans la plupart des réalisations, la tête est composée de galets rotatifs usinés, mono ou multi gorges, soit dans des matières plastiques (fluorés ou non) ou métalliques (acier, inox, alliage). Chaque galet monobloc reçoit plusieurs mèches.
Or, il a été constaté que la présence d’un galet monobloc pouvait conduire à la formation d’ondulation de la nappe sur le mandrin, ces ondulations créant des défauts importants dans le revêtement de fibres de carbone, ce qui peut réduire très fortement la résistance mécanique attendue/souhaitée de la pièce finale. On comprend que ces ondulations de la nappe ou des mèches sur la pièce bobinée sont un des signes d’une dépose sans tension ou bien ou avec une perte de tension au niveau de la nappe. Après compactage ces ondulations provoquent des défauts importants comme des plis de matière ou des zones hétérogènes ou le rapport fibre /matrice peut être fortement modifié.
Ce problème peut se poser à la fois lorsque l’on utilise des mèches dites sèches, c’est-à-dire qu’il est nécessaire d’imprégner au cours de dévidement, ou bien des mèches imprégnées d’une matrice partiellement polymérisée dites préimprégnées. Dans ce dernier cas, chaque mèche présente un certain niveau de pégosité (permettant la fixation des plis entre eux sur le mandrin) qui limite grandement, voie rend impossible les glissements des mèches. Il est constaté que les ondulations sont encore plus importantes avec un galet monobloc en sortie de la tête de dépose.
Par ailleurs, on notera que l’utilisation de galets de guidage de plusieurs mèches de différentes bobines ne permet pas de répondre à la problématique précitée de distance différente parcourue par chaque mèche, qui en combinaison avec un galet de sortie monobloc aggrave encore cette problématique.
Les machines de dépose contact sont les seules à apporter une réponse partielle à ce problème technique. Elles ne peuvent utiliser qu’une nappe calibrée (d’un prix plus élevé). Le niveau de mise en tension est nul ou très faible (a contrario de la technique d’enroulement filamentaire) car l’application par contact ne permet pas la mise en précontrainte (sous tension) du matériau.
Résumé
Le présent document concerne une tête de dépose d'une pluralité de mèches provenant chacune d'une bobine et présentant un axe longitudinal, la tête de dépose comprenant une pluralité de couples de galets de ligne pour le roulement des mèches des bobines , chaque couple de galets étant prévu pour n'être associé en fonctionnement qu'à une seule mèche donnée et comprenant un galet amont et un galet aval relativement au sens de dévidement des mèches, les galets étant indépendants en rotation les uns des autres.
Selon le présent document, le découplage en rotation de chaque galet permet de garantir un parfait déplacement de chaque mèche sans que celle-ci ne subissent les mouvements des autres mèches. Dit autrement, chaque mèche est ainsi déplacée indépendamment des autres mèches jusqu’à l’extrémité aval de la tête pour la dépose sur un mandrin.
Les galets peuvent présenter des axes de rotation sensiblement perpendiculaires à la direction des mèches.
Chaque couple de galets de ligne peut être associé à un galet de libération, lesdits galets de libération étant coaxiaux et rotatifs indépendamment les uns des autres. Ainsi, deux galets amont et aval sont associés à un galet de libération donné qui est différent des galets de libération associés aux autres couples de galets amont et aval.
Il est ainsi possible d’éviter la formation d’ondulations de la nappe sur le mandrin, permettant de garantir une efficacité optimale à la dépose de la nappe sur mandrin.
Les axes de rotation des galets peuvent être perpendiculaires à l’axe longitudinal.
Le galet amont et le galet aval d’un couple de galet de ligne peuvent être agencés en quinconce relativement aux galets amont et aval d’un autre couple de galet dans un plan perpendiculaire aux axes de rotation des galets et contenant l’axe longitudinal. Le galet amont et le galet aval d'un couple de galet de ligne peuvent être agencés en quinconce relativement aux galets amont et aval d'un autre couple de galet dans un plan parallèle aux axes de rotation des galets.
Ce double agencement en quinconce permet de réaliser un passage d’un maximum de mèche dans un encombrement réduit.
Les k galets amont des k couples de galets peuvent être agencés successivement suivant une direction perpendiculaire à la direction longitudinale et de manière à ce que les galets amont impairs soient portées par un premier pivot amont et les galets amont pairs soient portés par un deuxième pivot agencé en aval du premier pivot.
Les k galets aval des k couples de galets peuvent être agencés successivement suivant une direction perpendiculaire à la direction longitudinale L et de manière à ce que les galets aval impairs soient portées par un troisième pivot amont et les galets aval pairs soient portés par un quatrième pivot agencé en aval du troisième pivot. Par ailleurs, le troisième pivot peut être agencé en aval du deuxième pivot.
Au moins deux galets amont de deux couples de galets peuvent être agencés coaxialement en rotation sur un même pivot amont.
Au moins deux galets aval de deux couples de galets peuvent être agencés coaxialement en rotation sur un même pivot.
Chaque galet peut comprendre une gorge annulaire de réception d’une mèche, cette gorge annulaire présentant une surface de fond concave. Le fond de la gorge annulaire peut présenter un rayon de courbure variable, notamment avec un rayon de courbure qui augmente depuis le centre de la gorge annulaire vers l’extérieur de la gorge annulaire.
L’axe du galet aval de chaque couple de galets peut être situé en dehors du plan contenant l’axe de rotation du galet amont et de l’axe de rotation du galet de libération.
L’axe longitudinal de la tête de dépose peut être positionné de manière à ce qu’il existe un plan tel que tous les axes de rotation des galets soient agencés d’un même côté dudit plan.
Une mèche d’une bobine peut être associée à chaque couple de galets, les fibres de renforcement, de préférence en fibre de carbone, de chaque mèche étant imprégnées d’une matrice durcissable pouvant être notamment réalisée dans un matériau un thermodurcissable ou un matériau thermoplastique.
Le présent document concerne également un dispositif de dépose d'une pluralité de mèches provenant chacune d'une bobine, comprenant une tête de dépose telle que décrite précédemment, ladite tête de dépose étant mobil en rotation autour de l'axe longitudinal.
Le présent document concerne aussi une installation d'enroulement d'au moins une mèche constituée par la/les fibres d’au moins une bobine, l'installation comprenant un dispositif tel que décrit ci-dessus ou une tête de dépose décrite précédemment et un robot de déplacement d'un objet destiné à être recouvert en tout ou partie par ladite au moins une mèche de la bobine.
D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels :
la , déjà décrite précédemment, est une vue schématique en perspective d’une installation d’enroulement filamentaire selon la technique antérieure ;
la est une vue schématique en perspective d’une tête de dépose selon le présent document ;
la est une vue de dessus d’une tête de dépose selon le présent document ;
la est une vue latérale d’une tête de dépose selon le présent document ;
la est une vue schématique en coupe d’un galet destiné à être utilisé avec une tête de dépose selon le présent document ;
la est une vue schématique de quatre galets aval d’une tête de dépose selon le présent document.
On se réfère maintenant aux figures 2 à 4 qui illustrent une tête de dépose 8 d’axe longitudinal L s’étendant selon une première direction longitudinale D1 selon le présent document et qui comprend deux bras latéraux B1, B2 espacés l’un de l’autre selon une deuxième direction D2 perpendiculaire à la direction longitudinale D1. Cette deuxième direction D2 est perpendiculaire à une troisième direction D3 également perpendiculaire à la première direction D1.
Des couples de galets amont 10ket aval 12ksont agencés entre les bras latéraux B1, B2et sont indépendants en rotation les uns des autres, c’est-à-dire deux à deux. Dans l’exemple représenté aux figures, la tête de dépose comprend quatre galets amont 101, 102, 103, 104, et quatre aval 121, 122, 123, 124.Les galets amont 10ket aval 12kcomprennent chacun un axe de rotation s’étendant selon la seconde direction D2, les axes des galets sont donc perpendiculaires à la direction longitudinale D1 et à l’axe longitudinal L de la tête de dépose 8. Les galets amont 10k, et aval 12ksont dits des galets de ligne puisqu’ils réalisent un guidage suivant une ligne d’une mèche Mk. Il serait encore possible de les qualifier de galets de guidage d’une mèche. Dans l’exemple représenté aux figures, on note la présence de quatre mèches M1, M2, M3, M4 chacune associée à un couple de galets amont 10ket aval 12k. On comprend que la présente divulgation couvre toutes les configurations où le nombre k de couple de galets [10k, 12k] est supérieure ou égale 2. On comprend bien évidement que l’invention est plus particulièrement intéressante lorsque le nombre de couples de galets est important et par exemple supérieure ou égale à quatre.
Comme on peut le voir sur la , chaque galet amont est associé à un galet aval de manière à former un couple de galets de ligne guidant une mèche donnée, les autres mèches étant guidées par des couples distincts de couples galets de ligne.
On comprend que les termes « amont » et « aval » désigne des galets positionnés l’un par rapport à l’autre en amont ou en aval relativement au sens de dévidement ou de dépose des mèches M1, M2, M3, M4, c’est-à-dire relativement au sens de dévidement de la mèche. Dans le cas d’espèce, le sens de dévidement de la mèche M1, M2, M3, M4est orienté de la gauche vers la droite suivant la première direction D1.
Chaque couple de galets de ligne amont 10ket aval 12kest associé à un galet de libération 14k .Les galets de libération sont coaxiaux d’axe 15. Ils sont ici montés sur un même pivot 19. Dans l’exemple de la tête de dépose 8 représentée aux figures, il y quatre galets de libération 101, 102, 103, 104. Chaque couple de galets amont et aval comprend une face d’appui de la mèche Mkqui est symétrique par rapport à un plan Pkcontenant la première direction longitudinale D1 et la troisième direction longitudinale D3. Le galet de libération associé au couple de galets de ligne 10k, 12kcomprend une surface d’appui de la mèche Mkqui est également symétrique par rapport au plan Pk. On comprend que les faces d’appuis précitées sont des faces annulaires et à section circulaire mais que les appuis ne sont pas annulaires.
Les faces d’appuis 17 des galets de ligne amont 10ket aval 12ksont formées au fond d’une gorge annulaire 19. Ces faces d’appuis 17 peuvent présenter en section une forme incurvée concave, bien que représenté comme étant sensiblement plane. Ces faces 17 de fond de la gorge annulaire 19 peuvent présenter un rayon de courbure variable, notamment avec un rayon de courbure qui augmente depuis le centre de la gorge annulaire vers l’extérieur de la gorge annulaire 19. Chaque galet de ligne amont 10ket aval 12kpeut comprendre deux roulements 21 à billes afin d’assurer un mouvement de rotation parfaitement centré.
Dans l’agencement de la présente description, les k galets sont agencés successivement le long de la direction D2. Les galets 10k où k est impair sont portés par un même pivot 16 et les galets 10k où k est pair sont portés par un même autre pivot 18. Le pivot 16 est agencé en amont du pivot 18. Les galets 12k où k est impair sont portés par un même pivot 20 et les galets 12k où k est pair sont portés par un même autre pivot 22. Le pivot 20 est agencé en amont du pivot 22. Le pivot 18 est agencé en amont du pivot 20. Les pivots 16, 18, 20, 22, sont agencés en amont du pivot 19 des galets de libération 14k. Les pivots 16, 18, 20, 22 s’étendent selon la deuxième direction D2 et s’étendent donc perpendiculairement à l’axe longitudinal L. On observe que les pivots 16, 18, 20, 22 sont agencés en quinconce suivant un plan perpendiculaire aux axes 161, 162, 163, 164 des pivots 16, 18, 20, 22 et contenant l’axe longitudinal L ( ). De même, on observe un agencement en quinconce des galets de lignes pairs amont et aval avec les galets de lignes impairs amont et aval, dans un plan parallèle aux axes des galets de lignes ou axes de rotation des galets 10k, 12k.
Les k galets amont peuvent être agencés successivement suivant une direction D2 perpendiculaire à la direction longitudinale L et de manière à ce que les galets amont impairs soient portées par un premier pivot 16 amont et les galets amont pairs soient portés par un deuxième pivot 18 agencé en aval du premier pivot 16.
Les k galets aval peuvent être agencés successivement suivant une direction D2 perpendiculaire à la direction longitudinale L et de manière à ce que les galets aval impairs soient portées par un troisième pivot 20 amont et les galets aval pairs soient portés par un quatrième pivot 22 agencé en aval du troisième pivot 20. Par ailleurs, le troisième pivot 20 peut être agencé en aval du deuxième pivot 18.
Sur la , on observe que l’axe 201, 221 du galet aval 121, 122, 123, 124 de chaque couple de galets en situé en dehors du plan contenant l’axe de rotation du galet amont associé 101, 102, 103, 104 et de l’axe de rotation 15 du galet de libération 14k. Par ailleurs, on observe que la partie 24 d’une mèche Mk située entre un galet amont et un galet aval forme avec la partie 26 d’une mèche Mk située entre le galet aval et le galet de libération un angle sensiblement égal à 90°. Cet angle peut être compris entre 70 et 110°, de préférence entre 80 et 100°.

Claims (13)

  1. Tète de dépose (8) d’une pluralité de mèches (Mk) provenant chacune d’une bobine et présentant un axe longitudinal (L), la tête de dépose (8) comprenant une pluralité de couples de galets de ligne (10k, 12k) pour le roulement des mèches des bobines, chaque couple de galets (10k, 12k) étant prévu pour n’être associé en fonctionnement qu’à une seule mèche (Mk) donnée et comprenant un galet amont (10k) et un galet aval (12k) relativement au sens de dévidement des mèches (Mk), les galets (10k, 12k) étant indépendants en rotation les uns des autres.
  2. Tête de dépose (8) selon la revendication 1, dans laquelle chaque couple de galets de ligne (10k, 12k) est associé à un galet de libération (14k), lesdits galets de libération (14k) étant coaxiaux et rotatifs indépendamment les uns des autres.
  3. Tête de dépose (8) selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle les axes de rotation des galets (10k, 12k ,14k) sont perpendiculaires à l’axe longitudinal (L).
  4. Tête de dépose selon la revendication 3, dans laquelle le galet amont (10k) et le galet aval (12k) d’un couple de galet de ligne sont agencés en quinconce relativement aux galets amont (10k) et aval (12k) d’un autre couple de galet dans un plan perpendiculaire aux axes de rotation des galets (10k, 12k) et contenant l’axe longitudinal (L).
  5. Tête de dépose (8) selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle le galet amont (10k) et le galet aval (12k) d’un couple de galet de ligne sont agencés en quinconce relativement aux galets amont (10k) et aval (12k) d’un autre couple de galet dans un plan parallèle aux axes de rotation des galets (10k, 12k).
  6. Tête de dépose (8) selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle au moins deux galets amont (10k) de deux couples de galets sont agencés coaxialement en rotation sur un même pivot amont (16, 18).
  7. Tête de dépose (8) selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle au moins deux galets aval (12k) de deux couples de galets sont agencés coaxialement en rotation sur un même pivot (20, 22).
  8. Tête de dépose (8) selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle chaque galet comprend une gorge annulaire de réception d’une mèche, cette gorge (17) annulaire présentant une surface de fond incurvée concave.
  9. Tête de dépose (8) selon l’une des revendications 1 à 7, dans laquelle, l’axe du galet aval (12k) de chaque couple de galets en situé en dehors du plan contenant l’axe de rotation du galet amont (10k) et de l’axe de rotation du galet de libération (14k).
  10. Tête de dépose (8) selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle l’axe longitudinal (L) de la tête de dépose (8) est positionné de manière à ce qu’il existe un plan tel que tous les axes de rotation des galets (10k, 12k, 14k) soient agencés d’un même côté dudit plan.
  11. Tête de dépose (8) selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle une mèche d’une bobine est associée à chaque couple de galets, les fibres de renforcement, de préférence en fibre de carbone, de chaque mèche étant imprégnées d’une matrice durcissable.
  12. Dispositif de dépose d’une pluralité de mèches provenant chacune d’une bobine, comprenant une tête de dépose (8) selon l’une des revendications précédentes, ladite tête de dépose (8) étant mobile en rotation autour de l’axe longitudinal (L).
  13. Installation d’enroulement d’au moins une mèche d’une bobine, l’installation comprenant un dispositif selon la revendication précédente ou une tête de dépose selon l’une des revendications 1 à 12 et un robot de déplacement d’un objet destiné à être recouvert en tout ou partie par ladite au moins une mèche de la bobine.
FR2014064A 2020-12-24 2020-12-24 Tete de depose pour une installation d'enroulement filamentaire domaine technique Active FR3118451B1 (fr)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2014064A FR3118451B1 (fr) 2020-12-24 2020-12-24 Tete de depose pour une installation d'enroulement filamentaire domaine technique
PCT/FR2021/052457 WO2022136812A1 (fr) 2020-12-24 2021-12-24 Tête de dépose pour une installation d'enroulement filamentaire
JP2023539027A JP2024502294A (ja) 2020-12-24 2021-12-24 スレッド巻取りユニット用の敷設ヘッド
EP21848020.0A EP4267501A1 (fr) 2020-12-24 2021-12-24 Tête de dépose pour une installation d'enroulement filamentaire
US18/259,123 US20240051241A1 (en) 2020-12-24 2021-12-24 Laying head for a thread winding unit
CA3205108A CA3205108A1 (fr) 2020-12-24 2021-12-24 Tete de depose pour une installation d'enroulement filamentaire

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2014064A FR3118451B1 (fr) 2020-12-24 2020-12-24 Tete de depose pour une installation d'enroulement filamentaire domaine technique
FR2014064 2020-12-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3118451A1 true FR3118451A1 (fr) 2022-07-01
FR3118451B1 FR3118451B1 (fr) 2022-12-30

Family

ID=74871593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR2014064A Active FR3118451B1 (fr) 2020-12-24 2020-12-24 Tete de depose pour une installation d'enroulement filamentaire domaine technique

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20240051241A1 (fr)
EP (1) EP4267501A1 (fr)
JP (1) JP2024502294A (fr)
CA (1) CA3205108A1 (fr)
FR (1) FR3118451B1 (fr)
WO (1) WO2022136812A1 (fr)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB921138A (en) * 1960-03-02 1963-03-13 Dunlop Rubber Co Apparatus for the manufacture of reinforced hose
FR2882681A1 (fr) * 2005-03-03 2006-09-08 Coriolis Composites Sa Tete d'application de fibres et machine correspondante
WO2017203109A1 (fr) * 2016-05-26 2017-11-30 Coriolis Composites Machine d'application de fibres continues comprenant un dispositif de freinage dispose dans la tete d'application et procede mettant en œuvre une telle machine

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB921138A (en) * 1960-03-02 1963-03-13 Dunlop Rubber Co Apparatus for the manufacture of reinforced hose
FR2882681A1 (fr) * 2005-03-03 2006-09-08 Coriolis Composites Sa Tete d'application de fibres et machine correspondante
WO2017203109A1 (fr) * 2016-05-26 2017-11-30 Coriolis Composites Machine d'application de fibres continues comprenant un dispositif de freinage dispose dans la tete d'application et procede mettant en œuvre une telle machine

Also Published As

Publication number Publication date
US20240051241A1 (en) 2024-02-15
CA3205108A1 (fr) 2022-06-30
EP4267501A1 (fr) 2023-11-01
WO2022136812A1 (fr) 2022-06-30
JP2024502294A (ja) 2024-01-18
FR3118451B1 (fr) 2022-12-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2036702B1 (fr) Machine d'application de fibres
EP3224406B1 (fr) Procede de fractionnement
EP3224407B1 (fr) Installation de fractionnement
WO2009063019A2 (fr) Réservoir de fluide sous pression, méthode et appareil pour la fabrication d'un tel réservoir
FR3118451A1 (fr) Tete de depose pour une installation d'enroulement filamentaire
FR3053623A1 (fr) Procede de fabrication d’une preforme pour materiaux composites
WO2021209715A1 (fr) Reservoir de stockage de fluide sous pression renforce
EP3303687B1 (fr) Installation de fabrication d'un assemblage
WO2018020162A1 (fr) Dispositif et procédé pour la fabrication d'une préforme fibreuse
FR2968237A1 (fr) Procede ameliore pour fabriquer des pieces renforcees en materiaux composites et pieces renforcees obtenues par ledit procede
CA3036137A1 (fr) Installation et procede pour la formation d'une preforme fibreuse de revolution presentant en section radiale un profil evolutif
WO2022229554A1 (fr) Dispositif de dévidement d'une bobine de fibres de carbone
EP2076374B1 (fr) Dispositif et procede de bobinage filamentaire de tubes de grande longueur et tubes de grande longueur realises par ce procede
FR3118452A1 (fr) Porte bobine pilote pour une installation d'enroulement filamentaire
WO2021156550A1 (fr) Tête d'application de fibres avec bobines embarquées
EP0628400B1 (fr) Dispositif de liaison mécanique en résine renforcée de fibres bobinées - procédé de fabrication
FR3049887A1 (fr) Preforme pour materiaux composites comportant des angles resserres apres conformation
FR3045447A1 (fr) Procede de fabrication d’un materiau composite.
EP4136381B1 (fr) Procede de realisation d'un reservoir de stockage composite
FR3108109A1 (fr) Machine de stratification comprenant une couronne mobile embarquant un applicateur pour la dépose de fibre et procédé de mise en œuvre d’une telle machine
FR3127434A1 (fr) Procédé de fabrication par enroulement
WO2023135375A1 (fr) Tete d'application pour le placement automatique de fibres
FR3092784A1 (fr) Procédé de fabrication d’une pièce en matériau composite
FR2847564A1 (fr) Machines permettant de fabriquer des pieces cylindriques en composite par centrifugation et en enroulant une nappe continue de fils de renfort

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20220701

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4