WO2008049883A1 - Système de tissage d'un angle continu - Google Patents

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WO2008049883A1
WO2008049883A1 PCT/EP2007/061471 EP2007061471W WO2008049883A1 WO 2008049883 A1 WO2008049883 A1 WO 2008049883A1 EP 2007061471 W EP2007061471 W EP 2007061471W WO 2008049883 A1 WO2008049883 A1 WO 2008049883A1
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WO
WIPO (PCT)
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loom
weaving
coil
hooks
sleeve
Prior art date
Application number
PCT/EP2007/061471
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English (en)
Inventor
Xavier Legrand
Georgi Tsarvarishki
Julien Charles
Philippe Blot
Original Assignee
Airbus France
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Publication date
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Priority to JP2009533842A priority patent/JP5129256B2/ja
Priority to BRPI0718417-4A priority patent/BRPI0718417A2/pt
Priority to CN2007800399626A priority patent/CN101529002B/zh
Priority to US12/446,320 priority patent/US8001998B2/en
Priority to DE602007005400T priority patent/DE602007005400D1/de
Priority to CA2667262A priority patent/CA2667262C/fr
Priority to EP07821834A priority patent/EP2087157B1/fr
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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03C—SHEDDING MECHANISMS; PATTERN CARDS OR CHAINS; PUNCHING OF CARDS; DESIGNING PATTERNS
    • D03C13/00—Shedding mechanisms not otherwise provided for
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D25/00—Woven fabrics not otherwise provided for
    • D03D25/005—Three-dimensional woven fabrics
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D41/00—Looms not otherwise provided for, e.g. for weaving chenille yarn; Details peculiar to these looms
    • D03D41/004—Looms for three-dimensional fabrics
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D49/00—Details or constructional features not specially adapted for looms of a particular type
    • D03D49/24—Mechanisms for inserting shuttle in shed
    • D03D49/46—Mechanisms for inserting shuttle in shed wherein the shuttle is pushed or pulled positively
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S139/00—Textiles: weaving
    • Y10S139/01—Bias fabric digest

Definitions

  • the invention relates to the field of weaving, in particular of technical textiles in which at least one thread of the weft of the fabric forms a continuous angle, for example in relief.
  • the invention relates to a system that allows the insertion of several plies and the weaving in parallel of these plies, preferably using the same weft yarn.
  • the various elements of the loom are optimized to reduce its size and facilitate the various weaving steps.
  • the system according to the invention is particularly suitable for a three-dimensional surface weaving making it possible to obtain structures extracted from hexahedrons, in particular trihedral angles, woven continuously between the various edges.
  • the warp yarns 2 are firstly wound on the same support, the "beam” 3, parallel to each other and over a width that will correspond to the width of the fabric 1; a "creel” is used to facilitate this operation in the case of fragile materials, but has a significant footprint.
  • the weft thread 4 will be passed between the warp threads 2, each passage corresponding to a "pick”.
  • the web 2 'of warp threads 2 may be prepared (for example by gluing) in order to increase its mechanical strength, in particular to friction.
  • each pick is facilitated by making a "crowd" 5 in the web 2 ', that is to say by raising or lowering some warp threads 2 relative to the others, so that a space angular passage 5 is created.
  • the warp threads 2 are retracted into heddles 6, which will undergo the movement perpendicular to the ply 2 'resulting from the beam 3.
  • Various mechanisms (frame, Jacquard) allow to create crowds according to the required armor.
  • the insertion of the pick 4 can be done by various methods.
  • An old conventional method comprises projecting, across the sheet, a shuttle 7, a tool that holds a bobbin 8, the latter containing a winding of a certain length of weft yarn 4.
  • this passage generates friction . If gluing sometimes makes it possible to increase the mechanical strength, this solution can not be adopted for all textiles, and in particular, not for reinforcing threads for composite structures with high strength.
  • a classic trunk corner 10 illustrated in FIG. 2, comprises for example three two-dimensional walls 12, 14, 16, substantially flat, forming a tri-angle angle trirectangle (type "half-cube").
  • Three-dimensional have certainly been developed, wherein the product resulting from the weaving operation comprises an interweaving of son arranged in the three directions of space.
  • Aérotiss® processes make it possible to weave glass and carbon fibers with multilayer interlacing which can be used to achieve aircraft leading edge skins, among others.
  • the braiding can be used: it allows to make parts directly in hollow form on a suitable mandrel.
  • a textile reinforcement of the trunk corner reinforcement can however only be made on existing machines from a "flat" version of the walls and through a seam 1Oz between at least two faces 14, 16.
  • the invention proposes a device capable of producing structures comprising a plurality of orthogonal faces between them and connected in at least three edges in a continuous manner, for example of trihedral angles, without seam. More generally, the invention relates to a loom for insertion of wire forming an angle within the weave.
  • the loom according to the invention thus comprises first and second means for retrieving wires to form two intersecting webs, first and second means for forming crowds in the two webs, first and second means for tamping the picks in the two layers, for example combs secured to one another.
  • first and second means for retrieving wires to form two intersecting webs As one of the plies is formed during the weaving of the other, at least one, at least two, of the at least two tucking means is open, consisting of hooks.
  • One of the two shedding systems, preferably both, is also open, i.e. it includes open wire handling members.
  • the shifting of the wires to form the shed is effected by means of a rod secured to the handling elements, preferably the tying hooks, which pivots about an axis and allows a mobilization of the son when a pressure is exerted on it.
  • a system tilting between two support positions on the rod allows the formation of the crowd: in a rest position, an initialization axis presses all the rods to align them, and in an actuating position, selected thrust elements in the other direction press on some rods so as to shift some hooks relative to others.
  • the rocker is preferably made around the same pivot axis as the rods.
  • the pick is inserted continuously between the two layers, and the loom according to the invention comprises a coil which can contain a winding of weft of sufficient length.
  • the loom is provided with means for receiving the bobbin when it is inserted at the corner between the two plies, preferably a receptacle provided with temporary holding means which may furthermore comprise means for guiding the bobbin to ensure a frictionless insertion.
  • the pick is inserted in a manner directed by temporarily securing the coil with insertion lances defining a weaving direction in each sheet.
  • the holding receptacle of the coil is then advantageously mounted so as to rotate to orient its opening in the direction of each lance used.
  • the loom can be provided with means allowing the offset of a woven surface relative to the webs, for example a frame movable in a direction perpendicular to the frame of the craft.
  • the tying hooks are associated with spring-type tensioning means, individually and / or collectively. It is possible to provide for weaving a third side of a web, that is to say a second (or third) corner by providing a reel receiving sleeve, possibly accompanied by an insertion lance. In addition, tying hooks on one or two other sides of the craft frame can also be provided.
  • Figure 1 already described, schematically illustrates a conventional weaving process.
  • Figure 2 schematically represents a
  • Figure 3 shows a loom according to one embodiment of the invention.
  • Figure 4 shows a shedding system preferably used in a loom according to the invention.
  • FIGS. 5A to 5H illustrate a three-dimensional surface weaving process with a loom according to the invention.
  • the loom according to the invention allows to insert into the weft wire at an angle between two portions of the wire respectively parallel to the two edges of the fabric.
  • a weft yarn inserted in a weaving web must be able to be inserted in two directions, and therefore two weaving webs at the same time must be able to be formed.
  • the loom 20 therefore comprises, on two adjacent sides of its frame 22, preferably orthogonal to each other, two thread taking-in means, at least one of the two being open so as to form the corresponding sheet. at the same time as weaving: see figure 3.
  • the first ply 24A can, as usual, be stretched between the first side 22A and the third opposite side 22C of the frame, to be woven by a weft thread.
  • the frame of the loom comprises on a second side 22B hooks 26B for passing a wire 28 around to form a secondary web 24B: during weaving of the primary web 24A, the primary weft son 28 are extended to bypass the hooks 26B, and thus form a second ply 24B forming a closed angle 30, for example 90 ° if the weaving is orthogonal, with the first ply 24A at the woven piece 32.
  • this angle 30 will be possible to weave this angle 30 continuously by a single weft thread; in particular, once the first face 32 is woven, the secondary weft thread 34, instead of being fixed on a hook, can be used to weave the formed secondary ply 24B, the initial weft threads 28 then working in warp yarns .
  • the primary ply 24A is put in place by means of the same hook ply formation system 26A: the opening of this system allows the continuity of the warp yarns forming the ply 24A also, particularly advantageous in the case of fiber weaving for reinforcing composite structures, for example carbon or aramid.
  • the hooks 26A, 26B are individually associated with a tensioning system 36A, 36B loop for working 28 son stretch; a regulation system 38 in collective tension son can further guarantee the tension of the fabric 32: the function "reserve son" of the beam or creel is replaced by a collective voltage regulator son 38 having a recoil X, Y sufficient to the dimensions of the final preform.
  • the initial tying of the warp son is done, manually for example, in a first series of open frames 22A, comprising attachment hooks 26A optionally on each side 22A, 22C.
  • the weaving of this sheet 24A allows the formation of the first face 32: similar to conventional two-dimensional weaving, the method comprises the insertion of weft thread 28 into the first series of threads 24A set up on the loom 20, which is working in chain (primary warp threads).
  • the loom 20 includes a first shedding system, which may be conventional or, preferably, will be the same as that of the second mat and described later.
  • a second ply 24B is formed; in the case where the armor of the first face 32 is orthogonal, this second ply 24B is in particular perpendicular to the first face 32.
  • the weft threads 28 used for the first face 32 pass through the ply 24A and then make a loop at their respective hook 26B, then cross the frames again in the other direction.
  • a plane fabric 32 is obtained thanks to the system of open frames, together with a tuck in a second frame system 22B with the son used in weft (or picks) 28, that is to say one side 32 is woven while retracting the weft threads 28 which will be used in a chain in a following phase to insert secondary weft threads 34.
  • the secondary ply 24B being intended to be woven, a shed must be able to be opened between the strands 28: the loom according to the invention comprises a second shedding formation system 40 traversing the ply 24B, for example parallel to the second edge 22B of the frame .
  • the crowd forming system 40 is preferably fully open to simplify the formation of the web 24B; it may also be smooth two separable parts, the first part being open during the tapping of the web and being closed by the second part once the web formed, to proceed as usual.
  • the opening of the crowd is done without any frame or Jacquard mechanism, for a footprint less than that imposed by this type of system: the selection of the son 28, and therefore their vertical movement, is done through a system of flip, preferably directly on the hooks 26B.
  • the crowd forming system of the primary sheet 24A also operates by tilting, directly on the tying hooks 26A: this is particularly suitable for a small footprint as encountered in weaving units associated with production units of composite structures.
  • the hooks 26 are each secured to one end of a handling rod 42; the other end 44 of the rod 42 is for example coupled to the tensioning system 36, 38.
  • the rods 42 are guided by a ramp 48, which can form the edge 22 of the frame of the loom 20.
  • a latch system 50 bears on one part or the other of the rod 42.
  • the latch system 50 comprises an initialization axis 52 which actuates all the rods 42 together to align them, thereby creating an initial position of the hooks 26, preferably in a low position which corresponds to the plane of the web 24 warp son.
  • the flip-flop system 50 furthermore comprises a device 54, which selects the hooks 26 'which must rise according to the armor to be produced, then raises them to form the shed 56 by pressing on the other part of the rod. 'actuation 42 corresponding.
  • the selector device 54 may thus comprise pushing elements 58 that can take two positions depending on their activation, for example retractable: during the formation of the crowd 56, the selector device 54 activates the elements 58 accordingly, they exert a pressure on their rod 42, to lift the hooks 26 '. Then, the selection is modified according to the armor to be produced, by mechanical or electronic selection of the pushing elements 58.
  • the initialization axis 52 and the thrust elements 58 are connected by means such that the actuation of the activated thrust elements 58 results in a withdrawal from the initialization axis 52.
  • this coupling also functions by flip-flop and comprises a rocker 50 pivoting about the same axis 46 as the handling rods 42.
  • the kinematics is thus composed of two main movements: a positive rotation along the rocking axis 46 of the crowd forming system to open the crowd 56 and a negative rotation along the axis 46 closing the crowd.
  • the selection system 54 hooks 26 is in the high position, the axis of descent 52 is in the low position. The hooks 26 are therefore in the initial position (or low position).
  • a positive rotation of the latch 50 allows the selection system 54, 58 to select the hooks 26 'and then lift them.
  • the hooks 26 'then pivot in support on the ramp 48 in position high.
  • the crowd 56 is thus open, a weft yarn can then be introduced and packed.
  • the crowd 56 can close. For this, the down axis 52 driven by the latch 50 in its negative rotation, lowers the raised hooks 26 '. All the hooks 26 are thus found in their initial position (or low position), the crowd is closed.
  • the crowds 56 are formed by even number of warp threads 28, but this poses no problem for technical textiles, and in particular reinforcements of composite structures.
  • the system 40 would, however, be adaptable for an odd armor, for example by looping around two hooks 26 consecutive during the tucking. It would also be possible to couple the actuating rods 42 to other wire handling elements, for example a series of hooks placed around each wire 28 within the ply 24. Thanks to the weaving loom 20 according to the invention. Once the first woven face 32 is woven, the weaving is done simultaneously on the two created plies 24A, 24B (primary warp yarns and secondary warp yarns), with a non-rectilinear insertion of the weft yarn 34.
  • the pick must include a sufficient length of thread; conventionally, the weft thread 34 is in the form of a winding around a spool 60.
  • Means are provided in the loom 20 to allow a deposit temporary of the coil 60 of weft thread 34 between the two plies 24A, 24B, in order to be able to selectively actuate the insertion means in the first 24A or the second ply 24B.
  • the depositing means 62 comprise a cylindrical receptacle adapted to the size of the coil 60, that is to say a sleeve 62 in which the coil 60 can be placed temporarily; the sheath 62 is advantageously provided with suitable holding means, for example a clamp coupled to a tip.
  • the sheath 62 may also be provided with guiding means for preventing friction or shock between the coil 60 and the walls of the sheath 62 during insertion; for example, the spool 60 is provided with a pointed appendix (unitary or added) at the end entering the sheath 62, which is provided with an orifice of complementary shape, opening or not, allowing a progressive readjustment of the position of the coil 60 by guiding the appendix in the orifice.
  • the sheath 62 is placed in the frame 22, between the first and second sides 22A, 22B and the plies 24A, 24B.
  • the sleeve 62 is rotatably mounted so that its opening can face the two directions of insertion of the pick 34.
  • the insertion of the pick 34 is performed by means of a directional lance 64 in each sheet 24.
  • Each lance 64 then comprises means for coupling with each other. temporarily to the coil 60, and to put it in the sleeve 62 when it succeeds, thus allowing the transfer of the coil 60 from one lance to the other
  • the first spool 64A carrying the coil 60 is introduced into the open shed, for example orthogonally to the web 24A.
  • the lance 64A deposits the spool 60 in the sleeve 62, then leaves the crowd empty to return to the initial position.
  • the crowd formation system then closes, a tamping comb is eventually used, forming the fabric; the sheath 62 rotates towards the second direction perpendicular to the other ply 24B and a vacuum lance 64B picks up the spool 60 to retrace the second crowd.
  • This transfer makes it possible to direct the thread and thus to weave at an angle.
  • a lowering of the woven surface 32 with respect to plies 24A, 24B makes it possible to place the pick 34 forming an angle 30 above this surface 32, and to form a three-dimensional part comprising a first wall 32 and two blanks of walls, that is to say a corner.
  • the device then makes it possible to weave a fold of trihedral angle shape directly according to the desired three-dimensional profile, for example according to FIG. 2, with continuity of the wires between the faces 12, 14, 16 and at the level of the edges 10z.
  • the loom 20 then comprises means 66 allowing this shift.
  • the weaving is performed on son stretched in a frame 22, which remains fixed, but which comprises a mobile shaping frame 66 which shifts the woven preform by resting on the first face 32 to provide training corner 30, the tension of the fabric and the "marking" of the edges.
  • the movable frame 66 preferably corresponds to the surface of the first woven face 32, but it could be limited to an area adjacent to the edges of this face, or even to the only edges along which the secondary weft thread 34 passes.
  • the frame 66 lowers the fabric as the weaving in the Z direction is advanced, to obtain an optimized placement of the yarns 34 working in the Z direction during weaving.
  • weaving by a loom according to the invention is preferably carried out as follows:
  • the first ply 24A is formed, weaving of the first face 32 parallel to the tapping of the second sheet 24B.
  • the pick 28 may be inserted by the first lance system 64A or manually; the pick 28 may be continuous with the warp threads or not. 2.
  • the crowd 56A of the first ply 24A opens: FIG. 5A.
  • the first lance 64A holding at its end the coil 60 of secondary weft wire 34, is inserted in the crowd 56A; it is possible for the secondary weft thread 34 to be unitary with the primary weft thread 28.
  • the spear 64A inserts the spool 60 into the first sleeve 62 and releases it after the sleeve 62 has blocked the spool 60: Figure 5B.
  • the first lance 64A springs from the crowd 56A which closes. Meanwhile, the sleeve 62 rotates towards the second lance 64B, and the second series of frames opens a crowd 56B in the second web 24B: Figure 5C. 5.
  • the second lance 64B is inserted into the second crowd 52B to pick the coil 60 which is fixed thereon: FIG. 5D.
  • the sleeve 62 releases the coil 60 and the lance 64B springs from the crowd 56B with the coil 60; the crowd 56B can close and the sheet 24B to reform. There is then tamping of the pick 34 inserted on each side of the woven face 32, an angle 30 being formed: FIG. 5E.
  • the secondary weft yarns 34 are thus non-rectilinearly inserted along the directions along X and then along Y, allowing fabrication of the orthogonal faces; the reserves of X and Y son combined with collective voltage regulation systems provide the material for the constitution of these faces.
  • each secondary pick 34 is unitary for the different faces, so as to proceed once the entire angle is achieved.
  • the parallel orientation of the weft threads 34 with respect to the first face 32 is optimized.
  • a wedge 70 illustrated in FIG. 5H, whose thread 72 can be continuous, thanks to a non-rectilinear insertion and a tuck in open frames 22A, 22B during the weaving phase.
  • This is particularly advantageous because the existing three-dimensional machines manufacture only "volume" (cubic, cylindrical) or profiled (T, H, E, ...) shapes: here, it is a matter of producing a three-dimensional walled form 70 two-dimensional
  • this system meets the needs in terms of Continuity of wire 72.
  • the movement along the Z axis makes it possible to match the shapes of the three-dimensional fold 10, which greatly facilitates its manufacture during its weaving phase.
  • the device is adapted to the embodiment of trunk corners according to FIG.
  • the carbon wire used advantageously comprises between 6000 and 24000 filaments, preferably 12000.
  • the ideal weight per unit area of each fold is 200 g / m 2 to 1200 g / m 2 , preferably 600 g / m 2 .
  • a trihedral angle 70 thus produced allows the formation of a trunk corner 10 after impregnation of a resin.
  • the volume ratio of the fibers within the total volume of the finished part is 55 to 60%.
  • the preform may preferably be superimposed on other preforms of the same nature, advantageously with an angulation between their son, so as to optimize the resistance of the final part 10 vis-à-vis the directions of mechanical stresses in the composite part.
  • the loom according to the invention is therefore particularly suitable for weaving reinforcements of composite structures, in view of optimizations allowing a smaller space while allowing the weaving of son forming angles, possibly in three dimensions.
  • each of the elements making up the loom according to the invention can be used independently of one another.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Looms (AREA)
  • Soil Working Implements (AREA)
  • Lifting Devices For Agricultural Implements (AREA)

Abstract

Un métier à tisser (20) comprend des moyens adaptés de rentrage des fils (26B), d'insertion de duite (64), et de formation de foule, de façon à rendre possible la formation d'un angle continu (30) par un fil (34) lors du tissage. De préférence, le métier comprend en outre un système de décalage vertical (66) de sorte qu'il est possible de tisser une structure tridimensionnelle surfacique, dont les fils sont continus entre les faces et au niveau des arêtes. Ce métier est particulièrement adapté à la fabrication d'angles trièdres continus servant de renforts pour les structures composites.

Description

SYSTEME DE TISSAGE D'UN ANGLE CONTINU
DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE
L'invention concerne le domaine du tissage, en particulier de textiles techniques dans lesquels au moins un fil de la trame du tissu forme un angle continu, par exemple en relief.
Plus généralement, l'invention est relative à un système qui permet le rentrage de plusieurs nappes et le tissage en parallèle de ces nappes, en utilisant de préférence le même fil de trame. Les différents éléments du métier sont optimisés pour diminuer son encombrement et faciliter les différentes étapes de tissage.
Le système selon l'invention est particulièrement adapté pour un tissage tridimensionnel surfacique permettant d' obtenir des structures extraites d'hexaèdres, notamment des angles trièdres, tissées de façon continue entre les différentes arêtes.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE
Le tissage est utilisé depuis la plus haute antiquité pour réaliser des tissus à base de fibres organisées sous forme de fils. En dépit de la mécanisation et de l'automatisation du procédé ou de son utilisation pour des textiles dits « techniques », par exemple comme renforts de matériaux composites, le procédé de tissage actuel repose sur les mêmes bases qu'alors et, en tant que tel, a peu évolué. De fait, tous les textiles tissés comprennent un entrelacement de fils divisés en deux catégories : les « fils de chaîne » sont des fils parallèles aux lisières du tissu, et ils sont entrecroisés, selon un schéma dénommé « armure », avec une série perpendiculaire de « fils de trame ». L'armure la plus simple consiste en une alternance dans laquelle chaque fil de trame passe successivement au dessus et en dessous d'un fil de chaîne, avec un décalage d'une trame à l'autre (« armure toile ») .
Pour réaliser un tissage 1, tel que schématisé sur la figure 1, les fils de chaîne 2 sont tout d'abord enroulés sur un même support, « l'ensouple » 3, parallèlement entre eux et sur une largeur qui correspondra à la laize du tissu 1 ; un « cantre » est utilisé pour faciliter cette opération dans le cas de matériaux fragiles, mais possède un encombrement notable. Le fil de trame 4 sera passé entre les fils de chaîne 2, chaque passage correspondant à une « duite ». Selon le type de vecteur de duite, la nappe 2' de fils de chaîne 2 peut être préparée (par exemple par encollage) afin d'augmenter sa résistance mécanique, notamment au frottement.
Le passage de chaque duite est facilité par la réalisation d'une « foule » 5 dans la nappe 2', c'est-à-dire en montant ou baissant certains fils de chaîne 2 par rapport aux autres, de sorte qu'un espace de passage angulaire 5 est créé. Pour créer la foule 5, les fils de chaîne 2 sont rentrés dans des lisses 6, qui subiront le mouvement perpendiculaire à la nappe 2' issue de l'ensouple 3. Différents mécanismes (à cadre, Jacquard) permettent de créer les foules selon l'armure requise .
L' insertion de la duite 4 peut se faire par différents procédés. Un procédé classique ancien comprend la projection, en travers de la nappe, d'une navette 7, outil qui maintient une canette 8, cette dernière contenant un enroulement d'une certaine longueur de fil de trame 4. Cependant, ce passage génère des frictions. Si l'encollage permet parfois d'augmenter la résistance mécanique, cette solution ne peut être adoptée pour tous les textiles, et en particulier, pas pour les fils de renfort pour structures composites à forte résistance.
D'autres systèmes de passage de la duite ont ainsi été développés. En particulier, des jets de fluide (eau ou gaz) peuvent porter le fil de l'autre côté de la nappe ; il est possible également d'utiliser une lance, voire deux lances qui s'étendent sur la moitié de la nappe chacune : une lance saisit le fil de trame pour le transmettre, au milieu de la nappe, à l'autre. Ces solutions ne permettent cependant le passage que d'une longueur finie et courte de fil. Or, dans certaines utilisations, la continuité du fil de trame est importante. Enfin, à chaque fois qu'une duite est passée dans la foule, un peigne 9 dans les dents duquel sont pris les fils de chaîne 2 vient la tasser sur le tissu 1 déjà formé, pendant que les lisses 6 sont actionnées pour créer une autre foule 5 qui dépend de l'armure. II est clair que la préparation de la nappe de fils de chaîne à tisser est longue. En particulier, l'insertion des fils de chaîne 2 dans les lisses 6 doit être réalisée avec précision, de même que la mise en place du peigne 9. Ces étapes peuvent en outre générer des altérations du fil 2 dues au frottement, particulièrement problématiques dans le cas de fils carbone. De plus, la présence des lisses 6 et peignes 9 implique un dispositif de tissage d'encombrement vertical important, en particulier préjudiciable lorsque, par exemple pour des textiles techniques, seule une longueur finie et courte de tissu 1 est réalisée .
Par exemple, dans le domaine aéronautique, des structures composites sont développées pour remplacer des éléments habituellement métalliques des structures caissonnées (connues également sous la dénomination « box ») . Pour les jonctions, des « coins de malle » (ou « corner fittings ») sont nécessaires, dont la géométrie semble simple : un coin de malle classique 10, illustré en figure 2, comprend par exemple trois parois bidimensionnelles 12, 14, 16, sensiblement planes, formant un angle trièdre trirectangle (de type « demi-cube ») . Des procédés de tissage dit
« tridimensionnel » ont certes été développés, dans lesquels le produit résultant de l'opération de tissage comprend un entrecroisement de fils disposés selon les trois directions de l'espace. En particulier, les procédés Aérotiss® permettent de tisser des fibres de verre et de carbone à entrelacement multicouche qui peuvent être utilisés pour réaliser des peaux de bord d'attaque d'avion, entre autres. Pour des pièces de forme plus complexe, le tressage peut être utilisé : il permet de réaliser des pièces directement en forme creuse sur un mandrin approprié.
Une préforme textile de renfort de coin de malle, tout comme la plupart des formes tridimensionnelles à parois bidimensionnelles, ne peut cependant être réalisée sur les machines existantes qu'à partir d'une version « à plat » des parois et par l'intermédiaire d'une couture 1Oz entre au moins deux faces 14, 16.
Or une couture est un élément rapporté, plus ou moins fragile, qui pose des problèmes de tenue mécanique inadaptés en aéronautique. De plus, la continuité des fibres selon les différents plans n'étant pas assurée, la fonction de renfort n'est pas totalement réalisée. De fait, les coins de malle, même pour des structures caissonnées composites, sont fabriqués par un support métallique.
Par ailleurs, des sollicitations complexes peuvent préconiser une continuité du fil dans d'autres pièces tissées, y compris pour un fil formant un angle au sein du tissu, c'est-à-dire un fil étant sur une certaine longueur parallèle à un bord de la pièce et sur une longueur consécutive parallèle à un autre bord. Cette continuité peut être fondamentale pour les textiles techniques de renfort composite, et en particulier en aéronautique. II apparaît ainsi que les métiers à tisser sont perfectibles en ce qui concerne notamment leur utilisation pour la réalisation de textiles techniques.
EXPOSÉ DE L'INVENTION
L' invention propose un dispositif apte à réaliser des structures comprenant une pluralité de faces orthogonales entre elles et reliées selon au moins trois arêtes de façon continue, par exemple d'angles trièdres, sans couture. Plus généralement, l'invention est relative à un métier à tisser permettant une insertion de fil formant un angle au sein de la pièce à tisser.
Le métier selon l'invention comprend ainsi des premiers et deuxièmes moyens permettant de rentrer des fils pour former deux nappes qui se croisent, des premiers et deuxièmes moyens pour former des foules dans les deux nappes, des premiers et deuxièmes moyens pour tasser les duites dans les deux nappes, par exemple des peignes solidaires l'un de l'autre. La formation d'une des nappes étant effectuée lors du tissage de l'autre, l'un des deux moyens de rentrage au moins, de préférence les deux, est ouvert, composé de crochets. L'un des deux systèmes de formation de foule, de préférence les deux, est également ouvert, c'est-à-dire qu'il comprend des éléments ouverts de manipulation des fils. Avantageusement, afin de diminuer l'encombrement, le décalage des fils pour former la foule est effectué par l'intermédiaire d'une tige solidarisée aux éléments de manipulation, de préférence les crochets de rentrage, qui pivote autour d'un axe et permet une mobilisation des fils lorsqu'une pression est exercée sur elle. Avantageusement, un système basculant entre deux positions d'appui sur la tige permet la formation de la foule : dans une position de repos, un axe d' initialisation appuie sur toutes les tiges pour les aligner, et dans une position d' actionnement, des éléments de poussée sélectionnés appuient dans l'autre sens sur certaines tiges de façon à décaler certains crochets par rapport aux autres. La bascule est de préférence réalisée autour du même axe de pivotement que les tiges.
De plus, la duite est insérée de façon continue entre les deux nappes, et le métier selon l'invention comprend une bobine pouvant contenir un enroulement de fil de trame de longueur suffisante. Le métier est pourvu de moyens permettant de recevoir la bobine lors de son insertion au niveau du coin entre les deux nappes, de préférence un réceptacle muni de moyens de maintien temporaire qui peut en outre comprendre des moyens de guidage de la bobine afin d'assurer une insertion sans friction.
Avantageusement, la duite est insérée de façon dirigée par solidarisation temporaire de la bobine avec des lances d'insertion définissant une direction de tissage dans chaque nappe. Le réceptacle de maintien de la bobine est alors avantageusement monté de façon à tourner pour orienter son ouverture dans la direction de chaque lance utilisée. Afin d'effectuer un tissage tridimensionnel surfacique, le métier peut être muni de moyens permettant le décalage d'une surface tissée par rapport aux nappes, par exemple un cadre mobile selon une direction perpendiculaire au bâti du métier.
Pour compenser les différentes tractions et permettre en particulier le tissage de fils de type carbone non extensibles, avantageusement, les crochets de rentrage sont associés à des moyens de mise en tension, de type ressort, à titre individuel et/ou collectif . II est possible de prévoir de tisser un troisième côté d'une nappe, c'est-à-dire un deuxième (voire troisième) coin en fournissant un fourreau de réception de bobine, accompagné éventuellement d'une lance d'insertion. De plus, des crochets de rentrage sur un ou deux autres côtés du bâti du métier peuvent également être fournis.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description suivante et en référence aux dessins annexés, donnés à titre uniquement illustratif et nullement limitatifs.
La figure 1, déjà décrite, illustre schématiquement un procédé de tissage classique. La figure 2 représente schématiquement un
(pli tissé pour former un coin de malle.
La figure 3 représente un métier à tisser selon un mode de réalisation de l'invention. La figure 4 montre un système de formation de foule utilisé de préférence dans un métier selon 1' invention .
Les figures 5A à 5H illustrent un procédé de tissage tridimensionnel surfacique avec un métier selon l'invention.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS
Selon l'invention, il est possible de fabriquer un pli tissé 10 en trois dimensions avec continuité de fils entre chaque face 12, 14, 16 adjacente du pli. Ceci permet notamment la formation d'un ou plusieurs coins sans autre étape que le tissage. Plus généralement, même pour un tissage « à plat », le métier à tisser selon l'invention permet d'insérer dans la trame un fil faisant un angle entre deux parties du fil respectivement parallèles aux deux bords du tissu.
A cette fin, un fil de trame inséré dans une nappe de tissage doit pouvoir être inséré dans deux directions, et donc deux nappes à tisser en même temps doivent pouvoir être formées.
Le métier à tisser 20 selon l'invention comprend donc, sur deux côtés adjacents de son bâti 22, de préférence orthogonaux entre eux, deux moyens de rentrage de fil, l'un des deux au moins étant ouvert de façon à former la nappe correspondant en même temps que le tissage : voir figure 3.
De fait, la première nappe 24A peut, tel qu'usuel, être tendue entre le premier côté 22A et le troisième côté 22C opposés du bâti, pour être tissée par un fil de trame. Le bâti du métier comprend sur un deuxième côté 22B des crochets 26B permettant de faire passer un fil 28 autour afin de former une nappe secondaire 24B : lors du tissage de la nappe primaire 24A, les fils de trame primaires 28 sont prolongés pour contourner les crochets 26B, et ainsi former une deuxième nappe 24B formant un angle fermé 30, par exemple de 90° si le tissage est orthogonal, avec la première nappe 24A au niveau de la pièce tissée 32. Il sera possible de tisser cet angle 30 en continu par un seul fil de trame ; en particulier, une fois la première face 32 tissée, le fil de trame secondaire 34, au lieu de se fixer sur un crochet, peut être utilisé pour tisser la nappe secondaire formée 24B, les fils de trame initiaux 28 travaillant alors en fils de chaîne.
Avantageusement, la nappe primaire 24A est mise en place par l'intermédiaire du même système de formation de nappe à crochets 26A : l'ouverture de ce système permet la continuité des fils de chaîne formant la nappe 24A également, particulièrement avantageuse dans le cas de tissage de fibres servant de renfort à des structures composite, par exemple carbone ou aramide .
De préférence, les crochets 26A, 26B sont associés individuellement à un système de mise en tension 36A, 36B de boucle permettant de travailler des fils 28 peu extensibles ; un système de régulation 38 en tension collectif des fils peut en outre garantir la tension du tissu 32 : la fonction « réserve de fils » de l'ensouple ou du cantre est remplacée par un dispositif de régulation en tension des fils collectif 38 disposant d'un recul X, Y suffisant aux dimensions de la préforme finale.
Ainsi, selon l'invention, le rentrage initial des fils de chaîne se fait, de façon manuelle par exemple, dans une première série de cadres ouverts 22A, comprenant des crochets d'attache 26A éventuellement de chaque côté 22A, 22C. Le tissage de cette nappe 24A permet la formation de la première face 32 : assimilé à du tissage bidimensionnel conventionnel, le procédé comprend l'insertion de fil de trame 28 dans la première série de fils 24A mis en place sur le métier 20, qui travaille en chaîne (fils de chaîne primaires) . A cette fin, le métier 20 comprend un premier système de formation de foule, qui peut être classique ou, de préférence, sera identique à celui de la deuxième nappe et décrit plus tard.
Parallèlement au tissage de la première face 32, qui est réalisé selon une technique usuelle et par exemple avec une armure toile, une deuxième nappe 24B est formée ; dans le cas où l'armure de la première face 32 est orthogonale, cette deuxième nappe 24B est notamment perpendiculaire à la première face 32. A cet effet, les fils de trame 28 utilisés pour la première face 32 traversent la nappe 24A puis font une boucle au niveau de leur crochet respectif 26B, puis traversent à nouveau les cadres dans l'autre sens. Suivant la forme souhaitée, il est possible de tendre ces fils de trame primaire sur le bâti 22 au niveau d'un quatrième côté 22D opposé au deuxième côté 22B, et avantageusement muni lui aussi de crochets de rentrage ouverts assurant une continuité du fil (en formant ainsi une quatrième nappe 24D) , ou de reprendre le tissage directement dans l'autre sens au niveau du bord opposé de la pièce tissée 32.
Ainsi, un tissu plan 32 est obtenu grâce au système de cadres ouverts, conjointement avec un rentrage dans un second système de cadres 22B avec les fils utilisés en trame (ou duites) 28, c'est-à-dire qu'une face 32 est tissée tout faisant le rentrage des fils de trame 28 qui seront utilisés en chaîne dans une phase suivante pour insérer des fils de trame secondaires 34.
La nappe secondaire 24B étant destinée à être tissée, une foule doit pouvoir être ouverte entre les fils 28 : le métier selon l'invention comprend un deuxième système de formation de foule 40 traversant la nappe 24B, par exemple parallèle au deuxième bord 22B du bâti. Le système de formation 40 de foule est de préférence totalement ouvert afin de simplifier la formation de la nappe 24B ; il peut aussi s'agir de lisses en deux parties séparables, la première partie étant ouverte lors du rentrage de la nappe et étant refermée par la deuxième partie une fois la nappe formée, afin de procéder tel qu'usuel.
De préférence, l'ouverture de la foule se fait sans aucun cadre ou mécanique Jacquard, pour un encombrement inférieur à celui imposé par ce type de système : la sélection des fils 28, et donc leur mouvement vertical, se fait grâce à un système de bascule, de préférence directement sur les crochets 26B. Avantageusement, le système de formation de foule de la nappe primaire 24A également fonctionne par bascule, directement sur les crochets de rentrage 26A : ceci est particulièrement adapté à un encombrement réduit tel qu'on le rencontre dans des unités de tissage associées à des unités de production de structures composites.
A cette fin, tel qu'illustré en figure 4, les crochets 26 sont chacun solidarisés à une extrémité d'une tige de manipulation 42 ; l'autre extrémité 44 de la tige 42 est par exemple couplée au système de mise en tension 36, 38.
Entre les deux extrémités 26, 44 de la tige se trouve un axe 46 permettant le pivotement de la tige de manipulation 42 par une poussée exercée sur un partie de celle-ci, afin de faire monter ou descendre le crochet 26. Avantageusement, les tiges 42 sont guidées grâce à une rampe 48, qui peut former le bord 22 du bâti du métier 20.
Pour faire basculer le crochet 26 vers le haut ou vers le bas, de préférence, un système de bascule 50 prend appui sur une partie ou sur l'autre de la tige 42. Ainsi, le système de bascule 50 comprend un axe d' initialisation 52 qui actionne toutes les tiges 42 ensemble pour les aligner, créant ainsi une position initiale des crochets 26, de préférence dans une position basse qui correspond au plan de la nappe 24 de fils de chaîne.
Le système de bascule 50 comprend par ailleurs un dispositif 54, qui sélectionne les crochets 26' qui doivent monter en fonction de l'armure à réaliser, puis les fait monter pour former la foule 56 par appui sur l'autre partie de la tige d' actionnement 42 correspondante. Le dispositif sélecteur 54 peut ainsi comprendre des éléments de poussée 58 pouvant prendre deux positions en fonction de leur activation, par exemple rétractables : lors de la formation de la foule 56, le dispositif sélecteur 54 active les éléments 58 en conséquence, ceux-ci exercent une pression sur leur tige 42, pour soulever les crochets 26' . Ensuite, la sélection est modifiée en fonction de l'armure à réaliser, par sélection mécanique ou électronique des éléments de poussée 58.
L'axe d'initialisation 52 et les éléments de poussée 58 sont reliés par des moyens tels que 1' actionnement des éléments de poussée activés 58 entraîne un retrait de l'axe d'initialisation 52. En particulier, ce couplage fonctionne lui aussi par bascule et comprend un balancier 50 pivotant autour du même axe 46 que les tiges de manipulation 42.
La cinématique se compose ainsi de deux mouvements principaux : une rotation positive selon l'axe de basculage 46 du système de formation de foules pour ouvrir la foule 56 et une rotation négative selon l'axe 46 refermant la foule. a) Le système de sélection 54 des crochets 26 est en position haute, l'axe de descente 52 est en position basse. Les crochets 26 sont donc en position initiale (ou position basse) . b) Une rotation positive de la bascule 50 permet au système de sélection 54, 58 de sélectionner les crochets 26' puis de les lever. Les crochets 26' pivotent alors en appui sur la rampe 48 en position haute. La foule 56 est ainsi ouverte, un fil de trame peut alors être introduit et tassé. c) La foule 56 peut se refermer. Pour cela, l'axe de descente 52 entraîné par la bascule 50 dans sa rotation négative, abaisse les crochets levés 26'. Tous les crochets 26 se retrouvent ainsi à leur position initiale (ou position basse), la foule est fermée.
Certes, selon ce mode de réalisation illustré, les foules 56 sont formées par nombre pair de fils de chaîne 28, mais ceci ne pose aucun problème pour les textiles techniques, et en particulier les renforts de structures composites. Le système 40 serait toutefois adaptable pour une armure impaire, par exemple en faisant une boucle autour de deux crochets 26 consécutifs lors du rentrage. Il serait possible également de coupler les tiges d' actionnement 42 à d'autres éléments de manipulation des fils, par exemple une série de crochets placés autour de chaque fil 28 au sein de la nappe 24. Grâce au métier à tisser 20 selon l'invention, une fois la première face 32 tissée, le tissage se fait simultanément sur les deux nappes créées 24A, 24B (fils de chaîne primaire et fils de chaîne secondaires) , avec une insertion non rectiligne du fil de trame 34.
Pour assurer la continuité du fil de trame secondaire 34 lors de la formation du coin 30, la duite doit comprendre une longueur de fil suffisante ; classiquement, le fil de trame 34 est sous forme d'enroulement autour d'une bobine 60. Des moyens sont prévus dans le métier 20 afin de permettre un dépôt temporaire de la bobine 60 de fil de trame 34 entre les deux nappes 24A, 24B, afin de pouvoir actionner sélectivement les moyens d' insertion dans la première 24A ou la deuxième nappe 24B. En particulier, les moyens 62 de dépôt comprennent un réceptacle cylindrique adapté à la taille de la bobine 60, c'est- à-dire un fourreau 62 dans lequel la bobine 60 peut être placée de façon temporaire ; le fourreau 62 est avantageusement muni de moyens de maintien adaptés, par exemple une pince couplée à une pointe. Le fourreau 62 peut également être muni de moyens de guidage permettant d'éviter une friction ou un choc entre la bobine 60 et les parois du fourreau 62 lors de l'insertion ; par exemple, la bobine 60 est dotée d'un appendice pointu (unitaire ou ajouté) à l'extrémité entrant dans le fourreau 62, qui lui est muni d'un orifice de forme complémentaire, débouchant ou non, permettant un réajustement progressif de la position de la bobine 60 par le guidage de l'appendice dans l'orifice.
Le fourreau 62 est placé dans le bâti 22, entre les premier et deuxième côtés 22A, 22B et les nappes 24A, 24B. Avantageusement, comme la duite 34 est insérée selon une direction prédéterminée dans chaque nappe 24, le fourreau 62 est monté de façon rotative de sorte que son ouverture peut faire face aux deux directions d'insertion de la duite 34.
De préférence, l'insertion de la duite 34 est effectuée par l'intermédiaire d'une lance directionnelle 64 dans chaque nappe 24. Chaque lance 64 comprend alors des moyens permettant de se coupler de façon temporaire à la bobine 60, et de la poser dans le fourreau 62 lorsqu'elle y parvient, permettant ainsi le transfert de la bobine 60 d'une lance à l'autre
(système à insertions multiples de duites) . Ainsi, une continuité des fils peut être assurée tout en évitant un endommagement des fils constituant la foule : pour le tissage, la premier lance 64A portant la bobine 60 est introduite dans la foule ouverte, par exemple orthogonalement à la nappe 24A. Arrivée à l'extrémité de la nappe de fils de chaîne 24A, la lance 64A dépose alors la bobine 60 dans le fourreau 62, puis ressort à vide de la foule pour revenir en position initiale. Le système de formation de la foule se referme alors, un peigne de tassage est éventuellement utilisé, formant le tissu ; le fourreau 62 tourne vers la deuxième direction perpendiculaire à l'autre nappe 24B et une lance 64B à vide vient chercher la bobine 60 pour retraverser la deuxième foule.
Ce transfert permet de diriger le fil et donc de tisser selon un angle. Bien entendu, suivant le nombre de nappes 24 à tisser dans le métier, il est possible de former plusieurs coins 30 : il y a alors autant de fourreaux 62 qu'il y a d'angles 30. Cette technique permet d'assurer la continuité des fils tout en assurant une grande directivité au tissage et en minimisant les frictions entre les fils.
Parallèlement au tissage du coin 30, il est avantageux de procéder à un décalage de la face tissée 32 dans une direction comprenant une composante Z normale au plan X, Y des nappes. Par exemple, un abaissement de la surface 32 tissée par rapport aux nappes 24A, 24B permet de placer la duite 34 formant un angle 30 au dessus de cette surface 32, et de former une pièce tridimensionnelle comprenant une première paroi 32 et deux ébauches de parois, c'est-à-dire un coin. Le dispositif permet alors de tisser un pli de forme angle trièdre directement selon le profil tridimensionnel désiré, par exemple selon la figure 2, avec continuité des fils entre les faces 12, 14, 16 et au niveau des arêtes 1Oz. A cette fin, le métier 20 comprend alors des moyens 66 permettant ce décalage. En particulier, le tissage est réalisé sur des fils tendus dans un bâti 22, qui reste fixe, mais qui comprend un cadre mobile 66 de mise en forme qui décale la préforme tissée en prenant appui sur la première face 32 afin d'assurer la formation du coin 30, la tension du tissu et le « marquage » des arêtes. Le cadre mobile 66 correspond de préférence à la surface de la première face 32 tissée, mais il pourrait se limiter à une zone adjacente aux arêtes de cette face, voire aux seules arêtes le long desquelles le fils de trame secondaire 34 passe. Le cadre 66 fait descendre le tissu au fur et à mesure que le tissage dans le sens Z est avancé, afin d'obtenir un placement optimisé des fils 34 travaillant dans la direction Z lors du tissage.
Tel qu'illustré dans les figures 5, le tissage par un métier selon l'invention se réalise de préférence de la façon suivante :
1. Dans un premier temps, tel que présenté plus haut et illustré en figure 3, il y a formation de la première nappe 24A, tissage de la première face 32 parallèlement au rentrage de la deuxième nappe 24B. La duite 28 peut être insérée par le premier système à lance 64A ou manuellement ; la duite 28 peut être continue avec les fils de chaîne ou non. 2. La foule 56A de la première nappe 24A s'ouvre : figure 5A.
3. La première lance 64A, tenant à son extrémité la bobine 60 de fil de trame secondaire 34, s'insère dans la foule 56A ; il est possible que le fil de trame secondaire 34 soit unitaire avec le fil de trame primaire 28. Une fois la foule traversée, la lance 64A insère la bobine 60 dans le premier fourreau 62 et la relâche après que le fourreau 62 a bloqué la bobine 60 : figure 5B. 4. La première lance 64A ressort de la foule 56A qui se referme. Pendant ce temps, le fourreau 62 fait une rotation en direction de la seconde lance 64B, et la seconde série de cadres ouvre une foule 56B dans la deuxième nappe 24B : figure 5C. 5. La seconde lance 64B vient s'insérer dans la deuxième foule 52B pour venir chercher la bobine 60 qui s'y fixe : figure 5D.
6. Le fourreau 62 lâche la bobine 60 puis la lance 64B ressort de la foule 56B avec la bobine 60 ; la foule 56B peut se fermer et la nappe 24B se reformer. Il y a alors tassage de la duite 34 insérée sur chacun des côtés de la face 32 tissée, un angle 30 étant formé : figure 5E .
7. Pour la réalisation d'un coin tridimensionnel, il y a poussée par le cadre mobile 66 pour décaler verticalement la première face 32 : figure 5F.
8. Le procédé se répète ensuite, avec ouverture d'une foule 56B' dans la deuxième nappe 24B, insertion de la deuxième lance 64B pour déposer la bobine 60 dans le fourreau et retrait de cette lance pour que le fourreau 62 soit tourné vers la première lance 64A : figure 5G ; et ainsi de suite.
Les fils de trame secondaires 34 sont ainsi insérés de façon non rectiligne, selon les directions selon X puis selon Y, permettant la fabrication des faces orthogonales ; les réserves de fils X et Y combinés aux systèmes de régulation collectifs de tension permettent de fournir la matière pour la constitution de ces faces.
Il est préférable que le peigne de tassage de chaque duite secondaire 34 soit unitaire pour les différentes faces, de façon à procéder une fois l'ensemble de l'angle 30 réalisé. Ainsi, l'orientation parallèle des fils de trame 34 par rapport à la première face 32 est optimisée.
On obtient ainsi un coin 70, illustré en figure 5H, dont le fil 72 peut être continu, grâce à une insertion non rectiligne et un rentrage dans des cadres ouverts 22A, 22B pendant la phase de tissage. Ceci est particulièrement avantageux car les machines tridimensionnelles existantes ne fabriquent que des formes « volumiques » (cubique, cylindrique) ou profilées (T, H, E,...) : ici, il s'agit de fabriquer une forme 70 tridimensionnelle à parois bidimensionnelles . De plus, ce système répond aux besoins en terme de continuité de fil 72. Par ailleurs, le mouvement selon l'axe Z permet d'épouser les formes du pli tridimensionnel 10, ce qui facilite grandement sa fabrication, et ce pendant sa phase de tissage. En particulier, le dispositif est adapté à la réalisation de coins de malle selon la figure 2, dans lesquels les dimensions de la pièce 10 sont de l'ordre de 400 mm x 220 mm x 200 mm, voire 800 x 220 x 200 mm3. Le fil carbone utilisé comprend avantageusement entre 6000 et 24000 filaments, de préférence 12000. La masse surfacique idéale de chaque pli est de 200 g/m2 à 1200 g/m2, de préférence 600 g/m2. Un angle trièdre 70 ainsi réalisé permet la formation d'un coin de malle 10 après imprégnation d'une résine. Avantageusement, le rapport volumique des fibres au sein du volume total de la pièce finie est de 55 à 60 %. La préforme peut de préférence être superposée à d'autres préformes de même nature, avantageusement avec une angulation entre leurs fils, de façon à optimiser la résistance de la pièce finale 10 vis-à-vis des directions des sollicitations mécaniques dans la pièce composite .
Bien que décrit avec un angle trièdre trirectangle 70, d'autres possibilités sont envisageables. En particulier, il est possible de décaler la première face 32 de façon oblique, pour former des faces non orthogonales entre elles. Il est possible également de ne pas réaliser un tissage à angles droits sur la première face 32. II est possible également de réaliser une structure à plusieurs coins, issue notamment d'un hexaèdre et comprenant quatre ou cinq faces. Dans ce cas, les étapes 5 et 6 précédentes se répètent autant de fois que d'angles 30 (donc de fourreaux 62) jusqu'à ce que la bobine parvienne à la dernière lance ou jusqu'à ce qu'elle ait effectué un tour complet, où l'étape 7 est alors engagée. Si un tour complet (quatre duites passées autour de la face 32) a été réalisé, il est possible soit de récupérer la bobine 60 par la première lance 64A, de sorte que la navette 60 ne cesse de tourner, passant d'une lance à la suivante, soit, tout comme une arrivée « classique » à la dernière lance, de faire faire le parcours inverse à la bobine : la bobine est transmise de fourreau en fourreau par les lances jusqu'à sa position initiale. Le métier selon l'invention est donc particulièrement adapté pour le tissage de renforts de structures composite, au vu des optimisations permettant un moindre encombrement tout en autorisant le tissage de fils formant des angles, éventuellement selon trois dimensions. Cependant, d'autres applications sont envisageables, et notamment, chacun des éléments composant le métier selon l'invention peut être utilisés indépendamment l'un de l'autre.

Claims

REVENDICATIONS
1. Métier à tisser (20) permettant le tissage d'un tissu (70) dans la trame duquel au moins un fil (34) forme un angle (30), le bâti du métier formant un cadre (22) à quatre côtés, comprenant : des premiers moyens de rentrage de fils sur le premier côté (22A) pour former une première nappe (24A) entre le premier et le troisième côtés (22A, 22C), des deuxième moyens de rentrage de fils sur le deuxième côté (22B) pour former une deuxième nappe (24B) entre le deuxième côté (22B) et un quatrième bord, composés de crochets (26B) ouverts autour desquels les fils (28) peuvent former une boucle, un premier système de formation de foule sur la première nappe (24A) au niveau du premier côté (22A), - un deuxième système de formation de foule (40) sur la deuxième nappe (24B) au niveau du deuxième côté (22B) , comprenant des éléments ouverts (26B) de manipulation des fils (28), une bobine (60) permettant de contenir un enroulement de fil de trame (34) destiné à tisser les nappes, un réceptacle (62) localisé entre les premier et deuxième côtés (22A, 22B) , et les première et deuxième nappes (24A, 24B) , permettant de retenir la bobine (60), un premier et un deuxième peignes de tassement de duite traversant les première et deuxième nappes (24A, 24B) .
2. Métier selon la revendication 1 dans lequel les éléments de manipulation des fils du deuxième système de formation de foule (40) sont les crochets de rentrage (26B) prolongés par des tiges d' actionnement (42), chaque tige (42) pivotant autour d'un axe (46) .
3. Métier selon la revendication 2 dans lequel le deuxième système de formation de foule (40) comprend des moyens (50) de pression sélective sur les tiges (42) basculant entre une position de repos et une position d' actionnement de sorte qu'en position d' actionnement, certains crochets de rentrage (26') sont décalés par rapport aux autres perpendiculairement à la nappe (24B) .
4. Métier selon la revendication 3 dans lequel les moyens de pression sélective (50) basculent autour du même axe (46) que les tiges d' actionnement (42) et comprennent un axe d'initialisation (52) pouvant exercer une poussée sur toutes les tiges (42) pour les aligner et des moyens de sélection (54, 58) pouvant exercer une pression opposée sur certaines tiges (42) pour former la foule (56) .
5. Métier selon l'une des revendications 1 à 4 dans lequel le premier système de rentrage est composé de crochets (26A) ouverts autour desquels les fils peuvent former une boucle.
6. Métier selon la revendication 5 dans lequel le premier système de formation de foule est de nature similaire au deuxième système de formation de foule (40) .
7. Métier selon l'une des revendications 1 à 6 dans lequel les crochets de rentrage (26) sont associés à des moyens de mise sous tension (36, 38) .
8. Métier selon l'une des revendications 1 à 7 comprenant des premiers et deuxièmes moyens (64) pour déplacer la bobine (60) à travers les première et deuxième nappes (24A, 24B) selon une première et une deuxième directions et pour la placer dans le fourreau (62) .
9. Métier selon la revendication 8 dans lequel le fourreau (62) comprend une ouverture de réception de la bobine (60) et est rotatif entre deux positions dans lesquelles l'ouverture est dirigée respectivement selon la première et la deuxième direction.
10. Métier selon la revendication 9 dans lequel la bobine (60) comprend un appendice de forme pointue, et le fourreau (62) comprend sur sa face opposée à l'ouverture de réception un orifice complémentaire de l'appendice de façon à guider la bobine (60) lors de son insertion.
11. Métier selon l'une des revendications 8 à 10 dans lequel les moyens pour déplacer la bobine
(60) comprennent une première et une deuxième lances
(64A, 64B) pouvant être solidarisées de façon amovible à la bobine (60), et le fourreau (62) comprend des moyens pour pouvoir retenir de façon amovible la bobine (60) .
12. Métier selon l'une des revendications 1 à 11 comprenant en outre des moyens (66) pour déplacer une partie tissée (32) de la première nappe (24A) selon une direction orthogonale (Z) aux nappes (24A, 24B) .
13. Métier selon l'une des revendications 1 à 12 dans lequel les premier et deuxième peignes sont solidaires l'un de l'autre.
14. Métier selon l'une des revendications 1 à 13 comprenant en outre des troisièmes crochets de rentrage (26) sur le côté (22D) opposé au deuxième côté (22B) pour former le quatrième bord.
15. Métier selon l'une des revendications 1 à 14 comprenant un deuxième fourreau (62) opposé au premier par rapport à l'une des première et deuxième nappes (24A, 24B) et une troisième lance (64) d'insertion de la bobine (60) se dirigeant vers le deuxième fourreau (62).
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