WO2014128416A1 - Métier à tisser à avance multiple, procédé de tissage utilisant un tel métier à tisser et un tissu créneau ainsi obtenu - Google Patents

Métier à tisser à avance multiple, procédé de tissage utilisant un tel métier à tisser et un tissu créneau ainsi obtenu Download PDF

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weaving
advance
layers
multilayer
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PCT/FR2014/050360
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Frédérick VEYET
Boris DUCHAMP
Julien Bardy
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Aircelle
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    • D10B2505/00—Industrial
    • D10B2505/02—Reinforcing materials; Prepregs

Definitions

  • the present invention relates to a multi-feed loom. It relates to a weaving process using such a loom and a niche fabric thus obtained. It finds application in particular in the field of real isation preforms fabric for composite parts comprising at least one slot.
  • an excess length of fabric is achieved by retaining yarns that do not work while weaving the excess length.
  • the fabric is brought back to the base of the tube so as to form a loop.
  • the technique of dive weaving is used. But instead of varying the stroke of the comb movement, a negative advance is made by bringing the fabric back to the base of the loop.
  • Such fabrics can be used to make preforms only if they are then applied further formatting and consolidation operations including draping and stitching.
  • the maximum permissible length is limited by the stroke of the comb which restricts the ratio between the longest length of a group of layers of tissue and the shortest length of the other layers. The sharpness does not allow to resume a loop on another loop.
  • the present invention relates to a loom of the kind comprising a weft insertion system in a plurality of layers and a system for insertion and sequencing of warp threads so as to produce a fabric of determined multilayer armor.
  • the profession of the invention comprises at least two advance systems controlled in speed and tensile force so that, at least locally, a portion of the layers of the fabric is driven by its own feed mechanism at a different speed of rotation. at least one other portion of the layers of the multilayer fabric to produce at least one slot on the multilayer fabric.
  • an advance system comprises a system for gripping the multilayer fabric and driving it at least outside the periods of weaving of crenellations
  • At least one feed system comprises a mandrel for drawing a loop during formation on at least one layer or group of layers of the multilayer fabric after loosening;
  • the loom comprises a tray reserved for the multilayer fabric and which carries a motor trolley of the feed system for gripping the multilayer fabric and at least one tray reserved for weaving at least one slot and which carries a motor trolley of the trolley system. advancing for drawing a loop during formation on at least one layer or group of layers of the multilayer fabric after loosening;
  • the said at least one tray reserved for weaving at least one slot has a determined inclination relative to the tray reserved for the weaving of the multilayer fabric and is positioned in such a way that the inclination is measured between the directions of the advances of the feed systems respectively of said at least one crenel weaving tray and the weaving tray of the multilayer fabric;
  • the loom comprises at least one system for maintaining the position of the weaving point
  • the loom includes at least one weaving point position maintaining system associated with at least one feed system for maintaining the height of the weaving point at the beginning of the fabric, downstream of an insertion region weft and weft yarns, so that the shedding and wefting of the weft are repeatable to maintain the weave height downstream of the weft thread insertion region and associated weed-level crowd the beginning of the fabric so that the crowd and the packing of the weft are repeatable;
  • the weave position maintaining system comprises a first and a second axis extending along the width of the fabric on either side of the fabric surfaces downstream of the weaving point.
  • the present invention also relates to a weaving method using a loom according to the invention with multiple advances.
  • the method comprises a step for producing the beginning of a fabric multilayer under a predetermined advance, then a step to perform the disbanding of at least one layer of the base fabric with stopping or slowing the advance of the weaving of the multilayer fabric, then a step of forming a loop by overconsumption of son of warp and drawing under a given advance of a determined loop length greater than that of the remaining multilayer fabric and finally a closing step of the woven loop by binding and recovery, if necessary, multilayer weaving.
  • the process is repeated along the multilayer fabric so as to form several successive slits;
  • the present invention also relates to a fabric obtained according to the method of the invention.
  • the niche fabric produced according to the method is intended to produce woven preforms for manufacturing by injection of a polymerizable material by injection of the mechanical parts among which:
  • parts of monolithic structure such as an aircraft turbojet nacelle thrust reverser frame, a beam, in which the zone produced on the crest (s) of the preform is calculated as a stiffener and / or as a screed and / or composite rail;
  • FIG. 1 shows five successive steps of the method of the invention using a schematic representation of a part of the loom of the invention
  • - Figure 2 shows a perspective view of a part of the loom of the invention according to a particular embodiment
  • FIG. 3 shows the schematic section of five fabrics made according to the method of the invention given by way of examples.
  • the loom of the invention comprises the known parts of a multilayer fabric loom. It comprises in particular a de fi ned translation system and a sequencing system of warp yarns in a given weave to make a multilayer fabric. It weaves in a first step (a) the beginning of a multilayer fabric 1. The beginning of the multilayer fabric is then placed on a mechanism 4 in advance to achieve a determined advance Feed 1 of the fabric 1 with a traction force and a speed determined during its weaving and which can be stopped or slowed by a controller of advance during the execution of the method of the invention.
  • the warp yarns 2 are provided through a warp sewing system, not shown, to form a shed inside which a weft insertion mechanism 3 circulates as is known.
  • a roll or mandrel 7 is inserted into the loosening zone 6 and the roll 7 is attached to a feed mechanism 8 by links 9.
  • a feed advance 2 is then applied by the mechanism in advance 8 with a speed and a tensile force determined in particular by the tension required on the warp threads and to ensure upper weave length on the loop or crenel 10 relative to the other layers of the lower subgroup 1 1 on the multilayer fabric.
  • a loop 10 is then formed on the upper face of the fabric 1.
  • the lower part 1 1 of the fabric 1 consists of a lower subgroup of the layers of the fabric 1 already woven in the first step (a). In one embodiment, the length in the direction of advance of the loom of the lower subgroup 1 1 is zero or almost zero. It is noted that only the warp threads 2 corresponding to the upper layers of the fabric, reserved for the weaving of the loop 1 0, are consumed. The warp threads 2 of the layers of the lower subgroup of the layers of the already woven fabric 1 are reserved.
  • the warp threads 2 of the layers of the lower subgroup of the layers of the already-woven fabric 1 are consumed at a lower consumption rate than the warp threads of the upper layers 10.
  • the The loop constituted by the upper layers of the fabric has a greater length than the layers of the lower subgroup.
  • the weaving of the lower subgroup 1 1 on the multilayer fabric is continued at the same time as the weaving of the loop 1 0.
  • its stretching system or feed advance 1 works at a reduced speed compared to the speed of the stretching system or advance Advance 2 to ensure a loop length 1 1 greater than that of the subgroup 1 1 before its binding 14.
  • the loop 10 has reached a desired total length.
  • the layers reserved for weaving the crenel or loop 10, 13 are then bonded to the lower subgroup of layers of the multilayer fabric.
  • the two advance mechanisms 8 and 4 pass at the same speed or the second feed mechanism 8 for the weaving of the slot is disengaged and the first mechanism 4 only leads to the mechanical fabric.
  • the weaving of the complete multilayer fabric then resumes under the effect of the feed mechanism 4 by resuming a chain feed rate of 2 equal for all the warp son of all layers of the multilayer fabric. It has thus been generated a slot or pocket 1 3, which forms a tube whose generators are in the direction of the frame and the openings on the side of the widths of the fabric. It is noted that the width or width of a crotch woven according to the method of the invention may be different from the width or width of the multilayer core fabric.
  • a l iage is made between the extremity 14 of the layers woven with the remainder of the subgroup 11 of lower layers and the weaving of a single multilayer fabric resumes following the binding of the end 14.
  • the binding is naturally performed by the weaving of a weave allowing to connect the layers in contact with the end of the weaving of the crenel and those of the lower subgroup 1 1. The binding and loosening operations will be explained later on an example.
  • the first advance system reserved for the weaving of the fabric 1 itself comprises in one embodiment two plates 4 elongated in the direction of the frame and surrounding on both sides the thickness of the multilayer fabric 1.
  • the two plates are removable to allow their assembly and disassembly on the first end of the fabric when it is still in its first weaving area in a single multilayer unit downstream of the loop or not yet woven 1 0 1 3 loop.
  • the assembly of the two plates is screwed or otherwise secured to the end of the fabric and is connected by a link 5 to a motor carriage so as to apply a feedrate denoted Advance 1 whose speed and tensile force are determined in This is a function of multilayer weaving and the necessary use of the warp yarns 2.
  • the motor carriage which feeds according to Feed 1 to the end of the fabric is controlled by a feed controller so that feed 1 can be reduced or canceled while maintaining a sufficient traction force when the crenel or loop 10, 1 3 is being woven.
  • a fabric advance system using fabric winding mandrels conventionally used for two-dimensional weaving is generally not advisable because of thickness variations.
  • Advance feed system 1 of the invention using a principle of pinching the end of the multilayer fabric allows better control of the speed of advance of the fabric and the tensile force, even with a very thick multilayer fabric, and with one or more slots or pockets 10, 13 important.
  • the second advance system reserved for weaving the longer loop 10, 13 comprises in one embodiment a rigid axis 7 or mandrel, which crosses the entire width of the fabric 1 .
  • the rigid axis 7 is mounted on two removable traction cables 9, a first end is removably connected to one end of the axis 7 so as to allow its assembly and disassembly once the slot, pocket or you are 1 0, 1 3 was woven and tied to the rest of the fabric 1.
  • a second end of the two traction cables of the mandrel 7 is integral with a motor carriage 8 whose feed is controlled according to the overconsumption of warp son 2 calculated to produce the slot or pocket 10, 13 of determined length.
  • the advance noted Advance 2 produced by the motor trolley 8 is also determined in feed speed and traction force by the necessary tension on the warp son 2.
  • the advance system Advance 2 disposed above the main advance system Advance 1 is equipped with a system for maintaining the position of the weaving point 70.
  • a weaving point is constituted at the beginning of the fabric either on all the layers of the main fabric 1, during step (a), at the beginning of the loop 10 during its clean weave, especially during step (d) and at the beginning of the fabric from the end of the end of the loop 1 0 to the subgroup 1 1 of lower layers of the main fabric or of based.
  • the weave point extends over the full width or full width of the fabric in the weft direction and is preceded by a weft insertion region in which the weft insertion mechanism 3 and the weft insertion mechanism are inserted. opening of the crowd of warp threads.
  • the weave stitch holding system 70 provided here for weaving loop 101 thus has a means for maintaining the height of the weave point at the beginning of the fabric. This means is located downstream of a region insertion of weft son and a crowd associated with the weaving point, so that the crowd and the packing of the weft are repeatable.
  • the weave point holding system 70 has two axes disposed on either side of the fabric along the direction of the weft.
  • a first axis is disposed above the weave of the loop 1 0, and a second axis is disposed below the weaving of the loop 10.
  • the first and second axes are extended over the entire width of the weave of the loop 1 0.
  • the first and second axes of the weaving point holding system 70 are separated by a distance sufficient to not interfere with the weaving and pulling of the loop 10, but close enough to maintain the height of the weave point of the loop. downstream of the insertion region of weft threads and the crowd associated with the layers reserved for the weaving of the loop 10.
  • the two axes are thus positioned just at the beginning of the fabric so that the crowd and the packing of the weft be repeatable.
  • first and second axes can be disassembled in order to facilitate the mounting of the axis or mandrel 7 of the feed advance system 2 for pulling the loop 10.
  • the weaving point holding system is duplicated for each feed system such as the first feeding system Advance 1 which comprises a first weaving point holding system 71 and the second advance system Advance 2 which comprises a second weaving point holding system 70, already described.
  • the first and second weave holding systems are analogous.
  • the width of the loop 1 0 is different from that of the lower subgroup 1 1 of layers
  • the lengths of the first and second axes of the first system for maintaining the position of the weaving point 71 covering the entire width of the sub group 1 1 of layers of fabric are different from those of the first and second axes of the second system for maintaining the position of the weaving point 70 already described.
  • FIG 2 there is shown a portion of a loom according to one embodiment of the invention.
  • the illustrated portion includes feed mechanisms or primary and secondary draw systems.
  • the primary drawing system 28, 29 mainly comprises a horizontal tray for receiving the multilayer fabric being woven.
  • the secondary stretching system 21 has an inclined table positioned above the tray horizontal of the primary drawing system. Except for their relative inclination, the primary and secondary stretching systems are substantially identical and the secondary drawing system 21 will be described. It has two parallel rails 22, 23 on which slides a motor trolley 26 mounted on pads 24 and 25 engaged on the parallel rails 22, 23.
  • the driving force 27 of the motor carriage is identical to the advance feedrate 2 described in FIG. Figure 1 .
  • the fabric of the slot or pocket 10, 1 3 is intended to be stretched under the action of the motor carriage 26 which is connected to the cables 9 connected to the mandrel 7 inserted into the pocket during weaving described in Figure 1.
  • the motor carriage 28 of FIG. 2 is attached to the clamping system 4 of FIG. 1 by the appropriate bars 5 of FIG. 1 so that the driving force 29 of FIG. FIG. 2 is applied to the fabric being woven in the horizontal direction according to feedrate advance 1 described with reference to FIG.
  • the multi-feed loom of the invention comprises at least one tray 21 reserved for weaving at least one slot.
  • An advance system is therefore reserved to achieve a primary niche and / or at least one niche within the primary niche.
  • Each of these slot weaving trays has a predetermined inclination relative to the plate 28, 29 reserved for weaving the multilayer fabric.
  • the crenel weaving tray is arranged such that its inclination is measured between the directions 27, 29 of the advance feed advances Advance 1, Advance 2 respectively of the d it at least one crenel weaving tray 21 and the tray 28, 29 weaving multilayer fabric.
  • the method of weaving a slot fabric forming a pocket or transverse tube in the weft direction mainly comprises the following steps:
  • E1 a first step of forming the base fabric having a determined number of layers having a specific armor
  • E2 a second step of forming a loop or slot by deliage between supper layers and a lower subgroup of the layers of the base fabric
  • E3 a third stage of formation of the fabric of the loop or niche by overconsumption of the warp threads
  • E4 A fourth step of closing the loop or crenel by bonding 14 of the end of the weave of the loop or crenel 1 0, 13 to the lower subgroup of the layers of the base fabric.
  • the weaving of the single multilayer fabric, identical or different from the single multilayer fabric of the beginning of the weaving and tight in the nip system 4, 5 which applies the feedrate advance 1 is taken again beyond the point of operation tying 14 of the crenel or pocket 10, 13.
  • the method of the invention makes it possible successively to produce several slots or pockets in the longitudinal direction of the weave, or that of the feed advance 1. Such a sequential slot will be formed beyond the binding point 14 of the first slot, and preferably beyond a resumption of formation of the initial multilayer fabric.
  • the number of slots or successive pockets such as slot 10, 13 is not limited.
  • the method of the invention also makes it possible to produce one or more slots or pockets on a slot or pocket 10, 13 being formed.
  • the advantage of such a method is to allow several slots to be made on each other without requiring additional draping, stitching or otherwise.
  • several independent control advance systems are therefore arranged in addition to the main feed system, which ensures the advance of the basic multilayer fabric.
  • the loom of the invention comprises at least two advance systems such as advance systems Advance 1 and Advance 2 described using 1 and 2.
  • the loom of the embodiment of FIG. 2 is then completed by one or more additional inclined plates to the inclined plate 21-27, each inclined plate having at least one system in advance associated with his own control.
  • FIG. 3 there are shown five examples of (a) to (e) making slots or loops or pockets.
  • the left and right portions of the slot or slots correspond to layers or layer subgroups of a multilayer fabric formed in step (a) ( Figure 1) or at the end. of step (e) ( Figure 1).
  • the various layers or subgroups of layers in these areas are united by warp threads in certain weaves.
  • they are described as loosened in step (b) (FIG. 1) or linked at the beginning of step (e).
  • a slot or pocket of vertical axis 32 forms a dislocated zone 31 between a lower subgroup of layers of the multilayer fabric, this subgroup comprising three layers represented in the drawing, or and an upper subgroup of layers of the multilayer fabric, this subgroup also having three layers shown in the drawing.
  • the three layers of each subgroup are linked together according to defined armor, in the zone of the slot or loop.
  • each inner slot has a longer and larger length thus reaching three different heights H 1, H 2, and H 3.
  • Each slot is single layer.
  • the slot is multi-layer of linked layers, partially or totally.
  • each inner slot or the outer slot of height H3 is woven into a subgroup of linked layers. The implementation is carried out using three related advances, the first advance being common to the three slots, and stopped for the inner slot of height H 1. The next advance leads the two outermost slots to the height H2 and finally, the third advance then leads to the height H3 the only outermost slot.
  • two slots 33 and 34 are opposite on an axis 36 around a layer or subgroup of central bonded layers 35.
  • the two opposite slots 33 and 34 present in the example two layers lined or not.
  • a main feed system surrounded by an upper feed system and a lower feed system are arranged on the loom which thus comprises three advance systems with their respective controls .
  • the upper side of a layer or sub-group of central layers carries two slots 37 and 38 whose axes are separated by a length L1 while the lower side is carrier of a third slot 39 disposed between the axes of the two slots 37 and 38 at a distance L2 from the axis of the slot 37.
  • the slot 37 has an inner slot (without reference number) while that the slots 38 and 39 have several linked layers (two without a reference number to the drawing).
  • the layers shown in Figure 3 are given as examples. They can be multiplied or associated in multilayer units, with or without linked or untied parts.
  • Example (e) of Figure 3 a first slot 41 is disposed with two thin layers or subgroups.
  • a second slot 40 is formed consisting of two layers or subgroups of linked layers.
  • the first layer or subgroup disposed inside the second slot 40 is untied from the second layer or subgroup of outer layers, i then receives its own stretching for forming a third slot 43 of axis 44 different from the axis 42 of the first and second slots 41 and 40.
  • the loom of the invention for producing successive slots on the upper face, respectively lower of the fabric comprises a single additional advance system to the main advance system.
  • an additional advance system for each slot As a result, the loom of the invention must have as many additional advance systems as integrated and / or internal slots in addition to the main advance system.
  • at least one additional feed system is disposed under the main feed system. If several integrated and / or internal slots are provided for the lower face, their number imposes an equal number of additional advance systems as for the aforementioned embodiment of integrated and / or internal slots of the upper face described above.
  • FIGS. 4 to 7 show four chain planes of an exemplary embodiment of a one-slot weave 52.
  • the slot 52 is bounded between two weft planes 50 and 51.
  • the unitary multilayer fabric is to the left of the plane 50 and to the right of the plane 51. It is essentially composed in the example of seven layers of frame thread referenced N1 to N7 aligned by level.
  • the first weft thread N7 has been referenced 53.
  • the lower subgroup of layers on which the crenel is woven comprises the layers N 1 to N 4. They are linked by the weft threads surrounding an alternate frame of two levels respectively N 1, N 2 and N 3, N 4 on the chain plane of Figure 4.
  • the level N1 is occupied by a single warp thread, while a warp thread reles the two-level weft threads N2 and N3 two by two.
  • the last level N4 of the lower subgroup is related to the next layer N5 so that the lower subgroup of the layers N1 to N4 is bound to the upper layers which form the slot 52 between the planes 50 and 51. .
  • FIG. 6 at the chain plane following that of FIG. 5, the armor of the lower subgroup N1 to N4 takes the form of that of FIG. 4.
  • FIG. 7 which represents the fourth plane of FIG. chain, the situation is similar to that of Figure 5.
  • the N4 level between the planes 50 and 51 is no longer linked at all by the warp with the Level N5 which, belonging to the weaving of the slot 52 is stretched upwardly and delimited from the lower subgroup N1 to N4 by the action of its own stretching system 7-8 ( Figure 1) or 21 ( Figure 2).
  • the weaving method and the loom of the invention make it possible to produce multi-layered fabric preforms of different weaves having embossed overhungs in the form of crenellations or pockets above, below or on both sides of the fabric. a subgroup of central layers. It is also possible to produce composite reinforcing pieces with "U”, "T” shapes, rails, hinges and others. In one embodiment, it is provided to have one or more inserts and / or the insertion of foam or honeycomb structures into the formed niche or loop.
  • the composite material parts for which the woven preforms of the invention are intended are manufactured by injecting a polymerizable material by injection and comprise:
  • the crenel zone woven on the woven preform according to the invention is used to produce a stiffener and / or a yoke and / or comprise an omega, omega-type stiffener "Hollow x, or com bled dem or sse or honeycomb structures, a pair flange angle, a stiffener in" T ", etc. ;
  • parts of monolithic structures such as an aircraft turbojet nacelle thrust reverser frame, a beam, in which the zone produced on the preform's crest (s) is calculated as a stiffener and / or as a screed and / / or as a composite rail; and any piece of composite material based on a niche weave preform according to the invention and calculated for geometric constraints and / or stiffening and / or passage of mechanical forces.
  • the invention finds its application particularly in the field of manufacturing parts made of composite materials, composed with polymerizable resin and fabric made according to the foregoing. Such parts are used in the aeronautics, and in particular pan nea ux com posites for the nacels of you rboréacteu rs aircraft.
  • the invention applies regardless of the type of weave, whatever the nature, including carbon, glass or keviar, the type and size of the son used.

Abstract

Le métier à tisser comporte un système d'insertion de fils de trame en une pluralité de couches et un système d'insertion et de séquençage de fils de chaîne de façon à produire un tissu d'armure déterminée multicouches. Il comporte au moins deux systèmes d'avance (4, 5; 7-9) contrôlés en vitesse et force de traction de sorte que, au moins localement, une partie (10) des couches du tissu est entraînée par son propre mécanisme d'avance à une vitesse différente d'au moins une autre partie (11) des couches du tissu multicouches de façon à produire au moins un créneau sur le tissu multicouche. Application à la fabrication de pièces en matériaux composites pour l'aéronautique.

Description

Métier à tisser à avance multiple, procédé de tissage utilisant un tel métier à tisser et un tissu créneau ainsi obtenu.
La présente invention concerne u n métier à tisser à avance multiple. Elle concerne un procédé de tissage utilisant un tel métier à tisser et un tissu créneau ainsi obtenu . Elle trouve application notamment dans le domaine de la réal isation de préformes en tissu pour pièces composites comportant au moins un créneau.
Dans l'état de la technique, il est apparu un besoin de réaliser un tissage d'un tissu unique multicouche présentant une partie au moins telle que un groupe de couche soit localement disjoint des autres couches et présente une longueur différente ou d'autres caractéristiques de tissage. Un tel groupe de couches du tissu multicouche constitue un créneau qui forme ainsi une excroissance au-dessus du tissu multicouche proprement dit. Il se forme ainsi une sorte de tunnel dans le sens de la trame.
Selon une première technique connue, on exécute le tissage de manière traditionnelle de deux tissus en parallèle. Puis on exécute le déliage des tissus pour former un tube et enfin on réalise le liage des bords désirés du tube.
S e l o n u n e deuxième technique, on réalise une longueur excédentaire de tissu en conservant des fils qui ne travaillent pas pendant le tissage de la longueur excédentaire. A l'aide d'un peigne qui revient en arrière, on ramène le tissu à la base du tube de façon à former une boucle.
Selon une troisième technique, on utilise la technique de tissage en piqué. Mais au lieu de faire varier la course du mouvement du peigne, on exécute une avance négative en ramenant le tissu en arrière à la base de la boucle.
De tels tissus ne sont utilisables pour réaliser des préformes que si on leur applique ensuite des opérations de mise en forme et de consolidation supplémentaire comprenant le drapage et le piquage.
Dans le document US-A-3.207.185, il est décrit un procédé pour réaliser une préforme en tissu présentant deux couches parallèles et déliées l'une de l'autre, mais reliées l'une à l'autre ensuite par une ou plusieurs paires de couches de remplissage. Le mécanisme permet d'ouvrir l'angle de tissage pour relier l'une ou l'autre des deux couches parallèles par une couche de remplissage. Or ces techniques présentent des inconvénients qui réduisent leur emploi dans la réalisation de pièces complexes à base de préformes tissées. En particulier, dans le tissage en général, les fils de chaîne sont contraints à une unique avance. Il est donc possible de produire des tubes de tissu, mais dont le déliage ne permet pas de produire une boucle de grande longueur au- dessus et/ou au-dessous d'une couche de tissu de longueur plus petite.
Dans le tissage piqué, la longueur maximale admissible est limitée par la course du peigne ce qui restreint le rapport entre la longueur la plus longue d'un groupe de couches de tissus et la longueur la plus courte des autres couches. Le piqué ne permet pas non plus de reprendre une boucle sur une autre boucle.
Lorsque le tube de tissu doit être réalisé en recourant à une avance négative, il faut ravaler les seuls fils de chaîne qui ne font pas partie de la boucle plus longue et cette opération est impossible sur les systèmes de stockage de fils actuels.
Enfin, les opérations de mise en forme nécessaires avec les tissages précités constituent des opérations de production supplémentaires. Ainsi, mécaniquement, il n'y a plus continuité des fils entre eux et les propriétés mécaniques du tissu final sont moindres ce qui est un inconvénient pour la réalisation de pièces en matériau composite comme des rails de guidage ou de portage, des poutres ou des panneaux porteurs.
Il existe donc un besoin pour réaliser un tissage produisant au moins une surépaisseur de tissu présentant une longueur plus importante que le reste du tissu en conservant la continuité des fils de chaîne.
A cette fin, la présente invention concerne un métier à tisser du genre comportant un système d'insertion de fils de trame en une pluralité de couches et un système d'insertion et de séquençage de fils de chaîne de façon à produire un tissu d'armure déterminée multicouche. Le métier de l'invention comporte au moins deux systèmes d'avance contrôlés en vitesse et force de traction de sorte que, au moins localement, une partie des couches du tissu est entraînée par son propre mécanisme d'avance à une vitesse différente d'au moins une autre partie des couches du tissu multicouche de façon à produire au moins un créneau sur le tissu multicouche.
Selon d'autres caractéristiques optionnelles de l'invention : - un système d'avance comporte un système pour agripper le tissu multicouche et l'entraîner au moins en dehors des périodes de tissage de créneaux ;
- au moins un système d'avance comporte un mandrin pour étirage d'une boucle en cours de formation sur au moins une couche ou groupe de couches du tissu multicouche après déliage ;
- le métier comporte un plateau réservé au tissu multicouche et qui porte un chariot moteur du système d'avance pour agripper le tissu multicouche et au moins un plateau réservé pour le tissage d'au moins un créneau et qui porte un chariot moteur du système d'avance pour étirage d'une boucle en cours de formation sur au moins une couche ou groupe de couches du tissu multicouche après déliage ;
- le dit au moins un plateau réservé pour le tissage d'au moins un créneau présente une inclinaison déterminée relativement au plateau réservé au tissage d u tissu m u lticouche et est d isposé de tel le sorte q ue l'inclinaison est mesurée entre les directions des avances des systèmes d'avance respectivement du dit au moins un plateau de tissage de créneau et du plateau de tissage du tissu multicouche ;
- le métier comporte au moins un système de maintien de la position du point de tissage ;
- le métier comporte au moins un système de maintien de la position du point de tissage associé à au moins un système d'avance pour maintenir la hauteur du point de tissage au niveau du début du tissu, en aval d'une région d'insertion de fils de trame et d'une foule associées, afin que la foule et le tassage de la trame soient répétables pour maintenir la hauteur du point de tissage en aval de la région d'insertion de fils de trame et de la foule associée au niveau du début du tissu afin que la foule et le tassage de la trame soient répétables ;
- le système de maintien de la position du point de tissage comporte un premier et un second axes allongés sur la largeur du tissu de part et d'autre des surfaces de tissu en aval du point de tissage.
Les caractéristiques ci-dessus sont obtenues quelque soit le nombre, le type et les dimensions du ou des créneaux.
La présente invention concerne aussi un procédé de tissage utilisant un métier à tisser selon l'invention à avances multiples. Selon l'invention, le procédé comporte une étape pour réaliser le début d'un tissu multicouche sous une avance déterminée, puis une étape pour exécuter le déliage d'au moins une couche du tissu de base avec arrêt ou ralentissement de l'avance du tissage du tissu multicouche, puis une étape de formation d'une boucle par surconsommation de fils de chaîne et étirage sous une avance déterminée d'une longueur de boucle déterminée supérieure à celle du tissu multicouche restant et enfin une étape de fermeture de la boucle tissée par liage et reprise, le cas échéant, du tissage multicouche.
Selon d'autres caractéristiques optionnelles de ce procédé :
- le procédé est répété le long du tissu multicouche de façon à former plusieurs créneaux successifs ;
- le procédé est répété sur au moins une couche d'au moins un créneau en cours de tissage de façon à former plusieurs créneaux intérieurs et/ou plusieurs créneaux de directions différentes.
La présente invention concerne aussi un tissu obtenu selon le procédé de l'invention. Le tissu créneau réalisé selon le procédé est destiné à réaliser des préformes tissées pour fabriquer par injection d'une matière polymérisable par injection des pièces mécaniques parmi lesquelles :
des panneaux monolithiques ou de type « sandwich » auto-raidis, dans lesquelles la zone créneau tissée sur la préforme est utilisée pour réaliser un raidisseur et/ou une chape et/ou comporter un raidisseur de type
« oméga » creux ou comblés par mousse ou structure en nid d'abeille, une paire cornière - bride, un raidisseur en « T », etc. ;
des pièces de structure monolithique comme un cadre d'inverseur de poussée de nacelle de turboréacteur d'aéronef, une poutre, dans laquelle la zone produ ite sur le ou les créneaux de la préforme est calculée comme raidisseur et/ou comme chape et/ou rail composite ; et
une pièce en matériau composite basée sur une préforme en tissage créneau et calculée pour des contra intes géométriq ues et/ou de raidissage et/ou de passage d'efforts mécaniques.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et des dessins annexés parmi lesquels :
- la Fig ure 1 représente cinq étapes successives du procédé de l'invention en utilisant une représentation schématique d'une partie du métier à tisser de l'invention ; - la Figure 2 représente une vue en perspective d'une partie du métier à tisser de l'invention selon un mode particulier de réalisation ;
- la Figure 3 représente la coupe schématique de cinq tissus réalisés selon le procédé de l'invention donnés à titre d'exemples ; et
- les Figures 4 à 7 représentent des plans de chaîne successifs d'un exemple de réalisation d'un tissu selon l'invention.
A la Figure 1 , on a représenté des étapes successives d'un mode de réalisation du procédé de l'invention. Le métier à tisser de l'invention comporte les parties connues d'un métier à tissu multicouches. Il comporte notamment un système d ' i n sertion d e fi l d e tra m e et un système de séquençage de fils de chaîne selon une armure déterminée pour réaliser un tissu multicouche. Il tisse dans une prem ière étape (a) le début d'un tissu multicouche 1 . Le début du tissu multicouche est alors placé sur un mécanisme 4 d'avance pour réaliser une avance déterminée Avance 1 du tissu 1 avec une force de traction et une vitesse déterminées lors de son tissage et qui pourra être arrêtée ou ralentie par un contrôleur d'avance lors de l'exécution du procédé de l'invention.
Les fils de chaîne 2 sont fournis à travers un système de séq u ençage de fi ls de chaîne, non représenté, pour former une foule à l'intérieur de laquelle un mécanisme d'insertion de trame 3 circule ainsi qu'il est connu.
Lorsque le tissage du créneau commence, on réalise un déliage 6 entre certaines couches du Tissu 1 (deuxième étape (b)). Lors du déliage, et préférentiellement à la fin de celui-ci, le mécanisme d'avance 4 est débrayé de sorte que l'avance Avance 1 est stoppée. Dans d'autres modes de réalisation, l'avance Avance 1 est seulement ralentie de sorte que la boucle qui va être formée sur les couches supérieures aura une longueur plus importante que le groupe inférieur des couches du tissu multicouche délié. Dans un mode de réalisation, la longueur dans le sens de l'avance du métier à tisser du sous- groupe inférieur 1 1 de couches du tissu multicouche (voir étape (d)) au-dessus duquel est tiré la boucle en cours de tissage est nulle ou quasi nulle.
A la troisième étape (c), un rouleau ou mandrin 7 est inséré dans la zone du déliage 6 et le rouleau 7 est attaché à un mécanisme d'avance 8 par des liaisons 9. Une avance spécifique Avance 2 est alors appliquée par le mécanisme d'avance 8 avec une vitesse et une force de traction déterminées notamment par la tension requise sur les fils de chaîne et pour assurer une longueur supérieure de tissage sur la boucle ou créneau 10 par rapport aux autres couches du sous-groupe inférieur 1 1 sur le tissu multicouche. Il se forme alors une boucle 10 sur la face supérieure du tissu 1 . La partie basse 1 1 du tissu 1 est constituée d'un sous-groupe inférieur des couches du tissu 1 déjà tissé à la première étape (a). Dans un mode de réalisation, la longueur dans le sens de l'avance du métier à tisser du sous-groupe inférieur 1 1 est nulle ou quasi nulle. On note que seuls les fils de chaîne 2 correspondant aux couches supérieures du tissu, réservées au tissage de la boucle 1 0, sont consommés. Les fils de chaîne 2 des couches du sous-groupe inférieur des couches du tissu 1 déjà tissé sont réservés.
Dans un autre mode de réalisation, les fils de chaîne 2 des couches du sous-groupe inférieur des couches du tissu 1 déjà tissé sont consommés à une vitesse de consommation inférieure à celle des fils de chaînes des couches supérieures 10. Il en résulte que la boucle constituée à l'aide des couches supérieures 10 du tissu présente une longueur plus importante que celle des couches du sous-groupe inférieur. A cette fin , le tissage du sous-groupe inférieur 1 1 sur le tissu multicouche est poursuivi en même temps que le tissage de la boucle 1 0. Mais son système d'étirage ou avance Avance 1 travaille à une vitesse réduite par rapport à la vitesse du système d'étirage ou avance Avance 2 pour assurer une longueur de boucle 1 1 supérieure à celle du sous-groupe 1 1 avant son liage 14.
A la quatrième étape (e), la boucle 10 a atteint une longueur totale désirée. Les couches réservées au tissage du créneau ou boucle 10, 13 sont alors liées au sous-groupe inférieur de couches du tissu multicouche. Les deux méca n ism es d 'ava nce 8 et 4 passent à la même vitesse ou le second mécanisme d'avance 8 pour le tissage du créneau est débrayé et le premier méca n isme 4 seu l entraîne l e tissu m u lticou ch e. Le tissage du tissu multicouche complet reprend alors sous l'effet du mécanisme d'avance 4 en reprenant une vitesse de consommation de fils de chaîne 2 égale pour tous les fils de chaîne de toutes les couches du tissu multicouche. Il a ainsi été généré un créneau ou poche 1 3, qui forme un tube dont les génératrices se trouvent selon la direction de la trame et les ouvertures du côté des laizes du tissu. On note que la largeur ou laize d'un créneau tissé selon le procédé de l'invention peut être différente de la largeur ou laize du tissu multicouche de base.
Pour reprendre le tissage d'un tissu multicouches en aval de la poche ou tube 1 0, 1 3, on réalise un l iage entre l'extrém ité 14 des couches supérieures 10 tissées avec le reste du sous-groupe 1 1 de couches inférieures et le tissage d'un unique tissu multicouche reprend à la suite du liage de l'extrémité 14. Le liage est naturellement exécuté par le tissage d'une armure permettant de lier les couches en contact de la fin du tissage du créneau et celles du sous-groupe inférieur 1 1 . Les opérations de liage et de déliage seront expliquées plus loin sur un exemple.
Dans un métier à tisser de l'invention, le premier système d'avance réservé au tissage du tissu 1 proprement dit, comporte dans un mode de réalisation deux plaques 4 allongées dans le sens de la trame et entourant de part et d'autre l'épaisseur du tissu multicouches 1 . Les deux plaques sont amovibles pour permettre leur montage et leur démontage sur la première extrémité du tissu quand il est encore dans sa première zone de tissage en une seule unité multicouche en aval de la boucle ou créneau 1 0, 1 3 pas encore tissée. L'assemblage des deux plaques est vissé ou solidarisé autrement sur l'extrémité du tissu et il est relié par une liaison 5 à un chariot moteur de façon à appliquer une avance notée Avance 1 dont la vitesse et la force de traction sont déterm inées en fonction du tissage multicouche et d e l a ten s io n nécessaire des fils de chaîne 2. Ainsi qu'il a été décrit, le chariot moteur qui entraîne selon Avance 1 l'extrémité du tissu est contrôlé par un contrôleur d 'avance de sorte que Avance 1 pu isse être réd u ite ou ann ulée tout en maintenant le cas échéant une force de traction suffisante lorsque le créneau ou boucle 10, 1 3 est en cours de tissage. On note qu'un système d'avance du tissu utilisant des mandrins d'enroulement de tissu classiquement utilisés pour du tissage bidimensionnel n'est en général pas recommandable à cause des variations d'épaisseur. Le système d'avance Avance 1 de l'invention utilisant un principe de pincement de l'extrémité du tissu multicouches permet de mieux contrôler la vitesse d'avance du tissu et la force de traction, même avec un tissu multicouche très épais, et avec un ou plusieurs créneaux ou poches 10, 13 importants.
Da ns u n métier à tisser de l'invention, le deuxième système d'avance réservé au tissage de la boucle plus longue 10, 13, comporte dans un mode de réalisation un axe rigide 7 ou mandrin, qui traverse toute la largeur du tissu 1 . L'axe rigide 7 est monté sur deux câbles de traction amovibles 9 dont une première extrémité est connectée de manière amovible à une extrémité de l'axe 7 de manière à permettre son montage et son démontage une fois que le créneau , poche ou tu be 1 0, 1 3 a été tissé et l ié au reste d u tissu 1 . Une seconde extrémité des deux câbles de traction du mandrin 7 est solidaire d'un chariot moteur 8 dont l'avance est contrôlée en fonction de la surconsommation de fils de chaîne 2 calculée pour produire le créneau ou poche 10, 13 de longueur déterminée. L'avance notée Avance 2 produite par le chariot moteur 8 est aussi déterminée en vitesse d'avance et en force de traction par la tension nécessaire sur les fils de chaîne 2.
Dans un métier à tisser de l'invention utilisant plusieurs systèmes d'avance comme il a été exposé à l'aide de la Figure 1 , il est nécessaire de réaliser une fixation du point de tissage, qu'il se trouve sur le tissu multicouche de base complet, ou sur le tissage de la boucle 10. A cette fin, il est disposé au moins un système de maintien de la position du point de tissage. La fonction du maintien de la position du point de tissage est d'empêcher le déplacement vertical du tissu en cours de tissage, notamment lors du tissage d'une boucle comme la boucle 10. En effet, l'axe de tirage de la boucle 10 par le système d'avance Avance 2 (Figure 1 ) est désaxé par rapport à la foule des fils de chaîne. De plus, la différence de hauteur du système d'avance Avance 2 qui assure le tirage de la boucle 1 0 par rapport au système d'avance principal Avance 1 peut engendrer une modification de la hauteur du point de tissage et décaler verticalement la foule. Un tel décalage peut générer des problèmes d'insertion des fils de trame puisque la position verticale de la foule pourrait ne pas être maîtrisée.
Pour remédier à cet inconvénient, le système d'avance Avance 2 disposé au dessus du système d'avance principal Avance 1 est équipé d'un système de maintien de la position du point de tissage 70.
Dans l'exemple de la Figure 1 , un point de tissage est constitué au début du tissu que ce soit sur l'ensemble des couches du tissu principal 1 , lors de l'étape (a), au début de la boucle 10 lors de son tissage propre notamment lors de l 'étape (d ) et au début d u tissu à partir d u poi nt 1 4 de l iage de l'extrémité de la boucle 1 0 au sous-groupe 1 1 de couches inférieures du tissu principal ou de base. Le point de tissage s'étend sur la laize complète ou pleine largeu r d u tissu dans le sens de la trame et il est précédé d 'u ne rég ion d'insertion de trame dans laquelle intervient le mécanisme d'insertion de trame 3 et l'ouverture de la foule des fils de chaîne. Le système de maintien de la position du point de tissage 70 prévu ici pour le tissage de la boucle 1 0, comporte donc un moyen pour maintenir la hauteur du point de tissage au nivea u d u début d u tissu. Ce moyen est d isposé en aval d 'une rég ion d'insertion de fils de trame et d'une foule associées au point de tissage, afin que la foule et le tassage de la trame soient répétables.
Dans un mode de réalisation, le système de maintien de la position du point de tissage 70 comporte deux axes disposés de part et d'autre du tissu, le long de la direction de la trame. Un premier axe est disposé au-dessus du tissage de la boucle 1 0, et un second axe est disposé en dessous du tissage de la boucle 10. Les premier et second axes sont étendus sur toute la largeur d u tissage de la boucle 1 0. Les prem ier et second axes d u système de maintien du point de tissage 70 sont écartés d'une distance suffisante pour ne pas gêner le tissage et le tirage de la boucle 10, mais suffisamment rapprochés pour maintenir la hauteur du point de tissage de la boucle en aval de la région d'insertion de fils de trame et de la foule associée aux couches réservées au tissage de la boucle 10. Les deux axes se positionnent ainsi juste au niveau du début du tissu afin que la foule et le tassage de la trame soient répétables.
Dans un mode de réalisation, les premier et second axes sont démontables pour favoriser le montage de l'axe ou mandrin 7 du système d'avance Avance 2 pour le tirage de la boucle 10.
Dans un mode de réalisation représenté à la Figure 1 , le système de maintien du point de tissage est dupliqué pour chaque système d'avance comme le premier système d'avance Avance 1 qui comporte un premier système de maintien du point de tissage 71 et comme le deuxième système d'avance Avance 2 qui comporte un deuxième système de maintien du point de tissage 70, déjà décrit. Les premier et deuxième systèmes de maintien du point de tissage sont analogues. Notamment, lorsque la largeur de la boucle 1 0 est différente de celle du sous-groupe inférieur 1 1 de couches les longueurs des premier et deuxième axes du premier système de maintien de la position du point de tissage 71 portant sur toute la largeur du sous-groupe 1 1 de couches de tissu sont différentes de celles des premier et deuxième axes du deuxième système de maintien de la position du point de tissage 70 déjà décrit.
A la Figure 2, on a représenté une partie d'un métier à tisser selon un mode de réal isation de l 'invention . La partie représentée comporte les mécanismes d'avance ou systèmes d'étirage primaire et secondaire.
Dans le mode de réalisation de la Figure 2, le système d'étirage primaire 28, 29 comporte principalement un plateau horizontal destiné à recevoir le tissu multicouche en cours de tissage. Le système d'étirage secondaire 21 présente une table incl inée d isposée au-dessus du plateau horizontal du système d'étirage primaire. Sauf à leur inclinaison relative, les systèmes d'étirage primaire et secondaire sont sensiblement identiques et on va décrire le système d'étirage secondaire 21 . Il présente deux rails parallèles 22, 23 sur lesquels glisse un chariot moteur 26 monté sur des patins 24 et 25 en prises sur les rails parallèles 22, 23. La force motrice 27 du chariot moteur est identique à l'avance Avance 2 décrit à la Figure 1 . Le tissu du créneau ou poche 10, 1 3 est destiné à être étiré sous l'action du chariot moteur 26 qui est connecté aux câbles 9 reliés au mandrin 7 inséré dans la poche en cours de tissage décrits à la Figure 1 .
De même, sur le système d'étirage primaire 28, 29, le chariot moteur 28 de la Figure 2 est attaché au système de pincement 4 de la Figure 1 par les barres 5 de la Figure 1 convenables de sorte que la force motrice 29 de la Figu re 2 soit appl iquée au tissu en cours de tissage dans la d irection horizontale selon l'avance Avance 1 décrite à l'aide de la Figure 1 .
On n'a pas représenté les mécanismes d'approvisionnement en fils de chaîne et en fils de trames en amont des systèmes d'étirage primaire et secondaire.
Le métier à tisser à avance multiple de l'invention comporte au moins un plateau 21 réservé pou r le tissage d 'au moins un créneau . Un système d'avance est donc réservé pour réaliser un créneau primaire et/ou au moins un créneau intérieur au créneau primaire. Chacun de ces plateaux de tissage de créneaux présente une incl inaison déterm inée relativement au plateau 28, 29 réservé au tissage du tissu multicouche. Le plateau de tissage de créneau est disposé de telle sorte que son inclinaison est mesurée entre les directions 27, 29 des avances des systèmes d'avance Avance 1 , Avance 2 respectivement du d it au moins un plateau 21 de tissage de créneau et du plateau 28, 29 de tissage du tissu multicouche.
Dans un mode de réalisation, on note que le procédé de tissage d'un tissu créneau formant une poche ou tube transversal dans le sens de trame comporte principalement les étapes suivantes :
E1 : une première étape de formation du tissu de base comportant un nombre déterminé de couches présentant une armure déterminée ;
E2 : une deuxième étape de formation d'une boucle ou créneau par dél iage entre des couches su périeu res et u n sous-groupe inférieur des couches du tissu de base ; E3 : une troisième étape de formation du tissu de la boucle ou créneau par surconsommation des fils de chaîne ; et
E4 : une quatrième étape de fermeture de la boucle ou créneau par liage 14 de l'extrémité du tissage de la boucle ou créneau 1 0, 13 au sous- groupe inférieur des couches du tissu de base. Le cas échéant, le tissage du tissu unique multicouche, identique ou différent du tissu unique multicouche du début du tissage et serré dans le système de pincement 4, 5 qui applique l'avance Avance 1 est repris au-delà du point de l'opération de liage 14 du créneau ou poche 10, 13.
II est entendu que la désignation de couches supérieures ou de sous-groupes inférieurs est faite en référence à l'exemple de réalisation de la Figure 1 . Il est possible de retourner le tissu en plaçant ainsi la formation de la boucle ou créneau sur la face inférieure du tissu multicouche. Dans un autre mode de réalisation d'un métier à tisser de l'invention, un système d'avance supplémentaire est disposé en dessous du système d'avance principal comme le système d'avance Avance 1 (Figure 1 ). Pour réaliser des créneaux sur la face supérieure du tissu multicouche, il est donc prévu un système d'avance supérieur et pou r réal iser des créneaux sur la face inférieure du tissu multicouche , il est prévu un système d'avance inférieur, analogue au système d'avance supérieur, mais contrôlé de manière indépendante. Les systèmes d'avance supérieur et inférieur sont disposés de part et d'autre du système d'avance principal.
Le procédé de l'invention permet de réaliser successivement plusieurs créneaux ou poches dans le sens longitudinal du tissage, ou celui de l'avance Avance 1 . Un tel créneau successif sera formé au-delà du point de liage 14 du premier créneau, et préférentiellement au-delà d'une reprise de formation du tissu multicouche initial . Le nombre de créneaux ou poches successifs comme le créneau 10, 13, n'est pas limité.
Le procédé de l'invention permet aussi de réaliser un ou plusieurs créneaux ou poches sur un créneau ou poche 10, 13 en cours de formation. L'avantage d'un tel procédé est de permettre de réaliser plusieurs créneaux les uns sur les autres sans demander d'opération supplémentaire de drapage, de piquage ou autrement. Ainsi qu'on l'a évoqué ci-dessus, plusieurs systèmes d'avance à contrôles indépendants sont donc disposés en plus du système d'avance principal, qui assure l'avance du tissu multicouche de base. Dans le cas d'un procédé de tissage d'un tissu à plusieurs créneaux simultanés, le métier à tisser de l'invention comporte au moins deux systèmes d'avance comme les systèmes d'avance Avance 1 et Avance 2 décrits à l'aide de la Figure 1 et de la Figure 2. Particulièrement, le métier à tisser du mode de réal isation de la Figure 2 est alors complété par un ou plusieurs plateaux inclinés supplémentaires au plateau incliné 21 -27, chaque plateau incliné comportant au moins un système d'avance associé avec son propre contrôle.
A la Figure 3, on a représenté cinq exemples de (a) à (e) de réalisation de créneaux ou boucles ou poches. Sur chaque exemple, les parties à droite et à gauche du créneau ou des créneaux correspondent à des couches ou à des sous-groupes de couche d'un tissu multicouche formé lors de l'étape (a) (Figure 1 ) ou à la fin de l'étape (e) (Figure 1 ). De ce fait, les d iverses couches ou sous-groupes de couches dans ces zones sont unies par des fils de chaîne selon des armures déterminées. Elles sont au contraire ainsi qu'il a été décrit déliées à l'étape (b) (Figure 1 ) ou liées au début de l'étape (e).
Dans l'exemple (a) de la Figure 3, un créneau ou poche d'axe vertical 32 forme une zone déliée 31 entre un sous-groupe inférieur de couches du tissu multicouches, ce sous-groupe regroupant trois couches représentées au dessin liées ou déliées, et un sous-groupe supérieur de couches du tissu multicouches, ce sous-groupe comportant aussi trois couches représentées au dessin.
Dans le mode de réalisation de l'exemple (a), les trois couches de chaque sous groupe sont liées entre elles selon des armures définies, dans la zone du créneau ou boucle.
Dans l'exemple (b) de la Figure 3, trois créneaux internes l'un à l'autre formées d'une ou de plusieurs couches de tissu et déliées entièrement ou partiellement, sont formés sur l'axe 33 au-dessus d'un sous-groupe inférieur de trois couches liées. Chaque créneau intérieur présente une longueur de plus en plus grande atteignant ainsi trois hauteurs différentes H 1 , H2, et H3. Chaque créneau est mono-couche. Dans un autre mode de réalisation, le créneau est multi-couche de couches liées, partiellement ou totalement. Dans d'autres modes de réalisation, chaque créneau intérieur ou le créneau extérieur de hauteur H3 est tissé en un sous-groupe de couches liées. La réalisation est effectuée à l'aide de trois avances liées, la première avance étant commune aux trois créneaux, pu is arrêtée pour le créneau intérieur de hauteur H 1 . L'avance suivante entraîne les deux créneaux plus extérieurs jusqu'à la hauteur H2 et enfin, la troisième avance entraîne ensuite jusqu'à la hauteur H3 le seul créneau le plus à l'extérieur.
Dans l'exemple (c) de la Figure 3, deux créneaux 33 et 34 sont opposés sur un axe 36 autour d'une couche ou sous-groupe de couches liées centrales 35. Les deux créneaux opposés 33 et 34 présentent dans l'exemple deux couches l iées ou non . Dans cet exemple de réalisation, un système d'avance principal, entouré d'un système d'avance supérieur et d'un système d'avance inférieur sont disposés sur le métier à tisser qui comporte donc trois systèmes d'avance avec leurs contrôles respectifs.
Dans l'exemple (d) de la Figure 3, le côté supérieur d'une couche ou sous-groupe de couches centrale est porteur de deux créneaux 37 et 38 dont les axes sont distants d'une longueur L1 tandis que le côté inférieur est porteur d'un troisième créneau 39 disposé entre les axes des deux créneaux 37 et 38 à une distance L2 de l'axe du créneau 37. Dans l'exemple de réalisation, le créneau 37 présente un créneau intérieur (sans numéro de référence) tandis que les créneaux 38 et 39 comportent plusieurs couches liées (deux sans numéro de référence au dessin). Les couches indiquées à la Figure 3 sont données à titre d'exemples. Elles peuvent être multipliées ou associées en unités multicouches, avec ou sans parties liées ou déliées.
Dans l'exemple (e) de la Figure 3, un prem ier créneau 41 est disposé avec deux couches déliées ou sous-groupes. Sur le même axe 42 que ce premier créneau 41 , on forme un deuxième créneau 40 constitué de deux couches ou sous-groupes de couches liées. Lors de l'étirage du deuxième créneau 40, la première couche ou sous-groupe disposée à l'intérieur du deuxième créneau 40, est déliée de la deuxième couche ou sous-groupe de couches extérieure, qu i reçoit alors son propre étirage pou r former une troisième créneau 43 d'axe 44 différent de l'axe 42 des premier et deuxième créneaux 41 et 40.
Le métier à tisser de l'invention pour réaliser des créneaux successifs sur la face supérieure, respectivement inférieure du tissu, comporte un seul système d'avance supplémentaire au système d'avance principal. Pour réal iser des créneaux intég rés et/ou intérieu rs, un système d 'avance supplémentaire pour chaque créneau. Il en résulte que le métier à tisser de l'invention doit comporter autant de systèmes d'avance supplémentaires que de créneaux intégrés et/ou intérieurs en sus du système d'avance principal. Pour réaliser des créneaux sur la face inférieure du tissu, au moins un système d'avance supplémentaire est disposé sous le système d'avance principal . Si plusieurs créneaux intégrés et/ou intérieurs sont prévus pour la face inférieure, leur nombre impose un nombre égal de systèmes d'avance supplémentaires comme pour la réalisation précitée de créneaux intégrés et/ou intérieurs de la face supérieure décrite ci-dessus.
Aux figures 4 à 7, on a représenté quatre plans de chaînes d'un exemple de réalisation d'un tissage à un seul créneau 52. Le créneau 52 est limité entre deux plans de trame 50 et 51 . Au dessin des quatre figures, le tissu multicouche unitaire se trouve à gauche du plan 50 et à droite du plan 51 . Il est essentiellement composé dans l'exemple de sept couches de fils de trame référencés de N1 à N7 alignés par niveau . On a référencé 53 le premier fil de trame du niveau supérieur N7. Le sous-groupe inférieur de couches sur lequel le créneau est tissé comporte les couches N 1 à N4. Elles sont liées par les fils de trame qui entourent une trame sur deux de deux niveaux respectivement N 1 , N2 et N3, N4 sur le plan de chaîne de la Figure 4. Au plan de chaîne suivant, représenté à la Figure 5, le niveau N1 est occupé par un seul fil de chaîne, tandis qu'un fil de chaîne rel ie deux à deux les fils de trame de deux niveaux suivant N2 et N3. Le dernier niveau N4 du sous-groupe inférieur est quant à lui lié à la couche su ivante N5 de sorte que le sous-groupe inférieur des couches N 1 à N4 est lié aux couches supérieures qui forment le créneau 52 entre les plans 50 et 51 .
A la F ig u re 6, au plan de chaîne suivant celui de la Figure 5, l'armure du sous-groupe inférieur N1 à N4 reprend la forme de celle de la Figure 4. A la Figure 7 qui représente le quatrième plan de chaîne, la situation est analogue à celle de la Figure 5. Cependant, on note que le Niveau N4 entre les plans 50 et 51 n'est plus du tout lié par le fil de chaîne avec le Niveau N5 qui, appartenant au tissage du créneau 52 est étiré vers le haut et dél ié du sous-groupe inférieur N1 à N4, par l'action de son propre système d'étirage 7-8 (Figure 1 ) ou 21 (Figure 2).
Pour réaliser l'armure du tissage du créneau 52, au-delà des plans 50 et 51 , on réalise une liaison des trois couches N5 à N7 à l'aide d'au moins deux séries de fils de chaîne. En jouant avec une alternance de un plan de chaîne sur deux, les couches N7 et N6 sont liées entre elles par les fils de chaîne des plans successifs 54 (Figure 4), 56 (Figure 5), 59 (Figure 6) et 63 (Figure 7), tandis que les couches N6 et N5 sont liées entre elles par les fils de chaîne des plans successifs 55 (Figure 4) ; 57 (Figure 5), 60 (Figure 6) et 64 (Figure 7).
On n e d éta i l l e pas l es fi l s de tram e q u i sont con cernés par l'entrelacement des fils de chaîne dans les trois couches N5, N6 et N7 qui constituent le tissage du créneau 52, mais on peut constater sur les Figures 4 à 7 que les trois couches sont parfaitement liées entre elles.
Le procédé de tissage et le métier à tisser de l'invention permettent de produire des préformes en tissu multicouche de différentes armures présentant des surépaisseurs en relief en forme de créneaux ou de poches au- dessus, au dessous ou de part et d 'autre d'un sous-groupe de couches centrales. Il est aussi possible de produire ainsi des pièces composites de renfort avec des formes en « U », en « T », des rails, des charnières et autres. Dans un mode de réalisation, il prévu de disposer un ou plusieurs inserts et/ou l'insertion de mousse ou de structures en nid d'abeille dans le créneau ou boucle formée.
Les pièces en matériau composite auxquelles sont destinées les préformes tissées de l'invention sont fabriquées par injection d'une matière polymérisable par injection et comportent :
des panneaux monolithiques ou de type « sandwich » auto-raidis : la zone créneau tissée sur la préforme tissée selon l'invention est utilisée pour réaliser un raidisseur et/ou une chape et/ou comporter un raidisseur de type « oméga », « oméga » creu x , o u com bl és d e m ou sse ou d e structures en nid d'abeille, une paire cornière - bride, un raidisseur en « T », etc. ;
- des pièces de structures monolithiques comme un cadre d'inverseur de poussée de nacelle de turboréacteur d'aéronef, une poutre, dans laquelle la zone produ ite sur le ou les créneaux de la préforme est calculée comme raidisseur et/ou comme chape et/ou comme rail composite ; et toute pièce en matériau composite basée sur une préforme en tissage créneau selon l'invention et calculée pour des contraintes géométriques et/ou de raidissage et/ou de passage d'efforts mécaniques.
L'invention trouve son application tout particulièrement dans le domaine de la fabrication de pièces en matériaux composites, composés avec de la résine polymérisable et des tissus fabriqués conformément à ce qui précède. De telles pièces sont utilisées dans l'aéronautique, et notamment des pan nea ux com posites pou r les nacel les de tu rboréacteu rs d 'aéronefs . L'invention s'applique quelque soit le type d'armure de tissage, quelque soit la nature, notamment carbone, verre ou keviar, le type et la taille des fils utilisés.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Métier à tisser du genre comportant un système d'insertion de fils de trame en une pluralité de couches et un système d'insertion et de séquençage de fils de chaîne de façon à produire un tissu d'armure déterminée multicouche, caractérisé en ce qu 'il comporte au moins deux systèmes d'avance (4, 5 ; 7-9) contrôlés en vitesse et force de traction de sorte que, au moins localement, une partie (10) des couches du tissu est entraînée par son propre mécanisme d'avance à une vitesse différente d'au moins une autre partie (1 1 ) des couches du tissu multicouche de façon à produire au moins un créneau sur le tissu multicouche.
2. Métier selon la revend ication 1 , caractérisé en ce q ue un système d'avance comporte un système pour agripper (4) le tissu multicouche et l'entraîner au moins en dehors des périodes de tissage de créneaux.
3. Métier selon la revendication 1 , caractérisé en ce que au moins un système d'avance comporte un mandrin (7) pour étirage d'une boucle (10) en cours de formation sur au moins une couche ou groupe de couches (1 1 ) du tissu multicouche après déliage.
4. Métier selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comporte un plateau (28, 29) réservé au tissu multicouche et qui porte un chariot moteur (28) du système d'avance pour agripper le tissu multicouche et au moins un plateau (21 ) réservé pour le tissage d'au moins un créneau et qui porte un chariot moteur (26) du système d'avance pour étirage d'une boucle en cours de formation sur au moins une couche ou groupe de couches du tissu multicouche après déliage.
5. Métier selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dit au moins un plateau (21 ) réservé pour le tissage d'au moins un créneau présente une inclinaison déterminée relativement au plateau (28, 29) réservé au tissage du tissu multicouche et est disposé de telle sorte que l'inclinaison est mesurée entre les directions (27, 29) des avances des systèmes d'avance (Avance 1 , Avance 2) respectivement du dit au moins un plateau (21 ) de tissage de créneau et du plateau (28, 29) de tissage du tissu multicouche.
6. Métier selon l'une au moins quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un système de maintien de la position du point de tissage (70, 71 ) associé à au moins un système d'avance (Avance 1 , Avance 2) pour maintenir la hauteur du point de tissage au niveau du début du tissu, en aval d'une région d'insertion de fils de trame et d'une foule associées, afin que la foule et le tassage de la trame soient répétables.
7. Métier selon la revendication 6, caractérisé en ce que le système de maintien de la position du point de tissage (70, 71 ) comporte un premier et un second axes allongés sur la largeur du tissu de part et d'autre des surfaces de tissu en aval du point de tissage.
8. Procédé de tissage util isant u n métier à tisser à avances multiples selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte une étape ((a) Figure 1 ) pour réaliser le début d'un tissu multicouche sous une avance déterminée (Avance 1 ), puis une étape ((b) Figure 1 ) pour exécuter le dél iage d 'au moins u ne couche (1 0) d u tissu multicouche avec arrêt ou ralentissement de l'avance du tissage (Avance 1 ) du tissu multicouche, puis une étape ((c), (d) Figure 1 ) de tissage selon une armure déterminée d'une boucle (1 0, 13) par surconsommation de fils de chaîne et étirage de ladite au moins une couche déliée du tissu multicouche sous une avance déterminée (Avance 2) d'une longueur de boucle (10, 13) déterminée supérieure à celle du tissu multicouche restant (1 1 ) et enfin une étape ((e) Figure 1 ) de fermeture de la boucle tissée par liage et reprise, le cas échéant, du tissage de l'ensemble du tissu multicouche.
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il est répété le long du tissu multicouche de façon à former plusieurs créneaux successifs ((33, 34 ; 37, 38, 39).
10. Procédé selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que le procédé est répété sur au moins une couche d'au moins un créneau en cours de tissage de façon à former plusieurs créneaux intérieurs (33, H 1 , H2, H3) et/ou plusieurs créneaux de directions différentes (43, 44).
1 1 . Tissu crén eau réal isé selon l e procédé selon l ' u n e des revendications 8 à10, caractérisé en ce q u ' il est desti né à réa l iser des préformes tissées pour fabriquer par injection d'une matière polymérisable par injection des pièces mécaniques parmi lesquelles :
des panneaux monolithiques ou de type « sandwich » auto-raidis, dans lesquelles au moins une zone créneau tissée sur la préforme est utilisée pour réaliser un raidisseur et/ou une chape et/ou comporter un raidisseur de type « oméga » creux ou comblés par mousse ou structure en nid d'abeille, une paire cornière - bride, un raidisseur en « T », etc. ; des pièces de structures monolithiques comme un cadre d'inverseur de poussée de nacelle de turboréacteur d'aéronef, une poutre, dans laquelle la zone produ ite sur le ou les créneaux de la préforme est calculée comme raidisseur et/ou comme chape et/ou rail composite ; et
- une pièce en matériau composite basée sur une préforme en tissage créneau et calculée pour des contra intes géométriques et/ou de raidissage et/ou de passage d'efforts mécaniques.
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