[0001] La présente invention concerne d'une façon générale la fabrication d'éléments d'armature
composites par tissage ou tricotage multidirectionnel, et elle est plus particulièrement
relative à une aiguille de laçage utilisée dans la phase finale de cette fabrication.
[0002] On connait différents procédés de tissage, ou tricotage multidirectionnel. Suivant
l'un des procédés les plus répandus, on réalise une préforme par la pose d'une première
série de nappes parallèles de fils, ou de fibres, sur un ensemble de tiges rigides
amovibles, perpendiculairement à celles-ci et entrelacées avec elles, d'une seconde
série de nappes de fils ou de fibres perpendiculairement aux fils de la première série
de nappes et auxdites tiges et entrelacées avec celles-ci, lesdites tiges étant ensuite
chassées et remplacées successivement par des fils introduits au moyen d'une ou de
plusieurs aiguilles, dans une opération dite de "laçage".
[0003] Pour effectuer cette dernière opération, on utilise des aiguilles à chas ouvrant
par exemple du type décrit dans FR-A-2.488.292.
[0004] Ces aiguilles, qui peuvent être rectilignes ou incurvées, comportent d'une façon
avantageuse à leur extrémité voisine du chas un trou axial borgne constituant un logement
apte à recevoir un téton prévu à l'extrémité de chaque tige, ces tiges étant chassées
axialement par une poussée exercée par l'aiguille lorsque celle-ci pénètre dans la
préforme pour y déposer des boucles de fils formant une troisième série de nappes
perpendiculairement aux deux premières.
[0005] Lorsque l'aiguille a traversé la totalité de la préforme, la tige repoussée se libère
de l'aiguille sous l'action de son propre poids.
[0006] Ce système est particulièrement avantageux car l'encastrement réciproque de chaque
tige avec l'aiguille assure une parfaite continuité de leur assemblage, notamment
lorsque le parcours à travers la préforme est incurvé.
[0007] Dans son parcours, rectiligne ou incurvé, chaque aiguille traverse tout d'abord la
préforme en poussant une tige devant elle, saisit ensuite une aiguillée de fil, puis
remonte à travers la préforme en remplaçant la tige chassée par le fil. Ce remplacement
terminé, l'aiguille redescend dans la préforme de quelques centimètres afin de libérer
l'aiguillée de fil (lâché de boucle) et recommence une nouvelle course pour chasser
et remplacer la tige suivante par une boucle de fil.
[0008] L'expérience a montré que lors de la traversée descendante des nappes de fils ou
de fibres entrelacés de la préforme, le trou borgne de l'extrémité de l'aiguille se
remplit entièrement de déchets de fils ou de fibres qui se tassent, ce qui entraîne
des conséquences de trois sortes :
[0009] Le téton de la tige ne peut pas pénétrer dans le trou de l'aiguille et échappe au
départ, et la tige se bloque alors dans la préforme, ce qui entraîne des déformations
et des dégradations des fils radiaux et circonférentiels.
[0010] L'aiguille ne fait que partiellement descendre la tige qui finit par se bloquer dans
la préforme, provoquant les mêmes dégradations et déformations que dans le cas précédent.
[0011] Le téton parvient à pénétrer dans le trou de l'aiguille, mais se bloque par serrage
dans celui-ci, et la tige ne peut se séparer de l'aiguille à la fin de sa course descendante.
[0012] Dans tous les cas il en résulte des arrêts du cycle automatique qui rendent nécessaire
l'intervention d'un opérateur, une perte de temps et des défauts de l'élément fini.
[0013] En outre, la durée de vie de cet élément est considérablement réduite en raison de
contraintes anormales et son remplacement est par conséquent souvent nécessaire.
[0014] L'invention a en conséquence pour but de remédier à ces inconvénients en réalisant
une aiguille du type précité dont le trou axial à son extrémité ne peut se remplir
de débris de fibres et ne peut pas s'obstruer, permettant un accouplement parfait
de la tige avec l'aiguille et par suite une libération assurée de la tige après la
traversée de la préforme.
[0015] L'invention a pour objet à cet effet une aiguille à chas ouvrant destinée à être
utilisée dans la phase de laçage du tissage tridimensionnel d'un élément d'armature
composite, pour chasser des tiges rigides et les remplacer par des boucles de fil,
comportant un trou borgne axial à son extrémité voisine du chas, caractérisée en ce
que le fond dudit trou est ouvert et relié à un canal oblique par rapport au fût de
l'aiguille et débouchant latéralement par un orifice au voisinage du chas, entre celui-ci
et l'extrémité du fût.
[0016] Suivant une autre caractéristique de l'invention, ledit canal oblique forme avec
l'axe du fût de l'aiguille un angle compris entre 30 et 90°.
[0017] De préférence, ledit angle est de 45°.
[0018] La description qui va suivre, en regard des dessins annexés à titre d'exemples non
limitatifs, permettra de bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique.
La figure 1 est une vue schématique montrant l'agencement des nappes de fils et des
tiges lors du tricotage tridimensionnel d'un élément de structure composite, et les
extrémités d'aiguilles à chas ouvrant en prise avec les extrémités desdites tiges
afin de les chasser et de les remplacer par des boucles de fils, l'aiguille représentée
à la partie de gauche de la figure étant une aiguille classique à trou axial borgne,
et l'aiguille représentée à la partie de droite étant une aiguille suivant l'invention.
La figure 2 est une vue partielle avec arrachement montrant le canal oblique reliant
le fond du trou à l'extérieur.
La figure 3 est une vue partielle analogue à 90° par rapport à la figure 2.
[0019] En se référant à la figure 1, les références 1a, 1b, 1c, 1d désignent une première
série de nappes de fils, ou de fibres, déposés entrelacés autour de tiges rigides
2, perpendiculairement à celles-ci, dans un premier sens, et les références 3a, 3b,
3c désignent une seconde série de nappes de fils ou de fibres déposés perpendiculairement
auxdites tiges, dans un second sens.
[0020] Comme connu en soi, chaque tige rigide 2 comporte une extrémité inférieure (non visible)
fixée de façon amovible sur un support (non représenté) et une extrémité supérieure
présentant une partie de diamètre réduit, ou téton 4.
[0021] En se référant à la partie de gauche de la figure 1, on a représenté une aiguille
à chas ouvrant 5 de type connu comportant à son extrémité voisine du chas un trou
axial borgne 6 adapté pour coopérer avec le téton 4 de chaque tige 2 qui s'engage
dans ce trou lors de chaque course descendante de l'aiguille 5 à travers les nappes
de fils 1a, 1b, 1c, 1d.... etc. et les nappes 3a, 3b, 3c... etc. de manière que l'aiguille
chasse une tige correspondante et dépose en remontant une boucle de fil destinée à
remplacer ladite tige et saisie par son chas ouvrant, comme connu en soi.
[0022] On a constaté qu'au cours de chaque passage de l'aiguille 5 à travers les nappes
de fils, le trou borgne 6 se remplit peu à peu de débris de fils, ou fibrilles, qui
se tassent dans le fond du trou comme représenté en 7; le téton 4 de la tige ne peut
alors plus pénétrer dans ce trou et l'accouplement de l'aiguille 5 avec la tige 2
est insuffisant de sorte que les incidents précités se produisent fréquemment.
[0023] En se référant à la partie de droite de la figure 1 et aux figures 2 et 3, la référence
8 désigne une aiguille perfectionnée suivant l'invention.
[0024] Suivant l'exemple représenté, l'aiguille 8 est une aiguille à chas ouvrant du type
décrit dans FR-A-2.488.292 dont le fût est recourbé dans sa partie terminale afin
de former une lame élastique 10 dont l'extrémité libre 11 est normalement appliquée
contre le fût pour former le chas 12 de l'aiguille, et l'extrémité du fût voisine
du chas comporte un trou axial 13.
[0025] Suivant l'invention le fond du trou axial 13 est relié à l'extérieur par un canal
14 oblique par rapport à l'axe du fût et débouchant latéralement sur un seul côté
de l'aiguille par rapport au chas 12, par un orifice 15.
[0026] Ce canal oblique assure une évacuation constante des fibrilles pouvant être accumulées
dans le trou 13 au fur et à mesure qu'elles pénètrent dans celui-ci.
[0027] Après différents essais, la demanderesse a constaté que si l'angle formé par le
canal 14 avec l'axe du fût de l'aiguille était d'environ 90° les fibrilles s'évacuaient
mal et que si cet angle était d'environ 30°, les fibrilles s'évacuaient bien mais
que par contre la résistance de l'aiguille était dangereusement affaiblie. Ces mêmes
essais ont montré que l'angle optimal assurant tout à la fois une évacuation satisfaisante
des fibrilles et n'amoindrissant pas la résistance mécanique de l'aiguille était
d'environ 45°.
[0028] L'orifice 15 qui est situé entre le chas 12 et l'extrémité de l'aiguille, débouche
sur un côté, de préférence dans le sens perpendiculaire à celui de l'ouverture du
chas 12.
[0029] L'usinage du trou s'est révélé une opération facile, qui peut donc être effectuée
sur des aiguilles existantes.
[0030] Bien que l'invention ait été décrite dans son application à une aiguille à chas ouvrant
du type décrit dans FR-A-2.488.292 on comprend bien entendu qu'elle s'applique également
à des aiguilles à chas ouvrant de tous autres types, utilisées aussi bien pour la
fabrication d'éléments d'armature composites que pour tout autre travail.