Matrice de mise en forme d'éléments textiles longilignes pour la fabrication d'une pièce textile en trois dimensions et procédé de fabrication d'une telle pièce textile en trois dimensions

Abstract

 La présente invention a pour objet une matrice (4) de mise en forme d'éléments textiles longilignes (3) pour la formation d'une pièce textile en trois dimensions comprenant au moins n pièces mobiles (13,22) de mise en forme, n ≥ 4 (n entier), pourvues chacune d'au moins un oeillet de passage (14) pour le passage d'au moins un élément textile longiligne (3), chacune desdites n pièces (13) comprenant des bordures extérieures supérieure (13a), inférieure (13b) et latérales gauche (13c) et droite (13d) ; lesdites n pièces (13) comprennent individuellement des premiers moyens de coulissement et de guidage aptes à permettre le coulissement desdites n pièces (13) en translation les unes par rapport aux autres selon leurs bordures extérieures et à assurer le maintien des n pièces mobiles (13) entre-elles en sorte de former un ensemble (15) de n pièces mobiles (13) en liaison. Ladite matrice (4) comprend également au moins un organe d'actionnement (16) agencé en sorte d'être apte à imposer un mouvement de translation dans une direction (L1,L2,L3,L4) selon une distance déterminée à une pièce mobile (13) débouchant selon l'un desdits bords (15a,15b,15c,15d) dudit ensemble (15).

Description

[0001] La présente invention concerne le domaine technique des installations pour la fabrication de pièces textiles en trois dimensions, ainsi que les matrices de mise en forme d'éléments textiles longilignes pour la mise en oeuvre desdites installations et les procédés de fabrication mettant en oeuvre lesdites installations pour la fabrication de pièces textiles en trois dimensions.

[0002] Afin de répondre à des sollicitations complexes, les fabricants de surfaces textiles ont développé des architectures en trois dimensions qui permettent de mieux satisfaire les besoins des cahiers des charges requis pour l'application ou le procédé de transformation des préformes ou pièces textiles en trois dimensions souvent utilisées comme renforts de matériaux composites. Ces préformes en trois dimensions permettent en particulier d'obtenir de bonnes résistances en compression et au délaminage.

[0003] Ces technologies en trois dimensions ont été développées pour différentes technologies de fabrication des textiles. Par exemple en tissage, on connaît les technologies décrites ci-après permettant l'obtention de tissus multicouches, de tissus orthogonaux et de tissus à double parois.

[0004] Le tissage de tissus multicouches utilise plusieurs nappes parallèles de fils de chaînes. Les fils de chaînes peuvent traverser toute l'épaisseur du tissu et on obtient un tissu à entrelacement d'angle ou uniquement des couches adjacentes pour réaliser un tissu à entrelacement couche à couche, dit interlock. Des tissus pouvant atteindre 15 à 20 couches sont obtenus suivant ces procédés. Dans tous les cas, les fils de chaînes présentent une ondulation (embuvage) due au mode de croisement.

[0005] Les tissus orthogonaux sont caractérisés par la linéarité des fils, les fils sont compactés en sorte d'être droits, c'est-à-dire sans ondulation des fils de chaine par rapport aux fils de trame.

[0006] On connaît également la technique de fabrication des tissus velours permettant d'obtenir des architectures tissées double parois qui se sont développées pour des applications composites rigides (fabrication de planchers, panneaux...) ou souples (textiles enduits) utilisées par exemple comme structures gonflables dans le nautisme mais aussi dans d'autres secteurs industriels comme le bâtiment, la construction offshore, la protection individuelle.

[0007] On connaît également des structures en trois dimensions obtenues par tricotage, voisines des tissus en trois dimensions à double parois qui peuvent être obtenues sur des métiers Rachel, dérivés de la technologie « métier chaîne ». Le constructeur allemand Karl Meyer est leader dans cette technologie. Ces structures tricotées se développent pour le domaine de la protection mais aussi en tant que matériaux de substitution des mousses dans certains secteurs, comme celui des sièges par exemple.

[0008] Habituellement, on désigne sous le terme de préforme un renforcement préformé, à trois dimensions, réalisé par tressage, tissage, tricotage ou par la combinaison de ceux-ci.

[0009] Il est également possible d'obtenir des profilés en trois dimensions par des techniques de tressage en trois dimensions : les tresses carrées ou rectangulaires, le tressage en trois dimensions multicouches.

[0010] Les tresses carrées ou rectangulaires peuvent être considérées comme des tresses en trois dimensions, car les fils traversent toute l'épaisseur de la tresse suivant un parcours particulier. Les tresses obtenues ont une densité importante et une grande résistance à l'abrasion.

[0011] Ce type de tresses est utilisé en particulier dans l'industrie pour la réalisation de joints d'étanchéité (machine tournante, presse-étoupe...).

[0012] Le tressage en trois dimensions multicouches de type interlock a également été développé pour produire des tresses de renforcement de sections variées (rondes, pleines ou creuses, en C, en I, en J, en T, en Z, en X,...) avec un entremêlement couche à couche permettant une meilleure résistance au délaminage et de conserver l'intégralité de la structure même si la surface du composite est endommagée.

[0013] D'autres technologies de tressage en trois dimensions ont été développées (tressage cartésien et polaire) mais restent à l'heure actuelle essentiellement utilisées par des laboratoires universitaires.

[0014] Ces différentes technologies de mise en forme d'éléments textiles longilignes pour l'obtention de préformes, désignées également dans le présent texte sous le terme de pièces textiles en trois dimensions, présentent cependant des inconvénients :

• il n'est pas possible de modifier la forme de la section transversale de la pièce textile en trois dimensions en cours de production, par exemple de passer d'une section transversale en T à une section transversale en Pi ;
• les déplacements des éléments textiles longilignes sont limités les uns par rapport aux autres et donc les angles possibles formés par les intersections desdits éléments longilignes sont limités et ainsi corrélativement les formes des pièces textiles en 3D qui peuvent être obtenues.

[0015] De plus, il n'est pas possible d'obtenir des tresses ayant des éléments textiles longilignes formant à leur intersection un angle d'environ 90°.

[0016] La présente invention pallie tout ou partie des problèmes précités en ce qu'elle a pour objet, selon un premier aspect, une matrice de mise en forme d'éléments textiles longilignes pour la formation d'une pièce textile en trois dimensions comprenant :

• au moins n pièces mobiles de mise en forme, n ≥ 4 (n entier), pourvues chacune d'au moins un oeillet de passage pour le passage d'au moins un élément textile longiligne, chacune desdites n pièces comprenant des bordures extérieures supérieure, inférieure et latérales gauche et droite ;
• lesdites n pièces comprennent individuellement des premiers moyens de coulissement et de guidage aptes à permettre le coulissement desdites n pièces en translation les unes par rapport aux autres selon leurs bordures extérieures supérieure, inférieure et latérales gauche et droite et à assurer le maintien des n pièces mobiles entre-elles en sorte de former un ensemble de n pièces mobiles en liaison comprenant des bords supérieur, inférieur et latérales gauche et droite ; et
• au moins un organe d'actionnement agencé en sorte d'être apte à imposer un mouvement de translation dans une direction (L) selon une distance déterminée (d) à une pièce mobile débouchant selon l'un desdits bords dudit ensemble, et éventuellement aux autres pièces mobiles disposées selon ledit axe de translation (L) et en liaison avec ladite pièce mobile via les premiers moyens de coulissement, ledit organe d'actionnement comprenant au moins un oeillet de passage pour le passage d'un élément textile longiligne.

[0017] Avantageusement, une pièce mobile donnée supportant un premier élément textile longiligne peut effectuer le tour complet d'une autre pièce mobile supportant un second élément textile longiligne après au moins quatre déplacements en translation selon leurs bordures extérieures supérieure, inférieure, latérales gauche et droite. Ainsi, il est possible de déterminer, sans limitation, les angles de rotation entre 0° et 360° d'un premier élément textile longiligne par rapport à un second élément textile longiligne.

[0018] Corrélativement, il est possible de disposer les éléments textiles longilignes les uns par rapport aux autres dans toutes les directions de l'espace (x,y,z). On comprend aisément qu'une telle matrice de mise en forme offre ainsi un nombre important de formes différentes susceptibles d'être attribuées à une pièce textile en trois dimensions puisque les éléments textiles longilignes peuvent être agencés dans toutes les directions de l'espace (x,y,z).

[0019] Avantageusement, il est possible, sans discontinuité, de modifier la forme de la section transversale de la pièce textile en trois dimensions en cours de fabrication, par exemple en passant d'une section en Pi à une section en L. Les modifications des formes des sections transversales de la pièce textile en trois dimensions sont fonction de l'utilisation finale visée.

[0020] Les premiers moyens de coulissement et de guidage permettent la liaison des n pièces mobiles ensemble contribuant ainsi à leur maintien et à la formation dudit ensemble de n pièces mobiles.

[0021] La portion de l'organe d'actionnement recevant l'oeillet ne peut se déplacer en translation que selon une direction (L) donnée correspondant à l'axe longitudinal (L) dudit organe d'actionnement.

[0022] La portion de l'organe d'actionnement recevant l'oeillet de passage est disposée sur ledit organe en sorte de se retrouver dans l'espace interne dudit cadre.

[0023] Selon l'invention, on désigne notamment sous le terme de pièce textile en trois dimensions, les préformes et les tresses.

[0024] On désigne, dans le présent texte, sous le terme d'élément textile longiligne, tout élément textile tel qu'un fil filés de fibres, un monofilament, un fil guipé, un fil multifilamentaires, un ruban, un câble, une tresse, un fil multi-composants ou un mélange de ces derniers, présentant une longueur suffisante pour sa transformation.

[0025] Les éléments textiles longilignes peuvent être d'origine naturelle, synthétique, minérale ou artificielle. De préférence, les éléments textiles longilignes utilisés dans le cadre de la présente invention, sont à base d'un ou plusieurs polymères hautes performances.

[0026] On entend par éléments textiles longilignes hautes performances des éléments textiles ayant une ténacité nettement supérieure à 60 cN/Tex. Cette valeur permet de distinguer les éléments textiles hautes performances des éléments textiles classiques utilisés notamment dans le domaine de l'habillement dont la ténacité est généralement inférieure ou égale à 60 cN/Tex. Les éléments textiles longilignes sont de préférence choisis dans les familles de polymères suivantes, seule ou en mélange : les polyamides aromatiques tels que le para-aramide (poly-p-phénylène téréphtalamide), le méta-aramide (poly-m-phénylène isophtalamide), et les copolymères de para-aramides ; les polyimides aromatiques ; les polyesters haute performances, le polyéthylène haute densité (PEHD) ; les polybenzoxazoles tels que le PBO (p-phénylène benzobisoxazole) et le PIPD (polypyridobisimidasole) ; les polybenzothiazoles ; et le verre, notamment de la marque S-2® commercialisée par la société AGY®, le carbone.

[0027] Les éléments textiles longilignes seront dénommés dans la suite du présent texte, éléments textiles longilignes ou éléments textiles.

[0028] Dans une variante de réalisation, l'organe d'actionnement se présente sous la forme d'une tige solidarisée à ladite pièce mobile et apte à faire office de poussoir.

[0029] Avantageusement, l'organe d'actionnement participe à la liaison et au maintien des n pièces mobiles ensemble pour la formation dudit ensemble.

[0030] Ladite tige peut être solidarisée par tout moyen connu de l'état de la technique, et en particulier par soudure thermique, soudure ultrasons, collage ou encore pas des moyens mécaniques, du type vis-écrou.

[0031] Dans une variante de réalisation, la matrice comprend plusieurs organes d'actionnement se projetant selon au moins deux bords dudit ensemble et comprend un cadre rigide externe supportant lesdits organes d'actionnement et apte à permettre leur translation.

[0032] Le cadre rigide comprend un espace interne délimité entre ses bordures internes supérieure, inférieure et latérales gauche et droite, apte à revoir les n pièces mobiles pour leurs déplacements en translation.

[0033] Le cadre rigide contribue au maintien des n pièces mobiles ensemble via les organes d'actionnement. Les organes d'actionnement peuvent librement translater à travers le cadre rigide entre les parois supérieure et inférieure de l'une des branches dudit cadre. De préférence, l'écartement entre les parois supérieure et inférieure du cadre rigide ainsi que leurs configuration sont déterminés en sorte que les organes d'actionnement soient maintenues solidaires dudit cadre, au moins sur une partie de la longueur desdits organes d'actionnement, lors de leur translation à travers le cadre rigide.

[0034] De préférence, l'organe d'actionnement présente ainsi, sur sa longueur, une portion se projetant dudit cadre rigide et apte à être actionnée, une portion entre les parois supérieure et inférieure de l'une des branches dudit cadre et une portion disposée à l'intérieure de l'espace interne dudit cadre apte à venir en contact avec une pièce mobile.

[0035] Dans une variante de réalisation, les n pièces mobiles se présentent sous la forme de pièces rectangulaires ou carrées pourvues d'un ou plusieurs oeillets de passage, éventuellement alignés.

[0036] Lorsqu'une pièce mobile comporte plusieurs oeillets de passage, il n'est plus possible de déplacer un oeillet par rapport à un autre, de sorte que les angles formés sont également limités. Cependant, cette disposition permet d'économiser des moyens d'actionnement et de commande des pièces mobiles.

[0037] Dans une variante de réalisation, les n pièces mobiles sont pourvues selon au moins deux de leurs bordures extérieures jointives d'organes de coulissement mâles et selon les deux autres bordures extérieures jointives d'organes de coulissement femelles en sorte qu'une pièce mobile puisse translater par rapport à une autre pièce mobile par coopération de leurs organes de coulissement mâle et femelle.

[0038] Tout moyen de coulissement et de guidage connus dans l'état de la technique peut être utilisé. De préférence, les organes de coulissement se présentent sous la forme de glissières de guidage en translation.

[0039] Dans une variante de réalisation, une pièce mobile se présente sous la forme d'une sous-pièce intermédiaire solidarisée et disposée entre des première et seconde sous-pièces de façon décalée en sorte que la sous-pièce intermédiaire ménage par rapport aux première et seconde sous pièces un organe mâle de coulissement ou un organe femelle de coulissement, lesdites sous-pièces étant pourvues d'oeillets de passage alignés.

[0040] De préférence, les bordures des n sous-pièces formant une pièce mobile sont chanfreinées en sorte de faciliter le déplacement des pièces mobiles en translation les unes par rapport aux autres.

[0041] L'invention a pour objet, selon un deuxième aspect, une installation pour la mise en oeuvre d'un procédé de fabrication d'une pièce textile en trois dimensions. Ladite installation comprend :

a) un bâti apte à supporter des bobines d'alimentation en éléments textiles longilignes ; et

b) une matrice de mise en forme desdits éléments textiles longilignes pour la formation d'une pièce textile en trois dimensions comprenant :

• au moins n pièces mobiles de mise en forme, n ≥ 4 (n entier), pourvues chacune d'au moins un oeillet de passage pour le passage d'au moins un élément textile longiligne, chacune desdites n pièces comprenant des bordures extérieures supérieure, inférieure et latérales gauche et droite ;
• lesdites n pièces comprennent individuellement des premiers moyens de coulissement et de guidage aptes à permettre le coulissement desdites n pièces en translation les unes par rapport aux autres selon leurs bordures extérieures supérieure, inférieure et latérales gauche et droite et à assurer le maintien des n pièces mobiles entre-elles en sorte de former un ensemble de n pièces mobiles en liaison comprenant des bords supérieur, inférieur et latérales gauche et droite ;
• au moins un organe d'actionnement agencé en sorte d'être apte à imposer un mouvement de translation dans une direction (L) selon une distance déterminée (d) à une pièce mobile débouchant selon l'un desdits bords dudit ensemble, et éventuellement aux autres pièces mobiles disposées selon ledit axe de translation (L) et en liaison avec ladite pièce mobile via les premiers moyens de coulissement.

[0042] L'installation comprend en outre des moyens d'actionnement et de commande de la matrice de mise en forme pour la réalisation d'un premier déplacement donné prévoyant une multiplicité de mouvements en translation des n pièces mobiles, selon des distances (d) déterminées, supportées par la matrice selon un ordre précis pour la formation de premier et second réseaux d'éléments textiles longilignes, disposés respectivement en amont et en aval de la matrice de mise en forme, de préférence entre le bâti et la matrice de mise en forme, et la matrice de mise en forme et les moyens de réception et de traction.

[0043] L'installation comprend également des moyens d'insertion d'un élément textile longiligne de blocage et/ou structurant à travers le second réseau pour la formation en trois dimensions de la pièce textile en sortie de la matrice de mise en forme.

[0044] Si l'on souhaite réaliser une tresse, il est ainsi possible d'insérer un ou plusieurs fils de blocage aux extrémités avant et arrière de ladite tresse en sorte de bloquer la forme de celle-ci. Dans ce cas, la tresse est formée entre ses extrémités avant et arrière, bloquées par des éléments textiles de blocage insérés, par des éléments textiles longilignes mis en forme par la matrice.

[0045] Le ou les éléments textiles longilignes de blocage et/ou structurant sont équivalents aux éléments textiles longilignes décrits dans le présent texte et mis en forme par la matrice.

[0046] Si l'on souhaite réaliser une pièce textile en trois dimensions, par exemple une préforme en Pi, des éléments textiles longilignes de blocage et structurant seront insérés régulièrement à travers le second réseau d'éléments textiles longilignes en sorte de structurer ledit second réseau et bloquer la forme tridimensionnelle de la préforme.

[0047] Dans une variante, l'installation comprend une matrice de mise en forme selon l'une des variantes de réalisation décrites ci-dessus.

[0048] Dans une variante de réalisation, l'installation comprend des moyens de guidage et de mise en tension des éléments textiles longilignes, à travers la matrice de mise en forme, permettant la formation d'un première nappe d'éléments textiles longilignes entre le bâti et ladite matrice, d'une part, et la formation d'une seconde nappe d'éléments textiles longilignes entre ladite matrice et des moyens de réception et de traction, d'autre part.

[0049] Dans une variante de réalisation, l'installation comprend des moyens de tirage dans ledit second réseau d'éléments textiles longilignes dans une direction transverse à la direction longitudinale (P) dudit second réseau en sorte que les éléments textiles longilignes fassent office d'éléments longilignes de blocage et/ou structurant.

[0050] La présente invention, a également pour objet, selon un troisième aspect, un procédé de fabrication continu d'une pièce textile en trois dimensions comprenant de manière caractéristique les étapes suivantes :

a) disposer sur un bâti plusieurs bobines d'alimentation en éléments textiles longilignes ;

b) disposer et mettre en tension lesdits éléments textiles longilignes à travers les oeillets de passage d'une matrice de mise en forme, en sorte de former une première nappe d'éléments textiles longilignes en tension entre ledit bâti et la matrice de mise en forme d'une part, et un seconde nappe d'éléments textiles longilignes en tension entre la matrice de mise en forme et des moyens de réception et de traction desdits éléments textiles longilignes disposés en aval de ladite matrice, ladite matrice de mise en forme comprenant :

• au moins n pièces mobiles (13,22) de mise en forme, n ≥ 4 (n entier), pourvues chacune d'au moins un oeillet de passage (14) pour le passage d'au moins un élément textile longiligne (3), chacune desdites n pièces (13) comprenant des bordures extérieures supérieure (13a), inférieure (13b) et latérales gauche (13c) et droite (13d) ;
• lesdites n pièces (13) comprennent individuellement des premiers moyens de coulissement et de guidage (20,21) aptes à permettre le coulissement desdites n pièces (13) en translation les unes par rapport aux autres selon leurs bordures extérieures supérieure (13a), inférieure (13b) et latérales gauche (13c) et droite (13d) et à assurer le maintien des n pièces mobiles (13) entre-elles en sorte de former un ensemble (15) de n pièces mobiles (13) en liaison comprenant des bords supérieur (15a), inférieur (15b) et latéraux gauche (15c) et droite (15d) ; et au moins un organe d'actionnement (16) agencé en sorte d'être apte à imposer un mouvement de translation dans une direction (L1,L2,L3,L4) selon une distance déterminée (d1) à une pièce mobile (13) débouchant selon l'un desdits bords (15a,15b,15c,15d) dudit ensemble (15), et éventuellement aux autres pièces mobiles (13) disposées selon ledit axe de translation (L1,L2,L3,L4) et en liaison avec ladite pièce mobile (15) via les premiers moyens de coulissement (20,21) ;

c) commander et actionner la matrice de mise en forme en sorte d'obtenir la réalisation d'un premier déplacement donné prévoyant une multiplicité de mouvements en translation des n pièces mobiles supportées par la matrice selon un ordre précis pour la formation de premier et de second réseaux d'éléments textiles longilignes, disposés respectivement en amont et en aval de ladite matrice de mise en forme, de préférence entre le bâti et ladite matrice de mise en forme, et ladite matrice de mise en forme et lesdits moyens de réception et de traction.

[0051] Le procédé comprend en outre une étape d) d'insertion d'un ou plusieurs éléments textiles longilignes de blocage et/ou structurant à travers le second réseau d'éléments textiles longilignes en sortie de la matrice de mise en forme pour former ladite pièce en trois dimensions.

[0052] Les éléments textiles de blocage et/ou structurant sont insérés dans une direction transverse à la direction longitudinale (P) dudit second réseau d'éléments textiles en sorte de bloquer et/ou structurer la forme tridimensionnelle impartie à ce dernier.

[0053] Dans une variante de réalisation, le procédé comprend une étape e) de tirage d'un ou plusieurs éléments textiles longilignes disposés dans ledit second réseau, dans une direction transverse à la direction longitudinale (P) dudit second réseau, en sorte que les éléments textiles longilignes tirés fassent office d'éléments textiles longilignes de blocage et/ou structurant.

[0054] Dans une variante de réalisation, le procédé comprend une étape f) de démêlement des éléments textiles longilignes du premier réseau permettant la réalisation d'un second déplacement, inversé audit premier déplacement, prévoyant une multiplicité de mouvements en translation des n pièces mobiles supportées par la matrice selon un ordre précis pour la reformation de ladite première nappe d'éléments textiles longilignes.

[0055] Lors de l'étape f) de démêlement, les éléments textiles longilignes de blocage et/ou structurant empêchent que le second réseau ne soit démêlé et préserve ainsi la forme tridimensionnelle de la pièce textile, disposée entre la matrice et les moyens de réception et de traction. Il n'y a donc pas reformation d'une seconde nappe d'éléments textiles longilignes mais poursuite de la fabrication de la pièce textile en trois dimensions de façon symétrique par rapport à un plan de symétrie correspondant au passage du premier déplacement au second déplacement.

[0056] Dans une variante de réalisation, les étapes c) et f) sont répétées, éventuellement entrecoupées des étapes d) et/ou e) pour la formation de ladite pièce textile en trois dimensions.

[0057] Dans une variante de réalisation, le procédé de fabrication comprend une étape g) de découpe de la pièce textile en trois dimensions formée en sortie de la matrice de mise en forme entre des extrémités avant et arrière. Les extrémités avant et arrière de la pièce textile sont bloquées par des éléments textiles longilignes de blocage insérés dans son épaisseur.

[0058] La présente invention sera mieux comprise à la lecture des exemples de réalisation décrits ci-dessous, cités à titre non limitatif, et dans lesquels :

• la figure 1 est une représentation schématique d'un premier exemple d'installation selon l'invention pour la mise en oeuvre d'un procédé de fabrication d'une pièce textile en trois dimensions ;
• la figure 2 représente de façon schématique, vue de face, un premier exemple de matrice de mise en forme selon l'invention ;
• les figures 3A-3C représentent de façon schématique, respectivement vue de face, de côté et en perspective, un exemple de pièce mobile selon l'invention supportée par la matrice de mise en forme décrite à la figure 2;
• la figure 4 est une représentation de façon schématique, vue de face, d'une variante d'une pièce mobile selon l'invention ;
• les figures 5 et 6 représentent de façon schématique des étapes de fabrication du procédé de fabrication selon l'invention, mettant en oeuvre l'installation décrite à la figure 1 ;
• la figure 6A représente de façon schématique, en perspective la pièce textile en 3D obtenue à la figure 6 ;
• les figures 7A-7B à 11A-11B représentent de façon schématique un exemple de premier déplacement de n pièces mobiles selon l'invention et le second réseau d'éléments textiles obtenu.

[0059] L'installation 1 décrite à la figure 1 comprend un bâti 2 apte à supporter des bobines d'alimentation (non représentées) en éléments textiles 3, une matrice de mise en forme 4 desdits éléments textiles 3, des moyens de guidage et de mise en tension 5 des éléments textiles 3 à travers la matrice de mise en forme 4, permettant la formation d'une première nappe 6 d'éléments textiles 3 entre le bâti 2 et la matrice 4 d'une part, et la formation d'une seconde nappe 7 d'éléments textiles 3 entre la matrice 4 et des moyens de réception et de traction 8 d'autre part.

[0060] Ladite installation 1 comprend en outre des moyens d'actionnement et de commande 9 de la matrice de mise en forme 4 et des moyens d'insertion 10 de plusieurs éléments textiles de blocage 3 et/ou structurant.

[0061] La matrice de mise en forme 4, représentée à la figure 2, comprend un cadre rigide 11 comprenant des bordures internes supérieure 11a, inférieure 11b, latérales gauche 11c et droite 11d délimitant un espace interne 12. La matrice de mise en forme 4 comprend également au moins n pièces mobiles 13 de mise en forme pourvues chacune d'au moins un oeillet de passage 14 pour le passage d'au moins un élément textile longiligne 3 (non représenté à la figure 2 pour des raisons de simplification). Chacune desdites n pièces 13 comprend des bordures extérieures supérieure 13a, inférieure 13b et latérales gauche 13c et droite 13d. Les n pièces mobiles 13 comprennent des premiers moyens de coulissement et de guidage aptes à permettre le coulissement desdites n pièces 13 en translation les unes par rapport aux autres selon leurs bordures extérieures supérieure 13a, inférieure 13b, latérales gauche 13c et droite 13d. Dans cet exemple précis, la matrice de mise en forme 4 comprend seize pièces mobiles 13 formant un ensemble 15 de pièces mobiles 13 comprenant des bords supérieur 15a, inférieur 15b et latéraux gauche 15c et droit 15d. La matrice de mise en forme 4 comprend également des organes d'actionnement 16, dans cet exemple précis au nombre de 16, solidarisés aux pièces mobiles 13 débouchant selon lesdits bords 15a à 15d dudit ensemble 15. Dans cet exemple précis, les portions des organes d'actionnement 16 disposées dans l'espace interne 12, délimité par le cadre rigide externe 11, comportent des oeillets de passage 16a pour des éléments textiles 3. Les portions des organes d'actionnement 16 disposées à l'extérieur du cadre externe 11 comportent des oeillets d'actionnement 16b facilitant l'insertion de câbles d'actionnement pour la mise en oeuvre des moyens d'actionnement et de commande 9. Lesdits organes d'actionnement 16 se présentent sous la forme de tiges solidaires des pièces mobiles 13 en sorte de faire office de poussoir. Les bordures 11a, 11b, 11c et 11d du cadre 11 sont agencées en sorte que les organes d'actionnement 16 puissent translater selon les directions L1, L2, L3 ou L4 à travers les branches 11e du cadre 11 tout en étant maintenus solidaires de ces dernières. Les n pièces mobiles 13 sont ainsi maintenues solidaires grâce aux premiers moyens de coulissement et de guidage et aux organes d'actionnement 16 en liaison avec le cadre rigide externe 11 en sorte de former l'ensemble 15. Les seize (n=16) pièces mobiles 13 se présentent dans cet exemple précis sous la forme d'un carré et comprennent chacune un seul oeillet de passage 14. Les pièces mobiles 13 se présentent chacune, telle que représentée aux figures 3A à 3C, sous la forme d'une sous-pièce intermédiaire 17 solidarisée et disposée entre une première sous-pièce 18 et une seconde sous-pièce 19 de façon décalée en sorte que la sous-pièce intermédiaire 17 ménage par rapport aux première 18 et seconde 19 sous-pièces un organe de coulissement mâle 20 disposé selon les bordures jointives extérieures supérieure 13a et latérale droite 13d et un organe de coulissement femelle 21 disposé selon les bordures jointives extérieures latérale gauche 13c et inférieure 13b. Lesdites sous-pièces 17,18 et 19 sont pourvues d'oeillets de passage alignés 14. Les pièces mobiles 13 peuvent ainsi coulisser selon leurs bordures externes supérieure 13a, inférieure 13b, latérales gauche 13c et droite 13d via la coopération de leurs organes de coulissement mâle 20 et femelle 21. Dans une variante, une ou plusieurs pièces mobiles 13 peuvent également présenter une forme rectangulaire et comporter plusieurs oeillets de passage non alignés tel que la pièce mobile 22 représentée à la figure 4.

[0062] En fonctionnement, les éléments textiles 3 sont dévidés de bobines d'alimentation supportées par le bâti 2 et mis en tension entre la matrice 4 et le bâti 2 pour la formation de la première nappe 6 et mis en tension entre la matrice 4 et les moyens de réception et de traction 8 pour la formation de la seconde nappe 7. La matrice de mise en forme 4 est alors actionnée et commandée grâce aux moyens d'actionnement et de commande 9 via les organes d'actionnement 16 afin de réaliser un premier déplacement donné prévoyant une multiplicité de mouvements en translation des 16 pièces mobiles 13 supportées par la matrice 4 selon un ordre précis en sorte d'obtenir la formation d'un premier réseau 23 d'éléments textiles 3 disposé entre le bâti 2 et la matrice 4, et un second réseau 24 d'éléments textiles 3, disposé entre la matrice 4 et les moyens de réception et de traction 8. Au cours de ce premier déplacement, plusieurs éléments textiles de blocage et structurant sont insérés via les moyens d'insertion 10 à travers le second réseau 24 dans une direction sensiblement transverse à la direction longitudinale P dudit second réseau 24 en sorte de former une pièce tridimensionnelle 25 sur une longueur I1. Puis, les moyens d'actionnement et de commande 9 actionne et commande la matrice 4 en sorte de réaliser un second déplacement inversé au premier déplacement dans une étape de démêlement f) des éléments textiles 3 disposés entre le bâti 2 et la matrice 4 prévoyant également une multiplicité de mouvements en translation des seize pièces mobiles 13 selon un ordre précis pour la reformation de la première nappe 6. Lors de cette étape f) de démêlement, des éléments textiles de blocage et structurant sont insérés à travers ledit second réseau 24 pour la poursuite de la fabrication de la pièce textile en trois dimensions 25 sur une longueur 12. Ainsi, suite aux premier et second déplacements, on obtient la formation d'une pièce textile 25 sur une longueur correspondant à I1 plus 12.

[0063] La pièce textile 25 présente ainsi sur les intervalles de longueur I1 et I2 des portions symétriques par rapport au plan de symétrie (S). Ainsi, le point A̅ obtenu lors du second déplacement est symétrique du point A obtenu lors du premier déplacement par rapport au plan de symétrie (S). En alternant ainsi les premiers et seconds déplacements, on fabrique en continu une pièce en trois dimensions de la longueur que l'on souhaite.

[0064] Les figures 7A à 9A représentent de façon schématique les mouvements en translation lors d'un exemple de premier déplacement des 16 pièces mobiles 13 et les figures 10A et 11A représentent de façon schématique les mouvements en translation desdites 16 pièces mobiles 13 lors d'un second déplacement inversé audit premier déplacement pour la formation d'un angle quelconque β obtenu à l'intersection d'un élément textile 3 et d'un élément textile blocage et structurant 26.

[0065] Les figures 7B à 11B représentent de façon schématique, selon un plan de coupe transversale à la direction (P) dudit second réseau selon l'invention, la disposition des éléments textiles 3 par rapport aux éléments textiles de blocage et structurant 26 consécutifs à des mouvements donnés des pièces mobiles 13.

[0066] A la figure 7A, les pièces mobiles 13 disposées selon les lignes A et B de la matrice 4 sont translatées selon la direction L1 sur une distance d1 en sorte d'obtenir la disposition des éléments textiles 3 et 26 représentés à la figure 8B. On remarque ainsi que l'angle formé β correspond à l'intersection d'un élément textile 3 mis en forme par la matrice 4 et un élément textile 26 inséré par les moyens d'insertion 10. A la figure 8A, les pièces mobiles 13, disposées sur les lignes A et B, sont déplacées en translation selon la direction L2, opposée à la direction L1, selon une distance d1. Dans cet exemple précis, d1 correspond à la largeur d'une pièce mobile 13. On obtient ainsi la disposition des éléments textiles 3 et 26 représenté à la figure 9B. Puis, les pièces mobiles 13 disposées sur les colonnes C et D de la matrice 4 sont translatées selon la direction L3 en sorte d'obtenir la disposition des éléments textiles 3 et 26 représentés à la figure 10B. Les pièces mobiles 13 sont alors translatées dans la direction L4, opposée à la direction L3, selon les colonnes C et D de la matrice 4 pour l'obtention de la disposition des éléments textiles 3 et 26 représentés à la figure 11B. Les pièces mobiles 13 de la matrice 4 se retrouvent alors tels que disposées à la figure 11A.

[0067] On remarque que les éléments textiles 26, insérés, permettent la liaison d'au moins 4 couches dans l'épaisseur de la pièce textile 27. Il est ainsi possible d'obtenir la liaison inter-couches par les éléments textiles 3 mis en forme par la matrice 4 aussi bien que par les éléments textiles 26 insérés. Le nombre de couches liées entre-elles est ainsi limité par le nombre de colonnes et de lignes de la matrice selon l'invention.

[0068] Le nombre de pièces mobiles ainsi que leur agencement (forme carré ou rectangulaire, nombre d'oeillets de passage, alignés ou non) ainsi que le nombre de lignes ou de colonnes de la matrice selon l'invention ne sont pas limités aux exemples décrits ci-dessus et sont déterminés en fonction de la forme tridimensionnelle que l'on souhaite attribuer à la pièce textile.

[0069] Les formes des pièces textiles en trois dimensions atteignables avec la présente invention sont illimitées, par exemples : en Pi, en T, en U, en L, Z, X ...etc.

Revendications

1. Matrice (4) de mise en forme d'éléments textiles longilignes (3) pour la formation d'une pièce textile en trois dimensions (25,27) comprenant :

- au moins n pièces mobiles (13,22) de mise en forme, n ≥ 4 (n entier), pourvues chacune d'au moins un oeillet de passage (14) pour le passage d'au moins un élément textile longiligne (3), chacune desdites n pièces (13) comprenant des bordures extérieures supérieure (13a), inférieure (13b) et latérales gauche (13c) et droite (13d) ;

- lesdites n pièces (13) comprennent individuellement des premiers moyens de coulissement et de guidage (20,21) aptes à permettre le coulissement desdites n pièces (13) en translation les unes par rapport aux autres selon leurs bordures extérieures supérieure (13a), inférieure (13b) et latérales gauche (13c) et droite (13d) et à assurer le maintien des n pièces mobiles (13) entre-elles en sorte de former un ensemble (15) de n pièces mobiles (13) en liaison comprenant des bords supérieur (15a), inférieur (15b) et latéraux gauche (15c) et droite (15d) ; et au moins un organe d'actionnement (16) agencé en sorte d'être apte à imposer un mouvement de translation dans une direction (L1,L2,L3,L4) selon une distance déterminée (d1) à une pièce mobile (13) débouchant selon l'un desdits bords (15a,15b,15c,15d) dudit ensemble (15), et éventuellement aux autres pièces mobiles (13) disposées selon ledit axe de translation (L1,L2,L3,L4) et en liaison avec ladite pièce mobile (15) via les premiers moyens de coulissement (20,21),

caractérisée en ce que l'organe d'actionnement (16) comprend au moins un oeillet de passage (16a) pour le passage d'un élément textile longiligne (3).

2. Matrice (4) de mise en forme selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'organe d'actionnement (16) se présente sous la forme d'une tige solidarisée à ladite pièce mobile (13) et apte à faire office de poussoir.

3. Matrice (4) selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'elle comprend plusieurs organes d'actionnement (16) se projetant selon au moins deux bords (15a,15b,15c,15d) dudit ensemble (15) et en ce qu'elle comprend un cadre rigide externe (11) supportant lesdits organes d'actionnement (16) et apte à permettre leur translation.

4. Matrice (4) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les n pièces mobiles (13,22) se présentent sous la forme de pièces rectangulaires (22) ou carrées (13) pourvues d'un ou plusieurs oeillets de passage, éventuellement alignés.

5. Matrice (4) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les n pièces mobiles (13,22) sont pourvues selon au moins deux de leurs bordures extérieures jointives (13a,13d) d'organes de coulissement mâles (20) et selon les deux autres bordures extérieures jointives (13b,13c) d'organes femelles (21) en sorte qu'une pièce mobile (13) puisse translater par rapport à une autre pièce mobile (13) par coopération de leurs organes de coulissement mâle et femelle (20,21).

6. Matrice (4) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'une pièce mobile (13) se présente sous la forme d'une sous-pièce intermédiaire (17) solidarisée et disposée entre des première (18) et seconde (19) sous-pièces de façon décalée en sorte que la sous-pièce intermédiaire (17) ménage par rapport aux première (18) et seconde (19) sous pièces un organe mâle de coulissement (20) ou un organe femelle de coulissement (21), lesdites sous-pièces (17,18,19) étant pourvues d'oeillets de passage alignés (14).

7. Installation (1) pour la mise en oeuvre d'un procédé de fabrication d'une pièce textile en trois dimensions (25,27), comprenant un bâti (2) apte à supporter des bobines d'alimentation en éléments textiles longilignes (3), et une matrice de mise en forme (4) desdits éléments textiles longilignes supportés par ledit bâti (2), comprenant :

- au moins n pièces mobiles (13,22) de mise en forme, n ≥ 4 (n entier), pourvues chacune d'au moins un oeillet de passage (14) pour le passage d'au moins un élément textile longiligne (3), chacune desdites n pièces (13) comprenant des bordures extérieures supérieure (13a), inférieure (13b) et latérales gauche (13c) et droite (13d) ;

- lesdites n pièces (13) comprennent individuellement des premiers moyens de coulissement et de guidage (20,21) aptes à permettre le coulissement desdites n pièces (13) en translation les unes par rapport aux autres selon leurs bordures extérieures supérieure (13a), inférieure (13b) et latérales gauche (13c) et droite (13d) et à assurer le maintien des n pièces mobiles (13) entre-elles en sorte de former un ensemble (15) de n pièces mobiles (13) en liaison comprenant des bords supérieur (15a), inférieur (15b) et latéraux gauche (15c) et droite (15d) ; et au moins un organe d'actionnement (16) agencé en sorte d'être apte à imposer un mouvement de translation dans une direction (L1,L2,L3,L4) selon une distance déterminée (d1) à une pièce mobile (13) débouchant selon l'un desdits bords (15a,15b,15c,15d) dudit ensemble (15), et éventuellement aux autres pièces mobiles (13) disposées selon ledit axe de translation (L1,L2,L3,L4) et en liaison avec ladite pièce mobile (15) via les premiers moyens de coulissement (20,21),

caractérisée en ce qu'elle comprend :

• des moyens d'actionnement et de commande (9) de la matrice de mise en forme (4) pour la réalisation d'un premier déplacement donné prévoyant une multiplicité de mouvements en translation des n pièces mobiles (13), selon des distances (d1) déterminées, supportées par la matrice (4) selon un ordre précis pour la formation de premier (23) et second (24) réseaux d'éléments textiles longilignes (3), disposés respectivement en amont et en aval de la matrice de mise en forme (4), et

• des moyens d'insertion (10) d'un élément longiligne de blocage et/ou structurant (26) à travers le second réseau (24) pour la formation en trois dimensions de la pièce textile (25,27) en sortie de la matrice de mise en forme (4).

8. Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comprend une matrice de mise en forme selon l'une des revendications 1 à 6.

9. Installation (1) selon l'une ou l'autre des revendications 7 et 8, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de guidage et de mise en tension (5) des éléments textiles longilignes (3), à travers la matrice de mise en forme (4), permettant la formation d'un première nappe (6) d'éléments textiles (3) entre le bâti (2) et ladite matrice (4) d'une part et la formation d'une seconde nappe (7) d'éléments textiles (3) entre ladite matrice (4) et des moyens de réception et de traction (8) d'autre part.

10. Installation (1) selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, comprenant des moyens de tirage dans ledit second réseau d'éléments textiles longilignes dans une direction transverse à la direction longitudinale (P) dudit réseau en sorte que les éléments textiles longilignes fassent office d'éléments longilignes de blocage et/ou structurant.

11. Procédé de fabrication continu d'une pièce textile en trois dimensions (25,27) comprenant les étapes suivantes :

a) disposer sur un bâti (2) plusieurs bobines d'alimentation en éléments textiles longilignes (3) ;

b) disposer et mettre en tension lesdits éléments textiles longilignes (3) à travers les oeillets de passage (14) d'une matrice de mise en forme (4), en sorte de former une première nappe (6) d'éléments textiles longilignes (3) en tension entre ledit bâti (2) et la matrice de mise en forme (4) d'une part, et une seconde nappe (7) d'éléments textiles longilignes (3) en tension entre la matrice de mise en forme (4) et les moyens de réception et de traction (8) desdits éléments textiles longilignes (3) disposés en aval de ladite matrice (4), ladite matrice comprenant :

- au moins n pièces mobiles (13,22) de mise en forme, n ≥ 4 (n entier), pourvues chacune d'au moins un oeillet de passage (14) pour le passage d'au moins un élément textile longiligne (3), chacune desdites n pièces (13) comprenant des bordures extérieures supérieure (13a), inférieure (13b) et latérales gauche (13c) et droite (13d) ;

- lesdites n pièces (13) comprennent individuellement des premiers moyens de coulissement et de guidage (20,21) aptes à permettre le coulissement desdites n pièces (13) en translation les unes par rapport aux autres selon leurs bordures extérieures supérieure (13a), inférieure (13b) et latérales gauche (13c) et droite (13d) et à assurer le maintien des n pièces mobiles (13) entre-elles en sorte de former un ensemble (15) de n pièces mobiles (13) en liaison comprenant des bords supérieur (15a), inférieur (15b) et latéraux gauche (15c) et droite (15d) ; et au moins un organe d'actionnement (16) agencé en sorte d'être apte à imposer un mouvement de translation dans une direction (L1,L2,L3,L4) selon une distance déterminée (d1) à une pièce mobile (13) débouchant selon l'un desdits bords (15a,15b,15c,15d) dudit ensemble (15), et éventuellement aux autres pièces mobiles (13) disposées selon ledit axe de translation (L1,L2,L3,L4) et en liaison avec ladite pièce mobile (15) via les premiers moyens de coulissement (20,21) ;

c) commander et actionner la matrice de mise en forme (4) en sorte d'obtenir la réalisation d'un premier déplacement donné prévoyant une multiplicité de mouvements en translation des n pièces mobiles (13) supportées par la matrice (4) selon un ordre précis pour la formation de premier (23) et de second (24) réseaux d'éléments textiles longilignes (3), disposés respectivement en amont et en aval de ladite matrice de mise en forme (4) ;

caractérisé en ce qu'il comprend une étape d) d'insertion d'un ou plusieurs éléments textiles longilignes de blocage et/ou structurant (26) à travers le second réseau (24) d'éléments textiles longilignes (3) en sortie de la matrice (4) pour former ladite pièce textile en trois dimensions (25,27).

12. Procédé de fabrication selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend une étape e) de tirage d'éléments textiles longilignes, dans ledit second réseau, dans une direction transverse à la direction longitudinale (P) dudit second réseau en sorte que les éléments textiles longilignes tirés fassent office d'éléments textiles longilignes de blocage et/ou structurant.

13. Procédé de fabrication selon l'une ou l'autre des revendications 11 et 12, caractérisé en ce qu'il comprend une étape f) de démêlement des éléments textiles longilignes (3) du premier réseau (23) permettant la réalisation d'un second déplacement, inversé audit premier déplacement, prévoyant une multiplicité de mouvements en translation des n pièces mobiles (13) supportées par la matrice (4) selon un ordre précis pour la reformation de ladite première nappe (6) d'éléments textiles longilignes (3).

14. Procédé de fabrication selon la revendication 13, caractérisé en ce que les étapes c) et f) sont répétées, éventuellement entrecoupées des étapes d) et/ou e), pour la formation de ladite pièce textile en trois dimensions (25,27).

Dessins