STRUCTURE TEXTILE EN FORME DE SPIRALE ET PROCEDE D'OBTENTION

Description

[0001] La présente invention concerne une structure textile en forme de spirale, comportant des fils de chaîne au travers desquels sont passées des rangées successives de fil de trame. Elle a aussi pour objet un procédé de tissage d'une structure textile en forme de spirale.

[0002] Il existe de nombreux domaines de l'industrie requérant l'utilisation de tissus ou structures textiles en forme de spirales. On peut notamment citer la fabrication de pièces composites de révolution, notamment de type roue, cône, tronc de cône, en particulier pour des pièces destinées à être utilisées avec une vitesse de rotation importante, telles que turbines ou compresseurs ainsi que la fabrication de pièces de type joint.

[0003] Pour réaliser de telles structures, il a tout d'abord été envisagé d'utiliser des pièces de tissus obtenues, de façon classique, en bandes rectilignes. La découpe en forme de spirale de telles pièces de tissus entraîne de nombreuses chutes qui augmentent le prix de revient, d'autant plus que certaines pièces de tissus sont réalisées dans des matériaux onéreux.

[0004] Pour éviter ces pertes et améliorer l'orientation des fibres, on a réalisé des pièces de tissu en forme de spirale en employant une technique de tissage conventionnelle. Selon cette technique, les fils de chaîne venant de l'amont de la machine à tisser sont appelés par un rouleau d'appel tronconique. La surface de contact de ce rouleau avec le tissu est un tronc de cône dont la génératrice est sensiblement égale à la largeur du tissu. Les fils de chaîne sont disposés selon des hélices de même axe. Les rangées de fils de trame sont disposées selon les rayons des cercles formés par les fils de chaîne. En amont du rouleau tronconique, est placé un peigne qui rapproche, après chaque passage du passe-trame, le fil de trame qui vient d'être inséré dans les fils de chaîne contre les autres fils de trame déjà tissés. Ceux-ci forment, avec les fils de chaîne, le tissu qui se présente sous forme de spires annulaires.

[0005] Ces pièces de tissus ne présentent pas une structure satisfaisante.

[0006] En effet, les rangées de fil de trame s'étendent sur toute la largeur du tissu. Etant disposées selon des rayons, l'écartement entre deux rangées successives de fil de trame augmente en allant du rayon intérieur vers le rayon extérieur des spires du tissu. Ceci entraîne une variation importante du taux de fibre dans le tissu et qui est d'autant plus accentuée que la courbure et la largeur du tissu sont plus importantes.

[0007] De tels tissus en forme de spirale obtenus par des techniques conventionnelles ne sont donc pas utilisables dans des applications qui nécessitent des tissus présentant une densité de fil sensiblement uniforme.

[0008] Plusieurs techniques ont alors été proposées pour améliorer le remplissage des tissus en forme de spirale et uniformiser la densité de fil dans ces tissus.

[0009] A titre d'illustration, on peut citer le brevet FR-2 490 687 qui est relatif à un tissu en bande du type comportant des fils de chaîne au travers desquels sont passées des rangées successives de fil de trame, les fils de chaîne étant sensiblement disposés en hélices de même axe, de sorte que le tissu forme des spires annulaires superposées centrées sur ledit axe, les rangées de fil de trame étant orthogonales aux fils de chaîne.

[0010] De façon à améliorer le remplissage du tissage, il est suggéré de ne plus dévider le fil de trame du rayon intérieur au rayon extérieur du tissu, mais d'organiser le tissage de façon à ce que plus de fils de trame soient dévidés dans les parties du tissu situées du côté du rayon extérieur.

[0011] Ce brevet préconise de délimiter, dans la largeur du tissu, une pluralité de sections contigües. Chaque section comprend plusieurs fils de chaîne et peut être tissée indépendamment grâce à un dispositif indépendant de sélection des fils. On détermine un plan de tissage qui indique l'ensemble des sections à tisser à chaque dévidement du passe-trame. Ainsi, chaque rangée de fil de trame s'étend sur un ensemble de sections contigues déterminé de façon à assurer, dans chaque section traversée par une rangée de fil de trame, les points de liage correspondant à l'armure choisie pour le tissu et à obtenir un remplissage prédéterminé du tissu formé.

[0012] Dans un tissu conforme à ce brevet, la densité de fil est certes améliorée par rapport à celle d'un tissu obtenu par des techniques de tissage conventionnelles, mais elle n'est cependant pas encore optimale. En effet, la structure de ce tissu repose sur la création de sections contigües de fils de chaîne, le fil de trame effectuant des allers et retours dans les sections selon un plan de tissage déterminé. Les limites entre deux sections contigües servent de référence pour les points de retour des fils de trame.

[0013] Ceci entraîne une augmentation de l'épaisseur à l'intérieur de chaque section, de la limite située du côté du rayon extérieur du tissu vers la limite située du côté du rayon intérieur du tissu. On constate de plus que chaque limite entre deux sections contigues présente une discontinuité en masse surfacique, la masse surfacique étant plus importante du côté situé vers le rayon extérieur du tissu que du côté situé vers le rayon intérieur.

[0014] On peut noter que l'augmentation de l'épaisseur à l'intérieur de chaque section est accentuée par le fait qu'entre deux limites, les fils de trames se resserrent lorsque l'on se rapproche de la limite située du côté du rayon intérieur du tissu, le taux de fibre augmentant corrélativement.

[0015] On peut donc constater qu'un tissu en forme de spirale obtenu selon le brevet FR-2 490 687 présente des variations de masse surfacique importantes, particulièrement au voisinage des limites entre deux sections contigües, même si la masse surfacique moyenne sur l'ensemble du tissu est conforme à la masse souhaitée. Ce tissu présente de plus des variations d'épaisseurs. Le tissu obtenu ne présente donc pas une bonne homogénéité et l'aspect de ce tissu comme ses caractéristiques mécaniques comportent des irrégularités.

[0016] On peut également citer le très ancien brevet FR 454 993 qui décrit une méthode de tissage pour obtenir des tissus cintrés ne nécessitant pas la division du tissu en sections déterminées.

[0017] Cependant, cette méthode ne permet pas d'obtenir de tissu spirale car les fils de chaîne et de trame sont dévidés dans un plan, sans qu'il soit possible d'obtenir des spires annulaires superposées et centrées. De plus, le tissu cintré est obtenu en prévoyant des coups de trame supplémentaires de façon régulière et séquentielle et ne peut donc pas présenter une bonne homogénéité en épaisseur et en masse surfacique. En conséquence, l'aspect de ce tissu comme ses caractéristiques mécaniques comportent des irrégularités.

[0018] L'invention a pour objet une structure textile en forme de spirale présentant une grande homogénéité d'épaisseur, de masse surfacique, de contexture et en conséquence de caractéristiques mécaniques.

[0019] L'invention concerne donc une structure textile en forme de spirale comportant des fils de chaîne au travers desquels sont passées des rangées successives de fils de trame, les fils de chaîne étant sensiblement disposés en hélice de même axe, de sorte que le tissu forme des spires annulaires superposées centrées sur ledit axe.

[0020] Selon l'invention, chaque fil de trame s'étendant entre un fil de chaîne, appelé fil de départ, et un autre fil de chaîne, appelé fil de référence, selon un rayon d'une spire de la structure textile, chaque fil de chaîne sert, dans au moins une zone annulaire de la structure textile, de fil de référence pour au moins un fil de trame, les fils de trame différentes longueurs étant dispersés en alternant les fils de trame de grande longueur avec ceux de longueur faible et les fils de référence étant répartis de façon à obtenir une structure textile homogène dans ladite zone annulaire.

[0021] Dans la structure textile selon l'invention, les fils de trame sont tissés de façon à assurer les points de liage correspondant à l'armure choisie, telle que sergé, satin ou taffetas.

[0022] De plus, le fil de départ peut varier à l'intérieur de la structure.

[0023] L'invention concerne aussi un procédé de tissage d'une structure textile en forme de spirale au moyen d'une machine à tisser, selon lequel on entraîne positivement une nappe de fils de chaîne par un système d'appel situé en aval du peigne, on sélectionne les fils de chaîne à travers lesquels on dévide de façon successive des fils de trame, et on entraîne ladite nappe de fils par un système d'appel comprenant au moins un rouleau tronconique de façon à obtenir une structure textile en forme de spirale.

[0024] Selon l'invention, chaque fil de trame s'étendant entre un fil de chaîne, appelé fil de départ, et un autre fil de chaîne, appelé fil de référence, selon un rayon d'une spire de la structure textile, on effectue la sélection dans au moins une zone annulaire de la structure textile de telle sorte que chaque fil de chaîne sert de fil de référence pour au moins un fil de trame, les fils de trame de différentes longueurs étant dispersés en alternant les fils de trame de grande longueur avec ceux de longueur faible et les fils de référence étant répartis pour obtenir une structure textile homogène dans ladite zone anulaire.

[0025] Dans le procédé selon l'invention, on tisse les fils de trame de façon à assurer les points de liage correspondant à l'armure choisie.

[0026] De plus, on choisit différents fils de départ à l'intérieur de la structure textile.

[0027] De préférence, au moins dans ladite zone annulaire, on sélectionne individuellement les fils de chaîne, et dans les autres zones annulaires, les fils de chaîne sont sélectionnés par groupe.

[0028] De façon préférée, on dispose le système d'appel le plus près possible du peigne.

[0029] Selon un deuxième mode préféré, on dispose le rouleau tronconique situé le plus près du peigne de façon que son axe soit parallèle à la dernière rangée de fil de trame dévidée.

[0030] De préférence, on enroule le tissu formé selon une disposition hélicoïdale.

[0031] L'invention sera illustrée et d'autres buts, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaitront plus clairement à la lecture de la description qui suit de modes non limitatifs de réalisation de l'invention à laquelle des dessins sont annexés sur lesquels :

• la figure 1 est une vue de dessus d'une portion de structure textile en forme de spirale,
• la figure 2 représente un secteur d'un angle de 90° de la portion de la structure textile de la figure 1,
• la figure 3 illustre un exemple de structure textile selon l'invention,
• la figure 4 illustre un premier exemple de structure textile de forme spirale ne présentant pas les caractéristiques techniques selon l'invention,
• la figure 5 illustre un deuxième exemple de structure textile de forme spirale ne présentant pas les caractéristiques techniques selon l'invention,
• la figure 6 représente une variante de réalisation de la structure textile selon l'invention,
• la figure 7 est une vue de dessus schématique d'une machine à tisser, permettant de réaliser la structure textile selon l'invention,
• la figure 8 est une vue de côté schématique d'une machine à tisser, permettant de réaliser la structure textile selon l'invention et
• la figure 9 comprend les figures 9a et 9b qui sont des graphes permettant de comparer l'épaisseur de la structure textile selon l'invention à celle des tissus spirale traditionnels.

[0032] La figure 1 montre, vue de dessus, une portion 1 de structure textile en forme de spirale. La structure textile se présente sous la forme d'une bande qui décrit une spirale de rayon intérieur r et de rayon extérieur R constants, r et R ayant la même origine : le point O qui est un point de l'axe a-a perpendiculaire au plan des fils de chaîne.

[0033] La largeur du tissu, 1, est égale à la différence entre les rayons R et r. Le tissu s'enroule sur lui-même, au fur et à mesure du tissage, en spires annulaires superposées. L'enroulement s'effectue éventuellement avec une aide manuelle ou mécanique comme indiqué ci-après.

[0034] En référence à la figure 2, la structure textile est composée de fils de chaîne 2, disposés selon des hélices de même axe a-a, et de pas sensiblement égal à l'épaisseur du tissu. On peut pratiquement admettre que chaque spire est pratiquement plane et que les fils de chaîne, ou fils circonférentiels, sont disposés selon des cercles concentriques centrés sur un point de l'axe a-a.

[0035] La structure textile comprend de plus des fils de trame 3, chaque fil de trame étant disposé selon un rayon d'une spire du tissu.

[0036] En référence à la figure 3, une structure textile selon l'invention va maintenant être décrite.

[0037] La structure illustrée à la figure 3 a été tissée sur un métier à navette. Chaque fil de trame 3 effectue donc un aller-retour. Si la structure textile est tissée sur un métier à lance, les fils de trame n'effectuent plus d'aller-retour et un fil unique correspond aux deux fils obtenus par un tissage par métier à navette.

[0038] Le schéma de tissage de la structure textile selon l'invention ne dépend pas du type de métier à tisser choisi, celui-ci peut être de nature quelconque : par exemple à navette, à lance ou à projectile.

[0039] On peut ici noter que la nature des fils circonférentiels et radiaux utilisables est variée et regroupe l'ensemble des natures de fils utilisés dans le textile, notamment coton, polyester, verre, carbone, polyamide, carbure de silicium, bore, silice, aramide et tous fils artificiels ou synthétiques, spécialement les fils dits "techniques".

[0040] Les fils circonférentiels et radiaux ne sont pas nécessairement de la même nature. Il est aussi possible d'associer différentes natures de fils en circonférentiel et en radial.

[0041] Les fils radiaux et circonférentiels se croisent de manière à obtenir l'armure choisie préalablement pour la structure textile. Cette armure peut être quelconque, par exemple sergé, satin ou taffetas.

[0042] Le nombre de fils circonférentiels et radiaux par unité de longueur peut être ajusté afin de satisfaire les caractéristiques prédéterminées du tissu ; en particulier cet ajustement peut être effectué en fonction de l'orientation des efforts auxquels la pièce incorporant la structure textile sera soumise.

[0043] Sur la portion de structure textile selon l'invention représentée à la figure 3, chaque aller-retour de fil de trame porte en référence une des lettres de A à S, tandis que les fils de chaîne sont référencés de 1 à 17.

[0044] Sur l'exemple de la figure 3, le fil circonférentiel à partir duquel est organisé le tissage - ou fil de départ - est le fil 17 qui correspond à la lisière extérieure du tissu. On comprend que le fil de départ peut être un quelconque des fils de chaîne. Ce fil de départ est choisi en fonction des caractéristiques techniques que l'on souhaite obtenir sur la pièce finale. On peut de plus noter que le fil de départ n'est pas obligatoirement le même dans toute la structure textile, on peut choisir des fils de départ différents dans des portions de la structure textile de longueur déterminée. Le fil de départ peut notamment être choisi en fonction de la position, dans la structure textile, d'une éventuelle zone renforcée.

[0045] Les fils radiaux sont disposés de façon à obtenir une structure textile de grande homogénéité.

[0046] Contrairement au brevet FR-2 490 687, le tissage de la structure textile selon l'invention n'est pas basé sur la création de sections contigues de plusieurs fils circonférentiels. Chaque fil de chaîne est traité de façon indépendante, grâce à au moins un dispositif de sélection indépendante des fils, comme indiqué plus loin.

[0047] En commandant les moyens de sélection des fils de façon appropriée, on peut obtenir la structure textile illustrée à la figure 3.

[0048] Chaque fil de trame s'étend entre le fil de chaîne 17 ou fil de départ, et un autre fil de chaîne que l'on désignera par fil de référence. Ce fil de référence est le fil sur lequel s'effectue le retour du fil de trame dans le cas où le métier à tisser utilisé est un métier à navette.

[0049] Le fil de référence correspond donc à ce que l'on désigne par point de retour ou point d'augmentation du fil de trame associé.

[0050] On peut constater, sur la figure 3, que chacun des fils circonférentiels 1 à 17 sert de fil de référence pour au moins un fil radial. Ainsi, par exemple, le fil A a pour fil de référence le fil 4; le fil B le fil 10, le fil 10 servant aussi de fil de référence au fil R et le fil N a pour fil de référence le fil 8.

[0051] De façon générale, la structure textile est telle que chaque fil circonférentiel sert de fil de référence à au moins un fil radial. Si l'on examine la figure 4 qui représente une structure textile, non conforme à l'invention, tissée de telle sorte qu'un fil circonférentiel unique, ici le fil 4 sert de référence pour tous les fils radiaux, il apparait clairement que cette structure textile n'est pas homogène. Le taux de fibre présente notamment une discontinuité importante autour du fil de référence 4. De plus, le taux de fibre décroît de façon sensible du fil 4 vers le rayon extérieur R et croît du fil 4 vers le rayon intérieur r.

[0052] On remarque de plus que dans une structure textile selon l'invention, telle qu'illustrée à la figure 3, les points de retour ou d'augmentation des fils de trame sont dispersés sur toute la surface du tissu de façon à obtenir l'homogénéité désirée du tissu formé.

[0053] Cette dispersion permet de lisser les variations de taux de fibres dans le tissu. On comprend qu'il est nécessaire de disperser les fils de trame de différentes longueurs. Ainsi, il apparait que sur le tissage illustré à la figure 3, alternent des fils de trame de relativement grande longueur avec des fils de trame de longueur relativement faible. Si l'on se réfère à la figure 5 qui illustre un exemple de structure textile non conforme à l'invention dans lequel il n'existe pas de dispersion des points d'augmentation ou d'alternance entre les fils de trame relativement longs et ceux relativement courts, on constate que dans ce type de structure textile, il apparait des zones décontexturées. La structure textile selon l'invention, telle qu'illustrée à la figure 3, permet d'éviter de telles zones décontexturées.

[0054] L'homogénéité de la structure textile en forme de spirale selon l'invention est donc obtenue grâce au fait que chaque fil de chaîne sert de fil de référence pour au moins un fil de trame et que les points d'augmentation ou de retour sont répartis pour obtenir une structure homogène.

[0055] On détermine le programme ou le plan de tissage de la structure textile pour que ces deux conditions soient remplies, par calcul, en fonction des caractéristiques techniques que l'on souhaite obtenir pour la structure textile. L'homme de l'art peut éventuellement utiliser des moyens informatiques pour effectuer ce calcul.

[0056] Il faut noter que la structure textile en forme de spirale selon l'invention n'est pas obligatoirement présente sur toute la surface d'une pièce de tissu en forme de spirale. On peut en effet envisager de réaliser une pièce de tissu en forme de spirale dans laquelle seulement une zone correspondant à un ensemble de fils circonférentiels successifs est tissée de façon à présenter la structure textile selon l'invention. Ainsi, ce n'est que dans cette zone tissée conformément à l'invention que la pièce de tissu présentera l'homogénéité que permet d'obtenir l'invention.

[0057] Il a été indiqué précédemment que les fils étaient tissés de façon à obtenir l'armure choisie préalablement pour le tissu. On peut noter que l'armure choisie peut être identique sur toute la largeur du tissu mais qu'il est aussi possible de répartir différentes armures dans la largeur de la spirale afin notamment de conférer au tissu des caractéristiques particulières. Ainsi, en référence à la figure 6, le tissu spirale peut par exemple être décomposé en trois parties adjacentes P, P₁, P₂, la partie P étant délimitée par le rayon intérieur et le rayon r₁, la partie P₁ par les rayons r₁ et r₂, la partie P₂ par le rayon r₂ et le rayon extérieur R. Il est alors possible de tisser dans les parties P, P1, P2 différentes armures et par exemple :

(P)

: sergé 2/2

(P₁)

: satin 5

(P₂)

: taffetas.

[0058] On peut remarquer que l'armure choisie pour le tissu n'a sensiblement pas d'influence sur le plan de tissage de la structure textile selon l'invention en ce qui concerne la masse surfacique.

[0059] Ainsi, un plan de tissage déterminé pour une première structure textile tissée selon une armure donnée, de façon à ce que cette structure textile présente notamment une masse surfacique donnée homogène, pourra être utilisée pour une deuxième structure textile tissée selon trois armures différentes, comme celle illustrée à la figure 6, dans la mesure où la masse surfacique de cette deuxième structure est pratiquement identique à celle de la première structure.

[0060] Ainsi, si le choix de l'armure n'a que peu d'influence sur la masse surfacique, il a par contre une influence relativement importante sur l'épaisseur du tissu, puisque l'armure correspond à un certain relief. En conséquence, si l'on souhaite que par exemple la deuxième structure textile présente une épaisseur identique à celle de la première structure textile, le plan de tissage devra être modifié. La masse surfacique ne sera alors généralement plus constante sur toute la surface de cette deuxième structure. Chaque partie P, P₁, P₂ présentera une masse surfacique propre qui sera en général différente des autres.

[0061] Un exemple de réalisation d'une machine à tisser, permettant de réaliser la structure textile selon l'invention va maintenant être décrit en référence aux figures 7 et 8.

[0062] Dans cet exemple de réalisation, seuls cinq fils de chaîne ont été représentés.

[0063] D'amont en aval, la machine à tisser comprend successivement les dispositifs suivants :

(1) une cantre 5 supportant n bobines de fils de chaînes, (dans cet exemple n = 5),

(2) des dispositifs de tension 6 pour les fils de chaîne du type notamment poids, tendeurs, freins, en aval de la cantre,

(3) éventuellement des éléments de guidage des fils en aval de la cantre, qui ne sont pas représentés sur les figures 7 et 8 et qui peuvent être situés en aval ou en amont des dispositifs de tension,

(4) un système 7 de sélection des fils de chaîne.

[0064] Ce système de sélection peut consister en un ou plusieurs dispositifs du type mécanique Jacquard, ces dispositifs étant tels que chaque fil est commandé indépendamment des autres, ce système de sélection réalisant alors une sélection individuelle des fils àe chaîne.

[0065] Lorsque cette machine à tisser est utilisée pour un tissu en forme de spirale dans laquelle seulement une zone annulaire, correspondant à un ensemble de fils circonférentiels successifs, est tissée de façon à présenter la structure textile selon l'invention, ce système de sélection peut aussi comprendre en combinaison un ou plusieurs dispositifs de sélection individuelle des fils de chaîne pour le tissage de ladite zone annulaire, et un ou plusieurs dispositifs de sélection par groupes de fils (par exemple : système râtière, excentriques, ...), pour le tissage des autres zones.

[0066] Le système de sélection permet de réaliser la répartition voulue des points d'augmentation, compte tenu de la structure à réaliser.

(5) un peigne 8 dont l'espace entre chaque dent peut être soit constant, soit variable en fonction de la contexture chaîne désirée,

(6) un passe-trame 9 du type notamment navette (aller-retour), lance, projectile, ...

(7) un système d'appel 10 des fils de chaîne, en aval du passe-trame, composé d'un ou plusieurs rouleaux tronconiques venant en prise les uns avec les autres. Dans l'exemple représenté, le système d'appel 10 comprend deux rouleaux d'entraînement tronconiques 11 et 12.

[0067] Le rouleau 11 tourne dans le sens de la flèche 13 tandis que le rouleau 12 tourne dans le sens de la flèche 14. De préférence, on rend les surfaces des rouleaux 11 et 12 non glissantes en les revêtant par exemple d'une feuille de toile émeri ou d'une couche d'un caoutchouc présentant éventuellement des reliefs.

[0068] De plus, on place de préférence le système d'appel 10 au plus près du peigne 8. En effet, la portion de tissu comprise entre le peigne 8 et la ligne de premier contact entre le tissu et le rouleau 11 subit des déformations, notamment du fait que les fils de chaîne sont appelés selon des longueurs différentes alors qu'ils sont liés par un fil de trame. Ces déformations ont une influence négligeable lorsque le peigne 8 et le système d'appel sont le plus proches l'un de l'autre.

[0069] Le rouleau tronconique 11 situé le plus proche du peigne peut être placé de différentes façons.

[0070] Il peut notamment être placé comme représenté à la figure 7, où le tissu formé à la sortie du peigne 8 reste dans un plan auquel le rouleau 11 est tangent le long d'une génératrice 15.

[0071] Il peut aussi être disposé de sorte que son axe soit parallèle à la direction du mouvement transversal du passe-trame, ou encore à la dernière rangée de fil de trame dévidée. La portion de tissu comprise entre le peigne 8 et la ligne de premier contact entre le tissu et le rouleau 11 prend la forme d'une surface gauche réglée. Cette disposition n'est pas représentée sur les figures.

[0072] Il va de soi que lorsque le système d'appel 10 comprend au moins un rouleau supplémentaire, ce (ou ces) rouleau(x) est (sont) disposé(s) de façon à venir en prise avec le rouleau 11 et éventuellement les autres rouleaux, quelle que soit la position du rouleau 11.

[0073] Ainsi, le procédé de tissage d'une structure textile en forme de spirale, au moyen d'une machine à tisser telle que celle qui vient d'être décrite, consiste à entraîner d'amont en aval, ou positivement, une nappe de fils de chaîne grâce à un système d'appel situé en aval du peigne. Ce système d'appel comprend au moins un rouleau de forme tronconique : ainsi le tissu prend une courbure qui lui donne une forme hélicoïdale. Il est alors enroulé manuellement ou par l'intermédiaire d'un dispositif de réception, connu de l'homme de l'art.

[0074] A chaque passage du passe-trame, on sélectionne les fils de chaîne à travers lesquels on dévide le fil de trame, chaque fil de trame s'étendant entre un fil de chaîne, appelé fil de départ et un autre fil de chaîne, appelé fil de référence. La sélection est effectuée de façon individuelle grâce à des moyens de sélection des fils tels que le système 7. Elle est réalisée de façon à ce que chaque fil de chaîne serve de référence pour au moins un fil de trame et à ce que les fils de référence soient répartis pour obtenir une structure textile homogène.

[0075] On tisse de plus les fils de trame de façon à assurer les points de liage correspondant à l'armure choisie, étant entendu que, comme indiqué précédemment, on peut choisir différentes armures correspondant à différentes zones annulaires de la structure textile.

[0076] Le procédé de tissage peut aussi être utilisé pour réaliser un tissu spirale présentant la structure textile selon l'invention sur seulement une zone annulaire. Dans ce cas, on sélectionne les fils de chaîne de façon individuelle dans cette zone annulaire et par groupe de fils dans les autres zones.

[0077] L'invention et les avantages qu'elle apporte par rapport aux techniques connues seront encore mieux mis en évidence par les comparaisons effectuées, concernant l'épaisseur et la masse surfacique de tissus en forme de spirale obtenus selon des techniques connues et selon l'invention, ces comparaisons étant illustrées par des exemples de réalisation.

[0078] La comparaison sera effectuée entre deux tissus en forme de spirale : l'un, désigné ci-après par tissu spirale A ou C, est obtenu par la technique selon l'invention et l'autre, désigné ci-après par tissu spirale B ou D, est obtenu par la technique du brevet FR-2 490 687.

[0079] Ces deux tissus spirale se présentent sous la forme d'une bande qui décrit une spirale de rayon intérieur r et de rayon extérieur R, ces deux rayons ayant la même origine. On considère de plus que la nature des fibres utilisées pour réaliser ces tisus, la masse surfacique moyenne et les répartitions de masse en chaîne et en trame sont identiques pour les deux tissus.

[0080] Pour effectuer la comparaison concernant l'épaisseur des tissus, on a choisi pour le tissu spirale B, de réaliser un tissu comportant trois sections contigues, délimitées par le rayon intérieur r, le rayon extérieur R et deux rayons intermédiaires r₃ et r₄, tels que r<r₃<r₄<R, r₄ étant proche du milieu du tissu, tandis que r₃ est proche du rayon intérieur r.

[0081] La figure 9 illustre la comparaison qui peut être effectuée entre le tissu spirale A et le tissu spirale B. La figure 9a concerne le tissu spirale A tandis que la figure 9b concerne le tissu spirale B. Ces deux figures sont des graphes, portant en abscisse, le rayon rn du tissu et en ordonnée, son épaisseur e.

[0082] On désigne par ep₁ l'épaisseur minimum du tissu spirale A, par ep₂ l'épaisseur maximum du tissu spirale A, par ep₃ l'épaisseur minimum du tissu spirale B et par ep₄ l'épaisseur maximum du tissu spirale B.

[0083] Lorsque l'on compare la dispersion des valeurs d'épaisseur, on constate que l'écart maximum d'épaisseur pour le tissu A qui est égal à (ep₂- ep₁) est très inférieur à l'écart maximum d'épaisseur du tissu B qui lui est égal à (ep₄ - ep₃)

[0084] Il apparait que le tissu spirale A présente une épaisseur beaucoup plus régulière que celle du tissu spirale B.

[0085] A titre d'exemple, on a réalisé deux tissus spirale A et B, dont les caractéristiques sont les suivantes :

• matière chaîne : carbone HR 3000 filaments
• matière trame : carbone HR 3000 filaments
• armure : taffetas
• masse surfacique moyenne : 195 g/m²
• pourcentage de fibres circonférentielles : 50 %
• pourcentage de fibres radiales : 50 %
• diamètre intérieur : 50 mm
• diamètre extérieur : 400 mm.

[0086] Le tissu spirale B a été réalisé avec deux rayons intermédiaires r₃ et r₄, respectivement égaux à 100 et 200 mm.

[0087] Les valeurs d'épaisseur moyenne, maximum minimum relevées ainsi que celle d'écart maximum d'épaisseur, égale à la différence entre la valeur d'épaisseur maximum et celle d'épaisseur minimum, sont les suivantes :

[0088] On peut ainsi constater que bien que les épaisseurs moyennes soient identiques pour les deux tissus spirale, l'écart maximum d'épaisseur est réduit de moitié dans le cas du tissu spirale A.

[0089] La régularité d'épaisseur du tissu spirale A sera notamment appréciée dans le cas où l'on désire empiler de nombreux tissus spirale les uns sur les autres, en respectant une bonne planéité.

[0090] En effet, les différences d'épaisseur existant sur une spire de tissu vont se trouver accentuées dans un empilement de plusieurs spires car, par exemple dans le cas du tissu spirale B, ces différentes épaisseurs vont se cumuler.

[0091] Dans le tissu spirale A, les irrégularités d'épaisseur sont plus faibles et surtout situées de façon aléatoire dans le tissu. Ainsi, au lieu de se cumuler comme pour le tissu spirale B, les différences d'épaisseur vont se compenser dans une structure réalisée à partir de tissus A.

[0092] L'intérêt du tissu spirale A, grâce notamment à la bonne homogénéité d'épaisseur qu'il présente, est donc particulièrement apparent lors de son utilisation pour réaliser des empilements.

[0093] Pour effectuer la comparaison concernant la masse surfacique des tissus, on a choisi de réaliser le tissu spirale B sous la forme d'un tissu comportant deux sections contigües, délimitées par le rayon intérieur r, le rayon extérieur R et un rayon intermédiaire r₅.

[0094] A titre d'exemple, on a réalisé deux tissus spirale C et D dont les caractéristiques sont les suivantes :

• diamètre extérieur : 625 mm
• diamètre intérieur : 100 mm
• matière chaîne : verre E, 300 tex
• matière trame : verre E, 300 tex
• armure : taffetas
• masse surfacique moyenne : 350 g/m²
• répartition massique de fibres en chaîne : 50 %
• répartition massique de fibres en trame : 50 %

[0095] Le tissu spirale D a été réalisé avec un rayon intermédiaire r₅ égal à 250 mm .

[0096] Les valeurs des masses surfaciques moyennes, maximum et minimum relevées, ainsi que celle d'écart maximum de masse surfacique, égale à la différence entre la valeur de masse surfacique maximum et celle de masse surfacique minimum, sont les suivantes :

[0097] En comparant ces valeurs, on constate que l'on peut, dans cet exemple, réduire de 60 g/m² l'écart maximum dans le cas du tissu spirale C.

[0098] Ceci illustre bien que la structure textile en forme de spirale selon l'invention présente une masse surfacique beaucoup plus homogène que les tissus réalisés selon les techniques de tissage connues.

[0099] Cet avantage sera particulièrement apprécié dans le cas où l'on cherche à obtenir des taux de fibres constants, par exemple dans les réalisations de composites.

[0100] Les signes de référence insérés après les caractéristiques techniques mentionnées dans les revendications, ont pour seul but de faciliter la compréhension de ces dernières et n'en limitent aucunement la portée.

Revendications

1. Structure textile en forme de spirale comportant des fils de chaîne au travers desquels sont passées des rangées successives de fil de trame, les fils de chaîne étant sensiblement disposés en hélices de même axe, de sorte que la structure textile forme des spires annulaires superposées centrées sur ledit axe, caractérisée en ce que, chaque fil de trame s'étendant entre un fil de chaîne, appelé fil de départ, et un autre fil de chaîne, appelé fil de référence, selon un rayon d'une spire de la structure textile, chaque fil de chaîne sert, dans au moins une zone annulaire de la structure textile, de fil de référence pour au moins un fil de trame, les fils de trame de différentes longueurs étant dispersés en alternant les fils de trame de grande longueur avec ceux de longueur faible et les fils de référence étant répartis de façon à obtenir une structure textile homogène dans ladite zone annulaire.

2. Structure textile selon la revendication 1, caractérisée en ce que les fils de trame sont tissés de façon à assurer les points de liage correspondant à l'armure choisie, telle que sergé, satin ou taffetas.

3. Structure textile selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le fil de départ peut varier à i'intérieur de la structure.

4. Procédé de tissage d'une structure textile en forme àe spirale au moyen d'une machine à tisser, selon lequel on entraîne positivement une nappe de fils de chaîne par un système d'appel situé en aval du peigne, on sélectionne les fils de chaîne à travers lesquels on dévide de façon successive des fils de trame, et on entraîne ladite nappe àe fils par un système d'appel comprenant au moins un rouleau tronconique de façon à obtenir une structure textile en forme de spirale, ledit procédé étant caractérisé en ce que, chaque fil de trame s'étendant entre un fil de chaîne, appelé fil de départ, et un autre fil de chaîne, appelé fil de référence, selon un rayon d'une spire de la structure textile, on effectue la sélection, dans au moins une zone annulaire de la structure textile, de telle sorte que chaque fil de chaîne sert de fil de référence pour au moins un fil de trame, les fils de trame de différentes longueurs étant dispersés en alternant les fils de trame de grande longueur avec ceux de longueur faible et les fils de référence étant répartis pour obtenir une structure textile homogène dans ladite zone annulaire.

5. Procédé de tissage selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'on tisse les fils de trame de façon à assurer les points de liage correspondant à l'armure choisie.

6. Procédé de tissage selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce qu'on choisit différents fils de départ à l'intérieur de la structure textile.

7. Procédé de tissage selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce qu'au moins dans ladite zone annulaire, on sélectionne individuellement les fils de chaîne.

8. Procédé de tissage selon la revendication 7, caractérisé en ce que dans les autres zones annulaires, les fils de chaîne sont sélectionnés par groupe.

9. Procédé de tissage selon l'une des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que l'on dispose le système d'appel (10) le plus près possible du peigne (8).

10. Procédé de tissage selon l'une des revendications 4 à 9, caractérisé en ce que le système d'appel comprenant au moins un rouleau tronconique, on dispose le rouleau tronconique (11) situé le plus près possible du peigne (8), de façon que le tissu formé en aval du peigne (8) reste dans un plan auquel le rouleau d'appel (11) est tangent le long d'une génératrice (15).

11. Procédé de tissage selon l'une des revendications 4 à 9, caractérisé en ce qu'on dispose le rouleau tronconique (11) situé le plus près du peigne (8) de façon que son axe soit parallèle à la dernière rangée de fil de trame dévidée.

12. Procédé de tissage selon l'une des revendications 4 à 11, caractérisé en ce qu'on enroule le tissu formé selon une disposition hélicoïdale.

Ansprüche

1. Textilstruktur in Form einer Spirale mit Kettfäden, quer zu denen aufeinanderfolgende Reihen von Schußfäden geführt sind, wobei die Kettfäden im wesentlichen in Schneckenlinien um die gleiche Achse derart angeordnet sind, daß die Textilstruktur Windungen bildet, die ringförmig übereinander konzentrisch um diese Achse angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass, da jeder Schußfaden zwischen einem Kettfaden, der als Ausgangsfaden bezeichnet wird, und einem anderen Kettfaden, der als Bezugsfaden bezeichnet wird, längs eines Radius einer Windung der Textilstruktur verläuft,
   jeder Kettfaden in wenigstens einer Ringzone der Textilstruktur als Bezugsfaden für mindestens einen Schußfaden dient wobei die Schußfäden verschiedener Länge so verteilt sind, daß Schußfäden großer Länge mit solchen geringer Länge abwechseln, und die Bezugsfäden so verteilt sind, daß man eine homogene Textilstruktur in dieser Ringzone erhält.

2. Textilstruktur nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schußfäden derart gewebt sind, daß Bindungspunkte entsprechend der gewünschten Bindung erhalten werden, wie Köperbindung, Satin oder Taft.

3. Textilstruktur nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Ausgangsfaden im Innern der Struktur variieren kann.

4. Verfahren zum Weben einer Textilstruktur in Form einer Spirale mittels einer Maschine zum Weben, gemäß dem man eine Fläche von Kettfäden durch ein Antriebssystem, das hinter dem Webblatt angeordnet ist, zwangsläufig vorwärtsbewegt, die Kettfäden auswählt, quer zu denen man aufeinanderfolgend Schußfäden abwickelt, und man diese Fläche von Fäden durch ein Antriebssystem weiterbewegt, das wenigstens eine kegelstumpfförmige Rolle umfaßt, so daß man eine Textilstruktur in Form einer Spirale erhält, wobei dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß man, da jeder Schußfaden zwischen einem Kettfaden, der als Ausgangsfaden bezeichnet wird, und einem anderen Kettfaden, der als Bezugsfaden bezeichnet wird, längs eines Radius einer Windung der Textilstrukt.ur verläuft, die Auswahl in wenigstens einer Ringzone der Textilstruktur derart ausführt, daß jeder Kettfaden als Bezugsfaden für mindestens einen Schußfaden dient, wobei die Schußfäden verschiedener Länge so verteilt sind, daß die Schußfäden großer Länge mit denen geringer Länge abwechseln, und die Bezugsfäden so verteilt sind, daß man eine homogene Textilstruktur in dieser Ringzone erhält.

5. Verfahren zum Weben nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß man die Schußfäden so webt, daß Bindungspunkte entsprechend der gewählten Bindung erhalten werden.

6. Verfahren zum Weben nach einem der Ansprüche 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß man verschiedene Ausgangsfäden im Innern der Textilstruktur wählt.

7. Verfahren zum Weben nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß man wenigstens in dieser Ringzone einzeln die Kettfäden auswählt.

8. Verfahren zum Weben nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß in den anderen Ringzonen Kettfäden in Gruppen ausgewählt werden.

9. Verfahren zum Weben nach einem der Ansprüche 4 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß man das Antriebssystem (10) so nahe wie möglich am Webblatt (8) anordnet.

10. Verfahren zum Weben nach einem der Ansprüche 4 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass man,
da das Antriebssystem wenigstens eine kegelstumpfförmige Rolle umfaßt, die kegelstumpfförmige Rolle (11), die so nahe wie möglich am Webblatt (8) angeordnet ist, so anordnet, daß das hinter dem Webblatt (8) ausgebildete Gewebe in einer Ebene liegt, die zur Antriebsrolle (11) eine Tangente längs einer Mantellinie (15) bildet.

11. Verfahren zum Weben nach einem der Ansprüche 4 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß man die kegelstumpfförmige Rolle (11), die sehr nahe am Webblatt (8) angeordnet ist, so anordnet , daß ihre Achse parallel zur letzten Reihe von abgewickelten Schußfäden liegt.

12. Verfahren zum Weben nach einem der Ansprüche 4 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß man das ausgebildete Gewebe in einer spiralförmigen Anordnung aufwickelt.

Claims

1. Spiral-shaped textile structure comprising warp yarns across which are passed successive rows of weft yarn, the warp yarns are essentially arranged in spirals about a common axis, so that the textile structure forms superimposed annular turns centered on said axis, characterized in that, as each weft yarn extends between a warp yarn, known as the starting yarn, and another warp yarn, known as the reference yarn, along a radius of one turn of the textile structure, each warp yarn serves, in at least one annular region of the textile structure, as the reference yarn for at least one weft yarn, the weft yarns of different lengths being dispersed by alternating the weft yarns of great length with the. weft yarns of short length and the reference yarns being distributed so as to obtain a homogeneous textil structure in said annular region.

2. Textile structure according to Claim 1, characterized in that the weft yarns are woven so as to provide the points of tying corresponding to the selected weave, such as ribbed twill, satin or taffeta.

3. Textile structure according to one of Claims 1 or 2, characterized in that the starting yarn can vary on the inside of the structure.

4. Process for weaving a spiral-shaped textile structure by means of a weaving machine, according to which a layer of warp yarns is drawn along positively by a take-up system. situated downstream of the comb, the warp yarns, across which weft yarns are unwound in a successive manner, are selected, and said layer of yarns is taken up along by a take-up system comprising at least one tapered roller so as to obtain a spiral-shaped textile structure, said process being characterized in that, as each weft yarn extends between a warp yarn, known as the starting yarn, and another warp yarn, known as the reference yarn, along a radius of one turn of the textile structure, selection is carried out in at least one annular region of the textile structure so that each warp yarn serves as reference yarn for at least one weft yarn, the weft yarns of different lengths being dispersed by alternating the weft yarns of great length with the weft yarns of short length and the reference yarns being distributed in order to obtain a homogeneous textile structure in said annular region.

5. Process for weaving according to Claim 4, characterized in that the weft yarns are woven so as to provide the points of tying corresponding to the selected weave.

6. Process for weaving according to one of Claims 4 or 5, characterized in that different starting yarns are selected on the inside of the textile structure.

7. Process for weaving according to one of Claims 4 to 6, characterized in that, at least in said annular region, the warp yarns are selected individually.

8. Process for weaving according to Claim 7, characterized in that, in the other annular regions, the warp yarns are selected by group.

9. Process for weaving according to one of Claims 4 to 8, characterized in that the take-up system . (10) is arranged as close as possible to the comb (8).

10. Process for weaving according to one of Claims 4 to 9, characterized in that, as the take-up system comprises at least one tapered roller, the tapered roller (11) situated as close as possible to the comb (8) is arranged so that the fabric formed downstream of the comb (8) remains in a plane to which the take-up roller (11) is tangent along a generating line (15).

11. Process for weaving according to one of Claims 4 to 9, characterized in that the tapered roller (11) situated closest to the comb (8) is arranged so that its axis is parallel to the last row of weft yarn unwound.

12. Process for weaving according to one of Claims 4 to 11, characterized in that the fabric formed is rolled up according to a helicoidal arrangement.

Dessins