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STRUCTURE TEXTILE TRICOTEE A DOUBLE PEAU ET FILS DE
LIAISON ORIENTABLE ET SON PROCEDE DE FABRICATION.
DESCRIPTION
Domaine technique
L'invention concerne principalement une
structure textile formée en une seule opération au
moyen d'un ou plusieurs fils tricotés et comprenant
deux peaux dont chacune est constituée de rangs de
mailles, ainsi qu'une âme constituée de rangs de fils
de liaison reliant les deux peaux.
L'invention concerne également un procédé
de fabrication d'une telle structure textile.
La structure textile tricotée conforme à
l'invention peut être utilisée dans de très nombreux
domaines industriels.
Ainsi et uniquement à titre d'exemple,
lorsque le ou les fils tricotés constit-uant la
structure textile sont secs ou non imprégnés,
différentes applications sont possibles notamment dans
le domaine de l'isolation thermique (habillement,
barrière antifeu souple, etc.) et dans le domaine des
vêtements de protection anti-éclats.
Par ailleurs, lorsque le ou les fils
tricotés formant la structure textile sont imprégnés
d'une matrice organique pour former un matériau
composite susceptible d'être employé à basse
température (inférieure à 400 C), ce matériau composite
peuz notamment être utilisâ pour former des panneau::
sandwich de formes quelconques, d-àveloppables ou non.
De tels panneaux peuvent notamment servir à véhicule.-
un fluide tel au'un fluide de réfrigération. ?ls
peuvent aussi être utilisés pour réaliser une structure
gonflable ou une structure de qlindage anti-balistique.
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Le remplissage de l'âme de la structure par un matériau
approprié permet en outre de réaliser des protections
thermiques particulièrement efficaces.
Enfin, lorsque le ou les fils tricotés sont
imprégnés d'une matrice céramique ou carbone pour
donner à la structure textile les caractéristiques d'un
matériau composite réfractaire, ce matériau peut
notamment être utilisé pour réaliser des structures
support de dispositifs optiques (composites carbone-
carbone) dans l'industrie spatiale, ou encore des
radômes réfractaires pour des radars hautes
résolutions.
Etat de la technique
On réalise depuis de nombreuses années des
structures sandwich comprenant une âme en nid
d'abeilles ou en mousse dont les deux faces sont
recouvertes d'une peau constituée de plusieurs couches
de tissu imprégnées de résine polymérisée.
Ces structures sandwich présentent une
grande légèreté tout en procurant une bonne résistance
mécanique à la compression et à la flexion. Toutefois,
leur fabrication par assemblage de trois éléments
distincts limite leur cohésion et il n'est pas possible
d'adapter les propriétés mécaniques de la structure à
un cahier des charges précis. En outre, ces structures
sandwich traditionnelles sont nécessairement planes.
On a aussi proposé de réaliser en une seule
opération une structure textile comprenant une âme
recouverte de deur, peaux. Plus précisément, il a été
envisagâ de réaliser une structure composite sandwich
"- en- utilisant comme renfort une structure textile
constituée par une architecture de velours formée de
dzux chaînes de fond et, d'une chaîne de poils, avant
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que cette dernière ne soit coupée pour obtenir deux
pièces de velours séparées.
Si une telle structure textile présente
l'avantage de pouvoir être réalisée en une seule
opération et de présenter une plus grande cohésion
qu'une structure sandwich traditionnelle, la
fabrication de panneaux non plans reste pratiquement
impossible, du fait de l'utilisation d'un procédé de
tissage qui impose de maintenir sous tension les fils
de chaîne et de trame. Ce phénomène est accentué par la
construction simultanée de deux surfaces textiles et
d'un réseau de fils reliant ces deux surfaces.
Par ailleurs, dans une structure textile
ainsi réalisée, il reste très difficile de maîtriser
l'orientation des fils de liaison qui constituent l'âme
de la structure, afin d'adapter ses propriétés
mécaniques à un cahier des charges précis.
On a aussi envisagé, dans le document
WO-A-92 13125, de réaliser des panneaux d'isolation
thermique à partir d'une armature tz::tile fabriquée en
une seule opération, par tricotage, et comprenant deux
peaux tricotées, reliées entre elles par un réseau de
fils de liaison.
Par rapport à une structure textile tissée,
une telle structure textile tricotée présente
l'avantage de pouvoir être mise en forme, ce qui
autorise la fabrication de panneaux non plans,
développable ou non. En effet, la technique du
tricotage se traduit par la formation de mailles qui
donnent une certaine souplesse aux peaux de la
structure textile.
Toutefois, la structure décrite dans le
document WO-A-92 13125 est fabriquée selon un cycle qui
consiste à tricoter un ranq de mailles sur chacune des
peaux et à relier celles-ci par un rang de fils de
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liaison, sur une machine à double fonture. Cela a pour
conséquence que les fils de liaison sont orientés
pratiquement à angle droit par rapport aux deux
surfaces textiles formant les peaux de la structure,
dans la direction de chaîne de cette dernière. La
structure textile décrite dans ce document ne permet
donc pas d'adapter ses propriétés mécaniques à un
cahier des charges précis en maîtrisant totalement
l'orientation des fils de liaison.
Dans le document US-A-5 385 036, une
structure textile est tricotée au moyen d'un métier de
type Raschel comprenant deux supports d'aiguilles.
Toutes les aiguilles sont solidaires et font
simultanément le même mouvement.
La structure textile obtenue à l'aide d'un
tel métier comprend deux peaux reliées par des fils de
liaison. Toutefois, un des réseaux de fils de liaison
est nécessairement perpendiculaire aux plans des peaux.
En outre, dans la structure décrite, la plupart des
fils de liaison sont accrochés sur deux rangs
différents de l'une des peaux.
Par ailleurs, le document EP-A-0 610 845
décrit une structure circulaire tricotée et son procédé
de fabrication. La structure comprend deux peaux
reliées l'une à l'autre par des rangs de fils de
liaison. Les peaux sont formées de rangs de mailles.
Les rangs de fils de liaison sont accrochés
alternativement, sur chacune des peaux, à des mailles
différentes d'un même rang de mailles. Deux rangs de
fils de liaison consécutifs sont séparés, sur chacune
des peaux, par au moins un rang de mailles.
Exposé de l'invention
L'invention a principalement pour objet une
structure textile tricotée, dont la conception
f~tl.lE Ma~1F~EE
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., õ '.
4a
particulière lu-i permet de maîtriser pratiquement à
volonté l'orientation des fils de liaison et, par
conséquent, d'adapter les propriétés mécaniques de la
structure au cahier des charges, tout en préservant les
possibilités de mise en forme découlant de
l'utilisation d'une technique de tricotage.
Conformément à l'invention, ce résultat est
obtenu au moyen d'une structure textile formée d'au
moins un fil tricoté et comprenant deux peaux dont
chacune est constituée de rangs de mailles, et une âme.
FEUIL~E cJ~CO~F~F~
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constituée de rangs de fils de liaison reliant les deux
peaux, chaque rang de fils de liaison étant accroché,
alternativement sur chacune des peaux, à une maille
différente d'un même rang de mailles, de façon à former
5 un premier angle nori nul entre les fils de liaison
consécutifs d'un même rang de fils de liaison ;
caractérisé par le fait que deux rangs consécutifs de
fils de liaison sont accrochés à un même rang de
mailles de l'une des peaux et à deux rangs de mailles
non consécutifs de l'autre peau, de façon à former un
deuxième angle non nul entre les rangs consécutifs de
fils de liaison, le premier angle et le deuxième angle
étant mesurés dans des plans formant, l'un et l'autre,
des angles différents de 90 , avec les plans des peaux.
Dans une structure textile ainsi réalisée,
le premier angle formé entre les fils de liaison d'un
même rang, selon une direction de trame de la
structure, et le deuxième angle formé entre les fils de
liaison de rangs différents, selon une direction de
chaîne de la structure, peuvent être contrôlés
pratiquement à volonté. Ainsi, le premier angle peut
être modifié en changeant l'écartement entre les
aiguilles de la machine de tricotage et/ou en
accrochant les fils de liaison à des mailles
consécutives ou non. Le deuxième angle dépend quant à
lui du nombre de rangs de mailles que l'on tricote sur
chacune des peaux de la structure textile entre deux
rangs consécutifs de fils de liaison.
Deux familles de structures textiles
conformes à l'invention peuvent être obtenues, selon
que les rangs de fils de liaison sont accrochés aux
rangs de mailles sans former de mailles, c'est-à-dire
sans tricotage du fil de liaison par les aiguilles de
la machine, ou que les rangs de fils de liaison sont
accrochés aux rangs de mailles en formant des mailles,
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c'est-à-dire en tricotant le fil de liaison. Dans ce
deuxième type de structure textile conforme à
l'invention, le fil de liaison est fixé par tricotage
sur chacune des peaux et un incrément de peau est ainsi
formé sur chaque peau lors de la réalisation de chaque
rang de fils de liaison.
Une autre distinction entre les différentes
structures textiles conformes à l'invention peut être
faite en observant, selon une direction de chaîne de la
structure textile, les mailles des rangs de mailles sur
lesquels les rangs de fils de liaison sont accrochés.
Ainsi, les fils de liaison constituant
l'âme de la structure textile présentent une structure
en pyramide lorsque les mailles sur lesquels sont
accrochés les rangs de fils de liaison sont alignées
selon la direction de chaîne de la structure.
Les fils de liaison peuvent aussi former un
réseau en X lorsque la structure textile est observée
selon la direction de chaîne. Ce résultat est obtenu en
accrochant les rangs consécutifs de fils de liaison à
des mailles décalées selon une direction de trame de la
structure textile et en accrochant un rang de fils de
liaison sur deux à des mailles alignées selon la
direction de chaîne.
Comme on l'a observé précédemment, le
premier angle peut être modifié, afin de satisfaire au
cahier des charges, en choisissant les mailles sur
lesquelles chaque rang de fils de liaison est accroché.
Ainsi, un premier angle relativement faible
est obtenu en accrochant chaque rang de fils de
liaison, alternativement sur chacune des peaux, à
toutes les mailles consécutives d'un même rang de
mailles.
Pour obtenir un premier angle de plus
grande dimension, chaque rang de fils de liaison peut
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être accroché, alternativement sur chacune des peaux, à
des mailles non consécutives d'un même rang de mailles.
Ces mailles non consécutives peuvent alors être
séparées par un nombre constant de mailles, au moins
égal à un, ou encore être séparées par un nombre de
mailles qui varie entre deux valeurs différentes, pour
former un motif régulier. Dans ce dernier cas, les fils
de liaison présentent des inclinaisons différentes par
rapport aux peaux, alors que dans le premier cas, les
inclinaisons des fils de liaison peuvent être
identiques ou non, selon le cas.
L'inclinaison des fils de liaison dépend
également de la position relative des mailles des deux
peaux.
Ainsi, les mailles des deux peaux peuvent
être soit disposées en vis-à-vis les unes des autres,
soit décalées de telle sorte que chaque maille de l'une
des peaux soit située entre deux mailles de l'autre
peau, dans la direction de trame de la structure.
La structure textile conforme à l'invention
peut être utilisée à l'état sec, c'est-à-dire sans
imprégnation du ou des fils tricotés qui la
constituent. Toutefois, certaines applications imposent
la présence d'une matrice d'imprégnation et de mise en
forme du fil tricoté. Dans ce cas, l'âme de la
structure forme un espace ouvert entre les fils de
liaison.
Dans d'autres applications, l'espace ouvert
formé entre les fils de liaison contient une matrice de
remplissage qui peut être réalisée dans le même
matériau ou dans un matériau différent que celui de la
mâtrice d'imprégnation.
L'invention a aussi pour objet un pr.océdé
de fabrication d'une structure textile du type défini
précédemment.
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B '.. .,
De façon plus précise, l'invention concerne
un procédé de - fabrication d'une structure textile
formée d'au moins un fil tricoté et comprenant deux
peaux dont chacune est constituée de rangs de mailles,
et une âme constituée de rangs- de fils de liaison
reliant les deux peaux, ce procédé consistant à répéter
le cycle suivant :
- réalisation d'un premier rang de fils de liaison, par
accrochage du fil tricoté, alternativement sur des
aiguilles différentes d'une première et d'une
deuxième rangées d'aiguilles se faisant face ;
- réalisation d'au moins un rang de mailles sur la
première rangée d'aiguilles ;
- réalisation d'un deuxième rang de fils de liaison,
par accrochage du fil tricoté alternativement sur la
première et la deuxième rangées d'aiguilles ;
- réalisation d'au moins un rang de mailles sur la
deuxième rangée d'aiguilles.
Selon le cas, on peut réaliser les
différents rangs de fils de liaison soit en accrochant
le fil tricoté aux aiguilles sans former de mailles,
soit en accrochant le fil tricoté aux aiguilles de
façon à former des mailles.
Des structures textiles différentes sont
obtenues selon que l'on réalise le premier et le
deuxième rangs de fils de liaison en accrochant le fil
tricoté aux mêmes aiguilles sur la première et sur la
deuxième rangées d'aiguilles ou que l'on réalise le
premier et le deuxième rangs de fils de liaison en
accrochant le fil tricoté à des aiguilles différentes,
sur l'une au moins des première et deuxième rangées
d'aiguilles.
On obtient aussi des structures textiles
différentes en réalisant le premier et le deuxième
rangs de fils de liaison par accrochage du fil tricoté
FEU1t,
B 12364.3 GP
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soit à toutes les aiguilles consécutives des première
et deuxième rangées d'aiguilles soit à des aiguilles
non consécutives de celles-ci. Dans le premier cas, les
deux rangées d'aiguilles sont de préférence décalées
l'une par rapport à l'autre selon la direction de trame
de la structure à fabriquer. Dans le deuxième cas, les
aiguilles non consécutives sur lesquelles on accroche
le fil tricoté peuvent être séparées par un nombre
constant d'aiguilles ou par un nombre d'aiguilles qui
varie entre deux valeurs distinctes, pour former un
motif régulier. En outre, les aiguilles des deux
rangées d'aiguilles peuvent être soit décalées l'une
par rapport à l'autre selon une direction de trame de
la structure, soit disposées en vis-à-vis l'une de
l'autre.
Lorsque la structure textile n'est pas
utilisée à sec, on la met ensuite en forme en
l'appliquant sur une surface de formage, en imprégnant
le fil tricoté d'un matériau d'imprégnation, en
maintenant les deux peaux de la structure écartées
l'une de l'autre, puis en assurant le durcissement du
matériau d'imprégnation de telle sorte que l'âme de la
structure forme un espace ouvert, dépourvu de matériau
d'imprégnation entre les fils de liaison.
Dans certaines applications, on remplit
ensuite l'espace ouvert d'un matériau de remplissage.
Brève description des dessins
On décrira à présent, à titre d'exemples
non limitatifs, différentes formes de réalisation de
l'invention, en se référant aux dessins annexés, dans
lesquels
- la figure 1 est une vue en perspective
qui représente très schématiquement une cellule
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élémentaire d'une structure textile selon une première
forme de réalisation de l'invention ;
- la figure 2 est une vue en perspective
comparable à la figure 1, illustrant schématiquement
5 une deuxième forme de réalisation de la structure
textile selon l'invention ;
- la figure 3 est une vue schématique qui
représente, respectivement en a et b, des coupes d'une
structure textile conforme à la figure 1, selon la
10 direction de trame et selon la direction de chaîne de
la structure ;
- la figure 4 est une vue schématique
comparable à la figure 3, qui représente respectivement
en a et b des coupes selon la direction de trame et
selon la direction de chaine d'une structure textile
présentant un premier angle de plus grande valeur que
sur la figure 3 ;
- la figure 5 est une vue schématique qui
représente, en a une section d'une structure textile
conforme à la figure 2 selon la direction de trame au
niveau d'un rang donné de fils de liaison, en b, une
section de cette structure textile dans l.a même
direction, au niveau d'un rang de fils de liaison
adjacent au précédent et, en c, la superposition des
sections a et b;
- la figure 6 est une vue schématique
comparable à la figure 5, qui représente respectivement
en a et b des sections d'une structure textile
légèrement différente de celle de la figure 5, au
niveau de deux rangs de fils de liaison consécutifs,
selon la direction de trame de la structure et, en c,
la superposition des sections a et b;
- la figur? 7 est une vue schématique qui
représente respectivement en a, b, c et d quatre étapes
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principales d'un cycle de fabrication de la structure
textile conforme à l'invention - la figure 8 est une vue en coupe
transversale qui illustre de façon très schématique la
partie active d'une machine de tricotage utilisée pour
la fabrication de la structure textile selon
l'invention ;
- la figure 9 est une vue de dessus qui
illustre schématiquement la formation d'une maille sur
l'une des rangées d'aiguilles, lors du passage du
chariot de la machine ;
- la figure 10 est une vue de dessus qui
illustre schématiquement l'accrochage d'un fil sur
l'une des rangées d'aiguilles, sans former de maille
lors du passage du chariot ;
- les figures 11 à 17 illustrent de a à f
les étapes constitutives détaillées d'un cycle de
fabrication d'une structure textile conforme à
l'invention, pour différentes formes de structures
textiles ; et
- la figure 18 est une vue en perspective
représentant un tronçon de la structure textile obtenu
par le cycle de fabrication illustré sur la figure 11.
Exposé détaillé de modes de réalisation préférentiels
Comme on l'a illustré de façon très
schématique sur les figures 1 et 2, la structure
textile conforme à l'invention comprend deux peaux 10a
et 10b reliées par une âme constituée essentiellement
de fils de liaison 12.
De façon plus précise, cette structure
texti-le est obtenue en une seule opération, par
tricotage d'un ou plusieurs fils sur une machine de
tricotage appropriée. Différentes techniques de
fabrication de cette structure textile seront décrites
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ultérieurement. Chacune des deux peaux 10a et lOb de la
structure textile est constituée de rangs de mailles
tricotés, orientés selon la direction de trame de la
structure, repérée par l'axe OY sur la figure 1. Chaque
rang de mailles est illustré par un trait mixte sur la
figure et désigné par la référence lla ou llb, selon
qu'il appartient aux peaux l0a ou lOb.
Sur la figure 1, la direction de chaîne de
la structure est repérée par l'axe OX alors que l'axe
OZ est orienté dans le sens de l'épaisseur de la
structure.
Conformément à l'invention, les fils de
liaison 12 sont disposés selon des rangs de fils de
liaison orientés dans la direction de trame OY de la
structure. Chacun de ces rangs de fils de liaison est
accroché alternativement sur chacune des peaux 10a et
lOb à une maille 14a, 14b différente d'un même rang de
mailles lla, llb, de façon à former un premier angle a
(figure 1) non nul entre les fils de liaison 12
consécutifs d'un même rang de fils de liaison. De plus,
deux rangs consécutifs de fils de liaison 12 sont
accrochés à un même rang de mailles lla, llb de l'une
des peaux 10a, lOb et à deux rangs de mailles non
consécutifs de l'autre peau, de façon à former un
deuxième angle (3 non nul entre les rangs consécutifs de
fils de liaison 12.
Il est à noter que les angles cc et (3 sont
mesurés dans les plans contenant les fils de liaison 12
et que ces plans peuvent former des angles quelconques,
différents de 90 , avec les plans des peaux 10a et lOb.
Dans la forme de réalisation illustrée sur
-la figure 1, quatre fils de liaison 12 appartenant à
deux rangs de fils de liaison consécutifs de la
structure sont accrochés à une même maille de l'une des
peaux (par exemple, une maille 14a de la peau l0a sur
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la figure 1) et à quatre mailles appartenant à deux
rangs de mailles non consécutifs de l'autre peau (par
exemple, quatre mailles 14b de la peau lOb sur la
figure 1) , de façon à former un carré ou un rectangle.
Chaque groupe de quatre fils de liaison adjacents 12
forme ainsi une maille élémentaire en forme de
pyramide.
Dans la forme de réalisation illustrée sur
la figure 2, deux rangs consécutifs de fils de liaison
12 sont accrochés alternativement à des mailles
différentes sur un même rang de mailles de l'une des
peaux (par exemple, des mailles 14a de la peau 10a sur
la figure 2) . Par ailleurs, ces deux rangs de fils de
liaison 12 sont accrochés à des mailles situées sur des
rangs de mailles non consécutifs de la deuxième peau
(par exemple, des mailles 14b de la peau 10b sur la
figure 2), de façon à former des triangles isocèles sur
cette dernière.
En d'autres termes, si l'on considère que
l'écart entre les mailles d'accrochage d'un rang de
fils de liaison 12 sur chacune des peaux l0a et 10b de
la structure constitue le pas de trame des fils de
liaison sur cette peau, deux rangs de fils de liaison
consécutifs sont décalés d'un demi-pas l'un par rapport
à l'autre, dans la direction de trame de la structure.
Cette description des deux formes de
réalisation illustrées à titre d'exemple sur les
figures 1 et 2, montre que la structure textile
conforme à l'invention permet de donner aux fils de
liaison 12 des orientations et des dispositions
relatives quelconques, pour satisfaire tout cahier des
charges imposé par une application spécifique.
Afin de compléter cet exposé du caractère
adaptatif de la structure textile conforme à
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l'invention, on se référera à présent successivement
aux figures 3 à 6.
Sur la figure 3, on a représenté
respectivement en a et b une section selon la direction
de trame et une section selon la direction de chaîne
d'une structure textile dont la maille élémentaire est
comparable à celle qui a été décrite précédemment en se
référant à la figure 1. Dans ce cas, on voit que les
angles cc et (3 d'inclinaison des fils de liaison 12
respectivement dans la direction de trame et dans la
direction de chaîne de la structure textile sont
sensiblement égaux. On voit également que les
bissectrices de ces angles cc et P sont perpendiculaires
aux peaux l0a et 10b de la structure.
Lorsqu'on observe la structure textile des
figures 1 et 3 selon la direction de chaîne, on voit
que tous les fils de liaison 12 sont alignés dans cette
direction. Cela signifie que, sur chacune des peaux 10a
et lOb, les fils de liaison 12 de tous les rangs de
fils de liaison sont accrochés à des mailles 14a et 14b
également alignées selon la direction de chaîne de la
structure textile.
Sur la figure 4, on a représentz en a et b
des sections comparables à celles de la figure 3, dans
le cas d'une structure textile dont la maille
élémentaire est également du même type que celle qui
est illustrée en perspective sur la figure 1. Cette
structure se distingue toutefois de celle de la figure
3 par le fait que la valeur de l'angle cc y est
sensiblement plus élevée, alors que celle de l'angle ~
est pratiquement inchangée. On expliquera en détail par
- la s-uite comment une telle modification de l'angle a
peut être obtenue.
La figure 5 concerne une structure
comparablz à celle qui est illustrée en perspective sur
i _._..... .__ _
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la figure 2. On y a représenté en a et en b deux
sections de la structure selon la direction de trame
passant par deux rangs de fils de liaison 12
consécutifs. On voit sur ces deux sections que
l'accrochage de ces deux rangs consécutifs de fils de
liaison 12 sur les mailles des peaux l0a et lOb
s'effectue, dans chacune des peaux, sur des mailles
décalées d'un demi-pas selon la direction de trame de
la structure. En revanche, dans chacun des deux groupes
de rangs de fils de liaison 12 comprenant un rang de
fils de liaison sur deux, les fils de liaison 12 sont
alignés selon la direction de chaîne de la structure.
Il en est de même des mailles de chacune des peaux 10a
et lOb auxquelles ces fils de liaison sont accrochés.
Ainsi, la superposition de deux rangs
consécutifs de fils de liaison 12, illustrée en c sur
la figure 5, donne à l'âme de la structure textile une
configuration en X lorsqu'elle est observée selon sa
direction de chaîne.
Dans cette forme de réalisation de la
figure 5, les bissectrices des angles a sont
perpendiculaires aux peaux l0a et lOb de la structure,
comme dans les formes de réalisation des figures 3 et
4. En d'autres termes, l'angle formé entre chacun des
fils de liaison 12 et les peaux l0a et 10b, selon la
direction de trame de la structure, est le même pour
tous les fils de liaison 12.
La forme de réalisation illustrée par la
figure 6 se distingue précisément des précédentes par
le fait que les bissectrices des angles cc formés par
les fils de liaison 12 ne sont pas perpendiculaires aux
peau-:: 10a et 10b de la structure. Par ailleurs, la
structure illustrée sur la figure 6 constitue une
variante de celle qui vient d'être décrite en se
référant à la figure 5. Ainsi, on a illustré en a, b et
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c sur cette figure 6 des sections comparables à celles
qui sont illustrées en a, b et c sur la figure 5.
Plus précisément, dans cette forme de
réalisation de la figure 6 les fils de liaison 12
consécutifs d'un même rang de fils de liaison
présentent deux inclinaisons différentes par rapport
aux peaux l0a et lOb. Comme on l'a illustré en c sur la
figure 6, la superposition des sections a et b qui
correspondent à deux rangs de fils de liaison
consécutifs conduit à donner à l'âme de la structure
textile une géométrie relativement complexe lorsqu'elle
est observée selon la direction de chaîne. Il est ainsi
possible de réaliser des structures textiles permettant
de répondre à tout type de cahier des charges, quelle
que soit l'application envisagée.
Un cycle du procédé permettant de réaliser
la structure textile conforme à l'invention est
illustré de façon très schématique sur la figure 7.
Plus précisément, on a représenté en a, b, c et d sur
cette figure 7 les quatre principales étapes d'un tel
cycle. La réalisation d'une structure textile complète
suppose la répétition de ce cycle un grand nombre de
fois.
Comme on l'a illustré en a sur la figure 7,
la première étape du cycle consiste à réaliser un rang
de fils de liaison 12 en accrochant alternativement ces
fils de liaison à des mailles 14a situées sur un même
rang de mailles de la peau l0a et sur des mailles 14b
situés sur un même rang de mailles de la peau lOb.
La deuxième étape du cycle, illustrée
schématiquement en b sur la figure 7, consiste à
réaliser un ou plusieurs rangs de mailles sur une seule
des peaux de la structure. Dans l'exemple illustré en
b, plusieurs rangs de mailles 14b sont réalisés sur la
peau lOb.
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17 -
La. troisième étape du cycle, illustrée
schématiquement en c sur la figure 7, consiste à
réaliser un nouveau rang de fils de liaison 12. Ce rang
de fils de liaison 12 est accroché alternativement aux
mailles des deux derniers rangs de mailles fabriqués
sur les peaux l0a et lOb. Ainsi, dans l'exemple
représenté, ce nouveau rang de fils de liaison 12 est
accroché sur la peau l0a au rang de mailles 14a auquel
est accroché le précédent rang de fils de liaison 12
et, sur la peau lOb, au dernier rang de mailles 14b
fabriqué au cours de l'étape précédente illustrée en b.
La quatrième étape du cycle, illustrée en d
sur la figure 7, consiste à réaliser un ou plusieurs
rangs de mailles sur l'autre peau. Dans l'exemple
représenté, on réalise ainsi un ou plusieurs rangs de
mailles 14a sur la peau 10a.
Comme on l'a déjà indiqué, ce cycle se
répète autant de fois que nécessaire afin d'obtenir la
longueur de structure textile désirée.
La description qui vient d'être faite en
référence à la figure ~ montre que l'angle (3 formé
entre les fils de liaison 12 dans le sens de la chaine
de la structure textile dépend essentiellement du
nombre de rangs de mailles 14a et 14b qui sont tricotés
sur chacune des peaux l0a et lOb entre la réalisation
de deux rangs de fils de liaison 12 consécutifs. Cet
angle (3 peut donc, lui aussi, être adapté à volonté en
fonction du cahier des charges.
Pour mieux comprendre la réalisation
= 30 concrète de la structure textile selon l'invention, une
description des parties actives d'une machine à
tricoter susceptible d'être utilisée pour fabriquer une
telle structure va à présent être faite en se référant
aux figures 8 à 10.
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18 -
Etant donné que la machine à tricoter
utilisée pour la fabrication de la structure textile
selon l'invention est une machine existante, seule une
brève description des éléments essentiels à la
compréhension de son fonctionnement en sera faite. Pour
plus de détail, on se reportera utilement au descriptif
technique des machines existantes.
La machine à tricoter utilisée ici est une
machine de type rectiligne avec sélection d'aiguilles
et de fils. Il est à noter qu'une machine de type
circulaire peut aussi être utilisée, sans sortir du
cadre de l'invention Comme l'illustre très
schématiquement la figure 8, cette machine comprend
deux guides support d'aiguilles ou fontures 16a et 16b.
Les deux fontures 16a et 16b sont inclinées et
disposées symétriquement par rapport à un plan
vertical, dans lequel la structure textile est
fabriquée. Plus précisément, les fontures 16a et 16b
sont disposées de telle sorte que leurs extrémités
hautes les plus proches soient séparées par un
écartement e réglable, qui détermine l'épaisseur de la
structure textile fabriquée. A titre d'exemple, la
machine utilisée au cours des essais effectués par le
demandeur présentait un écartement e variable entre
4,5 mm et 8 mm.
Sur leurs faces supérieures respectives,
les fontures 16a et 16b comportent des rainures
rectilignes 18a et 18b régulièrement espacées. Ces
rainures sont situées dans des plans perpendiculaires
au plan vertical de symétrie des fontures. Il est à
noter qu'un réglage de la position relative des
fontures 16a et 16b est également possible selon une
direction de trame, c'est-à-dire perpendiculairement au
plan de la figure 8. Ce réglage permet de placer à
volonté les rainures respectives 18a et 18b des deux
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19 -
fontures soit dans une position d'alignement dans
laquelle ces rainures sont situées en vis-à-vis les
unes des autres, soit dans une position décalée dans
laquelle les rainures de l'une des fontures sont
situées à mi-distance entre les rainures de l'autre
fonture.
Chacune des rainures 18a et 18b formées sur
les fontures 16a et 16b reçoit respectivement une
aiguille 20a et 20b. Plus précisément, chacune des
aiguilles 20a et 20b est reçue dans l'une des rainures
18a et 18b de façon à pouvoir coulisser à l'intérieur
de celle-ci.
Les extrémités des aiguilles 20a et 20b
susceptibles de faire saillie au-delà des extrémités
hautes des fontures 16a et 16b sont toutes identiques.
Elles se caractérisent par la présence d'un crochet
22a, 22b ouvert vers le haut et d'un clapet 24a, 24b.
Chacun des clapets 24a et 24b est articulé sur
l'aiguille correspondante à proximité du crochet 22a et
22b, de façon à pouvoir occuper soit une position
ouverte, dans laquelle le clapet est basculé vers le
bas de l'aiguille comme l'illustre la figure 8, soit
une position fermée, dans laquelle le clapet est
basculé vers le haut de l'aiguille et ferme le crochet
22a, 22b correspondant.
Chacune des aiguilles 20a et 20b comprend
de plus, à son extrémité basse opposée au crochet 24a,
24b, un talon 26a et 26b respectivement. Ce talon est
orienté vers le haut de façon à faire saillie sur la
face supérieure de la fonture 16a ou 16b
correspondante. Cet agencement permet de commander les
déplaçements des aiguilles 20a et 20b dans leurs
rainures 18a et 18b, nécessaires au tricotage.
Comme on l'a illustré de façon très
schématique sur la figure 8, la machine de tricotage
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comprend également un chariot 28 qui chevauche les
fontures 16a et 16b. Ce chariot 28 est animé d'un
mouvement de va et vient selon une direction
perpendiculaire au plan de la figure 8, c'est-à-dire
5 selon la direction de trame de la structure textile.
Dans sa partie située dans le plan vertical
de symétrie des fontures 16a et 16b, le chariot 28
comporte un guide fil 30 qui se trouve immédiatement
au-dessus de la ligne selon laquelle les aiguilles 20a
10 et 20 peuvent se croiser comme le montre la figure 8.
Le fil de tricotage 32 utilisé pour fabriquer la
structure textile chemine entre la structure en cours
de fabrication et la bobine de fil (non représentée) au
travers de ce guide fil 30.
15 Il est à noter que si plusieurs fils sont
utilisés, ce qui peut notamment être le cas lorsqu'on
désire utiliser des fils différents pour réaliser les
peaux et les fils de liaison de la structure textile,
chacun de ces fils passe par un guide fil 30 différent
20 porté par le chariot 28.
La principale fonction du chariot 28 est la
commande du déplacement des aiguilles 20a et 20b dans
leurs rainures 18a et 18b, lorsqu'il passe au-dessus de
ces aiguilles au cours de son mouvement de va et vient.
Pour remplir cette fonction, le chariot 28 est équipé
d'un système de cames 34a et 34b au-dessus de chacune
des fontures 16a et 16b.
Pour la mise en oeuvre de l'invention et
selon une caractéristique connue sur les machines
existantes, chacun des systèmes de came 34a et 34b
comporte plusieurs cames susceptibles d'occuper une
position active ou inactive. A chaque fois que le
chariot- 28 termine un trajet aller et retour lors de
son mouvement de va et vient, un mécanisnie sélecteur
(non représenté) agit sur chacun des systèmes de cames
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34a et 34b, de façon à rendre opérante l'une des cames
de chacun de ces systèmes, selon le type d'opérations
que l'on désire effectuer lors du trajet suivant du
chariot 28. Cette sélection s'effectue de façon
automatique, selon un programme préétabli.
Pour faciliter la compréhension des
différentes séquences de fabrication des structures
textiles conformes à l'invention qui seront décrites
par la suite, on expliquera à présent en se référant
successivement aux figures 9 et 10 l'action de deux
types de cames de l'un des systèmes de cames sur les
aiguilles portées par la fonture correspondante. Plus
précisément, la description concerne deux cames du
système de cames 34a agissant sur les aiguilles 20a. Il
va de soi que le système de cames 34b est équipé de
cames comparable susceptibles d'agir sur les aiguilles
20b.
Sur la figure 9, on a représenté une
première came 36a du système de cames 34a. Cette
première came 36a se présente sous la forme d'une
rainure dans laquelle pénètrent les ergots 26a des
aiguilles 20a en face desquelles se trouve le chariot
28. La came 36a est conçue pour permettre la
réalisation d'un rang de mailles sur la structure
textile.
La figure 9 illustre le cas où le chariot
se déplace vers le haut, de telle sorte que l'action de
la came 36a sur les aiguilles 20a se lit de haut en
bas. Pour faciliter la compréhension, les aiguilles 20a
sont numérotées 20a(1) à 20a(5) de haut en bas, sur la
figure 9.
L'aiguille 20a(1) est en position
d'attente, c'est-à-dire que son talon 26a(1) a pénétré
dans la came 36a mais que celle-ci n'a encore provoqué
aucun déplacement de cette aiguille 20a(l). Cette
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dernière se trouve donc en position basse dans la
rainure 18a qui lui correspond, son crochet 22a(1)
étant pratiquement escamoté dans la fonture 16a. Ce
crochet 22a (1) porte une maille M réalisée au cours
d'un précédent passage du chariot. Le clapet 24a(l) est
ouvert.
L'aiguille 20a(2) a commencé à être
déplacée vers le haut dans sa rainure 18a par l'action
de la came 36a sur son talon 26a(2). Du fait de
l'inclinaison des aiguilles 20a illustrée sur la figure
8 et de l'effort de traction habituellement exercé sur
la structure textile en cours de fabrication, la maille
M s'est échappé du crochet 22a(2) et est venue se
placer sur le clapet 24a(2), dont elle n'a pas encore
franchi l'extrémité.
L'aiguille 20a(3) subit l'action maximale
de la came 36a. Elle occupe alors une position haute
extréme dans sa rainure 18a, qui se caractérise par le
fait que la maille M a franchi l'extrémité du clapet
24a(3) et se trouve directement en appui sur le corps
de l'aiguille.
L'aiguille 20a(4) a commencé à redescendre
dans sa rainure 18a, sous l'action de la came 36a, et
occupe une position comparable à celle de l'aiguille
20a(2). La maille précédente M se trouve toujours
au-delà de l'extrémité du clapet 24a. La différence
essentielle par rapport à l'aiguille 20a(3) résulte du
fait que le guide fil 30 (figure 8) a déposé un
nouveau fil de tricotage 32 dans le crochet 22a(4) de
cette aiguille 20a(4).
Enfin, l'aiguille 20a(5) est revenue dans
la position basse escamotée dans sa rainure 18a,
correspondant à la position d'attente des aiguilles,
sous l'action de la came 36a. Le mouvement de descente
de l'aiguille 20a(5) s'est traduit par le glissement de
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la maille M vers le haut de l'aiguille. Ce glissement a
eu pour effet de faire basculer le clapet 24a(5) dans
sa position de fermeture et. d'amener la maille M
au-delà du crochet 22a(5), sur le fil de tricotage 32
qui vient d'être déposé dans ce crochet. Par
conséquent, une nouvelle maille M' est formée.
A la fin de la descente de l'aiguille, un
mécanisme (non représenté) amène automatiquement le
clapet dans la position d'ouverture illustrée pour
l'aiguille 20a(1).
Sur la figure 10, on a représenté une autre
came 38a du système de cames 34a. Cette came 38a est
également constituée par une rainure dans laquelle
pénètrent les talons 26a des aiguilles 20a situées en
face du chariot 28. Elle se distingue de la came 36a
par le fait qu'elle permet d'accrocher le fil tricoté
aux aiguilles sans former de maille. Pour faciliter la
compréhension, on a désigné par les références 20a(1)'
à 20a(3)', de haut en bas, les aiguilles illustrées sur
la figure 10.
La position de l'aiguille 20a(1)' est
analogue à celle de l'aiguille 20a(l) sur la figure 9.
En d'autres termes, cette aiguilles 20a(1)' est
escamotée dans sa rainure, une maille M est suspendue à
son crochet 22a(1)' et son clapet 24a(1)' est ouvert.
L'aiguille 20a(2)' en partant du haut
constitue, dans le cas de la figure 10, l'aiguille
centrale sur laquelle agit la came 38a. Sa position
dans la rainure 18a correspond à celle des aiguilles
20a(2) et 20a(2) sur la figure 9, c'est-à-dire que
cette aiguille 20a(2) n'est pas en position extrême
haute mais seulement dans une position intermédiaire,
dans laquelle la maille M reste sur le clapet 24a(2)'
sans franchir son extrémité. Le fil de tricotage 32 est
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déposé à ce stade dans le crochet 22a(2)' de cette
aiguille 20a(2)' par le guide fil 30 du chariot 28.
Dans la suite du déplacement du chariot,
l'aiguille revient dans sa position escamotée comme on
l'a illustré pour l'aiguille 20a(3)' sur la figure 10.
Dans ces conditions, la maille M redescend dans le
crochet 22a(3)' sur lequel se trouvent donc accrochés à
la fois cette maille M et le fil de tricotage 32 qui
vient d'être déposé dans le crochet.
Pour permettre la réalisation de la
structure textile conforme à l'invention, les systèmes
de cames 34a et 34b peuvent aussi occuper des positions
dans lesquelles le passage du chariot 28 ne commande
aucun déplacement des aiguilles portées par la fonture
correspondante 16a ou 16b.
On observera également que les talons 26a
et 26b des aiguilles 20a et 20b sont tous identiques
lorsqu'on désire qu'un passage du chariot 28 commande
sans distinction toutes les aiguilles.
Au contraire, les aiguilles 20a et 20b de
chaque rangée d'aiguilles peuvent présenter des talons
26a et 26b de longueurs différentes si l'on désire que
certains passages du chariot 28 commandent
sélectivement le déplacement d'une partie seulement des
aiguilles. Dans ce cas, les systèmes de cames 34a et
34b comportent une première série de cames dont la
position leur permet de n'agir que sur les aiguilles
dont les talons sont de grande longueur et une deuxième
série de cames dont la position leur permet d'agir sur
toutes les aiguilles.
On décrira à présent, en se référant aux
figures 11 à 17, la fabrication de différentes
structures textiles conformes à l'invention, ces
différentes structures textiles se distinguant les unes
des autres par leur géométrie, comme on l'a décrit
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précédemment en se référant notamment aux figures 3 à
6. Sur chacune des figures 11 à 17, on a représenté en
a à f l'effet de chacun des passages successifs du
chariot 28 lors d'un cycle de fabrication de la
5 structure textile tel qu'on l'a décrit auparavant en se
référant à la figure 7. Pour faciliter la
compréhension, on a représenté par des points sur les
figures 11 à 17 les extrémités des crochets 22a et 22b
des aiguilles 20a et 20b. De plus, seul le fil de
10 tricotage déposé lors du dernier passage du chariot est
représenté à chaque fois.
La figure 11 correspond à la fabrication
d'une structure textile dont l'architecture est
comparable à celle qui a été décrite auparavant en se
15 référant aux figures 1 et 3. Dans ce cas, les aiguilles
20a et 20b sont décalées les unes par rapport aux
autres selon la direction de trame de la structure
textile à fabriquer. Cela est obtenu en décalant les
fontures 16a et 16b d'un demi-pas l'une par rapport à
20 l'autre perpendiculairement au plan de la figure 8,
comme on l'a noté auparavant.
On a représenté en a la première étape du
cycle de fabrication, correspondant à la réalisation
d'un rang de fils de liaison 12, tel qu'on l'a illustré
25 également en a sur la figure 7. Au cours de cette
étape, le passage du chariot 28 a pour effet de déposer
alternativement le fil de tricotage 32 dans les
crochets successifs 22a et 22b des deux rangées
d'aiguilles, de façon telle que le fil soit accroché
sur toutes les aiguilles de chaque rangée.
Dans la forme de réalisation illustrée en a
sur la figure 11, le fil de tricotage 32 est déposé
dans les crochets 22a et 22b des aiguilles sans former
de boucle. Ce résultat est obtenu en plaçant en
position active dans chacun des systèmes de cames 34a
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et 34b une came du type de la came 38a sur la figure
10.
Les passages du chariot 28 illustrés en b
et c sur la figure 11 correspondent à la formation de
deux rangs de mailles 14b sur la peau lOb de la
structure. Ces deux passages du chariot correspondent
donc à la deuxième étape du cycle, représentée en b sur
la figure 7. Comme on l'a déjà noté, le nombre de ces
passages peut être un nombre quelconque, au moins égal
à un, selon la valeur recherchée pour l'angle P.
A chacun des passages des chariots
illustrés en b et c sur la figure 11, le fil de
tricotage 32 forme un rang de mailles 14b sur les
crochets 22b des aiguilles 20b. En revanche, aucun fil
n'est déposé sur les crochets des aiguilles 20a. Pour
parvenir à ce résultat, une came analogue à la came 36a
illustrée sur la figure 9 est sélectionnée sur le
système de cames 34b, alors que le système de cames 34a
est amené dans une position telle que le passage du
chariot 28 n'a aucun effet sur les aiguilles 20a.
Le passage suivant du chariot 28, illustré
en d sur la figure 11, correspond à la troisième étape
du cycle, illustrée en c sur la figure 7. Ce passage a
un effet identique à celui illustré en a sur la figure
11, c'est-à-dire que le fil de tricotage 32 est à
nouveau déposé alternativement sur les crochets 22a et
22b des aiguilles 20a et 20b, sans former de boucle.
Etant donné qu'aucun rang de mailles n'a
été formé sur les aiguilles 20a depuis le passage du
chariot illustré en a sur la figure 11, deux rangs de
fils de liaison sont donc accrochés sur les crochets
22a des aiguilles 20a, après le passage du chariot
illustré en d sur la figure 11. En revanche, le rang de
fils de liaison déposé sur les crochets 22b des
aiguilles 20b lors du passage du chariot illustré en a
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sur la figure 11 se trouve séparé du rang déposé sur
ces mêmes crochets 22b au cours du passage du chariot
illustré en d par les deux rangs de mailles réalisés
lors des passages illustrés en b et c.
Les passages du chariot 28 illustrés en e
et f sur la figure 11 correspondent à la troisième
étape du cycle, illustrée en d sur la figure 7. Ils se
traduisent dans ce cas par la réalisation de deux rangs
de mailles 14a consécutifs de la peau 20a de la
structure textile. Pour réaliser ces deux rangs de
mailles, on donne aux systèmes de cames 34a et 34b une
configuration symétrique par rapport à celle qu'ils
occupaient lors des passages illustrés en b et c sur la
figure 11. Plus précisément, le système de cames 34b
occupe alors une position telle que le chariot 28
n'agit pas sur les aiguilles 20b lors de son passage.
Au contraire, la came 36a illustrée sur la figure 9 est
sélectionnée sur le système de cames 34a.
On comprend que la répétition du cycle qui
vient d'être décrit en se référant à la figure 11
permet de réaliser une structure textile telle
qu'illustrée sur la figure 3, dans laquelle l'angle a
est déterminé par l'écartement entre les aiguilles
consécutives de chaque rangée d'aiguilles et dans
laquelle l'angle (3 dépend du nombre de rangs de mailles
formés sur chacune des peaux entre les passages du
chariot correspondants à la formation d'un rang de fils
de liaison.
La figure 12 illustre une variante de mise
en oeuvre qui ne diffère de la forme de réalisation
décrite en référence à la figure 11 que par les
passages du chariot 28 correspondant à la réalisation
de chacun des rangs de fils de liaison 12. Ces passages
sont illustrés en a et d sur la figure 12.
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Dans ce cas, au lieu d'être accroché aux
aiguilles, c'est-à-dire aux mailles 14a, 14b des rangs
de mailles correspondant dans chacune des deux peaux
10a, 10b sans former de mailles, chaque rang de fils de
liaison 12 est accroché sur chacune des peaux de la
structure textile en formant également des mailles
14'a, 14'b. Pour parvenir à ce résultat, le passage du
chariot 28 correspondant à la réalisation des étapes
illustrées en a et d sur la figure 12 est précédé de la
sélection des cames correspondant à la came 36a de la
figure 9, sur les systèmes de cames 34a et 34b.
Sur la figure 13, on a illustré les
différents passages du chariot 28 correspondant à la
fabrication d'une structure textile du type illustré
schématiquement sur la figure 4.
Cette forme de réalisation ne diffère de
celle qui a été décrite précédemment en se référant à
la figure 11 que par la disposition relative des deux
rangées d'aiguilles 20a, 20b et par les deux passages
du chariot 28 correspondant à la réalisation des rangs
de fils de liaison 12.
Ainsi, comme l'illustre la figure 13, au
lieu d'être décalées les unes par rapport aux autres
comme dans les formes de réalisation des figures 11 et
12, les aiguilles 20a et 20b des deux rangées
d'aiguilles sont alignées, c'est-à-dire disposées en
vis-à-vis les unes des autres.
Par ailleurs, lors des passages du chariot
28 correspondant à la réalisation de rangs de fils de
liaison 12, illustrés en a et d sur la figure 13, le
fil de tricotage 32, qui est toujours déposé
alternativement sur les aiguilles 20a et 20b des deux
rangées d'aiguilles, n'est pas déposé sur toutes les
aiguilles de chacune des rangées.
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Plus précisément, la forme de réalisation
de la figure 13 illustre le cas où le fil 32 est
accroché alternativeinent dans chacune des deux rangées
d'aiguilles 20a et 20b sur une sur deux des aiguilles
de cette rangée. Ainsi, étant donné que les aiguilles
20a et 20b sont disposées face à face, le fil de
tricotage 32 n'est déposé que sur l'une des aiguilles
de chaque paire d'aiguilles 20a et 20b ainsi formées.
Comme on l'a déjà décrit en se référant à la figure 4,
cette disposition des rangs de fils de liaison 12
permet de donner à l'angle a formé par ces fils dans
une direction de trame de la structure textile une
valeur sensiblement plus élevée que lorsque les fils de
liaison sont accrochés à toutes les aiguilles.
Pour la mise en oeuvre des étapes
illustrées en a et d sur la figure 13, on utilise dans
chacune des rangées d'aiguilles 20a et 20b deux types
d'aiguilles différentes disposées alternativement dans
chaque rangée de telle sorte qu'une aiguille d'un type
donné se trouve entre deux aiguilles de l'autre type.
De plus, le montage des aiguilles 20a et 20b est tel
que les aiguilles situées en face l'une de l'autre sont
toujours de types différents. Les deux types
d'aiguilles diffèrent essentiellement par la longueur
de leurs talons, comme on l'a décrit précédemment.
Dans ce cas, pour effectuer les passages
illustrés en a et d sur la figure 13, les systèmes de
cames 34a et 34b du chariot 28 sont actionnés de façon
à sélectionner des cames comparables à la came 38a sur
la figure 10 et dont la position est telle qu'elle
n'agit que sur les aiguilles 20a et 20b présentant des
talons de grande longueur (c'est-à-dire sur une
aiguille sur deux dans chaque rangée d'aiguilles).
Par ailleurs, avant d'effectuer les
passages illustrés en b et c, on sélectionne sur le
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système de cames 34b deux cames comparables à la came
36a de la figure 9 et dont les emplacements leur
permettent d'agir simultanément sur toutes les
aiguilles 22b, quel que soit leur type.
5 De même, avant d'effectuer les passages du
chariot illustrés en e et f sur la figure 13, on
sélectionne sur le système de cames 34a deux cames
comparables à la came 36a sur la figure 9, de façon à
agir simultanément sur toutes les aiguilles 22a.
10 Dans toutes les formes de réalisation
décrites jusqu'à présent en se référant successivement
aux figures 11 à 13, chacun des passages du chariot 28
correspondant à la réalisation d'un rang de fils de
liaison 12 conduit à accrocher le fil 32 sur les mêmes
15 aiguilles 20a et 20b dans chacune des deux rangées
d'aiguilles. Tous les fils de liaison 32 sont donc
alignés lorsqu'on observe la structure textile selon la
direction de chaîne.
Au contraire, dans la forme de réalisation
20 illustrée sur la figure 14, les passages du chariot 28
représentés en a et d, qui correspondent à la
réalisation de deux rangs de fils de liaison 12
consécutifs, se traduisent par l'accrochage du fil de
tricotage 32 sur des aiguilles différentes dans chacune
25 des deux rangées d'aiguilles 20a et 20b.
De façon plus précise, les aiguilles 20a et
20b des deux rangées d'aiguilles sont placées en
vis-à-vis les unes des autres comme dans la forme de
réalisation de la figure 13. De plus, le premier
30 passage du chariot illustré en a sur la figure 14, a
pour effet d'accrocher le fil de tricotage 32
alternativement sur une aiguille de la rangée
d'aiguilles 20a et sur une aiguille de la rangée
d'aiguilles 20b, en laissant à chaque fois une aiguille
vide dans chacune des deux rangées d'aiguilles. Au
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contraire, lors du passage du chariot 28 illustré en d
sur la figure 14, le fil de tricotage 32 est déposé
alternativement sur les aiguilles de chacune des deux
rangées d'aiguilles 20a et 20b laissées libres lors du
passage du chariot illustré en a sur cette même figure.
Pour parvenir à ce résultat, comme dans la
forme de réalisation de la figure 13 on utilise deux
types d'aiguilles différents dans chacune des rangées
d'aiguilles 20a et 20b, ces aiguilles étant disposées
alternativement de telle sorte qu'une aiguille d'un
type donné soit toujours située entre deux aiguilles de
l'autre type dans chacune des deux rangées et que les
aiguilles placées en face l'une de l'autre soient de
types différents.
Ainsi, une came du type de la came 38a sur
la figure 10 agit sur les aiguilles 20a et 20b d'un
type donné sans agir sur les aiguilles de l'autre type,
lors du passage illustré en a sur la figure 14. Au
contraire, lors du passage illustré en d sur la figure
14, une autre came analogue à la came 38a sur la figure
10 est sélectionnée sur chacun des systèmes de cames
34a et 34b, de façon à n'agir que sur les aiguilles de
l'autre type lors du passage du chariot 28.
Dans cette forme de réalisation de la
figure 14, lors des passages du chariot 28 illustré en
b, c et e, f, l'un ou l'autre des systèmes de cames 34a
et 34b est équipé à la fois de deux cames comparables à
la came 36a sur la figure 9, afin d'agir simultanément
sur les deux séries d'aiguilles de la rangée
d'aiguilles concernée par le rang de mailles 14a en 14b
à réaliser.
La figure 15 illustre concrètement les
différentes étapes de réalisation d'une structure
textile telle que décrite précédemment en se référant à
la figure 6. Cette forme de réalisation ne se distingue
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de la précédente que par les passages du chariot 28
illustrés en a et d sur cette figure, qui correspondent
à la réalisation des rangs de fils de liaison 12. Comme
précédemment, les aiguilles des deux rangées
d'aiguilles 20a et 20b sont placées en vis-à-vis les
unes des autres.
Au cours du passage du chariot 28 illustré
en a sur la figure 15, le guide fil 30 dépose
alternativement le fil 32 sur une aiguille 20a et sur
une aiguille 20b, en laissant à chaque fois deux
aiguilles non occupées dans chacune des rangées
d'aiguilles.
Lors du passage du chariot illustré en d
sur la figure 15, qui correspond au dépôt de la rangée
suivante de fils de liaison 12, le guide fil 30 dépose
le fil 32 alternativement sur des aiguilles
sélectionnées différentes 20a et 20b de chacune des
deux rangées d'aiguilles. Ces aiguilles sont choisies
de telle sorte qu'elle se trouvent en face des
aiguilles sur lesquelles le fil 32 a été déposé lors du
passage du chariot illustré en a sur la figure 15,
correspondant au dépôt de la rangée précédente de fils
de liaison 12.
On comprend aisément que l'utilisation de
deux types d'aiguilles différents, ainsi que la
sélection de cames appropriées, permettent d'obtenir le
résultat illustré sur la figure 15.
Comme on l'a déjà décrit en se référant à
la figure 6, la structure textile obtenue dans ce cas
se caractérise par le fait que les fils de liaison 12
sont disposés en croix lorsque la structure textile est
observée selon la direction de chaîne et que ces fils
de liaison sont orientés selon deux inclinaisons
différentes par rapport aux peaux 10a et lOb de la
structure.
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La figure 16 montre comment une structure
comparable à celle de la figure 6 peut être obtenue
avec des angles a de plus faible valeur que dans la
forme de réalisation illustrée sur la figure 15.
Dans ce cas, les aiguilles des deux rangées
d'aiguilles 20a et 20b ne sont plus disposées face à
face mais décalées comme dans la forme de réalisation
décrite précédemment en se référant à la figure 11. Par
ailleurs, le dépôt de deux rangs de fils de liaison 12
consécutifs, tel qu'illustré en a et d sur la figure
16, est effectué sur les mêmes aiguilles dans l'une des
rangées d'aiguilles (la rangée d'aiguilles 20b sur la
figure) et sur des aiguilles différentes dans l'autre
rangée d'aiguilles (la rangée d'aiguilles 20a).
De façon plus précise, lors du passage du
chariot 28 illustré en a sur la figure 16, le guide fil
30 dépose le fil 32 alternativement sur une aiguille
20a et sur une aiguille 20b, en laissant à chaque fois
une aiguille libre sur chacune des rangées d'aiguilles.
Lors du passage du chariot 28 correspondant
à la réalisation du rang de fils de liaison 12 suivant,
illustré en d sur la figure 16, le guide fil 30 dépose
le fil 32 sur les mêmes aiguilles 20b que lors du
passage du chariot illustré en a, et sur les aiguilles
20a laissées libres lors du passage du chariot illustré
en a.
Ce résultat est obtenu là encore au moyen
de deux types d'aiguilles, en utilisant la même came du
type de la came 38a sur la figure 10 dans le système de
34b, lors des passages illustrés en a et d sur la
figure 16, de façon à actionner à chaque fois la même
série d'aiguilles sur la rangée d'aiguilles 20b. Au
contraire, une came différente analogue à la came 38a
est utilisée dans le système de cames 34a lors des
passages illustrés en a et d sur la figure 16, de façon
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à agir sur des aiguilles 20a différentes lors de ces
deux passages.
La figure 17 montre comment une géométrie
non encore décrite jusqu'à présent peut être obtenue
pour les fils de liaison 12 de la structure textile.
Cette géométrie se distingue essentiellement des
précédentes par le fait que les points d'accrochage des
fils de liaison sur les peaux l0a et lOb sont séparés
par des distances qui varient périodiquement entre deux
valeurs différentes.
Dans cette forme de réalisation, les
aiguilles des deux rangées d'aiguilles 20a et 20b sont
à nouveau disposées en vis-à-vis les unes des autres.
Lors du passage du chariot 28 illustré en a
sur la figure 17, le guide fil 30 dépose
alternativement le fil 32 sur une aiguille 20a et sur
une aiguille 20b sur chacune des deux rangées
d'aiguilles, en laissant deux fois de suite deux
aiguilles libres, puis une fois une aiguille libre sur
chacune des deux rangées. De façon plus précise, le
cheminement du filtre 32 est tel qu'il est accroché à
une aiguille de l'une des deux rangées d'aiguilles de
part et d'autre de laquelle se trouvent deux aiguilles
libres de cette rangée et en face de laquelle se trouve
d'une aiguille libre unique de l'autre rangée
d'aiguilles.
Lors du passage du chariot 28 illustré en d
sur la figure 17, l'accrochage du fil 32 sur les
aiguilles 20a et 20b est réalisé de façon symétrique
par rapport à celui qui vient d'être décrit lors du
passage illustré en a sur la figure, en prenant pour
référence le plan vertical de symétrie des fontures 16a
et 16b, de part et d'autre duquel se trouvent les deux
rangées d'aiguilles.
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On comprend aisément que l'utilisation dans
chacune des deux rangées d'aiguilles de deux types
d'aiguilles différents et de cames appropriées permet
d'exécuter les opérations illustrées sur la figure 17.
5 Dans toutes les formes de réalisation qui
viennent d'être décrites en se référant aux figures 13
à 17, l'accrochage des rangs de fils de liaison 12 sur
chacune des deux peaux 20a est réalisé sans former de
maille, à l'aide de cames comparables à la came 38a sur
10 la figure 10. Comme on l'a décrit en se référant à la
figure 12 dans le cas de la forme de réalisation de la
figure 11, chacune des formes de réalisation des
figures 13 à 17 admet une variante dans laquelle
l'accrochage des fils de liaison 12 sur chacune des
15 peaux 20a et 20b est effectué en formant des mailles,
au moyen de cames comparables à la came 36a sur la
figure 9.
Pour faciliter la compréhension de
l'invention, on a représenté en perspective sur la
20 figure 18 une partie d'une structure textile obtenue en
mettant en oeuvre les opérations décrites précédemment
en se référant à la figure 11. Cette structure textile
correspond par ailleurs à celle qui a été décrite
auparavant de façon schématique en se référant aux
25 figures 1 et 3.
Afin de donner à l'angle la valeur
désirée, les deux peaux de la structure textile selon
l'invention sont construites à tour de rôle, après la
réalisation d'un rang de fils de liaison. Cela donne à
30 la construction de la structure un caractère
dissymétrique qui peut conduire à remplacer l'effort de
traction vertical, exercé habituellement en continu sur
la structure, par un effort de direction variable.
Ainsi, la machine à tricoter peut être équipée d'un
35 système de traction tirant sur la structure textile
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dans une direction opposée à la peau en cours de
construction, par rapport au plan vertical de symétrie
des fontures.
Comme on l'a déjà mentionné, la structure
textile conforme à l'invention peut être constituée
d'un fil 32 unique ou de fils différents, permettant
notamment de réaliser les deux peaux l0a et lOb ainsi
que les fils de liaison 12 en des matériaux différents.
Les fils tricotés peuvent être constitués
indifféremment par différents matériaux tels que du
verre, du "KEVLAR" (Marque déposée), du carbone, du
carbure de silicium, etc..
La structure textile ainsi obtenue présente
une grande souplesse qui permet notamment de la mettre
en forme selon une surface développable ou non en
fonction de l'application envisagée.
La conception originale de la structure
textile conforme à l'invention permet, comme on l'a vu,
de maîtriser à volonté l'orientation des fils de
liaison 12, aussi bien dans la direction de trame que
dans la direction de chaîne de la structure. Cette
caractéristique procure à la structure textile une
aptitude à s'adapter à tout type de propriétés
mécaniques requises, ce qui n'existait pas jusqu'à
présent.
Il est à noter que la structure textile
obtenue à la sortie de la machine de tricotage peut
être utilisée telle quelle ou associée à une matrice
afin de constituer un matériau composite.
Lorsque la structure textile est utilisée
directement à l'état sec, c'est-à-dire sans
imprégnation, elle peut notamment servir dans la
fabrication de vêtements ou de barrières antifeu. En
effet, l'utilisation de fils appropriés permet de
donner à la structure textile d'excellentes propriétés
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d'isolation thermique. Ces propriétés sont dues pour
une part aux fils utilisés qui peuvent notamment être
constitués de microfibres extrêmement divisées et, pour
une autre part, au foisonnement et au caractère
gonflant de ces structures textiles. Ces deux dernières
caractéristiques sont également appréciables dans la
fabrication de textiles pare-éclats servant à
confectionner des vêtements de protection adaptés à ce
type d'agression.
Afin d'améliorer les propriétés d'isolation
thermique sans faire disparaître la souplesse de la
structure textile, on peut envisager d'enduire une face
de cette structure d'une couche microporeuse souple à
base d'élastomère permettant de mieux contrôler les
phénomènes d'échange gazeux au travers du textile.
Lorsque la structure textile conforme à
l'invention est utilisée comme élément de renfort dans
un matériau composite, elle peut servir soit à la
réalisation d'un matériau utilisable à température
modérée (moins de 400 C) dans le cas d'une matrice
d'imprégnation organique, soit à la fabrication d'un
matériau composite réfractaire à partir d'une matrice
d'imprégnation céramique ou carbone.
Dans le cadre de la fabrication d'un
matériau composite utilisable à température modérée, le
caractère monolithique de la structure textile conforme
à l'invention, élaboré en une seule opération textile,
permet d'envisager la fabrication de panneaux sandwich
plans présentant une cohésion globale supérieure à
celle d'un assemblage collé. La tenue mécanique d'un
tel panneau est apportée par l'imbrication des deux
réseaux de fils (fils de liaison de l'âme et fils de
renfort des peaux). A titre d'exemple nullement
limitatif, on peut notamment envisager de réaliser un
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panneau sandwich plan formé de fibres de verre noyées
dans une résine époxy.
Pour profiter plus pleinement des avantages
présentés par la structure textile selon l'invention,
on peut aussi réaliser une structure sandwich
conformable sur une forme gauche quelconque. La
structure textile, réalisée par exemple à partir d'un
fil de carbone, est appliquée sur une forme telle qu'un
élément de tronc de cylindre ou de cône, par exemple
par une contre pression appliquée à l'aide d'une vessie
gonflable. Afin de maintenir les deux peaux écartées
l'une de l'autre, on peut utiliser des barrettes en
polytétrafluoréthylène que l'on insère entre les fils
de liaison. On peut aussi mettre en pression l'espace
situé entre les deux peaux ou utiliser le vide, comme
l'enseignent les documents EP-A-0 449 033 et WO-A-
92 21541. L'ensemble constitué par la structure textile
et par l'outillage de mise en forme est ensuite im.mergé
dans une résine époxy diluée afin d'apporter aux fibres
la quantité de résine nécessaire pour la réalisation du
matériau composite. La polymérisation de la résine
permet ensuite d'obtenir la structure présentant la
forme désirée.
Il est à noter que la structure de mailles
des peaux de la structure textile selon l'invention
permet à un milieu transférable tel qu'un gaz, un
liquide ou une poudre, d'être introduit à l'intérieur
de la structure pour y être immobilisé ou pour y
circuler.
Ainsi et uniquement à titre d'exemple, une
structure textile conforme à l'invention, réalisée en
fibres de verre, est imprégnée de résine polyester de
la manière décrite précédemment, puis polymérisée. La
structure textile est alors rigidifiée, mais perméable
du fait que seules les fibres de verre ont été
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imprégnées de polyester. Une matrice de remplissage
constituée par exemple par du noir de carbone est alors
introduite dans le volume laissé libre entre les fils
de liaison. Le remplissage complet de ce volume peut
notamment être facilité par vibration ultrasonique. La
matrice de remplissage peut être piégée in situ soit
par une formulation appropriée, soit par un colmatage
des peaux obtenu par exemple en collant deux peaux
étanches à l'extérieur des peaux du sandwich. Une
structure ainsi obtenue a pour avantage de présenter
une excellente tenue à haute température.
Du fait qu'à l'inverse des structures
sandwich traditionnelles du type nid d'abeilles, le
volume intérieur de la structure textile selon
l'invention n'est pas cloisonné, il est possible à un
milieu transférable d'accéder à l'intérieur de la
structure parallèle aux peaux. Ainsi et encore à titre
d'exemple, une structure textile conforme à
l'invention, en fibres de verre ultérieurement
imprégnées de résine polyester, peut être parcourue
intérieurement par un fluide de réfrigération
permettant de refroidir une structure en contact avec
l'une des peaux, celle-ci étant réalisée à partir d'un
fil thermiquement conducteur tel qu'un fil de carbone.
Cette application permet de montrer que le
choix des fils utilisés pour former les peaux de la
structure textile selon l'invention peut être adapté en
fonction de l'application considérée, afin notamment de
mettre en avant des propriétés thermiquement
conductrices (utilisation de carbone) ou thermiquement
isolantes (utilisation de silice ou de verre).
Un autre exemple d'utilisation d'une
structure textile conforme à l'invention concerne la
réalisation de structures gonflables. Dans ce cas, la
structure textile est réalisée à partir de fils souples
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("KEVLAR"-Marque déposée, polyéthylène, etc.). Ces fils
sont imprégnés d'une matrice d'imprégnation élastomère
à bas point de transition vitreuse (caoutchoucs butyle,
isobutyle, polychloroprène, etc.). L'utilisation de
5 tels matériaux permet de figer a priori (par la
construction textile) la forme de la structure
développée au gonflage tout en réduisant son
encombrement à l'état dégonflé. Ceci autorise un gain
de masse sensible (en supprimant les éléments habituels
10 de structuration tels que les renforts métalliques) et
un encombrement réduit.
Lorsque la structure textile conforme à
l'invention est intégrée dans un matériau composite,
elle peut s'appliquer avantageusement à la fabrication
15 de blindages anti-balistiques grâce à la possibilité
d'adapter à volonté l'épaisseur et la forme de l'écran.
L'association de la structure textile aux écrans
thermiques habituels disposés en couches externes
permet d'optimiser la conception de ces blindages, du
20 point de vue du rapport masse/efficacité, afin de mieux
exploiter l'effet déstabilisateur de la couche externe.
Comme on l'a déjà noté, la structure
textile selon l'invention peut aussi être utilisé dans
la fabrication de matériaux composites réfractaires.
25 Dans ce cas, les fils comme la matrice utilisés
appartiennent à la famille des céramiques ou des
matériaux carbonés.
Un premier exemple de ce domaine
particulier d'application concerne des matériaux
30 composites carbone-carbone obtenus à partir de la
structure textile selon l'invention, réalisée en fibres
de carbone, puis imprégnée de résine phénolique diluée
et pyrolysée sous argon. Le composite carbone-carbone
obtenu présente une masse volumique apparente voisine
35 de 0,08 g/cm3, qui peut être augmentée jusqu'à
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0,20 g/cm3 par dépôt chimique en phase vapeur. La
résistance à la compression à 20 C d'un tel matériau et
de 2 MPa pour une masse volumique de 0,08 g/cm3= Ces
propriétés permettent notamment d'envisager
l'utilisation de tels matériaux dans la fabrication de
structures supports de dispositifs optiques utilisables
dans le domaine spatial.
Sur le même principe, on peut également
réaliser des matériaux composites silice-silice à
partir de structures textiles conformes à l'invention.
De tels matériaux possèdent des caractéristiques
radioélectriques exceptionnelles du point de vue
transparence en raison de la nature des constituants
(la silice) et de l'architecture très poreuse (90 à
95 % de porosité), tout en conservant les
caractéristiques mécaniques attachées à la géométrie de
l'âme du sandwich. Toutes les applications dans
lesquelles la meilleure transparence radioélectrique
est recherchée, comme c'est notamment le cas de radômes
réfractaires pour radars haute résolution, sont toutes
concernées par ce type de matériaux.
Enfin, la structure textile selon
l'invention peut aussi être utilisée dans la
réalisation de matériaux composites céramique-céramique
élaborés à partir de fibres de verre ou de céramique et
de matrice d'imprégnation de ces fibres par voie
liquide ou par voie gazeuse susceptibles de résister à
haute température.
