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WO 00/56965 PCT/FROO/00710 TISSU EN BIAIS, PROCEDE DE FABRICATION ET METIER A
TISSER
POUR LA FABRICATION EN CONTINU D'UN TEL TISSU
DOMAINE TECHNIQUE :
La présente invention concerne le domaine technique du tissage mais elle
vise, plus particulièrement, le domaine des tissus ayant une vocation d'usage
industriel.
Si un tel domaine technique apparaît plus préférentiel, il doit être
considéré que l'invention peut être mise en aeuvre dans d'autres domaines sans
exclure par exemple les tissus d'ameublement ou d'habillement.
Dans le domaine préférentiel, on sait que la disposition des fibres d'un
tissu possède une grande influence sur ses performances qui peuvent être de
résistance, selon une ou plusieurs directions préférentielles, ou encore
d'aptitude à
épouser des conformations de surface, notamment lorsque de tels tissus sont
utilisés
en tant qu'armatures entrant dans la composition d'un matériau composite en
étant
associés à une matrice, par exemple en résine.
En effet, de telles aptitudes sont reconnues et recherchées pour obtenir
des pièces techniques structurelles de formes plus ou moins compliquées,
autrement
que par les exécutions habituelles d'usinage, voire d'emboutissage ou
d'estampage
qui sont soit délicates, longues et onéreuses à mettre en aeuvre, soit parfois
aussi
difficiles à conduire lorsque le matériau devant être utilisé, quoique de
résistance
convenable, représente par sa masse un obstacle insurmontable.
La technique de fabrication de pièces en matériaux composites est
actuellement particulièrement adaptée à la réalisation de pièces techniques de
formes
plus ou moins complexes et devant présenter une légèreté certaine ainsi qu'une
résistance optimale.
Tel est, à titre indicatif seulement, le cas de coques, de flotteurs, d'ogives
de fusée, voire de capots de groupes moto-propulseurs, etc.
A partir du moment où il est tenté de répondre aux exigences qu'une telle
technique de fabrication impose, il est certain que l'optimisation des
caractéristiques
structurelles passe obligatoirement par la prise en compte de l'orientation
dans la ou
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2 les bonnes directions de l'armature que constitue le tissu, de manière que
ses fibres
puissent reprendre dans le sens ou la direction convenable les sollicitations
qui seront
imposées ultérieurement à la pièce obtenue.
De même, il cônvient de pouvoir répondre à une exigence d'adaptabilité à
la conformation de la pièce à obtenir qui est généralement représentée par un
moule
positif ou négatif sur ou dans lequel le matériau composite doit être disposé
de façon
à reprendre fidèlement la forme du modèle.
Dans la technique, cette aptitude à épouser le modèle est généralement
qualifiée de nappage ou de drapage, qualité qu'un tissu à vocation technique
doit
pouvoir présenter en association avec l'exigence précédente.
Toutes ces raisons font qu'il est généralement recherché la possibilité
d'utiliser un tissu dont les fils élémentaires ne sont pas entrelacés ou
entrecroisés de
façon habituelle, de telle sorte que certains, généralement qualifiés de
chaîne,
s'étendent dans la longueur de la laize tissée alors que d'autres,
généralement qualifiés
de trame, s'étendent dans le sens travers, c'est-à-dire la largeur de ladite
laize.
En pratique, il est en effet souvent recherché de pouvoir disposer de tissus
dont les fils élémentaires s'étendent en biais par rapport aux deux directions
fondamentales ci-dessus, un tel biais, généralement qualifié de plus ou moins
45
pouvant, bien évidemment, connaître des variations angulaires privilégiant
l'ouverture
angulaire de l'une des catégories de fils.
ART ANTERIEUR :
Pour satisfaire à une telle exigence à partir des productions textiles
traditionnelles, il a été proposé de découper, dans une laize de tissu produit
de
manière conventionnelle, des bandes de tissu élémentaires, selon une
orientation
oblique par exemple selon un angle de 45 . Chaque bande peut alors être
qualifiée de
tissu en biais susceptible d'être orienté de telle manière que certains des
fils
élémentaires soient placés parallèlement à certaines sollicitations que la
pièce
définitive aura à supporter.
Une telle méthode est certainement pénalisante à différents titres.
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Tout d'abord, il est clair que les bandes élémentaires de tissus en biais
ainsi produites sont de longueur finie, au mieux égale à la diagonale du carré
correspondant à la largeur de la laize lorsque l'orientation retenue est celle
de plus ou
moins 45 . Il en résulte un taux de chute important qui vient largement
pénaliser le
prix de revient du tissu en biais, en particulier si la fibre constitutive des
fils est d'un
coût de production élevé.
Un autre inconvénient tient au fait qu'il devient alors nécessaire de placer
côte-à-côte de telles découpes ou bandes de tissus en biais lorsqu'il convient
de
recouvrir une surface importante et, plus particulièrement, une grande
longueur. La
question qui se pose alors pour l'obtention d'une structure homogène est bien
évidemment celle de la liaison entre les bords accolés, une telle liaison
devant être
exécutée de manière à présenter les mêmes caractéristiques de nappage, de
drapage,
mais aussi de résistance mécanique que celles du tissu. Il peut être considéré
que les
propositions qui sont faites dans ce sens ne permettent pas de répondre à
cette
exigence lorsque le matériau composite à utiliser en tant qu'armature peut ou
doit
n'être formée que par une seule couche de tissu technique noyée dans une
matrice de
résine. La seule possibilité pour lier les bandes accolées est alors de
superposer
localement au moins plusieurs couches de tissus en biais pour former en
quelque sorte
un sandwich au niveau des bords accolés, ce qui accroît très sensiblement le
prix de
revient de la pièce définitive et lui confère des caractéristiques
dimensionnelles et de
résistance locale hétérogènes.
Pour tenter d'apporter une réponse au problème ainsi posé, la technique
antérieure a vu naître un certain nombre d'autres propositions.
Il peut être cité le procédé de mise en biais à partir d'un tissu
unidirectionnel constitué de fils élémentaires de chaîne en faible quantité
relativement
aux fils de trame.
Une telle technique consiste à faire passer la laize de tissu traditionnel
entre des rouleaux presseurs au-delà desquels le tissu est repris par un
rouleau
récepteur dont l'axe est incliné d'un angle donné par rapport à la direction
des
rouleaux presseurs.
Pour que le résultat attendu puisse être obtenu durablement, on conçoit
qu'il est nécessaire de faire intervenir, dans la partie comprise entre les
rouleaux
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presseurs et le rouleau récepteur, des moyens de fixation ou de liaison, par
exemple
aux noeuds d'entrecroisement des fils, de manière à fixer ces derniers dans la
nouvelle
orientation imposée. Quels que soient les moyens nzis en aeuvre, une telle
obligation se
traduit par une raideur significative du tissu mis en biais qui n'est plus à
même de
répondre alors aussi bien à l'exigence de facilité de nappage ou de drapage.
Par ailleurs, le procédé de fixation implique généralement l'apport d'un
produit de liaison dont la présence peut avoir un effet néfaste sur le
comportement
ultérieur du tissu dans sa liaison avec sa matrice composite.
Enfin, la mise en biais d'un tissu traditionnel se traduit obligatoirement par
une réduction de la largeur de la laize initialement produite.
De surcroît, une telle méthode aboutit à disposer d'un tissu dont une seule
direction de fils seulement est en biais, ce qui ne répond pas exactement à
l'objectif
visé.
La technique antérieure a connu une autre proposition consistant à réaliser
un tissu avec fils de trame et fils de chaîne traditionnels mais qui est
produit sous la
forme d'une gaine tubulaire continue. Le principe consiste ensuite à découper
une
telle gaine selon une trajectoire hélicoïdale, par exemple orientée à 45 , de
manière à
disposer, après ouverture et mise à plat, d'une nappe tissée dont les fils
sont orientés
en biais. La production d'une telle gaine peut être assurée à partir d'un
métier
traditionnel ou d'un métier circulaire.
Une telle technique peut être considérée comme une avancée par rapport
à la précédente, mais elle recèle néanmoins un certain nombre d'inconvénients.
Parmi ceux-ci, il convient de citer l'opération de reprise que constitue la
découpe en hélice qui doit être menée à bien de façon précise pour l'obtention
de
lisières à caractère rectiligne. A cette fin, des moyens-de découpe et de
maintien de la
gaine tubulaire, mais aussi des parties ouvertes de cette dernière sont
nécessairement à
mettre en oruvre, ce qui représente un coût industriel non négligeable.
Un autre inconvénient tient au moyen d'alimentation retenu pour les fils
de trame, qu'il s'agisse d'un métier traditionnel ou d'un métier circulaire.
En règle générale, l'alimentation de tels fils est assurée à partir, soit de
bobinots, soit de canettes pré-constitués qui possèdent une capacité
d'enroulement
limitée impliquant de devoir en assurer le changement de façon périodique,
avec
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l'exigence de devoir rétablir la continuité des fils par raboutage, nouage,
liage ou
autres moyens techniques. De telles opérations sont pénalisantes pour la
production,
accroissent le prix de revient et imposent dans la laize produite la présence
de moyens
de liaison ou de nouage des fils qui ne peuvent pas être considérés comme
fournissant
au tissu définitif des caractéristiques homogènes d'épaisseur, de souplesse,
de
résistance mécanique.
Or, l'exigence de remplacement des bobinots ou de canettes intervient de
façon relativement fréquente, étant donné que leur capacité ne permet
généralement
une production continue sans liage des fils que pour une longueur de laize
relativement faible.
Au surplus, le recours à un métier traditionnel pose un problème
supplémentaire qui est celui découlant du dévidage du fil à partir d'une
canette qui
n'est pas animée d'une rotation sur elle-même. Il en résulte, fatalement, une
torsion
imposée au fil. Une telle technique n'est donc absolument pas adaptée lorsque
le tissu
doit être constitué à partir de fils à caractère plat, que ces fils soient
monobrins ou
pluri-filaments. En effet, par une telle méthode de tissage, de tels fils
plats subissent
une torsion qui vient détruire le caractère homogène en épaisseur mais aussi
en
résistance et en faculté de drapage ou nappage du tissu obtenu.
La technique antérieure a aussi proposé de recourir à un procédé assimilé
pour l'obtention d'un tissu en biais. Il s'agit de faire intervenir une
machine tresseuse
ouverte qui effectivement permet de produire une bande dont les fils
entrelacés sont
orientés en biais par rapport à la direction de production de la bande.
Classiquement, une tresseuse ouverte se compose d'une alimentation en
fils à partir de bobinots qui sont soumis à rotation sur leur axe, de sorte
que les
mêmes problèmes de changement de fil sont ici à prendre en compte.
Au surplus, une tresseuse ouverte ne permet pas, généralement et de
façon pratique, de réaliser une largeur de laize suffisamment importante pour
répondre positivement aux exigences portées au compte d'un tissu en biais,
notamment dans une application technique.
Au total donc, le besoin se fait toujours sentir de pouvoir disposer d'un
tissu en biais pouvant être produit de façon continue en étant exempt de tous
les
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défauts et inconvénients qui sont à mettre au compte des solutions techniques
actuellement connues.
C'est justement l'objet de l'invention que de produire un tel tissu se
présentant sous l'aspect d'une nappe homogène en épaisseur, en aspect
esthétique, en
caractéristiques techniques, de façon à pouvoir être utilisée dans les
différents
domaines d'application où il est requis une grande faculté d'adaptation par
nappage
ou drapage relativement à une surface modèle de référence.
C'est encore un objet de l'invention que de fournir les moyens d'obtention
d'un tissu en biais susceptible d'être obtenu à cadence de production
relativement
élevée, à un coût de fabrication intéressant et qui puisse être
indifférenunent réalisé à
partir de fils monobrins ou monofilaments ou indifféremment pluri-filaments,
de forme
régulière, homogène et/ou hétérogène, et même à partir de mèches ou fils
monobrins
ou non à caractère plat par nature ou par conformation antérieure, caractère
qu'il
convient de préserver dans la constitution du tissu en biais obtenu.
EXPOSE DE L'INVENTION :
Pour atteindre les objectifs ci-dessus, le tissu en biais selon l'invention
est
caractérisé en ce qu'il se présente sous la forme d'une laize de longueur (L)
et de
largeur (1) finie, constituée de fils entrelacés, établis selon des directions
respectives
obliques par rapport à la longueur (L) et dont aucun ne présente de nouage,
même
pour une longueur (L) infinie de la laize.
L'invention a encore pour objet un procédé de fabrication en continu d'un
tissu en biais du type ci-dessus, un tel procédé étant caractérisé en ce qu'il
consiste à:
= ourdir une nappe de fils de direction (x-x') parallèles entre eux en
les faisant prendre en charge par un preniier et un deuxième moyen
de transfert occupant des directions parallèles (y-y') entre elles qui
font un angle (a) avec la direction (x-x'),
= constituer progressivement ladite nappe en disposant
successivement des fils au droit d'ûne bordure dite d'établissement
de la nappe,
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= déplacer d'un pas lesdits fils dans le sens travers oblique par les
premier et deuxième moyens de tranfert depuis la bordure dite
d'établissement vers une bordure opposée dite de reprise,
= faire prendre en charge supplémentairement le fil occupant la
bordure de reprise par un troisième moyen de transfert situé à
distance et parallèlement au premier moyen pour agir sur la partie
sensiblement médiane dudit fil,
= ouvrir la nappe en deux demi-nappes pour délimiter une foule à
proximité des premier et troisième moyens de transfert,
= couper, dans sa partie sensiblement médiane, le fil établi et amené au
droit de la bordure de reprise,
= laisser en place la partie dudit fil maintenue par l'entrée du troisième
moyen de transfert et la sortie du premier moyen de transfert pour
constituer un fil de la future laize.
= prélever le segment dudit fil situé entre le troisième et le deuxième
moyens de transfert et l'insérer dans la foule selon une direction
perpendiculaire à la direction (x-x') depuis la bordure de reprise
vers la bordure d'établissement pour constituer un fil de la future
laize,
= procéder de même successivement avec chaque fil amené au droit
de la bordure de reprise tout en disposant, complémentairement, un
nouveau fil au droit de la bordure d'établissement et constituer
progressivement un entrelac de segments de fils pris en charge par
les premier et troisième moyens de transfert et qui progresse selon
la direction (a) oblique par rapport à la direction (x-x').
Enfin, l'invention vise également, pour la production d'un tissu du type ci-
dessus, un métier à tisser caractérisé en ce qu'il comprend
= une section d'ourdissage d'une nappe de fils établis successivement,
parallèlement les uns aux autres à partir d'une bordure
d'établissement de la nappe,
= un premier et un deuxième moyens de prise en charge et de transfert
transversal oblique desdits fils en. direction d'une bordure de la
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nappe dite de reprise, lesdits moyens étant établis parallèlement
entre eux selon une direction oblique (a) par rapport à celle des fils
et cette direction oblique définissant la direction et le sens de
production de la laize,
= un troisième moyen établi à distance et parallèlement au premier et
entraîné dans le même sens que les deux prenùers, de manière à
prendre en charge la partie sensiblement médiane du fil de la nappe
occupant la bordure de reprise,
= une section d'ouverture-fermeture de la nappe en deux demi-nappes
pour délimiter une foule en amont des premier et troisième moyens
de prise en charge selon le sens de production de la laize,
= des moyens pour, d'une part, couper le fil de la nappe occupant la
bordure de reprise en amont du troisième moyen de prise en charge,
d'autre part, laisser subsister entre le premier et le troisième moyen
de prise en charge une partie de fil destinée à constituer un fil de la
laize et, par ailleurs, prélever et insérer dans la foule ouverte le
segment de fil compris entre la coupe et le deuxième moyen de prise
en charge,
= et des moyens pour frapper chaque segment de fil inséré et le faire
prendre en charge par les premier et troisième moyens qui assurent
le guidage de la laize de tissu en biais ainsi produite.
Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-
dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non
limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS :
La fig. 1 est une vue en plan schématique représentant partiellement une
laize de tissu en biais conforme à l'invention.
Les fig. 2 à 6 sont des vues schématiques illustrant différentes phases de
mise en aeuvre du procédé.
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La fïg. 7 est une perspective schématique illustrant le métier pour la mise
en ceuvre du procédé conduisant à l'obtention du tissu en biais conforme à
l'invention.
La fig. 8 est une perspective partielle mettant en évidence certains des
éléments constitutifs du métier.
Les fig. 9 à 12 sont des vues schématiques montrant certains organes
constitutifs du métier.
Les fig. 13 et 14 sont des perspectives illustrant certains détails
constructifs du métier.
La fig. 15 est une élévation schématique faisant apparaître d'autres
éléments constitutifs du métier dans une variante de réalisation.
La fig. 16 est une vue en plan prise sensiblement selon la ligne XVI-XVI
de la fig. 15.
La fig. 17 est une élévation analogue à la fig. 15 mais montrant une autre
caractéristique fonctionnelle.
La fig. 18 est une vue en plan prise sensiblement selon la ligne XVIII-
XVIII de la fig. 17.
Les fig. 19 et 20 sont des vues en plan, analogues aux t5g. 16 et 18 mais
illustrant un autre exemple d' armure.
MEILLEURE MANIERE DE REALISER L'INVENTION :
Le tissu en biais conforme à l'invention est illustré schématiquement par la
fig. 1 qui permet de constater que ce tissu se présente sous la forme d'une
laize 1 de
longueur L et de largeur 1 finie. Par rapport à cette largeur, la longueur L
doit être
considérée comme infinie, c'est-à-dire susceptible de présenter un grand
métrage en
possédant des caractéristiques constructives homogènes sur toute la longueur.
La laize est constituée de fils 2 et 3 qui sont entrelacés ou entrecroisés
selon toutes armures appropriées, la plus générale étant l'armature taffetas.
Les fils 2
et 3 sont établis selon des directions respectives D et d qui sont obliques
par rapport à
la direction de la longueur L. De préférence, les directions D et d sont
orthogonales et
symétriques par rapport à la direction L en faisant par rapport à cette
dernière
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chacune un angle qui est généralement qualifié dans la technique de plus ou
moins 45 .
Il va de soi que tout en restant orthogonales entre elles, les directions D et
d pourraient présenter une obliquité différente par rapport à la direction de
la
longueur L avec, de façon compréhensible l'incidence d'une hétérogénéité
comportementale du tissu obtenu en raison de l'existence de directions
angulaires
différentes et non symétriques par rapport à la direction L et complémentaires
en
valeur comme par exemple + 50 et - 40 .
Selon une autre caractéristique, les fils 2 et 3 sont de longueurs finies et
sont interrompus sur l'une au moins des lisières telles que la par rapport à
l'autre telle
que lb.
Selon un procédé de mise en oeuvre, tel qu'il apparaîtra dans ce qui suit, la
laize de tissu peut comporter des fils tels que 2 qui forment une fois sur
deux une
boucle 4 au niveau de l'une des lisières telles que lb.
La laize 1 peut aussi comporter des lisières la et lb garnies d'une ganse 5
formée par un ruban ou cordon ou encore par un enrobage de matière appropriée,
rapporté lors de la fabrication pour emprisonner, soit les extrémités coupées
des fils 2
et 3, soit les boucles 4.
Dans une variante de réalisation, la laize 1 comporte au moins un fil droit
de renfort 6 qui s'étend parallèlement à la direction L de la laize. Un tel
fil de renfort
est alors emprisonné entre les fils 2 et 3 qui peuvent être de nature monobrin
ou
multibrins, monifilament ou multifilaments et présenter une section plate de
faible
épaisseur ou une conformation en section droite transversale différente telle
que
circulaire. Les fils élémentaires 2 et 3 peuvent être en toute matière
appropriée, et
notamment en fibres de carbone.
Sur la base des moyens techniques généralement mis en oruvre, il est
concevable de réaliser une laize 1 pouvant présenter une largeur 1 équivalente
à celle
d'une laize produite par un métier traditionnel.
Selon une caractéristique de réalisation du tissu en biais conforme à
l'invention, la laize est produite sur une longueur L infinie à partir de fils
élémentaires
2 et 3 dont aucun ne présente d'interruption compensée par une quelconque
jonction
ou un nouage, comme cela intervient avec les méthodes traditionnelles de
tissage, de
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tressage, voire de tricotage. Cette caractéristique est essentielle et
déterminante à
considérer au sens de l'invention, même pour une longueur L infinie de la
laize 1.
Selon une autre caractéristique également essentielle et déterminante au
sens de l'invention, la laize 1 peut être produite sur une longueur L infinie
à partir de
fils élémentaires 2 et 3 de forme plate et qui, dans un'tel cas, sont exempts
de torsion
sur toute leur longueur, même dans le cas où les fils 2 forment une boucle
ouverte 4
au droit de l'une des lisières telles que lb.
Pour obtenir le tissu en biais, tel que décrit ci-dessus, on procède selon
l'invention de la façon suivante.
Tout d'abord, on définit un plan d'ourdissage tel que P représenté en
traits mixtes à la fig. 2, de manière à disposer d'une bordure 10', dite
d'établissement
et d'une bordure 10", dite de reprise et qui est parallèle à la bordure
d'établissement
10'. Le plan P est, par ailleurs, délimité transversalement aux bordures 10
par un
premier moyen 11 et un deuxième 12 de prise en charge et de transfert qui sont
parallèles entre eux en s'étendant sur toute la largeur comprise entre les
bordures 10,
tout en faisant avec la direction x-x' de ces dernières un angle a déterminé,
par
exemple égal à 45 . Les moyens 11 et 12 occupent ainsi une même direction y-y'
qui
est oblique à la direction x-x'.
Selon une condition de l'invention, la distance entre les moyens parallèles
11 et 12 est avantageusement choisie au plus égale, voire légèrement
inférieure au
double de la largeur prise entre les bordures 10' et 10", perpendiculairement
à la
direction x-x'.
Le procédé fait également intervenir un troisième moyen de prise en
charge et de transfert 13 s'étendant selon la même direction a par rapport à
la
référence x-x' à partir de la bordure de reprise 10" qu'il intercepte par sa
section
d'entrée tout en étant disposé parallèlement au moyen 11.
Les moyens 11 à 13 peuvent être animés, dans le même sens qui est celui
de la flèche fl, de déplacements synchrones intermittents ou pas à pas ou
encore
continus.
Selon une première étape du procédé représenté à la fig. 3, on dévide
d'une bobine 14 un fil 15 que l'on établit, sous tension relative, au droit de
la bordure
10' en assurant sa prise en charge par les moyens 11 et 12. Le fil 15, une
fois établi
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comme dit ci-dessus, est sectionné en amont du moyen de prise en charge 11
relativement au sens de dévidage, de telle sorte qu'il ne subsiste alors sur
le plan
d'ourdissage P qu'un fil élémentaire 151.
Selon une autre étape du procédé, on déplace alors, par les moyens 11 et
12 entraînés simultanément dans le sens de la flèche f,, d'un pas dans le sens
travers,
le fil 15, pour permettre l'établissement, comme décrit ci-dessus, d'un
deuxième fil
152 au droit de la bordure d'établissement 10'.
Par le fonctionnement intermittent des moyens de prise en charge et de
transfert 11 et 12, on procède comme décrit ci-dessus autant de fois qu'il est
nécessaire pour garnir complètement le plan d'ourdissage P avec une succession
de
fils 15 dont le dernier 15õ selon la fig. 4 est établi au droit de la bordure
10' alors que
le premier 151 est placé au voisinage de la bordure de reprise 10" en étant
toujours
maintenu par les moyens 11 et 12. Il convient de noter que dans cet état, le
fil 15, est
alors également pris en charge, dans sa partie sensiblement médiane, par
l'entrée du
moyen 13.
Pour que cette condition soit avantageusement réalisée convenablement,
le procédé fait intervenir un moyen 13 dont l'entrée est alignée avec celle du
moyen
11, de telle sorte que cet alignement occupe une direction z-z' qui est
perpendiculaire
à la direction x-x'.
Dans cette situation, comme illustré par la fig. 5, on procède à l'ouverture
d'une foule dans une zone telle que 16 située en deçà des entrées alignées des
moyens
11 et 13. Une telle ouverture s'effectue par des moyens convenables pour
déplacer la
nappe de fils 15, à 15õ ourdis sur le plan P en deux demi-nappes qui sont
égales en
nombre de fils dans le cas où le choix de l'armure à constituer est du type
taffetas.
Dans un tel cas, l'ouverture de la foule 16 peut intervenir, par exemple en
élevant un
fil sur deux. Un résultat semblable serait obtenu en ne déplaçant vers le bas
qu'un fil
sur deux ou en agissant vers le haut pour un fil sur deux et vers le bas pour
un fil sur
deux également. L'homme du métier est à même d'adapter cette exigence
d'ouverture
de la foule lorsqu'il convient de choisir un type d'armure différent.
Selon une étape suivante, on procède alors à une coupe du fil 15, par un
organe 17 situé juste en amont de l'entrée du moyen de transport 13 (fig. 4),
de
manière à laisser subsister entre l'entrée de ce moyen 13 et approximativement
la
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sortie du premier moyen 11, un segment de fil 151. qui aura pour vocation de
constituer ultérieurement un fi12 de la laize 1. La seconde partie 151b du fil
151 coupé
reste maintenue entre la sortie du moyen 12 et un organe 18 de préhension et
d'insertion susceptible d'être animé au moins d'un déplacement dans le sens de
la
flèche f2.
Ce segment de fil 151b est ensuite inséré dans la foule 16 par l'organe 18
de manière à être disposé parallèlement aux entrées des moyens de prise en
charge 11
et 13 selon la direction z-z' pour y être engagé ensuite par une opération de
frappe
pouvant être considérée comme classique en matière de tissage.
On procède ainsi de suite avec chacun des fils 152, 153 ... successivement
amenés au droit de la bordure de reprise 10" au fur et à mesure que l'on
établit les fils
successifs au droit de la bordure 10' de manière à disposer toujours d'un plan
d'ourdissage complet en fils 15.
De la sorte, chaque segment de fil 15nb, compris entre l'entrée du moyen
de transport 13 et celle du moyen de transport 11, est inséré dans la foule 16
et pris en
charge par les moyens de transport 11 et 13 en constituant comme cela ressort
de la
fig. 6 un fil élémentaire qui est entrecroisé avec les fils 2 maintenus entre
les
transporteurs 11 et 13 pour donner lieu à la formation d'une laize qui
progresse dans
le sens de la flèche f3 selon la direction y-y' définissant la direction L de
production.
On constate sur la base de la fig. 6 que progressivement s'établit la laize 1
composée des fils 2 et 3 qui sont perpendiculaires entre eux tout en étant
orientés
obliquement par rapport à la direction de progression y-y'-L, selon l'angle a.
Dans le
cas présent, la laize tissée en biais peut être qualifiée de plus ou moins 45
pour
l'orientation des fils 2 et 3.
Le procédé mis en oruvre tel que décrit ci-dessus fait intervenir différentes
phases annexes dont l'une d'elles est l'adaptation du second moyen 12 sur un
chariot
coulissant ou sur un montage oscillant susceptible d'être déplacé dans le sens
de la
flèche f4 pour compenser la variation de longueur des fils 15õ consécutivement
à
l'ouverture de la foule 16.
Dans le procédé décrit, chaque fil, 15õ établi au droit de la bordure 10',
correspond à un dévidage à partir de la bobine 14 sur une longueur élémentaire
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voisine à celle du plan d'ourdissage P, puis à une coupe par un organe 19
situé entre
la bobine 14 et le moyen 11 et précédé d'une pince de retenue ou analogue 20
(fig. 2).
Il pourrait être envisagé d'assurer cet établissement sans coupe du fil 15,
par exemple au moyen d'un chariot trameur en zig-zag qui établirait
continûment le fil
15 issu de la bobine 14 sur les moyens 11 et 12 alors pourvus de picots,
doigts,
aiguilles ou autres moyens techniques à même de retenir le fil dévidé en
continu et
bouclé alternativement. Dans un tel cas, la coupe du fil 15n occupant la
bordure 10"
fait intervenir un organe 17 et un organe homologue 17a implanté au voisinage
du
moyen 12 (fig. 4).
Une autre variante du procédé consiste à border les lisières 1a et lb de la
laize 1 avec les ganses 5 permettant d'arrêter les extrémités des fils 2 et 3
résultant de
la coupe successive de chaque fil 15. Chaque ganse 5 peut être formée par un
ruban,
un cordon ou une bande de matière appropriée ou encore peut résulter d'un
apport
par enduction, prélèvement ou moulage d'un enrobage de matière choisie parmi
celles
à même de posséder une souplesse résiduelle qui soit compatible avec celle de
la
laize 1. Chaque ganse 5 peut être rapportée de façon définitive ou temporaire.
Ainsi que cela ressort du procédé décrit ci-dessus, l'objet de l'invention
permet de constituer une laize 1 de largeur 1 finie et de longueur L infinie
en ne
mettant en oeuvre qu'un seul fil tel que 15 issu de la bobine 14 pour
constituer les fils
élémentaires 2 et 3 qui, en conséquence, et quelle que soit la longueur de la
laize 1,
sont toujours exempts de points de jonction, de nouage, de liage. La laize
ainsi
obtenue est de nature homogène dans sa constitution, dans sa présentation et
dans ses
caractéristiques techniques, et peut être fabriquée sur une longueur infinie
par le
simple remplacement d'une bobine 14 de grande capacité qui est simplement
changée
lorsqu'elle n'est plus dans l'état, avec le seul enroulement qui subsiste sur
elle, de
délivrer une longueur de fil élémentaire capable d'être établi entre les
entrées des
transporteurs 11 et 12.
Une telle caractéristique permet de disposer de cadences de production
industrielle ininterrompue et de produire ainsi une laize de tissu en biais de
longueur
infinie sans que le processus de fabrication connaisse des phases
d'interruption qui
sont rendues nécessaires, comme cela se pratique dans la technique de tissage
habituel, pour le nouage des fils interrompus lors des changements de bobinots
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notamment, ainsi que par toutes opérations intermédiaires nécessaires, telles
qu'ourdissage et garnissage de bobinots et canettes. Il en résulte une
réduction
sensible du coût de production.
A titre de variante, il doit être noté que les fils 15,, pourraient être issus
de
5 plus d'une bobine 14, avec ou sans alternance, chacune correspondant à un
titre et/ou
à une matière constitutive déterminée.
Il va de soi que l'opération d'ouverture de la foule 16 telle que décrite
précédemment, fait intervenir un déplacement local des fils concernés en
élévation
et/ou en abaissement, de manière à respecter, comme cela est traditionnel en
tissage,
10 l'armure souhaitée pour l'entrelacement des fils 2 et 3. Une telle
ouverture peut être
menée à bien par la mise en oeuvre d'un système de peignes assurant les
fonctions de
guidage latéral de chacun des fils, d'ouverture et de fermeture des demi-
nappes et de
frappe de chaque segment de fil coupé à partir de celui occupant la bordure de
reprise 10".
15 La fig. 6 montre que, selon une variante du procédé, il peut être prévu de
mettre à profit l'ouverture de la foule 16 pour insérer au moins un fil droit
de renfort
6 emprisonné entré les fils entrelacés 2 et 3 et s'étendant parallèlement à la
direction
y-y~.
La fig. 7 montre, de façon schématique, un exemple de construction d'un
métier à tisser capable de mettre en oruvre le procédé décrit ci-dessus pour
obtenir le
tissu en biais selon l'invention.
Selon cette figure, le métier se présente sous une forme constructive
horizontale au sens général du terme, mais il est bien évident qu'un type de
construction selon une direction verticale pourrait aussi être envisagée.
Le métier à tisser, désigné dans son ensemble par la référence M,
comprend une section d'ourdissage 21 qui est destinée à délimiter le plan P
décrit
précédemment. Cette section d'ourdissage 21 est essentiellement constituée par
les
deux transporteurs de prise en charge 11 et 12 qui forment les moyens
parallèles entre
eux pour prendre en charge et déplacer sens travers les différents fils 15n
ourdis
comme dit précédemment.
Dans l'exemple illustré, les transporteurs 11 et 12 sont constitués chacun
par deux duos de bandes transporteuses sans fin dont les brins supérieur 22 et
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16
inférieur 23 se faisant face sont superposés et pressés de manière à assurer
le maintien
des parties terminales de chaque fil 15õ ourdi. Les bandes transporteuses 22
et 23
peuvent être de simples courroies ou des courroies à picots ou à aiguilles ou
à
revêtement accrochant ou encore adhésif.
Pour délimiter une bordure d'établissement 10' et une bordure de reprise
10", les bandes transporteuses inférieures 23 des moyens 11 et 12 présentent
une
longueur inférieure à celle des bandes 22 pour définir, en quelque sorte, des
zones
d'entrée et de sortie des fils 15n Les deux moyens 11 et 12 sont, comme dit
précédemment, établis parallèlement l'un à l'autre en ayant une même longueur
et en
faisant chacun un angle a par rapport à la direction des bordures 10' et 10"
du plan P
dont la longueur d'établissement occupe la direction x-x'. En considération de
cette
direction, l'orientation des transporteurs 11 et 12 s'établit selon la
direction y-y' qui
correspond à la direction de production L de la laize de tissu en biais. Les
moyens 11
et 12 sont distants l'un de l'autre sur la direction x-x', de préférence d'une
mesure
égale au double de la largeur considérée perpendiculairement à la direction x-
x', entre
les bordures 10' et 10".
Le métier à tisser comprend, par ailleurs, un troisième moyen de prise en
charge et de transfert désigné par la référence 13 et qui répond aux
caractéristiques
constructives des moyens 11 et 12, voire à des caractéristiques équivalentes
au plan
technique. Dans le cas illustré, le moyen 13 comprend donc aussi une bande
transporteuse 22 supérieure et une bande transporteuse 23 inférieure. Le moyen
13
est situé parallèlement au moyen 11, de manière que son entrée soit à même de
prendre en charge le fil ourdi occupant la bordure de reprise 10" dans la
partie
médiane de ce dernier. A cette fin, l'entrée 30 du moyen 12 et celle 31 du
moyen 13
sont alignées selon la direction z-z' qui est orthogonale à la direction x-x'.
Dans le cas illustré, l'angle a est voisin de 45 et la longueur du troisième
moyen de prise en charge et de transfert 13 est calculée pour que sa sortie
soit
sensiblement alignée avec la sortie du moyen 12 selon une direction qui est
perpendiculaire à la direction y-y'.
Les moyens de prise en charge et de transfert sont chargés d'assurer le
déplacement selon la direction oblique y-y' des fils de nappe ourdis 15õ et, à
cette fin,
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sont animés, par des organes moteurs non représentés mais classiques en la
matière,
d'entraînement en déplacements préférentiellement synchrones intermittents
selon un
pas qui correspond, élémentairement, à l'écartement devant être respecté entre
chaque
fil 15õ de la nappe ourdie. Il doit, bien entendu, être considéré qu'il est
possible de
provoquer le déplacement synchrone continu des moyens 11 à 13 dans la mesure
où
les organes d'établissement de chaque fil 15n sont à même d'assurer la dépose
de
chaque longueur élémentaire de fil en temps masqué pour obtenir une
disposition
parallèle de ces fils sur le plan d'ourdissage P.
A distance de la sortie des moyens de prise en charge 11 et 13, le métier
comprend un cylindre 32 d'enroulement de la laize 1 produite. Cette distance
est,
avantageusement, mise à profit pour disposer des moyens 33 capables de border
les
lisières de la laize 1 produite au moyen d'une ganse, d'un ruban, d'une bande,
etc. ...,
ou encore d'assurer le garnissage d'un enrobage en toute matière appropriée.
Il doit
être considéré qu'un tel garnissage pourrait aussi provenir de la dépose
préalable, par
exemple à l'entrée des moyens 11 et 13 d'une couche de produit adhésif
destinée à
prendre en charge les extréniités des fils puis, ensuite, à être décollée des
bandes
transporteuses pour constituer les enrobages des lisières.
Une telle méthode de prise en charge peut, également, être retenue pour
ce qui concerne les bandes transporteuses du moyen 12 en prévoyant, en plus au
droit
de la zone de sortie 34, une pellicule ou un film de pelage, de manière à
dégarnir les
bandes transporteuses 22 et 23 au fur et à mesure qu'elles échappent de la
bordure de
reprise 10".
Le métier à tisser comprend, par ailleurs, un dispositif 40 de mise en place
de chaque fil élémentaire 15,,, au droit de la bordure d'établissement 10'. Un
tel
dispositif est, par exemple, constitué par une pince de préhension 41 qui est
adaptée à
un chariot ou autre organe moteur susceptible d'être guidé en déplacement
alternatif
motorisé dans l'un et/ou l'autre sens de la flèche f5, de façon à pouvoir
prélever le fil
15, issu d'une bobine 14, pour le faire passer sur la section d'entrée du
transporteur 11
et l'amener ensuite jusqu'à la section d'entrée du transporteur 12.
La course selon la flèche f5 prend en considération la présence de l'organe
de coupe 19 qui est situé au-delà de la pince 20 en prenant en compte le sens
de
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dévidage du fil par rapport à la bobine 14. La position de la pince 20 peut
être
considérée comme étant approximativement celle de prise en charge par la pince
41
lors de la phase d'extension-dévidage du fil 15.
Le métier à tisser comprend, encore, une section 45 d'ouverture-fermeture
de la foule 16 par action sur la nappe de fils ourdis pour la constituer en
deux demi-
nappes. Un tel système 45 comprend, selon les f g. 7 à 12, une pluralité de
peignes ou
analogues 50 chargés, de prendre en charge les fils 15n pour en assurer le
guidage
latéral et le transfert pas à pas, le cas échéant, le maintien de leur
écartement relatif
sélectionné. Ces peignes 50 sont, avantageusement, constitués chacun par deux
parois
51 délimitant une sorte d'étrier ouvert vers le haut et chargé de guider un
fil 15,,. Les
parois 51 sont montées en bout d'une lame 52 déformable élastiquement qui est
liée à
un système d'entraînement en déplacement 53 susceptible d'adopter différentes
formes
structurelles.
A titre d'exemple selon les fig. 9 et 10, le système 53 est constitué par une
bande sans fin 54 susceptible d'être animée d'un déplacement interniittent
dans le sens
de la flèche f6 en passant sur des organes de renvoi 55 ayant pour effet
d'établir
certaines des lames 52 dans un même plan sous le plan d'ourdissage P avec pour
lesdites barres une orientation des étriers ouverts vers le haut. Il doit être
considéré
qu'une forme structurelle différente pourrait consister à adapter les lames 52
sur un
chariot pouvant être animé d'un déplacement alternatif en étant associé à un
système
d'effacement, de manière que chaque peigne 50 puisse être déplacé latéralement
dans
le sens travers, en même temps que les fils 15n pour chaque pas
d'incrémentation puis,
ensuite, abaissé pour être effacé en dessous de la nappe de fils ourdis, afin
d'être
ramené à une position initiale dans laquelle il est de nouveau élevé pour
prendre en
charge un autre fi115n.
Quel que soit le système mis en oruvre, les lames 52 sont aussi associées à
des poussoirs d'élévation 56 qui peuvent être commandés de toute manière
appropriée
et sélectivement en fonction de l'armure choisie pour être élevés à partir
d'une
position d'effacemement, telle qu'illustrée aux fg. 9 et 10 jusqu'à une
position
d'élévation, telle qu'illustrée par la fig. 11. Chaque poussoir élevé agit sur
la lame
correspondante pour déformer celle-ci vers le haut, de telle façon que le
peigne 50
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élève le fil 15n correspondant pour délimiter, par rapport à ceux maintenus en
place,
la foule 16 dans laquelle le segment de fil 15nb, coupé à partir du fil 15n
occupant la
bordure de reprise 10", se trouve inséré, comme décrit en relation avec le
procédé.
Le système d'ouverture-fermeture 45, tel que décrit ci-dessus, est,
avantageusement, monté sur un châssis 57 qui est porté par un banc 58 par
rapport
auquel il peut être déplacé par un organe moteur approprié pour être animé
d'un
déplacement dans le double sens de la flèche f7 par rapport à la position
initiale dans
laquelle il ouvre la foule 16.
Ainsi, après l'insertion du segment de fil 15tib dans la foule 16, comme
illustré par la fig. 11, les poussoirs 56 sont commandés en rétraction, de
manière à
ramener l'ensemble des peignes dans la position d'origine dans laquelle ils
sont alignés
parallèlement au plan d'ourdissage P (fig. 12). Dans cet état, l'organe moteur
est
commandé pour déplacer l'ensemble du système sur le banc 58 en direction de
l'alignement des sections d'entrée 30 et 31 des moyens de prise en charge 11
et 13, de
façon que les différents peignes 50 assument une fonction de battant pour
frapper et
plaquer le segment de fil inséré 15pb contre les précédents à la manière de ce
qui se
produit dans le tissage conventionnel, tel que cela est montré par la fig. 12.
Le métier à tisser est enfin pourvu, encore, de l'organe de préhension et
d'insertion 18 qui est destiné à prendre en charge l'extrémité libre après
coupure du
segment 15õb de fil 15n occupant la bordure de reprise 10", pour l'insérer
dans la
foule 16. Un tel organe peut être constitué par une pince de préhension
adaptée en
bout d'une lance 61 susceptible d'être introduite dans la foule, par exemple à
partir de
la bordure d'établissement 10'. Il va de soi qu'une disposition inverse peut
également
être envisagée. Dans tous les cas, la lance est animée d'une course rectiligne
alternative qui est suffisante pour insérer le segment de fil coupé 15nb dans
la foule 16
sur toute la largeur de la nappe ourdie.
Il va de soi que la lance 61 peut aussi être remplacée par deux denii-lances
opposées pourvues, chacune en bout, de moyens complémentaires de préhension et
animées de déplacements rectilignes inversement synchronisés.
Il peut aussi être prévu de réaliser l'organe 61 sous la forme d'un
actionneur à déplacement rectiligne alternatif, doté de moyens de préhension
latéraux
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et qui serait, dans une position d'attente, immobilisé parallèlement au
segment de fil
devant être coupé au droit de la bordure de reprise 10". Un tel organe de
préhension
serait alors monté sur un pivot vertical situé à proximité de la section de
coupe du fil,
de manière qu'après prise en charge, il puisse être soumis à une rotation pour
amener
la pince de préhension 18 qu'il comporte dans l'axe de la foule, à l'intérieur
de laquelle
le segment de fil 15ob coupé, et prélevé en son entier, serait alors inséré.
Comme
illustré par la fig. 8, l'organe 61 est disposé pour prendre en charge
l'extrémité du
segment 15.b sectionné par l'organe de coupe 17 qui est situé à proximité de
la
section d'entrée 31 du moyen 13.
Lorsque l'organe de préhension 61 est du type illustré schématiquement
par la fig. 7, le métier est doté, supplémentairement, d'un doigt 70
d'inflexion qui,
dans une forme de réalisation, est constitué par une tige verticale
cylindrique,
implantée sensiblement au droit de la bordure de reprise 10" et à distance de
l'organe
de coupe 17. Un tel doigt est escamotable, de façôn à pouvoir être commandé en
élévation après déplacement sens travers du fil 15n amené au droit de la
bordure 10"
Une séquence fonctionnelle peut alors s'établir de la manière suivante.
L'organe de préhension, tel que la pince 18, vient saisir le fil 15. occupant
la bordure de reprise 10", puis l'organe de coupe 17 est actionné pour couper
ledit fil
et laisser subsister un premier segment de fil 15na qui est retenu au droit de
la sortie
du moyen 11 et de l'entrée du moyen 13 pour constituer ultérieurement un fil
2.
L'organe 18 peut alors être commandé en course de déplacement à
l'intérieur de la foule 16 selon une direction perpendiculaire à la direction
x-x', de telle
sorte que le segment de fil 15nb coupé est entraîné et amené à contourner le
point
d'inflexion 70 pour être disposé et convenablement aligné à l'intérieur de la
foule 16.
Dans une application largement préférée, le fil utilisé et dévidé à partir de
la bobine 14 est du type plat, en étant par exemple constitué par une
association multi-
filaments de fibres de carbone qui peuvent par exemple être du type 3K, 6K,
12K,
voire 24K, 48K, 80K. Dans un tel exemple de misé en service, il est impératif
de
pouvoir insérer dans la foule 16 le segment de fil plat 15nb sans lui faire
subir une
quelconque torsion qui pourrait normalement intervenir par contournement du
point
d'inflexion 70. Afin de respecter cette exigence, le point d'inflexion 70 peut
alors,
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avantageusement, être réalisé comme illustré par la fig. 13 en étant constitué
par un
doigt 71 associé à une barrette 72 délimitant avec le doigt un guichet de
passage de
largeur restreinte. Le doigt 71 s'étend, au-dessus de la nappe de fils ourdi
15,,, de
manière que le dernier fil occupant la bordure de reprise 10", soit engagé
entre le
doigt 71 et la barrette 72. En outre, la disposition du point d'inflexion 70
est effectuée
de telle sorte que le doigt 71 s'étende, de façon oblique par rapport à la
direction x-x',
en étant orienté à 45 pour être dirigé vers la foule 16.
De cette manière, lorsque le segment de fil 15nb est prélevé, il est
automatiquement amené à s'enrouler en une demi-boucle ouverte sur le doigt 71
qui
en assure l'inflexion selon une direction à 90 par rapport à la direction
originelle, sans
effet de torsion induit.
Un même effet peut être obtenu en mettant en oeuvre des organes à
caractère dynamique plutôt que statique et en remplaçant le doigt 71 par un
barreau
retourneur susceptible d'être animé éventuellement d'une rotation sur son axe
sur 180
immédiatement après l'actionnement de l'organe de coupe 17, de façon que la
partie
terminale 15'nb, comprise entre le barreau retourneur et l'organe de coupe,
soit
automatiquement, après retournement, orientée selon la direction favorable à
une
prise en charge par l'organe de préhension, tel que 18, se déplaçant
parallèlement à la
foule 16, comme cela est illustré par la fig. 14.
Le point d'inflexion 70 pourrait aussi comporter à la place de la barrette
72 un patin ou une mâchoire de serrage relatif de la partie terminale 15'ob.
Enfin, le métier peut comporter un dispositif d'insertion d'au moins un fil
droit de renfort, tel que le fil portant la référence 6 aux fig. 1 et 6. Un
tel dispositif,
désigné dans son ensemble par la référence 80 aux fig. 15 et 16, comprend une
barre
guide-fil 81 portant au moins un oeillet 82 dans lequel est engagé le fil 6
qui est
dévidé d'une bobine superposée non représentée. La barre guide-fil 81 est
disposée en
butée contre les peignes 50 entre ces derniers et l'alignement des entrées 30
et 31 des
moyens de prise en charge et de transfert 11 et 13. Au.delà de l'oeillet 82,
chaque fi16
est inséré dans la foule 16 pour être emprisonné dans une zone de croisement
entre un
fil 2 et un fil 3 composant la laize de tissu en biais 1.
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Les fig. 15 et 16 montrent une possibilité d'insertion de plusieurs fils de
renfort droit 6 qu'il convient, dans un tel cas, de pouvoir emprisonner pour
qu'ils
s'établissent parallèlement à la direction de formation de la laize, définie
par l'axe y-y'.
Dans un tel cas, le dispositif d'insertion comprend alors, pour chaque fil de
renfort 6,
une aiguille escamotable 83 qui assure, dans sa position d'abaissement, telle
qu'illustrée par la fig. 15, le maintien de la partie du fil de renfort 6
emprisonnée au
droit du dernier fil 3 inséré et à distance des oeillets 82.
Lors de l'opération de frappe, exécutée comme dit précédemment par les
peignes 50, les aiguilles 83 sont escamotées, comme illustré par la fig. 17,
de manière
à permettre l'insertion à fond d'entrecroisement du dernier segment 15nb de
fil inséré.
Lors de la phase de retrait des peignes 50, les aiguilles 83 sont animées d'un
mouvement inverse pour venir maintenir chaque fil 6 dans la position
d'attente, telle
qu'illustrée par la fig. 18.
Il doit être noté que, pour l'obtention du résultat souhaité, chaque aiguille
pivotante 83 est décalée de l'oeillet 82 lui correspondant d'une largeur de
fil
élémentaire 15a.
Les fig. 16 et 18 montrent un exemple de tissage de la laize 1 selon une
armure satin. Les fig. 19 et 20 illustrent un exemple de tissage selon
l'invention avec
adoption d'une armure sergé 2/1, avec position des oeillets 82 lors de
l'insertion du
segment de fil 15õb (fig. 19) et lors de la frappe dudit $egment (fig. 20).
APPLICATION INDUSTRIELLE :
L'invention trouve une application préférée dans la production de tissus
dits techniques à 45 et réservés à la production de pièces en forme à
partir d'une
matrice en matière synthétique dans laquelle ledit tissu est noyé en tant
qu'armature de
renfort.
L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, car
diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre.
