DECANT, Xavier (6 Clos de la Chenaie, Bondues, F-59910, FR)
| REVENDICATIONS -1- Procédé de fabrication d'un complexe multiaxial de nappes réalisées à partir de câbles craqués sous forme de bandes, caractérisé en ce que l'invention consiste à disposer sur une table de convoyage, à l'entrée de celle-ci, une première couche de bandes craquées pré-enroulées et prédécoupées selon l'axe longitudinal de la table, en superposition partielle desdites bandes, à disposer le long de la table convoyeuse au moins deux moyens de transfert et de dépose de bandes en position oblique et/ou divergente selon des angles prédéterminés réceptionnant chacun une bande pré-craquée, et, à les disposer en superpositions successives à la première couche de bandes prédécoupées dans des plans différents, pour constituer une nappe multiaxiale de bandes craquées, ladite nappe étant ensuite traitée par un dispositif de fixation (3), l'avancement du tapis support de la table convoyeuse se faisant pas à pas pour assurer la superposition des différentes couches de bandes pré-craquées déposées par les dits moyens de transfert, la mise en œuvre du procédé s 'effectuant sans opération de traitement de cohésion préalable de chacune desdites bandes . -2- Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que les dits moyens de transfert de dépose de bandes seront des convoyeurs-nappeurs réceptionnant chacun une bande pré-craquée éventuellement pré-enroulée et prédécoupée. -3- Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que les dits moyens de transfert et de dépose des bandes sont des chariots délivreurs réceptionnant chacun une bande prédécoupée disposée directement sans autre opération intermédiaire, la dite bande comprenant une bande de carbone et une bande support de papier, les dits chariots délivreurs étant agencés pour recevoir des moyens de ré-embobinage de la bande papier après séparation avec la bande de carbone. -4- Installation de mise en œuvre du procédé selon les revendications 1 et 2 du type comprenant une table convoyeuse (1) présentant en amont la réception de bandes pré-craquées (2) et pré-enroulées et en aval, un dispositif de fixation (3), caractérisée en ce qu'elle comprend au moins deux convoyeurs nappeurs (4) positionnés selon des angles définis par rapport au sens d'avancement (F) de la table convoyeuse, ayant pour fonction de déposer au fur et à mesure chacun une bande craquée sur la table convoyeuse en superposition pour le premier sur la première couche de bandes craquées disposées initialement en amont de la table convoyeuse et le second sur les deux couches déjà déposées provenant de la table convoyeuse et du premier convoyeur nappeur, permettant l'obtention d'une nappe multicouches en superposition et multiaxiale. -5- Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que le convoyeur nappeur présente une structure susceptible, selon les phases de fonctionnement, d'être en partie (4b) sous la table convoyeuse, ou en partie (4a) au dessus de la table convoyeuse pour la dépose de bandes craquées, les deux parties étant reliées entre elles par une partie de côté latéral (4c) , l'ensemble fonctionnant selon un mouvement alternatif discontinu, et en ce qu'il comprend aussi un tapis sans fin (8) qui est agencé sur des cylindres de guidage Cl , C2, C3, C4 et des cylindres de renvoi d'angles (C5, C6). -6- Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que le cylindre (C3) est motorisé et se trouve en position latérale par rapport à la table convoyeuse, et en ce que les autres cylindres (Cl, C2, C4) sont à guidage libre, et en ce que les cylindres (Cl) et (C2) se trouvent dans un plan au dessus de la table convoyeuse, les cylindres (C3, C4) dans un plan en dessous, et en ce que les cylindres (C5, C6) sont dans un plan vertical de la table convoyeuse et sont à position fixe, et en ce que les cylindres (Cl) et (C4) sont mobiles, les cylindres (C2) (C3) à position fixe, et en ce que les cylindres (Cl) et (C4) sont susceptibles d'être translatés horizontalement à l'aide de vérins (VE1-VE2) ou de vis sans fin et convenablement associés avec un couple de cylindres respectivement (Cl, C2, C3 et C4), soit en éloignement, soit en rapprochement l'un de l'autre selon les phases opératoires, selon une amplitude de la course de déplacement desdits vérins qui est déterminée afin de permettre de déposer les bandes craquées sur la table convoyeuse. -7- Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif fixe de blocage et de découpe (DECl - DEC2) de la bande craquée en fin de course de nappage, de façon à la fixer et la découper avant d'entamer le nappage dans le sens opposé. -8- Installation selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisée en ce qu'elle comprend l'adjonction à chaque convoyeur- nappeur d'une craqueuse (9) disposée en amont et permettant une alimentation automatique en discontinu de chaque convoyeur-nappeur. -9- Installation selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, permettant d'alimenter les convoyeurs-nappeurs par des craqueuses fonctionnant en continu, caractérisée en ce qu'elle comprend l'adjonction d'un dispositif (10) complémentaire de régulation constituant un convoyeur d'accumulation et en ce que le convoyeur d'accumulation est intégré entre chaque convoyeur-nappeur (4) et la craqueuse (9) associée, afin de permettre d'absorber la production en continu de la craqueuse pendant les temps d'arrêt du convoyeur nappeur lors des phases de découpe de la bande craquée ainsi que pendant le temps d'avancement de la table convoyeuse pas à pas. -10- Installation selon la revendication 9, caractérisée en ce que le convoyeur d'accumulation (10) est constitué d'un tapis convoyeur (10a) guidé par des cylindres rotatifs fixes (Al, A2), et en ce qu'au dessous du dispositif se situe un troisième cylindre (CT) lui aussi rotatif, mais qui a comme spécificité de pouvoir monter et descendre le long d'un axe vertical de façon à tendre plus ou moins le tapis convoyeur (10a), et en ce que un quatrième cylindre appelé « cylindre poussoir » (CP), lui aussi mobile le long d'un axe vertical et situé au dessus du dispositif, a comme fonction de tendre plus ou moins le tapis convoyeur, mais dans la direction opposée. -11- Installation des mises en œuvre des procédés selon les revendications 1 et 3 ensemble caractérisé en ce qu'elle comprend des chariots-délivreurs de deux types, d'une part simple CDl, et d'autre part multiples CD2, qui sont disposés par rapport à la table de convoyage (1) respectivement sur les côtés de la table en position oblique et/ou divergente et d'autre part en amont de la table pour permettre la dépose des bandes craquées sur la table de convoyage, et en ce que les chariots délivreurs réceptionnent des bobines B de bandes pré-craquées et pré-enroulées avec insertion d'une bande de papier (20) enroulé entre chaque spire de bande de carbone (21) pour en assurer la protection. -12- Installation selon la revendication 11 caractérisée en ce que les chariots-délivreurs simples ou multiples sont agencés en comprenant en combinaison un premier cylindre (22) tournant dans un sens récepteur des bandes pré-craquées et pré-enroulées, et un dispositif (23) d'évacuation et de ré-embobinage de la bande de papier (20), et en ce que ce dispositif (23) se trouve intégré dans le chariot-délivreur en situation derrière le premier cylindre (22). -13- Installation selon la revendication 12 caractérisé en ce que le dispositif (23) comprend deux mandrins motorisés (23-1) tournant en opposition entre lesquels passe la bande de papier pour l'entraîner sur un cylindre de récupération (23-2), tournant en opposition par rapport au premier cylindre, et en ce que les dits mandrins motorisés absorbent la bande de papier avec une vitesse linéaire constante, et en ce que les deux cylindres et les mandrins précités sont disposés à position fixe par rapport au chariot- délivreur CDl -CD2. -14- Installation selon la revendication 12 caractérisée en ce que les chariots-délivreurs soient disposés sur des supports permettant leur rotation sur eux-mêmes de 180° à l'aide de moyens de rotation et actionnés après chaque passage de part et d'autre de la table de convoyage. -15- Installation selon la revendication 11 caractérisé en ce que les chariots-délivreurs multiples CD2 sont disposés en parallèle et en léger décalage pour permettre la distribution et le déroulement de bandes sur la table convoyeuse au fur et à mesure de l'avancement de celle-ci, et dans une configuration de présentation des bandes en superposition partielle, et en ce que les chariots- délivreurs multiples CD2 se trouvent être disposés en amont de la table de convoyage (1) afin de la charger de bandes (21) de carbone après séparation de la bande -papier (20). -16- Installation selon la revendication 11 caractérisé en ce que les chariots- délivreurs individuels CDl sont disposés de façon à délivrer chacun une seule bande (21) de carbone et sont positionnés selon des angles prédéfinis par rapport au sens d'avancement de la table de convoyage. -17- Installation selon la revendication 11 caractérisé en ce que les chariots-délivreurs sont disposés du même côté de la table de convoyage avec une orientation divergente. |
Cette technologie est bien connue et trouve une application pour la fabrication de matériaux composites à base de fibres de carbone décrit dans le brevet français n° 2196966.
Elle consiste à craquer en parallèle plusieurs câbles de carbone de type ZOLTEK XP 35050 15T-X1, TENAX 24K STS 561 1 ou encore SGL 5OK C30 T050 ensimage EEA dans une craqueuse du type SEYDEL 860 ou NSC de type TBI l ou équivalent. Les câbles en carbone sont craqués simultanément et étendus de manière à obtenir une bande de filaments craqués d'une largeur se situant entre 45 mm et plus ou moins 350 mm avec une longueur de fibres de 15 à 180 mm. Les câbles craqués doivent rester jointifs une fois étalés sous forme de bande. De manière connue, les câbles craqués en fibres en carbone sont disposées sur des supports en papier, puis enroulés en bobine. Ces dernières sont alors positionnées à l'entrée d'une table convoyeuse dans le sens longitudinal après séparation avec le support papier.
Selon l'art antérieur, les fils ou câbles de filament continus sont déposés sur des machines de tissage multiaxial du type LIBA. Les bandes ainsi formées sont alors juxtaposées et rendues solidaires par tricotage. Le procédé présente des inconvénients majeurs liés à la mise en œuvre de fils qui est une solution coûteuse, et aussi parce que les filaments continus supportent mal l'aiguilletage. Pour remédier à ce problème, il a été proposé une solution décrite dans le brevet EP 972102 qui consiste à craquer et étaler ces câbles de façon à former des bandes, et ensuite à donner à chacune de ces bandes une cohésion de manière à pouvoir les manipuler. Ensuite, lesdites bandes sont enroulées puis transportées dans des lieux équipés de machines de tissage multiaxial du type LIBA, les bandes étant juxtaposées puis rendues solidaires par tricotage. Cette solution requiert des projections de liquide suivi d'un séchage / ou apport d'agents chimiques de liaison, ou encore des opérations mécaniques intermédiaires telles qu'un aiguilletage par exemple. Elle nécessite de plus un investissement très élevé en termes de machines pour en assurer la mise en œuvre. Le coût de production de bandes craquées est élevé et en limite en conséquence les applications.
La démarche du demandeur a donc été de tenter de s'affranchir de ces contraintes en supprimant purement et simplement la phase de cohésion préalable de chacune des bandes craquées.
Un autre but recherché selon l'invention par le demandeur a été de simplifier les installations existantes coûteuses en investissement matériel et de proposer la mise en œuvre d'une installation apte à proposer à partir d'une base commune spécifique des aménagements complémentaires à la carte qui puissent répondre à des besoins différents selon les utilisateurs, tout en restant dans une offre de prix nettement inférieure aux coûts des installations existantes.
Selon une première caractéristique, le procédé de fabrication du complexe multiaxial à partir de bandes craquées selon l'invention consiste à disposer sur une table de convoyage, à l'entrée de celle-ci une première couche de bandes craquées, pré-enroulées et prédécoupées, selon l'axe longitudinal de la table, en superposition partielle desdites bandes, à disposer le long de la table convoyeuse au moins deux moyens de transfert et de dépose de bandes, en position oblique et/ou divergente selon des angles prédéterminés, réceptionnant chacun une bande pré-craquée, éventuellement pré-enroulée et prédécoupée et à disposer ces bandes en superpositions successives dans des plans différents pour constituer une nappe multiaxiale de bandes craquées, ladite nappe étant ensuite traitée par une aiguilleteuse, l'avancement du tapis support de la table convoyeuse se faisant pas à pas pour assurer la superposition des différentes couches de bandes pré-craquées déposées par les dits moyens de transfert, la mise en œuvre du procédé s 'effectuant sans opération préalable de traitement de cohésion de chacune desdites bandes.
Selon une autre caractéristique, les dits moyens de transfert et de dépose des bandes sont des convoyeurs-nappeurs réceptionnant chacun une bande pré-craquée, éventuellement pré-enroulée et prédécoupée.
Selon une autre caractéristique, l'installation de mise en œuvre du procédé du type comprenant une table convoyeuse présentant en amont la réception de bandes pré-craquées et pré-enroulées et en aval, une aiguilleteuse est remarquable en ce qu'elle comprend au moins deux convoyeurs nappeurs positionnés selon des angles définis par rapport au sens d'avancement de la table convoyeuse en opposition, ayant pour fonction de déposer au fur et à mesure chacun une bande craquée sur la table convoyeuse en superposition pour le premier sur la première couche de bandes craquées disposées initialement en amont de la table convoyeuse et le second sur les deux couches déjà déposées provenant de la table convoyeuse et du premier convoyeur nappeur, permettant l'obtention d'une nappe multicouches en superposition et multiaxiale. Selon une autre caractéristique, les dits moyens de transfert et de dépose des bandes sont des chariots délivreurs réceptionnant chacun une bande craquée prédécoupée disposée directement sans autre opération intermédiaire, la dite bande comprenant une bande de carbone et une bande support de papier, les dits chariots délivreurs étant agencés pour recevoir des moyens de ré-embobinage de la bande papier après séparation avec la bande support de carbone. Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront bien de la suite de la description.
Pour fixer l'objet de l'invention illustrée d'une manière non limitative aux figures des dessins où :
- la figure 1 est une vue à caractère schématique en plan de l'installation selon une première réalisation et mise en œuvre du procédé selon l'invention.
- la figure 2 est une vue partielle à grande échelle illustrant le dispositif de dépose de bandes pré-craquées et pré-enroulées sur la table convoyeuse.
- La figure 2A est une vue en plan schématique illustrant la dépose successives de nappes selon différents axes.
- La figure 2B est une vue à caractère schématique en coupe transversale illustrant la superposition de bandes craquées déposées longitudinalement sur la table convoyeuse.
- La figure 2C est une vue à caractère schématique en coupe longitudinale de la table convoyeuse illustrant la superposition des bandes craquées telles que déposées par chacun des convoyeurs-nappeurs.
- La figure 3 est une vue à caractère schématique illustrant le principe de fonctionnement du convoyeur-nappeur. - Les figures 4 à 11 illustrent les différentes phases de fonctionnement du convoyeur-nappeur en phase de procédé de nappage.
- La figure 12 illustre une vue de dessus et à caractère schématique d'une seconde variante de mise en œuvre de l'installation intégrant l'alimentation automatique des desdits convoyeurs-nappeurs avec la fourniture de bandes craquées à partir de craqueuses fonctionnant en discontinu.
- La figure 13 est une vue similaire aux figures 4 à 11 d'un convoyeur-nappeur intégrant une craqueuse selon la figure 12.
- La figure 14 illustre une vue de dessus et à caractère schématique d'une troisième variante de mise en œuvre du procédé de l'invention intégrant en plus de la mise en œuvre de la figure 12, un dispositif complémentaire de régulation constituant un convoyeur d'accumulation, les craqueuses fonctionnant en continu.
- Les figures 15 et 16 sont des vues à caractère schématique illustrant le fonctionnement du convoyeur d'accumulation.
- Les figures 17 à 24 sont des vues à caractère schématique illustrant les différentes phases de fonctionnement de l'installation avec le convoyeur nappeur associé au dispositif de régulation constituant convoyeur d'accumulation.
- La figure 25 illustre une variante de réalisation de l'installation selon l'invention, selon laquelle les moyens de transfert et de dépose des bandes pré-craquées sont définis par des chariots-délivreurs en substitution des convoyeurs-nappeurs décrits aux figures précédentes. Ces chariot-délivreurs sont disposés en amont de la table convoyeuse et sur les côtés de la table convoyeuse dans des axes obliques et/ou divergents au sens d'avancement de la table convoyeuse.
- La figure 26 est une vue à caractère schématique d'un chariot délivreur individuel selon l'invention. - La figure 27 est une vue à caractère schématique d'un chariot délivreur multiple selon l'invention.
- La figure 28 illustre de manière schématique la dépose successive des nappes de bandes selon différents axes.
- Les figures 29-1, 29-2, 29-3, 29-4, 29-5, 29-6, 29-7, 29-8 illustrent le fonctionnement d'un chariot délivreur selon l'invention.
Le procédé de fabrication du complexe multiaxial réalisé à partir de bandes craquées selon l'invention consiste à disposer sur une table de convoyage, à l'entrée de celle-ci une première couche de bandes précraquées, pré-enroulées et prédécoupées, selon l'axe longitudinal de la table, en superposition partielle desdites bandes, à disposer le long de la table convoyeuse au moins deux postes de transfert et de dépose en position oblique et/ou divergente selon des angles prédéterminés réceptionnant chacun une bande pré-craquée pré-enroulée et prédécoupée, à les disposer en superpositions dans des plans différents pour constituer une nappe de bandes craquées multiaxiale, ladite nappe étant ensuite traitée par une aiguilleteuse, l'avancement du tapis support de la table convoyeuse se faisant pas à pas pour assurer la superposition des différentes couches des bandes pré-craquées déposées par les convoyeurs-nappeurs (2C) la mise en œuvre du procédé s 'effectuant sans opération préalable de traitement de cohésion de chacune desdites bandes.
Les postes de transfert et de dépose des bandes pré-craquées peuvent être mis en œuvre soit par le biais de convoyeurs-nappeurs, soit par le biais de chariots-délivreurs permettant une mise en œuvre simplifiée de l'installation. On décrira néanmoins ces deux variantes de mise en œuvre des postes de transfert et de dépose des bandes.
On fait tout d'abord référence au convoyeur-nappeur illustrés aux figures 1 à 25. En se référant à la figure 1, la table de convoyage est référencée par (1) et est de grande longueur et défile selon le sens de la flèche (F). En amont elle est susceptible de recevoir des bandes pré-craquées et pré-enroulées (2) et aussi identifiées (BCC) (bande carbone pré-craquée) qui sont disposées en juxtaposition et alignement avec chevauchement partiel de préférence à mi- largeur comme illustré figure 2B. On a ainsi représenté deux rangées de bandes pré-enroulées et prédécoupées. Il peut s'agir avantageusement de bandes carbones pré-enroulées et prédécoupées. En aval de la table convoyeuse est engagé de manière connue un dispositif de fixation (3) tel que par exemple une aiguilleteuse (3) pour assurer la finition du complexe obtenu selon le procédé de l'invention.
La table convoyeuse présente une structure classique avec un tapis entrainé par une motorisation appropriée entre deux axes, l'un moteur, l'autre de renvoi.
Selon l'invention, le long de la table convoyeuse est ou sont de préférence disposés au moins deux convoyeurs nappeurs (4) positionnés selon des angles définis, en fonctionnement selon les flèches (F1-F2), par rapport au sens d'avancement (F) de la table convoyeuse par exemple à + 45° et - 45° en opposition. Ces convoyeurs nappeurs ont pour fonction de déposer au fur et à mesure chacun une bande craquée sur la table convoyeuse en superposition, pour le premier, sur la première couche de bandes craquées disposées initialement en amont de la table convoyeuse et, pour le second, sur les deux couches déjà déposées provenant de la table convoyeuse et du premier convoyeur nappeur, l'avancement du tapis support de la table convoyeuse se faisant pas à pas pour assurer la superposition des différentes couches des bandes pré-craquées déposées par les convoyeurs-nappeurs (2C) On obtient ainsi comme représenté figure 2A une nappe multicouches en superposition et multiaxiale. On a par ailleurs illustré aux figures 2 et 2A de manière schématique, le dispositif de dépose des bandes pré-enroulées et prédécoupées qui se trouvent ainsi en amont sur la table convoyeuse et en amont de chaque convoyeur nappeur. En se référant à la figure 2, les bandes prédécoupées sont présentées initialement pré-enroulées en bobine et disposées sur un support papier (2a). Il faut donc séparer la bande prédécoupée de son support. Le dispositif (5) se trouve disposé au-dessus de la table convoyeuse et des convoyeurs nappeurs et la bande prédécoupée est séparée de la bande de papier, laquelle est acheminée puis ré-embobinée sur une bobine (6) avec en intermédiaire un système de cylindres d'entrainement (7) de la bande de papier. Ce dispositif présente l'avantage d'assurer une vitesse d'alimentation linéaire constante, quel que soit le taux de remplissage de chaque bobine. II convient dès lors de décrire le convoyeur nappeur (4) illustré figure
3, mis en œuvre selon l'invention.
Le convoyeur nappeur présente une structure susceptible, selon les phases de fonctionnement, d'être en partie (4b) sous la table convoyeuse, ou en partie (4a) au dessus de la table convoyeuse pour la dépose de bandes prédécoupées, les deux parties étant reliées entre elles par une partie de côté latéral (4c), l'ensemble fonctionnant selon un mouvement alternatif discontinu. Il comprend aussi un tapis sans fin (8) qui est agencé sur des cylindres de guidage Cl, C2, C3, C4 et des cylindres de renvoi d'angles (C5, C6).
Seul le cylindre (C3) est motorisé et se trouve en position latérale par rapport à la table convoyeuse. Les autres cylindres (Cl, C2, C4) sont à guidage libre. Les cylindres (Cl) et (C2) se trouvent dans un plan au dessus de la table convoyeuse, les cylindres (C3, C4) dans un plan en dessous. Les cylindres (C5, C6) sont dans un plan vertical de la table convoyeuse et sont à position fixe. Les cylindres (Cl) et (C4) sont mobiles, les cylindres (C2) (C3) à position fixe. Les cylindres (Cl) et (C4) sont susceptibles d'être translatés horizontalement à l'aide de vérins (VE1-VE2) ou vis sans fin et convenablement associés avec un couple de cylindres respectivement (Cl, C2, C3 et C4), soit en éloignement, soit en rapprochement l'un de l'autre selon les phases opératoires.
Ainsi, en se référant aux figures 4 à 11, lorsque le vérin (VEl) commence à écarter les deux cylindres de dessus (Cl et C2), le vérin inférieur (VE2) se contracte en vue de rapprocher les cylindres du dessous. L'amplitude de la course de déplacement desdits vérins est déterminée afin de permettre de déposer les bandes prédécoupées sur la table convoyeuse. Ce convoyeur-nappeur vient donc napper la bande craquée selon la translation de sa partie supérieure dans un sens aller, puis retour.
Un dispositif fixe de blocage et de découpe (DECl - DEC2) de la bande craquée en fin de course de nappage est installé, de façon à la fixer et la découper avant d'entamer le nappage dans le sens opposé.
Ce dispositif permet de napper la bande craquée, avec une vitesse linéaire adaptée et dans les deux sens d'un même axe.
Le réglage du convoyeur-nappeur aura à combiner la vitesse de translation des cylindres (Cl) et (C4) d'entrainement et la vitesse de rotation de ceux-ci, cette dernière déterminant la vitesse d'avancée de la bande du convoyeur-nappeur elle-même.
De plus, au terme de chaque mouvement (aller et retour) du convoyeur-nappeur, la bande craquée est bloquée et découpée. Pendant cette opération, la table convoyeuse est à l'arrêt. Ensuite au terme de l'opération de découpe, elle avance -en pas à pas - d'une distance équivalente à la largeur de la bande craquée, ou à la moitié de celle-ci dans le cas où l'on a paramétré un taux de recouvrement de 50 % par rapport à la bande craquée déposée lors du mouvement de translation précédent. Durant ces étapes, le convoyeur-nappeur est lui aussi en pause.
Ensuite, le convoyeur-nappeur entame son mouvement dans le sens opposé.
II est préférable que le convoyeur-nappeur (4) étale la bande craquée sur une longueur légèrement supérieure à la ligne en diagonale de la table convoyeuse, et ce pour deux raisons :
- pour éviter de créer des boucles dans la bande craquée quand on inverse le sens de l'étalage (de la dépose).
- pour permettre l'opération de découpe de la bande craquée.
Pour mieux comprendre le processus de fabrication, on se réfère aux figures 4 à 11.
Figure 4, le convoyeur-nappeur est pré-alimenté en bande de carbone pré-craquée et pré-enroulée. Il entame sa dépose vers la droite.
Figure 5, le vérin supérieur (VEl) du convoyeur-nappeur se tend, de façon à permettre la dépose de la bande craquée vers le côté opposé de la table convoyeuse. A l'inverse, le vérin inférieur (VE2) se contracte.
Figure 6 le convoyeur-nappeur termine sa dépose de la bande de carbone craquée
Figure 7 le convoyeur-nappeur s'arrête (pause) durant l'opération de découpe par le dispositif (DEC2) de la bande de carbone craquée. A la suite de quoi, la table convoyeuse avance d'un cran. Durant ces deux étapes, la bande pré-craquée et pré-enroulée cesse d'être alimentée (pause).
Figure 8 : une fois la bande coupée et la table avancées d'un cran, le convoyeur-nappeur entame son mouvement de translation retour. Le vérin inférieur (VE2) se tend. A l'inverse, le vérin supérieur (VEl) se contracte. Le convoyeur-nappeur dépose à ce moment la bande craquée qu'il avait accumulée à l'aller. Pendant cette étape, l'alimentation de la bande pré- craquée et pré-enroulée reste toujours en pause, puisque le convoyeur- nappeur a accumulé la bande à l'aller.
Figure 9 : le convoyeur-nappeur termine sa dépose de la bande carbone craquée vers la gauche (BCC). L'alimentation de la bande pré- craquée reste toujours en pause.
Figure 10 : le convoyeur nappeur s'arrête (pause) durant l'opération de découpe par le dispositif (DEC) de la bande carbone craquée. A la suite de quoi, la table convoyeuse avance d'un cran. Pendant ces deux étapes, l'alimentation de la bande pré-craquée est toujours en pause.
Figure 11 : le convoyeur-nappeur repart en translation vers le côté opposé de la table convoyeuse. Le vérin supérieur se tend tandis que le vérin inférieur se contracte. A ce moment, l'alimentation de la bande pré-craquée se remet en fonctionnement, et ainsi de suite. Au bout de la table convoyeuse est implantée une aiguilleteuse qui va fixer la structure formée de trois nappes craquées unidirectionnelles dans une structure multiaxiale dans son ensemble. Le cas échéant peut être prévu un dispositif de fixation par pinçage (non illustré) de chaque côté de la table convoyeuse de façon à bloquer la structure à trois nappes durant l'opération d'aiguilletage.
L'installation telle que décrite peut être complétée par l'adjonction à chaque convoyeur-nappeur d'une craqueuse (9) disposée en amont et permettant une alimentation en automatique de chaque convoyeur-nappeur (figures 12 et 13). Dans cette mise en œuvre les craqueuses (9) travaillent en discontinu pour alimenter les convoyeur-nappeurs et remplacent simplement le dispositif (5) de présentation de bandes craquées pré-enroulées. Le concept de l'invention dans la mise en œuvre du procédé reste le même.
L'installation telle que représentée aux figures 12 et 13 mettant en œuvre le concept de l'invention et intégrant des craqueuses peut être aussi complétée par l'adjonction d'un dispositif (10) complémentaire de régulation constituant un convoyeur d'accumulation ainsi que représenté aux figures 14 à 24. Ce convoyeur d'accumulation est intégré entre chaque convoyeur-nappeur (4) et la craqueuse (9) associée et a pour but de pouvoir alimenter chacun des deux convoyeurs-nappeurs par une craqueuse fonctionnant cette fois en continu. Il a pour fonction d'absorber la production en continu de la craqueuse pendant les temps d'arrêt du convoyeur nappeur lors des phases de découpe de la bande craquée ainsi que pendant le temps d'avancement de la table convoyeuse pas à pas.
II y a lieu d'exposer le fonctionnement du convoyeur d'accumulation.
Ce convoyeur d'accumulation (10) est constitué d'un tapis convoyeur
(10a) guidé par des cylindres rotatifs fixes (Al, A2). Seul le cylindre (Al) est motorisé pour entrainer le tapis, (A2) étant libre. Au-dessous du dispositif se situe un troisième cylindre (CT) lui aussi rotatif, mais qui a comme spécificité de pouvoir monter et descendre le long d'un axe vertical de façon à tendre plus ou moins le tapis convoyeur (10a). Enfin, un quatrième cylindre appelé « cylindre poussoir » (CP), lui aussi mobile le long d'un axe vertical et situé au dessus du dispositif, a comme fonction de tendre plus ou moins le tapis convoyeur, mais dans la direction opposée.
Durant l'alimentation du convoyeur-nappeur, le convoyeur d'accumulation alimente ce dernier à la vitesse de sortie de la craqueuse (figure 15). Le cylindre de tension (CT) est alors en position basse et le cylindre poussoir (CP) en position haute. Lors des arrêts liés aux opérations de découpe de la bande craquée, durant l'avancement de la table convoyeuse, ainsi que durant le mouvement de translation retour du convoyeur-nappeur, le convoyeur d'accumulation se détend, la longueur de bande située entre Al et A2 s'allonge, absorbant ainsi la production continue de la craqueuse. Le cylindre de tension est alors en position haute. A l'inverse, le cylindre poussoir (CP) est en position basse, de façon à contraindre le tapis à s'allonger vers le bas. L'allongement du tapis convoyeur ainsi obtenu permet d'absorber la longueur excédentaire fabriquée par la craqueuse durant ce temps.
Au terme des arrêts liés aux opérations de découpe de la bande craquée, durant l'avancement de la table convoyeuse, ainsi que durant le mouvement de translation retour du convoyeur-nappeur, le convoyeur d'accumulation se retend progressivement et réalimente à nouveau le convoyeur-nappeur à la vitesse de production de la craqueuse.
Bien entendu, durant ces arrêts liés à la découpe et à l'avancement de la table convoyeuse, le convoyeur-nappeur arrêtera lui aussi d'alimenter le nappage.
Pour mieux comprendre le processus de fabrication on pourra utilement se référence aux figures 17 à 24.
Figure 17 : le convoyeur-nappeur est alimenté par le convoyeur d'accumulation à la vitesse de production de la bande carbone craquée par la craqueuse. Il entame sa dépose vers la droite.
Figure 18 le vérin supérieur du convoyeur-nappeur se tend, de façon à permettre la dépose de la bande craquée vers le côté opposé de la table convoyeuse. A l'inverse, le vérin inférieur se contracte.
Figure 19 : le convoyeur-nappeur termine sa dépose de la bande carbone craquée
Figure 20 : le convoyeur-nappeur s'arrête (pause) durant l'opération de découpe de la bande carbone craquée. Pendant ce temps, le convoyeur d'accumulation se détend, permettant ainsi d'accumuler la production toujours continue de la craqueuse. A la suite de quoi, la table convoyeuse avance d'un cran. Pendant ce temps, le convoyeur d'accumulation continue à se détendre, permettant ainsi de continuer à accumuler la production toujours continue de la craqueuse.
Figure 21 : une fois la bande coupée et la table avancée d'un cran, le convoyeur-nappeur entame son mouvement de translation retour. Le vérin supérieur se contracte tandis que le vérin inférieur se tend. Le convoyeur- nappeur dépose à ce moment une bande craquée qu'il avait accumulée à l'aller. Il n'absorbe donc toujours pas pendant ce temps la production de la craqueuse. Aussi, afin d'absorber la production accumulée de la bande de carbone craquée durant cette étape, le convoyeur d'accumulation continue à se détendre.
Figure 22 : le convoyeur-nappeur termine sa dépose de la bande de carbone craquée vers la gauche (BBC)
Figure 23 : le convoyeur nappeur s'arrête (pause) durant l'opération de découpe de la bande carbone craquée (BCC). Pendant ce temps, le convoyeur d'accumulation continue à se détendre, permettant ainsi d'accumuler la production toujours continue de la craqueuse. A la suite de quoi, la table convoyeuse avance d'un cran. Pendant ce temps, le convoyeur d'accumulation continue à se détendre, permettant ainsi de continuer à accumuler la production toujours continue de la craqueuse.
Figure 24 : le convoyeur-nappeur repart en translation vers le côté opposé de la table convoyeuse. Le vérin supérieur se tend tandis que le vérin inférieur se contracte. A ce moment, le cylindre presseur (CP) du convoyeur d'accumulation remonte progressivement tandis que le cylindre de tension (CT) redescend de façon à retendre progressivement le tapis convoyeur et à re-délivrer progressivement la longueur de bande craquée accumulée durant les étapes précédentes.
On retrouve en bout de table convoyeuse l'aiguilleteuse décrite précédemment. On fait maintenant référence à la seconde variante de réalisation des postes de transfert et dépose des bandes craquées, représentées aux figures 25 à 29-5.
Dans cette mise en œuvre, l'installation utilise des chariots-délivreurs de deux types, d'une part simple CDl, et d'autre part multiple CD2, qui sont disposés par rapport à la table de convoyage (1) respectivement sur les côtés de la table en position oblique et/ou divergente et d'autre part en amont de la table pour permettre la dépose des bandes craquées sur la table de convoyage. Les chariots délivreurs réceptionnent des bobines B de bandes pré-craquées et pré-enroulées avec insertion d'une bande de papier (20) enroulé entre chaque spire de bande de carbone (21) pour en assurer la protection. Les chariots délivreurs peuvent être disposés en position décalée et en opposition comme présentés Figure 25. Ils peuvent aussi être disposés à partir d'un point commun d'un même côté en s 'écartant dans une orientation oblique et/ou divergente.
Dans cette réalisation, les chariots-délivreurs simples ou multiples sont agencés en comprenant en combinaison un premier cylindre (22) tournant dans un sens récepteur des bandes pré-craquées et pré-enroulées, et un dispositif (23) d'évacuation et de ré-embobinage de la bande de papier (20). Plus particulièrement, ce dispositif (23) se trouve intégré dans le chariot-délivreur en situation derrière le premier cylindre (22). Le dispositif (23) comprend deux mandrins motorisés (23-1) tournant en opposition entre lesquels passent les bandes de papier pour l'entraîner sur un cylindre de récupération (23-2), tournant en opposition par rapport au premier cylindre. Les dits mandrins motorisés absorbent la bande de papier avec une vitesse linéaire constante. Les deux cylindres et les mandrins précités sont disposés à position fixe par rapport au chariot-délivreur CDl CD2. On a représenté aux figures 26 et 27 respectivement un chariot-délivreur simple et un chariot- délivreur multiple. Ils comprennent le même agencement d'un premier cylindre (22) enrouleur de la bande pré-craquée et du dispositif (23) associé d'évacuation de la bande de papier, mais dans le cas des chariots-délivreurs multiples, ceux-ci sont disposés en parallèle et en léger décalage pour permettre la distribution et le déroulement de bandes sur la table convoyeuse au fur et à mesure de l'avancement de celle-ci, et dans une configuration de présentation des bandes en superposition partielle comme indiqué précédemment. Les chariots- délivreurs multiples CD2 comme représentés figure 25 se trouvent être disposés en amont de la table de convoyage (1) afin de la charger de bandes (21) de carbone après séparation de la bande-papier (20). On a ainsi représenté figure 25 le positionnement de chariots-délivreurs multiples qui sont dans le cas particulier illustrés au nombre de 2.
Les chariots- délivreurs individuels CDl sont disposés de façon à délivrer chacun une seule bande (21) de carbone et sont positionnés comme précédemment dans la première réalisation selon des angles prédéfinis par rapport au sens d'avancement de la table de convoyage. Ces positionnements angulaires sont par exemple et non limitativement à 45° par rapport à l'axe longitudinal de la table de convoyage. Ces chariots-délivreurs individuels ont pour fonction de déposer au fur et à mesure une bande craquée sur la table de convoyage de façon unidirectionnelle.
On a également représenté figure 25 d'une manière similaire à la figure 1 un dispositif de fixation (3) placé en bout de la table convoyeuse pour assurer la cohésion de l'ensemble des couches constituées par les bandes multiaxiales ainsi formées. Ce dispositif de fixation peut-être de façon exemplative mais non exhaustive une aiguilleteuse, une pré- aiguilleteuse, un dispositif de fixation par jet d'eau, une machine à tricoter ou encore un dispositif de vaporisation d'un moyen chimique de liaison ou autre. II convient dès lors d'exposer la mise en œuvre du procédé du complexe multiaxial de nappe avec la mise en œuvre de cette variante de réalisation. On dispose en amont de la table de convoyage dans le sens longitudinal de celle-ci autant de bandes craquées et pré-enroulées que nécessaire pour remplir la largeur de la table. Ces bandes craquées et préenroulées ont été confectionnées préalablement et mises en bobine et comprennent ainsi la bande de carbone, et la bande de papier disposée entre chaque spire de façon à protéger la bande de carbone. Plusieurs chariots- multiples sont ainsi disposés en parallèle en permettant un recouvrement paramétrable des bandes entre elles, généralement fixé à 50 %. La mise en fonctionnement de la table de convoyage entraîne le déroulement des bobines et la dépose simultanée des bandes de carbone tandis que la bande de papier en provenance de la dite bobine est récupérée et enroulée à l'aide du dispositif disposé sur chaque chariot-délivreur.
Parallèlement, les chariots-délivreurs individuels seront mis en fonctionnement pour la délivrance de bandes de carbone selon l'angulation choisie par rapport au sens de déplacement de la table de convoyage. Comme prévu dans la première réalisation , en relation avec chacun des chariots- délivreurs individuels est prévu un dispositif de blocage et de découpe (24) de la bande de carbone en fin de course de dépose avant l'opération de retour en arrière du chariot-délivreur correspondant.
En se référant aux figures 29-1 à 29-8, on explicite le fonctionnement et le déplacement d'un chariot-délivreur individuel.
Figure 29-1, le chariot-délivreur individuel CD-I, qui comprend une bobine de bande pré-craquée met en œuvre par le fonctionnement du cylindre et du dispositif de récupération de la bande de papier, la dépose de la bande de carbone (21) par rapport à la table de convoyage en entamant sa translation vers la droite, comme représenté figure 29-2. Les mandrins motorisés du dispositif de récupération de la bande de papier assurent la traction et l'enlèvement de la bande de papier (20) qui est évacuée sur le cylindre de récupération (23-2).
Dans la phase suivante, représentée figure 29-3, le chariot-délivreur individuel a terminé sa translation de l'autre côté de la table de convoyage vers la droite comme représenté à cette figure. Dans cette situation, les mandrins motorisés d'absorption de la bande de papier (23-1) sont désactivés ce qui entraîne également l'arrêt du cylindre de récupération (23-2). La dépose de la bande de carbone est également stoppée et l'on peut procéder alors avec le dispositif de découpe (24) au sectionnement de la bande craquée disposée sur le premier cylindre. Il y a donc une séparation avec la bande de carbone qui vient d'être déposée sur la table de convoyage.
Pendant ces trois phases, il est à noter que la table de convoyage est restée immobile.
Ensuite, comme représenté à la figure 29-4, le chariot-délivreur individuel est disposé sur un support permettant une rotation du dit chariot- délivreur sur lui-même de 180° à l'aide de moyens de rotation de type connu dans le commerce, et actionnés après chaque passage de part et d'autre de la table de convoyage.
Durant ce mouvement, la table de convoyage avance d'un pas, puis s'arrête à nouveau.
En figure 29-5, le chariot-délivreur individuel CDl, entame sa translation vers la gauche, comme représenté figure 29-6. Les mandrins motorisés du dispositif de récupération de la bande de papier (23-1) se remettent en mouvement, assurant la traction et l'enlèvement de la bande de papier (20) qui est évacuée sur le cylindre de récupération (23-2).
Dans la phase suivante, représentée figure 29-7, le chariot-délivreur individuel a terminé sa translation de l'autre côté de la table de convoyage, vers la gauche, comme représenté à cette figure. Dans cette situation, les mandrins motorisés d'absorption de la bande de papier (23-1) sont désactivés, ce qui entraîne également l'arrêt du cylindre de récupération (23-2). La dépose de la bande de carbone est également stoppée et l'on peut procéder alors, avec le dispositif de découpe (24), au sectionnement de la bande craquée disposée sur le premier cylindre.
II y a donc une séparation avec la bande de carbone qui vient d'être déposée sur la table de convoyage.
Pendant ces trois phases, il est à noter que la table de convoyage est restée immobile (pause).
Ensuite, comme représenté à la figure 29-8, le chariot-délivreur individuel effectue une rotation sur lui-même de 180°.
Durant ce mouvement, la table de convoyage avance d'un pas, puis s'arrête à nouveau.
Ensuite, le chariot délivreur entame à nouveau une translation vers la droite, et ainsi de suite.
Le dispositif de retournement du chariot-délivreur au terme de chaque mouvement de translation permet d'optimiser la productivité de la ligne en permettant une dépose de la bande dans chaque sens.
Cette seconde variante de réalisation telle que décrite et illustrée aux dessins est de conception plus simple et moins coûteuse et trouve des applications et utilisations en fonction des besoins recherchés. Le déplacement des chariots-délivreurs individuels par rapport à la table de convoyage s'effectue par tous moyens appropriés.
Les avantages ressortent bien de l'invention. Le procédé peut permettre la réalisation d'un complexe multiaxial de nappes réalisées à partir de bandes craquées, dans des conditions mécaniques adaptables selon les besoins, sans nécessité de procéder à une opération préalable de cohésion de chacune des bandes mises en œuvre, et avec un investissement matériel moins coûteux.