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Title:
METHOD AND LINE FOR MANUFACTURING A PANEL WITH MULTIPLE ACOUSTIC ELEMENTS FOR AN ACOUSTIC ATTENUATION STRUCTURE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/157440
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for continuously manufacturing a panel with multiple complex acoustic elements (120) for an accoustic attenuation structure (100), the method comprising supplying (400) a thermoplastic resin film at the inlet of a drawing system comprising at least one pair of complementary cylinders, heating (410) said thermoplastic resin film upstream of the inlet of the drawing system, and passing (420) said thermoplastic resin film between said at least one pair of complementary cylinders, said pair of complementary cylinders comprising a male cylinder having teeth projecting radially from the cylinder and a female cylinder having cavities on its radial surface, the cavities of the female cylinder having shapes that match the shapes of the teeth of the male cylinder, and separating the drawn film at the outlet of the drawing system by means of a separator arranged at the outlet of the drawing system between the drawn film and the female cylinder.

Inventors:
LANFANT NICOLAS (FR)
ALGLAVE HUGUES (FR)
DUNLEAVY PATRICK (FR)
Application Number:
PCT/FR2022/050069
Publication Date:
July 28, 2022
Filing Date:
January 13, 2022
Export Citation:
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Assignee:
SAFRAN (FR)
International Classes:
B29C51/00; B29C51/04; B29C51/22; B29C51/26; B29C51/42; B29D24/00; B32B3/26; B32B3/28; B32B38/12; G10K11/172; B29K79/00; B29K81/00; B29K307/04; B29K309/08; B29K477/00
Foreign References:
FR3082987A12019-12-27
JPS60244523A1985-12-04
US20200202830A12020-06-25
US5912442A1999-06-15
GB2314526A1998-01-07
FR3082987A12019-12-27
Attorney, Agent or Firm:
HEALY, Erwan et al. (FR)
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Claims:
Revendications

[Revendication 1] Procédé de fabrication en continu d'un panneau multiéléments acoustiques complexes (120) pour une structure d'atténuation acoustique (100) comprenant un panneau multiéléments acoustiques complexes (120) s'étendant suivant une direction horizontale (DH) et une direction verticale (Dv) et compris selon la direction verticale (Dv) entre une peau acoustique (140) poreuse et une peau acoustique réfléchissante (110), ledit panneau multiéléments acoustiques complexes (120) comprenant une pluralité d'éléments acoustiques complexes (121) ayant chacune une forme se rétrécissant progressivement entre une base (122) et un sommet (123) et une pluralité de cloisons (131) entourant chaque élément acoustique complexe de manière à former une pluralité de cellules acoustiques (150), lesdites cloisons s'étendant suivant la direction verticale (DV) à partir de la base (122) des éléments acoustiques complexes (121), caractérisé en ce que le procédé de fabrication comprend :

- un approvisionnement (400) d'un film de résine thermoplastique en entrée d'un système d'emboutissage comprenant au moins un couple de cylindres complémentaires,

- un chauffage (410) dudit film de résine thermoplastique en amont de l'entrée du système d'emboutissage, et

- un passage (420) dudit film de résine thermoplastique entre ledit au moins un couple de cylindres complémentaires, ledit couple de cylindres complémentaires comprenant un cylindre mâle présentant des dents s'étendant en saillie radiale du cylindre et un cylindre femelle présentant des cavités sur sa surface radiale, les cavités du cylindre femelle étant de formes complémentaires aux formes des dents du cylindre mâle, et

- une séparation du film embouti en sortie du système d'emboutissage à l'aide d'un séparateur disposé en sortie du système d'emboutissage entre le film embouti et le cylindre femelle.

[Revendication 2] Procédé selon la revendication 1, comprenant en outre un conditionnement (430) du film de résine thermoplastique embouti produit en sortie du système d'emboutissage. [Revendication 3] Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel l'approvisionnement (310) est réalisé en continu à l'aide d'un rouleau d'un film de résine thermoplastique ayant une épaisseur comprise entre 0,1 et 1,5 mm.

[Revendication 4] Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l'approvisionnement (410) du film de résine thermoplastique en entrée du système d'emboutissage comprend une poussée du film de résine thermoplastique par un système d'alimentation en film et une traction du film de résine thermoplastique par le système d'emboutissage, ladite poussée et ladite traction étant simultanée pour limiter les risques d'étirement non souhaité du film.

[Revendication 5] Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le chauffage (420) du film de résine thermoplastique comprend un chauffage par conduction thermique et/ou un chauffage par four infrarouge.

[Revendication 6] Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le chauffage (420) du film de résine thermoplastique est appliqué sur les deux faces du film de résine thermoplastique.

[Revendication 7] Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le chauffage (420) comprend un premier chauffage du film de résine thermoplastique jusqu'à un premier seuil de température inférieur au seuil de fusion de la résine thermoplastique, et un second chauffage du film de résine thermoplastique jusqu'à un seuil de température supérieur au seuil de fusion de la résine thermoplastique, le premier chauffage étant réalisé avant le second chauffage et le second chauffage étant réalisé juste avant l'introduction du film de résine thermoplastique dans le système d'emboutissage.

[Revendication 8] Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, comprenant en outre, à l'issue du passage (430) dans le système d'emboutissage, une émission de jets d'air depuis des canaux disposés dans le fond des cavités du cylindre femelle du système d'emboutissage pour aider au démoulage du film embouti. 19

[Revendication 9] Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, comprenant en outre un nettoyage des dents des cylindres mâles et des cavités des cylindres femelles du système d'emboutissage à l'aide d'un système de nettoyage monté sur chacun des cylindres et configuré pour éliminer tout résidu sur les dents ou les cavités avant qu'elles ne soient remises en contact avec le film.

[Revendication 10] Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, comprenant un contrôle de la température des cylindres du système d'emboutissage à une température inférieure à la température de cristallisation ou à la température de transition vitreuse de la résine thermoplastique.

[Revendication 11] Procédé selon l'une des revendications 1 à 10, comprenant en outre en amont du passage (430) dans le système d'emboutissage, un passage du film de résine thermoplastique dans un système de préparation comprenant deux cylindres de presse identiques présentant des cavités en regard l'une de l'autre lors du fonctionnement du système de préparation et permettant de comprimer le film sur chaque endroit des cylindres de presse exemptes de cavité et de déplacer de la matière au niveau des zones (60) du film situées en regard des cavités des cylindres de presse.

[Revendication 12] Chaîne (1) de fabrication en continu d'un panneau multiéléments acoustiques complexes (120) pour une structure d'atténuation acoustique (100) comprenant un panneau multiéléments acoustiques complexes (120) s'étendant suivant une direction horizontale (DH) et une direction verticale (Dv) et compris selon la direction verticale (Dv) entre une peau acoustique (140) poreuse et une peau acoustique réfléchissante (110), ledit panneau multiéléments acoustiques complexes (120) comprenant une pluralité d'éléments acoustiques complexes (121) ayant chacune une forme se rétrécissant progressivement entre une base (122) et un sommet (123) et une pluralité de cloisons (131) entourant chaque élément acoustique complexe de manière à former une pluralité de cellules acoustiques (150), 20 lesdites cloisons s'étendant suivant la direction verticale (DV) à partir de la base (122) des éléments acoustiques complexes (121), caractérisé en ce que la chaîne (1) de fabrication comprend :

- un système d'emboutissage (3) comprenant au moins un couple de cylindres complémentaires (31, 32), ledit couple de cylindres complémentaires comprenant un cylindre mâle (31) présentant des dents (310) s'étendant en saillie radiale du cylindre mâle (31) et un cylindre femelle (32) présentant des cavités (320) sur sa surface radiale, les cavités (320) du cylindre femelle (32) étant de formes complémentaires aux formes des dents (310) du cylindre mâle (31),

- un moyen d'approvisionnement (2) d'un film (6) de résine thermoplastique en entrée dudit système d'emboutissage (3),

- un moyen de chauffage (4) dudit film (6) de résine thermoplastique en amont de l'entrée du système d'emboutissage (3),

- le système d'emboutissage (3) comprenant en outre un séparateur (7) disposé en sortie entre le film embouti et le cylindre femelle (32).

[Revendication 13] Chaîne (1) de fabrication selon la revendication 12, comprenant en outre un moyen de conditionnement (5) du film (6) de résine thermoplastique embouti produit en sortie du système d'emboutissage (3).

[Revendication 14] Chaîne (1) de fabrication selon l'une des revendications 12 ou 13, dans laquelle le moyen d'approvisionnement (2) comprend un rouleau de film (6) de résine thermoplastique ayant une épaisseur comprise entre 0,1 et 1,5 mm.

[Revendication 15] Chaîne (1) de fabrication selon l'une quelconque des revendications 12 à 14, dans laquelle le moyen d'approvisionnement(4) du film (6) de résine thermoplastique en entrée du système d'emboutissage (3) comprend un système d'alimentation configuré pour appliquer une poussée du film de résine thermoplastique synchronisée à une traction du film (6) de résine thermoplastique appliquée par le système d'emboutissage (3).

[Revendication 16] Chaîne (1) de fabrication selon l'une quelconque des revendications 12 à 15, dans laquelle le moyen de chauffage (4) du film (6) 21 de résine thermoplastique comprend un moyen de chauffage (4) par conduction thermique et/ou un four infrarouge.

[Revendication 17] Chaîne (1) de fabrication selon l'une quelconque des revendications 12 à 16, dans laquelle le moyen de chauffage (4) du film (6) de résine thermoplastique est configuré pour chauffer les deux faces du film (6) de résine thermoplastique à la fois.

[Revendication 18] Chaîne (1) de fabrication selon l'une quelconque des revendications 12 à 17, dans laquelle le moyen de chauffage (4) comprend un premier module de chauffage du film (6) de résine thermoplastique jusqu'à un premier seuil de température inférieur au seuil de fusion de la résine thermoplastique, et un second module de chauffage du film (6) de résine thermoplastique jusqu'à un seuil de température supérieur au seuil de fusion de la résine thermoplastique, le premier module de chauffage étant disposé en amont du second module de chauffage par rapport au sens de déplacement du film (6).

[Revendication 19] Chaîne (1) de fabrication selon l'une quelconque des revendications 12 à 18, dans laquelle le cylindre femelle (32) du système d'emboutissage (3) comprend des canaux (325) disposés dans le fond de ses cavités (320) depuis lesquelles sont émis des jets d'air pour aider au démoulage du film embouti.

[Revendication 20] Chaîne (1) de fabrication selon l'une quelconque des revendications 12 à 19, dans laquelle le système d'emboutissage (3) comprend un système de nettoyage (8) monté sur chacun des cylindres (31, 32) du système d'emboutissage (3) et configuré pour éliminer tout résidu sur les dents (310) ou les cavités (320) avant qu'elles ne soient remises en contact avec le film (6).

[Revendication 21] Chaîne (1) de fabrication selon l'une quelconque des revendications 12 à 20, comprenant un dispositif de contrôle de la température des cylindres (31, 32) du système d'emboutissage (3) à une température inférieure à la température de cristallisation ou à la température de transition vitreuse de la résine thermoplastique du film (6). 22

[Revendication 22] Chaîne (1) de fabrication selon l'une quelconque des revendications 12 à 21, dans laquelle le matériau du film (6)de résine thermoplastique est choisi parmi les polyaryléthercétones (PAEK), les polusulfone (PSU), les polysulfures de phynylène (PPS), les polyétherimides (PEI), les polycarbonates (PC) et les polyamides (PA).

[Revendication 23] Chaîne (1) de fabrication selon l'une quelconque des revendications 12 à 22, dans laquelle la résine thermoplastique dudit film (6) comprend des fibres sur au moins une partie de sa section, les fibres étant en verre, en carbone, ou en aramide.

[Revendication 24] Chaîne (1) de fabrication selon l'une quelconque des revendications 12 à 23, dans laquelle les éléments acoustiques complexes du panneau (121) présentent une forme pyramidale, conique ou spinale.

[Revendication 25] Chaîne (1) de fabrication selon l'une des revendications 12 à 24, comprenant en outre en amont du système d'emboutissage (3), un système de préparation (9) comprenant deux cylindres de presse (90) identiques présentant des cavités (900) en regard l'une de l'autre lors du fonctionnement du système de préparation (9) et permettant de comprimer le film (6) sur chaque endroit des cylindres de presse (90) exemptes de cavité (900) et de déplacer de la matière au niveau des zones (60) du film situées en regard des cavités (900) des cylindres de presse (90).

[Revendication 26] Chaîne de fabrication selon l'une des revendications 12 à 25, dans lequel les dents (310) du cylindre mâle (31) dudit couple de cylindres complémentaires comprennent chacune une pointe configurée pour percer le film de résine thermoplastique.

Description:
Description

Titre de l'invention : PROCEDE ET CHAINE DE FABRICATION D'UN PANNEAU MULTIELEMENTS ACOUSTIQUES POUR STRUCTURE D'ATTENUATION ACOUSTIQUE

Domaine Technique

La présente invention se rapporte au domaine général des structures ou panneaux d’atténuation acoustiques. Elle concerne plus particulièrement la fabrication de structures d’atténuation acoustiques complexes utilisées pour réduire les bruits produits dans les moteurs d’avion comme dans les turbines à gaz ou échappement de ceux-ci.

Technique antérieure

Les structures d’atténuation acoustique sont typiquement constituées d’une plaque ou peau de surface acoustique perméable aux ondes acoustiques que l’on souhaite atténuer, d’une plaque ou peau pleine réfléchissante dite « plaque de fermeture », et d’un corps cellulaire, tel qu’un nid d’abeille ou une structure poreuse, disposé entre ces deux parois. De façon bien connue, de tels panneaux forment des résonateurs de type Helmholtz qui permettent d’atténuer dans une certaine gamme de fréquences les ondes acoustiques. Des structures d’atténuation acoustique de ce type sont notamment décrites dans les documents US 5 912 442 et GB 2 314 526.

Ces structures d’atténuation acoustique sont limitées à des formes de cellules simples telle que celles des alvéoles d’une structure classique de type NIDA®. En conséquence, les performances acoustiques obtenues sont limitées à l’absorption d’une gamme de fréquences qui ne couvre pas suffisamment les fréquences les plus basses émises par un aéronef, notamment pour des aéronefs dotés de turbomachines à hélices ou soufflantes de grand diamètre imposant une vitesse de rotation faible pour respecter le critère de vitesse subsonique en tête de pale.

Une solution pour augmenter la gamme de fréquence d’atténuation acoustique est de superposer deux corps cellulaires ayant des formes et des dimensions de cellules différentes. Cette solution présente l’inconvénient d’augmenter significativement l’encombrement de la structure d’atténuation acoustique et ne permet pas de descendre gamme de fréquence pour réduire les ondes à très basses fréquences émises. Une autre solution connue consiste à placer des troncs de cône ouverts dans des alvéoles comme décrits dans le document FR 3 082 987. Dans le document FR 3 082 987, des troncs de cônes sont reliés entre eux par des barrettes qui doivent être positionnées dans des encoches réalisées à l’extrémité des alvéoles. Cependant, cette solution est difficile à mettre oeuvre en particulier en ce qui concerne le contrôle du positionnement entre les troncs de cône et les alvéoles ainsi que l’étanchéité entre ces éléments. En effet, si la géométrie des encoches ainsi que celle des barrettes ne correspond pas parfaitement, certaines barrettes ne sont pas correctement positionnées dans les encoches, ce qui entraîne des jeux avec la peau acoustiques. Les performances et l’étanchéité de la structure d’atténuation acoustiques sont alors dégradées.

Exposé de l’invention

La présente invention a donc pour but principal de proposer une fabrication de panneaux multiéléments acoustiques complexes de grande taille à bas coût et à échelle industrielle pour réaliser des structures d’atténuation acoustique permettant notamment l’atténuation des basses fréquences dans un encombrement limité.

Selon un objet de l’invention, ce but est atteint grâce à une procédé de fabrication en continu d’un panneau multiéléments acoustiques complexes pour une structure d’atténuation acoustique comprenant un panneau multiéléments acoustiques complexes s’étendant suivant une direction horizontale et une direction verticale et compris selon la direction verticale entre une peau acoustique poreuse et une peau acoustique réfléchissante, ledit panneau multiéléments acoustiques complexes comprenant une pluralité d’éléments acoustiques complexes ayant chacune une forme se rétrécissant progressivement entre une base et un sommet et une pluralité de cloisons entourant chaque élément acoustique complexe de manière à former une pluralité de cellules acoustiques, lesdites cloisons s’étendant suivant la direction verticale à partir de la base des éléments acoustiques complexes.

Selon une caractéristique générale de l’invention, le procédé de fabrication comprend :

- un approvisionnement d’un film de résine thermoplastique en entrée d’un système d’emboutissage comprenant au moins un couple de cylindres complémentaires, - un chauffage dudit film de résine thermoplastique en amont de l’entrée du système d’emboutissage,

- un passage dudit film de résine thermoplastique entre ledit au moins un couple de cylindres complémentaires, ledit couple de cylindres complémentaires comprenant un cylindre mâle présentant des dents s’étendant en saillie radiale du cylindre et un cylindre femelle présentant des cavités sur sa surface radiale, les cavités du cylindre femelle étant de formes complémentaires aux formes des dents du cylindre mâle.

L’approvisionnement peut être réalisé à l’aide d’un système de convoyage pour éviter sa flexion, et le chauffage en amont du système d’emboutissage permet d’atteindre sur la zone utile du film, la température de fusion de la résine thermoplastique juste avant l’emboutissage du film.

Selon un premier aspect du procédé de fabrication, le procédé peut comprendre en outre un conditionnement du film de résine thermoplastique embouti produit en sortie du système d’emboutissage.

L’assemblage peut se faire soit dans la continuité de la ligne de fabrication des panneaux multiéléments acoustiques complexes, à la place du rouleau de conditionnement, ou bien à part.

Selon un deuxième aspect du procédé de fabrication, l’approvisionnement peut être réalisé en continu à l’aide d’un rouleau d’un film de résine thermoplastique ayant une épaisseur comprise entre 0,1 et 1 ,5 mm, et préférentiellement 0,1 à 0,8 mm.

L’approvisionnement en continu permet de réaliser des panneaux multiéléments de la longueur souhaitée en les coupants en sortie ou ultérieurement.

L’épaisseur de l’ordre du dixième de millimètre permet d’avoir l’épaisseur suffisante pour déformer le film par emboutissage pour créer les éléments acoustiques.

Selon un troisième aspect du procédé de fabrication, l’approvisionnement du film de résine thermoplastique en entrée du système d’emboutissage peut comprendre une poussée du film de résine thermoplastique par un système d’alimentation en film et une traction du film de résine thermoplastique par le système d’emboutissage, ladite poussée et ladite traction étant simultanée pour limiter les risques d’étirement non souhaité du film et les risques de déchirement. La poussée du film de résine peut être réalisée par un convoyage ou une préhension des bords du film par un moyen de préhension, les bords pouvant être renforcés.

Selon un quatrième aspect du procédé de fabrication, le chauffage du film de résine thermoplastique peut comprendre un chauffage par conduction thermique et/ou un chauffage par four infrarouge.

Selon un cinquième aspect du procédé de fabrication, le chauffage du film de résine thermoplastique peut être appliqué sur les deux faces du film de résine thermoplastique, pour homogénéiser la température du film et pour chauffer plus rapidement le film.

Selon un sixième aspect du procédé de fabrication, le chauffage peut comprendre un premier chauffage du film de résine thermoplastique jusqu’à un premier seuil de température inférieur au seuil de fusion de la résine thermoplastique, et un second chauffage du film de résine thermoplastique jusqu’à un seuil de température supérieur au seuil de fusion de la résine thermoplastique, le premier chauffage étant réalisé avant le second chauffage et le second chauffage étant réalisé juste avant l’introduction du film de résine thermoplastique dans le d’emboutissage.

Cette décomposition du chauffage en deux phases de chauffage permet de minimiser les risques de déchirements, le temps pendant lequel une même zone du film de résine thermoplastique a une température au-delà de sa température de fusion étant réduit au minimum.

Selon un septième aspect du procédé de fabrication, le procédé peut comprendre en outre, à l’issue du passage dans le système d’emboutissage, une séparation du film embouti en sortie du système d’emboutissage à l’aide d’un séparateur disposé en sortie du système d’emboutissage entre le film embouti et le cylindre femelle pour favoriser le démoulage.

Selon un huitième aspect du procédé de fabrication, le procédé peut comprendre en outre, à l’issue du passage dans le système d’emboutissage, une émission de jets d’air depuis des canaux disposés dans le fond des cavités du cylindre femelle du système d’emboutissage pour aider au démoulage du film embouti.

Selon un neuvième aspect du procédé de fabrication, le procédé peut comprendre en outre un nettoyage des dents des cylindres mâles et des cavités des cylindres femelles du système d’emboutissage à l’aide d’un système de nettoyage monté sur chacun des cylindres et configuré pour éliminer tout résidu sur les dents ou les cavités avant qu’elles ne soient remises en contact avec le film.

Selon un dixième aspect du procédé de fabrication, le procédé peut en outre comprendre un contrôle de la température des cylindres du système d’emboutissage à une température inférieure à la température de cristallisation ou à la température de transition vitreuse de la résine thermoplastique.

Selon un onzième aspect du procédé de fabrication, le procédé peut comprendre en outre en amont du passage dans le système d’emboutissage, un passage du film de résine thermoplastique dans un système de préparation comprenant deux cylindres de presse identiques présentant des cavités en regard l’une de l’autre lors du fonctionnement du système de préparation et permettant de comprimer le film sur chaque endroit des cylindres de presse exemptes de cavité et de déplacer de la matière au niveau des zones du film situées en regard des cavités des cylindres de presse.

L’utilisation d’un système de préparation permet de créer une surépaisseur dans la zone où la matière sera amenée à être étirée lors de l’emboutissage pour contrecarrer cet effet et maintenir l’ensemble du pli à une épaisseur constante.

Dans un autre objet de l’invention, il est proposé une chaîne de fabrication en continu d’un panneau multiéléments acoustiques complexe pour une structure d’atténuation acoustique comprenant un panneau multiéléments acoustiques complexes s’étendant suivant une direction horizontal et une direction verticale et compris selon la direction verticale entre une peau acoustique poreuse et une peau acoustique réfléchissante, ledit panneau multiéléments acoustiques complexes comprenant une pluralité d’éléments acoustiques complexes ayant chacune une forme se rétrécissant progressivement entre une base et un sommet et une pluralité de cloisons entourant chaque élément acoustique complexe de manière à former une pluralité de cellules acoustiques, lesdites cloisons s’étendant suivant la direction verticale à partir de la base des éléments acoustiques complexes.

Selon une caractéristique générale de l’invention, la chaîne de fabrication comprend un système d’emboutissage comprenant au moins un couple de cylindres complémentaires, ledit couple de cylindres complémentaires comprenant un cylindre mâle présentant des dents s’étendant en saillie radiale du cylindre et un cylindre femelle présentant des cavités sur sa surface radiale, les cavités du cylindre femelle étant de formes complémentaires aux formes des dents du cylindre mâle, un moyen d’approvisionnement d’un film de résine thermoplastique en entrée dudit système d’emboutissage, un moyen de chauffage dudit film de résine thermo plastique en amont de l’entrée du système d’emboutissage.

La chaîne de fabrication peut comprendre en outre un moyen de conditionnement du film de résine thermoplastique embouti produit en sortie du système d’emboutissage.

Selon un premier aspect de la chaîne de fabrication, le moyen d’approvisionnement peut comprendre un rouleau de film de résine thermoplastique ayant une épaisseur comprise entre 0,1 et 1 ,5 mm, préférentiellement entre 0,1 et 0,8 mm et encore plus préférentiellement entre 0,3 et 0,6 mm.

Selon un deuxième aspect de la chaîne de fabrication, le moyen d’approvisionnement du film de résine thermoplastique en entrée du système d’emboutissage peut comprendre un système d’alimentation configuré pour appliquer une poussée du film de résine thermoplastique synchronisée à une traction du film de résine thermoplastique appliquée par le système d’emboutissage.

Selon un troisième aspect de la chaîne de fabrication, le moyen de chauffage du film de résine thermoplastique peut comprendre un moyen de chauffage par conduction thermique et/ou un four infrarouge.

Selon un quatrième aspect de la chaîne de fabrication, le moyen de chauffage du film de résine thermoplastique peut être configuré pour chauffer les deux faces du film de résine thermoplastique à la fois.

Selon un cinquième aspect de la chaîne de fabrication, le moyen de chauffage peut comprendre un premier module de chauffage du film de résine thermoplastique jusqu’à un premier seuil de température inférieur au seuil de fusion de la résine thermoplastique, et un second module de chauffage du film de résine thermoplastique jusqu’à un seuil de température supérieur au seuil de fusion de la résine thermoplastique, le premier module de chauffage étant disposé en amont du second module de chauffage par rapport au sens de déplacement du film

Selon un sixième aspect de la chaîne de fabrication, la chaîne de fabrication peut comprendre un séparateur disposé en sortie du système d’emboutissage entre le film embouti et le cylindre femelle. Selon un septième aspect de la chaîne de fabrication, le cylindre femelle du système d’emboutissage peut comprendre des canaux disposés dans le fond de ses cavités depuis lesquels sont émis des jets d’air pour aider au démoulage du film embouti.

Selon un huitième aspect de la chaîne de fabrication, le système d’emboutissage peut comprendre un système de nettoyage monté sur chacun des cylindres du système d’emboutissage et configuré pour éliminer tout résidu sur les dents ou les cavités avant qu’elles ne soient remises en contact avec le film.

Selon un neuvième aspect de la chaîne de fabrication, la chaîne de fabrication peut comprendre un dispositif de contrôle de la température des cylindres du système d’emboutissage à une température inférieure à la température de cristallisation ou à la température de transition vitreuse de la résine thermoplastique.

Selon un dixième aspect de la chaîne de fabrication, le matériau du film de résine thermoplastique peut être choisi parmi les polyaryléthercétones (PAEK), les polusulfone (PSU), les polysulfures de phynylène (PPS), les polyétherimides (PEI), les polycarbonates (PC) et les polyamides (PA)

Selon un onzième aspect de la chaîne de fabrication, la résine thermoplastique dudit film peut comprendre des fibres sur au moins une partie de sa section, les fibres étant en verre, en carbone, ou en aramide.

Selon un douzième aspect de la chaîne de fabrication, les éléments acoustiques complexes du panneau peuvent présenter une forme pyramidale, conique ou spinale.

Selon un treizième aspect de la chaîne de fabrication, la chaîne de fabrication peut comprendre en outre en amont du système d’emboutissage, un système de préparation comprenant deux cylindres de presse identiques présentant des cavités en regard l’une de l’autre lors du fonctionnement du système de préparation et permettant de comprimer le film sur chaque endroit des cylindres de presse exemptes de cavité et de déplacer de la matière au niveau des zones du film situées en regard des cavités des cylindres de presse.

Selon un autre aspect de la chaîne de fabrication, les dents du cylindre mâle dudit couple de cylindres complémentaires peuvent comprendre chacune une pointe configurée pour percer le film de résine thermoplastique. Lesdits structures d’atténuation acoustique formées à partir des panneaux multiéléments acoustiques comprennent de préférence un panneau multiéléments acoustiques complexes s’étendant suivant une direction horizontal et une direction verticale et compris entre au moins une peau acoustiquement réfléchissante et au moins une peau acoustiquement poreuse, ledit panneau multiéléments acoustiques complexes comprenant une pluralité d’éléments acoustiques complexes ayant chacune une forme se rétrécissant progressivement entre une base et un sommet et une pluralité de cloisons entourant chaque élément acoustique complexe de manière à former une pluralité de cellules acoustiques, lesdites cloisons s’étendant suivant la direction verticale à partir de la base des éléments acoustiques complexes, caractérisée en ce que la base de chaque élément acoustique complexe est en contact continu avec la base des éléments acoustiques complexes adjacents de manière à former un réseau continu de bords et en ce qu’une extrémité des cloisons est en contact avec les bords du réseau continu de bords.

L’assemblage des structures d’atténuation acoustique comprend notamment un assemblage des cloisons au(x) panneau(x) multiéléments acoustiques complexes par collage ou soudure.

Grâce à la présence d’éléments acoustiques complexes entourés par des cloisons, on augmente la hauteur projetée des cellules. La structure d’atténuation acoustique de l’invention est ainsi apte à atténuer des ondes sonores à plus basses fréquence tout en présentant un encombrement réduit. En outre, le maintien en position des éléments acoustiques complexes dans les alvéoles formées par les cloisons est parfaitement assuré car les bases des cellules acoustiques forment un réseau continu de bords en contact avec les extrémités des cloisons, ce qui empêche tout risque d’apparition de jeu en particulier suivant la direction verticale. L’étanchéité entre les éléments acoustiques complexes, les cloisons et la peau acoustique est en outre ainsi parfaitement maîtrisée.

Les éléments acoustiques complexes présentent une forme pyramidale, conique ou spinale.

Au moins le panneau multiéléments acoustiques complexes est en un matériau thermoplastique ou thermodurcissable chargé ou non. Cela permet de maîtriser la masse globale de la structure car les éléments acoustiques complexes peuvent être formés par injection et présenter des épaisseurs très fines.

La hauteur des éléments acoustiques complexes est comprise entre 10% et 99% de la hauteur des cellules acoustiques suivant la direction verticale.

Brève description des dessins

[Fig. 1 ] La figure 1 est une vue schématique éclatée en perspective d’une structure d’atténuation acoustique selon un mode de réalisation de l’invention.

[Fig. 2] La figure 2 est une vue schématique en coupe de la structure d’atténuation acoustique de la figure 1 une fois assemblée.

[Fig. 3] La figure 3 est une représentation schématique d’une chaîne de fabrication selon un premier mode de réalisation de l’invention.

[Fig. 4] La figure 4 présente un logigramme d’un procédé de fabrication d’un panneau multiéléments acoustiques selon un mode de mise en oeuvre de l’invention.

[Fig. 5] La figure 5 est une représentation schématique d’une chaîne de fabrication selon un deuxième mode de réalisation de l’invention.

[Fig. 6] La figure 6 est une représentation schématique d’une chaîne de fabrication selon un troisième mode de réalisation de l’invention.

[Fig. 7] La figure 7 est une représentation schématique partielle d’une chaîne de fabrication selon un quatrième mode de réalisation de l’invention.

[Fig. 8] La figure 8 présente un panneau multiéléments acoustiques complexes selon un seconde mode de réalisation.

Description des modes de réalisation

Les figures 1 et 2 représentent une structure d’atténuation acoustique 100 conformément à un mode de réalisation de l’invention. La structure d’atténuation acoustique 100 comprend ici une peau ou plaque de fermeture 1 10, un panneau multiéléments acoustiques complexes 120, une pluralité de cloisons 131 et une peau ou plaque acoustique 140.

La peau de fermeture 1 10 correspond à une surface pleine destinée à réfléchir les ondes sonores entrant dans la structure d’atténuation acoustique. La peau de fermeture peut être un élément constitutif de la structure d’atténuation acoustique comme dans l’exemple décrit ici ou correspondre à une structure d’un objet, par exemple un moteur d’avion. Dans ce dernier cas, la structure d’atténuation acoustique de l’invention ne comporte pas de peau de fermeture et est directement montée sur la structure de l’objet.

La peau acoustique 140 a pour fonction de laisser passer les ondes sonores à atténuer à l’intérieur de la structure d’atténuation acoustique 100. A cet effet et dans l’exemple décrit ici, la peau acoustique 140 comprend une pluralité de perforations 141.

Le panneau multiéléments acoustiques complexes 120 est formé en une seule pièce et s’étend en longueur et en largeur suivant une direction horizontale D H et en hauteur suivant une direction verticale D v . Le panneau multiéléments acoustiques complexes comprend une pluralité d’éléments acoustiques complexes 121 ayant chacune une forme se rétrécissant progressivement entre une base 122 et un sommet 123. Dans l’exemple décrit ici, les éléments acoustiques complexes 121 présentent une forme pyramidale. La base 122 de chaque élément acoustique complexe121 est en contact continu avec la base des éléments acoustiques complexes adjacents de manière à former un réseau continu de bords 124.

Dans l’exemple illustré sur la figure 4, les éléments acoustiques 121 du panneau multiéléments acoustiques complexes 120 sont de forme pyramidale à base carrée. Dans des variantes de réalisation, ils peuvent être pyramidales à base polygonale ou encore conique à base circulaire.

Sur la figure 8 est illustré un exemple de mode de réalisation un panneau multiéléments acoustiques complexes 120 doté d’éléments acoustiques 120 de forme pyramidale à base hexagonale. La base hexagonale des pyramides formées par les éléments acoustiques 121 du panneau 120 permettent d’avoir des éléments acoustiques 121 répartis selon un réseau en quinconce sur le panneau 120, tandis que sur la figure 1 les éléments acoustiques 121 à base carrée sont répartis selon un réseau orthonormé.

Dans l’exemple de réalisation décrit ici, la pluralité de cloisons 131 est réalisée en une seule pièce, à savoir un réseau de nervures 130 qui une fois assemblé avec le panneau multiéléments acoustiques complexes 120 forme les cloisons autour des éléments acoustiques complexes 121 . Toujours dans l’exemple décrit ici, la structure d’atténuation acoustique 100 est réalisée en assemblant le panneau multiéléments acoustiques complexes 120 avec la pluralité de cloisons 131 en une seule pièce, le bord supérieur 131 a des cloisons 131 étant fixés, par exemple par collage ou soudage, sur la portion inférieure 122b des bases 122 des éléments acoustiques complexes 121 (figure 2). La pluralité d’éléments acoustiques complexes étant formée en une seule pièce au sein du panneau multiéléments acoustiques complexes et la pluralité de cloisons étant elle aussi formée en une seule pièce, l’assemblage entre ces deux éléments est grandement facilité par l’auto-positionnement des éléments acoustiques complexes avec les cloisons.

La peau acoustique 140 est fixée, par exemple par collage ou soudage, sur le bord inférieur 131 b des cloisons 131 tandis que la peau de fermeture 110 est fixée, par collage ou soudage, sur la portion supérieure 122a des bases 122 des éléments acoustiques complexes 121 correspondant à la surface exposée des bords 124. Ainsi, la peau acoustique et la peau de fermeture sont chacune fixées sur un support parfaitement plan suivant la direction horizontale D H , ce qui permet d’assurer une très bonne étanchéité entre les peaux et l’assemblage du panneau multiéléments acoustiques complexes avec la pluralité de cloisons.

Une fois assemblée, la structure d’atténuation 100 comprend une pluralité de cellules acoustiques 150 chacune formée par un élément acoustique complexe 121 et les cloisons 131 qui l’entourent (figure 2). La hauteur H 12 I des cellules acoustiques 121 est inférieure à la hauteur H 150 des cellules acoustiques 150. Plus précisément, la hauteur H121 des cellules acoustiques est comprise entre 10% et 99% de la hauteur HI 5 O des cellules acoustiques suivant la direction verticale.

Sur la figure 3 est présentée schématiquement une chaîne de fabrication pour réaliser le panneau multiéléments acoustiques complexes 120 de la structure d’atténuation acoustique 100 des figures 1 et 2 selon un premier mode de réalisation.

La chaîne 1 de fabrication d’un panneau multiéléments acoustiques 120 comprend un tapis convoyeur 2, un système d’emboutissage 3, un dispositif de chauffage 4 et un rouleau de conditionnement 5. Le système d’emboutissage 3 comprend un cylindre mâle 31 présentant des dents 310 s’étendant en saillie radiale du cylindre et un cylindre femelle 32 présentant des cavités 320 sur sa surface radiale, les cavités 320 du cylindre femelle 32 étant de formes complémentaires aux formes des dents 310 du cylindre mâle 31 .

Le tapis convoyeur 2 transporte un film 6 de résine thermoplastique jusqu’à l’entrée du système d’emboutissage 3. Le tapis convoyeur pousse ainsi le film 6 jusqu’à ce qu’il soit pris entres le cylindre mâle 31 et le cylindre femelle 32 du système d’emboutissage 3 qui applique une force de traction sur le film 6 synchronisée avec la poussée du tapis convoyeur 2.

Le film 6 de résine thermoplastique est fabriqué à partir d’un matériau choisi parmi les polyaryléthercétones (PAEK), les polusulfone (PSU), les polysulfures de phynylène (PPS), les polyétherimides (PEI), les polycarbonates (PC) et les polyamides (PA). Le film 6 présente une épaisseur comprise entre 0,1 et 1 ,5 mm, et peut provenir d’un rouleau de film résine dont le déroulement résulte du mouvement du tapis convoyeur 2 ou bien est synchronisé avec le tapis convoyeur 2.

Le dispositif de chauffage 4 est disposé en amont du système d’emboutissage 3. Il est configuré pour coopérer avec le tapis convoyeur 2. Il comprend ainsi un premier module de chauffage placé dans le tapis convoyeur 2 pour chauffer une première face du film 6 posée sur le tapis convoyeur 2 et un second mode de chauffage disposé en regard du tapis convoyeur 2 pour chauffer une seconde face du film 6 opposée à la première face. Le premier module de chauffage est un module de conduction thermique permettant de chauffer le tapis convoyeur 2. Le second module de chauffage est un four infrarouge. Les deux modules de chauffage sont configurés pour chauffer le film 6 pour qu’il soit à une température supérieure à un seuil de température supérieur au seuil de fusion de la résine thermoplastique du film 6 lorsque le filme 6 sort de la zone de traitement du dispositif de chauffage 4, c’est-à-dire juste avant qu’il n’entre dans le système d’emboutissage 3.

Les cylindres mâle et femelle 31 et 32 du système d’emboutissage 3 sont pilotés par une unité de contrôle en température des cylindres 31 et 32 du système d’emboutissage 3 permettant de maintenir les cylindres mâle et femelles 31 et 32 à une température inférieure à la température de cristallisation ou à la température de transition vitreuse de la résine thermoplastique du film 6. Le rouleau de conditionnement 5 permet de récupérer le panneau multiéléments acoustiques formés et de le conditionner sans le découper pour ainsi pouvoir découper n’importe quelle longueur de panneau souhaitée.

Sur la figure 4 est présenté un logigramme d’un procédé de fabrication d’un panneau multiéléments 120 à partir d’un film 6 et de la chaîne de fabrication 1 de la figure 3.

Dans une première étape 400 du procédé de fabrication, le film 6 de résine est approvisionné par le tapis convoyeur 2 jusqu’en entrée du système d’emboutissage 3.

Dans une deuxième étape 410, pendant son transport par le tapis convoyeur 2, le film 6 est chauffé par le dispositif de chauffage 4 jusqu’à une température supérieure à la température de fusion de la résine thermoplastique du film 6.

Le chauffage peut être décomposé en au moins deux séquences de chauffage, via notamment au moins deux premiers modules de chauffage et deux seconds modules de chauffage. Lors de la première séquence de chauffage, le film est chauffé à une température légèrement inférieure à la température de fusion de la résine thermoplastique, et lors de la deuxième séquence de chauffage, ou de la dernière séquence dans le cas où il y a plus de deux séquences de chauffage, le film est finalement amené jusqu’à une température supérieure à la température de fusion de la résine thermoplastique du film 6.

Dans une troisième étape 420, le film 6 ainsi chauffé est introduit dans le système d’emboutissage 3. Le film 6 chauffé est embouti entre les dents 310 du cylindre mâle 31 et les cavités 320 du cylindre femelle 32, chaque dent 310 pénétrant dans une cavité 320 en poussant avec elle de la matière du film 6 pour former une forme acoustique. La vitesse de rotation des cylindres mâle et femelle 31 et 32 est identique et le nombre de dents 310 du cylindre mâle 31 correspond au nombre de cavités 320 du cylindre femelle 32.

Dans une quatrième étape 430, le film 6 embouti est démoulé et sorti du système d’emboutissage pour être conditionné sur le rouleau de conditionnement 5. Lors du conditionnement un système d’apport d’air frais peut être mis en place entre le système d’emboutissage 3 et le rouleau de conditionnement 5 pour abaisser la température du produit avant enroulement. Sur la figure 5 est présentée schématiquement une chaîne de fabrication pour réaliser le panneau multiéléments acoustiques complexes 120 de la structure d’atténuation acoustique 100 des figures 1 et 2 selon un deuxième mode de réalisation.

Le deuxième mode de réalisation illustré sur la figure 5 diffère du premier mode de réalisation illustré sur la figure 3 en ce que le système d’emboutissage 3 comprend plusieurs éléments supplémentaires.

Le système d’emboutissage 3 comprend notamment un séparateur 7 disposé en sortie entre le film embouti et le cylindre femelle 32. Le séparateur permet de s’assurer du démoulage du film de l’intérieur des cavités 320.

En outre, le cylindre femelle 32 du système d’emboutissage 3 comprend des canaux 325 disposés dans le fond de ses cavités 320 et alimentés par un flux d’air. Les canaux 325 permettent ainsi de délivrer des jets d’air depuis le fond des cavités 320 et ainsi d’aider au démoulage du film embouti.

Le système d’emboutissage 3 comprend également un système de nettoyage 8 monté sur chacun des cylindres mâle et femelle 31 et 32 et configuré pour éliminer tout résidu sur les dents 310 et les cavités 320 avant qu’elles ne soient remises en contact avec le film 6. Le système de nettoyage 8 comprend pour chaque cylindre un dispositif de brossage et un dispositif d’aspiration permettant de récupérer les éléments ainsi détachés.

En outre, dans ce mode de réalisation, le rouleau de conditionnement 5 est un cylindre non denté.

Sur la figure 6 est présentée schématiquement une chaîne de fabrication pour réaliser le panneau multiéléments acoustiques complexes 120 de la structure d’atténuation acoustique 100 des figures 1 et 2 selon un troisième mode de réalisation.

Le troisième mode de réalisation illustré sur la figure 6 diffère du premier mode de réalisation illustré sur la figure 3 en ce que la chaîne de fabrication 1 comprend en outre en amont du système d’emboutissage 3, un système de préparation 9 comprenant deux cylindres de presse 90 identiques présentant des cavités 900 en regard l’une de l’autre lors du fonctionnement du système de préparation 9 et comprimant le film 6 sur chaque endroit des cylindres de presse exemptes de cavité 900 et déplaçant la matière résultant de la compression au niveau des zones du film 6 situées en regard des cavités 900 des cylindres de presse 9.

On obtient ainsi en sortie du système de préparation 9 un film présentant des mamelons 60, l’épaisseur du film 6 entre les mamelons 60 étant plus fine que l’épaisseur du film 6 en entrée du système de préparation 9.

La chaîne de fabrication 1 est configurée pour que chaque mamelon se retrouve dans le système d’emboutissage 3 entre une dent 310 du cylindre mâle 31 et une cavité du cylindre femelle 32. La surépaisseur de matière au niveau de chaque mamelon sera étirée lors de l’emboutissage. Cette surépaisseur avant l’emboutissage permet ainsi de réduire voire de supprimer les risques de déchirement du film lors de sa déformation par emboutissage, et aussi d’obtenir un panneau multiéléments acoustiques ayant une épaisseur uniforme que ce soit pour l’épaisseur du film entre les structures acoustiques créées par l’emboutissage que l’épaisseur des parois des structures acoustiques.

Sur la figure 7 est présentée schématiquement une chaîne de fabrication pour réaliser le panneau multiéléments acoustiques complexes 120 de la structure d’atténuation acoustique 100 des figures 1 et 2 selon un quatrième mode de réalisation.

Le quatrième mode de réalisation illustré sur la figure 7 diffère du premier mode de réalisation illustré sur la figure 3 en ce que le système d’emboutissage 3 comprend plusieurs couples de cylindres. Sur la figure 7, le système d’emboutissage 3 comprend trois couples de cylindre, c’est-à-dire trois cylindres mâles 31 couplés à trois cylindres femelles 32, pour réaliser un emboutissage progressif.

Selon le sens d’acheminement du film 6, les cylindres mâles 31 comprennent des dents 310 de plus en plus grandes et les cylindres femelles 32 comprennent des cavités 320 de plus en plus profondes.

Le procédé et la chaîne de fabrication ne sont pas limités aux modes de réalisations illustrés et peuvent comprendre toutes les combinaisons possibles. Notamment, outre les pyramides à base carré ou hexagonale décrite, l’invention peut également s’appliquer dans le cas de pyramides à base polygonale à n côtés ou un cône à base circulaire. La chaîne de fabrication de panneaux multiéléments acoustiques et le procédé associé permettent ainsi une fabrication de panneaux multiéléments acoustiques complexes de grande taille à bas coût et à échelle industrielle pour réaliser des structures d’atténuation acoustique permettant notamment l’atténuation des basses fréquences dans un encombrement limité.