FR3044955A1 - - Google Patents

Abstract

L'invention concerne une tête de pose de fibres (16) d'une installation (10) et un procédé de fabrication d'une pièce composite renforcée de fibres, la tête de pose de fibres (16) comprenant un dispositif de réduction de force de traction (20) en vue de réduire ou d'éliminer totalement des forces de traction appliquées au matériau à base de fibres.

Description

Tête de pose de fibres et installation de pose de fibres, ainsi que procédé de fabrication d’une pièce composite renforcée de fibres L’invention concerne une tête de pose de fibres pour poser du matériau sans fin à base de fibres amené avec une force de traction prédéterminée à la tête de pose de fibres, sur un outillage de mise en forme, en vue de la fabrication d’une pièce composite renforcée de fibres. L’invention concerne également une installation comprenant un robot et une telle tête de pose de fibres à cet effet. L’invention concerne également un procédé pour fabriquer une pièce composite renforcée de fibres, à l’aide d’une tête de pose de fibres.

On connaît d’après le document DE 10 2010 015 027 B4 une installation pour fabriquer une pièce composite renforcée de fibres, où des robots sont guidés sur un système de rails prévu tout autour d’un outillage de mise en forme. Des têtes de pose de fibres sont prévues sur les robots, en guise d’effecteurs terminaux, à l’aide desquelles le matériau sans fin à base de fibres, ou matériau quasiment sans fin, peut être pressé et posé en continu sur l’outillage de mise en forme. Le matériau sans fin à base de fibres est stocké dans une réserve de fibres ou un magasin de fibres, la réserve de fibres étant en position fixe par rapport à la tête de pose de fibres librement mobile dans l’espace. Par l’intermédiaire d’un dispositif d’amenée, qui s’étend le long de la chaîne cinématique du robot à bras articulé, le matériau sans fin à base de fibres est acheminé à partir de la réserve de fibres, le long de la chaîne cinématique, jusqu’à la tête de pose de fibres.

Une telle tête de pose de fibres comprend en règle générale une unité de pose de fibres, par exemple réalisée sous la forme d’un rouleau applicateur ou rouleau presseur. Le matériau sans fin à base de fibres à poser est mené jusqu’à l’unité de pose de fibres, de façon telle que le matériau sans fin à base de fibres soit guidé entre l’outillage de mise en forme et l’unité de pose de fibres et ainsi appliqué et pressé sur l’outillage de mise en forme.

Pour empêcher, en cas d’un mouvement relatif de la tête de pose de fibres par rapport au magasin de fibres en position fixe, des forces de traction ou des excédents lâches de fibres trop importants dans le magasin de fibres ou dans le dispositif d’amenée, il est souvent prévu en pratique dans le magasin de fibres, un système danseur permettant, à l’aide de poids, de régler une tension de traction prescrite et de compenser un mouvement relatif. Il en résulte une réserve de matériau librement mobile, maintenue sous une tension de traction prédéterminée à l’aide des poids. Un tel système compensateur est par exemple connu d’après le document DE 10 2013 107 039 A1. 11 s’est ici avéré tout à fait avantageux de régler une force de traction la plus élevée possible, parce que cela permet dans l’ensemble de rendre le processus de pose nettement plus fiable. Une force de traction trop élevée constitue toutefois un inconvénient dans l’optique de la pose des fibres sur l’outillage de mise en forme, lorsque la force de traction réglée dépasse la force d’adhésion du matériau à base de fibres sur l’outillage de mise en forme, et qu’alors, pendant l’application ou le pressage du matériau à base de fibres sur l’outillage de mise en forme à l’aide de l’unité de pose de la tête de pose de fibres, le matériau à base de fibres a tendance à glisser, voire à être endommagé, ou la pose du matériau à base de fibres ne peut pas être assurée.

Le but de la présente invention consiste en conséquence, à indiquer un procédé amélioré et un dispositif amélioré permettant de poser le matériau à base de fibres de manière fiable sur l’outillage de mise en forme en dépit d’une force de traction réglée élevée.

Le but recherché est atteint grâce à une tête de pose de fibres, destinée à la pose de matériau sans fin à base de fibres amené avec une force de traction prédéterminée à la tête de pose de fibres, sur un outillage de mise en forme pour la fabrication d’une pièce composite renforcée de fibres, et prévue pour être agencée sur un automate de manipulation, la tête de pose de fibres possédant une unité de pose de fibres configurée pour poser sur l’outillage de mise en forme le matériau sans fin à base de fibres amené à la tête de pose de fibres, caractérisée en ce que la tête de pose de fibres possède un dispositif de réduction de force de traction, qui comporte un corps de forme cylindrique sur lequel s’appuie le matériau sans fin à base de fibres amené à la tête de pose de fibres, et qui est relié à un moteur destiné à produire un mouvement de rotation dans la direction de transport en vue d’appliquer au matériau sans fin à base de fibres, lorsque le moteur produit un mouvement de rotation, une force d’avance dans la direction de transport, pour réduire la force de traction.

Le but recherché est par ailleurs atteint grâce à une installation comprenant au moins un automate de manipulation, une tête de pose de fibres agencée sur l’automate de manipulation en tant qu’effecteur terminal, une réserve de stockage de fibres sans fin, et un dispositif de guidage de fibres prévu entre la tête de pose de fibres et la réserve de stockage de fibres sans fin, caractérisée par une tête de pose de fibres selon l’une des caractéristiques précédentes ou suivantes.

Le but recherché est par ailleurs atteint grâce à un procédé pour fabriquer une pièce composite renforcée de fibres, qui est réalisée en un matériau sans fin à base de fibres ayant été posé sur un outillage de mise en forme, par durcissement d’un matériau de matrice imprégnant le matériau sans fin à base de fibres, le matériau sans fin à base de fibres étant posé sur l’outillage de mise en forme au moyen d’une tête de pose de fibres agencée en tant qu’effecteur terminal sur un automate de manipulation, procédé d’après lequel a) le matériau sans fin à base de fibres est amené en continu à la tête de pose de fibres avec une force de traction prédéterminée, et le matériau à base de fibres amené à la tête de pose de fibres est posé sur l’outillage de mise en forme au moyen d’une unité de pose de fibres de la tête de pose de fibres, caractérisé en ce que b) le matériau sans fin à base de fibres est amené à un dispositif de réduction de force de traction de la tête de pose de fibres, le matériau sans fin à base de fibres s’appuyant au moins partiellement sur un corps de forme cylindrique du dispositif de réduction de force de traction, et c) le corps de forme cylindrique est entraîné en un mouvement de rotation au moyen d’un moteur, en vue d’appliquer au matériau sans fin à base de fibres, lorsque le moteur produit un mouvement de rotation, une force d’avance dans la direction de transport, pour réduire la force de traction.

Conformément à l’invention, il est proposé une tête de pose de fibres, destinée à la pose de matériau sans fin à base de fibres amené avec une force de traction prédéterminée à la tête de pose de fibres, sur un outillage de mise en forme en vue de la fabrication d’une pièce composite renforcée de fibres, la tête de pose de fibres étant prévue pour être agencée sur un automate de manipulation. Au sens de la présente invention, un automate de manipulation est un dispositif de déplacement permettant de déplacer la tête de pose de fibres librement dans l’espace, de préférence dans tous les trois axes de l’espace. De manière connue, la tête de pose de fibres comporte une unité de pose de fibres destinée à poser sur l’outillage de mise en forme le matériau sans fin à base de fibres amené à la tête de pose de fibres. Le matériau sans fin à base de fibres amené à la tête de pose de fibres est ainsi acheminé à l’unité de pose de fibres de manière à circuler entre l’outillage de mise en forme et l’unité de pose de fibres et à pouvoir être pressé de façon adéquate sur l’outillage de mise en forme.

Un matériau sans fin à base de fibres désigne, au sens de la présente invention, un matériau à base de fibres sous forme de fil ou de bande, qui, sous la forme d’un matériau quasi sans fin, est enroulé par exemple sur des bobines de matériau, et stocké dans la réserve de fibres. Un matériau sans fin à base de fibres ne signifie pas ici que le matériau est effectivement sans fin dans le sens mathématique, mais présente une longueur énorme par rapport à l’étendue de sa section transversale. Par matériau sans fin à base de fibres on ne désigne ici, notamment, ni matts de fibres ni autres semi-produits à base de fibres courts.

Conformément à l’invention, il est à présent prévu un dispositif de réduction de force de traction, agencé directement dans ou sur la tête de pose de fibres, pour ainsi réduire la force de traction du matériau sans fin à base de fibres amené à la tête de pose de fibres, avant la pose du matériau sans fin à base de fibres sur l’outillage de mise en forme. Le dispositif de réduction de force de traction comporte à cet effet un corps cylindrique, qui peut être entraîné en un mouvement de rotation au moyen d’un moteur, le sens de rotation étant prévu dans la direction d’acheminement en produisant ainsi une assistance au transport du matériau sans fin à base de fibres dans la direction d’acheminement, lorsque le matériau sans fin à base de fibres s’appuie sur la surface extérieure ou la surface latérale du corps cylindrique. Grâce au mouvement de rotation dans la direction d’acheminement ou de transport, une force d’avance dans la direction de transport est ainsi appliquée au matériau sans fin à base de fibres en appui, ce qui réduit ou minimise totalement la force de traction avant la pose du matériau sans fin à base de fibres sur l’outillage de mise en forme.

On peut ainsi appliquer au matériau sans fin à base de fibres une force de traction ou tension de traction élevée dans le magasin de fibres, sans que le processus n’en devienne peu fiable, parce ce que la force de traction est dans une large mesure réduite ou minimisée dans la tête de pose de fibres avant la pose du matériau à base de fibres, de façon que le processus de pose effectif par l’unité de pose proprement dite, se déroule selon un processus fiable. Il est ainsi plus particulièrement possible d’empêcher un glissement ou une détérioration du matériau à base de fibres sur l’outillage de mise en forme, sans devoir renoncer à une force de traction appropriée pendant le transport ou à l’intérieur du magasin de fibres.

Dans un mode de réalisation avantageux, le dispositif de réduction de force de traction est distinct de l’unité de pose de fibres de la tête de pose de fibres, de sorte qu’il s’agit ici de deux dispositifs ou unités séparés. Il s’avère ici particulièrement avantageux que le dispositif de réduction de force de traction soit agencé sur la tête de pose de fibres à l’endroit où le matériau sans fin à base de fibres est introduit dans la tête de pose de fibres, c’est-à-dire là où s’effectue le passage du dispositif de guidage de fibres ou dispositif d’amenée de fibres à la tête de pose de fibres. Grâce à cela, la tension de traction à l’intérieur de la tête de pose de fibres peut dans une large mesure être supprimée, et n’est déterminée que par les rouleaux de renvoi correspondants et dans le processus de pose lui-même proprement dit. D’après une variante de réalisation, on peut toutefois également envisager que le dispositif de réduction de force de traction soit formé par l’unité de pose elle-même, de sorte que l’unité de pose et le dispositif de réduction de force de traction ne forment qu’un même élément. La force de traction prédéterminée, par exemple définie par un système de force de traction correspondant dans la réserve de fibres, reste ainsi certes conservée à l’intérieur de la tête de pose de fibres au moins jusqu’à l’unité de pose de fibres. Toutefois, cela permet de simplifier le mode de construction technique de la tête de pose de fibres.

Avantageusement, le corps cylindrique du dispositif de réduction de force de traction est configuré de manière à présenter un arbre pouvant être entraîné en rotation par un moteur, sur lequel sont agencés un ou plusieurs corps-enveloppe, qui forment la surface extérieure du corps cylindrique du dispositif de réduction de force de traction, sur laquelle vient s’appuyer le matériau sans fin à base de fibres en vue de la réduction de la force de traction. Les corps-enveloppe cylindriques sont ici montés en rotation sur l’arbre, de sorte que le ou les corps-enveloppe cylindriques peuvent tourner par rapport à l’arbre pouvant être entraîné en rotation.

Si le côté intérieur des corps-enveloppe cylindriques est amené en contact avec le côté extérieur de l’arbre et que l’arbre est entraîné en rotation, alors les corps-enveloppe cylindriques sont également entraînés en rotation en fonction de la force de contact entre le côté intérieur des corps-enveloppe et le côté extérieur de l’arbre, la force d’avance engendrée par les corps-enveloppe cylindriques pour réduire la force de traction étant définie en fonction de la force de contact.

On peut ainsi par exemple imaginer que dans l’état hors de contact, c’est-à-dire qu’aucun matériau sans fin à base de fibres ne s’appuie sur le côté extérieur des corps-enveloppe cylindriques, ces corps-enveloppe cylindriques soient repoussés, par une force magnétique, de l’arbre pouvant être entraîné en rotation, de sorte que les corps-enveloppe cylindriques, avec leur côté intérieur, ne sont pas en contact avec l’arbre pouvant être entraîné en rotation. C’est seulement en cas de contact du matériau sans fin à base de fibres et d’application d’une force de traction correspondante sur le matériau sans fin à base de fibres, que la force magnétique de repoussement est surmontée, et que les corps-enveloppe cylindriques entrent en contact avec l’arbre pouvant être entraîné en rotation, ce qui engendre une force d’avance correspondante, dans la mesure où en raison de la force pressante, la friction de glissement se transforme en friction d’adhérence.

Il s’avère particulièrement avantageux que les corps-enveloppe cylindriques soient agencés de manière radialement mobile ou radialement déplaçable sur l’arbre, de manière qu’en fonction de la force de traction appliquée, il soit produit une force d’avance correspondante.

Le couplage par friction entre l’arbre entraîné en rotation et la surface intérieure des corps-enveloppe doit exister de façon qu’une avance soit produite lorsque la surface intérieure des corps-enveloppe est pressée sur la surface extérieure de l’arbre. Il s’est avéré avantageux, en vue de minimiser des effets négatifs correspondants, d’augmenter la surface de friction entre la surface extérieure de l’arbre et la surface intérieure des corps-enveloppe. Cela peut être réalisé d’une part en prévoyant le corps-enveloppe nettement plus large par rapport à la largeur du matériau à base de fibres (allongement de la ligne de friction) ou bien que l’un au moins des partenaires de friction devient plus souple en flexion et qu’il s’établisse ainsi une surface de friction (augmentation de la surface de friction dans la direction périphérique). Un comportement souple en flexion peut être réalisé grâce à des surfaces extérieures d’arbre souples ou à paroi mince.

En conséquence, il s’avère particulièrement avantageux que la surface extérieure de l’arbre et/ou la surface intérieure des corps-enveloppe comportent un matériau élastomère, de sorte que d’une part les corps-enveloppe sont montés radialement mobiles sur l’arbre, et que d’autre part la force d’avance adéquate est engendrée, en fonction de la force pressante des corps-enveloppe sur le matériau élastomère.

Il en résulte que plus la force pressante sur les corps-enveloppe est grande, plus la friction ou le frottement entre le corps-enveloppe et l’arbre est importante et plus est également importante la force d’avance produite par le mouvement de rotation de l’arbre. La force pressante des corps-enveloppe sur l’arbre est ici produite par la force de traction du matériau à base de fibres en appui, la force pressante étant d’autant plus grande que la force de traction agissant sur le matériau à base de fibres est plus importante.

Il s’est avéré opportun que l’arbre entraîné en rotation tourne à une vitesse plus élevée que la vitesse de transport ou d’acheminement, de manière à éviter que la surface intérieure des corps-enveloppe et la surface extérieure de l’arbre passent d’une friction de glissement à une friction d’adhérence, lorsque la force pressante en direction de l’arbre augmente. Cela permet d’éliminer les phénomènes d’oscillations apparaissant lors du passage de la friction d’adhérence à la friction de glissement et inversement, ce se répercute avantageusement sur la qualité du processus.

En conséquence, la force d’avance varie en fonction de la force de traction, qui agit sur le matériau sans fin à base de fibres, parce que la force de traction est proportionnelle à la force de compression des corps-enveloppe sur l’arbre. En effet, plus la force de traction est grande, plus la force d’avance doit être importante pour réduire de possibles forces de traction sur le matériau sans fin à base de fibres ou libérer celui-ci de telles forces de traction.

Avantageusement, le ou les corps-enveloppe cylindriques, montés sur l’arbre sont, quant à leur position axiale, fixés ou restreints, de sorte que le dispositif de réduction de force de traction ne confère pas de forces transversales axiales au matériau sans fin à base de fibres. Cela permet d’empêcher des dommages sur le matériau sans fin à base de fibres pendant le transport ou l’acheminement.

Conformément à l’invention, le but recherché est par ailleurs atteint grâce à une installation pour la fabrication d’un dépôt de fibres pour la fabrication d’une pièce composite renforcées de fibres, l’installation comprenant un automate de manipulation sur lequel est prévue une tête de pose de fibres en guise d’effecteur terminal. L’installation comporte en outre, de manière connue, une réserve de fibres ou magasin de fibres, où est stocké le matériau sans fin à base de fibres en vue de sa fourniture pour la pose sur un outillage de mise en forme au moyen de la tête de pose de fibres. Entre la tête de pose de fibres et la réserve de fibres ou le magasin de fibres généralement en position fixe, il est prévu un dispositif de guidage de fibres, qui doit transporter le matériau sans fin à base de fibres, selon un processus fiable, de la réserve de stockage de fibres à la tête de pose de fibres librement déplaçable. Le dispositif de guidage de fibres permet entre autres également de compenser (au moins partiellement) la variation permanente de distance à la réserve de fibres, qui résulte du mouvement de déplacement de la tête de pose de fibres. Conformément à l’invention, il est à présent prévu une tête de pose de fibres avec un dispositif de réduction de force de traction tel que décrit auparavant, de sorte que le > matériau sans fin à base de fibres peut être posé sur l’outillage de mise en forme selon un processus fiable. L’automate de manipulation peut avantageusement être un robot à bras articulé, par exemple un robot industriel comportant au moins trois, de préférence six axes d’articulation, de sorte que la tête de pose de fibres est mobile ou déplaçable de manière totalement libre dans l’espace. Conformément à l’invention, le but recherché est par ailleurs également atteint à l’aide d’un procédé de fabrication d’une pièce composite renforcée de fibres. Des configurations avantageuses du procédé se retrouvent dans les caractéristiques précédemment évoquées ou qui vont suivre.

Par ailleurs, on entend par matériau à base de fibres au sens de la présente invention un matériau prévu et préparé pour la fabrication d’une pièce composite renforcée de fibres. Un tel matériau à base de fibres peut par exemple être un matériau à base de fibres sec ou pré-imprégné. En conséquence le matériau à base de fibres forme ici, concernant la présente invention, une partie ou la totalité d’un matériau composite renforcé de fibres, qui en règle générale est formé par un matériau à base de fibres en combinaison avec un matériau de matrice, la pièce composite renforcée de fibres étant fabriquée par le durcissement du matériau de matrice ayant été infusé. L’invention va être explicitée à titre d’exemple, au regard des figures annexées. Celles-ci montrent :

Figure 1 représentation schématique d’une installation comportant la tête de pose de fibres conforme à l’invention ;

Figure 2 représentation schématique du principe d’action du dispositif de réduction de force de traction.

La figure 1 montre schématiquement une installation 10 permettant de poser un matériau à base de fibres 12 sur un outillage de mise en forme 11. Après la pose le matériau à base de fibres 12 posé sur l’outillage de mise en forme 11 forme un dépôt de fibres ou une préforme de fibres, qui ensuite, par durcissement d’un matériau de matrice ayant été infusé dans le matériau à base de fibres, peut réaliser une pièce composite renforcée de fibres.

Le matériau sans fin à base de fibres 12 est stocké dans un magasin de fibres 13 en position fixe par rapport à une tête de pose de fibres déplaçable, et y est stocké et mis à disposition pour le processus de pose. Un tel magasin de fibres 13 comprend, en règle générale, plusieurs matériaux sans fin à base de fibres 12 sous forme de bandes, enroulés sur des bobines 14. Pour simplifier, on n’a représenté dans l’exemple de réalisation de la figure 1 qu’une seule bande d’un matériau sans fin à base de fibres 12, et les plusieurs de matériaux sans fin à base de fibres existant les uns à côté des autres ne sont qu’indiqués. L’installation 10 comprend par ailleurs un automate de manipulation 15, qui, dans l’exemple de réalisation de la figure 1, est réalisé sous la forme d’un robot à bras articulé. Sur l’automate de manipulation 15 est prévue, en guise d’effecteur terminal, une tête de pose de fibres 16 configurée pour poser le matériau sans fin à base de fibres 12 sur l’outillage de mise en forme 11. Entre le magasin de fibres 13 en position fixe et la tête de pose de fibres 16 librement déplaçable dans l’espace, il est prévu un dispositif d’amenée de fibres 17, qui assure le transport, de manière fiable sur le plan du processus, du matériau sans fin à base de fibres 12 à partir du magasin de fibres 13 jusqu’à la tête de pose de fibres 16 librement déplaçable.

Dans le magasin de fibres 13 est par ailleurs prévu un système danseur 18, prévu pour compenser les excédents ou manques de matériau lors des mouvements de la tête de pose de fibres 16, pour éviter ainsi d’éventuelles sollicitations sur le matériau sans fin à base de fibres 12. A cet effet sont prévus des poids qui tirent le matériau sans fin à base de fibres en forme de boucle vers le bas, et maintiennent ainsi le matériau sans fin à base de fibres sous une tension de traction. Il s’est avéré qu’une tension de traction fixée à une valeur très élevée permettrait de réduire d’éventuels dommages du matériau sans fin à base de fibres 12 également à l’intérieur du dispositif d’amenée de fibres 17 lors du transport à travers le dispositif d’amenée de fibres 17.

Selon une alternative à un système danseur, on peut également envisager de soumettre à une force de rappel les bobines, sur lesquelles est enroulé le matériau à base de fibres, de manière que le matériau à base de fibres soit rembobiné sur les bobines en cas d’excédents de matériau. Cela peut par exemple être réalisé par un couple négatif, en se référant à la direction de transport, des entraînements de bobine, ce qui permet en même temps de réaliser également une force de traction correspondante.

Le système danseur ou le rembobinage du matériau à base de fibres a pour but, non seulement de résorber des excédents de matériau, mais également de compenser les mouvements dynamiques, comme par exemple lors du démarrage et du freinage lors de la pose. Sinon, chaque moteur d’une bobine de matériau devrait savoir, à tout moment de la pose, combien de matériau est nécessaire puis dévider cette quantité. En raison de la réaction retardée d’un moteur par le relevé et le traitement des données, cela n’est toutefois possible que dans de rares conditions.

Le dispositif d’amenée de fibres 17 peut par exemple être d’une configuration en forme de tuyau ou de tube, à l’intérieur duquel le matériau sans fin à base de fibres 12 est protégé. Il est également possible d’envisager un genre de chaîne à maillons le long de laquelle est guidé le matériau sans fin à base de fibres. Le dispositif d’amenée de fibres 17 n’est ici pas uniquement prévu pour assurer le transport fiable du matériau sans fin à base de fibres 2 à la tête de pose de fibres 16, mais doit en particulier également compenser une variation relative d’éloignement entre la tête de pose de fibres et le magasin de fibres 13 lors du déplacement de la tête de pose de fibres 16, ce qui peut par exemple être obtenu par le fait que le dispositif d’amenée de fibres 17 est d’une configuration flexible et conserve toujours une distance de transport ou d’acheminement restant la même.

Conformément à l’invention, il est à présent prévu sur la tête de pose de fibres 16 un dispositif de réduction de force de traction le long duquel est guidé le matériau sans fin à base de fibres 12, et qui applique une force d’avance sur le matériau sans fin à base de fibres 12, grâce à quoi le matériau sans fin à base de fibres 12a, qui, en se référant à la direction de transport, circule à travers la tête de pose de fibres 16 après le dispositif de réduction de force de traction 20, est libéré de forces de traction correspondantes par exemple appliquées dans le magasin de réserve de fibres 13 pour le transport fiable sur le plan du processus, jusqu’à la tête de pose de fibres 16. Les forces de traction agissant à présent sur le matériau sans fin à base de fibres 12a sont uniquement dues aux rouleaux de renvoi contenus dans la tête de pose de fibres 16, et au processus de pose lui-même.

La figure 2 montre schématiquement, en coupe transversale, le dispositif de réduction de force de traction 20. Le dispositif de réduction de force de traction 20 comprend un corps cylindrique 21 sur un secteur de la périphérie extérieure duquel s’appuie le matériau sans fin à base de fibres 12. Le corps cylindrique 21 comporte ici un arbre 22 pouvant être entraîné en rotation, le mouvement de rotation s’effectuant dans le sens de la direction de transport R. Sur sa périphérie extérieure, l’arbre 22 pouvant être entraîné en rotation présente un matériau élastomère 23, qui est d’une configuration souple sous l’effet d’une pression radiale en direction de l’arbre 22. A la périphérie extérieure du matériau élastomère 23 sont à présent montés des corps-enveloppe 24 cylindriques, qui sont montés rotatifs par rapport à l’arbre 22 et au matériau élastomère 23. Dans l’exemple de réalisation de la figure 2, le matériau élastomère 23 est ici agencé de manière fixe sur l’arbre 22 et n’est donc pas monté rotatif par rapport à l’arbre 22, de sorte que l’on peut également dire que le matériau élastomère 23 fait partie intégrante de l’arbre 22.

Le matériau sans fin à base de fibres 12 subit une force de traction Fz à l’encontre de la direction de transport R, de sorte que dans le secteur où le matériau sans fin à base de fibres 12 est en contact avec la surface extérieure des corps-enveloppe 24 cylindriques, une force pressante Fa agit en direction de l’arbre 22. Il est évident que plus la force de traction Fz est grande, plus est également grande la force pressante Fa. L’arbre 22 est à présent entraîné en rotation, de manière à lui conférer un mouvement de rotation. Si à présent la force pressante Fa est appliquée par le matériau à base de fibres 12 sur les corps-enveloppe 24 cylindriques, les corps-enveloppe 24 cylindriques sont pressés sur le matériau élastomère 23 de l’arbre 22, avec la force pressante Fa. En conséquence, les corps-enveloppe 24 cylindriques, en raison de la force de friction ou de frottement entre les corps-enveloppe 24 cylindriques et le matériau élastomère 23, sont également entraînés en rotation, de sorte qu’une force d’avance Fv est appliquée au matériau sans fin à base de fibres 12.

Il s’avère ici que plus la force de traction Fz est grande, plus est grande la force pressante Fa, avec en conséquence une force d’avance Fv d’autant plus grande.

Cela signifie, à contrario, que dans le cas d’une force pressante Fa plus faible que la force nécessaire pour que les corps-enveloppe cylindriques passent d’une friction de glissement à la friction d’adhérence au niveau du matériau élastomère 23, aucune force d’avance Fv n’est produite parce qu’il n’existe de manière correspondante aucun transfert de force de l’arbre rotatif 22 vers les corps-enveloppe 24 cylindriques.

Il s’avère avantageux d’éviter au cours du processus lui-même l’établissement d’une friction d’adhérence, parce que cela pourrait éventuellement avoir une répercussion négative sur la qualité du processus. Aussi, la vitesse de l’arbre 22 entraîné est réglée de façon à être toujours supérieure à la vitesse de transport du matériau à base de fibres, de sorte qu’il s’établit toujours une friction de glissement. Suivant la force pressante Fa, qui est fonction de la force de traction Fz, la friction de glissement entre l’arbre 22 entraîné en rotation et les corps-enveloppe 24 cylindriques augmente ou diminue, avec en conséquence l’établissement d’un réglage correspondant de la force d’avance Fv, permettant de manière i correspondante de libérer le matériau à base de fibres des forces de traction.

Nomenclature des repères : 10 Installation 11 Outillage de mise en forme 12 Matériau à base de fibres 13 Magasin de réserve de fibres 14 Bobine de fibres 15 Robot/automate de manipulation 16 Tête de pose de fibres 17 Dispositif d’amenée de fibres 20 Dispositif de réduction de force de traction 21 Corps cylindrique 22 Arbre 23 Matériau élastomère 24 Corps-enveloppe cylindrique

Claims (12)

1. Revendications :

   1. Tête de pose de fibres (16), destinée à la pose de matériau sans fin à base de fibres amené avec une force de traction prédéterminée à la tête de pose de fibres (16), sur un outillage de mise en forme (11) pour la fabrication d’une pièce composite renforcée de fibres, et prévue pour être agencée sur un automate de manipulation (15), la tête de pose de fibres (16) possédant une unité de pose de fibres configurée pour poser sur l’outillage de mise en forme (11) le matériau sans fin à base de fibres amené à la tête de pose de fibres (16), caractérisée en ce que la tête de pose de fibres (16) possède un dispositif de réduction de force de traction (20), qui comporte un corps de forme cylindrique sur lequel s’appuie le matériau sans fin à base de fibres amené à la tête de pose de fibres (16), et qui est relié à un moteur destiné à produire un mouvement de rotation dans la direction de transport, en vue d’appliquer au matériau sans fin à base de fibres, lorsque le moteur produit un mouvement de rotation, une force d’avance dans la direction de transport, pour réduire la force de traction.
2. 2. Tête de pose de fibres (16) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de réduction de force de traction (20) est agencé avant l’unité de pose de fibres et est distinct de celle-ci.
3. 3. Tête de pose de fibres (16) selon la revendication 1, caractérisée en ce que l’unité de pose de fibres est formée par le dispositif de réduction de force de traction (20).
4. 4. Tête de pose de fibres (16) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le corps de forme cylindrique (21) comporte un arbre (22) qui est entraîné en rotation par le moteur, un ou plusieurs corps-enveloppe (24) de forme cylindrique étant agencés sur l’arbre (22) et montés sur celui-ci de manière rotative par rapport à l’arbre (22), et la surface intérieure du ou des corps-enveloppe étant en contact avec la surface extérieure de l’arbre (22) pour appliquer une force d’avance.
5. 5. Tête de pose de fibres (16) selon la revendication 4, caractérisée en ce que le ou les corps-enveloppe sont montés sur l’arbre (22) de manière radialement mobile.
6. 6. Tête de pose de fibres (16) selon la revendication 5, caractérisée en ce que la surface extérieure de l’arbre (22) et/ou la surface intérieure du ou des corps-enveloppe est ou sont formées par un matériau élastomère (23), de sorte que le ou les corps-enveloppe sont montés radialement mobiles par rapport à l’arbre (22).
7. 7. Tête de pose de fibres (16) selon l’une des revendications 3 à 6, caractérisée en ce que le ou les corps-enveloppe (24) de forme cylindrique interagissent avec l’arbre (22) de manière telle qu’en raison de la force de traction prédéterminée du matériau sans fin à base de fibres en appui, le ou les corps-enveloppe (24) de forme cylindrique soient pressés radialement sur l’arbre (22) avec une force pressante, et que la force d’avance appliquée au matériau sans fin à base de fibres en appui varie en fonction de la force pressante du corps-enveloppe (24) de forme cylindrique sur l’arbre (22) entraîné en rotation par un moteur.
8. 8. Tête de pose de fibres (16) selon l’une des revendications 3 à 7, caractérisée en ce que le ou les corps-enveloppe (24) de forme cylindrique sont agencés en position fixe ou restreints en position fixe dans la direction axiale. d. Installation (10) comprenant au moins un automate de manipulation (15), une tête de pose de fibres (16) agencée sur l’automate de manipulation (15) en tant qu’effecteur terminal, une réserve de fibres sans fin, et un dispositif de guidage de fibres prévu entre la tête de pose de fibres (16) et la réserve de fibres sans fin, caractérisée par une tête de pose de fibres (16) selon l’une des revendications précédentes.
9. 10. Installation (10) selon la revendication 9, caractérisée en ce que l’automate de manipulation (15) est un robot à bras articulé (15) sur lequel est agencée la tête de pose de fibres (16) en guise d’effecteur terminal.
10. 11. Installation (10) selon la revendication 9, caractérisée en ce que le magasin de fibres (13) est en position fixe par rapport à la tête de pose de fibres (16) pouvant être déplacée dans l’espace par l’automate de manipulation (15).
11. 12. Procédé pour fabriquer une pièce composite renforcée de fibres, qui est réalisée en un matériau sans fin à base de fibres ayant été posé sur un outillage de mise en forme (11), par durcissement d’un matériau de matrice imprégnant le matériau sans fin à base de fibres, le matériau sans fin à base de fibres étant posé sur l’outillage de mise en forme au moyen d’une tête de pose de fibres (16) agencée en tant qu’effecteur terminal sur un automate de manipulation (15), procédé d’après lequel a) le matériau sans fin à base de fibres est amené en continu à la tête de pose de fibres (16) avec une force de traction prédéterminée, et le matériau à base de fibres (12) amené à la tête de pose de fibres (16) est posé sur l’outillage de mise en forme (11) au moyen d’une unité de pose de fibres de la tête de pose de fibres (16), caractérisé en ce que b) le matériau sans fin à base de fibres est amené à un dispositif de réduction de force de traction (20) de la tête de pose de fibres (16), le matériau sans fin à base de fibres s’appuyant au moins partiellement sur un corps de forme cylindrique du dispositif de réduction de force de traction (20), et c) le corps de forme cylindrique (21) est entraîné en un mouvement de rotation au moyen d’un moteur, en vue d’appliquer au matériau sans fin à base de fibres, lorsque le moteur produit un mouvement de rotation, une force d’avance dans la direction de transport, pour réduire la force de traction.
12. 13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce qu’un corps-enveloppe (24) de forme cylindrique monté rotatif sur un arbre (22) du corps de forme cylindrique, est pressé radialement sur l’arbre (22) avec une force pressante, en raison de la force de traction prédéterminée du matériau sans fin à base de fibres en appui, la force d’avance appliquée au matériau sans fin à base de fibres en appui variant en fonction de la force pressante du corps-enveloppe (24) de forme cylindrique sur l’arbre (22) entraîné en rotation par un moteur.