Brevet FR2585735A1 — publié le 19870206

La présente invention se rapporte à une lance pour métier à tisser automatique sans navette, cette lance com- portant une crémaillère en prise avec un pignon d'entrai- nement. Une lance de ce genre est connue, par exemple du fait du brevet DE-C-1 535 491. Elle est composée d'un pro- filé creux dans lequel une crémaillère est fixée. Un pignon d'entraînement est en prise avec cette crémaillère par une ouverture longitudinale de ce profilé. Ce dernier peut être en métal ou en une autre matière, tandis que la crémaillère est en général une piece en matière plastique moulée par compression. Le profilé creux et la crémaillère qui y est logée sont joints par collage. Mais cette forme de réalisation présente certains inconvénients, car le collage au cours de la fabrication est souvent défectueux. Ce défaut découle non seulement du fait que la couche de colle manque à divers endroits, mais aussi du fait qu'il est difficile de joindre par collage de nombreuses combinai- sons de matières plastiques. La demande de machines plus rapides a entraîné d'autres difficultés car, lorsque les contraintes créées par les accélérations et les freinages dans le mécanisme d'entraînement augmentent, la résistance des dents d'une crémaillère en matière plastique ne satisfait plus aux exigences imposées. Il n'est pas réalisable en pratique, en raison de la réduction de. poids désirée pour les accelé- rations et les freinages, de remplacer les crémaillères en matière plastique par d'autres, composées d'une matière plus avantageuse, l'acier par exemple. L'invention a pour but d'améliorer les lances dentées connues, de façon que, même quand la vitesse de travail augmente, la crémaillère d'entraînement résiste à toutes les contraintes qui se manifestent, tout en restant légère. Ce but est atteint conformément à l'invention par le fait que la lance à profil de crémaillère est composée d'un certain nombre de bandes de matière plastique ren- forcée par des fibres, disposées longitudinalement, compor- tant des évidements découpés à la façon de courbes de niveau et correspondant au profil des dents à former, ces bandes étant superposées, puis jointes par compression et traitement thermique. Selon d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention: les bandes de matière plastique renforcée par des fibres peuvent être constituées par des stratifiés préimpré- gnés composés de plis unidirectionnels empilés, à fibres croisées, et comportant des évidements rectangulaires découpés, l'orientation des fibres étant sensiblement paral- lèle aux côtés des rectangles; les bandes estampées de matière plastique renforcée par des fibres, qui forment le profil des dents, sont dis- posées sur un empilage de bandes de matière plastique non estampée; la lance peut être composée de bandes renforcées par des fibres d'un premier genre (par exemple des fibres de carbone), entre lesquelles sont intercalées des bandes renforcées par des fibres d'un second genre (par exemple des fibres d'aramide ou de verre); les dents peuvent être recouvertes d'une couche résistant à l'usure, et qui est un pli particulier posé avant la compression et le traitement thermique, et ce pli particulier peut être préformé conformément au profil des dents. Ce sont des matières thermoplastiques qui sont utilisées avantageusement. En raison de cette conformation de la lance, celle-ci présente par ellemême une grande résistance à la flexion et il y a union intime entre la crémaillère et le profil extérieur de cette lance. Du fait que la matière utilisée est renforcée par des fibres orientées, il est pos- sible d'améliorer notablement, non seulement la résistance et la rigidité de la lance, mais aussi la résistance des dents. Il est aussi possible de fabriquer une lance à profil de crémaillère qui peut être utilisée immédiatement et sans usinage préliminaire. Si nécessaire, il est aussi possible de recouvrir la surface des dent d'une couche d'une matière résistant à l'usure. L'invention sera décrite de manière plus détaillée à propos d'un exemple nullement limitatif présenté en regard des dessins annexes, sur lesquels: les figures la à ld représentent la constitution de la lance au moyen de bandes de matière plastique; la figure 2 est une coupe longitudinale d'une lance; les figures 3a et 3b représentent à plus grande échelle un détail de la figure 2; la figure 4 est une vue en perspective d'une lance; et la figure 5 représente schématiquement la fabrica- tion de la lance. On décrira d'abord la constitution d'une lance en regard des figures 1 et 2. La figure la représente en plan une bande 1 de matière plastique à fibres orientées. Comme représenté sur la droite de cette figure, il est possible de poser sur cette bande une autre bande de matière plastique à fibres orientées perpendiculairement. Cet agencement peut être répété plusieurs fois. Au lieu de ces plis individuels à orientation unidirectionnelle des fibres, les bandes peuvent aussi être réalisées sous la forme de stratifiés préimprégnés. De tels stratifiés sopt composés de plusieurs plis unidirectionnels superposes, à fibres croisees. Comme le représente la figure 2, pour fabriquer une lance 3, on superpose un certain nombre de bandes 1 de matière plastique, non découpées. Ces bandes superposées servent d'assise pour la fabrication de la lance à profil denté. D'autres bandes 1 de matière plas- tique sont posées sur cette assise. Ces autres bandes comportent des évidements rectangulaires découpés en forme de fenêtre 2, 2b, 2c ou 2d (figures lb, lc, et 2d). Ces évidements 2b, 2c, 2d correspondent à l'intervalle qui separe les flancs des dents qui limitent un entredents. Par consequent, les évidements des bandes 1 sont de plus en plus larges vers l'extrémité des dents 4 et la traverse -qui subsiste entre elles est de plus en plus étroite. La figure lb représente les évidements 2b correspondantau fond étroit d'un entredent et une traverse b large. Une bande 1 qui se trouve un peu plus haut présente, approximativement en milieu de dent et comme le représente la figure lc, un évi- dement 2c un peu plus large et une traverse c notablement plus étroite. Par contre, la bande 1 du dessus comporte un évidement 2d large et une traverse d encore plus étroite. Les bandes 1 superposées, à évidements découpés, forment ensemble, pour ainsi dire, des courbes de niveau du profil des dents 4. L'agrandissement de la forme des dents, repré- senté sur la figure 3a, montre clairement la superposition et la disposition étagée des évidements qui forment le flanc de ces dents. Dans ce cas, les fibres sont sensiblement parallèles aux côtés de ces évidements rectangulaires. Il reste encore, sur les grands côtés des bandes 1, à côté des évidements, des rubans continus de fibres, qui sont avantageux pour donner de la rigidité à la lance terminée. Les bandes de matière plastique superposées sont comprimées ensemble de manière connue et soumises à un traitement thermique, ce qui les lie en formant les lances à profil denté terminées. Durant ces opérations, les gra- dins des flancs des dents, représentés exagérés sur la figure 3a, sont égalisés en raison du comportement thermo- plastique de la matière et donnent aux dents une surface lisse, ainsi que le représente la figure 3b. La figure 3a montre par ailleurs qu'il est possible en cas de besoin d'intercaler, entre des bandes 1 d'un premier genre (par exemple renforcées par des fibres de carbone), des bandes 1' d'un second genre (par exemple des bandes renforcées par des fibres d'aramide ou de verre). Ces bandes 1' du second genre sont mises en évidence par des hachures sur cette figure 3a. La figure 4 représente en perspective un détail d'une lance 3. Les bandes 1 de matière plastique empilées sont indiquées sur la partie vue en section droite de cette lance. On peut voir les dents 4 et leurs entredents et les languettes latérales 5 à rubans de fibres continus. Une lance fabriquée de cette manière peut en pratique être utilisee immédiatement et n'a pas besoin d'un façonnage complémentaire. Le principe de la fabrication d'une lance 3 selon l'invention est schématisé sur la figure 5. Les bandes 1 de matière plastique nécessaires pour fabriquer cette lance 3 sont empilées dans un moule 6 du genre matrice, dont les parois latérales 6' les maintiennent. Un contre- moule 7, de forme correspondant au profil des dents, sert de poinçon d'estampage et est appliqué de haut en bas contre le moule 6 inférieur contenant les bandes 1, avec apport de la chaleur de traitement nécessaire. Il n'est pas necessaire d'entrer dans plus de détails au sujet des autres opérations, car elle sont connues. Si des exigences très dures sont imposées à la résistance à l'usure des dents, il est possible de dis- poser encore sur leur surface, dans la meme opération, un pli résistant à l'usure. Il est possible à cet effet de poser, entre la lance 3 et le poinçon 7, avant la compres- sion, une bande 8 d'une matière résistant à l'usure, par exemple la matière connue sous le nom de "Téflon". Cette bande est avantageusement péfaçonnée conformément au profil des dents 4 et il suffitde lui faire recouvrir la surface de ces dents. Il va de soi qu'il est possible, sans s'écarter du domaine de l'invention, d'apporter diverses modifications à la lance représentée et décrite. REVENDICATIONS 1. Lance pour métier automatique sans navette, comportant une crémaillère en prise avec un pignon d'entrai- nement, lance (3) caractérisée en ce qu'elle est composée d'un certain nombre de bandes (1) de matière plastique ren- forcée par des fibres, disposées longitudinalement, compor- tant des évidements découpés (2b, 2c, 2d) à la façon de courbes de niveau correspondant au profil des dents (4) à former, ces bandes étant superposées, puis jointes par compression et traitement thermique. 2. Lance selon la revendication 1, caractérisée en ce que les bandes (1) de matière plastique renforcée par des fibres sont constituées par des statifiés préimpré- gnés composés de plis unidirectionnels empilés, à fibres croisées, et comportant des évidements (2b, 2c, 2d) rectan- gulaires, l'orientation des fibres étant sensiblement parallèle aux côtés des rectangles. 3. Lance selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les bandes (1) estampées de matière plastique renforcée par des fibres, qui forment le profil des dents (4), sont disposée sur un empilage de bandes de matière plastique non estampées. 4. Lance selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle est composée de bandes (1) renforcées par des fibres d'un premier genre (par exemple des fibres de carbone), entre lesquelles sont intercalées des bandes (1) renforcées par des fibres d'un second genre (par exemple des fibres d'aramide ou de verre). 5. Lance selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'une couche (8) résistant à l'usure recouvre les dents (4). 6. Lance selon la revendication 5, caractérisée en ce que la couche (8) résistant à l'usure est un pli particu- lier pose avant la compression et le traitement thermique. 7. Lance selon la revendication 6, caractérisée en ce que le pli (8) résistant à l'usure est préformé confor- mément au profil des dents (4).