Brevet FR2643912A1 — publié le 19900907

Barres à aiguilles comportant un élément moulé Dar injection en fibre de carbone. et procédé Dour leur fabrication La présente invention concerne, d'une manière générale, des barres à aiguilles, et notarment des barres à aiguilles comportant un élément moulé par injection en fibre de carbone, ainsi qu'un procédé pour leur fabrication. Selon un procédé connu pour fabriquer des barres à aiguilles destinées être déplacées par des organes d'entraînement hélicoïdaux, on fait en sorte que la barre maintienne, à l'aide d'un moyen de montage, des aiguilles disposées à l'envers, pour former une rangée. Une barre de renforcement présentant une section en forme de U inversé est ensuite placée sur les extrémités non pointues de la rangée d'aiguilles, et puis du nylon est moulé par injection autour de la barre de renforcement et des extrémités non pointues des aiguilles. Une fois le nylon durci, on contrôle la barre pour vérifier son alignement dans le sens de la longueur. Cette barre de renforcement malléable permet non seulement de redresser une barre courbée, mais assure également, en service, le support nécessaire aux aiguilles. On connaît un autre procédé de fabrication de barres à aiguilles, dans lequel une barre en métal est coulée, puis usinée pour définir une gorge et des déformations appropriées aux deux extrémités pour qu'en service, la barre puisse être entrainée. Ensuite, soit on soude des aiguilles directement à la barre en métal, soit on fixe en place par collage des pièces d'insertion munies d'aiguilles. Cette barre est extrêmement chère à produire du fait de l'opération de coulée du métal et de l'usinage, et, par conséquent, les aiguilles ou les pièces d'insertion munies d'aiguilles prévues sur cette barre doivent pouvoir être remplacées. Le temps et le travail nécessaires pour remplacer ces aiguilles ou ces pièces d'insertion rendent extrêmement onéreux l'entretien ou la réparation des barres de ce type.Par ailleurs, la barre en métal coulé est malléable pour permettre un redressement des barres normalement courbées, avant usage. Par conséquent, dans le cas de la première antériorité, à savoir le nylon et la barre de renforcement en métal, il est proposé une barre à usage unique qui nécessite la présence de deux matériaux pour, d'une part, que la barre puisse être redressée après fabrication, ce qui dépend à la fois de la malléabilité et de la résistance du métal, et de la flexibilité du nylon, et, d'autre part, que le nylon soit capable de maintenir en place les aiguilles et la barre de renforcement. Dans la seconde antériorité, un seul matériau, à savoir du métal, peut maintenir les aiguilles en place, mais la barre suppose que le métal soit malléable pour qu'une barre courbée puisse être redressée; elle suppose également que le métal soit usiné et que les aiguilles soient fixées à celui-ci après les opérations de coulée et d'usinage, et non au moment où le métal est coulé. Un autre inconvénient des barres à aiguilles de l'art antérieur réside en ce qu'elles sont relativement lourdes et peu flexibles lorsqu'elles sont soumises à des chocs soudains, comme en cas de chevauchement, ce qui risque par conséquent de détériorer le mécanisme d'entraînement. En outre, étant donné que ces barres à aiguilles sont lourdes, leur entraînement nécessite une quantité d'énergie considérable, et l'usure du mécanisme d'entraînement risque d'être importante. La présente invention se propose donc de remédier aux inconvénients ci-dessus et, à cette effet, elle a, selon un premier aspect, pour but de proposer une barre à aiguilles comportant une rangée d'aiguilles qui font saillie sur un élément moulé par injection en fibre de carbone. Bien que la fibre de carbone existe depuis- de nombreuses années, on n'a jamais#proposé d'utiliser ce matériau dans des barres à aiguilles selon l'invention. L'utilisation de ce type de matériau permet de rendre la barre à aiguilles légère, d'où une économie réalisée sur l'énergie nécessaire pour entrainer une rangée de barres à aiguilles, et une usure moindre des mécanismes d'entraînement destinés à celles-ci. Une barre de ce type peut en outre être flexible pour diminuer l'impact produit sur une installation en cas de chevauchement, ce qui diminue les risques de défaillance des aiguilles ou du mécanisme d'entraînement La barre à aiguilles de l'invention comporte une rangée d'aiguilles qui s'étendent depuis un élément allongé moulé par injection constitué de fibre de carbone; en section transversale, la barre ne comprend, le long de la rangée d'aiguilles, que l'élément moulé par injection ou l'élément moulé par injection et des aiguilles. De préférence, n' importe quel le section transversale considérée sensiblement le long de la totalité de la longueur de la rangée d'aiguilles comporte uniquement l'élément moulé par injection ou l'élément moulé par injection et l'une des aiguilles. Une autre caractéristique de l'invention réside en ce que l'élément moulé par injection constitué de fibre de carbone est le seul matériau qui s'étende le long de la rangée d'aiguilles, à l'exclusion des aiguilles encastrées dans celui-ci. L'une au moins des zones d'extrémité de la barre à aiguilles peut comporter de la fibre de carbone moulée par injection selon une configuration adaptée pour coopérer avec un organe d'entraînement prévu pour la barre à aiguilles. Dans cette barre à aiguilles, la rangée d'aiguilles peut être maintenue en place par l'élément moulé par injection, celui-ci étant également suffisamment robuste pour pouvoir résister aux forces exercées, en service, sur les aiguilles. Le choix d'un élément moulé par injection unique sur toute la longueur des aiguilles n'était pas évident, car on ne peut pas le cintrer à température ambiante en vue de redresser une barre, carme cela est nécessaire dans les barres de l'art antérieur. En effet, n'importe quel spécialiste en matériaux peut se rendre compte, en regardant des barres à aiguilles, que celles-ci ont besoin d'être cintrées à température ambiante après fabrication, et qu'il faut, par conséquent, prévoir un élément malléable sur toute la longueur de la rangée d'aiguilles, comme dans toutes les barres à aiguilles de l'art antérieur.Il peut également se rendre compte que la fibre de carbone ne possède pas cette propriété de malléabilité requise. L'élément moulé par injection peut comporter un mélange de fibre de carbone et de nylon; plus précisément, il peut comporter environ 40s en poids de fibre de carbone et 6ot en poids de nylon. L'élément moulé par injection-peut s'étendre au-delà de l'une au moins des extrémités de la rangée d'aiguilles. La barre peut comporter un renforcement s'étendant le long d'une partie au moins de celle-ci, au niveau de l'une de ses extrémités où vers cette dernière. L'élément moulé par injection peut également présenter des déformations avec lesquelles un mécanisme d'entraînement est destiné à cooperer. Selon un autre aspect de la présente invention, il est proposé un procédé pour fabriquer une barre à aiguilles, procédé qui consiste à mouler par injection autour de l'une des extrémités d'une rangée d'aiguilles un matériau constitué de fibre de carbone. Conformément à ce procédé de l'invention, le matériau, ou les aiguilles, constitue le seul élément présent le long d'une partie au moins de la barre à aiguilles, qui s'étende sur la même longueur que la rangée d'aiguilles. Une autre caractéristique du procédé selon l'invention réside en ce que le matériau moulé est le seul matériau qui s'étende le long de la rangée d'aiguilles, à l'exclusion des aiguilles encastrées dans celui ci. Le procédé peut consister à mouler par injection un matériau constitué de fibre de carbone et de nylon sensiblement dans la proportion de 40% en poids de fibre de carbone et de 60% en poids de nylon. Le procédé selon l'invention peut consister à mouler le matériau moulé par injection autour d'au moins un organe de renforcement. Ces buts, avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description détaillée suivante d'un mode de réalisation de celle-ci, donnée à titre d'exemple nullement limitatif en référence au dessin dont la figure unique est une vue en perspective schématique d'une barre à aiguilles réalisée conformément à l'invention. En référence à cette figure unique, la barre à aiguilles 10 comporte, faisant saillie sur elle, une rangée d'aiguilles t2, la rangée étant maintenue en place grâce au moulage par injection, autour de l'une des extrémités des aiguilles, de fibre de carbone et de nylon. L'élément moulé comporte, au niveau de ses deux extrémités 14 et 16, des parties annulaires conçues pour coopérer directement ou indirectement avec un dispositif d'entraînement à chaîne. L'élément moulé présente également deux paires de méplats opposés 18 et 20 espacés l'un de l'autre et positionnés entre l'une des parties annulaires et les aiguilles 12. Ces méplats opposés aident à maintenir l'orientation correcte des aiguilles 12, en coopérant avec un mécanisme (non représenté) qui empêche la barre de pivoter. Une tige de renforcement en métal 22, représentée en trait discontinu, peut s'étendre à l'intérieur de l'élément moulé entre l'extrémité 14 et la rangée d'aiguilles 12, afin d'augmenter la résistance de cette partie de la barre. Le matériau moulé est constitué d'un mélange composé approximativement de 4#% en poids de granules de fibre de carbone et de 608 en poids de nylon. Le matériau moulé est injecté extrêmement rapidement, en l'espace de quelquesmillisecondes, dans un moule-chauffé afin qu'il puisse atteindre toutes les parties du moule et refroidir en durcissant dans des conditions contrôlées, pour faire en sorte que la barre finie quitte le moule dans un état rectiligne, La barre ainsi obtenue est extrêmement légère, d'où une diminution de l'usure d'un mécanisme d'entraînement, et de l'énergie requise par celui-ci. De plus, elle n'a pas besoin d'être usinée après moulage, ce qui simplifie considérablement le processus de fabrication. Si un chevauchement se produit dans une machine équipée de barres à aiguilles en fibre de carbone, le choc soudain qu'elle va normalement subir, sera dissipé par la capacité des barres à fléchir sous l'effet du cintrage et du gauchissement dus à une torsion Si le choc est suffisarrment sévère, la barre à aiguilles finira par rompre, sans risquer de détériorer le mécanisme d'entraînement. Une détérioration du mécanisme d'entraînement est particulièrement susceptible de se produire dans les machines existantes équipées d'un mécanisme d'entraînement à chaîne pour les barres à aiguilles. La présente invention est également applicable à des barres à aiguilles faites du même matériau, comportant des extrémités adaptées pour être entraînées par vis. Bien que la description précédente ait porté sur un mode de réalisation de la présente invention, il est évident que celle-ci ne se limite pas à l'exemple particulier décrit et illustré, et l'honnie de l'art comprendra aisément que différents changements et modifications peuvent y être apportés, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Barre à aiguilles (10) caractérisée en ce qu'elle comporte une rangée d'aiguilles (12) faisant saillie sur un élément moulé par injection constitué de fibre de carbone. 2. Barre à aiguilles (10) selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'une section transversale de la barre le long de la rangée d'aiguilles (12), comporte uniquement l'élément moulé par injection ou l'élément moulé par injection et l'une des aiguilles. 3. Barre à aiguilles (tO) selon la revendication 2, caractérisée en ce que n'importe quelle section transversale considérée sensiblement sur toute la longueur de la rangée d'aiguilles (12), comporte uniquement l'élément moulé par injection ou l'élément moulé par injection et une aiguille. 4. Barre à aiguilles (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que #'élément moulé par injection est le seul matériau qui s'étende le long de la rangée d'aiguilles (12). 5. Barre à aiguilles (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'une au moins de ses zones d'extrémité (14, 16) est constituée de fibre de carbone moulée par injection suivant une configuration adaptée pour coopérer avec un organe d'entraînement destiné à la barre à aiguilles. 6. Barre à aiguilles (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément moulé par injection est comporte un mélange de fibre de carbone et de nylon. 7. Barre à aiguilles (10) selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'élément moulé par injection comporte approximativement 408 en poids de fibre de carbone et approximativement 60% en poids de nylon. 8. Barre à aiguilles (~0) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément moulé par injection s'étend au-delà-de l'une-au moins des extrémités de la rangée d'aiguilles (12). 9. Barre à aiguilles (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte un renforcement (22) qui s'étend le long d'une partie au moins de la barre au niveau de l'une de ses extrémités (14, 16) ou près de cette dernière. 10. Barre à aiguilles (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément moulé injection comporte des déformations (18, 20) avec lesquelles un mécanisme d'entraînement est destiné à coopérer. 11. Procédé pour fabriquer une barre à aiguilles (10) selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce qu'il consiste à mouler par injection autour d'une extrémité d'une rangée d'aiguilles (12) un matériau constitué de fibre de carbone. 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que le matériau moulé par injection autour de l'extrémité de la rang d'aiguilles (12) est, à part les aiguilles, le seul élément présent le long d'une partie au moins de la barre à aiguilles (10), qui s'étende sur la même longueur que la rangée d'aiguilles (12). 13. Procédé selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que le matériau moulé par injection est constitué de fibre de carbone et de nylon. 14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que le matériau comporte une proportion de l'ordre de 40six en poids de -fibre de carbone et de 60% en poids de nylon. 15. Procédé selon l'une quelconque des revendications il à 14, caractérisé en ce qu'il consiste à mouler le matériau par injection autour d'au moins un organe de renforcement (22).