Brevet FR2643918A1 — publié le 19900907

La présente invention est relative à un dispositif d'enduction dtune mèche, du type comportant un réservoir contenant-le produit d'enduction dans lequel circule la mèche et dont elle sort en passant à travers un orifice calibré de manière que la différence entre la section de passage de l'orifice et la section transversale de la mèche détermine le taux d'enduction de la mèche. Les techniques d'enduction des mèches sont notamment utilisées dans le domaine de la fabrication de pièces en matériaux composites qui nécessitent de revêtir, ou d'imprégner, des mèches en forme de bandes ou rubans constituées de filaments de verre, d'aramide, de carbone ou de céramique, par un produit liquide. L'opération d'enduction, appelée ensimage, consiste à enduire les filaments des mèches vierges d'une faible quantité de matière qui a notamment pour fonction d'aider au tissage ultérieur des mèches ou Ùe réaliser la liaison entre les filaments et le produit d'imprégnation. L'opération d'enduction appelée imprégnation consiste à faire pénétrer dans le coeur de la mèche une quantité de produit beaucoup plus importante qui constitue le liant des fibres dans le matériau composite. Dans ces deux techniques, il est souhaitable de pouvoir effectuer les opérations à grande vitesse et avec la plus grande précision possible quant à la quantité de produit déposée sur la mèche. Il a déjà été proposé d'enduire ou d'imprégner une mèche en la faisant passer dans une filière comportant un trou profilé et calibré avec précision Bien que cette technique permette d'effectuer les opérations à grande vitesse et avec précision, elle a pour inconvénient de nécessiter un usinage très précis du trou calibré par exemple de l'ordre du centième de millimètre. Ces dispositifs à filière ne sont pas réglables en continu au cours de l'opération et il est nécessaire d'utiliser une filière d'un diamètre différent pour chaque type de mèche ou de produit d'enduction. Ces dispositifs ne permettent pas non plus de rattraper l'usure du trou calibré provoqué par le frottement de la mèche au fur et à mesure de son passage Il est enfin impossible de laisser passer des noeuds et/ou des épissures au travers des filières à orifice calibré. Afin de remédier à l'ensemble de ces inconvénients, l'invention propose un dispositif d'enduction du type mentionné plus haut, caractérisé en ce que l'orifice de sortie est un orifice à section variable. L'orifice de sortie peut notamment être une lumière formée dans une première pièce dont le contour entoure partiellement celui de la section transversale de la mèche et est complété par celui du bord libre d'au moins une seconde pièce formant vanne montée mobile par rapport à la première pièce. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - les deux pièces sont montées coulissantes l'une par rapport à l'autre le long d'une surface commune dans laquelle est formé l'orifice; - la surface commune de coulissement est un plan perpendiculaire à la direction de passage de la mèche à travers l'orifice; - la surface commune de coulissement est une surface cylindrique dont l'axe est perpendiculaire à la direction de passage de la mèche à travers l'orifice;; - la première pièce est un cylindre creux comportant une ouverture radiale d'entrée du produit et de la mèche, la lumière de sortie étant formée dans la paroi interne du cylindre sensiblement à l'opposé de l'ouverture d'entrée, et la seconde pièce est un cylindre coaxial plein monté pivotant dans le cylindre creux et dans lequel est prévue Une fente de passage de la mèche qui s'etend selon un plan radial du cylindre perpendiculaire à son axe et dont un bord libre d'extrémité parallèle à l'axe du cylindre est susceptible de se déplacer devant la lumière de sortie pour faire varier la section de passage de cette dernière sous l'action de moyens d'entraînement en rotation du cylindre plein; - les moyens d'entraînement en rotation du cylindre plein comportent un levier perpendiculaire à l'axe du cylindre plein auquel il est lié en rotation;; - une première extrémité du levier est rappelée élastiquement en appui contre des moyens réglables de butée dont la commande permet de faire varier la section de passage de la lumière; et - l'axe commun aux deux cylindres est horizontal. La description qui va suivre, en regard des dessins annexés à titre d'exemples non limitatifs, permettra de bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. La figure 1 est un schéma illustrant un premier mode de réalisation de l'agencement de deux pièces permettant de réaliser un orifice à section variable. La figure 2 est une vue en section selon la ligne 2-2 de la figure 1. La figure 3-est une vue de face, en coupe partielle selon la ligne 3-3 de la figure 4, d'un mode de réalisation préféré d'un dispositif selon l'invention. La figure 4 est une vue en coupe partielle selon la ligne 4-4 de la figure 3. La figure 5 est une vue en section selon la ligne 5-5 de la figure 7 d'un second mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention. La figure 6 est une vue en section partielle selon la ligne 6-6 de la figure 7 La figure 7 est une vue de dessus du dispositif représenté à la figure 5. La figure 8 est une vue en section selon la ligne 8-8 de la figure 5. L'agencement représenté aux figures 1 et 2 permet de réaliser un orifice de passage à section variable pour une mèche 10 en forme de ruban plat que l'on désire enduire ou imprégner. L'agencement comprend deux pièces 12 et 14 qui sont montées coulissantes l'une par rapport à ltautre selon une surface plane verticale P. Les moyens permettant de guider les deux pièces en coulissement l'une par rapport à l'autre ne sont pas représentés aux figures 1 et 2. La pièce inférieure 12 comporte une lumière rectangulaire 16 qui est ouverte à sa partie supérieure, la largeur horizontale de la lumière correspondant sensiblement à la largeur de la mèche 10. L'orifice de passage de la mèche 10 est délimité sur trois de ses côtés par les bords de la lumière rectangulaire 16 tandis qu'il est complété par le bord rectiligne inférieur libre 18 de la seconde pièce 14 qui est susceptible de se déplacer verticalement à la manière d'une vanne pour déterminer la hauteur de la section de passage de l'orifice et donc le Jeu entourant l'épaisseur de la mèche 10 lors de son passage dans l'orifice ainsi calibré de manière réglable. A titre de variante non représentée, la seconde pièce 14 pourrait posséder également une lumière verticale rectangulaire agencée tête-bêche par rapport à la lumière 16. Les quatre bords délimitant l'ouverture sont biseautés, mais non coupants, de manière que, au moment de son passage, la mèche n'ait de contact qu'avec des génératrices rectilignes délimitant l'orifice. Le sens de passage axial de la mèche 10 à travers un tel orifice réglable est indifférent et sera choisi en fonction de l'architecture générale d'un dispositif dans lequel peut être incorporé un agencement d'orifice réglable tel que celui représenté aux figures 1 et 2. On décrira maintenant le dispositif d'enduction ou d'imprégnation représenté aux figures 3 et 4. Le dispositif comporte une plaque verticale 120 qui constitue un bâti auquel est fixée une plaque. support horizontale 122 Un boitier 124 est fixé sur la plaque 122. Le boîtier 124 délimite à sa partie supérieure un réservoir 126 qui est ouvert vers le haut pour recevoir et accumuler le liquide d'enduction qui peut y être versé au moyen d'une conduite d'approvisionnement 128. Le niveau maximal de remplissage du réservoir 126 peut être contrôlé au moyen d'une sonde de niveau 130 fixée sur le bâti 120. Le réservoir 126 se prolonge verticalement vers le bas par une canalisation rectiligne 132 qui débouche dans un cylindre creux 134 formé dans la moitié inférieure du boîtier 124 et dont l'axe est horizontal. La partie inférieure du boîtier 124 dans laquelle est formé le cylindre creux 134 constitue la première pièce fixe du dispositif permettant de réaliser un orifice de passage à section variable pour la mèche 110. A l'opposé de l'ouverture 136 par laquelle la mèche 110 et le produit contenu dans le réservoir 126 pénètrent à l'intérieur du cylindre creux 134, ce dernier comporte une lumière de section rectangulaire 140 formée dans sa paroi cylindrique interne. La lumière 140 se prolonge verticalement vers le bas par un orifice éyasé 142 qui s'ouvre dans un trou cylindrique 144 permettant le passage de la mèche 110 à travers la plaque-support 122. Un cylindre plein formant vanne 146 est monté pivotant à l'intérieur du cylindre creux 134 de manière étanche grâce à des Joints 148. Le cylindre plein 146 comporte une fente 150 qui s'étend dans un plan perpendiculaire à l'axe commun aux cylindres 146 et 134 sur plus de la moitié de la section transversale de ces deux cylindres. Le bord inférieur libre 152 de la fente 150 qui est parallèle à l'axe des cylindres coopère avec la lumière 140 pour faire varier la section de passage de la mèche 110 à travers cette dernière. Les moyens d'entraînement en rotation du cylindre plein 146 comportent un levier 154 qui lui est lié en rotation. Une première extrémité 156 du levier 154 coopère avec l'extrémité en vis-à-vis 158 d'une vis de réglage micrométrique 160 permettant de faire varier de manière précise la position angulaire du cylindre plein 146 par rapport au cylindre creux 134. La première extrémité 156 du levier 154 est sollicitée élastiquement en appui contre l'extrémité 158 de la vis 160 par un ressort de rappel 162 qui agit sur l'ex- trémité opposée 164 du levier. te dispositif de rappel à ressort 162- et la vis micrométrique 160 sont fixés sur le bâti 120. Un comparateur 166 coopère également avec la seconde extrémité 164 du levier 154 pour afficher une mesure de la position angulaire du cylindre plein 146. La mèche 110 est guidée et alignée pour permettre son passage concentrique dans le réservoir 126, la canalisation 132, la fente 150, la lumière 140 et-le trou 144 au moyen de trois poulies 168 fixées sur le bâti 120. La fente 150 peut être formée dans le cylindre -plein 146 par exemple par fraisage au moyen d'une fraisedisque. Grâce à la vis micrométrique de réglage 160 il est possible de faire varier avec précision la section de passage de l'orifice calibré à travers lequel passe la mèche 110 et donc le taux d'enduction de celle-ci. La mèche 110 peut circuler dans le dispositif- à très grande vitesse. Le dispositif permet également de faire passer les noeuds ou épissures existant sur la mèche en provoquant une ouverture plus importante de la section de passage de la lumière 140. Cette commande de l'ouverture maximale de l'ori- fice peut être effectuée automatiquement par des moyens, non représentés, comportant notamment des moyens de détection des noeuds en amont de I'orifice'à section variable, et des moyens de commande de la rotation du cylindre plein 146 en réponse à des signaux provenant de ces moyens de détection. On décrira maintenant le second mode de réalisation représenté aux figures 5 à 8 sur lesquelles les éléments identiques ou équivalents à ceux représentés aux figures 3 et 4 sont désignés par les mêmes chiffres de référence augmentés de 100. Dans ce mode de réalisation le bâti vertical 220 comporte plusieurs montants parallèles sur l'un desquels est fixé de manière inclinée le réservoir 226 et sa canalisation 232 qui est entourée coaxialement par un manchon 270 dans lequel peut circuler un liquide de chauffage pénétrant par le raccordement 272, sortant par le raccordement 274 et destiné à maintenir le produit d'enduction à température constante La canalisation 232 est perpendiculaire à l'axe commun au cylindre creux 234 formé dans le boîtier en forme de virole 224 et au cylindre plein 246. Le cylindre plein 246 se prolonge axialement sur l'une de ses faces par une queue 276 qui fait saillie hors du boitier 224. Le levier d'entraînement 254 du cylindre plein 246 lui est lié en rotation-par une vis 278 fixée à l'opposée de la queue 276. Des moyens d'indexation par butée à bille 280 sont prévus dans le boîtier 224 pour coopérer avec deux gorges axiales 282 formées dans la queue 276 de manière à définirdeux positions axiales du cylindre plein 246 par rapport au boitier 224. Sur les figures, le cylindre plein 246 est représenté dans sa position de travail correspondant à une phase d'enduction d'une mèche. La seconde position axiale du cylindre plein 246, décalée axialement vers la gauche en considérant la figure 6, permet de vidanger le réservoir 226, la canalisation 232 et la cavité constituée par la fente 250 grâce à un prolongement axial de cette der niere vers la droite, en considérant la figure 6, qui permet de l'amener en regard d'un raccordement d'évacuation 284 agencé à la partie inférieure du boltier 224. Le boîtier 224 est maintenu serré et fixé dans un manchon cylindrique formant support 286 par une couronne de serrage taraudée 287. Comme on peut le constater à la figure 5, la fente 250 possède, en section par un plan perpendiculaire à l'axe commun aux deux cylindres 234 et 246, un profil 288 sensiblement en forme de S qui permet de ne pas interférer avec le passage de la mèche 210 au fur et à mesure de l'accroissement de l'ouverture calibrée au moyen du levier 254. Le levier d'entraînement 254 peut être actionné manuellement par sa poignée 290 entre sa position d'ouverture précise représentée aux figures jusqu'à une position d'ouverture maximale représentée en silhouette à la figure 5 dans laquelle son extrémité inférieure 264 est en appui contre une butée fixe réglable 292 du dispositif. La commande de l'ouverture rapide de l'orifice calibré pour permettre le passage d'un noeud ou d-'une épissure peut etre effectuée au moyen d'un vérin de commande 294 fixé à la plaque-support 222 et dont l'extrémité 296 de sa tige peut coopérer avec l'extrémité inférieure 264 du levier 254. La commande du vérin 294 peut bien entendu être effectuée en réponse à des signaux provenant d'un dispositif de détection des noeuds qui n'est pas représenté sur les figures. Comme dans le cas du mode de réalisation representé aux figures 3 et 4, le réglage de la section de passage de l'orifice délimité par la lumière 240 et par le bord axial libre 252 de la fente 250, peut être réalisé de manière précise par la vis de réglage micrométrique 260. L'invention n'est bien entendu pas limitée aux deux modes de réalisation qui viennent d'être décrits. Le profil du contour de l'orifice de sortie délimité d'une part par une lumière et d'autre part par un bord libre formant vanne d'une seconde pièce n'est pas forcément rectangulaire et peut être adapté au profil de la section de la mèche. Dans le cas d'une mèche de section circulaire, l'orifice à section variable pourrait par exemple être constitué par un diaphragme en iris. Le principe d'un orifice à section variable selon l'invention peut être appliqué à toutes les opérations d'enduction,d'imprégnation ou de grainage de câbles, cordes, fils, etc... ainsi qu'à l'extrusion de produits à section variable. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'enduction d'une mèche (10, 110, 210) du type comportant un réservoir (i26, 226) contenant le produit d'enduction dans lequel circule la mèche et dont elle sort en passant à travers un orifice calibré de manière que la différence entre la section de passage de l'orifice et la section transversale de la mèche détermine le taux d'enduction de la mèche, caractérisé en ce que l'orifice de sortie est un orifice à section variable (16-18, 140-152, 240-252). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'orifice de sortie est une lumière (16, 140, 240) formée dans une première pièce (12, 134, 234) dont le contour entoure partiellement celui de la section transversale de la mèche et est complété par celui du bord libre (18, 152, 252) d'au moins une seconde pièce (14, 146, 246) formant vanne montée mobile par rapport à la première pièce. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les deux pièces (12-14, 134-146, 234-246) sont montées coulissantes lune par rapport à l'autre le long dune surface commune dans laquelle est formé ltori- fice. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la surface commune de coulissement est un plan (P) perpendiculaire à la direction de passage de la mèche (10) à travers l'orifice. 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la surface commune de coulissement est une surface cylindrique dont l'axe est perpendiculaire à la direction de passage de la meche (110, 210) à travers l'orifice. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la première pièce est un cylindre creux (t34, 234) comportant une ouverture (136, 236) radiale d'entrée du produit et de la mèche, la lumière de sortie (140, 240) étant formée dans la paroi interne du cylindre (134, 234) sensiblement à l'opposé de l'ouverture d'entrée, et en ce que la seconde pièce (146, 246) est un cylindre coaxial plein monté pivotant dans le cylindre creux et dans lequel est prévue une fente (150, 250) de passage de la mèche qui s'détend selon un plan radial du cylindre (146, 246) perpendiculaire à son axe et dont un bord libre d'extrémité (152, 252) parallèle à l'axe du cylindre est susceptible de se déplacer devant la lumière de sortie pour faire varier la section de passage de cette dernière sous l'action de moyens d'entrainement en rotation du cylindre plein. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce- que les moyens d'entraînement en rotation du cylindre plein (146, 246) comportent un levier (154, 254) perpendiculaire à l'axe du cylindre plein auquel il est lié en. rotation. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'une première extrémité (156, 256) du levier est rappelée élastiquement (162, 262) en appui contre des moyens réglables de butée (160, 260) dont la commande permet de. faire varier la section de passage de la lumière. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que l'axe commun aux deux cylindres est horizontal.