Brevet FR3019280A1 — publié le 20151002

PROCEDE DE FABRICATION DE BRANCHES D'ARC DOMAINE TECHNIQUE L'invention se rapporte au domaine de la fabrication des branches d'arc utilisées pour former notamment un arc de type « recurve », c'est-à-dire un arc dont les branches sont recourbées à leurs extrémités pour en augmenter sa raideur et ainsi la vitesse de projection d'une flèche. De tels arcs peuvent notamment être démontables et comporter des branches amovibles fixées sur une poignée par un moyen mécanique. Ces branches peuvent donc être démontées pour faciliter le transport de l'arc notamment. L'invention vise plus particulièrement la fabrication des branches formées par un collage de plis de part et d'autre d'un noyau. Un tel noyau peut notamment être réalisé en bois ou en mousse synthétique et présenter une épaisseur décroissante du talon à la pointe de la branche. Par le terme de noyau, on désigne également un ensemble formé par au moins un pli. Par ailleurs, de tels plis sont constitués par des fils de renfort liés par une matrice. Une telle matrice est généralement formée par une résine thermodurcissable de type 20 époxyde notamment. Les plis peuvent être pré-imprégnés avant leur mis en place sur le noyau. Ils peuvent également être imprégnés de résine une fois placés sur le noyau. La matrice peut également être formée par une résine thermoplastique. Dans ce cas, les plis peuvent comprendre, en plus des fils de renfort, des fils ou filaments thermoplastiques 25 mélangés avec les fils ou filaments de renfort, la liaison renfort/matrice se faisant par fusion de la résine thermoplastique. ETAT ANTERIEUR DE LA TECHNIQUE 30 Tel que décrit par le Demandeur dans le document FR 2 953 007, il est connu de réaliser des branches d'arc formées par un collage de plis de part et d'autre d'un noyau. De tels plis se présentent généralement sous la forme d'une nappe de fils orientée selon une même direction et/ou sous la forme de tissus. Dans l'archerie, on désigne la raideur en flexion d'une branche d'arc par le terme de puissance et elle s'exprime en livres (Lbs). Tel que décrit dans l'art antérieur, il est possible de faire varier la puissance de ces branches d'arc en modifiant la séquence d'empilement des plis sur le noyau et en conservant un nombre identique de plis d'une séquence d'empilement à l'autre, de façon à garantir une épaisseur de branches d'arc constante entre les différentes séquences d'empilement de plis. Cependant, dans ce cas, pour certaines branches d'arc de faible puissance, certains plis sont utilisés uniquement à titre de remplissage pour conserver la même épaisseur de branches d'arc et ne participent pas à la raideur en flexion de cette branche. Ces plis présentent généralement des nappes unidirectionnelles de fils dont la direction est orientée à 90° par rapport à la direction longitudinale de la branche d'arc. Ainsi, un objectif de l'invention est de permettre de réaliser des branches d'arc présentant plusieurs puissances distinctes au moyen d'un même moule fermé apte à permettre la réalisation de branches d'arc présentant des épaisseurs variables en fonction de la puissance désirée. En effet, l'objectif d'un tel procédé est de supprimer les plis inutiles et ne participant pas à la raideur en flexion des branches d'arc. EXPOSE DE L'INVENTION L'invention concerne donc un procédé de fabrication de branches d'arc, chaque branche comportant une pointe où est destinée à être accrochée la corde de l'arc et un talon destiné à être solidarisé à une poignée de l'arc, le procédé comportant les étapes consistant à : - positionner des complexes à l'intérieur d'un moule, le moule comportant une empreinte inférieure et une empreinte supérieure et les complexes comportant des plis rapportés sur un noyau ; - refermer le moule en rapportant l'empreinte supérieure sur l'empreinte inférieure - mettre sous pression le moule pour former les branches d'arc. Selon l'invention un tel procédé se caractérise en ce que, préalablement et/ou lors de l'étape de mise sous pression du moule, l'empreinte supérieure possède une capacité de déplacement en rotation par rapport à l'empreinte inférieure autour d'un axe de rotation 35 localisé à proximité d'une zone extrémale du moule destinée à former la pointe de branche d'arc, l'axe de rotation étant orienté de façon perpendiculaire par rapport à un plan médian de symétrie de la branche. Autrement dit, l'empreinte inférieure du moule reste fixe lors de ce procédé et présente une 5 surface sensiblement convexe destinée à recevoir les complexes comportant des plis rapportés sur un noyau. L'empreinte supérieure est, quant à elle, de géométrie concave et permet de refermer le moule. Une telle empreinte supérieure est donc mobile et peut pivoter autour d'un axe 10 agencé à proximité de la pointe de la branche d'arc. Une telle rotation de l'empreinte supérieure par rapport à l'empreinte inférieure permet alors d'adapter un même moule à des complexes d'épaisseurs différentes, notamment en utilisant des noyaux d'épaisseur variable avec un empilement de plis identique entre chaque complexe. Une amplitude de puissance de branches d'arc dans un rapport de 2,5 peut alors être obtenue par un tel 15 procédé entre la branche la plus raide et celle la plus souple. Par exemple, il est possible d'obtenir des branches d'arc de puissance comprise entre 20 et 50 Lbs avec un tel procédé. Un tel procédé permet également d'obtenir des branches d'arc de puissances différentes en utilisant des noyaux de même épaisseur entre deux complexes, mais en utilisant des plis 20 rapportés sur ce noyau selon des séquences d'empilement distinctes. Il en résulte un gain en termes de masse pour la version de branches d'arc de rigidité minimale. Un tel gain peut alors avoisiner les 20% par rapport à une branche d'arc de même raideur mais présentant des plis d'orientation à 90 degrés, dont le rôle n'est en aucun 25 cas d'augmenter la raideur de l'arc mais est uniquement de réaliser un remplissage du moule. Par ailleurs, un tel moule permet d'appliquer une pression sur les complexes formés par les plis importés sur un noyau. Une telle pression peut notamment être de 8 bars et permet 30 d'améliorer la cohésion des plis. Préalablement et/ou simultanément à la mise sous pression du moule, on réalise également le chauffage des complexes à l'intérieur du moule à une température comprise entre 120 et 150 degrés, de façon à faire réticuler la résine, qui peut être soit pré-imprégnée sur les plis, soit injectée directement à l'intérieur du moule, on parle alors d'un procédé par voie humide. Selon une première variante de l'invention, lors de la mise sous pression du moule, l'empreinte supérieure peut alors, au niveau du talon de la branche d'arc, venir en butée contre un organe annexe formant butée si par exemple la branche que l'on souhaite réalisée est de raideur plus importante qu'une branche de raideur nominale correspondant au contact direct entre les deux empreintes au niveau du talon de la branche. Selon une seconde variante de l'invention, lors de la mise sous pression du moule, l'empreinte supérieure peut également, au niveau du talon de la branche d'arc, rester distante de l'empreinte inférieure si par exemple la branche que l'on souhaite réalisée est de raideur supérieure à celle d'une branche de raideur nominale correspondant au contact direct entre les deux empreintes au niveau du talon de la branche. Dans cette seconde variante, et lorsque le moule est mis sous pression, l'empreinte supérieure vient alors en butée au contact de la matière constituant le complexe agencé à l'intérieure du moule. De plus, les plis des complexes peuvent comporter des fils de renfort formés dans un matériau choisi parmi le groupe comportant le verre, le carbone et l'aramide. De même, le noyau peut également être réalisé en nappes unidirectionnelles de verre, de carbone ou de mélange de ces deux matériaux. Il peut également être réalisé en bois ou dans un matériau polymère, tel que de la mousse de polyuréthane ou de la résine chargée avec des fils de renfort, tels que du verre ou du carbone notamment. Selon un premier mode de réalisation, l'axe de rotation peut être formé par un contact linéique entre des surfaces en regard des empreintes inférieure et supérieure. En d'autres termes, un tel contact linéique permet de faire pivoter l'empreinte supérieure par rapport à l'empreinte inférieure du moule. Un tel contact linéique peut notamment être réalisé au moyen d'une surface de forme convexe coopérant avec une surface de forme quelconque, notamment plane, convexe ou concave. Avantageusement, l'empreinte inférieure peut comporter des moyens formant butée destinée à coopérer avec des moyens de forme complémentaire de l'empreinte supérieure, les moyens formant butée étant agencés à proximité de la zone extrémale du moule destinée à former la pointe de branche d'arc. De cette manière, les moyens formant butée permettent de refermer la zone extrémale du moule et évitent ainsi à la matière qu'il contient de fluer en dehors de celui-ci. De tels moyens formant butée permettent également d'éviter le glissement de l'empreinte supérieure sur l'empreinte inférieure. Selon un mode de réalisation particulier, préalablement et/ou lors de l'étape de mise sous pression du moule, l'empreinte supérieure peut posséder une capacité de déplacement plan par rapport à l'empreinte inférieure. Un tel déplacement plan peut consister alors en une combinaison entre un mouvement de rotation et un mouvement de translation notamment. Un tel déplacement est obtenu grâce à aux formes géométriques particulières des surfaces en regard, et/ou en contact, des deux empreintes formant le moule. Par ailleurs, la capacité de déplacement plan, de l'empreinte supérieure peut permettre d'obtenir une variation localisée de l'épaisseur de la branche au niveau de la pointe. A titre d'exemple, une telle liberté de mouvement relatif permet d'obtenir une variation d'épaisseur au niveau de la pointe comprise entre 0,lmm et lmm. Selon un second mode de réalisation, l'axe de rotation peut être formé par des moyens annexes formant charnière. Dans ce cas, un gond de la charnière permet de former l'axe de rotation d'une telle liaison de pivot entre l'empreinte supérieure et l'empreinte inférieure du moule. En pratique, la variation d'orientation angulaire entre l'empreinte inférieure et l'empreinte supérieure peut être comprise entre 0,05° et 0,5°. Ainsi, une telle variation d'orientation angulaire permet d'obtenir une variation de 30 l'épaisseur des branches comprise entre 1 et 5 mm au niveau du talon de chaque branche d'arc. A titre d'exemple, il a été mesuré qu'une rotation de 0,2 degrés permettait d'obtenir une variation d'épaisseur de 1,8 mm au niveau du talon de la branche d'arc. 35 DESCRIPTION SOMMAIRE DES FIGURES La manière de réaliser l'invention et les avantages qui en découlent, ressortiront bien de la description du mode de réalisation qui suit, donné à titre indicatif, et non limitatif, à l'appui 5 des figures annexées, dans lesquelles : - les figure 1 et 2 sont des vues en coupe transversale selon un premier mode de réalisation du moule permettant de réaliser le procédé conforme à l'invention ; - les figures 3 et 4 représentent quant à elles des vues en coupe transversale selon deux autres modes de réalisation d'un moule permettant de réaliser le procédé de 10 fabrication, conformément à l'invention. MODE DE REALISATION DE L'INVENTION Comme déjà évoqué, l'invention concerne un procédé de fabrication de branches d'arc en 15 moule fermé. Tel que représenté aux figures 1 et 2, un tel moule 3 comporte une empreinte inférieure fixe 1 et une empreinte supérieure 2 mobile en rotation par rapport à l'empreinte inférieure 1. Une telle rotation est réalisée au niveau d'un axe de rotation 5 localisé à proximité d'une zone extrémale 6 du moule 3. Un tel axe de rotation 5 est ainsi agencé à proximité de la zone du moule permettant de former une pointe de branches d'arc prédestinée à être accrochée à la corde de l'arc. Selon ce procédé, on positionne les complexes 4 comportant des plis rapportés sur le noyau par exemple au niveau d'une surface convexe de l'empreinte inférieure fixe 1. On vient ensuite refermer le moule 3 en rapportant l'empreinte supérieure 2 sur l'empreinte inférieure 1. Tel que représenté à la figure 2, une variation d'épaisseur de la séquence d'empilement des plis et/ou du noyau des complexes 4 génère alors une variation d'épaisseur du talon de la branche et par conséquent, une fois le moule sous pression, il en résulte une rotation de l'empreinte supérieure 2 par rapport à l'empreinte inférieure fixe 1. 20 25 30 35 Tel que représenté à la figure 3, l'axe de rotation 15 peut être formé par un contact linéique entre les surfaces au regard de l'empreinte inférieure 11 et de l'empreinte supérieure 12. De plus, au niveau de la zone extrémale 16 du moule 13, l'empreinte inférieure 11 peut comporter des moyens formant butée 17 coopérant avec des moyens complémentaires 18 de l'empreinte supérieure 12. Un dégagement entre les deux empreintes 11, 12 de moule est par ailleurs ménagé au niveau de la zone extrémale du moule 13 de façon à permettre son ouverture par rotation de l'empreinte supérieure 12 par rapport à l'empreinte inférieure 11. Tel que représenté à la figure 4, l'axe de rotation 25 peut être formé par des moyens annexes, tels qu'un gond de charnières 27. Dans ce cas, l'empreinte inférieure 21 peut comporter deux excroissances à l'intérieur desquelles le gond 27 pénètre et l'empreinte supérieure 22 peut comporter une excroissance centrale rapportée entre les deux excroissances de l'empreinte inférieure fixe 21. Le gond 27 pénètre alors à la fois au travers des deux excroissances de l'empreinte inférieure 21 et de l'excroissance centrale de l'empreinte supérieure 22. Il ressort de ce qui précède qu'un procédé de fabrication de branches d'arc conforme à l'invention présente de nombreux avantages et notamment : - il permet de réaliser des branches d'arc présentant différentes puissances dans un moule ; - il permet de réaliser différentes puissances d'arc, en conservant soit le même noyau, soit la même séquence d'empilement de plis sur le noyau ; - il permet d'alléger et d'abaisser le prix des branches d'arc de faible puissance. REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication de branches d'arc, chaque branche comportant une pointe où est destinée à être accrochée la corde de l'arc et un talon destiné à être solidarisé à une poignée de l'arc, ledit procédé comportant les étapes consistant à : - positionner des complexes (4) à l'intérieur d'un moule (3, 13, 23), ledit moule comportant une empreinte inférieure (1, 11, 21) et une empreinte supérieure (2, 12, 22) et lesdits complexes (4) comportant des plis rapportés sur un noyau ; - refermer le moule (3, 13, 23) en rapportant ladite empreinte supérieure (2, 12, 22) sur ladite empreinte inférieure (1, 11, 21) ; - mettre sous pression ledit moule (3, 13, 23) pour former lesdites branches d'arc ; caractérisé en ce que préalablement et/ou lors de l'étape de mise sous pression du moule (3, 13, 23) ladite empreinte supérieure (2, 12, 22) possède une capacité de déplacement en rotation par rapport à ladite empreinte inférieure (1, 11, 21) autour d'un axe de rotation (5, 15, 25) localisé à proximité d'une zone extrémale (6, 16, 26) du moule (3, 13, 23) destinée à former ladite pointe de branche d'arc, ledit axe de rotation (5, 15, 25) étant orienté de façon perpendiculaire par rapport à un plan médian P de symétrie de ladite branche. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit axe de rotation (5, 15) est formé par un contact linéique entre des surfaces en regard desdites empreintes inférieure (1, 11) et supérieure (2, 12). 3. Procédé selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que ladite empreinte inférieure (11) comporte des moyens formant butée (17) destinée à coopérer avec des moyens de forme complémentaire (18) de ladite empreinte supérieure (12), lesdits moyens formant butée (17, 18) étant agencés à proximité de ladite zone extrémale (16) du moule (13) destinée à former ladite pointe de branche d'arc. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, préalablement et/ou lors de l'étape de mise sous pression du moule (3, 13), ladite empreinte supérieure (2, 12) possède une capacité de déplacement plan par rapport à ladite empreinte inférieure (1, 11). 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit axe de rotation (25) est formé par des moyens annexes (27) formant charnière. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la variation d'orientation angulaire entre ladite empreinte inférieure (1, 11, 21) et ladite empreinte supérieure (2, 12, 22) est comprise entre 0,05° et 0,5°.