Brevet FR3011499A1 — publié le 20150410

TETE D'APPLI CATI ON POUR APPLI QUER UNE MATI ERE FIBREUSE DOMAI NE TECHNI QUE DE LA PRESENTE INVENTION La présente invention concerne une tête d'application servant à appliquer une matière fibreuse transportée. ÉTAT DE LA TECHN I QUE Lors de la fabrication automatisée de composants en matières composites fibreuses, il est habituel que la matière fibreuse soit déposée par une tête d'application sur un outil de formage. La matière fibreuse utilisée peut par exemple prendre la forme de produits semi-finis secs sous forme d'aplat fibreux ou de tissus et/ou de produits semi-finis préimprégnés comprenant, outre les fibres, la résine matricielle de la matière composite fibreuse. La matière fibreuse peut en l'occurrence être mise en place par un rouleau, d'où elle est déroulée et transportée jusqu'à la tête d'application. La matière fibreuse déjà déposée doit être morcelée par le rouleau, respectivement en fonction du contour du composant respectif et du modèle dans lequel la matière fibreuse doit être rangée. La tête d'application comporte généralement un dispositif de coupe permettant de couper la matière fibreuse. Le document US 2010/ 0263505 Al expose de façon connue un dispositif d'application pour matière fibreuse dans lequel la matière fibreuse est déroulée en bandes, simultanément par plusieurs rouleaux, puis transportée via les cylindres du dispositif d'application et déposée sur un substrat. Un dispositif de guidage garantit en l'occurrence que la matière fibreuse est orientée parallèlement par les multiples rouleaux. Une bobine d'un actionneur électromagnétique est alimentée en courant afin de couper la matière fibreuse, déplaçant ainsi un élément de coupe transversalement à la direction de transport et effectuant un mouvement de coupe. Le document WO 2009/ 052158 Al décrit une tête d'application servant à appliquer une matière fibreuse dans laquelle la matière fibreuse est déposée sur un outil de formage via un cylindre de pressage de la tête d'application. La tête d'application comporte, pour couper la matière fibreuse, un dispositif de coupe actionné de façon pneumatique disposé dans la direction de transport de la matière fibreuse, avant le cylindre de pressage. Une unité de transport servant à transporter de nouveau la matière fibreuse, après découpe de la matière fibreuse, en direction du cylindre de pressage, est disposée avant le dispositif de coupe. La tête d'application comporte en outre un dispositif de blocage actionné de façon pneumatique disposé, dans la direction de transport, avant l'unité de transport. Le dispositif de blocage comporte deux cylindres espacés l'un par rapport à l'autre entre lesquels la matière fibreuse est guidée. Le dispositif de blocage est commandé de telle sorte qu'un des cylindres est déplacé en direction de l'autre cylindre avant la découpe de la matière fibreuse, de sorte que la matière fibreuse est bloquée entre les cylindres. En l'occurrence, les cylindres sont disposés de telle sorte qu'ils ne permettent un transport de la matière fibreuse que dans la direction de transport. Ceci permet d'obtenir que la matière fibreuse devant encore être détachée après découpe ne puisse pas sortir de la tête d'application dans le sens contraire de la direction de transport. Le document DE 10 2010 015 199 Al expose un mécanisme de coupe pour une tête d'application servant à appliquer une matière fibreuse comportant un compresseur et un contre-palier. Dans une première position de fonctionnement, le compresseur et le contre-palier sont espacés l'un par rapport à l'autre, de façon à former un passage pour la matière fibreuse. Le compresseur est déplacé en direction du contre-palier pour couper la matière fibreuse. En l'occurrence, la matière fibreuse est bloquée entre les mâchoires de blocage du compresseur et du contre-palier. Un élément de coupe disposé au niveau du compresseur est en outre comprimé contre la matière fibreuse à couper par application d'une force de coupe, afin de couper et/ou casser la matière fibreuse bloquée. Selon le document DE 10 2010 015 199 A1, il est possible de prévoir des entraînements séparés ou un entraînement commun pour le compresseur et le couteau. Une proposition concrète consiste à prévoir un entraînement mécanique, hydraulique et/ou pneumatique. Le document AT 44 360 E expose un appareil d'étalage de chaîne doté d'un dispositif de blocage permettant de bloquer une chaîne fibreuse et d'un dispositif de coupe permettant de couper la chaîne fibreuse, le dispositif de coupe et le dispositif de blocage étant réalisés de façon séparée l'un par rapport à l'autre et disposés l'un derrière l'autre dans la direction de transport de la chaîne fibreuse. Pour bloquer et pour couper la chaîne fibreuse, la chaîne fibreuse est déplacée de telle sorte qu'elle parvient dans la région du dispositif de blocage et est bloquée par lui par actionnement mécanique dudit dispositif de blocage et que la chaîne fibreuse ainsi bloquée est découpée dans le dispositif de coupe disposé derrière le dispositif de blocage. Le document DE 698 12 405 T2 concerne une tête d'application servant à appliquer des chaînes fibreuses sur une surface de façonnage. La tête d'application comporte un dispositif de coupe permettant de couper de chaînes fibreuses individuelles. Il est prévu de façon concrète que le dispositif de coupe comprenne plusieurs mécanismes de cisaillement, chaque mécanisme de cisaillement comportant une lame de coupe pouvant être déplacée via un entraînement linéaire actionné dans une direction transversale à la direction de transport de la chaîne fibreuse à couper. On peut en outre prévoir que chaque lame de coupe comporte un bloc de blocage maintenant la chaîne fibreuse contre une enclume après découpe de la chaîne fibreuse. Le document DE 10 2012 017 595 Al expose une tête d'application servant à appliquer des morceaux de matière plate sur une surface d'application. Pour confectionner les bords latéraux de la matière à détacher, la tête d'application comporte deux unités de couteaux dotées de lames de coupe oscillantes disposées au niveau d'unités linéaires entraînées par le biais d'une commande motorisée et pouvant être déplacées indépendamment l'une de l'autre dans la direction latérale par rapport à la matière à couper. Selon le document DE 10 2012 017 595 Ai, les lames de coupe utilisées peuvent être des lames de coupe excitées par ultrasons. Le document DE 697 17 053 T2 concerne une tête d'application servant à appliquer une matière fibreuse en forme de bande et comportant des moyens de sectionnement et/ou de découpe de la bande, pour former des morceaux ensuite déposés sur une surface de découpe par des moyens d'amenée appartenant à la tête d'application. Les moyens de sectionnement et/ou de découpe de la bande comprennent un système de coupe et un moyen de blocage réalisé séparément de lui. Le système de coupe comporte une lame pouvant être déplacée dans une direction transversale à la direction de transport de la matière fibreuse, en étant commandée par les moyens de commande. L'interaction de la lame avec une contre-lame disposée fixement sur l'autre côté de la matière fibreuse permet de couper la matière fibreuse. Le moyen de blocage comporte deux mâchoires, une des mâchoires étant disposée sur le même côté que la lame et pouvant être déplacée dans une direction transversale à la direction de transport de la matière fibreuse et l'autre mâchoire étant disposée fixement sur le même côté que la contrelam e. OBJECTI F DE LA PRESENTE I NVENTI ON L'objectif de la présente invention est de réaliser une tête d'application servant à appliquer une matière fibreuse et permettant de couper une matière fibreuse et d'appliquer la matière fibreuse suivante de façon simple et/ou sûre. SOLUTI ON L'objectif de la présente invention est atteint selon la présente invention. DESCRI PTI ON DE LA PRESENTE INVENTION La présente invention concerne une tête d'application servant à appliquer une matière fibreuse amenée en continu par la tête d'application et comportant un dispositif de coupe doté d'un élément de coupe et d'un contre- élément de coupe. La tête d'application comporte en outre un dispositif de blocage doté de surfaces de blocage opposées l'une par rapport à l'autre pour bloquer la matière fibreuse. En l'occurrence, une des surfaces de blocage et l'élément de coupe sont réalisés au niveau d'une première mâchoire et l'autre surface de blocage et le contre-élément de coupe sont réalisés au niveau d'une deuxième mâchoire. Les surfaces de blocage sont disposées en l'occurrence dans la direction de transport de la matière fibreuse, avant l'élément de coupe et avant le contre-élément de coupe. La tête d'application comporte en outre un actionneur actionnant la première mâchoire afin de couper et de bloquer simultanément la matière fibreuse. L'actionnement de la première mâchoire par le biais de l'actionneur amène ainsi l'élément de coupe à réaliser un mouvement de coupe. D'autre part, la surface de blocage réalisée au niveau de la première mâchoire est déplacée en direction de l'autre surface de blocage, celle se trouvant au niveau de la deuxième mâchoire. La première et la deuxième mâchoire forment ainsi un dispositif de coupe et de blocage combiné permettant de couper et de bloquer simultanément la matière fibreuse. Il n'est ainsi notamment pas nécessaire de prévoir deux circuits de commande coordonnés l'un par rapport à l'autre pour la coupe et le blocage de la matière fibreuse. L'actionneur servant à actionner la première mâchoire est selon la présente invention un actionneur piézoélectrique. Ceci présente l'avantage qu'il n'est pas nécessaire de prévoir des flexibles sous pression, des raccords et/ou des accumulateurs au niveau de la tête d'application. L'actionneur piézoélectrique peut en revanche être commandé par un simple signal de commande électrique, ce qui signifie que seul un câble électrique a besoin d'être amené à l'actionneur. Un actionneur piézoélectrique se caractérise en outre par une masse réduite. L'actionneur piézoélectrique permet ainsi d'obtenir une configuration particulièrement légère et peu coûteuse de la tête d'application. D'autres avantages de l'actionneur piézoélectrique sont sa haute précision lors de l'actionnement de la première mâchoire, permettant d'atteindre une grande précision de commande du mouvement de coupe ainsi qu'une grande rapidité d'actionnement. La tête d'application selon l'invention permet de coordonner de telle sorte le mouvement de coupe et de blocage que la matière fibreuse n'est coupée par l'élément de coupe et le contre-élément de coupe que lorsque la matière fibreuse est bloquée de telle sorte entre les surfaces de blocage qu'elle est maintenue de façon sûre lors de la coupe, et ce malgré les forces s'exerçant sur la matière fibreuse lors de la coupe, entre les surfaces de blocage. L'extrémité avant de la matière fibreuse suivante est en outre au moins maintenue fixement pendant un certain temps par les surfaces de blocage à la fin de la coupe. Les surfaces de blocage forment ainsi un type de sécurité anti-perte pour la matière fibreuse. Ceci permet de réduire au minimum le risque de perte de matière fibreuse après découpe, le contraire ayant pour conséquence de devoir ramener de nouveau la matière fibreuse à travers le dispositif de coupe avant de pouvoir poursuivre l'application de la matière fibreuse. Les surfaces de blocage peuvent prendre la forme de surfaces rugueuses pour accroître leur effet de maintien. Les surfaces de blocage peuvent en outre être pourvues d'un revêtement élastique, permettant ainsi d'obtenir un effet bloquant, et ce déjà avant d'atteindre l'écartement minimal requis entre les surfaces de blocage, lors du sectionnement total de la matière fibreuse, ledit effet s'accroissant avec l'actionnement supplémentaire de la première mâchoire et de la deuxième mâchoire, afin de permettre le sectionnement total de la matière fibreuse. La première surface de blocage et l'élément de coupe et/ou l'autre surface de blocage et le contre-élément de coupe peuvent faire partie intégrante d'un corps de base de la mâchoire respective concernée. Selon un mode de réalisation particulier de la tête d'application selon l'invention, chaque mâchoire comporte toutefois un corps de base formant la surface de blocage, l'élément de coupe ou le contre-élément de coupe étant disposé au niveau du côté avant, orienté transversalement à la direction de transport, du corps de base. Par exemple, l'élément de coupe ou le contre-élément de coupe peuvent être vissés au côté avant du corps de base respectif. Ceci permet ensuite de remplacer de façon particulièrement simple l'élément de coupe ou le contre-élément de coupe, par exemple en raison de leur usure. La course devant être parcourue par l'actionneur pour la réalisation du mouvement de coupe est au moins aussi importante que l'épaisseur de la matière fibreuse. La première mâchoire doit également au moins être déplacée sur l'ensemble de cette course par rapport à la deuxième mâchoire. La longueur de la course nécessaire peut en l'occurrence être atteinte juste en faisant varier la longueur d'un élément piézoélectrique de l'actionneur piézoélectrique. On peut toutefois également prévoir que l'actionneur piézoélectrique comporte, outre l'élément piézoélectrique, une multiplication de course, par exemple un agencement de levier pouvant être actionné au moyen de l'élément piézoélectrique, ledit agencement transposant la variation de longueur de l'élément piézoélectrique en un mouvement de translation de la première mâchoire. La multiplication pouvant être atteinte par le biais de l'agencement de levier permet en outre également d'obtenir une variation de longueur de l'élément piézoélectrique inférieure à la course nécessaire au déplacement de la première mâchoire induisant le sectionnement de la matière fibreuse. Dans une autre configuration, on prévoit que l'actionneur piézoélectrique peut être excité de façon à produire dans l'élément de coupe des vibrations ultrasoniques permettant de couper par ultrasons la matière fibreuse. Ceci permet de réduire la force à appliquer pour couper la matière fibreuse. Ceci permet en outre d'obtenir une surface de coupe particulièrement propre. L'actionneur permet d'actionner uniquement la première mâchoire, en partant d'une position de base, afin de couper et de bloquer simultanément la matière fibreuse, l'élément de coupe étant déplacé avec l'actionnement en direction du contre-élément de coupe et la première surface de blocage étant déplacée en direction de l'autre surface de blocage. En variante, on peut prévoir que l'actionneur actionne tant la première mâchoire que la deuxième mâchoire pour réaliser le mouvement de coupe, en partant d'une position de base. L'élément de coupe et le contre-élément de coupe peuvent notamment être déplacés en réalisant la même course, permettant ainsi une réalisation symétrique du mouvement de coupe. Dans un mode de réalisation de la tête d'application selon l'invention, l'élément de coupe est un couteau, tandis que le contre-élément de coupe comporte un contre-palier pour le couteau. La coupe de la matière fibreuse correspond ici à la « division » de la matière fibreuse. Pour actionner le couteau précisément jusqu'à ce que la matière fibreuse soit sectionnée sans que le couteau n'exerce ensuite aucune force sur le contre-palier, il est avantageux dans ce mode de réalisation que l'actionneur soit un actionneur piézoélectrique, qui permet de commander l'actionnement de l'élément de coupe avec une précision particulière. En variante, tant l'élément de coupe que le contre-élément de coupe peuvent être des couteaux. L'élément de coupe et le contre-élément de coupe peuvent également comporter des arêtes tranchantes interagissant à la façon de ciseaux lors de la coupe de la matière fibreuse. Les surfaces de blocage opposées l'une par rapport à l'autre peuvent prendre la forme de surfaces de blocage planes. Les surfaces de blocage opposées l'une par rapport à l'autre peuvent toutefois également former un logement, délimité dans deux dimensions transversalement à la direction de transport, pour la matière fibreuse. Une des surfaces de blocage peut comporter à cette fin un bombement ou un renfoncement pour la matière fibreuse. Ceci permet non seulement d'éviter que la matière fibreuse suivante ne tombe mais aussi de maintenir en place la matière fibreuse transversalement à la direction de transport. Des perfectionnements avantageux de la présente invention ressortent de la description et des dessins. Les avantages nommés dans la description par rapport à des caractéristiques et des combinaisons de plusieurs caractéristiques sont fournis uniquement à titre d'exemple et peuvent être réalisés en variante ou de façon cumulée sans devoir obligatoirement atteindre les avantages des modes de réalisation selon l'invention. Les dessins illustrent des caractéristiques supplémentaires - notamment les formes géométriques représentées et les dimensions relatives de plusieurs composants les uns par rapport aux autres ainsi que leur agencement relatif et leur liaison active. La combinaison de caractéristiques de différents modes de réalisation de la présente invention est également possible et ces combinaisons sont incitées. Ceci concerne également les caractéristiques représentées dans des dessins séparés ou nommées lors de leur description. Des caractéristiques de la présente invention peuvent également être supprimées pour d'autres modes de réalisation de la présente invention. Les caractéristiques mentionnées et la description doivent être comprises, par rapport à leur nombre, comme comprenant précisément ce nombre ou un nombre supérieur au nombre mentionné, sans qu'une utilisation explicite de l'adverbe « au moins » ne soit nécessaire. Donc lorsque l'on mentionne par exemple un élément, on comprendra qu'il peut y avoir un élément exactement, deux éléments ou un plus grand nombre encore d'éléments. Ces caractéristiques peuvent être complétées par d'autres caractéristiques ou être les seules caractéristiques utilisées dans un certain cas. COURTE DESCRI PTI ON DES FIGURES La présente invention va être expliquée et décrite plus en détail par la suite à l'aide d'exemples de réalisation préférés illustrés sur les figures. La figure 1 illustre un schéma d'un mode de réalisation d'une tête d'application selon l'invention dotée d'un dispositif de coupe et de blocage en vue de côté. La figure 2 illustre un schéma d'un autre mode de réalisation d'une tête d'application selon l'invention dotée d'un dispositif de coupe et de blocage en vue de côté. DESCRIPTION DES FIGURES La figure 1 illustre un schéma d'une tête d'application selon l'invention, comportant une première mâchoire 1, une deuxième mâchoire 2 et un actionneur 3, l'actionneur 3 actionnant la première mâchoire 1 pour couper et bloquer simultanément une matière fibreuse 4. La première mâchoire 1 comporte un élément de coupe 5 et la deuxième mâchoire comporte un contre-élément de coupe 6. L'élément de coupe 5 et le contre-élément de coupe 6 sont en l'occurrence fixés à un corps de base 8 de la première mâchoire 1 et/ou à un corps de base 9 de la deuxième mâchoire 2 par le biais des vis 7. Les corps de base 8, 9 de la première et la deuxième mâchoire 1, 2 comportent des surfaces de blocage 10, 11 opposées l'une par rapport à l'autre pour bloquer la matière fibreuse 4. Pour couper la matière fibreuse 4, l'actionneur 3 pouvant par exemple prendre la forme d'un actionneur piézoélectrique, actionne la première mâchoire 1 en partant de la position de base représentée sur la figure 1 et en direction de la deuxième mâchoire 2, pour l'amener dans une position actionnée. En l'occurrence, la matière fibreuse 4 est coupée du fait de l'actionnement de la première mâchoire 1, par interaction de l'élément de coupe 5 avec le contre-élément de coupe 6. Le mouvement de coupe permet de déplacer simultanément la surface de blocage 10 en direction de la surface de blocage 11 opposée. En l'occurrence, le mouvement de coupe et le mouvement de la surface de blocage 10 par rapport à la surface de blocage 11 peuvent être adaptés de telle sorte que la matière fibreuse 4 est maintenue au plus tard entre les surfaces de blocage 10 et 11 lorsque l'élément de coupe 5 et le contre-élément de coupe 6 sont suffisamment déplacés l'un par rapport à l'autre pour permettre de diviser entièrement la matière fibreuse 4. Ceci empêche que la matière fibreuse 4 puisse tomber par l'ouverture formée entre les surfaces de blocage 10, 11, par exemple en raison de tensions s'exerçant dans la matière fibreuse 4 pouvant provoquer un mouvement la matière fibreuse 4 contraire à la direction de transport si elle n'était pas bloquée entre les surfaces de blocage 10, 11. Pour poursuivre l'application de la matière fibreuse 4, la première mâchoire 1 est actionnée de façon à éloigner l'une de l'autre les surfaces de blocage 10 et 11 dès que la matière fibreuse 4 suivante est poussée en avant, de façon éviter de façon sûre sa sortie en marche arrière de la tête d'application. La figure 2 illustre un autre mode de réalisation de tête d'application selon l'invention. Comme dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 1, la première mâchoire 1 comporte un corps de base 8 formant la surface de blocage 10 et au niveau du côté avant duquel l'élément de coupe 5 est fixé via une vis 7. Contrairement à l'exemple de réalisation représenté sur la figure 1, le contre-élément de coupe 6 prend la forme, dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 2, d'un contre-palier 12. En l'occurrence, le contre- palier 12 et la surface de blocage 11 font partie intégrante du corps de base 9 de la deuxième mâchoire 2, c'est-à-dire qu'ils sont fabriqués d'un seul tenant avec lui. Un actionneur piézoélectrique 3 comportant un élément piézoélectrique 13 et un agencement de levier 14 pouvant être actionné à l'aide de l'élément piézoélectrique 13 est prévu pour actionner la première mâchoire 1. L'agencement de levier 14 est disposé de façon à pouvoir tourner autour d'un axe de rotation 15, un pivotement du levier 16 le plus court provoquant, du fait d'une variation de longueur de l'élément piézoélectrique 13, un pivotement du levier 17 le plus long de l'agencement de levier 14, entraînant ainsi un mouvement de translation de la première mâchoire 1. Une variation de longueur de l'élément piézoélectrique 13 est ainsi transposée via l'agencement de levier 14 en un mouvement de translation de la première mâchoire 1. Un guidage linéaire de la première mâchoire 1 peut être mis en place via les moyens de guidage non représentés sur la figure 2. REVENDICATIONS1. Tête d'application servant à appliquer une matière fibreuse (4) amenée en continu par la tête d'application avec : - un dispositif de coupe comportant un élément de coupe (5) et un contre-élément de coupe (6) ; un actionneur (3) actionnant l'élément de coupe (5) pour réaliser un mouvement de coupe ; et - un dispositif de blocage comportant des surfaces de blocage (10, 11) opposées l'une par rapport à l'autre pour bloquer la matière fibreuse (4), les surfaces de blocage (10, 11) étant disposées, dans la direction de transport de la matière fibreuse (4), avant l'élément de coupe (5) et avant le contre-élément de coupe (6) ; - une des surfaces de blocage (10) et l'élément de coupe (5) étant réalisés au niveau d'une première mâchoire (1) et l'autre surface de blocage (11) et le contre-élément de coupe (6) étant réalisés au niveau d'une deuxième mâchoire (2), l'actionneur (3) actionnant la première mâchoire (1) afin de couper et de bloquer simultanément la matière fibreuse (4) ; caractérisée en ce que l'actionneur (3) est un actionneur piézoélectrique. 2. Tête d'application selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque mâchoire (1, 2) comporte un corps de base (8, 9) formant la surface de blocage (10, 11), l'élément de coupe (5) ou le contre-élément de coupe (6) étant disposés au niveau du côté avant, orienté transversalement à la direction de transport, du corps de base (8, 9). 3. Tête d'application selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'actionneur piézoélectrique (3)comporte un élément piézoélectrique (13) et un agencement de levier (14) pouvant être actionné à l'aide de l'élément piézoélectrique (13) et transposant une variation de longueur de l'élément piézoélectrique (13) en un mouvement de translation de la première mâchoire (1). 4. Tête d'application selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'actionneur piézoélectrique (3) peut être excité de telle sorte que des vibrations ultrasoniques permettant de couper par ultrasons la matière fibreuse (4) se produisent dans l'élément de coupe (5). 5. Tête d'application selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'actionneur (3) actionne tant la première mâchoire (1) que la deuxième mâchoire (2) pour réaliser le mouvement de coupe, en partant d'une position de base. 6. Tête d'application selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément de coupe (5) est un couteau et que le contre-élément de coupe (6) comporte un contre-palier (12). 7. Tête d'application selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'élément de coupe (5) et le contre-élément de coupe (6) sont des couteaux. 8. Tête d'application selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les surfaces de blocage (10, 11) opposées l'une par rapport à l'autre forment un logement délimité dans deux dimensions pour la matière fibreuse (4).30