FR3161594A1 - Prepreg tape application system for covering a composite edge. - Google Patents
Prepreg tape application system for covering a composite edge.Info
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Abstract
- Système d’application de ruban de préimprégné pour recouvrir un bord de composite. - Le système d’application (1) comprend un corps allongé (8), un dispositif d’alignement (9) configuré pour maintenir un alignement du corps allongé (8) par rapport au bord de composite (3) pendant que le système d’application (1) est déplacé le long du bord de composite (3), un dévidoir (10) configuré pour fournir le ruban de préimprégné (2), un dispositif de marouflage central (11) configuré pour appliquer sur la tranche (4) du bord de composite (3) le ruban de préimprégné (2) et un dispositif de marouflage latéral (12) configuré pour rabattre et appliquer sur les deux surfaces latérales (5) du bord de composite (3) le ruban de préimprégné (2). Figure pour l’abrégé : Fig.1 - Prepreg tape application system for covering a composite edge. - The application system (1) comprises an elongated body (8), an alignment device (9) configured to maintain alignment of the elongated body (8) with the composite edge (3) while the application system (1) is moved along the composite edge (3), a dispenser (10) configured to supply the prepreg tape (2), a central squeegee device (11) configured to apply the prepreg tape (2) to the edge (4) of the composite edge (3), and a lateral squeegee device (12) configured to fold down and apply the prepreg tape (2) to the two lateral surfaces (5) of the composite edge (3). Figure for the abstract: Fig. 1
Description
La présente invention concerne un système d’application de ruban de préimprégné pour recouvrir un bord de composite.The present invention relates to a prepreg tape application system for covering a composite edge.
Une pièce en matériau composite, notamment une pièce en matériau composite de carbone, correspond à un assemblage hétérogène d'au moins deux composants.A part made of composite material, in particular a part made of carbon composite material, corresponds to a heterogeneous assembly of at least two components.
Les surfaces et les bords de la pièce en matériau composite doivent être isolés du milieu extérieur pour protéger la pièce en matériau composite de phénomènes qui pourraient l’endommager, tels que la corrosion issue de pièces métalliques proches (corrosion galvanique) ou les arcs électriques.The surfaces and edges of the composite material part must be isolated from the external environment to protect the composite material part from phenomena that could damage it, such as corrosion from nearby metal parts (galvanic corrosion) or electric arcs.
Pour isoler ces pièces en matériau composite, on peut utiliser des couches de matériau composite de carbone préimprégné de fibres de verre.To insulate these composite material parts, layers of carbon composite material pre-impregnated with glass fibers can be used.
Ce type de protection peut être utilisé pour un raidisseur (« stringer » en anglais) destiné à renforcer un caisson de voilure (« wing box » en anglais) d’un aéronef ou tout autre structure caissonnée telle que des plans horizontaux arrières ou plans verticaux arrières. Le raidisseur a une section transversale en forme de U. Une couche de matériau composite de carbone préimprégné de fibres de verre peut être appliquée sur la surface interne du raidisseur. Toutefois, les bords latéraux qui correspondent aux extrémités de la forme en U sont des parties qui ont été coupées. Ils ne sont donc pas protégés. Il est donc nécessaire de les protéger en leur appliquant une couche protectrice en préimprégné de fibre de verre. Pour cela, on peut déposer et coller un ruban étroit de préimprégné de fibres de verre sur les bords du raidisseur. Il existe plusieurs systèmes pour appliquer une couche de préimprégné de fibres de verre. Par exemple, la couche de préimprégné peut être appliquée par une machine automatisée d’application de ruban ATL (pour « automated tape laying » en anglais) ou une machine automatisée de placement de fibres AFP (pour « automated fiber placement » en anglais) ou bien par une machine bras-transfert (« pick and place machine » en anglais). Toutefois, ces systèmes ne permettent pas d’appliquer facilement des rubans étroits sur des bords.This type of protection can be used for a stringer designed to reinforce an aircraft wing box or any other boxed structure, such as horizontal or vertical tail fins. The stringer has a U-shaped cross-section. A layer of carbon composite material pre-impregnated with fiberglass can be applied to the inner surface of the stringer. However, the lateral edges, which correspond to the ends of the U-shape, are cut off and therefore unprotected. It is thus necessary to protect them by applying a protective layer of pre-impregnated fiberglass. This can be done by applying and bonding a narrow strip of pre-impregnated fiberglass to the edges of the stringer. Several systems exist for applying a layer of pre-impregnated fiberglass. For example, the prepreg layer can be applied by an automated tape laying (ATL) machine, an automated fiber placement (AFP) machine, or a pick-and-place machine. However, these systems do not easily allow for the application of narrow tapes to edges.
Il est possible également d’utiliser une méthode manuelle d’application. Mais, cette méthode ne permet pas une reproductibilité industrielle et ne permet pas d’obtenir des taux de production suffisants.It is also possible to use a manual application method. However, this method does not allow for industrial reproducibility and does not allow for sufficient production rates.
En conséquence, les systèmes actuels pour appliquer une couche de préimprégné de fibres de vers sur un bord de pièce en composite ne sont pas satisfaisants.Consequently, current systems for applying a layer of worm fiber prepreg to the edge of a composite part are not satisfactory.
La présente invention a pour objet de proposer un système d’application permettant de pallier les inconvénients des systèmes de l’art antérieur.The present invention aims to provide an application system that overcomes the drawbacks of prior art systems.
Pour cela, elle concerne un système d’application de ruban de préimprégné pour recouvrir un bord de composite, le bord de composite comprenant une tranche et deux surfaces latérales de part et d’autre de la tranche, le ruban de préimprégné (2) comportant une zone centrale longitudinale et deux zones latérales longitudinales de part et d’autre de la zone centrale longitudinale.For this purpose, it relates to a prepreg tape application system to cover a composite edge, the composite edge comprising a slice and two lateral surfaces on either side of the slice, the prepreg tape (2) comprising a longitudinal central zone and two longitudinal lateral zones on either side of the longitudinal central zone.
Selon l’invention, le système d’application comprend :
- un corps allongé présentant un axe longitudinal ;
- un dispositif d’alignement configuré pour maintenir un alignement du corps allongé par rapport au bord de composite de façon que l’axe longitudinal du corps allongé reste parallèle au bord de composite pendant que le système d’application est déplacé le long du bord de composite dans un sens de déplacement d’utilisation du système d’application ;
- un dévidoir de ruban de préimprégné configuré pour fournir le ruban de préimprégné pendant que le système d’application est déplacé le long du bord de composite selon le sens de déplacement d’utilisation ;
- un dispositif de marouflage central configuré pour appliquer sur la tranche du bord de composite la zone centrale longitudinale du ruban de préimprégné fourni par le dévidoir pendant que le système d’application est déplacé le long du bord de composite selon le sens de déplacement d’utilisation ;
- un dispositif de marouflage latéral configuré pour rabattre et appliquer sur les deux surfaces latérales du bord de composite les deux zones latérales longitudinales du ruban de préimprégné après que la zone centrale longitudinale du ruban de préimprégné a été appliquée sur la tranche du bord de composite pendant que le système d’application est déplacé le long du bord de composite selon le sens de déplacement d’utilisation.
- an elongated body with a longitudinal axis;
- an alignment device configured to maintain alignment of the elongated body with respect to the composite edge such that the longitudinal axis of the elongated body remains parallel to the composite edge while the application system is moved along the composite edge in a direction of movement of use of the application system;
- a prepreg tape dispenser configured to supply the prepreg tape while the application system is moved along the composite edge in the direction of use;
- a central scrimping device configured to apply the longitudinal central area of the prepreg tape supplied by the dispenser to the edge of the composite while the application system is moved along the edge of the composite in the direction of use;
- a lateral scrimping device configured to fold down and apply the two longitudinal lateral areas of the prepreg tape to the two lateral surfaces of the composite edge after the longitudinal central area of the prepreg tape has been applied to the edge of the composite while the application system is moved along the composite edge in the direction of use.
Ainsi, le système d’application comprend tous les dispositifs nécessaires à l’application d’un ruban de préimprégné sur un bord de composite tout en étant un système peu encombrant.Thus, the application system includes all the devices necessary for applying a prepreg tape to a composite edge while being a space-saving system.
En outre, le système d’application comprend un dispositif de fixation configuré pour fixer un dispositif de chauffage destiné à chauffer une partie du bord de composite avant que le dispositif de marouflage central n’applique la zone centrale longitudinale du ruban de préimprégné sur la tranche du bord de composite.In addition, the application system includes a fastening device configured to attach a heating device intended to heat a portion of the composite edge before the central scrimming device applies the longitudinal central area of the prepreg tape to the edge of the composite.
Selon une particularité, le dispositif d’alignement comprend une première unité d’alignement et une deuxième unité d’alignement,
la première unité d’alignement étant montée à une première extrémité longitudinale du corps allongé, la deuxième unité d’alignement étant montée à une deuxième extrémité longitudinale du corps allongé, la première extrémité longitudinale se trouvant avant la deuxième extrémité longitudinale,
la première unité d’alignement et la deuxième unité d’alignement comprenant chacune deux galets configurés pour enserrer entre eux le bord de composite, les deux galets étant destinés à appuyer selon une première force prédéterminée contre les deux surfaces latérales du bord de composite.According to one particular feature, the alignment device comprises a first alignment unit and a second alignment unit,
the first alignment unit being mounted at a first longitudinal end of the elongated body, the second alignment unit being mounted at a second longitudinal end of the elongated body, the first longitudinal end being located before the second longitudinal end,
the first alignment unit and the second alignment unit each comprising two rollers configured to clamp the composite edge between them, the two rollers being intended to press with a first predetermined force against the two lateral surfaces of the composite edge.
Selon une autre particularité, la première unité d’alignement et la deuxième unité d’alignement comprennent chacune un mécanisme à pantographe liant les deux galets au corps allongé, le mécanisme à pantographe comprenant un élément de réglage, l’élément de réglage étant configuré pour régler la première force prédéterminée exercée par chacun des deux galets contre les deux surfaces latérales du bord de composite.According to another feature, the first alignment unit and the second alignment unit each include a pantograph mechanism linking the two rollers to the elongated body, the pantograph mechanism including an adjustment element, the adjustment element being configured to adjust the first predetermined force exerted by each of the two rollers against the two lateral surfaces of the composite edge.
De plus, le mécanisme à pantographe comprend quatre barres articulées entre elles pour former un losange articulé, le losange articulé présentant un premier sommet opposé à un deuxième sommet, le premier sommet et le deuxième sommet étant alignés avec l’axe longitudinal du corps allongé,
le premier sommet étant fixé solidairement au corps allongé, le premier sommet étant formé de deux barres présentant chacune une extrémité de serrage dépassant le premier sommet et se prolongeant symétriquement l’une par rapport à l’autre, l’extrémité de serrage de chacune desdites deux barres comportant un des deux galets configurés pour enserrer entre eux le bord de composite, les deux galets présentant chacun un axe de rotation perpendiculaire au losange articulé,
le deuxième sommet étant apte à réaliser un déplacement parallèlement à l’axe longitudinal du corps allongé, l’élément de réglage comprenant une tige de guidage perpendiculaire au losange articulé,
l’élément de réglage comportant une coulisse comprenant une fente de guidage parallèle à l’axe longitudinal du corps allongé, la fente de guidage recevant la tige de guidage pour guider et limiter le déplacement du deuxième sommet,
l’élément de réglage comportant en outre une tige filetée et un ressort hélicoïdal coaxiaux et parallèles à l’axe longitudinal du corps allongé, la tige filetée comportant une première extrémité vissée dans un trou taraudé de la tige de guidage, le vissage et le dévissage de la tige filetée dans le trou taraudée étant aptes à déplacer le deuxième sommet du losange articulé, le ressort hélicoïdal étant mis en compression entre la coulisse et une deuxième extrémité de la tige filetée, le ressort hélicoïdal étant apte à exercer une première force de traction écartant le deuxième sommet du premier sommet, la première force prédéterminée exercée par les deux galets contre les deux surfaces latérales du bord de composite étant fonction de la première force de traction exercée par le ressort hélicoïdal.Furthermore, the pantograph mechanism comprises four bars articulated together to form an articulated rhombus, the articulated rhombus having a first vertex opposite a second vertex, the first vertex and the second vertex being aligned with the longitudinal axis of the elongated body,
the first vertex being fixed rigidly to the elongated body, the first vertex being formed of two bars each having a clamping end extending beyond the first vertex and extending symmetrically with respect to each other, the clamping end of each of said two bars having one of the two rollers configured to clamp the edge of composite between them, the two rollers each having an axis of rotation perpendicular to the articulated rhombus,
the second vertex being capable of moving parallel to the longitudinal axis of the elongated body, the adjustment element comprising a guide rod perpendicular to the articulated rhombus,
the adjustment element comprising a slide including a guide slot parallel to the longitudinal axis of the elongated body, the guide slot receiving the guide rod to guide and limit the movement of the second vertex,
the adjustment element further comprising a threaded rod and a helical spring coaxial and parallel to the longitudinal axis of the elongated body, the threaded rod having a first end screwed into a tapped hole in the guide rod, the screwing and unscrewing of the threaded rod in the tapped hole being able to move the second vertex of the articulated rhombus, the helical spring being compressed between the slide and a second end of the threaded rod, the helical spring being able to exert a first tensile force separating the second vertex from the first vertex, the first predetermined force exerted by the two rollers against the two lateral surfaces of the composite edge being a function of the first tensile force exerted by the helical spring.
Par ailleurs, le dispositif de marouflage central comprend un rouleau de marouflage destiné à rouler sur la zone centrale longitudinale du ruban de préimprégné fourni par le dévidoir afin d’appliquer ladite zone centrale longitudinale sur la tranche du bord de composite.Furthermore, the central scrimming device includes a scrimming roller intended to roll over the longitudinal central area of the prepreg tape supplied by the dispenser in order to apply said longitudinal central area to the edge of the composite edge.
Selon une autre particularité, le système d’application comprend un rouleau de guidage destiné à rouler sur la tranche du bord de composite, le rouleau de guidage étant monté à l’avant du corps allongé.According to another feature, the application system includes a guide roller designed to roll on the edge of the composite edge, the guide roller being mounted at the front of the elongated body.
De plus, le dispositif de marouflage latéral est monté sur le corps allongé après le dispositif de marouflage central dans le sens de déplacement d’utilisation,
le dispositif de marouflage latéral comprenant deux rouleaux destinés à être placés de part et d’autre du bord de composite, les deux rouleaux étant configurés pour rabattre et appliquer selon une deuxième force prédéterminée les deux zones latérales longitudinales du ruban de préimprégné sur les deux surfaces latérales du bord de composite après que la zone centrale longitudinale du ruban de préimprégné a été appliquée sur la tranche du bord de composite.Furthermore, the lateral scrimming device is mounted on the elongated body after the central scrimming device in the direction of movement during use.
the lateral scrimping device comprising two rollers intended to be placed on either side of the composite edge, the two rollers being configured to fold down and apply according to a second predetermined force the two longitudinal lateral areas of the prepreg tape on the two lateral surfaces of the composite edge after the longitudinal central area of the prepreg tape has been applied to the edge of the composite.
En outre, les deux rouleaux sont configurés pour tourner autour d’un axe de rotation faisant un angle compris entre 0° et 10° par rapport à une bissectrice séparant un angle entre les axes de rotation des deux rouleaux.In addition, the two rollers are configured to rotate around an axis of rotation making an angle between 0° and 10° with respect to a bisector separating an angle between the axes of rotation of the two rollers.
Avantageusement, le dispositif de marouflage latéral comporte un mécanisme à deux barres comportant une première barre et une deuxième barre, les deux barres étant articulées entre elles en leur milieu autour d’un axe de rotation perpendiculaire aux deux barres, l’axe de rotation étant monté solidairement au corps allongé, chacune des deux barres présentant une première extrémité et une deuxième extrémité, chacun des deux rouleaux étant agencé à la première extrémité respective des deux barres, la deuxième extrémité de la première barre comportant une première tige de réglage perpendiculaire aux deux barres, la deuxième extrémité de la deuxième barre comportant une deuxième tige de réglage perpendiculaire aux deux barres,
le mécanisme à deux barres comportant en outre une tige filetée et un ressort hélicoïdal coaxiaux et perpendiculaires à l’axe longitudinal du corps allongé, la tige filetée comportant une première extrémité et une deuxième extrémité, la première extrémité de la tige filetée étant vissée dans un trou taraudé de la première tige de réglage, la tige filetée passant en outre à travers un trou lisse de la deuxième tige de réglage, le ressort hélicoïdal étant mis en compression entre la deuxième tige de réglage et la deuxième extrémité de la tige filetée, le vissage et le dévissage de la tige filetée dans le trou taraudée étant aptes à rapprocher et éloigner la deuxième extrémité de la première barre et la deuxième extrémité de la deuxième barre, le ressort hélicoïdal étant apte à exercer une deuxième force de traction tendant à rapprocher la deuxième extrémité de la première barre et la deuxième extrémité de la deuxième barre, la deuxième force prédéterminée exercée par les deux rouleaux pour appliquer les deux zones latérales longitudinales du ruban de préimprégné sur les deux surfaces latérales du bord de composite étant fonction de la deuxième force de traction exercée par le ressort hélicoïdal.Advantageously, the lateral scrimping device comprises a two-bar mechanism having a first bar and a second bar, the two bars being articulated to each other at their midpoint around an axis of rotation perpendicular to the two bars, the axis of rotation being mounted rigidly to the elongated body, each of the two bars having a first end and a second end, each of the two rollers being arranged at the respective first end of the two bars, the second end of the first bar having a first adjusting rod perpendicular to the two bars, the second end of the second bar having a second adjusting rod perpendicular to the two bars,
The two-bar mechanism further comprises a threaded rod and a helical spring coaxial and perpendicular to the longitudinal axis of the elongated body, the threaded rod having a first end and a second end, the first end of the threaded rod being screwed into a tapped hole in the first adjusting rod, the threaded rod also passing through a smooth hole in the second adjusting rod, the helical spring being compressed between the second adjusting rod and the second end of the threaded rod, screwing and unscrewing the threaded rod in the tapped hole being capable of bringing the second end of the first bar and the second end of the second bar closer together and further apart, the helical spring being capable of exerting a second tensile force tending to bring the second end of the first bar and the second end of the second bar closer together, the second predetermined force exerted by the two rollers to apply the two longitudinal lateral zones of the prepreg tape to the two lateral surfaces of the composite edge being a function of the second tensile force exerted by the spring helical.
Par ailleurs, le dévidoir comprend une première bobine et une deuxième bobine,
la première bobine étant configurée pour fournir le ruban de préimprégné et une pellicule de protection enroulés tous les deux sur la première bobine, la pellicule de protection étant destinée à protéger le ruban de préimprégné quand il est enroulé sur la première bobine,
la deuxième bobine étant configurée pour enrouler la pellicule de protection qui est détachée du ruban de préimprégné pendant que la première bobine fournit le ruban de préimprégné,
la deuxième bobine étant entraînée en rotation par la première bobine par l’intermédiaire d’une courroie de transmission, un déplacement du corps allongé selon le sens de déplacement d’utilisation entraînant une rotation de la première bobine pour fournir le ruban de préimprégné, la rotation de la première bobine entraînant une rotation de la deuxième bobine par l’intermédiaire de la courroie de transmission pour enrouler la pellicule de protection.Furthermore, the reel includes a first reel and a second reel,
the first reel being configured to supply the prepreg tape and a protective film, both wound onto the first reel, the protective film being intended to protect the prepreg tape when wound onto the first reel,
the second reel being configured to wind the protective film which is detached from the pre-impregnated tape while the first reel supplies the pre-impregnated tape,
the second reel being driven in rotation by the first reel via a transmission belt, a movement of the elongated body in the direction of use causing a rotation of the first reel to supply the prepreg tape, the rotation of the first reel causing a rotation of the second reel via the transmission belt to wind the protective film.
L’invention concerne également un procédé d’utilisation d’un système d’application tel que décrit ci-dessus.The invention also relates to a method of using an application system as described above.
Selon l’invention, le procédé comprend les étapes suivantes :
- une étape de mise en place d’une extrémité du ruban de préimprégné fourni par le dévidoir sur le bord de composite,
- une étape de mise en place du système d’application sur le ruban de préimprégné mis en place sur le bord de composite à l’aide du dispositif d’alignement,
- une étape de déplacement du système d’application le long du bord de composite ;
- a step of positioning one end of the prepreg tape supplied by the dispenser onto the edge of the composite,
- a step of setting up the application system on the prepreg tape placed on the composite edge using the alignment device,
- a step of moving the application system along the edge of the composite;
le procédé comprenant les étapes suivantes mise en œuvre pendant l’étape de déplacement :
- une étape de fourniture mise en œuvre par le dévidoir pour fournir le ruban de préimprégné,
- une première étape de marouflage mise en œuvre par le dispositif de marouflage central pour appliquer sur la tranche du bord de composite la zone centrale longitudinale du ruban de préimprégné fourni par le dévidoir,
- une deuxième étape de marouflage mise en œuvre par le dispositif de marouflage latéral pour rabattre et appliquer sur les deux surfaces latérales du bord de composite les deux zones latérales longitudinales du ruban de préimprégné après que la zone centrale longitudinale du ruban de préimprégné a été appliquée sur la tranche du bord de composite.
- a supply step implemented by the dispenser to provide the pre-impregnated tape,
- a first scrimming step implemented by the central scrimming device to apply the longitudinal central zone of the prepreg tape supplied by the dispenser to the edge of the composite,
- a second scrimming step implemented by the lateral scrimming device to fold down and apply the two longitudinal lateral areas of the prepreg tape to the two lateral surfaces of the composite edge after the longitudinal central area of the prepreg tape has been applied to the edge of the composite edge.
En outre, le procédé comprend une étape de chauffage précédant la première étape de marouflage, l’étape de chauffage étant mise en œuvre par le dispositif de chauffage susceptible d’être fixé au dispositif de fixation pour chauffer une partie du bord de composite avant que le dispositif de marouflage central n’applique la zone centrale longitudinale du ruban de préimprégné sur la tranche du bord de composite.In addition, the process includes a heating step preceding the first scrimming step, the heating step being implemented by the heating device which can be attached to the fixing device to heat a part of the composite edge before the central scrimming device applies the longitudinal central area of the prepreg tape to the edge of the composite.
Les figures annexées feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables.The accompanying figures will clearly illustrate how the invention can be implemented. In these figures, identical reference numerals designate similar elements.
La
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Le système d’application 1 de ruban de préimprégné 2 pour recouvrir un bord de composite 3 est représenté sur la
Le bord de composite 3 comprend une tranche 4 et deux surfaces latérales 5 de part et d’autre de la tranche 4 (
La tranche 4 correspond à une surface adjacente aux deux surfaces latérales 5. La tranche 4 est sensiblement perpendiculaire aux deux surfaces latérales 5.Slice 4 corresponds to a surface adjacent to the two lateral surfaces 5. Slice 4 is substantially perpendicular to the two lateral surfaces 5.
Le composite 44 correspond à une pièce en matériau composite, tel qu’un composite de carbone. À titre d’exemple non limitatif, le composite 44 correspond à un raidisseur destiné à renforcer un caisson de voilure d’un aéronef. La
Le ruban de préimprégné 3 peut correspondre à un ruban en matériau composite de préimprégné de fibres de verre.Prepreg tape 3 can correspond to a tape made of fiberglass prepreg composite material.
Le ruban de préimprégné 3 comporte une zone centrale longitudinale 6 et deux zones latérales longitudinales 7 de part et d’autre de la zone centrale longitudinale 6.The prepreg tape 3 has a central longitudinal zone 6 and two lateral longitudinal zones 7 on either side of the central longitudinal zone 6.
Le système d’application 1 comprend un corps allongé 8 qui présente un axe longitudinal A.The application system 1 includes an elongated body 8 which has a longitudinal axis A.
Dans la suite de la description, le terme « extrémité avant » du système d’application 1 ou du corps allongé 8 correspond à une extrémité du système d’application 1 ou du corps allongé 8 qui correspond à une extrémité avant dans un sens de déplacement d’utilisation D représenté sur la
Dans la suite de la description, l’adjectif « inférieur » qualifie une partie du corps allongé 8 qui est destinée à être face au bord de composite 3 quand le système d’application 1 est utilisé. L’adjectif « supérieur » qualifie une partie du corps allongé 8 qui est à l’opposé de la partie supérieure.In the following description, the adjective "lower" refers to a part of the elongated body 8 that is intended to face the edge of the composite 3 when the application system 1 is used. The adjective "upper" refers to a part of the elongated body 8 that is opposite the upper part.
Le système d’application 1 comprend également un dispositif d’alignement 9, un dévidoir 10, un dispositif de marouflage central 11 et un dispositif de marouflage latéral 12.The application system 1 also includes an alignment device 9, a dispenser 10, a central scrimming device 11 and a lateral scrimming device 12.
Le système d’application 1 peut également comprendre un dispositif de fixation 13 destiné à fixer un dispositif de chauffage (non représenté). De préférence, le dispositif de fixation 13 est monté sur la partie supérieure du corps allongé 8.The application system 1 may also include a fastening device 13 for attaching a heating device (not shown). Preferably, the fastening device 13 is mounted on the upper part of the elongated body 8.
Le dispositif de chauffage est destiné à chauffer une partie du bord de composite 3 avant que le système d’application 1 n’applique le ruban de préimprégné 2 sur le bord de composite 3. Le dispositif de chauffage est destiné à chauffer ladite partie du bord de composite 3 jusqu’à une température prédéterminée. Cette température prédéterminée permet au ruban de préimprégné 2 appliqué sur le bord de composite 3 d’avoir une pégosité (« tackiness » en anglais) suffisante pour qu’il puisse adhérer suffisamment sur le bord de composite 3, sans que les parties du système d’application 1 en contact avec le ruban de préimprégné 2 ne se collent au ruban de préimprégné 2.The heating device is designed to heat a portion of the composite edge 3 before the application system 1 applies the prepreg tape 2 to the composite edge 3. The heating device is designed to heat this portion of the composite edge 3 to a predetermined temperature. This predetermined temperature allows the prepreg tape 2 applied to the composite edge 3 to have sufficient tackiness to adhere adequately to the composite edge 3, without the parts of the application system 1 in contact with the prepreg tape 2 sticking to the prepreg tape 2.
Le dispositif de fixation 13 peut correspondre à une bride, comme représenté sur la
Le dispositif de chauffage peut correspondre à un pistolet à air chaud (« hotgun » en anglais) qui souffle de l’air chaud. Le pistolet à air chaud peut être fixé de façon que l’air chaud soit dirigé vers l’avant du système d’application 1 sur le bord de composite 3. La bride peut être serrée ou desserrée pour ajuster la distance entre l’extrémité du pistolet fournissant de l’air chaud et le bord de composite 3.The heating device can be a hot air gun that blows hot air. The hot air gun can be fixed so that the hot air is directed towards the front of the application system 1 onto the composite edge 3. The flange can be tightened or loosened to adjust the distance between the end of the hot air gun and the composite edge 3.
Le dispositif d’alignement 9 est configuré pour maintenir un alignement du corps allongé 8 par rapport au bord de composite 3 de façon que l’axe longitudinal A du corps allongé 8 reste parallèle au bord de composite 3 pendant que le système d’application 1 est déplacé le long du bord de composite 3 dans le sens de déplacement d’utilisation D du système d’application 1. Le dispositif d’alignement 9 peut être également configuré pour maintenir un centrage du corps allongé 8 par rapport au bord de composite 3. Par exemple, le centrage permet que les deux zones latérales longitudinales 7 de part et d’autre de la zone centrale longitudinale 6 soient sensiblement égales. Avantageusement, le dispositif d’alignement 9 est monté sur la partie inférieure du corps allongé 8.The alignment device 9 is configured to maintain alignment of the elongated body 8 with respect to the composite edge 3 such that the longitudinal axis A of the elongated body 8 remains parallel to the composite edge 3 while the application system 1 is moved along the composite edge 3 in the direction of application system 1's use D. The alignment device 9 can also be configured to maintain centering of the elongated body 8 with respect to the composite edge 3. For example, centering ensures that the two longitudinal lateral zones 7 on either side of the central longitudinal zone 6 are substantially equal. Advantageously, the alignment device 9 is mounted on the lower part of the elongated body 8.
Le dispositif d’alignement 9 peut comprendre une première unité d’alignement 9A et une deuxième unité d’alignement 9B (
De préférence, la première unité d’alignement 9A est montée à une première extrémité longitudinale 14 du corps allongé 8. La deuxième unité d’alignement 9B est montée à une deuxième extrémité longitudinale 15 du corps allongé 8. La première extrémité longitudinale 14 se trouve avant la deuxième extrémité longitudinale 15 dans le sens de déplacement d’utilisation D.Preferably, the first alignment unit 9A is mounted at a first longitudinal end 14 of the elongated body 8. The second alignment unit 9B is mounted at a second longitudinal end 15 of the elongated body 8. The first longitudinal end 14 is located before the second longitudinal end 15 in the direction of use D.
La première unité d’alignement 9A et la deuxième unité d’alignement 9B comprennent chacune deux galets 16A, 16B configurés pour enserrer entre eux le bord de composite 3. Les deux galets 16A, 16B sont destinés à appuyer selon une première force F1 prédéterminée contre les deux surfaces latérales 5 du bord de composite 3 (
Avantageusement, la première unité d’alignement 9A et la deuxième unité d’alignement 9B comprennent chacune un mécanisme à pantographe 17 liant les deux galets 16A, 16B au corps allongé 8 (
À titre d’exemple non limitatif, le mécanisme à pantographe 17 peut comprendre quatre barres B1, B2, B3, B4 articulées entre elles pour former un losange articulé. Le losange articulé présente un premier sommet S1 opposé à un deuxième sommet S2. Le premier sommet S1 et le deuxième sommet S2 sont alignés avec l’axe longitudinal A du corps allongé 8. Le premier sommet S1 est fixé solidairement au corps allongé 8. Le premier sommet S1 est formé de deux barres B1, B2 qui présentent chacune une extrémité de serrage 19, 20 dépassant le premier sommet S1 et qui se prolongent symétriquement l’une par rapport à l’autre. L’extrémité de serrage 19, 20 de chacune desdites deux barres B1, B2 comporte un des deux galets 16A, 16B configurés pour enserrer entre eux le bord de composite 3. Les deux galets 16A, 16B présentent chacun un axe de rotation 21A, 21B perpendiculaire au losange articulé. Le deuxième sommet S2 est apte à réaliser un déplacement M parallèlement à l’axe longitudinal A du corps allongé 8. L’élément de réglage 18 peut comprendre une tige de guidage 22 perpendiculaire au losange articulé. L’élément de réglage 18 peut comporter en outre une coulisse 23 qui comprend une fente de guidage 24 parallèle à l’axe longitudinal A du corps allongé 8. La fente de guidage 24 reçoit la tige de guidage 22 pour guider et limiter le déplacement M du deuxième sommet S2. La longueur de la fente de guidage 24 définit la distance de déplacement M susceptible d’être réalisée par la tige de guidage 22. L’élément de réglage 18 peut comporter en outre une tige filetée 25 et un ressort hélicoïdal 26 coaxiaux et parallèles à l’axe longitudinal A du corps allongé 8. La tige filetée 25 comporte une première extrémité vissée dans un trou taraudé de la tige de guidage 22. Le vissage et le dévissage de la tige filetée 25 dans le trou taraudé étant aptes à déplacer le deuxième sommet S2 du losange articulé dans un sens et dans un autre sens opposé. Le ressort hélicoïdal 26 est mis en compression entre la coulisse 23 et une deuxième extrémité 27 de la tige filetée 25. Le ressort hélicoïdal 26 est apte à exercer une première force de compression FT1 tendant à écarter le deuxième sommet S2 du premier sommet S1. La première force F1 prédéterminée exercée par les deux galets 16A, 16B contre les deux surfaces latérales 5 du bord de composite 3 est fonction de la première force de compression FT1 exercée par le ressort hélicoïdal 26. La première force de compression FT1 est exercée sur la deuxième extrémité 27 de la tige filetée 25. Par exemple, la deuxième extrémité 27 de la tige filetée 25 comprend une butée sur laquelle la première force de compression FT1 est exercée. Cette première force de compression FT1 entraîne donc la tige filetée 25 qui entraîne le deuxième sommet S2 du losange articulé. Cet éloignement du deuxième sommet S2 du premier sommet S1 entraîne un rapprochement des deux galets 16A et 16B entre eux. Lorsque les deux galets 16A et 16B s’appuient contre la surface latérale 5 du bord de composite 3, l’éloignement du deuxième sommet S2 du premier sommet S1 entraîne donc une augmentation de la première force F1 prédéterminée. Par ailleurs, le ressort hélicoïdal 26 permet d’avoir une souplesse dans la position des galets 16A, 16B, ce qui permet, d’une part, de pouvoir placer de façon centrée par rapport au bord de composite 3 le système d’application 1 sur le bord de composite 3 en écartant les galets 16A et 16B et, d’autre part, d’adapter l’écartement entre les deux galets 16A, 16B aux irrégularités du bord de composite 3.By way of non-limiting example, the pantograph mechanism 17 may comprise four bars B1, B2, B3, B4 articulated together to form an articulated rhombus. The articulated rhombus has a first vertex S1 opposite a second vertex S2. The first vertex S1 and the second vertex S2 are aligned with the longitudinal axis A of the elongated body 8. The first vertex S1 is fixed rigidly to the elongated body 8. The first vertex S1 is formed of two bars B1, B2, each of which has a clamping end 19, 20 extending beyond the first vertex S1 and extending symmetrically with respect to each other. The clamping end 19, 20 of each of the two bars B1, B2 includes one of two rollers 16A, 16B configured to clamp the composite edge 3 between them. Each of the two rollers 16A, 16B has a rotation axis 21A, 21B perpendicular to the articulated rhombus. The second vertex S2 is capable of moving M parallel to the longitudinal axis A of the elongated body 8. The adjustment element 18 may include a guide rod 22 perpendicular to the articulated rhombus. The adjustment element 18 may further include a slide 23 which includes a guide slot 24 parallel to the longitudinal axis A of the elongated body 8. The guide slot 24 receives the guide rod 22 to guide and limit the movement M of the second vertex S2. The length of the guide slot 24 defines the displacement distance M that can be achieved by the guide rod 22. The adjustment element 18 may further comprise a threaded rod 25 and a helical spring 26 coaxial and parallel to the longitudinal axis A of the elongated body 8. The threaded rod 25 has a first end screwed into a tapped hole in the guide rod 22. Screwing and unscrewing the threaded rod 25 in the tapped hole is capable of moving the second vertex S2 of the articulated rhombus in one direction and in the opposite direction. The helical spring 26 is compressed between the slide 23 and a second end 27 of the threaded rod 25. The helical spring 26 is capable of exerting a first compressive force FT1 tending to move the second vertex S2 away from the first vertex S1. The first predetermined force F1 exerted by the two rollers 16A and 16B against the two lateral surfaces 5 of the composite edge 3 is a function of the first compressive force FT1 exerted by the helical spring 26. The first compressive force FT1 is exerted on the second end 27 of the threaded rod 25. For example, the second end 27 of the threaded rod 25 includes a stop on which the first compressive force FT1 is exerted. This first compressive force FT1 therefore drives the threaded rod 25, which drives the second vertex S2 of the articulated rhombus. This movement of the second vertex S2 away from the first vertex S1 causes the two rollers 16A and 16B to move closer together. When the two rollers 16A and 16B bear against the lateral surface 5 of the composite edge 3, the movement of the second vertex S2 away from the first vertex S1 therefore results in an increase in the first predetermined force F1. Furthermore, the helical spring 26 allows for flexibility in the position of the rollers 16A, 16B, which allows, on the one hand, for the application system 1 to be placed centered relative to the edge of composite 3 by separating the rollers 16A and 16B and, on the other hand, for the spacing between the two rollers 16A, 16B to be adapted to the irregularities of the edge of composite 3.
Le dispositif de marouflage central 11 est configuré pour appliquer sur la tranche 4 du bord de composite 3 la zone centrale longitudinale 6 du ruban de préimprégné 2 fourni par le dévidoir 10 pendant que le système d’application 1 est déplacé le long du bord de composite 3 selon le sens de déplacement d’utilisation D.The central scrimping device 11 is configured to apply the longitudinal central area 6 of the prepreg tape 2 supplied by the dispenser 10 to the edge 4 of the composite edge 3 while the application system 1 is moved along the composite edge 3 in the direction of use D.
Avantageusement, le dispositif de marouflage central 11 est monté sur la partie inférieure du corps allongé 8.Advantageously, the central mounting device 11 is mounted on the lower part of the elongated body 8.
Le dispositif de marouflage central 11 peut comprendre un rouleau de marouflage 29 destiné à rouler sur la zone centrale longitudinale 6 du ruban de préimprégné 2 fourni par le dévidoir 10 afin d’appliquer ladite zone centrale longitudinale 6 sur la tranche 4 du bord de composite 3. Ainsi, la zone centrale longitudinale 6 du ruban de préimprégné 2 est appliquée sur la tranche 4 par le rouleau de marouflage 29.The central scrimming device 11 may include a scrimming roller 29 intended to roll over the longitudinal central area 6 of the prepreg tape 2 supplied by the dispenser 10 in order to apply said longitudinal central area 6 to the edge 4 of the composite edge 3. Thus, the longitudinal central area 6 of the prepreg tape 2 is applied to the edge 4 by the scrimming roller 29.
Le système d’application 1 peut en outre comprendre un rouleau de guidage 28 destiné à rouler sur la tranche 4 du bord de composite 3 (
Le dévidoir 10 de ruban de préimprégné 2 est configuré pour fournir le ruban de préimprégné 2 pendant que le système d’application 1 est déplacé le long du bord de composite 3 selon le sens de déplacement d’utilisation D.The prepreg tape 2 dispenser 10 is configured to supply the prepreg tape 2 while the application system 1 is moved along the composite edge 3 according to the direction of use D.
Avantageusement, le dévidoir 10 est monté sur la partie supérieure du corps allongé 8. Le corps allongé 8 comprend une ouverture traversante 46 pour laisser passer le ruban de préimprégné 2 entre le dévidoir 10 et le rouleau de marouflage 29.Advantageously, the dispenser 10 is mounted on the upper part of the elongated body 8. The elongated body 8 includes a through opening 46 to allow the pre-impregnated tape 2 to pass between the dispenser 10 and the scrim roller 29.
Selon un mode de réalisation, le dévidoir 10 comprend une première bobine B1 et une deuxième bobine B2 (
Le dispositif de marouflage latéral 12 est configuré pour rabattre et appliquer sur les deux surfaces latérales 5 du bord de composite 3 les deux zones latérales longitudinales 7 du ruban de préimprégné 2 après que la zone centrale longitudinale 6 du ruban de préimprégné 2 a été appliquée sur la tranche 4 du bord de composite 3 pendant que le système d’application 1 est déplacé le long du bord de composite 3 selon le sens de déplacement d’utilisation D. Les deux zones latérales longitudinales 7 du ruban de préimprégné 2 sont appliquées et rabattues sur les deux surfaces latérales 5 du bord de composite 3 après que la zone centrale longitudinale 6 a été appliquée sur la tranche 4 du bord de composite 3. Avantageusement, le dispositif de marouflage latéral 12 est monté sur la partie inférieure du corps allongé 8.The lateral scrimping device 12 is configured to fold down and apply the two longitudinal lateral areas 7 of the prepreg tape 2 to the two lateral surfaces 5 of the composite edge 3 after the central longitudinal area 6 of the prepreg tape 2 has been applied to the edge 4 of the composite edge 3 while the application system 1 is moved along the composite edge 3 in the direction of use D. The two longitudinal lateral areas 7 of the prepreg tape 2 are applied and folded down onto the two lateral surfaces 5 of the composite edge 3 after the central longitudinal area 6 has been applied to the edge 4 of the composite edge 3. Advantageously, the lateral scrimping device 12 is mounted on the lower part of the elongated body 8.
Le dispositif de marouflage latéral 12 est monté sur le corps allongé 8 après le dispositif de marouflage central 11 dans le sens de déplacement d’utilisation D. Le dispositif de marouflage latéral 12 peut comprendre deux rouleaux 30A, 30B destinés à être placés de part et d’autre du bord de composite 3 (
La deuxième force F2 peut être choisie en fonction de la pression nécessaire pour que les deux zones latérales longitudinales 7 du ruban de préimprégné 2 puissent adhérer sur les deux surfaces latérales 5 du bord de composite 3, ainsi que de la pégosité du ruban de préimprégné procurée par la température du bord de composite 3 chauffé par le dispositif de chauffage.The second force F2 can be chosen according to the pressure required for the two longitudinal lateral areas 7 of the prepreg tape 2 to adhere to the two lateral surfaces 5 of the composite edge 3, as well as the tackiness of the prepreg tape provided by the temperature of the composite edge 3 heated by the heating device.
Avantageusement, les deux rouleaux 30A, 30B sont configurés pour tourner autour d’un axe de rotation 31A, 31B faisant un angle X compris entre 0° et 10° par rapport à une bissectrice 32 séparant un angle Y entre les axes de rotation 31A, 31B des deux rouleaux 30A, 30B (
À titre d’exemple non limitatif, le dispositif de marouflage latéral 12 comporte un mécanisme à deux barres 33 comportant une première barre C1 et une deuxième barre C2. Les deux barres C1, C2 sont articulées entre elles en leur milieu 34 autour d’un axe de rotation 35 perpendiculaire aux deux barres C1, C2. L’axe de rotation 35 est monté solidairement au corps allongé 8. Chacune des deux barres C1, C2 présente une première extrémité 36A, 36B et une deuxième extrémité 37A, 37B. Chacun des deux rouleaux 30A, 30B est agencé à la première extrémité 36A, 36B respective des deux barres C1, C2. La deuxième extrémité 37B de la première barre C1 comporte une première tige de réglage 38B perpendiculaire aux deux barres C1, C2. La deuxième extrémité 37A de la deuxième barre C2 comporte une deuxième tige de réglage 38A perpendiculaire aux deux barres C1, C2. Le mécanisme à deux barres 33 comporte en outre une tige filetée 39 et un ressort hélicoïdal 40 coaxiaux et perpendiculaires à l’axe longitudinal A du corps allongé 8. La tige filetée 39 comporte une première extrémité 41A et une deuxième extrémité 41B. La première extrémité 41A de la tige filetée 39 est vissée dans un trou taraudé de la première tige de réglage 38B. La tige filetée 39 passe en outre à travers un trou lisse de la deuxième tige de réglage 38A. Le ressort hélicoïdal 40 est mis en compression entre la deuxième tige de réglage 38A et la deuxième extrémité 41B de la tige filetée 39. Le vissage et le dévissage de la tige filetée 39 dans le trou taraudé étant aptes à rapprocher et éloigner entre elles la deuxième extrémité 37B de la première barre C1 et la deuxième extrémité 37A de la deuxième barre C2. Le ressort hélicoïdal 40 est apte à exercer une deuxième force de compression FT2 tendant à rapprocher entre elles la deuxième extrémité 37B de la première barre C1 et la deuxième extrémité 37A de la deuxième barre C2. La deuxième force F2 prédéterminée exercée par les deux rouleaux 30A, 30B pour appliquer les deux zones latérales longitudinales 7 du ruban de préimprégné 2 sur les deux surfaces latérales 5 du bord de composite 3 est fonction de la deuxième force de compression FT2 exercée par le ressort hélicoïdal 40. Par exemple, la deuxième extrémité 41B de la tige filetée 39 comprend une butée sur laquelle la deuxième force de compression FT2 est exercée. Cette deuxième force de compression FT2 entraîne donc la tige filetée 39 qui entraîne un rapprochement des deuxièmes extrémités 37A, 37B des deux barres C1, C2. Ce rapprochement des deuxièmes extrémités 37A, 37B entraîne un rapprochement des premières extrémités 36A, 36B et par conséquent un rapprochement des deux rouleaux 30A, 30B entre eux. Lorsque les deux rouleaux 30A et 30B s’appuient contre les deux zones latérales longitudinales 7 du ruban de préimprégné 2 et contre les deux surfaces latérale 5 du bord de composite 3, le rapprochement des deuxièmes extrémités 37A, 37B entre elles entraîne donc une augmentation de la deuxième force F2 prédéterminée. Par ailleurs, le ressort hélicoïdal 40 permet d’avoir une souplesse dans la position des rouleaux 30A, 30B, ce qui permet, d’une part, de pouvoir placer le système d’application 1 sur le bord de composite 3 en écartant les rouleaux 30A et 30B et, d’autre part, d’adapter l’écartement entre les deux rouleaux 30A, 30B aux irrégularités du bord de composite 3.By way of non-limiting example, the lateral scrimping device 12 comprises a two-bar mechanism 33 having a first bar C1 and a second bar C2. The two bars C1, C2 are articulated to each other at their midpoint 34 about a rotation axis 35 perpendicular to the two bars C1, C2. The rotation axis 35 is fixedly mounted to the elongated body 8. Each of the two bars C1, C2 has a first end 36A, 36B and a second end 37A, 37B. Each of the two rollers 30A, 30B is arranged at the respective first end 36A, 36B of the two bars C1, C2. The second end 37B of the first bar C1 has a first adjusting rod 38B perpendicular to the two bars C1, C2. The second end 37A of the second bar C2 has a second adjusting rod 38A perpendicular to the two bars C1, C2. The two-bar mechanism 33 further comprises a threaded rod 39 and a helical spring 40 coaxial and perpendicular to the longitudinal axis A of the elongated body 8. The threaded rod 39 has a first end 41A and a second end 41B. The first end 41A of the threaded rod 39 is screwed into a tapped hole in the first adjusting rod 38B. The threaded rod 39 also passes through a smooth hole in the second adjusting rod 38A. The helical spring 40 is compressed between the second adjusting rod 38A and the second end 41B of the threaded rod 39. Screwing and unscrewing the threaded rod 39 in the tapped hole is capable of moving the second end 37B closer to and further away from the first bar C1 and the second end 37A from the second bar C2. The helical spring 40 is capable of exerting a second compressive force FT2 that tends to bring the second end 37B of the first bar C1 and the second end 37A of the second bar C2 closer together. The predetermined second force F2 exerted by the two rollers 30A, 30B to apply the two longitudinal lateral zones 7 of the prepreg tape 2 to the two lateral surfaces 5 of the composite edge 3 is a function of the second compressive force FT2 exerted by the helical spring 40. For example, the second end 41B of the threaded rod 39 includes a stop on which the second compressive force FT2 is exerted. This second compressive force FT2 thus drives the threaded rod 39, which in turn causes the second ends 37A, 37B of the two bars C1, C2 to move closer together. This approach of the second ends 37A, 37B leads to a approach of the first ends 36A, 36B and consequently a approach of the two rollers 30A, 30B to each other. When the two rollers 30A and 30B bear against the two longitudinal lateral zones 7 of the prepreg tape 2 and against the two lateral surfaces 5 of the composite edge 3, the approach of the second ends 37A, 37B to each other therefore results in an increase in the predetermined second force F2. Furthermore, the helical spring 40 allows for flexibility in the position of the rollers 30A, 30B, which allows, on the one hand, the application system 1 to be placed on the edge of composite 3 by separating the rollers 30A and 30B and, on the other hand, the spacing between the two rollers 30A, 30B to be adapted to the irregularities of the edge of composite 3.
Le système d’application 1 peut comprendre une poignée 47 (
Dans le cas d’un raidisseur en forme de U, le ruban de préimprégné 2 peut être appliqué sur le bord de composite 3 après qu’une couche de protection 45 a été appliquée sur la surface interne du raidisseur, comme représenté sur la
L’invention concerne également un procédé d’utilisation du système d’application 1 (
Le procédé comprend les étapes suivantes :
- une étape E1 de mise en place d’une extrémité du ruban de préimprégné 2 fourni par le dévidoir 10 sur le bord de composite 3,
- une étape E2 de mise en place du système d’application 1 sur le ruban de préimprégné mis en place sur le bord de composite 3 à l’aide du dispositif d’alignement 9,
- une étape E3 de déplacement du système d’application 1 le long du bord de composite 3.The process includes the following steps:
- a step E1 of placing one end of the prepreg tape 2 supplied by the dispenser 10 onto the edge of the composite 3,
- a step E2 of setting up the application system 1 on the prepreg tape placed on the composite edge 3 using the alignment device 9,
- a step E3 of moving the application system 1 along the edge of composite 3.
Le procédé comprend les étapes suivantes mise en œuvre pendant l’étape E3 de déplacement :
- une étape E4 de fourniture mise en œuvre par le dévidoir 10 pour fournir le ruban de préimprégné 2,
- une première étape E6 de marouflage mise en œuvre par le dispositif de marouflage central 11 pour appliquer sur la tranche 4 du bord de composite 3 la zone centrale longitudinale 6 du ruban de préimprégné 2 fourni par le dévidoir 10,
- une deuxième étape E7 de marouflage mise en œuvre par le dispositif de marouflage latéral 12 pour rabattre et appliquer sur les deux surfaces latérales 5 du bord de composite 3 les deux zones latérales longitudinales 7 du ruban de préimprégné 2 après que la zone centrale longitudinale 6 du ruban de préimprégné 2 a été appliquée sur la tranche 4 du bord de composite 3.The process includes the following steps implemented during step E3 of the displacement:
- a supply step E4 implemented by the dispenser 10 to supply the prepreg tape 2,
- a first step E6 of scrimming implemented by the central scrimming device 11 to apply to the edge 4 of the composite edge 3 the longitudinal central zone 6 of the prepreg tape 2 supplied by the dispenser 10,
- a second E7 scrimming step implemented by the lateral scrimming device 12 to fold down and apply to the two lateral surfaces 5 of the composite edge 3 the two longitudinal lateral areas 7 of the prepreg tape 2 after the longitudinal central area 6 of the prepreg tape 2 has been applied to the edge 4 of the composite edge 3.
Le procédé peut comprendre en outre une étape E5 de chauffage précédant la première étape E6 de marouflage. L’étape E5 de chauffage est mise en œuvre par le dispositif de chauffage susceptible d’être fixé au dispositif de fixation 13 pour chauffer une partie du bord de composite 3 avant que le dispositif de marouflage central 11 n’applique la zone centrale longitudinale 6 du ruban de préimprégné 2 sur la tranche 4 du bord de composite 3.The process may further include a heating step E5 preceding the first scrimming step E6. The heating step E5 is carried out by the heating device, which may be attached to the fixing device 13, to heat a portion of the composite edge 3 before the central scrimming device 11 applies the longitudinal central area 6 of the prepreg tape 2 to the edge 4 of the composite edge 3.
Claims (13)
caractérisé en ce qu’il comprend :
- un corps allongé (8) présentant un axe longitudinal (A) ;
- un dispositif d’alignement (9) configuré pour maintenir un alignement du corps allongé (8) par rapport au bord de composite (3) de façon que l’axe longitudinal (A) du corps allongé (8) reste parallèle au bord de composite (3) pendant que le système d’application (1) est déplacé le long du bord de composite (3) dans un sens de déplacement d’utilisation (D) du système d’application (1) ;
- un dévidoir (10) de ruban de préimprégné (2) configuré pour fournir le ruban de préimprégné (2) pendant que le système d’application (1) est déplacé le long du bord de composite (3) selon le sens de déplacement d’utilisation (D) ;
- un dispositif de marouflage central (11) configuré pour appliquer sur la tranche (4) du bord de composite (3) la zone centrale longitudinale (6) du ruban de préimprégné (2) fourni par le dévidoir (10) pendant que le système d’application (1) est déplacé le long du bord de composite (3) selon le sens de déplacement d’utilisation (D) ;
- un dispositif de marouflage latéral (12) configuré pour rabattre et appliquer sur les deux surfaces latérales (5) du bord de composite (3) les deux zones latérales longitudinales (7) du ruban de préimprégné (2) après que la zone centrale longitudinale (6) du ruban de préimprégné (2) a été appliquée sur la tranche (4) du bord de composite (3) pendant que le système d’application (1) est déplacé le long du bord de composite (3) selon le sens de déplacement d’utilisation (D).Prepreg tape application system (2) for covering a composite edge (3), the composite edge (3) comprising a slice (4) and two lateral surfaces (5) on either side of the slice (4), the prepreg tape (2) comprising a longitudinal central zone (6) and two longitudinal lateral zones (7) on either side of the longitudinal central zone (6),
characterized in that it comprises:
- an elongated body (8) with a longitudinal axis (A);
- an alignment device (9) configured to maintain alignment of the elongated body (8) with respect to the composite edge (3) so that the longitudinal axis (A) of the elongated body (8) remains parallel to the composite edge (3) while the application system (1) is moved along the composite edge (3) in a direction of use (D) of the application system (1);
- a prepreg tape (2) dispenser (10) configured to supply the prepreg tape (2) while the application system (1) is moved along the composite edge (3) according to the direction of use (D);
- a central scrimping device (11) configured to apply to the edge (4) of the composite edge (3) the longitudinal central area (6) of the prepreg tape (2) supplied by the dispenser (10) while the application system (1) is moved along the composite edge (3) according to the direction of movement for use (D);
- a lateral scrimping device (12) configured to fold down and apply to the two lateral surfaces (5) of the composite edge (3) the two longitudinal lateral areas (7) of the prepreg tape (2) after the longitudinal central area (6) of the prepreg tape (2) has been applied to the edge (4) of the composite edge (3) while the application system (1) is moved along the composite edge (3) in the direction of use (D).
caractérisé en ce que le système d’application (1) comprend un dispositif de fixation (13) configuré pour fixer un dispositif de chauffage destiné à chauffer une partie du bord de composite (3) avant que le dispositif de marouflage central (11) n’applique la zone centrale longitudinale (6) du ruban de préimprégné (2) sur la tranche (4) du bord de composite (3).System according to claim 1,
characterized in that the application system (1) includes a fastening device (13) configured to fix a heating device for heating a portion of the composite edge (3) before the central scrimping device (11) applies the longitudinal central area (6) of the prepreg tape (2) onto the edge (4) of the composite edge (3).
caractérisé en ce que le dispositif d’alignement (9) comprend une première unité d’alignement (9A) et une deuxième unité d’alignement (9B),
la première unité d’alignement (9A) étant montée à une première extrémité longitudinale (14) du corps allongé (8), la deuxième unité d’alignement (9B) étant montée à une deuxième extrémité longitudinale (15) du corps allongé (8), la première extrémité longitudinale (14) se trouvant avant la deuxième extrémité longitudinale (15),
la première unité d’alignement (9A) et la deuxième unité d’alignement (9B) comprenant chacune deux galets (16A, 16B) configurés pour enserrer entre eux le bord de composite (3), les deux galets (16A, 16B) étant destinés à appuyer selon une première force (F1) prédéterminée contre les deux surfaces latérales (5) du bord de composite (3).System according to one of claims 1 and 2,
characterized in that the alignment device (9) comprises a first alignment unit (9A) and a second alignment unit (9B),
the first alignment unit (9A) being mounted at a first longitudinal end (14) of the elongated body (8), the second alignment unit (9B) being mounted at a second longitudinal end (15) of the elongated body (8), the first longitudinal end (14) being located before the second longitudinal end (15),
the first alignment unit (9A) and the second alignment unit (9B) each comprising two rollers (16A, 16B) configured to clamp the composite edge (3) between them, the two rollers (16A, 16B) being intended to press according to a first predetermined force (F1) against the two lateral surfaces (5) of the composite edge (3).
caractérisé en ce que la première unité d’alignement (9A) et la deuxième unité d’alignement (9B) comprennent chacune un mécanisme à pantographe (17) liant les deux galets (16A, 16B) au corps allongé (8), le mécanisme à pantographe (17) comprenant un élément de réglage (18), l’élément de réglage (18) étant configuré pour régler la première force (F1) prédéterminée exercée par chacun des deux galets (16A, 16B) contre les deux surfaces latérales (5) du bord de composite (3).System according to claim 3,
characterized in that the first alignment unit (9A) and the second alignment unit (9B) each comprise a pantograph mechanism (17) linking the two rollers (16A, 16B) to the elongated body (8), the pantograph mechanism (17) comprising an adjustment element (18), the adjustment element (18) being configured to adjust the first predetermined force (F1) exerted by each of the two rollers (16A, 16B) against the two lateral surfaces (5) of the composite edge (3).
caractérisé en ce que le mécanisme à pantographe (17) comprend quatre barres (B1, B2, B3, B4) articulées entre elles pour former un losange articulé, le losange articulé présentant un premier sommet (S1) opposé à un deuxième sommet (S2), le premier sommet (S1) et le deuxième sommet (S2) étant alignés avec l’axe longitudinal (A) du corps allongé (8),
le premier sommet (S1) étant fixé solidairement au corps allongé (8), le premier sommet (S1) étant formé de deux barres (B1, B2) présentant chacune une extrémité de serrage (19, 20) dépassant le premier sommet (S1) et se prolongeant symétriquement l’une par rapport à l’autre, l’extrémité de serrage (19, 20) de chacune desdites deux barres (B1, B2) comportant un des deux galets (16A, 16B) configurés pour enserrer entre eux le bord de composite (3), les deux galets (16A, 16B) présentant chacun un axe de rotation (21A, 21B) perpendiculaire au losange articulé,
le deuxième sommet (S2) étant apte à réaliser un déplacement (M) parallèlement à l’axe longitudinal (A) du corps allongé (8), l’élément de réglage (18) comprenant une tige de guidage (22) perpendiculaire au losange articulé,
l’élément de réglage (18) comportant une coulisse (23) comprenant une fente de guidage (24) parallèle à l’axe longitudinal (A) du corps allongé (8), la fente de guidage (24) recevant la tige de guidage (22) pour guider et limiter le déplacement (M) du deuxième sommet (S2),
l’élément de réglage (18) comportant en outre une tige filetée (25) et un ressort hélicoïdal (26) coaxiaux et parallèles à l’axe longitudinal (A) du corps allongé (8), la tige filetée (25) comportant une première extrémité vissée dans un trou taraudé de la tige de guidage (22), le vissage et le dévissage de la tige filetée (25) dans le trou taraudée étant aptes à déplacer le deuxième sommet (S2) du losange articulé, le ressort hélicoïdal (26) étant mis en compression entre la coulisse (23) et une deuxième extrémité (27) de la tige filetée (25), le ressort hélicoïdal (26) étant apte à exercer une première force de compression (FT1) écartant le deuxième sommet (S2) du premier sommet (S2), la première force (F1) prédéterminée exercée par les deux galets (16A, 16B) contre les deux surfaces latérales (5) du bord de composite (3) étant fonction de la première force de compression (FT1) exercée par le ressort hélicoïdal (26).System according to claim 4,
characterized in that the pantograph mechanism (17) comprises four bars (B1, B2, B3, B4) articulated together to form an articulated rhombus, the articulated rhombus having a first vertex (S1) opposite a second vertex (S2), the first vertex (S1) and the second vertex (S2) being aligned with the longitudinal axis (A) of the elongated body (8),
the first vertex (S1) being fixed rigidly to the elongated body (8), the first vertex (S1) being formed of two bars (B1, B2) each having a clamping end (19, 20) extending beyond the first vertex (S1) and extending symmetrically with respect to each other, the clamping end (19, 20) of each of said two bars (B1, B2) having one of the two rollers (16A, 16B) configured to clamp between them the edge of composite (3), the two rollers (16A, 16B) each having an axis of rotation (21A, 21B) perpendicular to the articulated rhombus,
the second vertex (S2) being capable of making a displacement (M) parallel to the longitudinal axis (A) of the elongated body (8), the adjustment element (18) comprising a guide rod (22) perpendicular to the articulated rhombus,
the adjustment element (18) comprising a slide (23) including a guide slot (24) parallel to the longitudinal axis (A) of the elongated body (8), the guide slot (24) receiving the guide rod (22) to guide and limit the displacement (M) of the second vertex (S2),
the adjustment element (18) further comprising a threaded rod (25) and a helical spring (26) coaxial and parallel to the longitudinal axis (A) of the elongated body (8), the threaded rod (25) having a first end screwed into a tapped hole in the guide rod (22), the screwing and unscrewing of the threaded rod (25) in the tapped hole being capable of moving the second vertex (S2) of the articulated rhombus, the helical spring (26) being compressed between the slide (23) and a second end (27) of the threaded rod (25), the helical spring (26) being capable of exerting a first compressive force (FT1) separating the second vertex (S2) from the first vertex (S2), the first predetermined force (F1) exerted by the two rollers (16A, 16B) against the two lateral surfaces (5) of the composite edge (3) being a function of the first compression force (FT1) exerted by the helical spring (26).
caractérisé en ce que le dispositif de marouflage central (11) comprend un rouleau de marouflage (29) destiné à rouler sur la zone centrale longitudinale (6) du ruban de préimprégné (2) fourni par le dévidoir (10) afin d’appliquer ladite zone centrale longitudinale (6) sur la tranche (4) du bord de composite (3).System according to any one of claims 1 to 5,
characterized in that the central scrimping device (11) includes a scrimping roller (29) intended to roll over the longitudinal central area (6) of the prepreg tape (2) supplied by the dispenser (10) in order to apply said longitudinal central area (6) to the edge (4) of the composite edge (3).
caractérisé en ce que le système d’application (1) comprend en outre un rouleau de guidage (28) destiné à rouler sur la tranche (4) du bord de composite (3), le rouleau de guidage (28) étant monté à l’avant du corps allongé (8).System according to any one of claims 1 to 6,
characterized in that the application system (1) further comprises a guide roller (28) intended to roll on the edge (4) of the composite edge (3), the guide roller (28) being mounted at the front of the elongated body (8).
caractérisé en ce que le dispositif de marouflage latéral (12) est monté sur le corps allongé (8) après le dispositif de marouflage central (11) dans le sens de déplacement d’utilisation (D),
le dispositif de marouflage latéral (12) comprenant deux rouleaux (30A, 30B) destinés à être placés de part et d’autre du bord de composite (3), les deux rouleaux (30A, 30B) étant configurés pour rabattre et appliquer selon une deuxième force (F2) prédéterminée les deux zones latérales longitudinales (7) du ruban de préimprégné (2) sur les deux surfaces latérales (5) du bord de composite (3) après que la zone centrale longitudinale (6) du ruban de préimprégné (2) a été appliquée sur la tranche (4) du bord de composite (3).System according to any one of claims 1 to 7,
characterized in that the lateral scrimping device (12) is mounted on the elongated body (8) after the central scrimping device (11) in the direction of movement of use (D),
the lateral scrimping device (12) comprising two rollers (30A, 30B) intended to be placed on either side of the composite edge (3), the two rollers (30A, 30B) being configured to fold down and apply according to a second predetermined force (F2) the two longitudinal lateral areas (7) of the prepreg tape (2) onto the two lateral surfaces (5) of the composite edge (3) after the longitudinal central area (6) of the prepreg tape (2) has been applied onto the edge (4) of the composite edge (3).
caractérisé en ce que les deux rouleaux (30A, 30B) sont configurés pour tourner autour d’un axe de rotation (31A, 31B) faisant un angle (X) compris entre 0° et 10° par rapport à une bissectrice (32) séparant un angle (Y) entre les axes de rotation (31A, 31B) des deux rouleaux (30A, 30B).System according to claim 8,
characterized in that the two rollers (30A, 30B) are configured to rotate around an axis of rotation (31A, 31B) making an angle (X) between 0° and 10° with respect to a bisector (32) separating an angle (Y) between the axes of rotation (31A, 31B) of the two rollers (30A, 30B).
caractérisé en ce que le dispositif de marouflage latéral (12) comporte un mécanisme à deux barres (33) comportant une première barre (C1) et une deuxième barre (C2), les deux barres (C1, C2) étant articulées entre elles en leur milieu (34) autour d’un axe de rotation (35) perpendiculaire aux deux barres (C1, C2), l’axe de rotation (35) étant monté solidairement au corps allongé (8), chacune des deux barres (C1, C2) présentant une première extrémité (36A, 36B) et une deuxième extrémité (37A, 37B), chacun des deux rouleaux (30A, 30B) étant agencé à la première extrémité (36A, 36B) respective des deux barres (C1, C2), la deuxième extrémité (37B) de la première barre (C1) comportant une première tige de réglage (38B) perpendiculaire aux deux barres (C1, C2), la deuxième extrémité (37A) de la deuxième barre (C2) comportant une deuxième tige de réglage (38A) perpendiculaire aux deux barres (C1, C2),
le mécanisme à deux barres (33) comportant en outre une tige filetée (39) et un ressort hélicoïdal (40) coaxiaux et perpendiculaires à l’axe longitudinal (A) du corps allongé (8), la tige filetée (39) comportant une première extrémité (41A) et une deuxième extrémité (41B), la première extrémité (41A) de la tige filetée (39) étant vissée dans un trou taraudé de la première tige de réglage (38B), la tige filetée (39) passant en outre à travers un trou lisse de la deuxième tige de réglage (38A), le ressort hélicoïdal (40) étant mis en compression entre la deuxième tige de réglage (38A) et la deuxième extrémité (41B) de la tige filetée (39), le vissage et le dévissage de la tige filetée (39) dans le trou taraudée étant aptes à rapprocher et éloigner la deuxième extrémité (37B) de la première barre (C1) et la deuxième extrémité (37A) de la deuxième barre (C2), le ressort hélicoïdal (40) étant apte à exercer une deuxième force de compression (FT2) tendant à rapprocher la deuxième extrémité (37B) de la première barre (C1) et la deuxième extrémité (37A) de la deuxième barre (C2), la deuxième force (F2) prédéterminée exercée par les deux rouleaux (30A, 30B) pour appliquer les deux zones latérales longitudinales (7) du ruban de préimprégné (2) sur les deux surfaces latérales (5) du bord de composite (3) étant fonction de la deuxième force de compression (FT2) exercée par le ressort hélicoïdal (40).System according to one of claims 8 and 9,
characterized in that the lateral scrimping device (12) comprises a two-bar mechanism (33) having a first bar (C1) and a second bar (C2), the two bars (C1, C2) being articulated to each other at their midpoint (34) about a rotation axis (35) perpendicular to the two bars (C1, C2), the rotation axis (35) being mounted rigidly to the elongated body (8), each of the two bars (C1, C2) having a first end (36A, 36B) and a second end (37A, 37B), each of the two rollers (30A, 30B) being arranged at the respective first end (36A, 36B) of the two bars (C1, C2), the second end (37B) of the first bar (C1) having a first adjusting rod (38B) perpendicular to the two bars (C1, C2), the second end (37A) of the second bar (C2) having a second adjusting rod (38A) perpendicular to the two bars (C1, C2),
The two-bar mechanism (33) further comprising a threaded rod (39) and a helical spring (40) coaxial and perpendicular to the longitudinal axis (A) of the elongated body (8), the threaded rod (39) having a first end (41A) and a second end (41B), the first end (41A) of the threaded rod (39) being screwed into a tapped hole in the first adjusting rod (38B), the threaded rod (39) further passing through a smooth hole in the second adjusting rod (38A), the helical spring (40) being compressed between the second adjusting rod (38A) and the second end (41B) of the threaded rod (39), screwing and unscrewing the threaded rod (39) in the tapped hole being able to move the second end (37B) closer to and further from the first bar (C1) and the second end (37A) from the second bar (C2), the helical spring (40) being able to exert a second compression force (FT2) tending to bring the second end (37B) closer to the first bar (C1) and the second end (37A) closer to the second bar (C2), the second predetermined force (F2) exerted by the two rollers (30A, 30B) to apply the two longitudinal lateral areas (7) of the prepreg tape (2) onto the two lateral surfaces (5) of the composite edge (3) being a function of the second compression force (FT2) exerted by the helical spring (40).
caractérisé en ce que le dévidoir (10) comprend une première bobine (B1) et une deuxième bobine (B2),
la première bobine (B1) étant configurée pour fournir le ruban de préimprégné (2) et une pellicule de protection (42) enroulés tous les deux sur la première bobine (B1), la pellicule de protection (42) étant destinée à protéger le ruban de préimprégné (2) quand il est enroulé sur la première bobine (B1),
la deuxième bobine (B2) étant configurée pour enrouler la pellicule de protection (42) qui est détachée du ruban de préimprégné (2) pendant que la première bobine (B1) fournit le ruban de préimprégné (2),
la deuxième bobine (B2) étant entraînée en rotation par la première bobine (B1) par l’intermédiaire d’une courroie de transmission (43), un déplacement du corps allongé (8) selon le sens de déplacement d’utilisation (D) entraînant une rotation de la première bobine (B1) pour fournir le ruban de préimprégné (2), la rotation de la première bobine (B1) entraînant une rotation de la deuxième bobine (B2) par l’intermédiaire de la courroie de transmission (43) pour enrouler la pellicule de protection (42).System according to any one of claims 1 to 10,
characterized in that the reel (10) comprises a first reel (B1) and a second reel (B2),
the first reel (B1) being configured to supply the prepreg tape (2) and a protective film (42) both wound onto the first reel (B1), the protective film (42) being intended to protect the prepreg tape (2) when wound onto the first reel (B1),
the second reel (B2) being configured to wind the protective film (42) which is detached from the pre-impregnated tape (2) while the first reel (B1) supplies the pre-impregnated tape (2),
the second reel (B2) being driven in rotation by the first reel (B1) via a transmission belt (43), a displacement of the elongated body (8) in the direction of use (D) causing a rotation of the first reel (B1) to supply the prepreg tape (2), the rotation of the first reel (B1) causing a rotation of the second reel (B2) via the transmission belt (43) to wind the protective film (42).
caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes :
- une étape (E1) de mise en place d’une extrémité du ruban de préimprégné (2) fourni par le dévidoir (10) sur le bord de composite (3),
- une étape (E2) de mise en place du système d’application (1) sur le ruban de préimprégné mis en place sur le bord de composite (3) à l’aide du dispositif d’alignement (9),
- une étape (E3) de déplacement du système d’application (1) le long du bord de composite (3) ;
le procédé comprenant les étapes suivantes mise en œuvre pendant l’étape (E3) de déplacement :
- une étape (E4) de fourniture mise en œuvre par le dévidoir (10) pour fournir le ruban de préimprégné (2),
- une première étape (E6) de marouflage mise en œuvre par le dispositif de marouflage central (11) pour appliquer sur la tranche (4) du bord de composite (3) la zone centrale longitudinale (6) du ruban de préimprégné (2) fourni par le dévidoir (10),
- une deuxième étape (E7) de marouflage mise en œuvre par le dispositif de marouflage latéral (12) pour rabattre et appliquer sur les deux surfaces latérales (5) du bord de composite (3) les deux zones latérales longitudinales (7) du ruban de préimprégné (2) après que la zone centrale longitudinale (6) du ruban de préimprégné (2) a été appliquée sur la tranche (4) du bord de composite (3).Method of using an application system (1) according to any one of claims 1 to 11,
characterized in that it comprises the following steps:
- a step (E1) of placing one end of the prepreg tape (2) supplied by the dispenser (10) onto the composite edge (3),
- a step (E2) of setting up the application system (1) on the prepreg tape placed on the composite edge (3) using the alignment device (9),
- a step (E3) of moving the application system (1) along the edge of the composite (3);
the process comprising the following steps implemented during step (E3) of displacement:
- a supply step (E4) implemented by the dispenser (10) to supply the prepreg tape (2),
- a first step (E6) of scrimming implemented by the central scrimming device (11) to apply to the edge (4) of the composite edge (3) the longitudinal central area (6) of the prepreg tape (2) supplied by the dispenser (10),
- a second step (E7) of scrimming implemented by the lateral scrimming device (12) to fold down and apply to the two lateral surfaces (5) of the composite edge (3) the two longitudinal lateral areas (7) of the prepreg tape (2) after the longitudinal central area (6) of the prepreg tape (2) has been applied to the edge (4) of the composite edge (3).
caractérisé en ce qu’il comprend en outre une étape (E5) de chauffage précédant la première étape (E6) de marouflage, l’étape (E5) de chauffage étant mise en œuvre par le dispositif de chauffage susceptible d’être fixé au dispositif de fixation (13) pour chauffer une partie du bord de composite (3) avant que le dispositif de marouflage central (11) n’applique la zone centrale longitudinale (6) du ruban de préimprégné (2) sur la tranche (4) du bord de composite (3).Method according to claim 12,
characterized in that it further comprises a heating step (E5) preceding the first scrimming step (E6), the heating step (E5) being implemented by the heating device capable of being attached to the fixing device (13) to heat a part of the composite edge (3) before the central scrimming device (11) applies the longitudinal central area (6) of the prepreg tape (2) onto the edge (4) of the composite edge (3).
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR2404323A FR3161594A1 (en) | 2024-04-25 | 2024-04-25 | Prepreg tape application system for covering a composite edge. |
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| FR2404323 | 2024-04-25 | ||
| FR2404323A FR3161594A1 (en) | 2024-04-25 | 2024-04-25 | Prepreg tape application system for covering a composite edge. |
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| FR2404323A Pending FR3161594A1 (en) | 2024-04-25 | 2024-04-25 | Prepreg tape application system for covering a composite edge. |
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