CN103975101B - 编织机构及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

描述了用于形成包括多个细丝的管状编织物的装置和方法。在一个实施例中，编织机包括具有沿垂直方向从中心延伸的心轴的盘和围绕盘的边缘周向布置的多个钩挂机构。多个细丝被暂时固定到心轴，每个细丝从心轴朝向盘的边缘延伸并在离散的接合点处接合盘的边缘。多个钩挂机构附接到致动器，致动器能够相对于盘的边缘沿大体径向方向移动钩挂机构，以允许钩挂机构与一细丝子组接合并移动接合的细丝使其超过盘的周缘。

Description

编织机构及其使用方法
相关申请的交叉引用
这是2012年9月10日提交的美国申请序列号13/608,882的国际提交，美国申请13/608,882是2012年8月9日提交的美国申请13/570,499的部分继续申请，美国申请13/570,499是2011年10月17日提交的美国申请13/275,264的继续申请，为一切目的，以上申请的全部内容通过引用合并于此。
技术领域
本发明涉及用于制造包括多个细丝尤其是小直径金属丝的管状编织物的设备和方法。
背景技术
在工业领域已长期使用编织机，例如，用于将金属丝编织到电气或电子电缆中作为保护包层或编织到液压软管和绳索中作为承重结构或编织到金属或非金属绳中。
目前使用的两种主要编织机是maypole型编织机和内凸轮旋转型编织机。maypole型编织机使用多个卷轴承载架以绕着轨道板沿蛇形路径承载细丝线轴。轨道板由两个单独的路径构成，每个路径与另一个路径反向180度。一个路径顺时针移动，而另一个路径逆时针移动。在盘面上的棘齿轮或凹口转子产生蛇形路径。半数承载架沿第一路径围绕编织点沿着一个蛇形路径行进，而另外一半承载架沿第二路径沿相反方向围绕编织点行进。由于两组承载架沿相反方向围绕编织点行进，因此，每组与另一组的路径交叉并且离开细丝线轴的线在覆盖到编织点时被纺织。这些机器的速度受承载架的惯性和/或细丝上的张力变化限制，细丝上的张力由连续改变朝向和远离编织物形成点的径向移动导致。
然而，这些类型的编织机通常受限于使用较少细丝数和/或总体上大的细丝来生产编织物。典型的小细丝编织结构为72、96和144的一上一下式编织图案。这些相同的机器，通常是具有棘齿轮和承载架的maypole种类，还可用于生产144、192或288的二上二下式编织机物构。相当大型的“Megabraiders”被制造为具有将生产高细丝数编织物的高达800个承载架。见http://www.braider.com/About/Megabraiders.aspx。然而，这些Megabraiders通常用于大型结构并且不适合用于需要具有低抗张强度的细金属丝构造的大多数医学应用。
被称作Wardwell Rapid Braider的内凸轮旋转型编织机使用高速编织方法。此类型的机器使用多个下承载架构件和多个上承载架构件，它们沿以编织轴线为中心的连续圆形路径沿相反方向行进经过彼此。当上承载架和下承载架沿相反方向行进经过彼此时，来自下承载架的线轴的线与来自上承载架的线轴的线交错。导向板用于将下承载架的线向上抬高到上承载架的线之上，从而使得仅下承载架的线交替地在上承载架的线之上或之下穿过，以产生交织图案。然而，Wardwell Braider在试图编织具有极小直径的材料（尤其是很细的金属丝材料时）的线或细丝时变得不可靠。其中使用的旋转技术在很小直径的材料上产生过大的张力，尤其是在编织方法的一个阶段，致使这种极细的细丝倾向于断裂，需要停止机器。
因此，期望提供能够在不断裂的情况下制造高金属丝数的小直径细丝的管状编织物的编织机和方法。
发明内容
本文描述的编织设备提供制造高金属丝数（也被描述为高每英寸纬数或PPI）的小直径细丝的管状编织物的改进装置，并且在生产用于医学应用的细金属合金丝（例如，镍钛诺合金、钴镍合金和铂钨合金）方面尤其有用。
编织机的一些实施例包括限定平面和周缘的盘、从盘的中心延伸且大体垂直于盘的平面的心轴、围绕盘的边缘周向布置的多个钩挂机构和能够相对于盘的周缘沿基本径向方向移动多个钩挂机构的多个致动器。心轴能够保持从心轴朝向盘的周缘沿径向延伸的多个细丝，并且每个钩挂机构朝向盘的圆周边缘延伸并且能够接合细丝。每个细丝与盘的周缘接合的点和每个紧邻细丝与盘的周缘接合的点分开距离d。盘和多个钩挂机构被配置为相对于彼此移动，以相对于第二细丝子组旋转第一细丝子组，从而交织细丝。盘可能够围绕垂直于盘的平面的轴线旋转，例如在离散步骤中旋转距离2d。替代性地，多个钩挂机构可能够围绕垂直于盘的平面的轴线旋转，例如在离散步骤中旋转距离2d。
在一些实施例中，编织机可加载有从心轴朝向盘的周缘径向延伸的多个细丝。这里，多个细丝中的每个在接合点处接触盘的周缘，该接合点与相邻接合点间隔开离散距离。在一些实施例中，细丝可以是金属丝。例如，金属丝可以是具有在约1/2密耳至5密耳之间的直径的多个细金属丝。
在一些实施例中，圆盘可具有围绕周缘沿径向间隔开的多个凹口，用于相对于周缘保持单独的细丝。例如，在一些实施例中，盘的周缘可具有在约100-1500个之间的凹口，或者在约100-1000个之间的凹口，或者在约100-500个之间的凹口，或者在约100-300个之间的凹口，或者108、144、288、360或800个凹口。一些实施例可进一步包括细丝稳定元件，诸如位于盘的第二侧上且大体垂直于盘的平面延伸的圆柱筒。筒可具有围绕筒的圆周沿纵向延伸的多个凹槽，单独的细丝倚靠在不同的凹槽中。在一些实施例中，单独的张紧元件可从多个细丝中的每个延伸。张紧元件可分别被配置为向细丝施加约2-20克的力。在一些实施例中，张紧元件可分别被配置向细丝施加与细丝的直径成反比的力。对于0.00075至0.0015英寸的金属丝尺寸，张紧元件可施加符合以下方程的力：
FT=-8000DW+16，其中DW是以英寸为单位的细丝直径，FT是以克为单位的力。
在一些实施例中，致动器可联接到多个钩挂机构并被配置为联合地移动多个联接的钩挂机构。在一些实施例中，钩挂机构是钩子，诸如双头钩。在其它实施例中，钩挂机构和致动器可相对于盘的平面成角度。
编织机的一些实施例包括限定平面和周缘的盘、从盘的中心延伸且大体垂直于盘的平面的心轴、从心轴朝向盘的周缘延伸的多个细丝和围绕盘的边缘周向布置的多个钩挂机构。心轴保持细丝，使得每个细丝在接合点处接触盘的周缘，该接合点与相邻接合点间隔开离散距离。每个钩挂机构朝向盘的周缘延伸并能够接合细丝和沿大体径向方向拉动细丝远离盘的周缘。
在一些实施例中，盘周缘上的接合点包括围绕周缘沿径向间隔开的多个凹口。筒可具有围绕圆周纵向延伸的多个凹槽。例如，在一些实施例中，筒可具有在约100-1500个之间的凹槽，或者在约100-1500个之间的凹槽，或者在约100-1000个之间的凹槽，或者在约100-500个之间的凹槽，或者在约100-300个之间的凹槽，或者108、144、288、360或800个凹槽。在一些实施例中，多个细丝中的每个倚靠在不同的凹口内。
在一些实施例中，多个钩挂机构联接到多个致动器，致动器被启动以沿大体径向方向拉动钩挂机构远离盘的周缘。每个致动器可联接到单个钩挂机构。可替代地，每个致动器可联接到多个钩挂机构并被配置为联合地移动多个联接的钩挂机构。在一些实施例中，钩挂机构各自包括钩子，诸如双头钩。在其它实施例中，钩挂机构和致动器可相对于盘的平面成角度。在一些实施例中，致动器相对于盘的平面的角度可在约15°和60°之间。
在一些实施例中，盘和多个钩挂机构被配置为相对于彼此移动，以相对于第二细丝子组旋转第一细丝子组以交织细丝。盘可能够围绕垂直于盘的平面的轴线旋转，例如在离散步骤中旋转距离2d。替代性地，多个钩挂机构可能够围绕垂直于盘的平面的轴线旋转，例如在离散步骤中旋转距离2d。
编织机的一些实施例包括被容纳在非暂时性计算机可读介质中的计算机程序，当在一个或多个计算机上运行该程序时提供接合多个细丝的子组和在离散步骤中使盘和多个钩挂机构相对于彼此移动的指令。
在一些实施例中，提供被配置为围绕垂直于盘平面的轴线旋转多个钩挂机构的电动机。替代性地，可提供被配置为围绕垂直于盘平面的轴线旋转多个钩挂机构的电动机。
多个钩挂机构可包括多个钩子。每个致动器可联接到多个钩挂机构。替代性地，每个致动器可联接到单个钩挂机构。在一些实施例中，第一致动器子组可单独联接到多个单独的钩挂机构，并且第二细丝子组致动器可每个联接到多个钩挂机构。
在一些实施例中，计算机程序可包括用于使盘和多个钩挂机构相对于彼此移动以产生一上一下式编织图案的指令。替代性地，计算机程序可包括用于使盘和多个钩挂机构相对于彼此移动以产生一上三下式编织图案的指令。其它计算机程序可包括用于按顺序移动第一细丝子组的多个钩挂机构并使盘和钩挂机构相对于彼此移动以产生一上一下式（菱形）编织图案的指令。
编织机的一些实施例包括限定平面和周缘的盘和从盘的中心延伸并且基本垂直于盘的平面的心轴，所述心轴能够保持从心轴朝向盘的周缘径向延伸的多个细丝。还提供用于在与紧邻接合点相距距离d的多个离散径向位置处接合在沿盘的周缘的接合点处的每个细丝的装置和用于捕获一细丝子组的装置。用于捕获一细丝子组的装置围绕盘的边缘周向布置并朝向盘的周缘延伸。进一步提供用于沿基本径向方向远离盘的周缘移动被捕获的一细丝子组的装置。还提供用于使盘和被捕获的一细丝子组相对于彼此旋转的装置。
在一些实施例中，用于使盘和被捕获的一细丝子组相对于彼此旋转的装置包括用于使盘旋转离散距离的装置。替代性地，用于使盘和被捕获的一细丝子组相对于彼此旋转的装置包括用于使被捕获的细丝旋转离散距离的装置。
在一些实施例中，用于捕获一细丝子组的装置包括多个钩子。
还描述用于形成管状编织物的方法。所述方法包括步骤提供编织机构，该编织机构包括限定平面和周缘的盘、从盘的中心延伸且基本垂直于盘的平面的心轴以及围绕盘的边缘周向布置的多个致动器。在心轴上加载多个细丝，使得每个细丝朝向盘的周缘沿径向延伸，每个细丝在周缘上的接合点处接触盘，每个接合点与相邻接合点间隔开离散距离。通过多个致动器接合第一细丝子组的多个细丝，并且操作多个致动器以沿基本径向方向将接合的细丝移动到超过盘的周缘的位置。然后，使盘沿第一方向旋转一周向距离，由此使第二细丝子组的细丝旋转一离散距离并将第一细丝子组的细丝交叉在第二细丝子组的细丝之上。再次操作致动器以将第一细丝子组移动到盘的周缘上的径向位置，其中第一细丝子组中的每个细丝被释放，以在与其上一接合点相距一周向距离处接合盘的周缘。
在一些实施例中，接合第二细丝子组并操作多个致动器以沿基本径向方向将接合的细丝移动到超过盘的周缘的位置。然后，使盘沿第二相反方向旋转一周向距离，由此使第一细丝子组的细丝旋转一离散距离并将第二细丝子组的细丝交叉在第一细丝子组的细丝之上。再次操作致动器以将第二细丝子组移动到盘的周缘上的径向位置，其中第二细丝子组中的每个细丝在与其上一接合点相距一周向距离处接合盘的周缘。
在一些实施例中，可重复这些步骤。替代性地，可接合第三子组的多个细丝并操作多个致动器以沿基本径向方向将接合的细丝移动到超过盘的周缘的位置。然后可使盘沿第一方向旋转一周向距离，由此使第四子组的细丝旋转一离散距离并将第三子组的细丝交叉在第四子组的细丝之上。再次操作多个致动器以将第三细丝子组移动到盘的周缘上的径向位置，然后接合第四细丝子组。再次操作多个致动器以沿基本径向方向将接合的细丝移动到超过盘的周缘的位置，然后使盘沿第二相反方向旋转一周向距离，由此使第三子组的细丝旋转一离散距离并将第四子组的细丝交叉在第三子组的细丝之上。再次操作致动器以将第四细丝子组移动到盘的周缘上的径向位置。
用于形成管状编织物的方法的一些实施例包括提供编织机构，该编织机构包括：限定平面和具有多个凹口的周缘的盘，每个凹口与下一相邻凹口分开距离d；从盘的中心延伸并基本垂直于盘的平面的心轴；以及围绕盘的边缘周向布置的多个钩挂机构，每个钩挂机构朝向盘的周缘延伸。在编织机构的心轴上加载朝向盘的周缘延伸的多个细丝，每个细丝被布置在圆周边缘上的不同凹口中。为了制造一上一下式编织物，操作多个钩挂机构，以每隔一个细丝接合一个细丝并沿基本径向方向远离盘的周缘拉动接合的细丝，由此每隔一个凹口清空一个凹口。然后使盘沿第一方向旋转一周向距离并且操作多个钩挂机构，以朝向盘的周缘沿径向释放每个接合的细丝，其中每个细丝位于空的凹口中，该空的凹口与之前被占据的凹口相距周向距离2d。为了制造其它编织图案，诸如二上一下式，操作多个钩挂机构以每隔两个或更多个细丝地接合细丝，如本领域技术人员可以理解的。
在一些实施例中，使盘旋转一周向距离，然后操作多个钩挂机构以接合每隔一个的细丝并沿基本径向方向将接合的细丝拉动到超过盘的周缘的位置。然后使盘沿第二相反方向旋转一周向距离，并且操作多个钩挂机构以朝向盘的周缘沿径向释放每个接合的细丝，其中每个细丝位于空的凹口中，该空的凹口与之前被占据的凹口相距一周向距离。在一些实施例中，盘沿第一方向旋转周向距离2d。在一些实施例中，盘可进一步沿第二方向旋转周向距离2d。
管状编织物的一些实施例包括通过以下方法制成的编织物，所述方法包括在从盘的中心垂直地延伸的心轴的远端上暂时固定多个细丝，从而使得每个细丝从心轴朝向盘的周缘沿径向延伸并在与相邻接合点分开距离d的单独的接合点处接合盘的周缘。接合第一细丝子组并且操作多个致动器以沿基本径向方向将接合的细丝移动到超过盘的周缘的径向位置。使盘沿第一方向旋转一周向距离，由此使仍与盘接合的第二细丝子组的细丝旋转一离散距离并将第一细丝子组的细丝交叉在第二细丝子组的细丝之上。操作多个致动器以将第一细丝子组移动到盘的周缘上的径向位置，该径向位置与其上一接合点相距一周向距离。接合第二细丝子组并且操作多个致动器以沿基本径向方向将接合的细丝移动到超过盘的周缘的径向位置。使盘沿第二相反方向旋转一周向距离，由此使第一细丝子组的细丝旋转一离散距离并将第二细丝子组的细丝交叉在第一细丝子组的细丝之上。然后操作致动器以将第二细丝子组移动到盘的周缘上的径向位置，其中第二细丝子组中的每个细丝在与其上一接合点相距一周向距离处接合盘的周缘。
在一些实施例中，形成的编织物具有一上一下式（菱形）编织图案。替代性地，形成的编织物可具有一上三下式编织图案。替代性地，形成的编织物可具有二上二下式编织图案。
在另一个实施例中，本发明包括用于编织的机构。所述编织机构包括：一细丝导引构件的圆形阵列，其限定平面；心轴，其从细丝导引构件的圆形阵列的中心延伸并基本垂直于细丝导引构件的圆形阵列的平面，所述心轴限定轴线；多个细丝，其从心轴延伸为径向阵列；以及多个致动器机构，其围绕细丝导引构件的圆形阵列可操作地布置。多个致动器机构可围绕圆形阵列布置，或者位于圆形阵列上方，或者位于圆形阵列狭缝，或者位于圆形阵列内。每个致动器能够接合一个或多个细丝并沿基本径向方向远离心轴移动一个或多个细丝。所述机构进一步包括旋转机构，其被配置为围绕心轴的轴线旋转一个或多个细丝。所述致动器机构和旋转机构被配置为沿包括一系列弧形和径向移动的路径围绕心轴轴线移动一个或多个细丝中的每个。所述路径可以是凹口形或齿轮齿形路径。
在另一个实施例中，本发明包括用于形成管状编物织的方法。提供编织机构。该编织机构包括一细丝导引构件的圆形阵列、心轴、多个致动器和旋转机构。细丝导引构件的圆形阵列限定平面和周缘。心轴从细丝导引构件的圆形阵列的中心延伸并基本垂直于细丝导引构件的圆形阵列的平面。所述心轴限定轴线并能够承载从心轴延伸到细丝导引构件的圆形阵列的一个或多个细丝。多个致动器围绕细丝导引构件的圆形阵列可操作地布置。旋转构件能够旋转一个或多个细丝。多个致动器机构可围绕圆形阵列布置，或者位于圆形阵列上方，或者位于圆形阵列下方，或者位于圆形阵列内。然后将多个细丝加载到心轴上，多个细丝中的每个朝向细丝导引构件的圆形阵列的周缘沿径向延伸并形成径向阵列的细丝接合点。然后操作多个致动器和旋转机构，以沿对于每个细丝而言包括一系列离散弧形和径向移动的路径围绕心轴轴线移动细丝。
在另一个实施例中，本发明包括编织机。所述编织机包括第一和第二环形构件、心轴、第一和多个第二管状金属丝导引件以及从心轴延伸的多个细丝。第一环形构件具有内径并限定一圆，该圆限定平面。第二环形构件与第一环形构件同轴，所述第二环形构件具有小于第一环形构件的内径的外径。心轴垂直于第一环形构件的平面延伸并基本在第一环形构件所限定的圆的中心处与第一环形构件的平面相交。多个第一管状金属丝导引件可滑动地安装在第一环形构件上并垂直于第一环形构件的平面延伸，管状金属丝导引件围绕第一环形构件的圆周安装，并且每个管状金属丝导引件与第一环形构件的下一相邻管状金属丝导引件相隔距离2d。多个第二管状金属丝导引件可滑动地安装在第二环形构件上并垂直于第二环形构件的平面延伸，管状金属丝导引件围绕第二环形构件的圆周安装，并且每个管状金属丝导引件与第二环形构件的下一相邻管状金属丝导引件相隔距离2d并与第一环形构件的每个相邻金属丝导引件相隔距离d。多个金属丝从心轴延伸并且每个金属丝被容纳在一个管状金属丝导引件内。第一环形构件和第二环形构件中的一个相对于第一环形构件和第二环形构件中的另一个周向旋转。多个第一管状金属丝导引件径向向内滑动，从而与第二环形构件对齐。此外，多个第二管状金属丝导引件径向向外滑动，从而与第一环形构件对齐。
在另一个实施例中，本发明包括编织方法。提供机器，其包括第一和第二环形构件、心轴、第一和多个第二管状金属丝导引件和多个金属丝。第一环形构件具有内径并限定一圆，该圆限定平面。第二环形构件与第一环形构件同轴，所述第二环形构件具有小于第一环形构件的内径的外径。心轴垂直于第一环形构件的平面延伸并基本在第一环形构件所限定的圆的中心处与第一环形构件的平面相交。多个第一管状金属丝导引件可滑动地安装在第一环形构件上并垂直于第一环形构件的平面延伸，管状金属丝导引件围绕第一环形构件的圆周安装，并且每个管状金属丝导引件与第一环形构件的下一相邻管状金属丝导引件相隔距离2d。多个第二管状金属丝导引件可滑动地安装在第二环形构件上并垂直于第二环形构件的平面延伸，管状金属丝导引件围绕第二环形构件的圆周安装，并且每个管状金属丝导引件与第二环形构件的下一相邻管状金属丝导引件相隔距离2d并与第一环形构件的每个相邻金属丝导引件相隔距离d。多个金属丝从心轴延伸，每个金属丝被容纳在一个管状金属丝导引件内。相对于第二环形构件沿第一方向旋转第一环形构件。径向向内滑动或移动多个第一管状金属丝导引件，从而与第二环形构件对齐。径向向外滑动或移动多个第二管状金属丝导引件，从而与第一环形构件对齐。
在另一步骤中，第一环形构件相对于第二环形构件沿第二方向周向旋转。第二方向可与第一方向相反。换言之，第一方向可以是顺时针方向，第二方向可以是逆时针方向，反之亦然。
附图说明
图1图示根据本发明的用于将多个细丝编织为管状编织物的装置的实施例。
图1A图示根据本发明的用于将多个细丝编织为管状编织物的图1的装置的一部分。
图1B是图1A的装置部分的平面图，图示加载有多个细丝的编织机。
图1C是图1A的装置部分的平面图，图示与一细丝子组接合的钩挂机构。
图1D是图1A的装置部分的平面图，图示钩挂机构拉动接合细丝超过盘的边缘。
图1E是图1A的装置部分的平面图，图示接合的细丝交叉在未接合的细丝之上。
图1F是图1A的装置部分的平面图，图示钩挂机构释放接合的细丝。
图2A图示在图1所示的实施例的心轴上形成管状编织物。
图2B图示在图1所示的实施例的心轴上形成的管状编织物上的可调节成形环（former ring）。
图2C是可调节跟随环的立体图。
图2D图示在图1所示的实施例的心轴上形成的管状编织物上的加重成形环。
图3图示根据本发明的用于将多个细丝编织成管状编织物的装置的替代实施例。
图3A图示根据本发明的用于将多个细丝编织成管状编织物的图3的装置的一部分。
图4图示根据本发明的用于将多个细丝编织成管状编织物的装置的替代实施例。
图4A图示根据本发明的用于将多个细丝编织成管状编织物的图4的装置的一部分。
图4B图示与图4C所示的装置一起使用的波纹导引件的横截面。
图5图示根据本发明的用于将多个细丝编织成管状编织物的装置的替代实施例。
图6图示根据本发明的用于将多个细丝编织成管状编织物的图3所示的实施例的俯视图。
图7A图示在本发明中使用的具有单个钩子的钩挂机构和致动器的实施例。
图7B图示在本发明中使用的具有多个钩子的钩挂机构和致动器的替代实施例。
图7C图示在本发明中使用的具有多个钩子的成角度的钩挂机构和致动器的实施例。
图8是图示根据本发明的控制用于将多个细丝编织为管状编织物的装置的计算机处理方法的流程图。
图9是图示根据本发明的控制用于将多个细丝编织为管状编织物的装置的计算机处理方法的流程图。
图10图示在本发明中使用的被加载到心轴上以形成两个编织细丝的金属丝的实施例。
图11图示围绕编织轴线的基本沿圆周延伸的蜿蜒路径。
图12图示由细丝或线轴的交替径向和弧形移动导致的围绕编织物的轴线的凹口形路径。
图13A图示包括多个障碍构件的用于将多个细丝编程为管状编织物的装置的替代实施例。
图13B图示包括多个障碍构件的用于将多个细丝编程为管状编织物的装置的替代实施例，多个障碍构件相对于凹口的径向轴线形成角θ。
图13C图示包括多个障碍构件的、用于将多个细丝编程为管状编织物的装置的替代实施例，多个障碍构件形成V形凹口。
图14A图示根据本发明的用于将多个细丝编程为管状编织物的装置的替代实施例。
图14B图示根据本发明的用于将多个细丝编程为管状编织物的图14A的装置的俯视图。
图14C图示根据本发明的用于将多个细丝编程为管状编织物的图14A的装置的横截面。
图14D图示根据本发明的用于将多个细丝编程为管状编织物的图14A的装置的一部分。
图15A-F图示在根据本发明的用于将多个细丝编程为管状编织物的图14A的装置的一部分中一组示例性梭子构件的移动。
具体实施方式
本文论述通过多个细丝形成管状编织物的装置和方法。由于编织机单独接合一细丝子组并在离散的步骤中相对于未接合的细丝移动接合的细丝以编织细丝，因此它不像连续运动的编织机所共有那样产生大的张力峰值。因此本发明在制造约1/2密耳至5密耳之间的超细细丝的编织管方面尤其有用，所述编织管例如用于血管移植，诸如，用于植入人体的栓塞治疗装置、支架、过滤器、移植物和分流器。然而，应该明白本发明还可以有利地用于制造用于其它应用的编织物和利用其它尺寸的细丝的编织物。
单独接合一细丝子组和在离散的步骤中移动细丝的能力还允许在加载机器和形成编织图案两者的灵活性。机器可被编程为接收多种加载配置并通过交替接合的一细丝子组和/或在每个离散步骤中移动的距离形成多种编织图案。例如，当示出和论述一上一下菱形编织图案时，通过改变接合的细丝和在每个步骤中的移动距离也可使用其它编织或纺织图案，诸如，二上二下、二上一下、一上三下。类似地，通过调节接合的细丝和在每个步骤中移动的距离，机器可在以各种配置下加载（即全部加载或部分加载时）操作以形成具有不同细丝数量的管状编织物。
还期望改变多个细丝的尺寸。例如，在上述人体移植物的一些用途中，对刚度和强度的需求必须与将编织物折叠为小运送尺寸的需求相平衡。将若干个较大直径的细丝加入编织物中极大地增加了径向强度而未增大编织物的折叠直径。本文描述的编织机能够适应不同尺寸的金属丝并由此生产具有优化的刚度和强度以及孔隙度和折叠直径的移植物。
如图1-1A所示，编织机100是竖直型，即，心轴10的编织轴线BA沿竖直方向延伸，编织物55（见图2A）围绕心轴10形成。竖直型编织设备相比于水平型设备更便于操作员接近设备的各个部分，在水平型设备中编织物围绕水平轴线形成。编织机包括圆盘20，细长的圆柱形编织心轴10从圆盘20垂直地延伸。心轴10的直径决定在其上形成的编织物的直径。在一些实施例中，心轴可以在约2mm至约50mm的范围内。类似地，心轴10的长度决定可形成的编织物的长度。心轴10的最上端具有直径小于心轴10的顶端12，其形成凹陷或凹口，用于在心轴10的顶端加载多个细丝。在使用中，多个细丝5a-n被加载到心轴顶端12上，使得每个细丝朝向盘20的周缘22沿径向延伸。
细丝可环绕在心轴10上，从而使得环卡在顶端12和心轴10的接头处形成的凹口上。例如，如图1A和10所示，一旦环绕并暂时固定到心轴10上，每个金属丝6就会产生两个编织细丝5a、b。这提供了更好的加载效率，因为每个金属丝形成两个编织细丝。替代性地，细丝可通过约束带（诸如胶带、弹性带、环形夹持件等）被暂时固定在心轴顶端12处。细丝5a-n被布置为使得它们围绕盘20的周缘22间隔开，并且每个细丝在一点处接合边缘22，该点与紧邻的细丝所接合的点间隔开周向距离d。
在一些实施例中，心轴可加载有约10至1500个细丝，或者约10至1000个细丝，或者约10至500个细丝，或者约18至288个细丝，或者约104、144、288、360或800个细丝。如上所述和图10所示的，在金属丝搭在心轴上时，由于每个金属丝形成两个编织细丝，因此金属丝的数量将是细丝数量的1/2。细丝5a-n可具有约0.0005至0.005英寸（1/2至5密耳）的横向尺寸或直径，或者约0.001至0.003英寸（1至3密耳）。在一些实施例中，编织物可由多种尺寸的细丝形成。例如，细丝5a-n可包括具有约0.001至0.005英寸（1至5密耳）的横向尺寸或直径的大细丝和具有约0.0005至0.0015英寸（1/2至1.5密耳）的横向尺寸或直径的小细丝，更具体地约0.0004英寸至约0.001英寸。此外，小细丝和大细丝之间的横向尺寸或直径之差可小于约0.005英寸，或者小于约0.0035英寸，或者小于约0.002英寸。对于包括不同尺寸的细丝的实施例来说，小细丝数量与大细丝数量之比可为约2比1至约15比1，或者约2比1至约12比1，或者约4比1至约8比1。
圆盘20限定平面和周缘22。诸如步进电机的电动机被附接到盘20，以在离散的步骤中旋转盘。电动机和控制系统可被容纳在连接到盘的下侧的圆柱筒60中。在一些实施例中，筒60的直径可约等于盘20的直径，从而使得筒60的纵向侧可用作稳定延伸超过盘边缘的细丝的物理机构。例如，在一些实施例中，筒的侧面可被制成为可吸收能量的、稍有纹理的、有凹槽的表面或具有突起的表面，从而使得当细丝延伸超过盘的边缘时将靠在筒60的侧面上，从而使得细丝基本竖直且不纠缠。
多个钩挂机构30（见图7A）围绕盘20的圆周布置，每个钩挂机构30朝向盘20的周缘22延伸并被布置为选择性地捕获延伸超过盘20的边缘的单个细丝5。钩挂机构可包括钩子、倒钩、磁铁或本领域已知的能够选择性地捕获和释放一个或多个细丝的任何其它磁性或机械部件。例如，如图7A所示，在一个实施例中，钩挂机构在远端处可包括双头钩36，用于接合位于钩挂机构任一侧上的细丝。钩的弯曲部可为稍微J形，如图所示，以有助于将细丝留在钩子中。替代性地，钩子可更加偏向于L形，以在钩子旋转远离细丝时便于释放接合的细丝。
钩挂机构的数量决定可加载在编织机上的细丝的最大数量，并因此决定在其上制造的编织物的最大细丝数量。钩挂机构的数量通常是最大细丝数量的1/2。每个钩挂机构可处理两个线（或更多）。因此，例如，具有围绕盘20周向延伸的144个钩挂机构的编织机最多可加载288个细丝。但是，由于单独启动每个钩挂机构30，因此也可以在加载有任何偶数个细丝的部分加载配置下操作机器，以产生具有一部分细丝的编织物。
每个钩挂机构30连接到致动器40，致动器40控制钩挂机构朝向或远离盘20的周缘22的移动，以交替接合和释放细丝5，每次一个。致动器40可以是本领域已知的任何类型的直线致动器，诸如，电动致动器、机电致动器、机械致动器、液压致动器或启动致动器，或本领域已知的能够使钩挂机构30和接合的细丝5远离和朝向盘20移动一段设定的距离的任何其它致动器。钩挂机构30和致动器40围绕盘的圆周布置，从而使得致动器的运动致使钩挂机构沿大体径向方向远离和朝向盘20的周缘22移动。钩挂机构30被进一步布置为使得钩挂机构30在选定的细丝5延伸超过盘20的周缘时接合该细丝。例如，在一些实施例中，钩挂机构位于水平平面中并稍微低于盘20所限定的平面。替代性地，钩挂机构可成角度，从而使得当它们朝向盘移动时将在盘20所限定平面以下的位置处拦截细丝。如图1A所示，在一些实施例中，多个钩挂机构30和致动器40可附接到可旋转环形轨42。诸如步进电机的电动机可附接到环形轨42，以在离散的步骤中相对于盘20旋转钩挂机构30。替代性地，多个钩挂机构30和致动器40可附接到围绕圆盘的静止轨。
在使用中，如图1B-F所示，心轴10加载有沿径向延伸超过圆盘20的周缘22的多个细丝5a-j。细丝5a-j中的每个在一离散点处与盘20的周缘22接合，该点与每一紧邻细丝的接合点相距距离d。在一些实施例中，接合点可包括例如通过物理标志器具体识别的一系列预标记的位置。在其它实施例中，接合点可进一步包括物理特征，诸如，微特征、纹理、凹槽、凹口或其它突起。如图1B所示，钩挂机构30a-e最初在相邻细丝5a-j之间的被等距布置，即，钩挂机构30a位于细丝5a和5b之间，钩挂机构30b位于细丝5c和5d之间，钩挂机构30c位于细丝5e和5f之间，钩挂机构30d位于细丝5g和5h之间，钩挂机构30e位于细丝5i和5j之间。每个钩挂机构进一步被布置有钩子，钩子被安置为超过盘20的圆周。
如图1C所示，为了接合第一组细丝5a、c、e、g和i，启动附接到钩挂机构30a、b、c、d、e的致动器40，以沿大体径向方向朝向盘20使每个钩挂机构移动离散距离。当细丝延伸超过盘20的边缘22时，每个钩挂机构30a-e的远端优选在圆盘20的平面以下位置处接合细丝5a、c、e、g和i。例如，如此处所示，一旦钩子36a-e已经沿方向C2朝向盘移动，使得钩子36a-e的顶端延伸经过悬挂的细丝5a、c、e、g和i，由轨42保持的钩挂机构30a-e就沿箭头C1的方向逆时针旋转以接触细丝5a、c、e、g和i。替代性地，盘20可沿顺时针方向旋转从而以类似方式使细丝5a、c、e、g和i与钩挂机构30a-e接触。
如图1D所示，一旦细丝5a、c、e、g和i接触钩挂机构30a-e，附接到钩挂机构30a-e的致动器就再次被启动，以沿箭头D方向缩回钩挂机构30a-e，将细丝5a、c、e、g和i接合在钩子36a-e中并沿大体径向方向远离盘20的周缘22地将接合的细丝5a、c、e、g和i移动到的超出盘20的边缘22的位置。
接着，如图1E所示，轨42沿箭头E方向顺时针旋转距离2d，以使接合的细丝5a、c、e、g和i交叉在未接合的细丝5b、d、f、h和j之上。替代性地，如上所述，可通过使盘20逆时针旋转距离2d来产生相同的相对运动。
接着，如图1F所示，再次启动附接到钩挂机构30a-e的致动器40，以沿朝向盘20的大体径向方向，如箭头F所示，使钩挂机构移动离散距离。钩子36a-e因此朝向盘20移动，从而使得每个钩子36a-e的顶端延伸到悬挂的细丝所形成的圆周内。这会使细丝5a、c、e、g和i再次接触盘20的周缘22并释放细丝5a、c、e、g和i。此外，当钩挂机构30a-e沿顺时针方向旋转时，细丝5d、f、h和j被钩挂机构30a-d上的双钩36a-d接合。然后可沿相反方向重复相同步骤，以使细丝5b、d、f、h和j交叉在未接合的细丝5a、c、e、g和i之上，从而使细丝交织为一上一下图案。
如图2A所示，细丝5a-n由此被逐渐纺织成围绕心轴10从最上端12朝向延伸自圆盘的心轴下端的编织物55。图1B-1D所示的步骤产生一上一下图案（即菱形图案）的编织物55，但是通过改变接合的子组线、旋转距离和/或重复图案可以产生任何数量的编织图案。
如图2B所示，在细丝5a-n聚集以形成编织物的点处，即，织口点或编织点处，成形环70与心轴10结合使用，以控制管状编织物的尺寸和形状。成形环70控制编织物55的外径，心轴控制内径。理想地，成形环70的内径刚刚大于心轴10的外部横截面。以此方式，成形环70向心轴10推动编织的细丝5a-n短的距离，行进路径短，从而使得编织物55紧靠心轴10，由此生产高结构完整性的均匀编织物。如图2B-C所示，具有可调节内径72的成形环70可被调节为紧密配合选定的心轴10的外径并拉动编织物55紧靠心轴10。通过提供可调节内径72来制成可调节成形环70，例如，由鸢尾形状的多个重叠扇页74a-h产生可调节成形环70，可调节扇页以提供一系列内径。这种可调节成形环是本领域已知的并且关于这种可调节环的结构的更多细节可在2004年1月20日提交的名称为“Forming Ring with AdjustableDiameter for Braid Production and Methods of Braid Production”的美国专利6,679,152中找到，该美国专利的全部内容通过引用合并于此。
替代性地，固定的成形环75具有紧密配合心轴10的外径的预定不可调节内径，可用于拉动编织物55紧靠心轴10。在一些实施例中，如图2D所示，成形环75可被加重以在细丝5a-n被拉动紧靠心轴10时提供向下推动细丝5a-n的额外力以形成管状编织物55。例如，根据所使用的细丝的类型和尺寸，成形环75可包括在约100克至1000克之间的重量，或者在约200克至600克之间的重量，以在通过成形环75被拉动的细丝5a-n上提供额外的向下力，并且在推压心轴10以产生管状编织物55。
如图3-3A所示，在替代实施例中，可将多个钩挂机构30a-d布置在单个“耙”32上，以便提高效率。例如，如此处所示，每个耙32保持四个钩挂机构30a-d（同样见图7C）。每个耙附接到致动器40，当被启动时，致动器40沿大体径向方向朝向或远离盘20的周缘22同时移动全部四个钩挂机构30a-d。这有利地减少了驱动钩挂机构所需的致动器的数量，并由此提高系统效率。当耙32沿径向朝向或远离盘20径向移动时，每个钩挂机构30a-d的移动角度必须基本沿盘20的径向，以在每个细丝被接合并且盘和/或钩挂机构旋转时保持每个细丝行进的周向距离一致。
每个单独的钩挂机构30a-d的运动相对于盘20不是精确径向的，但是它具有基本径向的径向分量。由于与径向成角度，钩挂机构随着距离直线运动的轴线的周向距离的增加被推动向前，耙32可承载的钩挂机构的数量是有限的。理想地，每个卡住架构的相对于径向的运动角度的上限为约45°，或者约40°，或者约35°，或者约30°，或者约25°，或者约20°，或者约15°，或者约10°，或者约5°，以便保持接合的细丝移动的相对周向距离一致。例如，当相对于径向以45°角操作时，每个耙可覆盖360°圆周中的90°。在一些实施例中，耙32可承载1-8个钩挂机构，或者1-5个钩挂机构，或者1-4个钩挂机构，并且其上承载的所有钩挂机构仍保持与径向运动的可接受的偏离。
此外，如图4-4B所示，在一些实施例中，圆盘20可具有围绕周缘22的多个凹口26，以为多个细丝5a-x中的每个提供离散的接合点，并确保细丝5a-x在编织方法期间保持顺序且间隔开。在一些实施例中，连接到盘20下侧的圆柱筒60还可包括波纹外层62，其包括围绕筒60的圆周沿纵向延伸的多个相应凹槽66。筒60的直径可基本等于盘20的直径，从而使得纵向凹槽66可通过提供每个细丝5a-x将倚靠的单独凹槽66用作稳定延伸超过盘20的边缘的细丝5a-x的额外物理装置。理想地，凹槽66在数量上与圆盘上的多个凹口26相等且与凹口26对齐。例如，在一些实施例中，盘的周缘可具有在约100-1500个之间的缺口，或者在约100-1000个之间的缺口，或者在约100-500个之间的缺口，或者在约100-300个之间的缺口，或者108、144、288、360或800个缺口。类似地，在一些实施例中，筒的外层可具有在约100-1500个之间的凹槽，或者在约100-1000个之间的凹槽，或者在约100-500个之间的凹槽，或者在约100-300个之间的凹槽，或者108、144、288、360或800个凹槽。
细丝还可被多个单独的张紧元件6a-x张紧，张紧元件6a-x为诸如重物或本领域已知的用于向每个单独的细丝施加在约2-20克之间的重力的其它任何张紧元件。张紧元件6a-x的尺寸形成为匹配在筒60上的多个凹槽66中。例如，每个张紧元件可包括如图4-4A所示的细长圆柱形重物。张紧元件6a-x分别用于每个细丝5a-x并且单独连接到每个细丝5a-x。因此，对于每个细丝5a-x，可以改变施加的张力的尺寸。例如，较大的张紧元件可附接到较小直径的细丝，以相对于较大直径的金属丝向较小直径的金属丝施加更大的张力。单独张紧每个细丝的能力形成精确的张紧系统，该系统改进编织物的均匀性和完整性并使得编织机可操作多种直径的金属丝。
在另一替代实施例中，如图5所示，多个钩挂机构30和致动器40可与盘20的平面呈角度。这里，钩挂机构30和附接的致动器40被安装在成角度的支撑支架34上（见图7C），以使钩挂机构和钩挂机构的运动路径相对于盘的平面成角度。钩挂机构30相对于盘20的周缘仍沿大体径向方向行进。然而，这里，运动也具有竖直分量。具体地，钩挂机构30和致动器40相对于盘20的平面以在约15-60°之间的角度定向，或者以在约25-55°之间的角度定向，或者以在约35-50°之间的角度定向，或者以在约40-50°之间的角度定向，或者以约45°角度定向。多个钩挂机构30和致动器40围绕盘20的周缘22布置，相对于盘20稍微升高，从而使得致动器40从升高点沿向下的斜线路径朝向盘的周缘22移动钩挂机构30。优选地，钩挂机构30在稍微低于盘20的平面的位置与延伸在盘20的边缘22上的细丝5接合。此外，当致动器40被启动，与接合的细丝5一起远离盘20的周缘移动时，细丝5将水平和竖直地远离圆盘20移动。
如图7C所示，成角度的支架34还可与承载多个钩挂机构30a-d的耙32以及致动器40一起使用，以使耙32和致动器40相对于盘20的平面定向为使得用于附接挂钩机构30a-d的运动路径相对于盘20的平面成角度。如上所述，耙32和致动器40可相对于盘20的平面以约15-60°之间的角度定向，或者以约25-55°之间的角度定向，或者以约35-50°之间的角度定向，或者以约40-50°之间的角度定向，或者以约45°的角度定向。
在图7A和7B中更详细地示出上述水平定向钩挂机构的配置的其它替代方案。图7A图示单个钩挂机构30与致动器40结合的实施例。在此实施例中，每个钩挂机构30单独附接到致动器40，用于使钩挂机构朝向和远离圆盘水平移动。可单独控制单个钩挂机构，以允许灵活地产生编织图案和部分地加载编织机。
图7B图示多个钩挂机构-致动器装置的实施例。在此实施例中，每个致动器40附接到多个钩挂机构30a-d并且联合控制钩挂机构30a-d。钩挂机构30a-d可以成弧形配置地被安装在耙32上，优选与盘20的弯曲相同。然后，耙32附接到致动器40，用于使耙32朝向和远离圆盘水平移动，并因此使钩挂机构30a-d朝向和远离圆盘水平移动。由于与径向成角度，钩挂机构随着距离直线运动的轴线的周向距离的增加被推动向前，每个单独的钩挂机构30a-d相对于盘20的运动不是精确径向的。由于钩挂机构30a-d的运动需要是基本径向的，因此耙72可承载的钩挂机构的数量是有限的。例如，耙32可承载1-8个钩挂机构，或者1-5个钩挂机构，或者1-4个钩挂机构，并且其上承载的所有钩挂机构仍保持与径向运动的可接受的偏离。
进一步设想根据本发明的编织机可使用围绕圆盘排列的单个和多个钩挂机构实施例的结合，以实现机器效率和加载配置灵活性和可能的编织图案之间的最佳平衡。如上所述，编织机可被操作为通过交替接合的细丝子组和/或在每个离散步骤中移动的距离而接受多种加载配置并产生多种编织图案。转向图8-9，流程图示出在各种加载配置中用于控制编织机的计算机指令的例子。
在图8中，流程图示出用于操作具有多个双头钩的编织机的指令，通过致动器单独操作每个双头钩，诸如图1-1E所示的实施例中示出的，用于产生简单的一上一下或菱形编织图案。一旦心轴10已加载有多个细丝5a-n，如图1所示，编程有用于控制钩子或钩挂机构30和圆盘20的离散移动的以下指令的软件就开始以图1B-D所示的方法操作编织机，以在心轴10上形成一上一下式编织物。在步骤800，启动致动器，以使多个钩子朝向圆盘沿大体径向方向移动。在步骤802，沿第一方向旋转盘以接合第一细丝子组。在步骤804，启动致动器，以使多个钩子沿大体径向方向远离圆盘移动，由此从圆盘移开接合的细丝。在步骤806，沿第一方向使圆盘旋转周向距离2d，以使未接合的细丝交叉在相邻的接合细丝之下。在步骤808，启动致动器，以使多个钩子朝向圆盘沿大体径向方向移动。当细丝接合盘时，它们被钩子释放。在步骤810，沿第二相反方向旋转盘，以接合第二细丝子组。在步骤812，接合致动器，以使多个钩子沿大体径向方向远离圆盘移动，由此从圆盘移开接合的细丝。在步骤814，沿第二相反方向使圆盘旋转周向距离2d，以使每个未接合的细丝交叉在相邻的接合细丝之下。在步骤816，接合致动器以使多个钩子朝向圆盘沿大体径向方向移动。在步骤818，沿第一方向旋转盘，以再次接合第一细丝子组。然后从步骤804重复指令，以在心轴上产生一上一下式管状编织物。
在图9中，流程图示出用于操作编织机的指令，编织机具有包括多个双头钩（通过致动器单独操作每个双头钩）的多个耙并具有交替的多个单个双头钩（通过致动器单独操作每个双头钩）。一旦心轴10已被加载有多个细丝5a-n，如图1所示，编程有用于控制钩子30和圆盘20的离散移动的以下指令的软件就开始操作编织机100。由于单独的钩子和多个钩子的耙的结合，这些指令更加复杂。然而，交替单独启动的钩子和联合启动的钩子的这种配置能够减少致动器的数量同时仍保持灵活的加载配置。
这里，在步骤900，启动致动器，以使所有钩子朝向圆盘沿大体径向方向移动。在步骤902，沿第一方向旋转盘，以接合交替的（偶数）金属丝。在步骤904，启动致动器，以使所有钩子远离圆盘移动，由此使接合的细丝不再接触圆盘。在步骤906，使盘沿第一方向旋转周向距离2d，以使每个未接合的细丝交叉到相邻的接合细丝之下。在步骤908，启动用于多个钩子的耙的致动器，以使所有多个钩的耙朝向圆盘移动，直到金属丝接合盘并由此被多个钩子的耙释放。在步骤912，启动用于多个钩子的耙的致动器，以远离圆盘移动所有多个钩子的耙。在步骤914，使盘沿第一方向旋转周向距离xd（x取决于每部分加载的金属丝的数量）。在步骤916，启动致动器，以朝向圆盘移动所有钩子，直到金属丝接合盘并因此被释放。在步骤918，旋转盘以将交替的（奇数）金属丝接合在所有钩子中。在步骤920，启动致动器以远离圆盘移动所有钩子，由此从圆盘移开接合的（奇数）细丝。在步骤922，使盘沿第二相反方向旋转周向距离2d，以使每个未接合的（偶数）细丝交叉在相邻接合的（奇数）细丝之下。在步骤924，启动用于多个钩子的耙的致动器，以朝向圆盘移动所有多个钩子的耙，直到金属丝与盘接合并由此被释放。在步骤928，启动用于多个钩子的耙的致动器，以远离圆盘移动所有多个钩子的耙。在步骤930，使盘沿第二相反方向旋转周向距离xd（x取决于每部分加载的金属丝的数量）。在步骤932，启动致动器，以朝向圆盘移动所有钩子，直到金属丝接合盘并因此被释放。在步骤934，旋转盘以将交替的（偶数）金属丝接合在所有钩子中。然后从步骤904重复这些指令，以在心轴上产生管状编织物。
编织机可使用被称作棘齿轮（horn gear）的带槽盘，以沿连接的半圆形路径移动线轴承载架。因此，如图11所示，编织的细丝路径限定两个连续的大体圆周延伸的蜿蜒路径，其也可被描述为围绕编织轴线的蛇形或正弦曲线形。蛇形运动具有同时具有径向和弧形运动。
在另一个实施例中，本发明的装置使细丝沿明显不同的不连续路径移动。细丝或卷轴（例如线轴）相对于编织心轴的轴线进行一系列离散的径向和弧形运动。在一些实施例中，细丝或卷轴的移动在限定凹口或棘齿轮齿状路径的径向和弧形之间交替，如图12所示。
在一些实施例中，如图13所示，圆柱筒60可包括限定多个凹口26或保持空间的多个障碍构件65。障碍构件65可基本垂直于筒，如图13A所示。替代性地，如图13B所示，障碍构件65相对于凹口的径向轴线可形成角θ。角θ可在约0°至约25°的范围内，或者在约0°至约20°的范围内，或者在约0°至约15°的范围内，或者在约0°至约10°的范围内，或者在约0°至约5°的范围内。在一些实施例中，障碍构件可形成V形凹口和角α，如图13C所示。角α可在约30°至约75°的范围内，或者在约40°至约60°的范围内，或者在约45°至约55°的范围内。障碍构件65可在筒旋转时提供提高的重物或张紧元件6a-x的稳定性。提高稳定性可允许编织机以提高的操作速度进行操作。
在另一个实施例中，如图14A-14D所示，编织机构包括静止的外环构件110和旋转的内环构件112。替代性地，编织机构可具有静止的内环和旋转的外环。环构件110、112中的每个具有多个狭槽118，以容纳各自连接到编织滑槽和重物外壳124的多个梭子构件200、300。当狭槽对齐时，每个梭子构件可在内环112和外环110中在狭槽之间滑动。在编织滑槽和重物外壳124的上端处，细丝（或金属丝）导引件（例如，滑轮）130沿滑槽向下导引来自心轴136的细丝134，从而使得在细丝远端处的张紧构件（例如重物，未示出）被容纳在滑槽外壳124中（见图14C）。图14C描绘了两个示例性梭子构件200、300和它们附接的编织滑槽和重物外壳124。如图14D所示，每个对齐的狭槽118包含一个梭子构件200、300。
在一些实施例中，外环110可形成以角β倾斜的倾斜表面或锥形表面。如图14C所示，角β形成在外环的轴线和垂直于心轴136的轴线的水平轴线之间。因此，内环和外环之间的狭槽可以基本相同的角β倾斜。此倾斜将细丝导引件130定向为使得在外环中被梭子导引的细丝高于在内环中的那些细丝。此高度差有助于在较小的摩擦下交叉金属丝。在一些实施例中，角β可在约10°至约70°的范围内，或者在约30°至约50°的范围内。
在使用中，梭子构件200、300通过致动器（诸如螺线管或本领域已知的其它致动器）沿径向方向（向内和向外）移动，在外环110和内环112的狭缝之间交替。可以使用磁铁、销、空气压力或其它接合装置以便于控制梭子构件。
图15A-F图示六个示例性梭子构件200a-c、300a-c的移动。如图15A所示，梭子构件最初位于内环112的狭槽中。然后一子组梭子构件移动或移动到外环110。如图15B所示，梭子构件200a-c仍位于内环112的交替狭槽（即每隔一个）中，而梭子构件300a-c现在位于外环110的交替狭槽（即每隔一个）中。然后旋转内环或外环中的一个。如图15C所示，沿第一方向（例如，逆时针）旋转内环112，由此相对于位于静止外环110中的狭槽移动梭子200a-c一定距离d。在一个实施例中，如图15C所示，位于内环112中的梭子200a-c沿第一方向（例如，逆时针）移动到距离2d的狭槽位置，其中d约是狭槽宽度。当内环112移动距离2d时，容纳在内环的狭槽中的一子组梭子300a-c以及可操作地连接到梭子的编织细丝也沿弧形路径被移动一段距离，以将该细丝子组交叉在其它细丝之下。接着，如图15D所示，内环中的梭子构件200a-c向上被移动、滑动或运动到与外环110中的对准的狭槽。类似地，从外环的槽中移动、滑动或运动梭子构件300a-c到与内环112中的对准狭槽。如图15E所示，然后沿与第一方向相反的第二方向（例如，顺时针）旋转内环112，由此相对于位于静止的外环110中的狭槽移动梭子300a-b一定距离d（例如，2d）。然后，在内环112交替旋转方向的情况下，重复图15B-E所述的工序以形成编织物。如图12所示，机器沿齿轮齿形路径移动细丝。作为形成编织物的最后步骤，所有梭子再次被移位到相同的环（内环或外环）中。如图15F所示，位于外环110中的梭子200a-c已经移动或运动到内环112的相应对齐的狭槽中，并且所有梭子200a-c、300a-c都位于内环112的狭槽中。
在替代实施例中，梭子可移动到至少2d远的狭槽位置，或者至少3d远的狭槽位置，或者至少4d远的狭槽位置，或者至少5d远的狭槽位置。替代性地，外环可沿顺时针和逆时针方向旋转并且内环可静止。
尽管，为了清楚和便于理解起见，已经通过阐述和举例方式在一定程度上详细描述了以上发明，但是显然，可实践某些改变和修改，它们仍落在所附权利要求的范围内。

Claims (23)

1.一种用于编织的机构，包括：
盘，其限定平面和周缘；
心轴，其从盘的中心延伸并且基本垂直于盘的平面；
多个细丝，其从心轴朝向盘的周缘延伸，每个细丝在接合点处接触所述周缘，每个接合点与相邻的接合点间隔开离散距离；以及
多个钩挂机构，其围绕盘的周缘周向布置，每个钩挂机构朝向盘的周缘延伸，其中每个钩挂机构能够接合细丝并沿基本径向方向拉动细丝远离盘的周缘。
2.根据权利要求1所述的用于编织的机构，其中所述盘的周缘上的接合点包括围绕周缘径向间隔开的多个凹口。
3.根据权利要求2所述的用于编织的机构，其中所述多个凹口具有100-1500个之间的凹口。
4.根据权利要求2所述的用于编织的机构，其中所述多个凹口具有144个或360个凹口。
5.根据权利要求1所述的用于编织的机构，其中所述多个钩挂机构联接到多个致动器，所述多个致动器被致动以沿基本径向方向拉动钩挂机构远离盘的周缘。
6.根据权利要求5所述的用于编织的机构，其中每个致动器联接到多个钩挂机构。
7.根据权利要求1所述的用于编织的机构，其中每个钩挂机构相对于盘的平面成角度。
8.根据权利要求1所述的用于编织的机构，其中所述细丝是直径在1/2密耳至5密耳之间的细金属丝。
9.根据权利要求1所述的用于编织的机构，进一步包括各从多个细丝延伸的多个张紧元件。
10.根据权利要求9所述的用于编织的机构，其中每个张紧元件施加在2-20克之间的力。
11.根据权利要求1所述的用于编织的机构，进一步包括细丝稳定元件。
12.根据权利要求11所述的用于编织的机构，其中所述盘包括第一侧和第二侧，心轴从第一侧延伸出；并且
其中所述细丝稳定元件包括位于盘的第二侧上且基本垂直于盘的平面延伸的圆柱筒。
13.根据权利要求12所述的用于编织的机构，其中所述圆柱筒具有围绕筒的圆周沿纵向延伸的多个凹槽。
14.根据权利要求1所述的用于编织的机构，其中所述盘和多个钩挂机构被配置为相对于彼此移动。
15.一种用于形成管状编织物的方法，包括步骤：
提供编织机构，该编织机构包括限定平面和周缘的盘、从盘的中心延伸且基本垂直于盘的平面的心轴、以及围绕盘的周缘周向布置的多个致动器；
在心轴上加载多个细丝，每个细丝朝向盘的周缘沿径向延伸，每个细丝在周缘上的接合点处接触盘，每个接合点与相邻接合点间隔开离散距离；
操作多个致动器以接合多个细丝的第一细丝子组；
操作多个致动器以沿基本径向方向将接合的第一细丝子组移动到超过盘的周缘的位置；
使盘沿第一方向旋转一周向距离，由此使第二细丝子组旋转一离散距离并将第一细丝子组的细丝交叉在第二细丝子组的细丝之上；以及
操作致动器以将第一细丝子组移动到盘的周缘上的径向位置，其中第一细丝子组中的每个细丝在与其上一接合点相距一周向距离处接合盘的周缘。
16.根据权利要求15所述的方法，进一步包括：
接合第二细丝子组；
操作多个致动器以沿基本径向方向将接合的细丝移动到超过盘的周缘的位置；
使盘沿相反的第二方向旋转一周向距离，由此使第一细丝子组旋转一离散距离并将第二细丝子组的细丝交叉在第一细丝子组的细丝之上；以及
操作致动器以将第二细丝子组移动到盘的周缘上的径向位置，其中第二细丝子组中的每个细丝在与其上一接合点相距一周向距离处接合盘的周缘。
17.根据权利要求16所述的方法，进一步包括重复以下步骤：
接合多个细丝的第一细丝子组；
操作多个致动器以沿基本径向方向将接合的细丝移动到超过盘的周缘的位置；
使盘沿第一方向旋转一周向距离；
操作致动器以将第一细丝子组移动到盘的周缘上的径向位置；
接合第二细丝子组；
操作多个致动器以沿基本径向方向将接合的第二细丝子组移动到超过盘的周缘的位置；
使盘沿相反的第二方向旋转一周向距离；以及
操作多个致动器以将第二细丝子组移动到盘的周缘上的径向位置。
18.根据权利要求15所述的方法，包括步骤：
接合多个细丝的第三细丝子组；
操作多个致动器以沿基本径向方向将接合的第三细丝子组移动到超过盘的周缘的位置；
使盘沿第一方向旋转一周向距离，由此使第四细丝子组旋转一离散距离并将第三细丝子组的细丝交叉在第四细丝子组的细丝之上；
操作多个致动器以将第三细丝子组移动到盘的周缘上的径向位置；
接合第四细丝子组；
操作多个致动器以沿基本径向方向将接合的第四细丝子组移动到超过盘的周缘的位置；
使盘沿相反的第二方向旋转一周向距离，由此使第三细丝子组旋转一离散距离并将第四细丝子组的细丝交叉在第三细丝子组的细丝之上；以及
操作致动器以将第四细丝子组移动到盘的周缘上的径向位置。
19.根据权利要求15所述的方法，其中加载心轴包括将多个细丝暂时固定到心轴的远顶端。
20.一种通过包括以下步骤的方法制造的管状编织物，所述步骤为：
在从盘的中心垂直地延伸的心轴的远端上加载多个细丝，盘限定平面和周缘，从而使得每个细丝从心轴朝向盘的周缘沿径向延伸并在与相邻接合点间隔开距离d的单独的接合点处接合盘的周缘；
接合第一细丝子组与多个致动器；
操作多个致动器以沿基本径向方向将接合的细丝移动到超过盘的周缘的径向位置；
使盘沿第一方向旋转一周向距离，由此使仍与盘接合的第二细丝子组旋转一离散距离，并将第一细丝子组的细丝交叉在第二细丝子组的细丝之上；
操作多个致动器以将第一细丝子组移动到盘的周缘上的径向位置，其中第一细丝子组中的每个细丝在与其上一接合点相距一周向距离的接合点处接合盘的周缘；
接合第二细丝子组；
操作多个致动器以将接合的细丝移动到超过盘的周缘的径向位置；
使盘沿相反的第二方向旋转一周向距离，由此使第一细丝子组旋转一离散距离，并将第二细丝子组的细丝交叉在第一细丝子组的细丝之上；
操作多个致动器以将第二细丝子组移动到盘的周缘上的径向位置，其中第二细丝子组中的每个细丝在与其上一接合点相距一周向距离处接合盘的周缘；以及
重复以上步骤以形成管状编织物。
21.根据权利要求20所述的管状编织物，其中多个致动器联接到多个钩挂机构。
22.根据权利要求21所述的管状编织物，其中多个钩挂机构是多个钩子。
23.根据权利要求20所述的管状编织物，其中多个细丝中的每个由镍构成并且直径范围从0.0005英寸至0.005英寸。
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