DE1535442B2 - Dreiachsiges gewebe - Google Patents
Dreiachsiges gewebeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein dreiachsiges Gewebe mit drei Sätzen von zueinander parallel angeordneten Fadeneinheiten.
Ein bekanntes derartiges dreiachsiges Gewebe (USA.-Patentschrift 1368 215) ist aus zwei Sätzen
von diagonalen Kettenfäden zusammengesetzt, die zwei verschiedene Achsen aufweisen, während doppelte
Reihen von Schußfädenschleifen mit viermal so großer Anzahl von Einzelfäden entlang einer anderen
Achse verlaufen. Jeder Kettenfaden des einen Satzes liegt über jedem Kettenfaden des anderen Satzes. Da
die Kettenfäden im Bereich der Über kreuzungen nicht eng, sondern locker zueinander liegen, ist die
Zugfestigkeit in einer Richtung senkrecht zu dem Verlauf der Schußfäden verhältnismäßig gering, während
die Zugfestigkeit in Richtung der Schußfäden schon wegen der hohen Fadenzahl mindestens viermal
so groß ist. Ein derartiges Gewebe wird deshalb als anisotrop bezeichnet.
Auch andere übliche Gewebe, die aus einer einzigen Lage bestehen , haben ihre maximale Festigkeit
in Kett- und Schußrichtung, sind aber in diagonaler Richtung schwächer. Dieses Fehlen einer ausreichenden
Scherfestigkeit schränkt den Anwendungsbereich der üblichen Gewebe ein. Wenn andererseits zusätzliche
Gewebelagen Verwendung finden würden, um die Festigkeit in Diagonalrichtung durch eine benachbarte
Lage zu verstärken, würde dadurch das Gewicht und das Volumen des fertigen Gewebes in unerwünschter
Weise ansteigen. Außerdem wäre dieses Gewebe nicht so beschaffen, daß es eine zuverlässige
Verankerung der Fäden im Bereich der Überkreuzungen gewährleistet.
Die Isotropie eines Gewebes ist jedoch für viele Verwendungszwecke wünschenswert, z.B. für Vorhänge,
Decken, Moskitonetze, wärmende Unterwäsche, Gürtel, Badeanzüge, leichte Schuhe, Polstermaterialien,
aufblasbare Raumfahrzeuge, Ballons, Flugzeuggewebe, Radarhauben, Brennstoffzellen, Rettungsflöße,
Fallschirme, Reifengewebe, Dichtungen, Segel oder verstärkende Gewebe in Kunststoffen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein dreiachsiges Gewebe zum Zwecke der Vermeidung
der genannten Nachteile und Schwierigkeiten so auszubilden, daß es isotrope Eigenschaften hat, so daß
es Zug- oder Scherkräften in der Ebene des Gewebes unabhängig von der Kraftrichtung praktisch den gleichen
Widerstand entgegensetzt.
Mehrere Lösungen dieser Aufgabe sind in den Ansprüchen 1 bis 8 gekennzeichnet.
Es sind zwar bereits Geflechte aus starren Elementen (britische Patentschrift 367 873) bekannt, die eine
derartige Bindung aufweisen. Diese Geflechte sind aber nicht isotrop im Sinne der Aufgabenstellung der
Erfindung.
Es ist ersichtlich, daß bei einem Gewebe gemäß dem Gegenstand der Erfindung beim Weben eines
Fadens oberhalb und unterhalb der anderen Fäden Fadenkrümmungen auftreten, wenn der Faden seinen
gewundenen Verlauf im Gewebe einnimmt. Derartige Krümmungen erlauben eine begrenzte Straffung des
Gewebes durch Glattziehen der Krümmungen, aber das Gewebe bleibt trotzdem isotrop im Sinne der obigen
Ausführungen.
Der Gegenstand der Erfindung wird an Hand von mehreren, in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein typisches dreiachsiges Gewebe gemäß der Erfindung; und
Fig. 2 bis 10 andere Ausführungsbeispiele.
Bezüglich der in allen Figuren abgebildeten Fäden wird vereinbart, daß der schwarz abgebildete Faden
der Einschuß- oder z-Faden, der schraffierte Faden der Schuß- oder y-Faden und der gepunktete Faden
der Ketten- oder jc-Faden ist. Es wird jedoch ersichtlich
sein, daß in Abhängigkeit von dem Webverfahren ein oder mehrere Fäden Kette und ein oder mehrere
Fäden Schuß sein können.
Das in Fig. 1 abgebildete Gewebe ist ein Ausführungsbeispiel eines verhältnismäßig einfach gewebten
isotropen Gewebes. In diesem Gewebe haben die Fäden (aber nicht notwendigerweise) den gleichen
Durchmesser. In dem Gewebe befinden sich Maschen oder Zwischenräume 10.
In Fig. 1 ist der Abstand zwischen benachbarten horizontalen Kettenfäden x-x ungefähr zweimal so
groß wie der Durchmesser des Fadens und gleich dem Abstand zwischen benachbarten Fäden y-y und z-z.
Die Λτ-Fäden liegen auf den y-Fäden und unter den
z-Fäden, die y-Fäden liegen auf den z-Fäden und unter den x-Fäden, und die z-Fäden liegen auf den ^-Fäden
und unter den y-Fäden. Das sich ergebende isotrope Gewebe hat eine Dichte (Masse pro Flächeneinheit),
die ungefähr halb so groß wie die eines üblichen
ίο zweiachsigen Gewebes ist, das den gleichen Ketten-
und Schußaufbau hat, sowie eine Porosität von etwa 33 V3 % in der gleichen Fläche, so daß etwa 662/3 %
der betrachteten Fläche von Fäden eingenommen wird. Die Porosität ist aber in dieser Form unabhängig
von der Größe der drei Fäden oder von der Dichtheit ihrer Anordnung vorhanden.
Es ist für die in Fig. 1 abgebildeten Fäden charakteristisch, daß ungefähr bei dieser Dichte und Porosität
alle Fäden eng an jeder Uberkreuzung der Fäden
so zusammenliegen, so daß die Gefahr des Schlüpfens
benachbarter Fäden sehr klein ist und automatisch ein stabiler Aufbau erreicht wird.
AusFig. 2 ist ersichtlich, daß das dort abgebildete
Gewebe aus Zweckmäßigkeitserwägungen für das
as Gewebemuster zwei x-Fäden hat, die Seite an Seite
angeordnet sind. In der Beschreibung soll unter einer »Fadeneinheit« ein Faden oder mehrere Fäden verstanden
werden, die so dicht aneinanderliegen, daß sie sich im wesentlichen entlang ihrer ganzen Länge
berühren und in dem fertigen Gewebe als eine Einheit
auftreten. Das ist deutlich von zwei parallelen, aber getrennten Fäden zu unterscheiden.
In Fig. 2 kreuzt jede Fadeneinheit χ jede Fadeneinheit
ζ unter einem Winkel von 60° und verläuft unter allen z-Fäden; jede x-Fadeneinheit kreuzt jede
y-Fadeneinheit unter einem Winkel von 60 ° und verläuft über allen y-Fäden, und jede z-Fadeneinheit liegt
(auch unter einem Winkel von 60°) auf einem v-Faden und unter einem v-Faden. Jeder z-Faden liegt auf
einem x-Faden. Es ist ersichtlich, daß jeder x-Faden
zusammen mit einem anderen x-Faden auftritt, um eine paarige Einheit zu bilden, wodurch die Dichte
des Gewebes erhöht und die Porosität gesenkt wird. Obwohl in manchen Fällen ein Gewebe eine gute
Qualität und eine gute Porosität ohne diese Paarbildung aufweisen kann, wird oft gewünscht, eine der
Fadeneihheiten im wesentlichen gestreckt in Längsrichtung anzuordnen, wie dies in Fi g. 2 mit den x-Fäden
geschehen ist. Die Uberkreuzungen der Fäden sind wiederum verblockt, was automatisch zu einem
stabilen Aufbau führt.
Das dreiachsige Gewebe von F i g. 3 hat im wesentlichen keine Porosität und eine Dichte von etwa
100 %. Für dieses Gewebe (ebenso für andere bis jetzt beschriebene Gewebe) ist charakteristisch, daß dieses
Gewebe verblockte Uberkreuzungen hat, so daß praktisch kein Schlüpfen zwischen Fäden an ihren
Überkreuzungen auftritt. Die Fadenachsen schneiden sich unter einem Winkel von 60°. Jede ;e-Fadeneinheit
liegt unter allen z-Fadeneinheiten; jede x-Fadeneinheit liegt auf einer y-Fadeneinheit und unter einer
y-Fadeneinheit. In Fig. 3 hat jede Fadeneinheit-ein Paar von Fäden. Die angegebenen Beziehungen der
Fäden gelten auch dann, wenn nur ein einziges Ende
eines Fadens für jede Einheit verwendet wird.
Auch das in Fig. 4 abgebildete Gewebe hat keine Porosität und eine Dichte von etwa 100 %. Auch hier
sind die Überkreuzungen verblockt. Jede jc-Fadenein-
heit liegt abwechselnd unter einer und auf einer z-Fadeneinheit; jede x-Fadeneinheit liegt abwechselnd
auch auf einer und unter einer y-Fadeneinheit. Außerdem liegt jede z-Fadeneinheit unter einer und auf
einer y-Fadeneinheit. Auch hier weist jede Fadeneinheit ein Fadenpaar auf, wobei jeder Faden des Paares
sich mit dem anderen in der Reihenfolge abwechselt. Das in Fig. 4 abgebildete Gewebgijst isotrop.
Bestimmte Veränderungen in der Anordnung der Fadeneinheiten von Fig. 3 führen zu den in den
Fig. 5 und 6 abgebildeten Ausführungsbeispielen. In Fig. 5 enthalten die x- und z-Fadeneinheiten nur jeweils
einen Faden, während die y-Fadeneinheiten zwei Fäden y1 und y2 aufweisen, von denen jeder entweder
unter oder auf allen *-Fäden und jeder umgekehrt auf oder unter allen z-Fäden liegt. Für die
Anordnung dieses Ausführungsbeispiels gelten die in F i g. 1 vorhandenen Beziehungen ebenfalls, denn das
Gewebe von F i g. 5 ist dem von F i g. 1 mit einem zusätzlichen y-Faden äquivalent. In Fig. 5 sind insbesondere
die y-Fadeneinheiten in Paaren y1 und v2 angeordnet,
und die Fäden v1 liegen unter allen x- und
auf allen z-Fäden, während die Fäden y2 auf allen x-
und unter allen z-Fäden liegen, wobei jede z-Fadeneinheit abwechselnd auf und unter y1- und v2-Fäden
und auf allen x-Fäden liegt, und jede x-Fadeneinheit
abwechselnd auf und unter y1- und v2-Fäden sowie
unter allen z-Fäden liegt.
Ähnlich zeigt das in Fig. 6 abgebildete Ausführungsbeispiel ein anderes dekoratives Gewebe gemäß
der Erfindung. Hier werden die z-Fadeneinheiten durch zwei Fäden gebildet, die sowohl auf einem
y-Faden als auch unter dem benachbarten y-Faden und auf den jc-Fäden angeordnet sind; die *-Fäden
liegen auf einem y-Faden und unter dem benachbarten y-Faden. Insbesondere treten die x-Fadeneinheiten
in Paaren x1 und x2 auf, wobei die x'-Fäden unter
allen z- und abwechselnd auf und unter allen y-Fäden liegen, die ;c2-Fäden unter allen z- und in entgegengesetzter
Phase zu den .x'-Fäden abwechselnd auf und
unter allen y-Fäden liegen, ferner treten die y-Fadeneinheiten in Paaren y1 und y2 auf, wobei die y2-Fäden
unter allen z- und abwechselnd in entgegengesetzter Phase zu y1 auf und unter den x-Fäden liegen, und
die z-Fadeneinheiten auf allen x- und abwechselnd auf und unter den y-Fäden liegen.
Die Gewebe nach den F i g. 5 und 6 sind porös, sie
ίο haben Maschen 10. Auch hier sind die Uberkreuzungen
verblockt.
Fig. 7 zeigt ein anderes isotropes Gewebe, das ebenfalls nicht porös ist. In diesem Gewebe kreuzen
sich die Fadenachsen wieder unter einem Winkel von
1S 60°, um die bevorzugte Isotropie zu erhalten. Dabei
liegt die x-Fadeneinheit unter zwei z- und auf einem z-Faden sowie unter einem y- und auf zwei y-Fäden
sowie auf zwei z- und unter einem z-Faden und die z-Fadeneinheit unter zwei y- und auf einem y-Faden
sowie unter einem x- und auf zwei x-Fäden. Das resultierende
Gewebe ist sehr fest und deshalb besonders für Segel u. dgl. geeignet.
Fig. 8 zeigt ein sehr poröses Gewebe, in dem eine <·,
Fadeneinheit χ und eine andere Fadeneinheit x1, x2 , '
a5 sich abwechseln. Die x-Fadeneinheit liegt unter allen !£
y- und auf allen z-Fäden, der jc'-Faden abwechselnd
unter einem y- und auf einem z-Faden, der x2-Faden
abwechselnd auf einem y- und unter einem z-Faden, die y-Fadeneinheit auf allen x- und auf den x1- und
x2-Fäden sowie unter zwei z- und auf einem z-Faden.
Die z-Fadeneinheit liegt unter allen x-, unter den x1-
und auf den x2-Fäden sowie auf zwei y- und unter
einem y-Faden.
Auch dieses Gewebe ist, wenn man von einzelnen Fäden ausgeht, ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel
des Gewebes von Fig. 3. Dieses Gewebe zeigt ebenfalls die Verblockung der Überkreuzungen, die
wichtig und vorteilhaft ist.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (9)
1. Dreiachsiges Gewebe mit drei Sätzen von zueinander parallel angeordneten Fadeneinheiten,
dadurch gekennzeichnet, daß die x-Fadeneinheiten unter den z-Fadeneinheiten und
über den y-Fadeneinheiten sowi$<lie z-Fadeneinheiten
über den x- und unter 'den y-Fadeneinheiten liegen und daß die Fadeneinheiten, (χ, y, z)
in allen Fadenüberkreuzungen eng aneinander anliegen.
2. Dreiachsiges Gewebe mit drei Sätzen von zueinander parallel angeordneten Fadeneinheiten,
dadurch gekennzeichnet, daß jede x-Fadeneinheit 1S
auf den y- und unter den z-Fadeneinheiten, daß jede y-Fadeneinheit unter den x- und abwechselnd
auf und unter den z-Fadeneinheiten, daß jede z-Fadeneinheit abwechselnd auf und unter den y-
und auf den x-Fadeneinheiten liegt und daß die Fadeneinheiten (x, y, z) in allen Fadenüberkreuzungen
eng aneinander anliegen (Fig. 2).
3. Dreiachsiges Gewebe mit drei Sätzen von zueinander parallel angeordneten Fadeneinheiten,
dadurch gekennzeichnet, daß jede x-Fadeneinheit a5
unter allen z-Fadeneinheiten und abwechselnd auf und unter den y-Fadeneinheiten liegt, daß jede
y-Fadeneinheit abwechselnd auf und unter den xsowie abwechselnd auf und unter den z-Fadeneinheiten
liegt, daß jede z-Fadeneinheit abwechselnd auf und unter den y- und auf den x-Fadeneinheiten
liegt und daß die Fadeneinheiten (x, y, z) in allen Fadenüberkreuzungen eng aneinander anliegen
(Fig. 3).'
4. Dreiachsiges Gewebe mit drei Sätzen von zueinander parallel angeordneten Fadeneinheiten,
dadurch gekennzeichnet, daß jede x-Fadeneinheit abwechselnd auf und unter den z- und auch abwechselnd
auf und unter den y-Fadeneinheiten liegt, daß jede y-Fadeneinheit abwechselnd auf
und unter den x- und abwechselnd auf und unter den z-Fadeneinheiten liegt und daß jede z-Fadeneinheit
abwechselnd auf und unter den x- sowie abwechselnd auf und unter den y-Fadeneinheiten
liegt, daß jede Fadeneinheit ein Fadenpaar ist, wobei die Fäden des Paares gegeneinander binden,
und daß die Fadeneinheiten (x, y, z) in allen Fadenüberkreuzungen eng aneinander anliegen
(Fig. 4).
5. Dreiachsiges Gewebe mit drei Sätzen von zueinander parallel angeordneten Fadeneinheiten,
dadurch gekennzeichnet, daß die y-Fadeneinheiten aus Fäden y1 und y2 bestehen, wobei die
y-Fäden unter allen x- und auf allen z-Fäden liegen, während die y2-Fäden auf allen x- und unter
allen z-Fäden liegen, daß jede z-Fadeneinheit abwechselnd auf und unter den y1- und y2- sowie
auf allen Jc-Fäden liegt, daß jede x-Fadeneinheit
abwechselnd auf und unter den y1- und y2- sowie
unter allen z-Fäden liegt und daß die Fadeneinheiten (χ, y, ζ) in allen Fadenüberkreuzungen eng
aneinander anliegen (Fig. 5).
6. Dreiachsiges Gewebe mit drei Sätzen von zueinander parallel angeordneten Fadeneinheiten,
dadurch gekennzeichnet, daß die x-Fadeneinheiten aus Fäden x1 und x2 bestehen, wobei die
χ'-Fäden unter allen z- und gegenbindend auf und
unter allen y-Fäden liegen, während die ;c2-Fäden
unter allen z- und gegenbindend zu den .x'-Fäden
abwechselnd auf und unter allen y-Fäden liegen, daß die y-Fadeneinheiten aus Fadenpaaren y1 und
y2 bestehen, wobei die y'-Fäden auf allen z- und abwechselnd auf und unter allen jc-Fäden liegen,
während die y2-Fäden unter allen z- und gegenbindend zu y1 auf und unter allen jc-Fäden liegen,
daß die z-Fadeneinheiten auf allen x- und abwechselnd auf und unter allen y-Fäden liegen, und daß
die Fadeneinheiten (x, y, z) in allen Fadenüberkreuzungen eng aneinander anliegen (Fig. 6).
7. Dreiachsiges Gewebe mit drei Sätzen von zueinander parallel angeordneten Fadeneinheiten,
dadurch gekennzeichnet, daß die x-Fadeneinheiten unter zwei z- und auf einer z- sowie unter einer
y- und auf zwei y-Fadeneinheiten liegen, daß die y-Fadeneinheiten auf einer x- und unter zwei xsowie
auf zwei z- und unter einer z-Fadeneinheit liegen, daß die z-Fadeneinheiten unter zwei y- und
auf einer y- sowie unter einer x- und auf zwei x-Fadeneinheiten
liegen und daß die Fadeneinheiten (x, y, z) in allen Fadenüberkreuzungen eng aneinander
anliegen (Fig. 7).
8. Dreiachsiges Gewebe mit drei Sätzen von zueinander
parallel angeordneten Fadeneinheiten, dadurch gekennzeichnet, daß die x-Fadeneinheiten
sich abwechselnde, unterschiedliche Fadeneinheiten sind, daß die erste Fadeneinheit *-Fäden
enthält, die auf allen z- und unter allen y-Fäden liegen, daß die zweite Fadeneinheit sich abwechselnde
Fäden von x1- und *2-Fäden enthält, von
denen jeder abwechselnd auf und unter den y- und Z-Fäden liegt, daß die x1- und x2-Fäden nicht gegeneinander
binden, daß die y-Fäden auf den x-, auf den x1- und unter den x2- sowie auf einem
z- und unter zwei z-Fäden liegen, daß die z-Fäden unter den x-, unter den x1- und auf den x2-Fäden
sowie auf zwei y- und unter einem y-Faden liegen und daß die Fadeneinheiten (x, y, z) in allen Fadenüberkreuzungen
eng aneinander anliegen (Fig. 8).
9. Dreiachsiges Gewebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zahl der Fäden pro Längeneinheit in jedem Satz mindestens ein Drittel der Zahl der
Fäden pro Längeneinheit in irgendeinem andern Satz beträgt.
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