DE1535442B2

DE1535442B2 - Dreiachsiges gewebe

Info

Publication number: DE1535442B2
Application number: DE19661535442
Authority: DE
Inventors: Norris Fitz Radnor Pa. Dow (V.StA.)
Original assignee: Doweave Inc., Radnor, Pa. (V.St.A.)
Priority date: 1965-12-20
Filing date: 1966-10-22
Publication date: 1973-05-24
Also published as: DE1785641A1; FR1517816A; DE1535442C3; DE1535442A1; JPS498423B1; GB1157526A; CH474596A

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

Patentansprüche:

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.