DE2058857A1 - Gewebestruktur - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Strukturen mit Teilfäden, die siah in drei, Jeweils im wesentlichen zueinander rechtwinkligen Richtungen erstrecken.

Die Hauptziele der vorliegenden Erfindung sind die Schaf fung derartiger Gewirke, die als VerstSrkungsstrukturen bei zusammengesetzten Materialien (z.B. bei einer Kunstharz-Kohlenstoff asar-Zusammensetzung) geeignet sind, wobei hohe Zugfestigkeit in drei derartigen Richtungen gefordeifc wird,und die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Erzeugung derartiger öewirke.

Eine erfindungsgemäße Struktur besteht aus einer dreidimensionalen Anordnung von Grundkettfäden in einer

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Matrix von Bindekettfäden und Schußfäden, wobei sich die Grundkettfäden, die Bindekettfäden und die Schußfäden jeweils und im allgemeinen in drei im wesentlichen senkrecht zueinander stehenden Richtungen erstrecken, und wobei ihre Geradlinigkeit in dem Gewirk-Körper im wesentlichen erhalten bleibt.

Weiterhin umfaßt ein erflndungsgemäöes Verfahren zur Herstellung derartiger Strukturen die Schritte der Vorwärtsbewegung einer dreidimensionalen Anordnung von mit Abstand an/^ruScföe^fäden in einer Längsrichtung, die Ablösung (shedding) der Grundkettfäden und das Einsetzen von geraden, getrennten Schußfäden unter im allgemeinen und im wesentlichen rechten Winkeln in Bezug auf die Grundkettfäden-Richtung längs der Breite der Anordnung und das Einlegen von geraden mit Ab'^{8 an}Bindekattfaden unter im allgemeinen und im wesentlichen reohfcen Winkeln zur Grundkefctfadenrichtung durch die Tiefe der Anordnung hindurch.

Die vorliegende Erfindung umfaßt außerdem eine Webmaschine mit Mitteln zur Vorwarf.;:;bewegung einer dreidimensionalen Anordnung von im Abstand befindllohen Grundkettfäden in einer Längsrichtung, Ablöse-( shedding) Mittel! zur gleichzeitigen und wiederholten selektiven Ablösung der Grundkettfäden, mit zum Einlegen von geraden, getrennten Schußfäden in die Sprünge unter im allgemeinen und im wesentlichen rechten Winkeln Ln Bezug auf die Grundkettfadenrichtung längs der Breite der Anordnung geeigneten Schußfadeneinsetzmitteln, mit Mitteln zur Vorwärtsbewegung einer Reihe von Bindekebtfäde ι zusammen mit den Grundkettfäden und mit zum Einlegen der Bindekettfäden mit den Grundkettfäden und den Schußfäden unter im allgemeinen

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und im wesentlichen rechten Winkel in Beziig auf die Grundkettfadenrichtung durch die Tiefe der Anordnung hindurch geeigneten Führungsmitteln«

In der erfindungsgemäßen Struktur ist es vorzuziehen, daß jeder Grundkettfaden ein kontinuierlicher, sich in LSngsrichtung der Struktur erstreckender Faden ist, wobei die Orundkettfäden in horizontalen Reihen und vertikalen Spalten angeordnet sind. Es ist außerdem erwünscht, daß Jeder Bindekettfaden ein kontinuierlicher Faden ist, der zwischen benachbarten Paaren von vertikalen Zeilen von Grundkettfäden liegt, sich abwechselnd vertikal nach oben und nach unten durch die Tiefe der Struktur hindurch erstreckt und zwischen jedem Paar von aufeinanderfolgenden vertikalen Teilen davon eine ganze senkrechte Reihe von Schußfäden umfaßt; und daß die Schußfäden aus kontinuierlichen Fäden gebildet sind, die sich abwechselnd in einer Richtung und der anderen längs der Breite der Struktur abwechselnd durch die Tiefe der Struktur hindurch vom oberen zum unteren Teil und vom unteren zum oberen Teil erstrecken und zwischen jedem Paar von aufeinanderfolgenden horizontalen Teilen davon eine gesamte horizontale Reihe von Grundkettfäden umfassen.

Die Verwendung des Wortes "dreidimensional" in Verbindung mit den Strukturen der vorliegenden Erfindung bedeutet, daß sie merkliche Abmessungen in drei Richtungen verglichen mit z.B. konventionellen Textilgewirken aufweisen, die nur in zwei Dimensionen merkliche Abmessungen haben.

Di* Erfindung wird im folgenden anhand der in der Zeich- nwm, derfpstellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

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In der Zeichnung zeigen:

pig. 1 eine perspektivische Ansicht einer kurzen . Länge der erfindungsgemäßen Gewirkstruktur, wobei die Fadenabstände aus KlarheitsgrUnden etwas übertrieben sindι

Fig. 2 eine Seitenansicht der Gewirkstruktur nach Fig. 1 in verkleinertem Maßstab;

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Gewirkstruktur nach Fig. 1 im selben Maßstab wie bei Fig. 2;

Fig. 4 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Webmaschine zur Erzeugung des Gewirks nach den Fig. 1, 2 und 3ί

Fig. 5 einen Aufriß des Riets {Weberblatt, reed)

der Maschine nach Fig. 3, der die Fadenverteilung in ihm zeigt;

^ Fig. 6 eine schematische Seitenansicht eines Teils

der Webmaschine nach Fig. 4, die die Anordnung zur Vorwärtsbewegung der Bindekettfäden zeigt;

Fig. 7 schematische Seiten» bzw. perspektivische An- und 8 sichten eines Teils der Webmaschine nach Figo 4, die eine Anordnung der Ablösereohen (shedding bars) und ihre Betriebsweise zeigen;

Flg. 9 eine schematisohe Endansicht eines Teils der Webmaschine nach Fig. 4, die einen Helfe -

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Rahmen (heald frame) und seine Betriebswelse zeigtϊ

Fig. 10 eine schematische Seitenansicht eines Teils der Webmaschine nach Pig. 4, die das Riet oder Weberblatt (reed) und seine Betriebsweise zeigtι

Fig. 11 eine schematische perspektivische Ansicht

eines Teils der Webmaschine nach Fig. 4, die einen Aufnehmermechanismus zeigtj

Fig. 12 eine sehematisehe End- bzw. Draufsicht eines und 13 Teils der Webmaschine nach Flg. 4, die den Sehußfaden-Einsetzmechanismus und seine Betriebsweise zeigen.

Das Gewirk nach Fig. 1 Gesteht wie folgt aus drei Systemen von parallelen Fäden:

1. die Grundkettfäden GW, die in der horizontalen Längsrichtung (X~Richtung) verlaufen

2. die Schußfäden W, die in der horizontalen Querrichtung (Y-Richtung) verlaufen

3. die Bindekettfäden BW, die in der senkrechten Richtung (Z-Richtung) verlaufen.

Die Anordnung der drei Fadensysterae ist in den Fig. 2 und 3 klarer gezeigt. Diese Anordnung ist derart, daß die

Fäden an obfren und unteren und an den beiden Seitenoberflächen fest in das Gewirk eingebunden sind.

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Um die in diesen Figuren gezeigte Anordnung zu erzielen, ist es erforderlich, daß die Gesaratzahl der Bindekettfäden um 1 kleiner ist als die Gesamtzahl der vertikalen Reihen von Grundkettfäden, so daß sieh auf jeder Seite des Gewirks eine vertikale Reihe von Grundkettfäden befindet .

Weiterhin 1st es erforderlieh, daß die Gesamtzahl der Schußfäden in einer vertikalen Reihe gleich der Gesamtzahl der Grundkettfäden in einer vertikalen Reihe ist, und daß abwechselnde vertikale Reihen von Schußfäden ihren obersten Schußfaden oberhalb bzw* unterhalb der obersten horizontalen Reihe von Grundkettfäden und ihren untersten Schußfaden unterhalb bzw. oberhalb der untersten horizontalen Reihe von Grundkettfäden haben sollten.

Das Einlegen des Bindekettfadens muß mit der Einführung des Schußfadens so synchronisiert werden, daß die Bindekettfäden bei jeder Richtungsumkehr einen Schußfaden umschlingen, der seinerseits oberhalb bzw. unterhalb einer horizontalen Reihe von Grundkettfäden liegt.

Eine zur Herstellung der oben beschriebenen Art von Gewirk geeignete Maschine ist in Pig. 4 gezeigt. Ein Kettbaum BG trägt die Grundkettfäden, obwohl es für manche Gewirke erforderlich sein kann, mehrere derartiger Kettbäume zu verwenden. Ein Kettbaum BB trägt die Bindekettfäden, obwohl es bei manchen Gewirken erforderlich sein kann, Spulengestelle für Fadenpackungen zu verwenden. Beide Kettbäume sind mit geeigneten Bremsvorrichtungen (nicht gezeigt)versehen, so daß die Kettfäden unter Spannung abgewickelt werden.

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Die Grundkettfäden GW laufen über eine Rolle RL und durch zwei Sätze von horizontalen Ablöse- oder Schelde-Reohen SBR (i - 5) und SBL (l - 5). Sie laufen dann durch Helfedrähte HW, die an einem Helfe-Rahmen HF befestigt sind* Die Fäden laufen dann durch das Riet oder Weberblatt (reed) RD, das aufgrund eines (nicht in Fig. 4 gezeigten) Mechanismus eine schwingende durch die Pfeile angezeigte stoßförmige Bewegung ausführen kann.

Die horizontalen Ablöserechen (shedding bars) SBR und SBL sind dazu bestimmt , einen Kettfadensprung zwischen benachbarten Reihen von Grundkettfäden zu öffnen, um das Einsetzen des Schußfadens W mit Hilfe eines in Fig. 4 nicht gezeigten Schußfaden-Einsetzmechaniεmus zu erleichtern. Für jede derartige horizontale Reihe sind zwei Ablöserechen erforderlich: einer (SDR),der unter der passenden Fadenreihe liegt und der dazu dient, sie anzuheben und einer (SBL) oberhalb, der dazu dient, sie herabzudrUoken.

Um die Unterbringung aller dieser Rechen in der Tiefe zu erleichtern, sind die Anheberechen in horizontaler Richtung gegenüber den Rechen zum Herabdrücken leicht versetzt.

Die Bindekettfäden BW verlaufen vom Kettbaum BB über den Spannrechen TB. Dieser Spannrechen kann (wie es in einer anderen Fig. dargestellt ist) eine vertikale schwingende Bewegung ausführen, wie es durch die daneben angeordneten Pfeile dargestellt ist, und dient dazu, die Spannung in den Bindekettfäden während der vertikalen, durch daneben angeordnete Pfeile angezeigten SchwingungsSewegung^Tm *^nö wesentlichen konstant zu halten. Die Bindekettfäden laufen durch die Augen EY der Helfe-Dr&hte HW (heald wires),

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so daß diese Fäden angehoben oder herabgedrtlckt werden, wenn der Helfe-Rahmen HP angehoben oder herabgedrtlckt wird. Die Bindekettfäden verlaufen ebenfalls durch das Weberblatt (reed) RD.

Die Anzahl der Zähne pro cm des Weberblattes ist doppelt so groß wie die Anzahl der vertikalen Reihen der Grundkettfäden pro cm. Fig. 5 zeigt, wie die Grund- und Bindekettfäden jeweils durch das Weberble.tt gezogen werden. Dabei befindet sich jeweils ein Bindekettfaden in jedem ψ zweiten Einschnitt. In den verbleibenden Einschnitten befinden sich so viel Grundkettfäden pro Einschnitt, wie es horizontale Reihen derartiger Fäden gibt.

Bevor mit dem Weben begonnen wird, werden alle Grund- und Bindekettfäden durch ein Drahtgeflecht WM an der Vorderseite der Maschine gezogen und werden an dem Geflecht mit Hilfe von Knoten, Klebeband oder anderen geeigneten Mitteln befestigt. Ein (nicht in dieser Fig. gezeigter) Aufnehmemechanismus ist zur Vorwärtsbewegung des Gewirks bei der Herstellung vorgesehen. Dieser Aufnehmemechanismus hat eine Vorwärtsbewegung, die intermittierend ist t und stattfindet, wenn jeweils eine komplette vertikale Schußfadenreihe in das Gewirk eingesetzt wurde. Die Geschwindigkeit, mit der der Aufnehmemechanismus das Gewirk vorwärtsbewegt, bestimmt die Anzahl von vertikalen Schußfädenreihen pro cm Gewirklänge. Wenn das Gewirk z.B. um 1 mm vorwärtsbewegt wird, wenn eine vertikale Sohußfädenreihe eingesetzt wurde, ergeben sich 10 derartige Reihen pro cm Gewirklänge.

Es ist außerdem ein (nicht in Fig. 4 gezeigter) Mechanismus zur Ausführung der Vertikalbewegung dee Helfe-Rahmens

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HP und der vertikalen Bewegung der einzelnen Ablöserechen SB vorgesehen.

Vor dem Beginn des Webens ist der Helfe-Rahmen HP in der nach unten bewegten Stellung. Alle Ablöserechen SB sind ebenfalle in der nach unten gedrückten Stellung m%% der Ausnahme von SBR 1 und SBL 1, die in der angehobenen Stellung sind und so einen Kettfadensprung bilden, in den der Schußfaden W eingesetzt wird (der Mechanismus zum Einsetzen des Schußfadens 1st nicht in Flg. 4 gezeigt). Nachdem der erste Schußfaden W eingesetzt wurde, werden die zweiten Ablöserechen SBR 2 und SBL 2 angehoben und führen SBR 1 und SBL 1 in der angehobenen Stellung zusammen· Der zweite Schußfaden wird dann in den neu gebildeten Sprung (shed) eingeführt. Dieser Vorgang wird fortgesetzt, big der letzte Schußfaden (in der Darstellung der fünfte Schußfaden) der ersten vertikalen Reihe von Schußfäden eingesetzt wurde. Das Weberblatt RD bewegt sich nun vorwärts und führt die stoßförmige Bewegung der gesamten ersten vertikalen Reihe von Schußfäden aus. Der Helfe-Rahmen HF wird ganz angehoben, um die vertikalen ©indekettfäden einzuführen, wobei die untersten Ablöserechen SBR 5 und SBL 5 nach unten gedrückt werden, um den Sprung für den nächsten Schußfaden zu bilden, und das Gewirk bewegt sich vorwärts. Der nächste Schußfaden wird nun eingesetzt und Paar für Paar werden alle AblÖsereohen nach unten gedrückt und nach jedem derartigen Herunterdrücken wird der zugehörige Schußfaden eingesetzt, bis die zweite vertikale Reihe von Schußfäden vervollständigt ist. Die zweite Reihe wird dann durch das Weberblatt nach oben gestoßen und der Helfe-Rahmen HP wird nach unten gedrückt, um die vertikalen

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Bindekettfäden anzusetzen und die obersten Ablösereohen SBR 1 und SBL 1 werden angehoben, um den Sprung für den nächsten Schußfaden zu bilden, usw.

Um ein Ausfasern des Gewirks an seinen Oberflächen zu verhindern, ist es erwünscht, jedoch nicht wesentlich, daß ein Weberschiffverfahren (shuttle method) beim Einsetzen des Schußfadens verwendet wird. Weil das hier erzeugte Gewirk von beträchtlich größerer Tiefe ist als Gewirke, die auf üblichen Stühlen hergestellt werden, ist es nioht möglich, eine übliche Art einer Weberschiff*· bahn zur Unterstützung des Weberschiffs zu verwenden. Es ist daher zweckmäßig, Mittel für die Vorwärtsbewegung des Weberschiffes zu haben, die eine zwangsweise Steuerung und Unterstützung für das Weberschiff während seiner gesamten Bewegung durch das Gewirk ergeben. Weiterhin findet das Einsetzen des Schußfadens bei sehr dicken Gewirken über einen beträchtlichen Höhenbereich statt und es ist daher bei derartigen Gewirken anzustreben, Mittel zum Schußfadeneinsetzen zu haben, die das Weberschiff bei verschiedenen Höhen einsetzen können. Ein Mechanismus, der diese Forderungen erfüllt, 1st in den Fig. 12 und 13 gezeigt, und wird später ausführlicher beschrieben. Im folgenden werden die Fig. 6 bis IJ beschrieben, in denen Einzelheiten bestimmter Teile der in Fig. 4 schematisch dargestellten Webmaschine gezeigt sind.

Fig. 6 zeigt die Art und Weise, in der der Spannreohen TB / 5if5, um seine vertikale Schwingbewegung auszuführen, um die Spannung In den Bindekettftiden BW im wesentlichen konstant zu halten, wenn der Helfe-Rahmen HF vertikal schwingt.

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Der Spannrechen ist drehbar an einem Ende eines Hebels 10 befestigt, der seinerseits um einen Zwischenpunkt drehbar gelagert ist und dessen anderes Ende mit einer Feder 12 mit niedrigem Federkoeffizienten verbunden ist. Die Zugfeder 12 bewirkt das Drücken des Spannungsrechens in Berührung mit den Bindekettfäden BW, die über den Spannungsrechen TB laufen, unabhängig von der vertikalen Verschiebung des Helfe-Rahmens HF, durch den die Bindekettfäden BW laufen. Die Fig. 6 zeigt in ausgezogenen Linien die Stellung des Helfe-Rahmens HF, der Bindekettfäden BW,des Spannungsrechens TB und des Hebels 10 in der äußersten oberen Stellung der Bewegung des Helfe-Rahmens HF und in strichpunktierten Linien ihre Stellung am äußersten unteren Ende der Bewegung des Helferahmens HFo

In den Flg. 7 und 8 1st es zu erkennen, daß jedes Paar von Ablösereahnen SBR und SBL einen Teil eines unabhängigen rechteckigen Rahmenwerks 14 bilden, das drehbar um eine gemeinsame Achse gelagert 1st. Somit befinden sich in der vorliegenden Machine fünf derartige Rahmen 14, die alle in Fig. J gezeigt sind, von denen jedoch nur zwei aus Klarheitsgründen in Fig. 8 gezeigt sind. Die Ablöserechen sind jeweils quer an dem Rahmen auf einer Seite der Drehachse angeordnet und das andere Ende jedes Rahmens 1st über Drähte 16 an der anderen Seite der Drechachse mit den Schwingen einer üblichen Anordnung (dobby) verbunden, durch die die erforderlichen Bewegungen der Ablöserechen gesteuert werden. In Fig. 7 sind alle fünf Rahmen in ihrer untersten Stellung in ausgezogenen Linien gezeigt, während die oberste Stellung von nur zweien in strichpunktierten Linien gezeigt ist.

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Diese Art des Aufbaues ist geeignet, wenn eine kleine Anzahl von horiz@ntalen Reihen von Qrundkettfäden verwendet wird. Für eine größere Anzahl ist ein Mechanismus mit geringerem Raumbedarf anzustreben.

Fig. 9 zeigt den Mechanismus zum Anheben und Absenken des Helfe-Rahmens HF. Der Helfe-Rahmen HF selbst ist von üblicher Bauart und umfaßt die entsprechende Anzahl von Helfe-Drähten HW, durch deren ösen die Bindekettfäden BW verlaufen. Die vertikale Schwingung des Helfe-Rahmens HF in Führungen G wird übez· ein Verbindungsgestänge erreicht, das über eine über ein Getriebe mit passender Geschwindigkeit durch den Hauptantrieb der Webmaschine angetriebene Nooke 18 betätigt wird. Die Nooke 18 dreht in der durch die daneben gezeichneten Pfeile angedeuteten Richtung und das Verbindungsgestänge besteht aus einem Hauptglied 20, dessen Bewegung durch einen von ihm getragenen Nockenstößel 22 gesteuert wird, der in einer Kerbe 24 in der Nooke 18 läuft,und aus zwei zusätzlichen Sätzen von Hebelarmen 26, 28, die das Hauptglied 20 mit dem Helfe-Rahmen HF verbinden. Die Schwingungsbewegung des Hauptgliedes 20 ist durch die danebenstehenden Pfeile angedeutet und bewirkt, wie es aus den Zeichnungen zu erkennen 1st, eine vertikale Sohwlngungsbewegung des Helfe-Rahmens HF, wie es durch die daneben angeordneten Pfeile gezeigt ist, und zwar aufgrund der Hilfsglieder 26,28.

In Fig. 10 1st der Mechanismus dargestellt, der die stoßförmige Bewegung des Weberblattes RD bewirkt. Das Weberblatt RD ist auf einem Ende eines Hebels 30

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befestigt», der an seinem anderen Ende drehbar gelagert ist. De*· He&el 3© ist tuber ein Glied' 32 mit einer sich direheni^eÄ üaa?b®l 34 verbunden, die vom Hauptantrieb der WebmaseMne über ein passendes Getriebe angetreiben wird* so da-t ddle stoßfSrmiige Bewegung des Weberblattes MD Jedesmal damn erfolgt, wenn eine vollständige Reihe voü Schußfäden in das Gewirk in einer vertikalen Ebene eingelegt wurde.

Der Aufndamemeehanlsmias 1st in Fig» Il dargestellt. DIe-. ser Meehandismu® ist zwischen dem Drahtgeflecht WM und einer mieht dargestelJ.ten Säum-Steuerung angeordnet, d^!ie> jedoch tmp aus einem Paar von einstellbaren horizontalen Spanm-Beohen besteht, die oberhalb und unterhalb des Gewirks in der Nähe des Punktes der Aufwärtsbewegung angeordnet sind. Der Aufnehmemeehanismus besteht grundsätzlich aus zwei Paaren von Rollen 36* 38■« Das erste Rollenpaar 3β ist vertikal angeordnet und drehbar zwls©hen zwei Platten 40 befestigt, von denen jedoch nur die obere aus Klarheitsgründen gezeigt ist. Jede Rolle ist an einem in den zwei Platten 40 gelagerten Zapfen 42 befestigt«. Der Zapfen einer Rolle kann in irgendeinem Paar von einer Reihe von aufeinanderfolgenden Loehpaaren 44 in den Platten 40 angeordnet sein, während der Zapfen der anderen Rolle In den Schlitzen 46 in den, Platten 40 befestigt ist und darin mit Hilfe einer Druckfeder 48, deren Belastung mit Hilfe einer Schraube 50 eingestellt werden kann, angedrückt wird. Auf diese Weise drückt dieses Rollenpaar 36 das aus der Webmaschine herauskommende Gewirk P an jeder Seite zusammen. Das andere Rollenpaar 38 1st horizontal befestigt. Jede Rolle 1st auf einem Zapfen 52 befestigt, der in den zwei Seltenplatten 54 gelagert ist, wobei der Zapfen 52 der

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oberen Holle 38 in Sehlitzen 56 gietragea wird und darin duroh Druckfedern 58, deren Belastung mit Hilfe einer Schraube 60 einstellbar ist, angedrückt wird und- wobei der Zapfen 52 d©** unteren Rolle 38 in dem passenden Paar einer Reihe von aufeinanderfolgenden Lochpaaren in den Platten 54 gelagert ist. Dies® beiden Rollen 38 zwängen den oberen und unteren Teil des aus der Webmaschine herauskommenclen Gewirks P ein. Alle Rollen werden in der an ihnen durch Pfeile bezeichneten Richtung durch den Hauptantrieb der Maschine angetrieben. Ihre Bewegung ist intermittierend, weil der Antrieb von dem Hauptantrieb in Synchronismus mit der Bewegung des Helfe-Rahmens Hi" übertragen wird, so daß das Gewirk F durch die Rollen in dun Intervallen zwischen dem Einlegen der Blndekettfäden BW vorwärtsbewegt wird. Der Antrieb der Rollen wird mit Hilf» von Wellen 62, 64, einem passenden Kegelradantrieb 66, Kettenrädern 68 und Ketten 70 bewirkt.

Die Fig. 12 und \~*> zeigen den Schußfaden-Einsetzmeehanismus. Der Schußfaden^Elnsetzmechanismus besteht grundsätzlich aus zwei Rapieren RA, RB₅ die eine horizontale Bewegung in und aus dtem Kettfaäensprung heraus ausführen können, wie dies dursii die danebenstehenden Pfeile angezeigt ist. Das Weberschiff S wird mit Hilfe passender Gabeln und Federn an äinem Ende eines Rapiers gehalten, und wenn die Enden tm? beiden Rapiere sich innerhalb des Kettfadensprungs treffen, wird das Websrschiff von dem einen Rapier , data es in den Sprung getragen hat, auf das andere Rapier hinübergebracht, das es aus dem Sprung herausbringt, wenn es zurückgezogen wird. Zusätzlich zu dem Antrieb für die Horizontalbewegung der Rapiere ist ein Vertilcalantrieb vorgesehen, der dazu

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dient, die Rapierhöhe so einzustellen, daß sie der Höhe, an der ein spezieller Schußfaden eingesetzt werden muß, entspricht. Aus diesem Crunde sind die R&piereRA, RB auf Armen 72 befestigt, die drehbar an jedem Ende eines Querbalkens 74 befestigt sir.d, der von einer vertikalen Weitspindel 76 unterstützt \drd. Die passende Bewegung der Arme 72 wird mit Hilfe der Glieder 78 bewirkt, die mit einem Ende an den jeweiligen Armen 72 an einem Zwischenpunkt befestigt sind und mit dem anderen Ende an entgegengesetzten Kurbelzapfen eines Getrieberades 80 befestigt sind, das von einem Getrieberad 82 an dem Ende einer vertikalen Welle 84 angetrieben wird* die über eine Keilnut mit einem hohlen, über ein passendes Getriebe vom Hauptantrieb der Maschire angetriebene Welle- 86 gekoppelt ist. Das Getrieberad 80 ist am oberen Ende der Leitspindel 76 befestigt, deren mit Gewinde versehenes unteres Ende in einer Mutter 88 befestigt ist, deren Drehung durch eine mit Stiften versehene Platte 90 gesteuert wird, auf der sie befestigt ist« Die mit Stiften versehene Platte wird durch einen Falettenmechanismus 92 intermittierend angetrieben, der wegen der zwei von dem Hauptantrieb der Maschine angetriebenen Nocken 94, 96 und unter dem Einfluß der Federn 98, 100 in einer horizontalen Ebene schwingt. Die Hocke 96 erent sich kontinuierlich, um die Palette hin-und herzubewegen und die Platte 90 so weiterzuschalten, daß die Kapiere sich vertikal bewegen, um das Einsetzen des Schußfadens in den verschiedenen Höhen zu ermöglichen. Die Nooke 98 dreht sich intermittierend, um die Stellung des Palettenmechanismus so einzustellen, daß die Richtung der Bewegung der Platte 90 und damit der Rapieranordnung umgekehrt wird, wenn dies erforderlich ist. :..'.v-::yM'A a.<^r

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Der Entwurf der verschiedenen Teile der Maschine hängt in gewiesen Ausmaß von den Abmessungen, der Struktur und der Form des herzustellenden Gewirke ab. Die grundsätzlichen Prinzipien sind folgende: die Breite des Weberblatts muß etwas größer sein als die maximale Breite des Gewirks,

Die vertikale Freiheit des Weberblatts muß etwas größer sein als die maximale Dleke des Gewirks.

Die Anzahl der Einschnitte pro cm des Weberblattes muß doppelt so groß sein wie die Anzahl der vertikalen Reihen der Grundkettfädenenden pro om der Gewirkbreite. Der Höhenbereich» über den das Einsetzen des Schußfadens stattfinden kann, muß gleich der maximalen Dicke des Gewirks sein·

Die Anzahl der für die Grundkettfäden erforderlichen Kettbäume hängt von der Anzahl und Denier der Grundkettfädenenden ab.

Ob der Bindekettfaden der Maschine von einem Spulengestell ™ oder von Kettbäumen zugeführt wird« hängt von der Form des Querschnitts des Gewirke ab. Wenn die Dicke des Gewirke einheitlich ist« können Kettbäume verwendet werden. Wenn die Dicke des Gewirks entlang seiner Breite variiert, muß ein Spulengestell verwendet werden. Die Anzahl der Kettbäume oder die Größe des Spulengestells hängt von der Anzahl und dem Denier der Bindekettfädenenden ab.

Die Anzahl und das Denier der Grund- und Bindekettfädenenden und das Denier des Schußfadens kann aus der Garn-

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Zugfestigkeit und der für das Gewirk jeweils in der X-, Y- und Z-Rlchtung erforderlichen Zugfestigkeit berechnet werden. In diesen Berechnungen wird die grundlegende Struktur des Gewirks durch die folgenden drei unabhängigen Variablen bestimmt:

NY » Anzahl der Grundkettfäden pro cm pro Querreihe

** Anzahl der Bindekettfäden pro cm pro Querreihe

NZ m Anzahl der Grundkettfäden pro cm pro Vertikalreihe

* Anzahl der Schußfäden pro cm pro Vertikalreihe

NX β Anzahl der Bindekettfäden pro cm pro Längsreihe

« Anzahl der Schußfäden pro cm pro Längsreihe.

Aus diesen Definitionen folgt, daß}

Anzahl der Grundkettfäden pro em « NY χ NZ Anzahl von Bindekettfäden pro cm² « NX χ NY Anzahl der Schußfäden pro cm = NX χ NZ

Wenn SX, SY und SZ die erwünschte Zugfestigkeit des Gewirks

in den drei Richtungen in Gramm pro cm darstellen und wenn DX, DY und DZ das Denier jeweils des Grundkettfadens» des Schußfadens und des Bindekettfadens darstellen, und wenn sx, sy und sz die Zugfestigkeit in Gramm pro Denier jeweils des Grundkettfadens, des Schuß- und Bindekettfadens ist« ergeben sich die folgenden Gleichungen:

SX - DX X NY χ NZ x sx SY - DY χ NX χ NZ X sy ' SZ - DZ χ NX X NY x sz

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Weiterhin muß in jeder beliebigen horizontalen oder vertikalen Achse die Anzahl der Fäden pro cm und das Garndenier derart In Beziehung stehen, daß benachbarte Fäden einander berühren, um die Stabilität der Struktur zu sichern. Diese Bedingung ist erfüllt, wenn die folgenden angenäherten Qleichungen verwendet werden:

NX χ	( yW +	fS)	- 800
NY χ	( V-DOC1 +		- 800
NZ χ	( fTSSC +	ns?)	β 800

Wenn einmal die erforderlichen Zugfestigkeiten des Gewirks festgelegt wurden und die in den drei Fadensystemen verwendeten Materialien ausgewählt wurden, ist es erforderlich, die Anzahl der Unbekannten auf vier zu reduzieren, z.B. durch Wahl von zwei der sechs Unbekannten NX, NY, NZ, DX, DY und DZ. Die anderen vier können dann bereohnet werden.

Beispiel I

Es ist erwünscht, ein Gewirk von 20 cm Breite und 10 cm Dicke mit einer Zugfestigkeit von 150.000 Gramm pro cm in allen drei Richtungen herzustellen. In allen Richtungen wird das gleiche Material verwendet und seine Zugfestigkeit ist 1 Gramm pro Denier.

Aus den Abmessungen des Oewlrks folgt, daß das Weberblatt ungefähr 22 om breit sein und eine vertikale Freiheit von

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ungefähr 12 cm haben muß. Der Huhenbereioh, über den das Einsetzen des Schußfadens erfolgen muß, ist 10 cm·

Nachdem beschlossen wurde, 3000 -Denier-Qarn für die Orund- und Bindekettfäden zu verwenden, ergibt sich durch Einsetzen der Werte SX « SY « SZ - 150.000 und sx « sy -sz - 1 in die sechs Gleichungen, daß die Gleichungen erfüllt sind, wennt

NX « NY ■ NZ β 7 Fäden pro om pro Fadenreihe DY- JOOO Denier.

Weil NY ■ 7 1st, muß die Anzahl der Einschnitte pro cm in dem Weberblatt gleich 2 ζ 7 «■ 14 sein. Die Anzahl von vertikalen Reihen von Grundkettfäden 1st 20 χ 7 ^m 140 und daher ist die Gesamtzahl der Bindekettfädenenden 140 -X - 139.

Die Gesamtzahl der Grundkettfädenenden 1st Ι4θ χ 10x7 = 9800.

Weil die Dicke des Gewirks einheitlich 1st, kann der Bindekettfaden der Maschine von Kettbäumen zugeführt werden und weil die Gesamtzahl der Bindekettfädenenden klein 1st, reicht ein Kettbaum aus.

Die Anzahl der Grundkettfädenenden ist jedoch für ein Garn von 3000Denier groß und daher müssen mehrere Grundkettbäume verwendet werden (in diesem Fall ungefähr 10).

Die für eine gegebene Länge des Gewirks erforderliche Ge-

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samtlänge des Grundkettgarns ist jedoch gleich der Gesamtlänge des Bindekettgarns und weil die beiden Garne von gleichem Denier sind, muß das Gesamtgewicht des Garns auf dem einen Bindekettbaum genau so groß sein wie die Gesaratlänge des Garns auf allen Grundkettbäueen.

Beispiel II

Es soll ein Gewirk von JO ora Breit© und 5 em Dicke mit verschiedenen Stärken In den drei Richtungen hergestellt werden, nämlich!

SX « 250.000, SY = 160.000, SZ - 80,000. In allen drei Riehtungen soll das gleiche Material verwendet werden und seine Zugfestigkeit ist 1 Gr&mm pro Denier»

In diesem Pail muß das Weberblatt 32 cm breit sein und eine vertikale Freiheit von 7 em haben»

Der Höhenbereieh, Über den ein Einsetzen des Schußfadens erfolgt, ist 5 cm.

Wenn beschlossen wurde, 6500 Denier Garn für die Grundkettfäden und 1500 Denier Garn für die Bindekettfäden zu verwenden, sind die sechs Gleichungen erfüllt, wenn«

NX	= 8,0
NY	»6,7
NZ	» 5,7
DY	- 3500

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Wegen Iff w #^f pii die Unzahl der Einsotinifete pro em in den ttotowfetaftfe gtatcfe 2&§,7 = 15Λ sein, öle Anzahl der vertikalem b$Umki von ©jwndkett fäden ist 30 χ 6,7 = 201 und daher ist, die Q§samt;sahX der Bindekett fadenenden* 201 - 1 *

Sie. QeMSSJAmWl der Qmnclkettfadenenden ist durch das Produkt der Anzahl der vertikalen Reihen (201) und der Anzahl der 9ηΑ«λ im 4ed#r Vertitealen Reihe (5 x 5/7) gegefcen* lejr Itifesfe^^ leirt rrnxf eine ganze Zahl $ein und daher Biuß eine Äma^l zwischen- 28 Enden pro Tertikaireihe* ein twirls ve©, etwas wenigetr als 5 cm Dicke ergeben

und 29 laden ρ·ο Yertikalreihe getroffen werden, was ein CMtwiFk \Ei»n etwa© mehf als 5. cm Picke ergeben Die Oesamftzalfel ton 0>run6lkett;fi.den ist damit entweder ac 28 « 5€a8 ©4er 201 χ 29 · 5829.

Wie in Beispiel χ kann der Bindefcettfaden von einem einzelnen Kettbaum abgeführt werden und der Qrundkettfaden von mehreren iCe%tbium©n.

Die Jiriinsiung i&% natürlich nicht auf die speziellen weiter oben als Beispiel angegebenen Einzelheiten beschränkt. Zuw Beispiel, i$% die Erfindung auf keinen Fall auf Gewirkt mit rechdtkigtin Quersehriitt beaohränkt, weil die Quersohnittsf®rm selbstverständlieh wie erwünscht ausgewählt werden kann« indem die Anzahl dex» in einer vertikalen und horizontalen leihe enthaltenen drundkettfäden verändert wird. Das folgend© Beispiel erläutert einen derartigen Fall?

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Belnglel III

Bs ist ©rwünselit, ©in Gewirk herzustellen., dessen grundlegende Struktur dem In Beispiel I besehriebenen Gewirk entspricht, das j@do@h einen kreisförmigen Querschnitt von IQ ou Radius aufweist. Bie bei der Herstellung von Gewirken mit kreisförmigem oder anderem nieht rechteckigein Querschnitt verwendeten Prinzipien sind grundsätzlich die gleichen wit sie bei der Herstellung von rechteckigen Qe-Wirken verwendet werd@n_s es warden ^edoeh jeweils individuellt horizontale oder vertikale Reihen von Grundkettfäden abteile dos? Anordnung von örundkettfäden insgesamt verwendet *

maximale Breite und maxiasuale Dicke dieses Gewirks ist 20 om und daher muß das Web&rblatt 22 am breit sein und eine vertikale Freiheit von 22 am haben=.

Der Höhenböreiohi, üb<ar den ein Einsetzen des 3chu@fadens b 1st 20 em.

Weil ^f a 7 ist, ist di© Anzahl der Einschnitte pro cm im * Weborblatt gleiah 8x7- 1*«

Die maximal© Anzahl von vertikalen Reihen von Grundfcettfadenenden ist 20 χ ? » 3Λ0 mid daher ist die Gesamtzahl der Sindökettfädenenden i40 - 1 =>

Die Anzahl der Grundkettfädenenden pro cm der Querschnitts· fläche 1st 7² » 49 und daher ist die ungefähre Gesamtzahl der Grundkettfäden gleioh 49 χ ΙΟ² χ $t «15.386. Die

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genaue Anzahl der Grundkefctfäden muß dadurch ,gefunden werden, daß ein Kreis auf Linienpapier gezeichnet wird und dieser Kreis mit vertikalen und horizontalen Reihen von Punkten mit einer Dichte von 7 pro cm gefüllt wird.

Weil die Dicke des Gewirks sich entlang seiner Breite ändert und ein Minimum an den zwei Selten und ein Maximum am Mittelpunkt 1st* ist die für eine gegebene Länge des Gewirks erforderliche Länge von Bindekettfäden ebenfalls ein Minimum an den Selten und ein Maximum am Mittelpunkt. Es ist daher nicht möglich, alle Bindekettfäden von einem Kettbaum abzunehmen und jedes Ende muß daher von einer getrennten, auf einem Spulengestell befestigten Packung kommen.

Weil die erfindungsgemäßen Gewirke üblicherweise von wesentlich größerer Dicke und Steifigkeit als übliche Gewirke sind, können sie normalerweise nicht in üblicher Welse auf eine Rolle aufgewickelt werden. Sie müssen von der Webmaschine auf einem im wesentlichen geradlinien Weg abgezogen werden. Wenn das Gewirk (das beispielsweise aus Kohlenstoffaser-Päden hergestellt ist) als Verstärkung für relativ kurze Bauteile aus Metall- oder Plastikmaterial verwendet wird, können Mittel am Ausgangsende der Webvorrichtung vorgesehen werden, um geeignete Längen von Gewirk abzuschneiden und um sie als Verstärkungen in geeignete Materialien unter derartiger Spannung und mit Hilfe derartiger Mittel einzulagern, daß die erwünschten Gewirkabmessungen aufrecht erhalten werden. Klebemittel können auf die Enden jeder Länge aufgebracht werden, um ein Ausfasern zu vermelden.

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Andererseits müssen, wenn es erwünscht ist, lange Längen auf Vorrat für zukünftigen Gebrauch herzustellen, zusätzliche Mechanismen vorgesehen werden, um das Gewirk so zu lagern, wie es von der Webvorriehtung gezogen wird, um ein Durchhängen zu vermeiden. Die Länge des Gewirks, die in einem Stück hergestellt werden kann, ist normalerweise aus Raumgründen beschränkt.

Patentansprüche ι Νθ9826/Ο999

Claims (1)

1. Patentansprüche%

   Gewebestruktur, dadurch gekennzeichnet , daß sie aus einer dreidimensionalen Anordnung von Grundkettfäden in einer Matrix von Bindekettfäden und Schußfäden besteht« wobei die ©rundbettfäden, die Bindekettfäden und die Sehußfäden sieh im allgemeinen jeweils In drei im wesentlichen zueinander im rechten Winkel stehenden Richtungen derart erstrecken, daß ihre Geradlinigkeit in d@m Gewirkkörper Im wesentlichen erhalten bleibt.

   2. Gewebesferuktur naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß jeder Gmndkettfaden ein kontinuierlicher, sieh in Längsrichtung der Struktur erstreckender Faden ist, und daß die Grundkettfäden in horizontalen Reihen und vertikalen Spalten angeordnet sind.

   3» Gewebestruktur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß jeder Bindekettfaden ein kontinuierlicher, zwischen benachbarten Paaren von vertikalen Spalten von Orundkettfäden liegender Faden ist, der sich abwechselnd naoh oben und nach unten vertikal durch die Tiefe der Struktur hindurch erstreckt und zwischen Jedem Paar von aufeinanderfolgenden vertikalen Teilen eine gesamte vertikale Reihe von Schußfäden umschlingt.

   BAD ORIGINAL

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   4. Gewebestruktur nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Schußfäden aus einem kontinuierlichen Faden gebildet sind, der sich abwechselnd in der einen und der anderen Richtung quer über die Breite der Struktur und abwechselnd durch die ganze Tiefe der Struktur hindurch von der Oberseite zur Unterseite und von der Unterseite zur Oberseite erstreckt und zwischen jedem Paar von aufeinanderfolgenden horizontalen Teilen davon eine vollständige Reihe von Grundkettfäden umschlingt.

   5. Gewebestruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Gewirks rechteckig 1st.

   6. Gewebestruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Querschnitt des Gewirks anders als rechteckig ist.

   7. Oewebestruktur naoh einem der Ansprüche

   1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sioh benaohbärte Päden in einer beliebigen Ebene durch die Struktur hindurch entweder unter rechten Winkeln zur Längsrichtung oder parallel zur Längsachse oder in beiden Ebenen berühren.

   8. Verfahren zur Herstellung einer Gewebestruktur naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Verfahren die Schritte der Vorwärtsbewegung einer dreidimensionalen Anordnung von mit Abstand angeordneten

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   Grundkettfäden in einer Längsrichtung, der Ablösung der Grundkettfäden, des Einsetzens von geraden, mit Abstand angeordneten Schußfäden im allgemeinen und im wesentlichen unter rechten Winkeln zur Grundkettfadenrichtung quer über die Breite der Anordnung und des Einlegens von geraden mit Abstand angeordneten Bindekettfäden im allgemeinen und im wesentlichen unter rechten Winkeln zu der Orundkettfadenriohtung durch die Tiefe der Anordnung hindurch umfaßt.

   9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Grundkettfäden so gespannt sind, daß sie horizontale Reihen und vertikale Spalten bilden.

   10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß jeder Bindekettfaden in die Struktur als kontinuierlicher Faden eingeführt wird, der zwischen benachbarten Paaren von vertikalen Spalten von Grundkettfäden liegt und so gespannt ist, daß er sloh abtechselnd nach oben und nach unten vertikal durch die Tiefe der Struktur hindurch erstreckt und zwisohen jedem Paar von aufeinanderfolgenden vertikalen Teilen davon eine vollständige vertikale Reihe von Schußfäden umschlingt.

   11. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet , daß der Schußfaden in die Struktur als kontinuierlicher Faden eingeführt wird, der abwechselnd in der einen und der anderen Richtung quer über die Breite der Struktur und abwechselnd durch die gesamte Tiefe der Struktur hindurch von der Oberseite zur

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   Unterseite und von der Unterseite zur Oberseite geführt ist und zwischen jedem Paar von aufeinanderfolgenden horizontalen Teilen davon eine vollständige horizontale Reihe von Grundkettfäden umschlingt.

   12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet« daß das Verfahren den Schritt der derartigen Vereinigung der Struktur umfaßt« daß in einer beliebigen Ebene durch die Struktur hindurch entweder unter rechten Winkeln zur Längsrichtung oder parallel zur Längsachse oder In beiden Ebenen sich benachbarte Fäden einander berühren.

   13. Webmaschine« dadurch gekennzeich net« daß sie Mittel zur Vorwärtsbewegung einer dreidimensionalen Anordnung von in Abstand zueinander befindlichen Grundkettfäden in einer Längsrichtung« Ablösemittel zur gleichzeitigen und Miede» holten selektiven Ablösung bzw. Trennung der Grundkettfäden« Schußfaden-Einsetzmittel zum Einlegen von geraden« mit Abstand angeordneten Schußfäden in die Sprünge unter im allgemeinen und im wesentlichen rechten Winkeln zur Grundkettfadenrichtung und quer über die Breite der Anordnung« Mittel zur Vorwärtsbewegung eine Reihe von Bindekettfäden zusammen mit den Grundkettfäden und Führungsmittel zum Einlegen der Bindekettfäden mit den Grundkettfäden und den Schußfäden unter im allgemeinen und im wesentlichen rechten Winkeln zur Grundkettfadenrichtung durch die Tiefe der Anordnung hinduroh umfaßt.

   •Α ί

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   14. Webmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Vorwärtsbewegung der Grundkettfäden in einer Reihe von horizontalen Reihen und vertikalen Spalten geeignet 1st.

   15· Webmaschine nach Anspruch 14« dadurch gekennzeichnet« daß die Ablösemittel zwei vertikale Reihen von Ablöserechen« die paarweise derart angeordnet sind« daß aufeinanderfolgende horizontale Reihen von Grundkettfäden zwischen den beiden Rechen je-, des aufeinanderfolgenden Paars hindurchlaufen können« und Mittel zum aufeinanderfolgenden und unabhängigen Anheben und Senken derRechenpaare umfassen.

   16. Webmaschine nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet« daß die Schußfaden-Einsetzmittel zwei das Weberschiff tragende Rapiere und Mittel zum wiederholten und gleichzeitigen horizontalen Einschieben der Rapiere in einen Sprung« bis sie sich zur Weberschiffübergabe treffen und wieder zurückgezogen werden« und zur Einstellung der Arbeitshöhe der Rapiere zwischen aufeinanderfolgendem Einschieben und Zurückziehen umfassen.

   17. Webmaschine nach einem der Ansprüche 14 bis 16« dadurch gekennzeichnet « daß sie Aufnehmemittel für das Oewlrk umfaßt« die ein Paar von angetriebenen« mit Abstand parallel angeordneten horizontalen Rollen und ein Paar von angetriebenen mit Abstand parallel

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   angeordneten vertikalen Hollen aufweisen» wobei der Abstand der Rollen jedes Paars so einstellbar 1st« daß er sich den Gewirkabraessungen anpaßt·

   18. Webmaschine nach einem der Ansprüche 14 bis I7, dadurch gekennzeichnet , daß die Führungsmittel einen HeIfe-Drähte tragenden HeIfe-Rahraen für die Bindekettfäden, Mittel zur vertikalen Hin- und Herbewegung des Helfe-Rahmens und einen federbelasteten Spannrechen, über den die Bindekettfäden vor dem Durchlaufen durch den Helfe°Rahmen geführt werden, umfassen.

   19* Webmaschine nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin ein Weberblatt und Mittel zur Hin- und Herbewegung des Weberblattes zum Zweck des Aufstoßens umfaßt.

   20. Qewirk, gekennzeichnet durch die Art, wie sie im vorstehenden unter Bezugnahme auf die Pig. 1 bis 3 der beigefügten Zeichnungen beschrieben

   _Ä wurde.

   21. Qewirk, gekennzeichnet durch eine Ausführung, wie sie im wesentlichen im vorstehenden Beispiel I beschrieben wurde.

   22. Gewirk, gekennzeichnet durch eine Ausführung, wie sie im wesentlichen im vorstehenden Beispiel II beschrieben wurde.

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   23· Gewirk, gekennzeichnet durch

   die Ausführung, wie sie im wesentlichen im vorstehenden Beispiel III beschrieben wurde.

   24. Verfahren zur Herstellung einer Struktur

   nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Ausführung, wie sie im wesentlichen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im vorstehenden beschrieben wurde.

   23· Webmaschine, gekennzeichnet

   durch eine Ausführung, wie sie im vorstehenden unter Bezug auf die Flg. 4 bis 13 der beigefügten Zeichnungen beschrieben wurde.

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   Lee r s~e i t e