DE2628340C2

DE2628340C2 - Verfahren zur Herstellung einer dreidimensionalen Textilware und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE2628340C2
Application number: DE2628340A
Authority: DE
Inventors: Bruno Villeurbanne Bompard; Jean Brochier; Alain Lyon Bruyere
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1975-06-26
Filing date: 1976-06-24
Publication date: 1985-10-10
Also published as: IL49865A; CA1044882A; JPS5212382A; US4080915A; CH617973A5; IL49865A0; NL183415B; JPS5936017B2; GB1526863A; BE843116A; NL183415C; FR2315562B1; IT1062380B; FR2315562A1; ZA763778B; SE7606896L; NL7607086A; DE2628340A1; SE433951B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.

Dreidimensionale Textilware ist ereits in der Technik bekannt (DE-OS 23 48 303, US-PS 37 84 441) und zwar in Form von dicken Elementen, die aus einer Ware zusammengesetzt sind, welche aus Fäden, Fasern, Strängen od. dgl. besteht, welche in drei verschiedenen Richtungen zueinander angeordnet sind, im allgemeinen senkrecht zueinander, wobei jedoch auch eine Winkelrichtung möglich ist, die von 90° abweicht. Solche dreidimensionale Textilware wird in bestimmten Industriezweigen verwendet wegen ihres hohen Widerstandes gegenüber Zug- und Druckbeanspruchung, wegen ihrer thermischen Isolationsfähigkeit und ihrem guten Verhalten bei Stößen und bei der Stoßaufnahme. Ganz besonders die neueren Entwicklungen in der Technologie hochwertiger Fäden oder Fasern, speziell von Kohlenstoffasern oder .Siliziumfasern oder bestimmten Plastikmaterialien haben das Interesse für dreidimensionale Textilware steigen lassen, z. B. bei der Verkleidung der Rümpfe oder Köpfe von Geschossen oder ähnlichen Geräten oder bei thermischen Schutzschilden, um sie beim Wiedereintritt in die Atmosphäre bei großen Geschwindigkeiten vor der sich daraus ergebenden Erwärmung und sehr starken Reibung, der sie unterworfen sind, zu schützen. Ein weiteres Anwendungsgebiet ist z. B. die Herstellung von Bremsscheiben, die sehr hohen Widerstand gegen Abrieb im Gebrauch haben müssen, verbunden, mit der Fähigkeit, beträchtliche Wärmemengen abzuleiten.

Es sind bereits verschiedene Verfahren der Herstellung derartiger dreidimensionaler Texilware bekannt, bei denen im wesentlichen von einem Zweirichtungsgewebe ausgegangen wird, das in einem klassischen Verfahren hergestellt wird mit Kettfäden und Schußfäden, wobei dann ein dritter Faden in dieses Gewebematerial in einer von den Fadenrichtungen der beiden ersten Fäden abweichenden Richtung eingebracht wird mit einem entsprechend angepaßten Webapparat. Während ein solches Verfahren angewandt werden kann, wenn Fäden aus Baumwolle verwendet werden oder synthetische Fäden von hoher Zugfestigkeit zum Einsatz kommen, die auch sehr biegefähig sind, ändern sich die Verhäl'nisse grundlegend, wenn die dreidimensionale Textilware aus beispielsweise Kohlenstoff- oder Graphitfäden hergestellt werden soll, die selbst als relativ dicke Stränge die Reibung eines Schiffchens oder eines Webeblattes nicht ohne augenblicklich zu brechen aushalten könnten, die beim Weben der Textilware unerläßlich sind. Um an dieser Schwierigkeit vorbeizukommen, wurde bereits vorgeschlagen, die dreidimensionale Textilware aus Fasern oder Fäden aus Graphit oder Kohlenstoff auf der Grundlage eines Dorns oder Körpers auf. Graphit herzusteilen, auf dem zuvor starre radiale Spitzen oder Stangen herausgearbeitet sind, die die eine Richtung der Textilware bilden. Die beiden anderen Richtungen der Textilware sollen dann gebildet werden durch Schlußlagen in axialer Richtung und Winkellage in Umfangsrichtung zwischen den radial stehenden Stiften. Ist die gewünschte Stärke dann erreicht, wird das ganze durch Einbringen eines aushärtenden Harzes verfestigt; der Dorn wird dann in irgendeiner Weise herausgearbeitet wobei einfach in der Schichtlage die Spitzen, zwischen denen die Schuß- und Kettfadenlagen liegen, verbleiben. Es versteht sich jedoch von selbst, daß ein derartiges Verfahren ausgesprochen kostspielig ist und daß außerdem in der Radialrichtung oder der dritten Richtung keine höhere Festigkeit der Fäden zu erzielen ist, so daß für bestimmte Anwendungsfälle es sich nachteilig auswirkt, daß das so erhaltene Textilgewebe keine ausreichende Homogenität aufweist und folglich in den Dimensionen auch nicht die gleichen Eigenschaften. Überdies erweist sich diese Methode als äußerst schwierig bei der Herstellung von Hohlkörpern ohne Unterbrechung in Form in sich geschlossener Manschetten, deren äußeres Profil Kurvengestalt hat, welche in bestimmten Fällen relativ kompliziert ist.
Ausgehend von einem Stand der Technik, wie er oben unter Bezugnahme auf die DE-OS 23 48 303 beschrieben wurde, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das aus dem Stand der Technik vorbekannte Verfahren in der Art weiterzubilden, daß die Herstellung von dikken Hohlkörpern möglich ist, die in den durch den Stoffaufbau festgelegten drei Richtungen eine homogene Struktur besitzen, wobei das Verfahren sich insbesondere für die Verwendung praktisch beliebiger Fäden und Garne eignen soll, einschließlich schwacher Garne und Fäden, wie z. B. Kohlenstoff- oder Graphitfasern.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Verfahrensschritte gelöst.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist im Patentanspruch 10 angegeben.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Zwar ist die Bildung von Drehkörpern grundsätzlich schon bekannt (US-PS 37 84 441), jedoch bei diesem Stand der Technik werden kreuzweise mehrere Lagen von Fäden übereinander angeordnet, und die einzelnen Fäden werden anschließend verklebt. Ein Steppfaden wie bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist nicht vorgesehen. Die DE-OS 15 60 693 beschriebt ein Verfallen zur Herstellung von bahnförmigen Textilien, wobei parallel zur Bahnrichtung laufende Längsfäden mit einem Windungsband verklebt oder verschweißt wird, welches aus quer zur Bahnlängsrichtung liegenden schraubenförmigen Garnwindungen besteht. Bei diesem Verfahren werden die einzelnen Fäden von jeweili-

gen Vorratsrollen abgezogen, so daß der gesarate Herstellungsvorgang kontinuierlich erfolgt, um eine kontinuierliche Stoffbahn zu bilden. Speziell die Ausbildung eines Drehkörpers ist in dieser Druckschrift nicht beschrieben.

Die Erfindung soll nun an Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Zu diesem Zweck zeigt

F i g. 1 Einen Schnitt durch einen Teil der dreidimensionalen Textilware, worin die Relativlage der einander überlagender Lagenschichten und des sie durchsetzenden Steppfadens erkennbar wird;

F i g. 2 teils in Ansicht teils im Schnitt einen Tragdorn in Zylinderform zur Herstellung der dreidimensionalen Textilware;

F i g. 3 in perspektivischer Darstellung einen ersten Platz in einer Maschine, an dem auf dem Dorn der F i g. 2 die übereinanderliegenden Lagenschichten aufgebracht werden;

F i g. 4 perspektivisch einen zweiten Platz in der Maschine, in dem der mit den aufgebrachten Lagenschichten versehene Dorn den Steppnahtfaden in der dritten Richtung eingebracht erhält;

F i g. 5 im Schnitt eine Teilansicht bei vergrößertem Maßstab des Maschienenteils zum Durchsteppen der übereinanderliegenden Lagenschichten;

F i g. 6 aufgebrochen und in vergrößertem Maßstab den Steppkopf;

F i g. 7 acht aufeinanderfolgende Positionen während des Steppvorgangs des Steppkopfes nach F i g. 5 und 6;

F i g. 8 eine perspektivische, teils aufgeschnittene Ansicht einer abgewandelten Ausführungsform des Tragdorns für die Herstellung eines zylindrischen Körpers aus der dreidimensionalen Textilware;

F ι g. 9 in perspektivischer Darstellung einen Dorn zur Herstellung eines kegelförmigen Körpers;

F i g. 10 die Ansicht des ersten Platzes in der Maschine, an dem auf einem Dorn nach F i g. 9 die übereinanderliegenden Lagen in den zwei unterschiedlichen Richtungen aufgebracht werden;

F i g. 11 eine Draufsicht auf die Oberfläche des kegelförmigen Doms nach Fig.9 zur Darstellung, wie die aufeinanderfolgenden Lagen aufgebracht werden;

Fig. 12 eine Ausschnittsdarstellung einer bevorzugten Ausführungsform am Arbeitsplatz gemäß F i g. !0;

F i g. 13 die Steppvorrichtung, die auf den Dorn nach F i g. 9 abgestimmt ist; und

F i g. 14 eine zum Teil geschnittene, vergrößerte Ausschnittsdarstellung des Steppkopfes der Maschine nach Fig. 13.

Die Fig. 1 zeigt SChernäiisch einen Schnitt durch einen Körper aus der dreidimensionalen Textilware, der nach der Erfindung hergestellt ist. Die insgesamt mit 1 bezeichnete Ware setzt sich zusammen aus einer ersten Lage 2 aus Fasern, Fäden oder ähnlichem, die miteinander verflochten sein können oder als Stränge aus parallelen Fäden ausgebildet sind, wobei diese erste Lage sich in einer ersten Richtung, in der alle Fasern parallel zur Zeichenebene verlaufen, erstreckt. Ober diese erste Lage ist eine zweite Lage 3 gelegt, die ebenfalls aus Fäden, Filamenten od. dgL besteht, die von derselben Art oder auch von unterschiedlicher Art wie die Fäden der ersten Lage sein können, wobei sich die Fäden der zweiten Lage in Richtung senkrecht zu denen der ersten erstrecken. Die Fäden der ersten und der zweiten Lage können von unterschiedlichen Garnspulen stammen oder auch von derselben Spule.

Gemäß der Erfindung wird, damit ein Lagenstapel 4 von der Dicke, wie er zur Herstellung des gewünschten Körpers nötig ist, durch wiederholtes Überlagern der Lagen 2 und 3 so oft wie nötig hergestellt. Die Lagen 2 und 3 im Lagenstapel 4 werden dann mit einem Faden 5 zusammengehalten, der den Lagenstapel in einer Richtung durchsetzt, die im wesentlichen senkrecht auf die Richtung der Einzellagen 2 und 3 steht. Der Faden 5, mit dem eine Serie von dicht beieinanderliegenden Stepplinien hergestellt wird, zeigt in der Dicke der Textilware

ίο ein sich einer Sinuslinie annäherndes Profil, dessen Verbindungsabschnitt zwischen den parallelen, den Lagenstapel durchsetzenden Bereichen als Maschen 6 ausgebildet sind, vorzugsweise in Form eines üblichen Kettenstichs, so daß der Fadenzug beim Nähen die Mais sehen gegen die parallelen Flächen 7 und 8 des Stapels zieht.

Der Körper 1 kann jedwedes beliebiges Profil haben und ist in sich geschlossen, wobei die Gestalt speziell im Hinblick auf die Verwendung gewählt ist. Insbesondere und nach einem ersten Ausführungsbeispiel kann das Profil das eines Kreiszylinders sein, wobei das Verfahren zu seiner Herstellung auf einer Vorrichtung gemäß den F i g. 2 bis 8 beschrieben wird und zwei aufeinanderfolgende Schritte aufweist, in dessen erstem Lagenstapel bis zur gewünschten Dicke aufgebaut wird, während im zweiten Schritt dann dieser Lagenstapel in einer dritten Richtung versteppt wird, welche senkrecht zur Richtung der Fäden in den Lagen gerichtet ist.
Die Vorrichtung weist gemäß F i g. 2 einen starren Dorn als Hohlzylinder 10 auf, dessen Außenabmessungen den Abmessungen des herzustellenden Körpers entsprechen. Der Zylinder ist vorteilhafterweise aus einer Folge langgestreckter Sektoren 11 aufgebaut, die auswechselbar sind, über den Umfang verteilt sind und zwischen sich einen Spalt 12 belassen. Jeder Sektor hat an seinen beiden Enden eine Aussparung 13, in die zwei Endringe 14 und 15 eingreifen können, wobei dann die Sektoren mit den Ringen einzeln mit Hilfe von Schrauben 16 verbunden werden, die die Ringe durchsetzen und in Gewindelöcher in den Enden der Sektoren eingeschraubt werden. Die Endringe 14 und 15 weisen einen Kragen 17 auf, der eine Stirnverzahnung 18 hat, wodurch der Zylinder 10 in einer später noch zu beschreibenden Weise in Drehung um seine Achse versetzt werden kann. Die Endringe 14 und 15 sind an den äußeren Enden des Dorns 10 mit zwei Kreisscheiben 19 und 20 fest verbunden, die mit Schrauben 21 gegen die Stirnflächen der Endringe verschraubt sind. Die Scheiben haben in ihren Mitten je eine Nabe 22 bzw. 23, durch die eine Antriebswelle 24 hindurchgesteckt werden kann, ivobei die Kreisscheiben 19 und 20 mit der Welle dann über Schrauben 25 drehfest verbunden werden. Schließlich sind in die Außenflächen der Endringe 13,14 nahe den Enden der Sektoren 11 Sacklöcher 26 eingebohrt, in die Stifte 27 fest eingesetzt sind, die sich radial nach außen erstrecken. Diese Stifte sind regelmäßig über den Umfang des Doms 10 in bezug auf die Sektoren 11 verteilt, vorzugsweise mit einer geringen Winkelneigung in Richtung auf die Enden des Doms hin.

Der zylindrische Dom 10 ist dazu vorgesehen, in einen ersten Arbeitsplatz eingesetzt zu werden, an dem auf den Dom eine Folge von Lagen aus Fäden oder Filamenten aufgebracht wird, die erforderlich ist, den dicken Lagenstapel zur Bildung der dreidimensionalen Textilware zu erzeugen. Dieser erste Arbeitsplatz ist in der F i g. 3 dargestellt

Die F i g. 3 zeigt einen Grundrahmen 28 als Tragrahmen für die Enden der Antriebswelle 24 des Dorns 10,

die in zwei Lagern 30 und 31 in zwei Seitenwänden 32 und 33 des Grundrahmens gelagert ist. Auf der Seite des Lagers 30 steht die Welle 24 über die Seitenwand 32 hinaus und trägt ein Antriebszahnrad 34, um das eine Kette 35 gelegt ist Die Kette ist um ein zweites Zahnrad 36 gelegt, über das synchron mit der Welle 24 eine Führungsspindel 37 angetrieben wird, die zwischen die Seitenwände 32 und 33 des Grundrahmens 28 eingesetzt ist und deren Bedeutung nachfolgend noch erläutert wird. Die Kette 35 ist außerdem über ein Antriebsritzel 38 auf der Welle eines Antriebsmotors 39 gelegt, der mit bestimmter Geschwindigkeit oder in schrittförmiger Bewegung mit bestimmter Amplitude laufen kann, wobei dieser Motor auf einer Konsole 40 befestigt ist, die sich an der Seitenplatte 32 befindet, auf der er mit einem Spannband 41 festgezogen ist. Die Spannung der Kette 35, die die Welle 24 und die Führungsspindel 37 antreibt, wird durch ein Spannrad 42 aufrecht erhalten, das am Ende eines Schwenkarms 43 sitzt.

Die Führungsspindel 37, die gemeinsam mit der Welle 24 angetrieben wird, arbeitet mit einem Spulenträgerschlitten 44 zusammen, der einen Spindelmutterabschnitt besitzt. Der Schlitten hat eine Tragplatte 45 und eine daran befestigte Seitenplatte 46, in die eine Achse 47 für eine Spule 48 mit regulierbarer Reibung eingesetzt ist. Diese Spule kann fortlaufend und mit einer angemessenen Zugspannung einen Faden 49 abgeben in Form einer Litze oder eines Stranges, um auf dem zylindrischen Dorn 10 eine erste Lage zu erzeugen, in der der Faden 49 den Dorn in Umfangsrichtung in Form einer ununterbrochenen Schraubenbahn umgibt. Zu dem Zweck durchzieht der Faden 49 einen Fadenführer 50, der auf einem Arm 51 am Schlitten 44 befestigt ist. Die Drehbewegung der Führungsspindel 37 aufgrund des Antriebs des Motors 39 mit gleichförmiger Drehzahl wird dabei in eine Verschiebebewegung des Spulenschlittens 44 parallel zur Achse des Doms umgesetzt, da der Schlitten auf einer Gleitstange 52 parallel zur Führungsspindel 37 geführt ist, die zwischen die Seitenwände 32 und 33 des Grundrahmens 28 eingesetzt ist.

Der Spulenträgerschlitten 44 bringt auf diese Weise auf die Außenfläche des Doms 10, der aus nebeneinanderliegenden Sektoren 11 aufgebaut ist, eine erste Lage, in der der Faden 49 sich in einer ersten Richtung erstreckt die quer zur Verbindungsrichtung der beiden Zylinderenden liegt, wobei der Vorschub oder die Ganghöhe durch das Gewinde der Führungsspindel 37 bestimmt ist und die Verschiebung des Schlittens und die Aufwickelgeschwindigkeit des Fadens von einem Ende des Dorns zum anderen miteinander koordiniert sind, wo ein (nicht gezeigtes) Sicherheiisürgan den Schlitten zum Stillstand bringt z. B. durch Abkuppeln von der Führungsspindel 37. Durch Verändern der Spindelsteigung oder des Übersetzungsverhältnisses mit Hilfe der Kettenräder ist es möglich, die Fäden in der Lage aneinander grenzend, überlappend oder mit Abstand zu legen, wie es gerade für den herzustellenden Körper gewünscht wird. Man kann bei jeder Lage der oben beschriebenen Art den Spulenschlitten von einem Ende des Dorns immer in derselben Richtung kufen lassen oder durch Umkehren der Rotationsrichtung der Führungsspindel eine stets wechselnde Richtung des Schlittens von der einen Seite zur anderen und umgekehrtzulassen.

Ist auf den Dom 10 die erste Fadenlage aufgebracht kann mit Hilfe der Vorrichtung die zweite Lage aufgelegt werden, in der der Faden vorzugsweise senkrecht zur Richtung in der ersten Fadenlage verläuft und zwar im vorliegenden Fall in Richtung der Erzeugenden des Zylinders. Dazu benötigt die Vorrichtung einen zweiten Schlitten 53, der hier als Schlußfadenschlitten bezeichnet wird, und der auf zwei Stangen 54 und 55 geführt ist, die parallel zur Achse 24 des Dorns 10 verlaufen. Der Schlitten 53 hat einen seitlichen Fortsatz mit einer Klemme 56, durch die er an ein Antriebsseil 57 angekuppelt werden kann. Das Seil ist über eine Umkehrrolle 58 auf einer Achse 59 geführt, die in einem horizontalen Schlitz 60 verschiebbar gelagert ist, der in eine abgekröpfte Wand 61 eingearbeitet ist, die an die Seitenwand 32 des Grundrahmens 28 angrenzt, so daß auf diese Weise der Zug im Seil reguliert werden kann, während es außerdem über eine Antriebsscheibe 62 geführt ist auf der Achse eines Motors 63, der mittels Spannbändern 65 auf einer Konsole 64 an der anderen Seitenwand 33 befestigt ist. Der Schlußfadenschlitten 53 hat ebenfalls einen Fadenführer 66 für den Faden 67, der dem Schlitten von einer Spule 68 mit regulierbarer Reibung zugeführt wird, die auf eine Achse 69 aufgesetzt ist. Wie der Faden 49 der ersten Lage, so kann auch der Faden 67 für die zweite Lage den jeweiligen Erfordernissen angepaßt sein, nämlich eine Litze sein, ein Faserstrang od. dgl. je nach der Natur der Fasern oder Fäden und nach den Eigenschaften des zu formenden Körpers. Das Aufbringen des Fadens 67 der zweiten Lage in der Richtung der Erzeugenden des Zylinders 10 geschieht mit Hilfe der Stifte 27, die fest in die Endringe 14 und 15 des Dorns 10 eingesetzt sind. Das eine freie Ende des Fadens 67 wird zu dem Zweck um einen Dorn beispielsweise des Endringes 14 geschlungen oder geknotet, und der Schlitten 53 wird dann auf den Führungsstangen 54 und 55 in Richtung auf den anderen Endring 15 hin verschoben, so daß der Faden auf die bereits von der ersten Lage des Fadens 49 überdeckte Oberfläche des Zylinders gelegt wird. Wenn der Faden 67 am entgegengesetzten Ende an dem Dorn des Endringes 15 vorbeikommt, der dem ersten Dorn am Endring 14 gegenüberliegt, erhält der Motor 35 über die Steuerung für den zylindrischen Dorn 10 einen Schrittbefehl, so daß die Dorne eine kleine Winkelverschiebung erfahren, und im selben Zeitpunkt wird die Drehrichtung des Motors 63 umgekehrt Der Schlitten 53 läuft dann rückwärts, so daß der Faden 67 sich um den entsprechenden Dorn 27 herumlegt und an der anderen Seite des Dorns vorbeigeführt wird, wobei er den passenden Zug im Faden erhält Dieser Vorgang wird um den gesamten Umfang des Doms herum wiederholt, bis eine 360°-Drehung beendet ist Während auf diese Weise die zweite Lage aufgebracht wird, wird selbstverständlich der erste Spulenschlitten 44 in Ruhestellung gehalten, indem er außer Eingriff mit der Antriebsspindel 37 gehalten wird.
Gemäß der Erfindung wird der Dorn 10 auf diese Weise Schicht um Schicht ummantelt mit Lagen aus den Fäden 49 und 67, bis die gewünschte Dicke erreicht ist mit der der Körper schließlich hergestellt werden soll. Sind diese Vorgänge dann abgeschlossen, dann ist der Dorn 10 mit dem darauf fertiggestellten Lagenstapel bereit, den Faden in der dritten Richtung aufzunehmen, was mit einer Art Steppvorgang geschieht, der für sich selbst an sich bekannt ist

Zu dem Zweck wird der Dorn 10 mit der darauf befindlichen Lagenschicht 71 zu einem zweiten Arbeitsplatz transportiert, der schematisch in einer Ausführungsform in der Fig.4 dargestellt ist Der Dorn 10 wird dazu von seiner Antriebswelle 24 abgenommen und auch von den Endscheiben 19 und 20, während der

übrige Teil aus den Sektoren 11 und den Endringen 14 und 15 auf eine Tragplatte 72 gelegt wird. Diese Tragplatte hat vier Stützen 73 mit je einem Zahnrad 74 am oberen Ende, und zwei dieser Zahnräder greifen jeweils in die Verzahnung 18 der Endringe 14 und 15 derart ein, daß der Dorn um seine Achse angetrieben werden kann. Eines der Zahnräder 74 ist mit einer Achse 75 versehen, auf der ein Handrad 76 befestigt ist, so daß eine Bedienungsperson von Hand oder durch irgendeinen geeigneten Steuerbefehl um einen bestimmten Drehwinkel den Dorn 10 um seine Achse verdrehen kann. Die Tragplatte 72 ruht auf vier Gewindebolzen, so daß sie damit J auf einem Wagen 78 genau in die Horizontale einge-

stellt werden kann. Mit vier Rädern 79 läuft der Wagen

auf zwei Führungsschienen 80 und Si, die fest auf einem Grundgestell 82 angebracht sind. Parallel zu den Schienen ist auf dem Grundgestell eine Zahnschiene 83 befestigt deren Zähne 84 eine Teilung haben, die dem zweifachen der Stichlänge der auszuführenden Steppnaht entspricht. Der Transport des Wagens 78 wird mit Hilfe von zwei Elektromagneten 85 und 86 gesteuert, deren Spulen zwei Magnetanker 87 und 88 abwechselnd derart steuern, daß jeweils einer der Anker an einem Zahn der Zahnleiste anliegt, während der andere in der Mitte zwischen zwei Zähnen steht. Bei jedem Schaltschritt rückt der Wagen um die Hälfte des Abstands zweier Zähne vor. Der Wagen 78 ist an eine Schnur 89 angebunden, die über eine Umlenkrolle 90 läuft und an der ein Zuggewicht 91 befestigt ist, das einen praktisch konstanten Zug ausübt und im Zusammenwirken mit den Steuermagneten einen Schrittvorschub des Wagens bewirkt

Fig.4 zeigt darüber hinaus den bei der Maschine eingesetzten Steppapparat der in an sich bekannter Weise arbeitet und der lediglich für die besondere Verwendung angepaßt ist Es ist dazu eine Trägerstütze 100 vorhanden, die auf dem Grundgestell 82 befestigt ist und die mit zwei Armen 101 und 102 ausgestattet ist welche sich parallel zur Achse des Doms 10 erstreckt Am Ende des Arms 101, der in das Innere des Doms 10 hineinzugreifen hat durch die Öffnung des Endringes 14 oder 15, befindet sich ein Einziehhaken 103, während der Arm 102, der oberhalb des Zylinderdorns 10 gelegen ist, an seinem Ende einen Kopf 104 trägt der von einer Nadel 105 durchsetzt ist die in bezug zum Einziehhaken 103 angebracht ist und mit diesem zusammenwirkt um auf beiden Seiten des Lagenstapels 71 den Kettenstich herzustellen.

F i g. 5 zeigt im einzelnen die Steppmaschine, mit der der dritte Faden im Lagenstapel 71 eingebracht wird. Die am Kopi 102 geführte Nadel 105 ist von bekannter Art und hat an ihrem vorderen Ende einen Haken 106, oberhalb dessen schwenkbar eine Zunge 107 am Nadelschaft befestigt ist, die zusammen mit dem Haken eine Fangöse für den zu versteppenden Faden 108 bildet, der wie die Fäden 49 und 67 der zuvor auf dem Dorn 10 gebildeten Lagen ein Strang, eine Litze od. dgl. sein kann. Der Steppfaden 108 wird von einer oder mehreren Spulen mit einstellbarer Reibung (nicht dargestellt) zugeführt und läuft durch eine Fadenführung 109, die auf einer Zunge 110 befestigt ist, die wiederum an einer verschiebbaren Stange 111 sitzt, so daß die Fadenführung 109 und die Stange 111 zusammen den Einziehhaken 103 bilden. Der Arm 101 ist darüber hinaus über das Vorderende der Stange 111 verlängert mit einem Bügel 112, an dessen äußerstem Ende eine Federplatte 113 angebracht ist die auf noch zu beschreibende Weise dafür sorgt, daß die Zunge 107 im Umkehrpunkt der Nadel 105 geschlossen wird. Die Nadel sitzt an einer verschlieblichen Nadelstange 114 und kann vom Innern des Kopfes 104 aus mit Hilfe von Einrichtungen, die in Verbindung mit der F i g. 6 noch beschrieben werden, bewegt werden.

Die Stange 111 des Einziehhakens 103 ist in das innere der Tragstütze 100 hinein verlängert. Auf ihr Ende sind zwei Begrenzungsringe 115a, 1156 fest aufgesetzt, zwischen denen sich ein Lagerring 115 befindet, in dem sich die Stange 111 frei drehen kann. Der Lagerring 115 trägt eine Gleitführung 110, die auf einer festen Gleitstange 117 gleitet, welche mit einer Befestigungsplatte 118 an der Innenfläche e ücs Getriebekastens 119 festgeschraubt ist, der in der Höhe im Innern der Tragstütze 100 mit einer Stellschraube 120 eingestellt werden kann. Diese Stellschraube 120 durchsetzt frei drehbar den Boden des Getriebekastens 119, ist darin jedoch achsfixiert und überdies in einem Gewindeloch 121 im Boden der Trägerstütze 100 verschraubbar. Mit Hilfe der Schraube 120 ist es möglich, den Getriebekasten 119 innerhalb der Trägerstütze 100 derart zu verstellen, daß der Arm 101, der durch einen Schlitz 122 im Stützarm 100 hindurch gesteckt ist, in bezug auf die Nadel im Innern des Dorns 110 eine passende Höhe einnimmt. Der Lagerring 115 trägt auf seiner gegenüberliegenden Seite einen K.:"-senstein 123, der in einer Kulissennut 124 eines zylmderförmigen Kulissenkörpers 125 geführt ist, welcher bei Drehung um seine zur Stange 111 parallele Achse 126 bewirkt, daß die Stange gegenüber ihrer Führung 109 und damit auch der Faden 108 am Ende der Stange gegenüber dem Haken 106 der Nadel 105 verschoben wird. Die Welle 126 des Kulissenzylinders 125 trägt noch einen weiteren Nockenkörper 127 und drehi in Lagern 128 und 129, die im Innern des Getriebekastens 119 vorgesehen sind. Dieser zweite Nockenkörper 127 arbeitet mit einem Nockenfolger 130 zusammen, der am vorderen Ende eines Arms 131 drehbar gelagert ist welcher an einer Nabe 132 sitzt, die auf der Stange 111 festgelegt ist Eine Feder 132a sorgt dafür, daß der Nokkenfolger 130 stets gegen die Nockenfläche 127 gezogen wird. Diese ist zur Welle 126 exzentrisch. Wenn die Welle in Drehung versetzt wird, wird der Nockenfolger 130 seitlich ausgelenkt, was eine Verdrehbewegung der Stange 111 zur Folge hat Infolge der kombinierten Wirkung der beiden Steuerflächen 125 und 127 ist die Stange 111, die an ihrem Vorderende den Faden 108 führt einer Doppelbewegung unterworfen, und zwar einer Axialverschiebung durch den Kulissenzylinder 125 und einer Schwenkbewegung durch den Nockenkörper 127.

Durch diese kombinierte Bewegung beschreibt die Führung 109 um das Ende der Nadel 105 eine nahezu geschlossene Kreisbewegung, während der der Faden 108 von seiner Spule abgegeben und bei jedem Absenken der Nadel, wenn diese den Lagenstapel 71 durchstoßen hat, von ihrem Haken erfaßt wird. Die Steuerwelle 126 für die Führungsflächen 125 und 127 trägt ein Zahnrad 133 für ihren Antrieb, das von einer Kette 134 umschlungen ist, die selbst um ein zweites Steuerkettenrad 135 herumgelegt ist Letzteres ist auf einer Querachse 136 befestigt, die in Lagern 137 und 138 läuft welche auf der Deckfläche des Getriebekastens 119 befestigt sind. Auf dem einen Ende der Welle 136 sitzt ein Kegelzahnrad 139. das in ein weiteres Kegelrad 140 eingreift, das drehfest mit einer Vertikalwelle 141 verbunden ist, sich jedoch in einer Längsnut 141a gegenüber der Vertikalwelle verschieben kann, wenn der Getriebekasten 119 in der Trägerstütze 100 verlagert wird. Diese vertikale Welle 141 trägt an ihrem entgegengesetzten Ende ein

weiteres Kegelzahnrad 142, das seinen Antrieb von einem Gegenkegelrad 143 erhält, welches auf einer Hauptsteuerwelle 144 sitzt. Auf dieser Haupitsteuerwel-Ie ist schließlich ein Zahnrad 145 befestigt, um das eine Kette 146 geschlungen ist, welche von einem (nicht gezeigten) Motor angetrieben wird. Auf die Welle 144 ist ein zweites Zahnrad 147 aufgekeilt, dessen Drehbewegung mit einer Kette 149 auf ein Zahnrad 148 übertragen wird, das auf einer querliegenden Welle 150 befestigt ist und auf diese Weise zwei parallele Steuernokken 151 und 152 in Umlauf versetzt, die auf nicht dargestellte Schalter einwirken, über die die Elektromagnete 85 und 86 wechselweise an Spannung glegt werden, um dadurch den Wagen 78 gegenüber der Zahnstange 83 zu verschieben (F i g. 4).

F i g. 6 zeigt in vergrößertem Maßstab den Steppkopf 104, durch den die Nadel 105 betätigt wird. Die Nadel, die in der Nadelstange 114 befestigt ist, ist gegenüber dieser mit einer Schraube 159 festgesetzt. Die Nadelstange 114 ist im Innern des Gehäuses 160 des Kopfes an einer Querstrebe 161 fest angebracht, die einen horizontalen Schlitz 162 aufweist. An den Enden trägt die Q'-erstrebe 161 zwei Führungsbuchsen 163 und 164, die auf Führungsstangen 165, 166 gleiten, welche an ihrem einen Ende mit einem Kopf 167 versehen sind, der außen auf dem Gehäuse 160 aufliegt, und an ihrem anderen Ende ein Gewinde tragen, auf das eine Mutter 168 zusammen mit einer Unterlegscheibe 169 aufgeschraubt ist. Der Querschlitz 162 in der Strebe 161 arbeitet mit einem Zapfen 170 zusammen, der am Umfang einer Scheibe 171 angebracht ist, deren Durchmesser dem Nadelhub entspricht. Diese Scheibe ist am Ende der Hauptsteuerwelle 144 befestigt, die sich durch den Arm 102 (F i g. 5) hindurch erstreckt. Die Drehung der Welle 144 treibt den Zapfen 170 an, wodurch die Strebe 161 eine Auf- und Abbewegung durchführt, die auf die Nadel 105 übertragen wird, so daß diese den Lagenstapel 71 auf dem Dorn 110 durchstößt und dabei den Faden 108 mitführt, so daß die gewünschte Steppnaht entsteht

Das Durchtreten der Nadel 105 durch den Lagenstapel 71 und das Erfassen des Fadens 108 am Ausgang des Fadenführers 109 macht es erforderlich, daß der Dorn 10 sich nicht vor der Nadel befindet oder daß er wie der Lagenstapel selbst von der Nadel durchdrungen werden kann. Aus diesem Grunde und gemäß einem Merkmal der Erfindung ist der hohle Dorn 10, damit er einen Durchtritt für die Nadel bietet, mit einem Öffnungsschlitz versehen, der wenigstens ausreicht, daß eine Steppnaht angebracht werden kann, die sich bei dem betrachteten Ausführungsbeispiel in Richtung einer Erzeugenden des Doms erstreckt Dieser Schlitz kann leicht in der Vertikalebene der Nadel und der Fadenführungseinrichtung angeordnet sein, indem vom Dorn der entsprechende Sektor 11 herausgezogen wird, wozu einfach die entsprechende Schraube 16 (F i g. 2) gelöst wird. Der Sektor kann dann nach Fertigstellung der Steppnaht wieder an seinem Platz eingesetzt werden. Der gleiche Vorgang muß bei jedem Sektor beim Weiterdrehen durchgeführt werden, je nachdem wieviel Steppnaht über den Umfang des Doms angebracht werden sollen.

F i g. 7 zeigt schematisch eine Schrittfolge bei der Bildung eines Steppstiches durch die Schicht des Lagenstapels 71 mit Hilfe der Nadel 105 und der Fadenführung an der Stelle eines Schlitzes im Dom, der zuvor durch Herausnahme eines der Sektoren aus dem Dom gebildet ist In der Darstellung a befindet sich die Nadel 105 in angehobener Stellung außerhalb des Lagenstapels, während die Fadenführung 103 hinter der Nadel zurückgeblieben ist unterhalb des Punktes des vorhergehenden Steppstiches. Die Stange 111 (nicht dargestellt) befindet sich in zurückgezogener Stellung, der Faden 108 macht oberhaäb des Lagenstapels 71 eine Masche 180, die im Nadelhaken 106 hängt Wenn die Nadel ihre Abwärtsbewegung beginnt, ist die Nadelzunge 107 geöffnet, da sie von der Masche 180 aufgestoßen wird. In der nachfolgenden Phase, die in der Darstellung b gezeigt ist, erhält die Nadel 105 vom Steppkopf 104 ihre Abwärtsbewegung und durchstößt die Dicke des Lagenstapels 71. Während dieser Bewegung fährt die Nadel durch die Masche 180, wobei die Nadelzunge geöffnet und nach oben gerichtet bleibt. Während dieser Bewegung rücken die Stange 111 und die Fadenführung 109~aufgrund der Kulissenführung 125 (F i g. 5) vor und bringen den Faden unmittelbar in die Bahn der Nadel. In der dritten, in der Darstellung c gezeigten Phase, wird die Abwärtsbewegung der Nadel 105 fortgesetzt, wo· durch der Nadelhaken 106 bis auf ein Niveau gerät, wo die Schwenkbewegung der Stange 111 aufgrund des Nockenkörpers 127 dafür sorgt, daß der Faden 108 in den Haken eingehakt wird. In der nachfolgenden Phase, die in der Darstellung d wiedergegeben ist, geht die Nadel weiter abwärts, so daß sie mit der Nadelzunge an dem Federglied 113 vorbeistreicht, daß die Nadelzunge leicht nach oben umlegt. In der nun folgenden, in der Darstellung e wiedergegebenen Phase beginnt die Nadel, wieder nach oben zu gehen, wobei dann das Federelement 113 die Nadelzunge 7 schließt und damit der Faden 108 eingefangen wird. Gleichzeitig kehrt der Fadenführer in einer schnellen Bewegung nach hinten, da aufgrund der Kulissenführung 125 die Stange 111 nach hinten verlagert wird. Die Nadelzunge hält den Faden 108 im Haken 106. Der Faden wird dann, was die Darstellung / zeigt, von der Nadel mit geringer Reibung durch den dicken Lagenstapel 71 hindurch gezogen und die Fortsetzung dieser Bewegung auch durch die Masche 180, wonach in der Darstellung g die Nadel den höchsten Punkt ihrer Bewegung erreicht hat. Die Fadenführung wird erneut unter dem Einfluß des Nockenkörpers 127 verschwenkt bis die Nadel ihre erneute Abwärtsbewegung beginnt, um den nächsten Steppstich auszuführen. Dabei öffnet die Masche die Zunge an der Nadel, und die Teile haben nun in der Darstellung der Figur h ihren Ausgangszustand wieder eingenommen. Der Zyklus wiederholt sich nun; der Abstand zwischen zwei Steppstichen entspricht einer halben Teilung der Zähne 84 auf der Zahnstange 83. Die abwechselnde Steuerung der Elektromagnete 85 und 86 während des Zyklusablaufs ergibt die Relatiwerschiebung des Dorns gegenüber der Nadel um die entsprechende Schrittweite.
Durch Wiederholung dieser Einzelschritte wird durch die Schicht 71 der Lagen eine durchgehende Steppnaht aus aufeinanderfolgenden Kettenstichen erzeugt, wodurch die Anordnung durch Fäden zusammengehalten wird, die senkrecht stehen zu den Fäden der einzelnen Lagen, die ihrerseits durch die einzelnen Vorgänge des Schußfadenlegens und des Wickeins hervorgegangen sind. Wenn die Schichten dann entlang einer Erzeugenden versteppt sind, werden die Elemente der Maschine, speziell der Wagen 78, zu ihrem Ausgangspunkt zurückgefahren. Der Dom 10 wird darauf ein Stück um seine Achse gedreht, was mit Hilfe des Stellrades 76 erfolgt, damit die Nadel und der Fadenführer den Platz einnehmen, wo die nächste Steppnaht parallel zur vorhergehenden mit einem gewissen Abstand zu dieser ange-

bracht werden solL Vorteilhafterweise werden die Steppnähte in Bereichen angebracht, die rait Abstand am Umfang aufeinander iolgen, so daß die dritte Richtung des Fadens in geeigneter Weise in der Dicke verteilt ist Auf jeden Fall m2cht es das Absteppen erforderlich, daß zuvor ein Sektor 11 entfernt wird, damit die Nadel frei passieren kann. Nachdem einige Steppnähte angebracht sind, wird der Sektor wieder an seinem Platz eingesetzt, und dieser Vorgang wiederholt sich so oft wie nötig und auf dieselbe Weise mit jedem Sektor des Doms, bis die gewünschte Dichte der Steppnähte erreicht ist und die Fäden in der dritten Dimension in der dreidimensionalen Textilware untergebracht sind. Wenn dann alle Steppnähte angebracht sind, brauchen nur die Endringe 14 und 15 mit den Stiften 27 herausgezogen werden, darauf die Sektoren 11, so daß der Dorn zerlegt ist und der fertiggestellte dreidimensionale Drehkörper abgenommen werden kann.

F i g. 8 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform des zylindrischen Tragdorns, mit dem nach dem Verfahren und mit Hilfe der anhand der F i g. 2 bis 7 beschriebenen Vorrichtung ebenfalls ein Körper aus dreidimensionaler Textilware hergestellt werden kann. Bei dieser Variante hat der Dorn 200 die Gestalt eines Zylinders, der hohl ist und einen Längsschlitz 201 aufweist Der Formzylinder 200 ist unter Zwischenschaltung von Rollenlagern 202 auf Endringe 203 und 204 aufgesetzt wie beim Beispiel der F i g. 2, die an ihrem äußeren Rand eine Zahnteilung 205 aufweisen, über die der Dorn um seine Achse drehbar ist An den Ringen sind Endscheiben befestigt, von denen eine 206 auf der Zeichnung zu erkennen ist, die eine mittlere Nabe 207 und eine Feststellschraube 208 hat so daß durch sie eine (nicht gezeigte) Welle hindurchgeführt und festgesetzt werden kann. Die Endringe 203, 204 weisen eine Reihe Löcher 209 auf, in die Stifte 210 zum Spannen der Fäden beim Aufbringen der Schußlagen in Richtung der Erzeugenden des Zylinders eingesetzt werden, wobei diese Stifte mit einer Dichte auf den Ringen angebracht sind, die der Zahl der aufzuziehenden Fäden entspricht. Bei der dargestellten Varianf γ·;..·! ' e Endringe 203, 204 durch eine Reihe von Zylinderstäben 211 miteinander verbunden, die über den Umfang des Formzylinder 200 regelmäßig verteilt angeordnet sind. Sie sind zwischen die einander zugewandten Ränder der Endringe 203 und 204 mit Kugellagern 212 eingesetzt, so daß sie sich gegenüber den Endringen frei drehen können. Das Aufbringen der ersten Fadenlage, die schraubenförmig auf die Oberfläche der Stäbe 211 aufgewickelt wird, geschieht in der bereits beschriebenen Weise genauso wie das Anbringen dv;r zweiten Lage über der ersten zwischen den Stiften 210 auf den Endringen. Das geänderte Ausführungsbeispiel des Doms bringt lediglich eine Änderung beim Einbringen der Steppnähte in den Lagenstapel. Bei der dargestellten Variante isi der Schlitz 201 im Formzylinder 200 in bezug zu einer Lücke in der Gruppe der Stäbe 211 angebracht indem an der Stelle ein Stab ausgelassen ist. Ein (nicht gezeigter) Verriegelungsnocken ermöglicht es. den aus den Stäben gebildeten Käfig, die Endringe und den Formzylinder so gegeneinander festzulegen, daß der Längsschlitz in Zylinder und die Lücke zueinander ausgerichtet sind, so daß die Steppnadel hindurchtreten und in der Richtung des Schlitzes 201 eine Steppnaht anbringen kann. Damit dann auch die übrigen Steppnähte eingebracht werden können, genügt es, ohne weitere Änderung des den Formzylinder umgebenden Stabkäfigs den Sperrnocken zu entfernen und die Lagenstapelschicht auf den Stäben zu drehen, was aufgrund der Lager an den Stabenden möglich ist, um auf diese Weise jede Stelle des zylindrischen Körpers, an der eine Steppnaht angebracht werden soll, mit dem Schlitz 201 auszurichten.

Wie bereits gesagt, ist das erfindungsgemäße Verfahren nicht auf die Herstellung dreidimensionaler Körper in Form von Hohlzylindern beschränkt, die mit Vorrichtungen hergestellt werden können, wie sie in Form der beiden Varianten nunmehr beschrieben sind. Vielmehr

ίο kann der Verfahren auch zur Herstellung von Körpern oder Stücken von anderer Gestalt dienen, z. B. für die Herstellung von Kegelstümpfen. Dies geschieht mit Hilfe eines hohlen Doms von einer Gestalt, wie sie in F i g. 9 als ein mögliches Ausführungsbeispiel zeigt

In dieser Figur besteht der in seiner Gesamtheit mit 220 bezeichnete Dorn wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.2 aus einer Gruppe von schmalen, langen Sektoren 221, die in ihrem Profil entsprechend angepaßt sind und zwischen sich einen Montagespielraum 222 lassen. Diese Sektoren 221 werden an Ausnehmungen 223 an ihrem Enden zwischen zwei Eindringen eingespannt von denen einer, der mit 224 bezeichnet ist, in der Zeichnung erscheint Dieser Endring 224 ist mit einer Endscheibe 225 fest ve-bunden, die eine Mittelnabe 226 hat sowie eine Feststellschraube 227, so daß eine Antriebswelle hindurchgeführt und festgelegt werden kann. Der Endring 224 trägt eine außen umlaufende Stirnverzahnung 228, so daß der konische Dorn 220 auch ohne eine Antriebswelle in Drehung versetzt werden kann, nämlieh wenn der auf dem Dorn befindliche Lagenstapel versteppt werden soll. Schließlich ist der Dorn 220 mit einer Reihe radial abstehender Stifte 229 versehen, die sowohl in Löcher 230 in jedem Endring eingesteckt sind als auch in Löcher, die sich auf den Erzeugenden der Sektoren 221 befinden mit einem gegenseitigen Abstand, der vom Profil des Kegelstumpfes abhängt sowie davon, wie dicht die Lagen sein sollen, mit denen der Dorn abgedeckt wird.
Wenn auch die Form des Doms, auf dem der Körper aus dreidimensionaler Form hergestellt werden soll, keine besonderen Schwierigkeiten bei seiner Herstellung mit sich bringt insbesondere um ihm ein kegelstumpfförmiges Profil zu geben, sind doch gewisse besondere Anpassungen der Vorrichtung nötig, mit der auf seine Außenfläche die übereinander liegenden Lagen aufgebracht werden, die den dicken Lagenstapel bilden, wie auch dafür, wie nach der Bildung des Lagenstapels die Steppnähte in der dritten Richtung des Gewebes angebracht werden.

In der Fig. 10 ist deshalb der erste Abschnitt der Maschine gezeigt der auf die konische Form des Doms abgestimmt ist, damit auf diesem die übereinander liegenden Lagen in Umfangsrichtung und im wesentlichen axial aufgebracht werden können. Der Dorn 220 ist mit seinem Endscheiben 225 auf eine Antriebswelle 231 aufgesetzt, und das ganze ist wiederum in einen Tragrahmen 232 eingesetzt der mit parallelen Seitenwänden 233 und 234 ausgestattet ist Die Welle 231 trägt ein Antriebszahnrad 235, um das eine Kette 236 geschlungen ist, die von einem Motor 237 angetrieben wird. Die Kette läuft über ein zweites Zahnrad 238, das seine Bewegung in einem bestimmten Teilungsverhältnis auf eine Führungsspindel 239 überträgt die im Tragrahmen 232 gelagert ist. Die Führungsspindel 239 sorgt für eine Verschiebung eines ersten Schlittens 240 mit Spindelmutter in axialer Richtung, wobei dieser erste Schlitten eine Fadenspule trägt. Die Drehbewegung der Führungsspindel 239 wird vom Schlitten 240 in eine geradli-

nige Bewegung in axialer Richtung des kegelförmigen Doms 220 umgesetzt, wofür eine parallel zur Führungsmutter verlaufende Gleitstange 241 sorgt, auf der der Schlitten 240 gleitet Der Schlitten trägt eine Spule 242 mit einstellbarer Reibung unc. eine Fadenführung 243, die frei in zwei Tragarmen 244 und 245 gehalten wird. Die Führung 243 ist mit einem Zapfen 246 ausgestattet, der in dem zwischen zwei Stangen 248 und 249 gebildeten Schlitz 247 gleitet, wobei die Stangen im Tragrahmen 232 befestigt sind und parallel zur Erzeugenden des kegelförmigen Doms 220 eingestellt werden können. Die Stangen 248 und 249 sind an ihren Enden in zwei Blöcken 250 und 251 eingelassen, wodurch ihr gegenseitiger Abstand festgeigt ist, während mittels Feststellschrauben 252 die Richtung der Stangen eingestellt werden kann, indem diese Schrauben in Längsschlitzen 253 und 254 verschoben werden können, die an den Seitenwänden 233 und 234 des Tragrahmens 232 fest sind. Das gegen den Dorn 220 gerichtete Ende der Fadenführung 243 trägt ein abgewinkeltes Teil 257, an dessen Ende eine Elektromagnet 258 befestigt ist Dieser arbeitet mit einer flexiblen Metallplatte 259 zusammen, die an ihrem Ende eine Führungsröhre 260 trägt, durch die der Faden 261 hindurchgeführt ist, der von der Spule 242 abgezogen wird.

Dieser Faden dient dazu, auf dem Dorn 220 die erste Lage zu erzeugen, die den Dorn schraubenförmig umgibt Der Elektromagnet 258 dient dazu, daß die Spule den Faden 261 regulieren kann, damit er beim Umwikkeln den Stiften 229 ausweichen kann, die bei einem konischen Dorn, wie dies bereits in der F i g. 9 dargestellt ist, nicht nur am Umfang der Endringe 224 angeordnet sind, sondern auch über die Länge der Sektoren 221 des Dorns.

Wie bei der Ausführungsform der Erfindung mit zylindrischem Dorn ist ein zweiter Schlitten 262 vorgesehen, der als Schußfadenschlitten bezeichnet werden kann und mit dem auf dem konischen Dorn die Lagen in der zweiten Richtung aufgebracht werden, in denen die Fäden ein im wesentlichen axial verlaufende Ausrichtung senkrecht zur Richtung der in Umfangsrichtung gewickelten Fäden der ersten Schichten haben. Der Schlitten 262 wird ebenfalls auf zwei parallelen Stangen 263 und 264 geführt, die parallel zur Erzeugenden des konischen Dorns 220 ausgerichtet sind. Die Stangen sind deshalb mit ihren Enden in zwei Platten 265 und 266 befestigt, welche durch Stäbe 267 und 268 verlängert werden, die jeweils mit einer Feststellschraube 269 in Schlitzen 270 und 271 einstellbar festgelegt werden können, die in die Seitenwände 233 und 234 des Tragrahmens 232 eingearbeitet sind. Der Schlitten 262 trägt eine Klemme 272, in der ein Seil 273 gehalten wird, das über eine längseinstellbare Umlenkrolle 274 und über eine Antriebsscheibe 275 geführt ist, die von einem Motor 276 angetrieben wird. Mit Hilfe dieses Seils wird der Schlitten 262 auf den Stangen 263 und 264 parallel zu den Erzeugenden des konischen Dorns 220 verschoben. Der Schlitten 262 hat schließlich eine Fadenführung in Form einer Röhre 277 für einen Faden 278, der von einer (nicht gezeigten) Spule abgezogen wird, wobei diese Fadenführung quer in einem Schlitz 279 des Schlittens unter Beeinflussung eines zweiten Elektromagneten (ebenfalls nicht dargestellt) verlagert werden kann, der im Innern des Schlittens angebracht ist. Damit kann wie bei dem Faden für die ersten Schichten den Stiften 229 auf der Oberfläche des Dorns 220 beim Auslegen des Fadens in Schußrichtung nötigenfalls ausgewichen wprHen.

Die F i g. 11 erläutert mehr im einzelnen den praktischen Einsatz der Wagen 240 und 262 für den aufzuwikkelnden Faden und für den Schlußfaden sowie die Art, wie die Fäden 261 und 278 auf die Oberfläche des Doms 220 aufgebracht werden, um so die zwei Lagen übereinander anzubringen, die in zwei unterschiedlichen Richtungen ausgerichtet sind. So macht die Form des Dorns als Kegelstumpf gewisse Anpassungen bei dem Aufbringen der Lagen erforderlich, wenn quer zum Lagenstapel eine im wesentlichen gleichmäßige Stärke erreicht werden soll, da die Richtungen der Fäden aufgrund der Natur des Trägers selbst, auf den sie aufgebracht werden, nicht absolut zueinander senkrecht verlaufen können.

Es empfiehlt sich, daß in jedem betrachteten Bereich des Kegelstumpfes die Anzahl der Fäden pro cm im wesentlichen gleich ist, wenn eine Textilware erhalten werden soll, die in allen Richtungen gleiche Eigenschaften hat Aus dem Grunde ist es nötig, daß nicht nur auf den Endringen des konischen Dorns 220 sondern auch auf den langgestreckten Sektoren 221 Stifte 229 vorhanden sind.

Vor dem Aufwickeln der ersten Lage wird der Dorn 220 auf den Endringen und in den länglichen Sektoren mit einer gewissen Zahl von Stiften 229 mit geeignetem Abstand bestückt und es wird dann auf den Dorn des ersten Mal der Faden 261 mit Hilfe des Spulenschlittens 240 in Umfangsrichtung aufgebracht Dazu wird die Drehung des Dorns bei einer geeigneten Antriebsgeschwindigkeit synchronisiert mit der Drehzahl der Führungsspindel 239, so daß der Schlitten 240 gegenüber dem Dorn so verschoben wird, daß auf der Oberfläche des Dorns ein praktisch ununterbrochener Schraubenwickel entsteht, dessen einzelne Windungen aneinander schließen, oder mit einer vorherbestimmten Deckung. Bei diesem erster. Vorgang ermöglicht es der Fadenführer 243, den Abstand zwischen der Fadenöse 260 und der Oberfläche des Wickeldorns im wesentlichen konstant zu halten, da der Zapfen 246 zwischen den Stangen 248 und 249 gleitet, die parallel zur Erzeugenden des kegelstumpfförmigen Dorns liegen. Bei dieser Bewegung kann die Fadenöse 260 den Stiften 229 ausweichen, da der Elektromagnet 258 für eine geringfügige Auslenkung der Platte 259 anhängig von der Umfangsstellung während des Wickeins sorgt. In der F i g. 11 ist der Weg der Fadenöse 260, die den Faden 261 abgibt, in bezug auf die Oberfläche des konischen Doms schematisch angedeutet.

Wenn das Aufwickeln beendet ist, wird die zweite Lage in Richtung im wesentlichen axial mit etwas schräger Anstellung des Schlittens aufgebracht, damit ebenfalls in dieser Richtung eine Dichte der Lage erzielt wird, die praktisch überall gleich ist Wie bei dem erstbeschriebenen Ausführungsbeispiel wird auch hier der Faden 278 an den Enden um einen der Stifte 229 in einem Endring 224 geschlungen oder geknotet, worauf der Schußfadenschlitten 262 parallel zur Achse des Dorns 220 verfahren wird.

Der Faden 278 verläuft dann zum gegenüberliegenden Endring, umschlingt einen Stift 229, der dazu vorgesehen ist, und geht zum ersten Endring zurück. Nachdem er abermals um einen zweiten Stift am ersten Endring herumgeführt ist, wird der Faden abermals über die Oberfläche des Dorns gezogen, jedoch wird die Bewegung des Schlittens angehalten, bevor der zweite Endring erreicht ist an einem Stift 229, der im entsprechenden Sektor 221 eingesetzt ist, und so weiter mit allmählichen Verringerungen nach Maßgabe der Überdeckung

der Oberfläche des Dorns. Wie bei dem Spulenträgerschlitten für den Wickelvorgang sind die Hin- und Herbewegungen des Spulenträgerschlittens für den Schußvorgang 262 verbunden mit einer leichten Verlagerung der Fadenöse 277 im Innern des Schlitzes 279, die den Faden 278 abgibt, was mit Hilfe eines Elektromagneten im Spulenträgerschlitten derart erfolgt, daß ein Zusammentreffen der Fadenführeröse und der auf die Sektoren 221 befestigten Stifte vermieden wird und daß ferner der Faden bei jeder Umkehr der Bewegung des Schlittens um den Stift gelegt wird. Wegen der geringfügig schrägen Ausrichtung, die so nötig wird für die Aufteilung der Fäden 278 zwischen den Stiften 229, muß der Dorn 220 bei jeder Bahn des Schlittens 262 leicht in seiner axialen Richtung verlagert werden, besonders wenn die Abmessungen des Dorns in der Breite erheblich sind in bezug auf die Längenabmessungen, d.h. wenn der Scheitelwinkel des Kegelstumpfes ziemlich groß ist, so daß bei den Schußlagen die schräge Ausrichtung zur Achse nicht mehr vernachlässigbar ist Zu diesem Zweck wird vorgesehen, die Richtung des Schlitzes 271 abzuändern und am Ende einer Führungsstange des Schlittens 262, z. B. am Ende der Stange 268, die mit diesem Schlitz zusammenarbeitet, ein Querstück 280 einzusetzen, dessen Mittelabschnitt eine Zahnung 281 aufweist und das an seinen beiden Enden durch Stangen 282 verlängert ist, die in Lagerösen 283 und 284 am Rahmengestell gleiten. Dieser mit Zahnung 281 versehene Abschnitt arbeitet mit einem Zahnsektor 285 zusammen. Der Zahnsektor wird über ein Gelenkstück 286 verschwenkt, das am Ende einer Stange 287 eines Kolbens 288 sitzt, wodurch eine leichte Richtungsverschwenkung der Führungsstangen 263 und 264 ermöglicht wird, die die Führung des Schußfadenschlittens 262 entsprechend der Erzeugenden des Dorns ermöglicht sowie den Durchtritt des Fadens zwischen den Stiften 229. Am Ende jeder Reihe von aufeinanderfolgenden Verkürzungen setzt der Schußfade.ischlitten seinen Zyklus fort, nachdem der Dorn auf der Welle 231 um einen entsprechenden Winkel um seine Achse gedreht wurde. Vorteilhafterweise wird die Steuerung der Spulenschlitten für den Wickelvorgang und für den Schußvorgang sowie der für die den Fadenführungen der Schlitten zugeordneten Elektromagnete nach der Verteilung der Stifte auf der Oberfläche des Dorns gespeichen. Die Steuerung der Schlitten wird vorzugsweise mit einem Steller so gesteuert, daß die Lineargeschwindigkeit der Fäden während des Wickelvorgangs oder des Auslegens der Schußfäden im wesentlichen konstant ist.

Wenn das Aufbringen der Lagen beendet ist, wird der Dorn 220 entnommen und in einen zweiten Abschnitt der Maschine eingesetzt, in dem das Durchsteppen des Stapels in einer Reihe von Stepplinien radial aneinander grenzend und zweckmäßig über die Dicke des Stapels verteilt erfolgt. Dieser zweite Abschnitt ist in der Fig. 13 gezeigt.

Diese F i g. 13 zeigt eine Anordnung, die in ihren wesentlichen Teilen dem ers'en Ausführungsbeispiel entspricht, nämlich eine Nähmaschine 300, die zwei zueinander parallele Arme 301 und 302 aufweist mit einer Fadenzuführung 303 und einen Steppkopf 304, in den eine Nadel 305 eingesetzt ist. Der Wickeldorn 220 mit seinem Lagenstapel 306 ist auf eine Lafette aufgesetzt, die mit vier Zahnrädern 307 bestückt ist, welche in die beiden Stirnverzahnungen 228 in den Endringen des Dorns eingreifen. Die Zahnräder 307 befinden sich auf vier Stützen 308, die auf einer Tragplatte 309 errichtet sind. Die Tragplatte ruht mit höheneinstellbaren Füßen 310 auf einem Wagen 311, der auf vier Führungsschienen 313,314,315 und 316 eines Grundgestells mit Rädern 317 läuft In spezieller Anpassung an die konische Gestaltung des Dorns 220 sind die vier Schienen 313 bis

316 gegen die Horizontale schräg geneigt, so daß der Wagen 11 sich gegenüber der Ebene des Grundgestells 12 anhebt, wobei die Erzeugende des konischen Dorns 220, auf der die Steppnaht verlaufen soll, an der Steppstelle selbst gegenüber dem Steppkopf 304 und der Fa-

denzuführung 303 stets denselben Abstand behält, somit also diese Elemente sich gegenüber der Achse des Dorns verschieben. Eine Laufschiene für den Wagen, beispielsweise die Schiene 13, hat eine seitliche Zahnleiste 318 zugeordnet bekommen, mit der die Anker zwei-

er Elektromagnete 319 und 320 zusammenwirken, die oberhalb der Schiene am Wagen angebracht sind und wechselweise erregt werden, wie dies bereits aus dem erstbeschriebenen Beispiel bekannt, so daß der Wagen 311 sich schrittweise vorwärts bewegt, mit einer Schrittweite, die der halben Zahnteilung der Zahnleiste 318 entspricht Die Verschiebung des Wagens erfolgt über einen Arm 321, an den die Kolbenstange 322 eines Stellzylinders 323 angelenkt ist

Es ist bekannt, daß es für einen Steppnaht durch den Lagenstapel 306 gut ist, wenn die Nadel 305 im Kopf 304 senkrecht zur Oberfläche des kegelstumofförmigen Dorns gerichtet ist, wenngleich eine derartige Ausrichtung nicht unbedingt erforderlich ist Zu dem Zweck ist nach einer besonderen Ausgestaltung gemäß Fig. 14 der Steppkopf 304 so angelenkt, daß er gegenüber seinem Tragarm 302 um einen Winkel gekippt werden kann, der gleich dem Scheitelwinkel des konischen Dorns 220 ist Der Arm 302 ist dazu durch eine Gleithülse 330 verlängert, deren Stellung auf dem Arm mit Hilfe

einer Feststellschraube 331 festgelegt ist. Die Welle 332, die in der Achse des Arms 302 verläuft und den Antrieb für die Nadel 305 liefert, endet ebenfalls in Form einer Hülse 333, in die eine Welle 334 eingesteckt ist, die gegenüber der Hülse 333 durch einen Keil 335 unver-

drehbar ist, die jedoch in der Hülse axial verschoben werden kann. Die Welle 334 ist in einem Lager 336 geführt, dtxs das Zentrum einer Platte 337 durchsetzt welche das äußere Ende des Arms 302 abschließt, und sie endet an einem Kardangelenk 338 mit einem ersten Bügel 339 auf dessen erster Drehachse 340 der Kardanring 341 befestigt ist, um dessen zweite, zur ersten Drehachse senkrechten Drehachse 341 der zweite Kardanbügel 342 schwenkbar ist Der Steppkopf 304 ist mit einer Befestigungsplatte 343 gelenkig aufgehängt. Die Dreh-

bewegung der Antriebswelle 332 wird somit auf die Nadel 305 über das Kardangelenk 338 übertragen, wobei der Kopf 304 eine Winkelanstellung haben kann; die Nadel 305 ist in einer Nadelstange 344 mit Hilfe einer Befestigungsschraube 345 festgelegt Damit der Stepp-

kopf 304 in bezug auf die Hülse 330 in seiner Winkellage gehalten wird, ist am Kopf oben eine Platte 346 befestigt, die schwenkbar und seitlich einen mit einem Gewindeloch versehenen Kopf 347 trägt, in den eine Gewindestange 348 eingeschraubt ist, die über einen ge-

rändelten Griffteil 349 verdreht werden kann. Das zweite Ende der mit entgegengesetztem Gewinde versehenen Gewindestange 348 steckt in der Gewindebohrung eines zweiten Kopfes 350, der an einem Arm 351 an der Hülse 350 schwenkbar befestigt ist.

Unabhängig von der gezeigten Ausführungsform bringt das erfindungsgemäße Verfahren den wesentlichen Vorteil, daß Körper oder Stücke von beliebiger Form hergestellt werden können aus einer dreidimen-

sionalen Textilware, in der die Ausrichtung der Fäden und deren Verteilung nach Belieben gewählt werden können. Bei Verwendung eines Tragdorns, dessen Gestalt die Form des herzustellenden Körper.; wiedergibt und der selbst aus abnehmbaren Einzelelementen geformt ist, die es ermöglichen, durch Abheben der Elemente nacheinander einen Schlitz im Dorn herzustellen, der für das Durchtreten der Steppnadel benötigt wird, ist es möglich, eine beachtliche Vielfalt im Profil der Körper zu erzielen, die sich aus technisch möglichen Kombinationen von Zylinder, Kegelstumpf, Tonne oder Kugel denken lassen. Außerdem können mit dem Verfahren mit wesentlich vereinfachten Mitteln alle Parallelepipedformen erzeugt werden mit quadratischem Querschnitt, rechteckigem Querschnitt oder sonstigem, wobei die einzige Forderung darin besteht, daß quer über den Tragdorn, auf den die aufeinanderliegenden Lagen in den zwei abwechselnden ersten beiden Richtungen aufgebracht werden, ein Durchtritt oder ein Schlitz für das Einsteppen in der dritten Richtung vorhanden sein muß.

Die Vorrichtung nach der Erfindung ist besonders hinsichtlich der Wahl des Materials, aus dem die Fäden, Filamente, Fasern, Litzen od. dgl. bestehen, sehr anpassungsfähig. So wie eine große Breite hinsichtlich der Wahl in der Natur der Fäden zulässig ist, können diese auch in nahezu beliebiger Kombination in den einzelnen Schichten der dreidimensionalen Textilware verwendet werden. So eignet sich beispielsweise das Verfahren zur Herstellung einer Ware, bei der Monofilamente mit einem Durchmesser von 12 Mikron verwendet werden, was Abmessungen entspricht, die weit unter denen in industriellen Herstellungsprozessen normalerweise verwendeten liegen, bis zu Fäden von starken Durchmessern die 2400 tex und mehr erreichen (1 tex entspricht einem Element, das äquivalent dem Gewicht eines 10 000 m Fadens von 12 Mikron ist). Da der Faden in der dritten Richtung, mit dem die Steppnaht durch die Fadenlagen der beiden ersten Richtungen gebildet wird, vorzugsweise mit einem Material relativ hoher Zugfestigkeit hergestellt werden sollte, verwendet man dazu vorzugsweise durch an sich bekannte chemische oder mechanische Verfahren außen geschützte Fäden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht darauf beschränkt, daß die Fäden der drei Richtungen der Textilware verlaufen. Die Fäden können unter irgendeinem zuvor bestimmten Winkel ausgerichtet sein, der so gewählt wird, daß die Kräfte, denen das zusammengesetzte Material schließlich ausgesetzt ist, darin einen hinreichenden Widerstand finden. Die Möglichkeiten der Kombination sind vielfältig, indem der Winkel beim Wickelvorgang, der Winkel in der Schlußlage oder auch der Winkel der Steppnaht entsprechend variiert wird. Außerdem können für die verschiedenen Faderrichtungen sowohl Naturprodukte als auch verschiedene Kunstfasern eingesetzt werden, je nach dem späteren Verwendungszweck.

Die Körper oder Stücke aus dreidimensionaler Textilware, die nach dem Verfahren der Erfindung erhalten werden, können für zahlreiche Verwendungszwecke vorgesehen sein. So wurde bereits der Einsatz als Schutzschild angesprochen für Raumflugkörper oder Raketen, wobei diese Elemente bei hoher Temperatur gute mechanische Festigkeit und außerdem eine ausgezeichnete thermische Isolationsfähigkeit sowie Festigkeit bei erhöhter Stoßbeanspruchung haben müssen. Vorteilhafterweise wird für diesen Einsatz als äußere Lage ein thermisch gut isolierender Textilwerkstoff verwendet, wozu z. T. Fäden aus Kohlenstoff oder Graphit eingesetzt werden. Wenn auch die übrige Textilware einen hohen mechanischen Widerstand bei hoher Temperatur haben muß, dann können den Lagen aus Graphitfäden, die in der Gewebeschicht eingelagert sind, hochwertige andere Fäden beigefügt werden wie etwa Filamente aus Bor, Borkarborat und Siliziumkarborat Die Festigkeit gegen Stöße kann durch eine oder mehrere innere Lagen aus Fäden von geschmolzenem Siliziumdioxid erhalten werden verbunden mit Fäden aus hochzugfestem Kohlenstoff, die in der dritten Richtung, nämlich zum Versteppen der Textilware verwendet werden.

Auch ist es mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich, die Dicke der einzelnen Schichten zu variieren und letztere nach allen gewünschten Kombinationen mit der dritten Dimension zu verschachteln. Speziell ist das erfindungsgemäße Verfahren nicht durch die Abmessungen des herzustellenden Körpers eingeschränkt und ist unabhängig vom verwendeten Werkstoff, der sich nach Belieben aus einfachen Fäden oder aus vielen dünnen Fäden verzwirnt oder aus Strängen von parallelen Filamenten von erheblich größerem Durchmesser darbieten kann. Schließlich können Fäden oder Filamente mit hochwertigen mechanischen Eingenschaften allein oder in Verbindung mit synthetischen oder sonstigen Fasern verwendet werden, und die fertige Textilware kann schließlich mit einer verstärkenden Matrix aus Polyesterharz, Epcxid- oder Polyamid usw. getränkt werden. Bei der Auswahl der Mischung oder besser angepaßten Kombination von Fäden und Kunstharz empfiehlt es sich, auch auf die relative Dichte der Fäden in den verschiedenen Schichtlagen Rücksicht zu nehmen, denn die Dichte kann sehr wesentlich die Eigenschaften der fertigen Textilware beeinflussen. So kann beispielsweise mit verdrillten Fäden von großem Durchmesser eine Textilware hergestellt werden, deren Zugfestigkeit in der Größenordnung von 4 kg/mm² liegt, wenn dagegen diese verdrillten Fäden durch Fäden oder Filamente ersetzt werden, die parallel zueinander verlaufen, dann kann eine wesentlich höhere Dichte der Schichten erzielt werden, so daß es dann möglich wird, eine Zugfestigkeit von 15 kg/mm² zu erzielen. Im selben Sinne kann die Erhöhung der Zugfesiigkeit verbunden sein mit einer Zunahme des Elastizitätsmoduls, dem Widerstand gegen Kompression und der Abriebfestigkeit durch eine geeignete Auswahl der Verteilung der Fäden in den verschiedenen Richtungen der Textilware.

Schließlich versteht es sich, daß die in der dreidimensionalen Textilware verwendeten Fäden allen geeigneten Vorbehandlungen unterworfen werden können. So können beispielsweise die Fäden aus Kohlenstoff oder Graphit mit einem Pyrolysedepot infiltriert sein, die Fäden auf der Basis von Siliziumdioxyd sind selbst im allgemeinen mit einem Epoxidharz vorirnprägniert. Auch kann die Textilware vor dem Imprägnieren mit der Harzmatrix einer geeigneten Schlußbehandlung unterzogen werden, um ihre Struktur zu verändern oder ihre Haltbarkeit zu verbessern oder auch die Anfangsdichte zu erhöhen.

Es werden nun lediglich beispielhaft einige Ausführungsbeispiele der dreidimensionalen Textilware aufgeführt, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt sind.

Beispiel 1

Die Ware besteht aus aufeinanderfolgenden Schichten mit unterschiedlicher Ausrichtung insbesondere im

rechten Winkel; die Kettfäden und die Schußfäden bestehen aus Glasfaser von der Stärke 236 tex, bei einer Dichte von 18 Fasern auf den Zentimeter und einer Dikke von 0,28 mm; der Schichtstapel von 63 Schichten ist bedeckt mit einem Glasfaden derselben Bezeichnung und mit denselben Eigenschaften. Die Ware hat eine Dicke von 35 mm und eine Dichte von etwa 1,3 kg/dm³.

Beispiel 2

Für die Herstellung einer dreidimensionalen Textilware werden für die Richtungen in Kette und Schuß Kunststoffaserstränge mit jeweils 1000 Filamenten verwendet, deren Dichte mit jeder Richtung 20 Fäden pro cm ist und deren Dicke in jeder Schicht 0,25 mm ist Ein Stapel von 50 Lagen ist überdeckt mit einem Kohlenstoffaden von 1000 Filamenten pro Strang, der mit einem Epoxidharz vorbehandelt ist Die so erhaltene dreidimensionale Textilware hat eine Dicke von 25 mm und eine Dichte von etwa 0,76 kg/dm³.

Beispiel 3

Für die Herstellung einer dreidimensionalen Textilware wird in Richtung der Kette und in Richtung des Schusses ein Siliziumdioxydfaden mit der Bezeichnung 66 tex verwendet, wobei die Dichte in jeder Richtung zwei Fäden/cm ist und die Dicke jeder Schicht 1,6 mm beträgt Die Steppnaht durch zehn Schichten wird mit einem Siliziumdioxydfaden mit der Bezeichnung 34 tex durchgeführt mit einer Dichte der Nahtstiche in Längsrichtung und in radialer Richtung von 2,8 Fäden/cm. Die Textilware hat 32 mm Gesamtdicke und eine Dichte von etwa 1,2 kg/dm³.

Beispiel 4

tung längs und radial von 2,5 Fäden/cm. Die so erhaltene dreidimensionale Textilware hat eine Dicke von etwa 22 mm und eine Dichte in der Größenordnung von 10 kg/dm³.

Beispiel 6

In den beiden, zueinander senkrechten Richtungen der zwei übereinander liegenden Schichten werden

ίο Kohlenstoff stränge von 1000 Filamenten verwendet, deren Dichte in jeder Richtung 20 Fäden/cm ist und deren Dicke pro Schicht 0,25 mm beträgt. Ein Schicht-Stapel von 60 Schichten wird mit einem texturierten Glasfaden mit der Bezeichnung 136 tex gesteppt mit einer Stichdichte in Längsrichtung und in Umfangsrichtung von 18 Fäden/cm. Die dreidimensionale Textilware hat eine Dicke von 0,96 kg/dm³.

In gewissen Fällen ist es vorteilhaft, den Steppkopf vor der Nadel mit einem Pfriem auszustatten, der im Schichtstapel beim Vorrücken des Steppkopfes zunächst Löcher vorsticht, die das Durchdringen der Nadel erleichtern. Schließlich kann der Steppkopf so eingerichtet sein, daß die dritte Richtung des Steppfadens in einem beliebigen Winkel zu den Fäden der anderen beiden Richtungen angestellt ist, der nicht unbedingt 90° sein muß. Diese Einrichtung kann sehr einfach verwirklicht werden, so etwa mit einem Kardansystem, wie es in Verbindung mit F i g. 14 bereits beschrieben wurde.

35

Beispiel 5

Hierzu 12 Blatt Zeichnungen

In Kettrichtung und in Schußrichtung werden Stränge von 10 000 Filamenten aus Graphit verwendet mit einer Dichte in jeder Richtung von 4 Strängen/cm und einer Dicke jeder Einzelschicht von 0,25 mm. Ein Schichtstapel von 100 Schichten ist mit einem Strang von 3000 Kohlenstoff-Filamenten gesteppt, der zuvor einer Epoxidharzbehandlung unterworfen ist Die Dichte der Steppung in Längsrichtung und in radialer Riehtung beträgt 8 Stränge/cm. Die dadurch erhaltene dreidimensionale Textilware hat eine Dicke von 50 cm und eine Dichte von etwa 0,95 kg/dm³.

50

Eine dreidimensionale Textilware in Sandwichform wird dadurch erhalten, daß zwischen zwei untereinander gleiche Schichten eine Zwischenschicht von anderer Art eingefügt wird Für die äußeren Schichten in zwei zueinander senkrechten Richtungen werden Siiiziumdioxydstränge von 666 tex verwendet mit einer Dichte in den beiden Richtungen von 2 Fäden/cm und einer Dicke in jeder Schicht von 1,6 nun Für die Mittelschicht wird ein Wolframfaden von 60 Mikron Stärke verwendet mit einer Dichte in jeder Richtung von 60 Fäden/cm, wobei die Dicke in jeder Schicht 0,13mm beträgt Der aus drei Schichten gebildete Stapel, der aus zunächst drei Schichten aus Siliziumdioxydfäden, dann 30 Schichten aus Wolframfäden und schließlich abermals drei Schichten aus Siliziumdioxydfäden besteht wird mit einem Siliziumdioxydfaden der Bezeichnung 34 tex gesteppt mit einer Dichte der Steppstiche in jeder Rieh-

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Körpern aus einer dreidimensionalen Textilware aus Garn, FiIamenten, Strängen, Fasern oder dergleichen, bei dem zur Bildung eines Lagenstapels zunächst eine erste Lage aus parallelen Fäden hergestellt wird, die sich

in einer ersten Richtung erstrecken, darüber eine zweite Lage aus parallelen Fäden in einer von der Richtung der ersten abweichenden zweiten Richtung angeordnet wird, der Lagenstapel mit einem dritten Faden durchgesteppt wird, der mit der Richtung der Ebene der beiden Lagen des Lagenstapels einen vorbestimmten Winkel einschließt, wobei der is dritte Faden eine durchgehende Naht bildet, and das Durchsteppen des Lagenstapels mit dem dritten Faden wiederholt zu einer Folge von parallelen, dichten aber beabstandeten Linien, womit die gesamte Fläche bedeckt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung eines Drehkörpers die erste Lage gebildet wird aus einem ununterbrochenen Faden, der schraubenförmig um den Umfang eines Tragdorns gewickelt wird, daß Fäden der zweiten Lage über den Wickel der ersten Lage in Riehtung im wesentlichen parallel zur Achse des Tragdorns angeordnet werden, bis die erste Lage vollständig überdeckt ist, daß zur Bildung eines dicken Lagenstapels die zweite Lage mit einer dritten, der ersten gleichen Lage überdeckt wird, daß man die dritte Lage mit einer vierten, der zweiten gleichen Lage überdeckt wird usw., daß daraufhin der Lagenstapel mit dem dritten Faden durch den in geeigneter Weise durchbrochenen Tragdorn hindurch versteppt wird, wobei wobei die Steppnähte sich ebenfalls in Axialrichtung erstrecken, und daß schließlich der Tragdorn aus dem Körper herausgezogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtungen der Fasern der Lagenschichten und die Fadenrichtung der Steppfäden sämtlich zueinander senkrecht stehen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die ersten und zweiten Lagen bildende Faden der Steppnaht von derselben Vorratsspule abgezogen werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steppfaden die übereinanderliegenden Lagen durchsetzt und unter Zugspannung gehalten ist sowie einen Sinuskurvenverlauf hat, dessen Scheitelpunkt auf den Außenflächen des Lagenstapels gelegen sind, während die Stücke, wo die Fäden aneinandergrenzen, in der Dikke des Lagenstapels zueinander parallel verlaufen.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die den Lagenstapel durchsetzende Steppnaht aus dem dritten Faden mit Kettenstich gefertigt ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Fäden aus Glas, Siliziumdioxid, Kohlenstoff, Graphit, Polyamiden oder Polymiden verwendet sind.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4—6, dadurch gekennzeichnet, daß für die Lagen Fäden unterschiedlicher Art verwendet werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Textilware mit einem eine Matrix bildenden Harz imprägniert wird, das die Hohlräume zwischen den Fäden ausfüllt.

45

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dichte zwischen 0,26 und 13 kg/dm³ eingestellt wird.

10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch einen hohlen Tragdorn (10,200, 220) für den herzustellenden Drehkörper, dessen Außengestalt dem Drehkörper entspricht und der einen langgestreckten Schlitz (201) aufweist, dessen Stellung über den Umfang des Doms (10, 200, 220) variabel ist, eine erste Einrichtung (37, 44, 45 240) mit der der Faden (49) der ersten, dritten... Lage in einer ersten Richtung in bezug zum Dorn (10,200,220) auf diesen aufgebracht werden kann, einer zweiten Einrichtung (53, 262) mit der der Faden (67, 278) der zweiten, vierten ... Lage in einer zweiten Richtung in bezug zum Dorn (10,200,220) auf diesen aufgebracht werden kann, einen einstellbar angebrachten Steppkopf (104, 304) mit einer Nadel (105, 305), die mit einer Fadenzuführung (109, 303) zusammenarbeitet, wobei die Nadel (105, 305), die mit einer Fadenzuführung (109, 303) sich, ausgerichtet zum Schlitz (201) im Dorn (10,200, 220) außerhalb bzw. innerhalb des Dcrns (10, 200, 220) befinden, durch Einrichtungen, mit denen der Dorn (10,200,220) und die Einrichtungen (37, 44, 45, 53, 240, 262) zum Aufbringen der Fäden der ersten, zweiten, dritten, vierten ... Lagen gegeneinander verschiebbar sind, und Einrichtungen (78,80,315,311) zur Relativverschiebung des Dorns gegenüber dem Steppkopf (104,304) in Richtung des im Dorn (10,200,220) vorgesehenen Schlitzes (201).

11. Vorrichtungnach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der hohle Dorn (10, 200,220) aus einer Anzahl einander benachbarter, einzelner Sektoren (11,211,221) besteht, die durch zwei Endringe (14, 15, 203, 204, 223, 224) miteinander verbunden sind, während der Schlitz (201) im Dorn (10, 220) durch Herausnehmen irgendeines Sektors (11, 211, 221) zwischen den Endringen (14, 15, 203, 204, 223, 224) gebildet wird.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur gegenseitigen Verschiebung zwischen Dorn (10) und der ersten Einrichtung (37,44,45) zum Aufbringen des Fadens (49) eine in der Achse des Dorns (10) verlaufende Welle (24) aufweisen, die mit den Endringen (14,15) des Dorns (10) durch Befestigungfscheiben (19, 20) ausgesetzt ist, das von einem Motor (39) angetrieben wird, und daß eine synchron mit der Welle (24) des Dorns (10) angetriebene Führungsspindel (37) vorhanden ist, die an einem Spulenschlitten (44) abgreift, der eine Fadenführung (50) trägt, welcher in einer Ebene verschiebbar ist, in der eine Erzeugende des Dorns (10) liegt, wobei durch Drehen des Dorns (10) in Verbindung mit der Verschiebung des Spulenschlittens (44) der Faden (49) schraubenförmig um den Dorn (10) gewickelt wird.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Endringe (14, 15, 203, 204, 223,224) und gegebenfalls die Sektoren (11,221) des Dorns (10,200,220) Löchern ausgestattet sind, in die radial nach außen gerichtete Stifte (27,210,229) einsteckbar sind zum Halten der Fäden (49) der in Richtung der Erzeugenden des Dorns (10, 200, 220) verlaufenden Schichten die mit der zweiten Einrichtung (53, 262) zum Aufbringen der Fäden aufgebracht werden, welche einen Schußfadenschlitten (53, 262) aufweist, der eine Hin- und Herbewegung zwischen

den Stiften (27,210,229) ausführt

14. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet daß der Dorn ein innen hohles Formteil (200) aufweist, das zwischen die Endringe (203, 204) eingesetzt ist und das von einer Gruppe von zylindrischen Stäben (211) umgeb,en ist, die drehbar in Lagern (212) zwischen den Endringen und parallel zur Oberfläche des Formteils (200) eingesetzt sind, wobei das Formteil (200) einen Schlitz (201) hai, der stets auf einen Zwischenraum zwischen zwei nebeneinanderliegenden Stäben (211) ausgerichtet ist

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadel (105) am Steppkopf (104) eine Zungennadel ist

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadel (105) des Steppkopfes eine »Compound«-Nadel ist mit einem zylindrischen Teil, der von einer beweglichen Achse durchsetzt ist

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Steppkopf (104) einen Pfriem trägt zum Vorstechen des Lagenstapels, um das nachträgliche Durchstechen der Steppnadel (105) zu erleichtern.