DE3712013A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von textilbloecken unbegrenzter dicke - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur herstellung von textilbloecken unbegrenzter dicke

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Textilblöcken und Vorformlingen unbegrenzter Dicke, bei dem die textilen Lagen von Nadeln durchdrungen werden, mittels denen sodann eine quer zur Lagenrichtung gerichtete Verbindung der textilen Lagen erzeugt wird.
Aus der US-PS 33 22 868 ist ein Verfahren zur ökonomischen Fertigung eines einheitlichen Mehrlagengewebes von Glasfasern oder Gelegen davon bekannt.
Hierbei werden jedoch spitze Nadeln, die an ihren Spitzen Verkröpfungen aufweisen und einreihig angeordnet sind, durch das im Rahmen gespannte Gewebe zusammen mit den eingelegten Bindefäden hindurchgestoßen. Nachdem die an der Nadel befindliche Verkröpfung die oberste Gewebelage durchstoßen hat, fahren Haltestifte horizontal in die vorgenannten Verkröpfungen, arretieren den Bindefaden in dieser Lage, während die Nadel wieder nach unten aus dem Gewebe herausgezogen wird. Bei dem vorbeschriebenen Vorgang werden die Nadeln von einer feststehenden Leitbarre positioniert.
Danach wird das gesamte Gelege um eine Stichbreite nach vorn verfahren und der Vorgang wird wiederholt.
Hierbei werden die einzelnen Fäden des Geleges auf Rahmen gespannt und so fixiert. Darüber hinaus werden diese Rahmen beim Übereinanderlegen nochmals durch Stabaufnahmen positioniert.
Bei der Arbeit werden die Nadeln durch das Gelege gedrückt. Hierbei ist es nachteilig, daß die Nadeln durch die volle Materialstärke gedrückt werden, da sich hierbei lediglich lose Gelege verarbeiten lassen. Würde man an sich schon sehr dichte Gewebe benutzen, so würden die Nadeln einzelne Kapillaren zerstören oder aber, bei entsprechender Festigkeit des Gewebes Löcher "hineinstanzen". Dieses würde aber der angestrebten Festigkeit des 3D-Blocks in erheblichem Maße abträglich sein. Dieser Effekt wird noch durch die lange Freilaufeigenschaft im Material unterstützt, da dann die entsprechenden Nadeln erheblich verstärkt werden müssen, was wiederum noch größere Beschädigungen nach sich zieht.
Derartige Verfahren haben den Nachteil, daß bei jedem Einstich mittels der auf der beweglichen Nadelbarre angeordneten Einzelnadeln das zu vernähende Material mit großer Kraft durchstoßen wird und somit Kapillaren zerstört werden. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß die Nadeln, um die zum Durchstich notwendige Kraft aufnehmen zu können, sehr dick sein müssen, wodurch der vorgenannte Hauptmangel sehr stark unterstützt wird.
Ein weiterer Nachteil zeigt sich darin, daß der so gewonnene Block nur auf den Rahmen laminierbar ist und erst danach getrennt werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, unter Vermeidung der vorgenannten Mängel ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mittels der textile Gewebe aus Hochleistungsfasern (vorzugsweise Glasfasern, Aramidfasern, Kohlefasern) leicht und ohne Zerstörung der Kapillaren zu beliebig dicken Blöcken bzw. Vorformlingen vernäht werden können.
Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die textilen Lagen einzeln auf feststehende Nadeln, die auf Nadelbarren angeordnet sind, aufgebracht werden, wobei die Nadeln lediglich die dann zu vernähende textile Lage durchdringen, und die textile Lage in ihrer Eindringtiefe von beweglichen Haltebarren bestimmt ist.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung ist es angezeigt, daß nach dem Durchstechen der ersten textilen Lage die Haltebarre um die Stärke der zweiten textilen Lage vertikal abgesenkt wird, die textile Lage auf die feststehenden Nadeln aufgelegt und mit von außen wirkender Kraft von den Nadeln durchdrungen wird und daß nach dem Aufbringen der entsprechenden Lagenzahl der textilen Lagen die gesamten Nadelbarren nacheinander abgesenkt werden, bis die Nadeln die von oben in die Zungennadeln der Zungennadelbarre eingelegten, vertikal verlaufenden Nähfaden durch die Lagen in vertikaler Richtung nach unten hindurchgezogen haben und diese mit einem Abbindefaden gegen Lösen gesichert sind.
Nach dem letzten Gedanken ist es notwendig, daß die Nadelbarren horizontal in x-Richtung und in y-Richtung der zu vernähenden Lagenabmaße angepaßt sind und daß die Haltebarren vertikal gleitend und jede Einzelnadel umschließend, stabilisierend und die textile Lage stützend, angeordnet sind.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile liegen insbesondere darin, daß hier ein Verfahren und eine Vorrichtung vorgeschlagen werden, mittels denen eine sichere und materialschonende Herstellung eines Textilblockes sowie Vorformlingen beliebiger Größe und Dicke, unter Vermeidung von Zerstörungen an den Faserkapillaren ermöglicht wird.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung eingehend beschrieben.
Es zeigt
Fig. 1 den schematischen Aufbau einer Nähvorrichtung, bei dem die textilen Schichtlagen angedeutet sind, sowie den schematischen Fadenverlauf der Nähfäden durch die zu vernähenden textilen Lagen.
Wie bereits vorher gesagt, wird hier ein materialschonendes Nähverfahren beschrieben.
Aus der Zeichnung ist es ersichtlich, daß die in sich elastischen Zungennadeln (2) in einer Nadelbarre (3) starr gehalten sind. Diese Nadelbarre oder -barren (3) ist als Gesamtheit oder einzeln nacheinander in vertikaler Richtung absenkbar; jedoch erst dann, wenn die textilen Lagen (1) vollständig vom freitragenden Nadelkopf (7), der lediglich von der vertikal beweglichen Haltebarre (4) gestützt ist, durchdrungen ist. Es lassen sich mit diesem Verfahren beliebig viele Lagen vernähen, wobei die maximale Dicke von der Länge der Zungennadeln (2) bestimmt wird. Wichtig hierbei ist, daß die textilen Lagen (1) auf die spitzen Nadelköpfe (7) der Zungennadeln (2) bei zunächst obenliegender Haltebarre (4) aufgelegt werden und sodann mittels eines - hier nicht dargestellten - Werkzeugs, wie z. B. weiche Rolle, Bürste oder Luftdruck über den Nadelkopf (7) gedrückt werden. Hierbei werden die einzelnen Faserbündel zur Seite gedrückt und nicht "durchbohrt". Nach diesem Schritt wird die Haltebarre (4) vertikal abgesenkt und die nächstfolgende Lage wird wie vorbeschrieben aufgebracht. Diese Schritte werden so lange wiederholt, bis die gewünschte Materialstärke erzielt ist.
Im nächsten Schritt werden die Nadelbarren (3) vertikal einzeln nacheinander nach unten gezogen, wobei in den Nadelkopf (7) der Nähfaden (5) mittels Lochnadel (11) eingelegt ist und mit den Zungennadeln (2) durch Textillagen (1) gezogen wird. Hierbei schließt sich die Zunge der Zungennadel (2) selbständig, bei Eintritt in die textilen Lagen und verhindert das Einhängen der Nadelköpfe in die Gewebelagen. Die Haltebarren (4) streifen die Lagen nach oben und stabilisieren die Nadeln (2). Mittels eines Abbindefadens (6) werden die Nähfäden (5) gegen Lösen gesichert. Haltevorrichtung (8) fixiert die textilen Lagen während des Absenkens der Nadelbarren (3) in der Arbeitsstellung.

Claims (9)

1. Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Textilblöcken unbegrenzter Dicke, bei dem die textilen Lagen von Zungennadeln durchdrungen werden, mittels denen sodann eine quer zur Lagenrichtung gerichtete Verbindung der textilen Lagen erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die textilen Lagen (1) einzeln auf feststehende Zungennadeln (2), die auf einer Nadelbarre (3) angeordnet sind, aufgebracht werden, wobei die Zungennadeln (2) lediglich die dann zu vernähende Lage (1) durchdringen, und die textile Lage in ihrer Eindringtiefe von einer vertikal beweglichen Haltebarre (4) bestimmt ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Durchstechen der ersten textilen Lage (1) die Haltebarre (4) um die Stärke der zweiten textilen Lage (1) vertikal abgesenkt wird, die textile Lage (1) auf die feststehenden Zungennadeln (2) aufgelegt und mit von außen wirkender Kraft von den Nadeln durchdrungen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Aufbringen der entsprechenden Lagenzahl der textilen Lagen die gesamten Nadelbarren (3) vertikal abgesenkt werden, bis die Zungennadeln (2) von den oben mittels Lochnadeln (11) auf Lochnadelbarren (10) eingelegten, vertikal verlaufenden Nähfaden (5) durch die Lagen in vertikaler Richtung (V) nach unten hindurchgezogen haben und diese mit einem Abbindefaden (6) gegen Lösen gesichert sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die textilen Lagen während des Absenkens der Nadelbarren (3) durch eine Haltevorrichtung (8) in der Arbeitsstellung fixiert sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadelbarren (3) in vertikaler Richtung einzeln beweglich angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadelbarren (3) gemeinsam in vertikaler Richtung (V) absenkbar sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadelbarren (3) horizontal in x-Richtung und in y- Richtung der zu vernähenden Lagenabmaße angepaßt sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltebarren (4) vertikal gleitend und jede Einzelnadel umschließend, stabilisierend und die textile Lage stützend, angeordnet sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung von 3-dimensionalen Vorformlingen der verschiedensten Art die Nadelbarren (3) in ihrer Form, sowie der Anordnung der Zungennadeln (2) so gewählt sind, daß nahezu jede gewünschte Anordnung der textilen Lagen erreicht wird.
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