DE4419985C2 - Mehrlagengestrick und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Mehrlagenflach- oder Mehrlagenrundgestrick aus zwei RL-Gestrickbahnen, die über ein drittes Fadensystem miteinander verbunden sind, sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung, insbesondere zur Herstellung von Halbzeugen für Faserverbundwerkstoffe.

Durch die DE-PS 4 58 906 ist ein Mehrlagengestrick, bestehend aus zwei RL-Gestrickbahnen, die mit ihren linken Warenseiten einander zugewandt sind und durch ein drittes Fadensystem verbunden sind, bekannt. Bei diesem Gestrick besteht das dritte Fadensystem aus einer Stehfadenschar, welche den Zusammenhalt der äußeren Gestrickbahnen gewährleistet. Die Strickware ist zum Verbinden von zwei verschiedenen Warenflächen vorgesehen. Das dritte Fadensystem soll das Gestrick besser ausfüllen und Festigkeit in Längsrichtung geben.

Nach DE 29 27 414 A1 ist ein Verstärkungsgestrick für harzhaltige Laminate bekannt, das aus einem Gewirk oder Gestrick mit Verstärkungseinlagen besteht. Das Verstärkungsgestrick besteht aus einer Vielzahl parallel verlaufender Ketteinlagen und einer Vielzahl parallel verlaufender Schußeinlagen in der Wirk- oder Strickware. Die Ketteinlage wird von den linken Bögen und die Schußeinlage von den rechten Maschen begrenzt. Nachteilig ist der an eine bestimmte Reihenfolge gebundene Aufbau. Außerdem ist ein Verstärkungstextil mit beanspruchungsgerecht orientierten Verstärkungsfaden nicht oder nur bedingt herstellbar.

Es ist weiterhin bekannt, auf Strickmaschinen mittels zweier Nadelbetten gleichzeitig parallel zueinander zwei getrennte Gestrickbahnen herzustellen. Durch stellenweise Verbindung miteinander lassen sich auch räumliche Gestrickgebilde herstellen. Die Verbindung der Gestrickbahnen kann nach DE 40 08 057 A1 durch eine dritte Gestrickbahn erfolgen. Nach DE 36 43 357 A1 erfolgt die Verbindung durch wenigstens einen eingestrickten bzw. eingewirkten, vergleichsweise dünnen, gesonderten Zwischenfaden bzw. ein Gestrick. Bei dieser Art der Verbindung zweier Gestrickhälften erfolgt der Zusammenhalt über die Bildung von Henkeln. Der Verbindungsfaden bildet selbst Maschen bzw. Henkel. Somit weisen die Gestricke keine gestreckten Fadenlagen auf und sind als Verstärkungsgestrick nur bedingt geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mehrlagengestrick der eingangs genannten Art zu fertigen, das sowohl dünn- als auch dickwandig ausgebildet sein kann, eine hohe Drapierbarkeit aufweist und die Fähigkeit zur Aufnahme von Zug-, Druck- und Biegekräften besitzt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit den in den Ansprüchen genannten und in den Ausführungsbeispielen näher erläuterten Mitteln gelöst.

Lagen aus Kett- und Schußfäden werden in die die Außenseiten begrenzenden RL-Gestricke eingebunden. Der Zusammenhalt der Kett- und Schußfadenlagen wird durch die linksseitigen Bögen gewährleistet, die durch die Lagen verlaufen und alle vorhandenen Kettfäden umschlingen. Der Abschluß des Mehrlagengestricks wird durch von linksseitigen Bögen umschlungene Kettfäden allein oder gemeinsam mit von rechtsseitigen Maschen übermaschten Schußfäden gebildet, je nach Aufbau der Kett- und Schußfadenlagen.

Kett- und Schußfäden folgen in vorteilhafter Weise dem Kraftverlauf im Faserverbundwerkstoff.

Die Dichte der Kett- oder/und Schußfäden muß nicht notwendig über die Breite und Länge der Gestrickbahn gleichverteilt sein, sondern kann beispielsweise zur Aufnahme von Teilen, wie z. B. Schrauben, örtlich null sein.

Es ist weiterhin ein Wechsel der Kettfäden in andere von den Schußfäden gebildete Ebenen möglich und umgekehrt. Dadurch entstehen Fadenreserven, die sich bei späterer Ausformung des Verstärkungstextils als vorteilhaft erweisen.

Durch die gestreckten Lagen von Kett- und Schußfäden werden die Kräfte im Faserverbundwerkstoff aufgenommen. Der Zusammenhalt der Lagen über die beiden Maschenfadensysteme gewährleistet eine hohe Drapierbarkeit des Gestricks und ein gutes Delaminationsverhalten, wenn der Maschenfaden aus Hochleistungsmaterial besteht.

Es versteht sich, daß das Mehrlagengestrick neben der Herstellung von Faserverbundwerkstoffen zur Herstellung anderer textiler Flächengebilde geeignet ist, wie beispielsweise zur Herstellung von Flächen mit Stoff- und Isoliereigenschaft.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird von zwei Seiten aus, beispielsweise von zwei Nadelbetten, zu mindestens einer Kettfadenschar ein Maschenfaden quer vorgelegt. Mittels Nadeln wird der Maschenfaden in Schleifen durchgezogen und auf der anderen Seite mit dem vorhergehenden Maschenfaden des gleichen Maschenfadensystems vermascht. Nachfolgend wird auf der anderen Seite (gegenüber der Seite des ersten Maschenfadens) ein zweiter Maschenfaden quer vorgelegt und in gleicher Weise wie der erste Maschenfaden verarbeitet.

Zur Erhöhung der Dicke des Gestricks werden zwischen den beiden Gestrickbahnen mehrere Kettfadenscharen zugeführt. Eine Grenze ist durch die konstruktive Gestalt, z. B. der Nadelgröße, gegeben. Neben der Zuführung von Kettfäden bzw. -scharen können zwischen dem Stricken von Maschenreihen einzelne Schußfäden zwischen die oder seitlich der Kettfadenscharen gelegt werden.

Kett- und Schußfäden können nahezu unbegrenzt in beliebiger Richtung geführt werden und in andere Ebenen wechseln. Die Richtung wird wesentlich durch den Kraftverlauf im Faserverbundwerkstoff oder durch Orte mit besonderer Verstärkung bestimmt.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß eine große Anzahl an Kett- und Schußfäden durch zwei Maschenfäden verbunden werden. Damit besteht eine hohe Drapierbarkeit des Gestricks mit Sicherung des Verbundes der Lagen untereinander. Damit ist das Gestrick besonders zur Herstellung von Faserverbundwerkstoffen geeignet.

Die Erfindung wird nachstehend in mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 eine Darstellung zur Veranschaulichung des Verfahrens mit Kettfaden und zwei Nadeln,

Fig. 2 einen Querschnitt durch ein Mehrlagengestrick mit 2 Lagen Kettfäden und 3 Lagen Schußfäden,

Fig. 3 eine Draufsicht auf ein Mehrlagengestrick mit gestreckter Kettfadenlage,

Fig. 4 eine Draufsicht auf ein Mehrlagengestrick mit Freilassung durch seitlichen Versatz der Kettfäden,

Fig. 5 eine Draufsicht gemäß Fig. 4 mit zusätzlicher Lage gestreckter Schußfäden und unterschiedlicher Schußfadendichte,

Fig. 6 eine Draufsicht gemäß Fig. 4 mit um die Freilassung geführten Schußfäden,

Fig. 7 eine Darstellung zur Veranschaulichung des Verfahrens mit 2 Kettfäden und 3 Schußfäden,

Fig. 8 eine Darstellung mit variabler Gestaltung der Schußfadenlagen.

In Fig. 1 ist das Verfahren mit Kettfaden und zwei Nadeln mit seinen beiden, zeitlich versetzten Teilzyklen dargestellt. Im ersten Teilzyklus werden die Nadeln 1a des vorderen Nadelbettes 2a, im zweiten Teilzyklus die Nadeln 1b des hinteren Nadelbettes 2b durch hier nicht dargestellte Strickschloßmechanismen in ihrer Längsrichtung bewegt. Die Nadelköpfe einer jeden Nadel 1a, 1b durchdringen die Kettfadenschar 4 in Höhe der Kettfadenführerröhrchen 3 abwechselnd vollständig. Während der Aufwärtsbewegung der Nadel 1a, 1b gelangt die Halbmasche 5a, 6a auf den Nadelschaft und öffnet dabei die Nadelzunge. Im oberen Totpunkt der Nadel 1a des vorderen Nadelbettes 2a wird der strickfaden 5 des einen Maschenfadensystems in den geöffneten Nadelkopf der Nadel 1a und damit hinter die Kettfadenschar 4 gelegt. Im oberen Totpunkt der Nadel 1b des hinteren Nadelbettes 2b wird der hier nicht dargestellte Strickfaden 6 des anderen Maschenfadensystems in den geöffneten Nadelkopf der Nadel 1a und damit vor die Kettfadenschar 4 gelegt. Während der Rückbewegung der Nadel 1a, 1b wird der Maschenfaden 5, 6 in Form von Schleifen zwischen den Kettfäden der Kettfadenschar 4 hindurchgezogen, wobei die Halbmasche 5a, 6a die Nadelzunge schließt, über dieselbe gleitet und über den geschlossenen Nadelkopf auf der jeweils anderen Seite der Kettfadenschar 4 abgeschlagen wird.

In Fig. 2 ist der Querschnitt durch ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbares Mehrlagengestrick dargestellt. Dabei werden die einzelnen Lagen aus Schußfäden 7a, 7b, 7c und Kettfäden 4a, 4b gebildet, wobei deren Anordnung und Reihenfolge frei wählbar ist. Im Beispiel erfolgt die Verbindung beider Maschenfadensysteme durch zwei Kettfadenscharen dadurch, daß die linksseitigen Maschenbögen 5a des einen Maschenfadensystems 5 vor der vorderen Kettfadenschar 4a und die linksseitigen Maschenbögen 6a des anderen Maschenfadensystems 6 hinter der hinteren Kettfadenschar 4b angeordnet sind.

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf ein Mehrlagengestrick mit gestreckter Kettfadenlage. In der Figur ist nur die obere Kettfadenschar sichtbar. Weitere Scharen können dahinter angeordnet sein. Aus der Figur ist ersichtlich, wie die Kettfäden von den linksseitigen Bögen der Maschenfäden umfaßt werden.

In Fig. 4 wechselt eine bestimmte Anzahl von Kettfäden seitlich aus der gestreckten Fadenlage und kehrt danach in die ursprüngliche Lage zurück. Dadurch entsteht eine Freilassung von Kettfäden, die zur Aufnahme von Teilen wie z. B. Schrauben geeignet ist. Der Zusammenhalt an dieser Stelle ist durch die beiden Maschenfäden gewährleistet. Durch Umhängen der Halbmaschen können vollständige Durchbrüche erzeugt werden.

In Fig. 5 ist das Gestrick durch eine zusätzliche Lage von Schußfäden verstärkt. Im Beispiel werden die Schußfäden durch die Kettfäden und die rechten Maschenbögen einer Gestrickbahn gehalten. Der Abstand der Schußfäden kann variiert werden.

Nach Fig. 6 erfolgt die Schußfädenführung um die Freilassung in Fig. 4 herum. Dabei wird der eine Schußfaden in der ursprünglichen Legerichtung, der andere in entgegengesetzter Richtung weitergeführt. Die Schußfäden erzeugen somit eine Verstärkung um die Freilassung herum. Eine derartige Lösung ist dann angebracht, wenn diese Stelle einer besonders hohen Beanspruchung ausgesetzt ist.

Fig. 7 ist eine weitere Darstellung zur Veranschaulichung des Verfahrens. Es ist dargestellt, wie bei Zuführung von 2 Kettfadenscharen und 3 Lagen Schußfäden die Verbindung der beiden Gestricke und der Kett- und Schußfadenlagen erfolgt.

Fig. 8 zeigt mögliche Verläufe der Schußfadenlagen, die durch wechseln zwischen den durch die Kettfadenscharen bestimmten Ebenen erzeugt werden. Analog dazu ergeben sich die Verläufe der Kettfaden, die durch Wechsel zwischen den durch die Schußfadenlagen bestimmten Ebenen erzeugt werden.

Claims (14)

1. Mehrlagengestrick, bestehend aus zwei RL-Gestrickbahnen, die mit ihren linken Warenseiten einander zugewandt sind und durch ein drittes Fadensystem miteinander verbunden sind, gekennzeichnet dadurch, daß Lagen aus Kett- und Schußfäden in zwei RL-Gestrickbahnen eingebunden sind, die linksseitigen Bögen durch die Lagen aus Kett- und Schußfäden verlaufen, wobei die linksseitigen Bögen bis über den äußeren Kettfaden der Lagen und die rechtsseitigen Maschen bis über den äußeren Schußfaden der Lagen verlaufen.

2. Mehrlagengestrick nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß von mindestens einem linksseitigen Bogenpaar, bestehend aus jeweils einem Bogen der vorderen Gestrickbahn und einem Bogen der hinteren Gestrickbahn, Kettfäden aus mindestens zwei Kettfadenscharen eingeschlossen sind.

3. Mehrlagengestrick nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, daß sich die Anzahl der Kettfäden pro Bogenpaar über die Breite oder über die Breite und Länge der Gestrickbahn ändert.

4. Mehrlagengestrick nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen den Maschenschenkeln einer Gestrickbahn und den Kettfadenscharen oder/und zwischen den Kettfadenscharen Schußfäden angeordnet sind.

5. Mehrlagengestrick nach Anspruch 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Schußfäden abschnittsweise parallel zu den Kettfadenscharen angeordnet sind.

6. Mehrlagengestrick nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet dadurch, daß sich die Anzahl der Schußfäden über die Breite oder über die Breite und Länge der Gestrickbahn ändert.

7. Mehrlagengestrick nach den Ansprüchen 2, 3, 4, 5 oder 6, gekennzeichnet dadurch, daß die Dichte der Kett- oder/und Schußfäden, gemessen an der Anzahl, örtlich null ist.

8. Verfahren zur Herstellung eines Mehrlagengestricks aus zwei Maschenfadensystemen und einem dritten Fadensystem, gekennzeichnet dadurch, daß durch das als Kettfadenschar zugeführte dritte Fadensystem ein auf der einen Seite quer vorgelegter Maschenfaden in Form von Schleifen durchgezogen wird und auf der anderen Seite mit dem vorhergehenden Maschenfaden des gleichen Maschenfadensystems vermascht wird und nachfolgend ein auf der anderen Seite quer vorgelegter zweiter Maschenfaden in gleicher Weise verarbeitet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, gekennzeichnet dadurch, daß mehrere Kettfadenscharen zugeführt werden.

10. Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet dadurch, daß einzelne Kettfäden oder Kettfadengruppen in Maschenreihenrichtung versetzt werden.

11. Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen dem Stricken von Maschenreichen einzelne Schußfäden zwischen oder seitlich der Kettfadenscharen auf die zuletzt gebildeten Schleifen der Maschenfäden in Maschenreihenrichtung gelegt werden und die nächsten Schleifen über den Schußfäden gebildet werden.

12. Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet dadurch, daß das Legen einzelner Schußfäden an beliebiger Position für den Zeitraum des Strickens von mindestens einer Maschenreihe unterbrochen wird und danach in beliebiger Richtung fortgesetzt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 9 und 11, gekennzeichnet dadurch, daß die Kettfäden in den durch die Schußfäden bestimmten Ebenen geschwenkt werden.

14. Verfahren nach Anspruch 9 und 11, gekennzeichnet dadurch, daß die Schußfäden zwischen den durch die Kettfadenscharen bestimmten Ebenen wechselnd geführt werden.