DE69736005T2

DE69736005T2 - Schnelle verfahrung zur herstellung eines stoffes

Info

Publication number: DE69736005T2
Application number: DE69736005T
Authority: DE
Inventors: Peter Wilmington POPPER; Charles William Wilmington WALKER; S. Albert Hockessin TAM; Wesley Paul Chapin YNGVE; K. James Newark ODLE; Yeaman George Oxford THOMPSON
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1996-10-18
Filing date: 1997-10-17
Publication date: 2006-12-28
Anticipated expiration: 2017-10-18
Also published as: AU4984597A; CA2638960A1; DE69736005D1; RU2185469C2; KR100498947B1; IL129266A0; CA2638959A1; CN1201041C; AU731897B2; BR9712411A; CA2267790C; KR20000049282A; EP0932718B1; JP2001524169A; CN1240007A; CA2267790A1; WO1998017852A1; TW366372B; EP0932718A1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung lehrt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum schnellen Formen eines flachen oder geformten Textilerzeugnisses und das dadurch geformte Textilerzeugnis, das aus Garngruppen besteht, die eine Fläche eng bedecken.
STAND DER TECHNIK
Textiles Gewebe wird häufig durch Weben oder Wirken oder dergleichen aus Strängen oder Fäden aus Garn geformt, um die Stränge zusammenzuhalten. Verfahren zum Weben und Wirken, bei denen Stränge über und unter benachbarte Stränge geführt werden, sind langsam und ermöglichen keine große Vielfalt beim Herstellen von Gewebeformen. In einem Webstuhl zum Weben von Textilerzeugnissen werden die Schußgarne einzeln hinzugefügt. Diese Verfahren führen typischerweise zu flachen oder zylindrischen Textilerzeugnissen. Es besteht ein Bedarf an einem Verfahren, das, zusätzlich zum Herstellen von flachen oder zylindrischen Textilerzeugnissen, mehr Vielfalt beim Herstellen von Textilerzeugnissen mit beispielsweise dreidimensionalen Zufallsformen ermöglicht, die das Herstellen eines Bekleidungsartikels, wie beispielsweise eines Hemds, ermöglichen würden, ohne Gewebestücke zuschneiden und sie zusammennähen zu müssen. Das Zuschneiden von Gewebe in unregelmäßig geformte Muster verschwendet viel Gewebe, dazu fügen Zuschneiden und Nähen gegenüber dem unmittelbaren Formen des Textilartikels Schritte hinzu. Das gleiche Problem besteht beim Herstellen flexibler entworfener Formen, wie beispielsweise Automobil-Airbags, Segelbootsegel, Industriefilterbeutel oder dergleichen. In diesen Fällen bringt die Notwendigkeit von Nähten zum Herstellen dreidimensionaler Formen Probleme mit der strukturellen Festigkeit und/oder der Durchlässigkeit, so daß die Nähte sorgfältig hergestellt werden müssen.
Es besteht ein Bedarf an einer Weise zum schnellen Formen eines flexiblen Textilerzeugnisses aus Garnsträngen; es besteht ein Bedarf an einer Weise zum schnellen Formen eines dreidimensionalen, flexiblen Textilartikels, ohne ein flaches Textilerzeugnis zuzuschneiden und zu nähen.
Es gibt ebenfalls ein Problem beim Herstellen komplexer Formen für Verbundstrukturen, die mit einem aushärtbaren Harz imprägniert werden können. Es wird manchmal gewünscht, die Fäden vor dem Zugeben des Harzes oder während der Harzzugabe in einer dreidimensionalen Form niederzulegen. Gegenwärtige Mittel dafür schließen komplexe Formen mit einziehbaren Stützmitteln ein, um die Fäden an ihrem Platz zu halten, bevor das Harz aushärtet. Es besteht ein Bedarf an einer einfacheren Weise zum Vorformen dieser Textilformen ohne Nähte. Solche Nähte würden die Festigkeit der Verbundstruktur beeinträchtigen.
Eine Reihe von Patenten von Oswald ( US 4600456 , US 4830781 und US 4838966 ) legt ein Muster von teilweise vulkanisierten gummibeschichteten Streifen oder Kords nieder, um eine Schleife eines vorgeformten Verstärkungsgürtels für einen Fahrzeugreifen herzustellen. Die Streifen oder Kords werden aneinander festgeklebt, wo immer sie einander berühren, um eine verhältnismäßig steife Struktur herzustellen. Die Kords werden gelegt in einem „sich wiederholenden Zickzackmuster, wobei nachfolgende Längen der Streifen zueinander versetzt werden. Die Kordlängen werden verschachtelt mit Kordlängen, die in einem entgegengesetzten Winkel angeordnet werden... Diese Verschachtelungsbeziehung führt zu einer gewebten Struktur". Die Klebrigkeit des teilweise vulkanisierten Gummis hält scheinbar die Kords an ihrem Platz an einer Formfläche und aneinander, bis der Gürtel mit anderen Elementen des Reifens zusammengebaut und unter Hitze und Druck geformt wird, um einen fertigen Reifen zu bilden.
Das von Oswald und anderen praktizierte Verfahren verwendet einen Kord oder wenige Kords, die zahlreiche Male hin und zurück über den Gürtel gekreuzt werden, um einen Umfang fertigzustellen. Es wird angenommen, daß dies zu einer mehrlagigen Struktur führt, in der die Kords in einer beliebigen Lage dünn angeordnet sind, sie aber die Gürtelfläche nicht vollständig bedecken. Erst nach wiederholten Zickzackgängen über die Gürtelfläche wird die Fläche dünn mit Kord bedeckt. Auf Grund der wiederholten Zickzackgänge nur weniger Kords wird angenommen, daß es innerhalb einer beliebigen Lage in zwei unterschiedlichen Richtungen niedergelegte Kords gibt, die einander nicht überkreuzen. Kords, die einander überkreuzen, würden sich in unterschiedlichen Lagen befinden. Diese strukturellen Merkmale der Verstärkungsgürtel sind symptomatisch für ein Verfahren, das nur einige Kords auf einmal niederlegt und wiederholte Gänge über die Gürtelfläche vornehmen muß, um eine Abdeckung der Fläche zu erreichen. Es gibt einen Bedarf an einem einfachen Nichtwebeverfahren, das Textilstrukturen herstellen kann durch gleichzeitiges Niederlegen vieler Garne über einer Textilerzeugnisfläche, um sie schnell dünn zu bedecken und mehrere solcher dünnen Garnabdeckungen zu stapeln, um die Fläche dicht zu bedecken.
US 4325999 offenbart Verfahren zum Herstellen von Schrägtextilerzeugnissen, bei denen eine Vielzahl oder mehrere Vielzahlen von Garnen abwechselnd zwischen einem gegenüberliegenden Paar von beweglichen Fördereinrichtungen hin- und herbewegt werden, die mit Mitteln zum Befestigen der Garne an denselben versehen sind. Die Mittel zum Befestigen der Garne an den Fördereinrichtungen können längliche, hochstehende Elemente, wie beispielsweise Stifte, einschließen oder können bei der Alternative ringförmige Elemente umfassen, welche die Stifte auf denselben angebracht haben und in unterschiedlichen Gruppen bewegt werden können, oder geschlitzte Führungen, die zum Übertragen mit einer sich bewegenden Garnlegeeinheit gekoppelt und an der Fördereinrichtung angebracht werden können, um die Garne an denselben zu befestigen.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft ein Textilerzeugnis und ein Verfahren zum Herstellen des Erzeugnisses. In die Erfindung eingeschlossen sind die folgenden Ausführungsformen:
Eine verwebte Textilerzeugnisstruktur, die folgendes umfaßt:
eine Vielzahl von ersten Garnuntergruppen mit einer Vielzahl von in einer ersten Winkelrichtung frei von Verkreuzungen ausgerichteten Garnen, wobei die ersten Garnuntergruppen einen Stapel mit einer Vielzahl von zweiten Garnuntergruppen mit einer Vielzahl von in einer zweiten Winkelrichtung frei von Verkreuzungen ausgerichteten Garnen bilden,
wobei das Garn in jeder Untergruppe wesentlich parallelen Bahnen folgt, die in einem sich wiederholenden Muster mit Zwischenraum zueinander angeordnet sind, so daß sie eine gemeinsame vorher festgelegte Textilerzeugnisfläche dünn bedecken, wobei die Garnuntergruppen abwechselnd mit einer ersten Untergruppe neben einer zweiten Untergruppe gestapelt sind, wobei die Garne in der ersten Untergruppe die Garne in der zweiten Untergruppe kreuzen,
wobei die Garne in einer beliebigen Untergruppe der Vielzahl von ersten Untergruppen gegenüber den Garnen in allen anderen Untergruppen der ersten Vielzahl von Untergruppen versetzt sind,
wobei die Garne in einer beliebigen Untergruppe der Vielzahl von zweiten Untergruppen gegenüber den Garnen in allen anderen Untergruppen der zweiten Vielzahl von Untergruppen versetzt sind,
wobei das Stapeln aller der Vielzahl von ersten Untergruppen eine erste Garngruppe bildet, die Garne enthält, welche die vorher festgelegte Textilerzeugnisfläche dicht bedecken, und das Stapeln aller der Vielzahl von zweiten Untergruppen eine zweite Garngruppe bildet, die Garne enthält, welche die vorher festgelegte Textilerzeugnisfläche dicht bedecken, und
wobei die Garne in der obersten Untergruppe in dem Stapel mit den Garnen in der untersten Untergruppe in dem Stapel verbunden sind, um dadurch die anderen Untergruppen in dem Stapel in einer verwebten Textilerzeugnisstruktur zu enthalten.
Vorzugsweise gibt es von den Verbindungen gesonderte unverbundene Bereiche, und die inhärente Flexibilität der Garne in der Struktur wird in den unverbundenen Bereichen beibehalten.
Vorzugsweise bestehen die Verbindungen zwischen der obersten Untergruppe der Struktur und der untersten Untergruppe der Struktur entweder unmittelbar oder durch die Garne in anderen Untergruppen derart, daß eine Verbindung zwischen Kreuzungspunkten von Garngruppen bei 0,3 % bis 80 % der Male auftritt, in denen sich die Garne kreuzen.
Vorzugsweise werden die Garne in einer Untergruppe einer Gruppe umgeschlagen, um die Garne in einer Untergruppe einer anderen Gruppe zu werden und sie dadurch zu kreuzen.
Vorzugsweise wird eine Folie oder eine nichtgewebte Bahn zwischen zwei benachbarten Untergruppen innerhalb der Struktur angeordnet.
Hierin wird ebenfalls ein Verfahren zum Herstellen einer verwebten Textilerzeugnisstruktur beansprucht, das folgendes umfaßt:
Niederlegen einer ersten Garnuntergruppe, die eine Vielzahl von in einer ersten Winkelrichtung frei von Verkreuzungen ausgerichteten Garnen hat, wobei die Garne in der ersten Untergruppe wesentlich parallelen Bahnen folgen, die in einem sich wiederholenden Muster mit Zwischenraum zueinander angeordnet sind, so daß sie eine gemeinsame vorher festgelegte Textilerzeugnisfläche dünn bedecken,
Stapeln einer zweiten Garnuntergruppe neben der ersten Garnuntergruppe, wobei die zweite Garnuntergruppe eine Vielzahl von in einer zweiten Winkelrichtung frei von Verkreuzungen ausgerichteten Garnen hat, wobei die Garne in der zweiten Untergruppe wesentlich parallelen Bahnen folgen, die in einem sich wiederholenden Muster mit Zwischenraum zueinander angeordnet sind, so daß sie eine gemeinsame vorher festgelegte Textilerzeugnisfläche dünn bedecken,
Fortsetzen des abwechselnden Stapelns einer Vielzahl von ersten Garnuntergruppen und einer Vielzahl von zweiten Garnuntergruppen, was die folgenden Unterschritte umfaßt:
Versetzen der Vielzahl von Garnen in einer beliebigen Untergruppe der Vielzahl von ersten Untergruppen gegenüber den Garnen in allen anderen Untergruppen der ersten Vielzahl von Untergruppen und Niederlegen aller Garne in einer der ersten Vielzahl von Untergruppen vor dem Niederlegen der Garne in einer anderen Untergruppe,
Versetzen der Vielzahl von Garnen in einer beliebigen Untergruppe der Vielzahl von zweiten Untergruppen gegenüber den Garnen in allen anderen Untergruppen der zweiten Vielzahl von Untergruppen und Niederlegen aller Garne in einer der zweiten Vielzahl von Untergruppen vor dem Niederlegen der Garne in einer anderen Untergruppe,
Anhalten des Stapelns, wenn alle der Vielzahl von ersten Untergruppen eine erste Garngruppe bilden, die Garne enthält, welche die vorher festgelegte Textilerzeugnisfläche dicht bedecken, und wenn das Stapeln aller der Vielzahl von zweiten Untergruppen eine zweite Garngruppe bildet, die Garne enthält, welche die vorher festgelegte Textilerzeugnisfläche dicht bedecken, und
Verbinden der Garne in der obersten Untergruppe in dem Stapel mit den Garnen in der untersten Untergruppe in dem Stapel, um dadurch die anderen Untergruppen in dem Stapel zu enthalten und eine verwebte Textilerzeugnisstruktur zu bilden.
Das Verfahren kann ferner folgendes umfassen: Drücken der gestapelten Untergruppe jeder Gruppe, so daß sie sich zu einer verfestigten Struktur verschachtelt, wobei sich die Garne in einer Gruppe über die Garne in den benachbarten Gruppen biegen.
Vorzugsweise umfaßt der Verbindungsschritt das Bonden der Untergruppen an mit Zwischenraum angeordneten Bereichen und das Bereitstellen von den gebondeten Bereichen gesonderter ungebondeter Bereiche, wobei die inhärente Flexibilität der Garne in den ungebondeten Bereichen beibehalten wird.
Das Verbinden der äußersten Untergruppen kann ebenfalls einschließen, Stränge von den innersten Untergruppen zu verbinden. Die Verbindungsmittel können aus Garnschleifen, Klebstoff-Flecken, gebondeten Verbindungen (wie beispielsweise jenen, die durch Zusammendrücken der äußersten Gruppen und Anwenden von Ultraschallenergie auf die gedrückten Garne hergestellt werden), Klammern und Klemmen bestehen.
Vorzugsweise ist die verwebte Textilerzeugnisstruktur ein dreidimensionales geformtes Erzeugnis, wobei die Garne in den Untergruppen nicht unbedingt allgemein parallel, sondern mit regelmäßigem Zwischenraum angeordnet sind, um den Umrissen der Form zu folgen. Die dreidimensionale geformte verwebte Textilerzeugnisstruktur umfaßt folgendes:
einen Stapel aus einer ersten Vielzahl von Untergruppen, einer zweiten Vielzahl von Untergruppen und einer dritten Vielzahl von Untergruppen, wobei jede Untergruppe Garne hat, die mit Zwischenraum zueinander angeordnet sind, so daß sie eine dünne Bedeckung einer Textilerzeugnisfläche definieren, die Garne allgemein parallel sind und die Garne einer gekrümmten Bahn im Raum folgen,
wobei die gestapelten Untergruppen in einer vorher festgelegten Gruppierung in Bezug auf eine gemeinsame Achse und eine gemeinsame Bezugsebene senkrecht zu der Achse angeordnet sind,
wobei die ersten Untergruppen in einem ersten Winkel in Beziehung zu der Bezugsebene angeordnet und in einem ersten Drehwinkel um die Achse positioniert sind, die zweiten Untergruppen in einem zweiten Winkel in Beziehung zu der Bezugsebene angeordnet und in einem zweiten Drehwinkel um die Achse positioniert sind, die dritten Untergruppen in einem dritten Winkel in Beziehung zu der Bezugsebene angeordnet und in einem dritten Drehwinkel um die Achse positioniert sind, wobei die Garne in einer beliebigen der ersten, der zweiten und der dritten Untergruppen die Garne in einer anderen der ersten, der zweiten und der dritten Untergruppen kreuzen, um dadurch für jede der jeweiligen Untergruppen eine Gruppe von Garnen zu bilden, wobei die Gruppe für beliebige jeweilige Untergruppen eine Textilerzeugnisfläche dicht bedeckt,
wobei die oberste Untergruppe in dem Stapel mit der untersten Untergruppe in dem Stapel verbunden ist, um dadurch eine dreidimensionale, geformte, verwebte Textilerzeugnisstruktur zu bilden.
Eine Textilerzeugnis-Herstellungsvorrichtung, die zum Herstellen einer Textilerzeugnisstruktur aus einer Vielzahl von Garnen geeignet ist, umfaßt folgendes:

(a) eine Endlos-Fördereinrichtung mit einer fahrbaren Auflagefläche zum Tragen der gerade geformten Textilerzeugnisstruktur, wobei die Fläche gegenüberliegende Kanten parallel zur Bewegungsrichtung und Halter längs jeder Kante hat, um das Garn zeitweilig zu halten, um einer seitlichen Bewegung des Garns zu widerstehen, wobei die Fördereinrichtung einen regelbaren Motor zum Vortrieb der fahrbaren Auflage hat,
(b) eine Vielzahl von Führungsstangen, geeignet für eine Bewegung über die Fläche von Kante zu Kante, wobei jede Stange eine Vielzahl von Führungen zum wiederholten Führen von Garnen von den Haltern längs der einen Kante zu den Haltern längs der gegenüberliegenden Kante und zurück zu der einen Kante enthält, wobei die Führungsstangen ein regelbares Stellglied zum Vortrieb der Stangen hin und her über die Auflagefläche haben,
(c) eine Vielzahl von Bondeinrichtungen, die über der Auflagefläche zwischen den Auflageflächenkanten und über die letzte Führungsstange hinaus in der Bewegungsrichtung der Fläche angeordnet sind, wobei die Bondeinrichtungen geeignet sind, ein Garn an ein anderes Garn zu bonden, wo sie sich kreuzen,
(d) ein Steuergerät zum Koordinieren des regelbaren Motors und der Stellglieder, um ununterbrochen eine Textilerzeugnisstruktur auf der Auflagefläche der Fördereinrichtung herzustellen.

Eine weitere Garnspendevorrichtung, geeignet zum genauen Niederlegen von Garn auf einer zusammengesetzten Krümmung, wenn ein mechanisches Stellglied verwendet wird, umfaßt die folgenden Elemente:

(a) ein mechanisches Führungsbetätigungsmittel,
(b) eine Garnführung, die einen Rahmen umfaßt, der eine hohle Welle umfaßt, durch die Garn hindurchgehen kann,
(c) einen Schieber, der an der Garnführung befestigt ist und ebenfalls an dem Führungsbetätigungsmittel befestigt ist,
(d) einen an der hohlen Welle angebrachten Block, der eine Vielzahl von flexiblen Federn trägt, die sich an einem gemeinsamen Punkt überschneiden,
(e) an dem Überschneidungspunkt der Federn befindet sich eine hohle Spitze mit einem halbkugelförmigen Ende, durch welches das Garn hindurchgehen kann, wobei die Federn eine Bewegung der Spitze in einer Axial- oder Winkelrichtung ermöglichen, wobei die Drehung der Welle ermöglicht, daß die Spitze über eine beliebige Fläche rollt, die sie berührt, während sie sich ebenfalls frei in Axial- und in Winkelrichtung biegen kann, um so ein Garn genau auf der Fläche anzuordnen, während das Garn durch ein Loch in der hohlen Welle und ein Loch in der hohlen Spitze hindurchgeht.

KURZE BESCHREIBUNG DER ABBILDUNGEN
1A bis E zeigen Draufsichten eines Fortschreitens des Garnlegens, um ein grundlegendes flexibles Zweigruppen- (Zweirichtungs- oder biaxiales) Textilerzeugnis aus einer Vielzahl von Mehrgarn-Untergruppen herzustellen.
2A bis E zeigen Draufsichten und Seitenansichten der Garnuntergruppen von Basiszellen des Textilerzeugnisses.
3A bis C zeigen Draufsichten und Aufrisse von Variationen der Garnanordnung in einer Zelle.
4A bis D zeigen Draufsichten von zusätzlichen biaxialen Textilerzeugnisstrukturen.
5A bis B zeigen zwei unterschiedliche Draufsichten eines Dreilagen- (Dreirichtungs- oder triaxialen) Textilerzeugnisses.
6 zeigt eine Vorrichtung zum ununterbrochenen Herstellen eines zweidimensionalen biaxialen Garntextilerzeugnisses, wobei die Garne in einem spitzen Winkel zur Maschinenrichtung ausgerichtet sind, und ein so hergestelltes Textilerzeugnis.
7 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts des Textilerzeugnisses von 6.
8A bis B zeigen eine andere Vorrichtung zum ununterbrochenen Herstellen eines zweidimensionalen biaxialen Garntextilerzeugnisses, ähnlich dem von 7.
9 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts eines durch die Vorrichtung von 8 hergestellten Textilerzeugnisses.
10A bis B zeigen eine Tischvorrichtung zum Herstellen einer einzelnen Charge einer zweidimensionalen oder dreidimensionalen Textilerzeugnisstruktur und eine Probe eines Stücks einer dreidimensionalen biaxialen Textilerzeugnisstruktur.
11A zeigt eine Dornvorrichtung zum Herstellen einer einzelnen Charge einer zweidimensionalen oder dreidimensionalen Textilerzeugnisstruktur.
11B zeigt eine Dornvorrichtung zum Herstellen einer röhrenförmigen Charge einer Textilerzeugnisstruktur.
11C zeigt eine abgeflachte Ansicht einer auf der Vorrichtung von 11B hergestellten röhrenförmigen Textilerzeugnisstruktur.
11D zeigt eine besondere Vorrichtung für einen Niederlegearm.
12 zeigt eine andere Dornvorrichtung zum Herstellen einer einzelnen Charge einer dreidimensionalen Textilerzeugnisstruktur.
13 zeigt eine andere Vorrichtung zum ununterbrochenen Herstellen einer zweidimensionalen biaxialen Textilerzeugnisstruktur, wobei die Garne mit 0 Grad und 90 Grad zur Maschinenrichtung ausgerichtet sind.
14 zeigt eine schematische Ansicht einer Textilerzeugniszelle.
15 zeigt ein verallgemeinertes Garnspendesystem für einen geformten Dorn.
16A bis 16D zeigen die allgemeine Ausrichtung einer einzelnen Untergruppe einer einzelnen Gruppe auf die Form von 15.
17A bis 17D zeigen die Ausrichtung einer einzelnen Untergruppe von drei Gruppen auf die Form von 15.
18A bis 18E zeigen die Ausrichtung aufeinanderfolgender Untergruppen jeder Gruppe, die niedergelegt werden, um die Form von 15 dicht zu bedecken und das geformte Textilerzeugnis zu bilden.
19A bis 19E zeigen ein System zum Herstellen eines Hemdentextilerzeugnisses.
20 zeigt eine besondere Vorrichtung zum Niederlegen von Garn auf Dornen mit zusammengesetzten Krümmungen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
1A bis E zeigen eine vereinfachte Grundstruktur und ein Verfahren zum Herstellen eines Zweirichtungs- oder biaxialen Garntextilerzeugnisses 22 (1E) der Erfindung auf einer ebenen Fläche 23. in 1A werden zwei Garne 30 und 32 in einer ersten Richtung, wie beispielsweise einer Neunzig-Grad-Richtung 34, niedergelegt. Die Garne 30 und 32 sind mit einem Zellenabstand oder -zwischenraum 33 entfernt angeordnet, der etwa 3 bis 20 Garndurchmesser (vorzugsweise 4 bis 16 und am bevorzugtesten 4 bis 8) betragen kann; hier wird gezeigt, daß vier Durchmesser 4 Positionen gewährleisten, damit Garne mit Zwischenraum oder Versetzung zu den anderen Garnen in dieser Richtung niedergelegt werden. In 1B werden zwei Garne 36 und 38 in einer zweiten Richtung, wie beispielsweise einer Null-Grad-Richtung 40, und oben auf die ersten Garne niedergelegt. Die Garne 36 und 38 sind ebenfalls mit einem Zellenabstand oder -zwischenraum 42 entfernt angeordnet, der für diese Garne mit der gleichen Breite die gleiche Größe hat wie der Zellenabstand 33. Für Garne mit unterschiedlichen Breiten oder für besondere Wirkungen können die Zellenabstände 33 und 42 unterschiedlich sein. In 1C werden zwei Garne 44 und 46 mit dem Zwischenraum 33 und in der Richtung 34 angeordnet und werden angrenzend an die Garne 30 bzw. 32 und oben auf den Garnen 36 und 38 plaziert. Danach werden zwei Garne 48 und 50 mit dem Zwischenraum 42 und in der Richtung 40 angeordnet und werden angrenzend an die Garne 36 bzw. 38 und oben auf den Garnen 44 und 46 plaziert. In 1D werden zwei Garne 52 und 54 mit dem Zwischenraum 33 und in der Richtung 34 angeordnet und werden angrenzend an die Garne 44 bzw. 46 und oben auf den Garnen 48 und 50 plaziert. Danach werden zwei Garne 56 und 58 mit dem Zwischenraum 42 und in der Richtung 40 angeordnet und werden angrenzend an die Garne 48 bzw. 50 und oben auf den Garnen 52 und 54 plaziert. In 1E werden zwei Garne 60 und 62 mit dem Zwischenraum 33 und in der Richtung 34 angeordnet und werden angrenzend an die Garne 52 bzw. 54 und oben auf den Garnen 56 und 58 plaziert. Danach werden zwei Garne 64 und 66 mit dem Zwischenraum 42 und in der Richtung 40 angeordnet und werden angrenzend an die Garne 56 bzw. 58 und oben auf den Garnen 60 und 62 plaziert.
Dies vollendet das Garnniederlegen, und eine grundlegende ebene Textilerzeugnisstruktur 22 ist aus einer Vielzahl von Garnen erzeugt worden, die nun nur durch Reibung und Schwerkraft an ihrem Platz gehalten werden. Es bleibt, die Garne an ihrem Platz zu befestigen. Dies wird auf die einfachste Weise durch Befestigen der obersten Garne 64 und 66 an den untersten Garnen 30 und 32, wo sie sich an Punkten 68, 70, 72 und 74 kreuzen, getan. Dies hält nun alle Garne in der Struktur zusammen, so daß sie nicht auf die Weise entfernt werden können, wie sie zusammengebaut wurden.
Die in 1E gezeigte Struktur wird ebenfalls in 2A gezeigt, geringfügig ausgedehnt und die Enden der Garne verlängert zum Zweck weiterer Erörterung. Die Struktur, wie in 2A illustriert, hat eine charakteristische Struktur oder Zelle 61, die in einer großen Fläche des Textilerzeugnisses wiederholt würde; sie wird durch halbfette gestrichelte Linien umrissen gezeigt. Es gibt in jeder Zelle dieser Struktur einen Kreuzungspunkt zwischen den obersten Garnen und den untersten Garnen, wie beispielsweise den Punkt 68 in der Zelle 61. wo das oberste Garn 66 ein unterstes Garn 32 kreuzt.
2B zeigt einen seitlichen Aufriß 2B-2B des Textilerzeugnisses 22 in 2A, worin die Garne als starre Elemente gezeigt werden. Es wird zu erkennen sein, daß sich die Garne, da sie flexibel sind, in der Struktur über- und untereinander biegen und zu etwa zwei mal vier Garndicken zusammenfallen werden, so daß es schwierig sein wird, ungebondete Garne aus der Struktur herauszuziehen. Diese Auf- und Abbahn eines Garns in einer Struktur wird auf dem Gebiet von Textilerzeugnissen als Verweben bezeichnet. Je mehr Verweben vorhanden ist, desto stabiler ist das Textilerzeugnis, und die Garne neigen dazu, an ihrem Platz zu bleiben, ohne sich zu verschieben und in dem Textilerzeugnis Löcher zu öffnen. Das heißt, das Textilerzeugnis hat eine gute Integrität. Dies ist ein wünschenswertes Merkmal, um die Abdeckfähigkeit des Textilerzeugnisses über eine Fläche aufrechtzuerhalten. Eine Darstellung einer vollständig zusammengefallenen Struktur wird in 2C abgebildet, wo die einzelnen Garne in jeder Untergruppe 1 bis 8 identifiziert werden. Die vollkommen zusammengefallene Dicke bei 57 beträgt etwa die Dicke eines einzelnen Garns der einen Gruppe in der einen Richtung, 34, oben gestapelt auf ein einzelnes Garn der anderen Gruppe in der anderen Richtung, 40. Diese vollständig verfestigte Dicke ist etwa zwei Garndurchmesser dick, was durch Zusammendrücken der Garne mit einem gesteigerten Maß an Bonden erreicht werden kann. Durch Regeln des Bondens auf ein Minimum, wie in 2A gezeigt, kann die Textilerzeugnisstruktur viel voluminöser sein und eine Dicke 59 von 3 bis 4 Garndurchmessern erreichen. Dies ist 1½- bis 2-mal voluminöser, als wenn das gleiche Garn in einer gewebten Struktur verwendet würde. Alternativ dazu könnte in der Struktur der Erfindung ein kostengünstigeres, weniger voluminöses Garn mit weniger Textur und/oder Kräuselung verwendet werden, um das gleiche voluminöse Textilerzeugnis wie eine gewebte Struktur unter Verwendung eines teureren hoch voluminösen Garns zu erzielen. Dies ist ein einzigartiger Vorzug des Textilerzeugnisses der Erfindung.
Es ist nützlich, einige besondere Definitionen zu entwickeln, um unter Bezugnahme auf 1E, 2A und 2B die allgemeinen Merkmale der Erfindung zu erörtern:
Garn – ein vorwiegend eindimensionales, längliches, flexibles Textilelement von wesentlich fortlaufender Länge, wie beispielsweise ein Strang, eine Faser, ein Filament, ein Draht, ein Seil, ein Streifen, ein Band, ein Tau, ein Faden, ein Schlauch, eine Schnur oder dergleichen, bestehend aus einem oder mehreren Unterelementen, die von fortlaufender Länge (wie beispielsweise ein ununterbrochenes Multifilamentgarn) oder von unterbrochener Länge (wie beispielsweise ein Stapelgarn) sein können.
Zelle – eine Zelle ist die kleinste Sektion eines Textilerzeugnisses, in der sich das Garnmuster über den Großteil der Textilerzeugnisstruktur zu wiederholen scheint und wo der Zweckmäßigkeit halber das oberste Garn, wie beispielsweise das Garn 66, längs der einen Seite der Zelle liegt und das nächst obere Garn, wie beispielsweise das Garn 60, längs der anderen Seite der Zelle liegt (andere sich wiederholende Einheiten der Zelle könnten ausgewählt werden, falls gewünscht). In 2A wird eine vollständige Zelle als Zelle 61 gezeigt. Bei einigen Strukturen mögen die Kanten des Textilerzeugnisses nur Teilzellen haben, oder es kann in einem Textilerzeugnis mehrere Zellen mit geringfügig unterschiedlichen Garn-Niederlegemustern geben, die sich in dem Textilerzeugnis wiederholen werden. Bei einigen Textilerzeugnissen kann es sehr variable oder sehr große Zellenwiederholungen geben, und es mag nicht nützlich sein, eine Zelle zu kennzeichnen; das gesamte Textilerzeugnis kann als eine Zelle bezeichnet werden.
Garngruppe – eine Garngruppe umfaßt alle Garne in einem Textilerzeugnis oder einer Zelle in einer gegebenen Richtung, wie beispielsweise einer Null-Grad-Richtung oder einer Neunzig-Grad-Richtung. In 2A ist die Null-Grad-Garngruppe für alle Zellen durch die römische Ziffer I gekennzeichnet, und die Neunzig-Grad-Garngruppe für alle Zellen ist durch die römische Ziffer II gekennzeichnet. Die Garne in einer Gruppe bilden eine dichte Garnbedeckung über einer Fläche, und die Garne in einer Gruppe folgen wesentlich parallelen Bahnen, die gekrümmte Bahnen oder Schleifenbahnen einschließen können, in denen sich ein gegebenes Garn selbst kreuzen kann. Um die dichteste Bedeckung zu erreichen, würden die Garne alle überschneidungsfrei und vorzugsweise parallel sein; für eine weniger dichte Bedeckung ist dies nicht notwendig.
Zellenraum – der Zellenraum ist die Länge der Seite einer Zelle, die den für eine Zahl von überschneidungsfreien, überlappungsfreien Garnen in einer Gruppe verfügbaren Raum bestimmt. Für einfache sich wiederholende Zellen definiert diese Abmessung den Garnabstand zwischen dünn mit Zwischenraum angeordneten Garnen in einer Untergruppe (siehe weiter unten). Für Gruppe II wird der Zellenraum bei 33 gezeigt; für Gruppe I wird der Zellenraum bei 42 gezeigt. Innerhalb des in 1A, 1B und 2A gezeigten Zellenraums 33 oder 42 gibt es vier Positionen für die Garne in dieser Gruppe, die zueinander versetzt sind. Für die in 2A gezeigte Zelle, die unter Verwendung der entwickelten Konventionen identifiziert wird, ist der Zellenraum 33 zwischen den oberen Garnen 64 und 66 zu sehen.
Garnuntergruppe – eine Untergruppe ist eine Vielzahl von Garnen, die eine dünne Unterabteilung einer Gruppe ausmacht. Die Garne in einer Gruppe werden in Untergruppen mit Garnen anderer Gruppen gestapelt. In 2A, 2B und 2C ist die Gesamtzahl von acht Untergruppen für eine vollständige Zelle mit 1 bis 8 bezeichnet, wobei allen Garnen in einer Untergruppe die gleiche Zahl gegeben wird; die Untergruppen 1, 3, 5, 7 machen die Gruppe I für die Zelle 61 aus, und die Untergruppen 2, 4, 6, 8 machen die Gruppe II für die Zelle 61 aus. Jede Untergruppe für sich betrachtet ist eine dünne Bedeckung von Garnen über der Textilerzeugnisfläche. Zum Beispiel machen die mit 1 bezeichneten Garne die Untergruppe I aus, und sie sind mit Abstand am Zellenraum 33 angeordnet. Die mit 1 bezeichneten Garne umfassen die unterste Untergruppe der Gruppe I und ebenfalls der Zelle, und sie werden gegen die mit 2 bezeichneten Garne in der untersten Untergruppe der Gruppe II in der Zelle gestapelt. Die Garne in den unterschiedlichen Untergruppen in Gruppe I sind überschneidungsfrei, d.h., in der Draufsicht liegen sie nicht aufeinander, obwohl in besonderen Fällen, die Garnschleifen einschließen, ein einzelnes Garn, wie in 2E, sich selbst und andere Untergruppengarne kreuzen kann.
Garnposition – die Garnposition in einer gegebenen Gruppe bezieht sich auf die Stelle in einer Zelle, an der ein Garn im Verhältnis zu einem vorgewählten Bezugsgarn in der gleichen Gruppe angeordnet ist. Innerhalb der Strecke eines Zellenraums gibt es eine endliche Zahl von Garnpositionen, die für die Garne in der Untergruppe einer Gruppe verfügbar sind, die parallel und zueinander versetzt sind. In einer bevorzugten Konvention wird eine X-Achse über ein oberstes Garn in der Zelle gelegt, und eine Y-Achse wird durch einen Ursprung gelegt, der durch die Überschneidung des obersten Garns und eines Garns in der nächsten Untergruppe, welches das oberste Garn kreuzt, definiert wird. Der Konvention halber würde die Zelle als die sich wiederholende Einheit einer Garnstruktur definiert werden, die eine Kante angrenzend an die X-Achse und den X-Y-Ursprung in der unteren linken Ecke der Zelle hat. Die Garnposition für eine Untergruppe kann dann als der Bruchteil der Gesamtzahl von möglichen, mit Zwischenraum zu dem Bezugsgarn angeordneten, Garnpositionen definiert werden, wobei sich das Bezugsgarn in der nullten Position befindet. Falls die Bahnen der Garne, anders als bei den Beispielen von 1A bis E und 2A, nicht gerade sind, würde sich die X-Achse mit der vorherrschenden nicht geraden Bahn ausrichten, was, im Fall einer Sinus- oder Zickzackbahn, die Symmetrieachse der Garnbahn sein kann. In der Zelle 61 von 2A wird das oberste Garn 66 in der Untergruppe 8 der Gruppe II als Bezugsgarn ausgewählt und fällt mit einer X-Achse 71 zusammen. Das Garn 60 in der nächsten Untergruppe 7 der Zelle 61 kreuzt das Bezugsgarn 66 in der Untergruppe 8. Wo es das Bezugsgarn 66 kreuzt, definiert es einen Ursprung 75, durch den eine Y-Achse 77 hindurchgeht. Die Untergruppenpositionen der Gruppe-I-Garne innerhalb der Zelle 61 werden mit 0/4, 1/4, 2/4, 3/4, bezeichnet, wobei sich die Untergruppe 8, repräsentiert durch das oberste Garn 66, in der Position 0/4 befindet und das Zeichen durch die Richtung der Y-Koordinate bestimmt wird, wo das Garn die Y-Achse kreuzt. Die Untergruppenpositionen der Gruppe-II-Garne innerhalb der Zelle 61 werden mit 0/4, 1/4, 2/4, 3/4, bezeichnet, wobei sich die Untergruppe 7, repräsentiert durch das nächste Garn 60, in der Position 0/4 befindet und das Zeichen durch die Richtung der X-Koordinate bestimmt wird, wo das Garn die X-Achse kreuzt. Unter Bezugnahme auf 2A und 2B befinden sich die Garne in der gezeigten Zelle in der Untergruppe 1 der Gruppe II, wie beispielsweise das Garn 32, in der Position 1/4, welche die Stelle +1 von 4 möglichen Positionen ist. Unter Bezugnahme auf 2A und 2D befinden sich die Garne in der gezeigten Zelle in der Untergruppe 6 der Gruppe I, wie beispielsweise das Garn 56, in der Position 3/4, welche die Stelle +3 von 4 möglichen Positionen ist.
Es kann eine Matrix erzeugt werden, um die Anordnung der Garne in einer Zelle einer Struktur zu beschreiben. Zum Beispiel würde die Matrix für die zwei Gruppen von Garnen, 0 und 90, für das in 2A, 2B und 2C illustrierte Textilerzeugnis wie folgt aussehen:
In 1E werden vier Garne verwendet, um den Zwischenraum 33 zu füllen; Garn 30, 44, 52 und 60. Von einem praktischen Gesichtspunkt aus bestimmt die Größe jedes Zwischenraums 33 und 40 die Länge an unbefestigtem Garn an der oberen und der unteren Fläche der Textilerzeugnisstruktur, wie beispielsweise die Länge 76 in dem obersten Null-Grad-Garn 64 und die Länge 78 in dem untersten Neunzig-Grad-Garn 30 in 1E. Da dieser Zwischenraum zunimmt, wenn mehr Untergruppen von Garnen zu der Struktur hinzugefügt werden, wächst die unbefestigte Garnlänge und kann ein in der fertigen Textilerzeugnisstruktur verborgenes Problem darstellen. Andererseits kann es für einige Anwendungen wünschenswert sein, ein solches unbefestigtes Garn an der Oberfläche des Textilerzeugnisses zu haben. In durch herkömmliche Webverfahren hergestellten Satingeweben gibt es viele lange Segmente unbefestigten Garns an der Oberfläche eines solchen Gewebes, um einen besonderen Stil und Griff zu erzeugen. Wenn jedoch gewünscht wird, die Länge unbefestigten Garns an der Oberfläche des Textilerzeugnisses auf ein Minimum zu verringern, ist vier zu acht Garndurchmesser die bevorzugte Determinante für den Zwischenraum 33 und 40 und die Zahl der Untergruppen. Sechzehn bis zwanzig Garndurchmesser ist wahrscheinlich von einem praktischen Gesichtspunkt aus ein maximaler Zellenraum. Falls eine dickere Struktur annehmbar oder erwünscht ist, können zwei vollständige Textilerzeugnisstrukturen aufeinander montiert und danach die äußeren Untergruppen verbunden werden, so daß die Zahl der Untergruppen gesteigert wird, ohne die unbefestigte Garnlänge an der Textilerzeugnisoberfläche zu steigern.
Es sind verschiedene Muster zum Niederlegen der Garnuntergruppen möglich. Alle Garne in einer Untergruppe befinden sich an ihrem Platz, bevor die nachfolgende Untergruppe an ihren Platz gebracht wird, was die Garne in einer Untergruppe kennzeichnet. 2A zeigt das Grundmodul der in 1E gezeigten Textilerzeugnisstruktur, wobei die Folge der Untergruppenanordnung in jeder Neunzig-Grad-Gruppe, von links nach rechts gehend, 1-3-5-7 und in jeder Null-Grad-Gruppe, von unten nach oben in der Abbildung gehend, 2-4-6-8 ist. In 3A ist die Folge der Untergruppenanordnung in jeder Neunzig-Grad-Gruppe, von links nach rechts gehend, 1-5-7-3, die Folge der Untergruppenanordnung in jeder Null-Grad-Gruppe, von unten nach oben in der Abbildung gehend, ist 2-6-8-4. 3B ist ein Aufriß 3B-3B von 3A und zeigt die Position der Untergruppen in der Zelle 79 in 3A. 3C zeigt ein anderes Muster, worin die Neunzig-Grad-Garne wie in 2A (1-3-5-7) verschoben wurden und die Null-Grad-Garne wie in 3A (2-6-8-4) verschoben wurden. Wie zu sehen ist, sind verschiedene Muster von Garnverschiebungen in jeder Untergruppe möglich, um die Garnmuster oder Strukturmerkmale wie gewünscht zu verändern, und die Null-Grad- und die Neunzig-Grad-Untergruppe können unterschiedlich verschoben werden. Eine andere Variation wird in 4A gezeigt, wo die Garne in nachfolgenden Untergruppen in der Mitte des verbleibenden Zellenraums angeordnet werden, um ein anders aussehendes Garnmuster zu erzeugen. Im allgemeinen ist die Anordnung in 4A weniger vorzuziehen; statt dessen ist es vorzuziehen, die Garne in nachfolgenden Untergruppen angrenzend an ein Garn in einer vorhergehenden Untergruppe anzuordnen. Dies führt zu einer verbesserten Genauigkeit der Garnanordnung und einer Einschränkung der Garnbewegung in der Richtung des benachbarten Garns während des Aufbaus der Struktur vor dem Bonden. 4B zeigt noch ein anderes Muster.
Die Schritte, denen eine Garnanordnungsvorrichtung zum aufeinanderfolgenden Anordnen der Untergruppen tatsächlich folgt, kann ebenfalls wie gewünscht weiter verändert werden. Zum Beispiel kann, unter Bezugnahme auf 2A und die Neunzig-Grad-Gruppe, eine Vorrichtung durch die numerische Folge 1, 3, 5, 7 schreiten, wie in den Klammern 63 oder 65 oder 67 oder 69 zu sehen; die Null-Grad-Gruppe kann ähnlich verändert werden. Die verfolgten Schritte werden die Erscheinung und die Struktur des Musters im Mittelabschnitt der Textilerzeugnisstruktur nicht betreffen, können aber verwendet werden, um die Erscheinung längs der Kante des Textilerzeugnisses zu bestimmen.
Zum Verbinden der oberen und unteren Garne sind andere Mittel möglich als durch Verbinden nur der Überlappungspunkte. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Ultraschalltrichter diagonal in einer Bahn 51, wie beispielsweise durch den Punkt 68 und den Punkt 74 (1E), über die Struktur geführt, um fortlaufend alle Garne in der Bahn mit ihren überlappenden Nachbarn zu verbinden. Eine parallele Bahn 53 würde durch den Punkt 70 laufen, und eine andere parallele Bahn 55 würde durch den Punkt 72 laufen, so daß eine Vielzahl von mit Ultraschall gebondeten Bahnen vorhanden wäre, um die Struktur zusammenzuhalten. Alternativ dazu könnten die Bondbahnen von Punkt 68 zu 70 oder 68 zu 72 laufen. In der Praxis müßten die Bahnen nicht unmittelbar durch die Punkte 68, 70, 72 und 74 laufen, um die Garne wirksam in der Struktur einzufangen. Wichtig ist, daß die obersten Garne und die untersten Garne mit anderen Garnen verbunden sind, die schließlich miteinander verbunden sind, so daß die oberen Garne schließlich durch eine Reihe von Verbindungen mit dem unteren Garn verbunden sind. Dieses „Bahnverfahren" zum Verbinden ist insofern vorteilhaft, als ein genaues Positionieren der Bindungen an den oberen und unteren Garnüberlappungspunkten nicht erforderlich ist, obwohl es doch vorzuziehen ist. Ein solcher Zwischenraum von Bahnen, wie eben erörtert, führt zu einer Bindungsfrequenz, die niedrig genug ist, um trotz der hohen Frequenz von Fusionsbindungen aus geschmolzenem Polymer die inhärente Flexibilität der Garne in der Struktur beizubehalten. Die Bondbahnen bilden in der Textilerzeugnisstruktur einen gebondeten Bereich und können verwendet werden, um das Textilerzeugnisvolumen zu regeln. Zwischen den Bondbahnen, wie beispielsweise den Bahnen 51 und 55, gibt es einen ungebondeten Bereich 49, wo die Garne ungebondet und unverbunden bleiben, so daß die inhärente Flexibilität des in der Struktur verwendeten Garns beibehalten wird. Es wird zu erkennen sein, daß zum Herstellen einer Textilerzeugnisstruktur einer zweckmäßigen Größe sehr viele Garne verwendet würden und viele gebondete und ungebondete Bereiche eingesetzt würden.
4C zeigt eine kleine Fläche eines Abschnitts eines Textilerzeugnisses mit einem Muster, das an jenes in 1E (2A ebenfalls) erinnert. Der in 1E/2A gezeigte kleinflächige Textilerzeugnisabschnitt 22, der als Einfachzellen-/Einzelschrittmuster (oder nur Einfachzellenmuster) bezeichnet wird, kann mit vier Durchgängen von zwei Garnen in jeder Gruppe, wie beispielsweise vier Durchgängen zweier Anlegegarne 30 und 32 in der Neunzig-Grad-Richtung, abgewechselt mit vier Durchgängen zweier Anlegegarne 36 und 38 in der Null-Grad-Richtung, hergestellt werden. In jeder Teillage werden die nachfolgenden Garne nahe den vorherigen Garnen im Abstand von einem einzigen Garnschritt angeordnet. Dieses Textilerzeugnis könnte auf diese Weise schnell hergestellt werden. Ein in 4C gezeigter gleichwertiger Textilerzeugnisabschnitt 24 wurde mit acht Durchgängen nur eines Anlegegarns in jeder Gruppe, wie beispielsweise acht Durchgängen eines Anlegegarns 41 in der Neunzig-Grad-Richtung, abgewechselt mit acht Durchgängen eines Anlegegarns 43 in der Null-Grad-Richtung, hergestellt. Falls der bei 45a gezeigten bezifferten Folge für das Neunzig-Grad-Anlegegarn 41 gefolgt wird und der bei 45b gezeigten bezifferten Folge für das Null-Grad-Anlegegarn 43 gefolgt wird, wird ein Muster, sehr ähnlich dem in 1E/2A, erzeugt. Das Muster in dem wie in 1E/2A erzeugten Textilerzeugnisabschnitt zeigt vier Textilerzeugniszellen mit vier Garnen pro Zellenseite, und das Muster in dem wie in 4C erzeugten Textilerzeugnisabschnitt zeigt eine Textilerzeugniszelle mit acht Garnen pro Zellenseite. Einige optische Unterschiede sind in dem Textilerzeugnis zu erkennen beim Blick auf den unteren rechten Quadranten der zwei Textilerzeugnisse, wo zu sehen ist, daß in 2A (genauso wie 1E) die Untergruppe 5 unter der Untergruppe 6 hindurchgeht und die Untergruppe 7 unter der Untergruppe 8 hindurchgeht; aber in dem gleichwertigen Textilerzeugnis in 4C geht die Untergruppe 11 über der Untergruppe 10 hindurch, und die Untergruppe 15 geht über der Untergruppe 14 hindurch.
Dieses Muster in 4C wird als Spaltzellen-/Einzelschrittmuster (oder nur Spaltzellenmuster) bezeichnet, weil das zweite in jeder Gruppe von Garnen niedergelegte Garn, 41a und 43a, den Zellenabstand, wie beispielsweise den Abstand 47, in einen Zellenbruchteil, wie beispielsweise eine halbe Zelle, spaltet, wie durch die gleichen Spaltzellenabstände 47a und 47b gezeigt. Die nachfolgenden Garne in jeder Gruppe, wie beispielsweise die Garne 4lb und 43b, werden danach nahe den vorhergehenden Garnen, wie beispielsweise den Garnen 41 bzw. 43, im Abstand von einem einzigen Garnschritt in den ersten Spaltzellenabständen, wie beispielsweise 47a, niedergelegt. Auch die nachfolgenden Garne, wie beispielsweise die Garne 41c und 43c, werden danach nahe den vorhergehenden Garnen, wie beispielsweise den Garnen 41a bzw. 43a, im Abstand von einem einzigen Garnschritt in den zweiten Spaltzellenabständen, wie beispielsweise 47b, niedergelegt. Auf diese Weise werden die zwei oder mehr Spaltzellenbruchteile zusammen aufgebaut. Wenn die Zelle fertiggestellt ist, wird die Überschneidung des oberen und des unteren Garns, wie bei 73, gebondet. Zusätzliche Bondlinien, ähnlich den bei 51, 53 und 55 in 1E gezeigten, könnten ebenfalls benutzt werden, um, wie bei 73a, 73b und 73c in 4C gezeigt, mehrere der Garne aneinanderzubonden. Wie gewünscht, können mehr oder weniger Bondlinien benutzt werden. Für das Einfachzellen-/Einzelschrittmuster und das Spaltzellen-/Einzelschrittmuster und für ein beliebiges anderes ähnliches Muster, das eine gute Garnverwebung erzeugt, kann es möglich sein, über ein großes Textilerzeugnismuster, das viele Zellen und Bindungen hat, weniger als die vorgeschlagene eine Bindung pro Zelle zu verwenden.
4D zeigt zum Vergleich ein Textilerzeugnis 26, hergestellt unter Verwendung des Einfachzellenmusters wie in 1E/2A, aber unter Verwendung von acht Garnen pro Zellenabstand an Stelle von nur vier. Nur ein einzelnes Anlegegarn für jede Gruppe von Garnen würde für die in dieser einzelnen Zelle gezeigte Textilerzeugnisfläche benötigt. Der bei 27a gezeigten bezifferten Folge wird für das Neunzig-Grad-Anlegegarn 25 gefolgt, abwechselnd mit der bei 27b gezeigten bezifferten Folge, der für das Null-Grad-Anlegegarn 28 gefolgt wird. Dieses Einzelzellenmuster bedeckt die gleiche Fläche wie die Vierzellenfläche von 1E/2A oder die Einzelzellenfläche von 4C, es hat aber eine große Zahl von langen unbefestigten Garnlängen, was für einige Anwendungen unerwünscht sein kann. Wenn eine große Zahl von Garnen pro Zelle (8 oder mehr) niedergelegt wird, ist es vorzuziehen, das Spaltzellenmuster zu verwenden, um die Zahl von langen ungestützten Garnlängen auf ein Minimum zu verringern.
Es hat sich gezeigt, daß die in 1E/2A und 4C illustrierten Muster von Garnen ein besonders gutes Verweben von Garnen gewährleisten, so daß die Textilerzeugnisstrukturen dazu neigen, ihre Formen besser zu halten, ohne daß sich Garne verschieben und Löcher in dem Textilerzeugnis öffnen. Es gibt jedoch einige bedeutsame Unterschiede in den zwei Garnniederlegemustern. Die Einfachzelle von 1E/2A benutzt mehr Anlegegarne pro Zoll an Textilerzeugnis als die Spaltzelle von 4C, und falls der Praxis des Bereitstellens wenigstens einer Bindung pro Zelle gefolgt wird, würden pro Fläche des Textilerzeugnisses mehr Bindungen verwendet. Die Verwendung von mehr Anlegegarnen kann ein größeres Garngatter und mehr Garnführungen erfordern, wie zu erkennen sein wird, wenn weiter unten verschiedene Vorrichtungen erörtert werden. Diese Verwendung von mehr Anlegegarn pro Zoll führt jedoch unter Verwendung des Einfachzellenmusters zu einer schnelleren Textilerzeugnisentwicklung. Das Spaltzellenmuster andererseits gewährleistet die gleiche gute Verwebung der Garne wie das Einfachzellenmuster und bietet im Austausch gegen Textilerzeugnisformzeit mehr Flexibilität beim Formen unterschiedlicher Garnstrukturen mit einer gegebenen Vorrichtung. Allgemein gesprochen, ist die Textilerzeugnisstruktur der Erfindung eine verwebte Textilerzeugnisstruktur, die folgendes umfaßt:

– eine Vielzahl von ersten Garnuntergruppen mit einer Vielzahl von in einer ersten Winkelrichtung frei von Verkreuzungen ausgerichteten Garnen, wobei die ersten Garnuntergruppen einen Stapel mit einer Vielzahl von zweiten Garnuntergruppen mit einer Vielzahl von in einer zweiten Winkelrichtung frei von Verkreuzungen ausgerichteten Garnen bilden,
– wobei das Garn in jeder Untergruppe wesentlich parallelen Bahnen folgt, die in einem sich wiederholenden Muster mit Zwischenraum zueinander angeordnet sind, so daß sie eine gemeinsame vorher festgelegte Textilerzeugnisfläche dünn bedecken,
– wobei die Garnuntergruppen abwechselnd mit einer ersten Untergruppe neben einer zweiten Untergruppe gestapelt sind, wobei die Garne in der ersten Untergruppe die Garne in der zweiten Untergruppe kreuzen,
– wobei die Garne in einer beliebigen Untergruppe der Vielzahl von ersten Untergruppen gegenüber den Garnen in allen anderen Untergruppen der ersten Vielzahl von Untergruppen versetzt sind,
– wobei die Garne in einer beliebigen Untergruppe der Vielzahl von zweiten Untergruppen gegenüber den Garnen in allen anderen Untergruppen der zweiten Vielzahl von Untergruppen versetzt sind,
– wobei das Stapeln aller der Vielzahl von ersten Untergruppen eine erste Garngruppe bildet, die Garne enthält, welche die vorher festgelegte Textilerzeugnisfläche dicht bedecken, und das Stapeln aller der Vielzahl von zweiten Untergruppen eine zweite Garngruppe bildet, die Garne enthält, welche die vorher festgelegte Textilerzeugnisfläche dicht bedecken, und
– wobei die Garne in der obersten Untergruppe in dem Stapel mit den Garnen in der untersten Untergruppe in dem Stapel verbunden sind, um dadurch die anderen Untergruppen in dem Stapel in einer verwebten Textilerzeugnisstruktur zu enthalten.

Im Fall des Einfachzellen-, Einzelschrittmusters schließt die verwebte Textilerzeugnisstruktur ebenfalls folgendes ein:

– die Garne in aufeinanderfolgenden der Vielzahl von ersten Untergruppen in dem Stapel sind gegeneinander um die Breite eines Garns in jener Untergruppe des Textilerzeugnisses versetzt, und
– die Garne in aufeinanderfolgenden der Vielzahl von zweiten Untergruppen in dem Stapel sind gegeneinander um die Breite eines Garns in jener Untergruppe des Textilerzeugnisses versetzt.

Im Fall des Spaltzellenmusters schließt die verwebte Textilerzeugnisstruktur ebenfalls folgendes ein:

– die Vielzahl von ersten Untergruppen ist in dem Stapel so angeordnet, daß sie eine Gesamtzahl von Garnversetzungsschritten definiert, gleich der Zahl von Untergruppen, welche die Vielzahl von ersten Untergruppen ausmachen (der Abstand eines solchen Garnschritts entspricht dem Garndurchmesser eines Garns in der Untergruppe, wie er in dem Textilerzeugnis erscheint), und wobei aufeinanderfolgende der Vielzahl von ersten Garnuntergruppen in einer Vielzahl von gleichen Unterintervallen der Garnschritte zueinander angeordnet werden,
– und aufeinanderfolgende der Vielzahl von ersten Garnuntergruppen werden stufenweise in den Unterintervallen angeordnet, wobei die Vielzahl von Garnen in den aufeinanderfolgenden der Vielzahl von ersten Untergruppen um einen Garnschritt zueinander versetzt ist,
– die Vielzahl von zweiten Untergruppen ist in dem Stapel so angeordnet, daß sie eine Gesamtzahl von Garnversetzungsschritten definiert, gleich der Zahl von Untergruppen, welche die Vielzahl von zweiten Untergruppen ausmachen, und wobei aufeinanderfolgende der Vielzahl von ersten Garnuntergruppen in einer Vielzahl von gleichen Unterintervallen der Garnschritte zueinander angeordnet werden,
– und aufeinanderfolgende der Vielzahl von ersten Garnuntergruppen werden stufenweise in den Unterintervallen angeordnet, wobei die Vielzahl von Garnen in den aufeinanderfolgenden der Vielzahl von ersten Untergruppen um einen Garnschritt zueinander versetzt ist.

Das Verbindungsmittel für Textilerzeugnisse der Erfindung kann, wie erörtert, Ultraschallbonden sein, falls die Garne aus einem thermoplastischen Polymer sind und die oberen und unteren Garne verträgliche Polymere sind, die sich durch Verschmelzung miteinander verbinden. Das Verbindungs- (oder Binde-) mittel kann ebenfalls ein Schmelzklebstoff, ein Lösemittel, welches das Garnpolymer erweicht und ermöglicht, daß die Garne miteinander verschmelzen, ein bei Raumtemperatur aushärtender Klebstoff, ein lösemittelbasierter Klebstoff oder eine andere imprägnierende Art, ein mechanisches Befestigungselement, wie beispielsweise eine Klammer, ein Riemen oder ein Band oder ein anderes solches Mittel sein.
Im Fall einer gebondeten Verbindung müssen nicht alle Garne in der Struktur thermoplastische Garne sein, um als Bindegarne zu wirken. Die zum Bereitstellen des klebrigen Polymers, teilweise aufgelösten Polymers, geschmolzenen Polymers oder dergleichen notwendigen Bindegarne können auf eine Vielzahl von Weisen über die gesamte Struktur verteilt sein. Ein Bindegarn ist ein Garn, das während des Verbindens ein anderes Bindegarn oder ein Nichtbindegarn mechanisch oder klebend in Eingriff nehmen würde. Ein Nichtbindegarn ist ein Garn, das während des Verbindens kein anderes Nichtbindegarn mechanisch oder klebend in Eingriff nehmen würde. In einem einfachen Fall können einige oder alle der Garne für die Struktur aus Nichtbindefasern hergestellt sein, die durch Verdrillen oder Umwickeln mit Bindefasern überzogen sind. Ein Beispiel eines solchen umwickelten Garns ist ein Garn mit einem nicht thermoplastischen Multifilamentkern, der mit einer Multifilamenthülle umwickelt ist, die einige oder alle thermoplastische Filaments enthält. Die Hülle kann aus durchgehenden Filaments oder Stapelfasern bestehen. Im Fall von Stapelfasern kann die Hülle eine Mischung von Binde- und Nichtbindefasern, wie beispielsweise thermoplastischen Nylon-Stapelfasern und nicht thermoplastischen Aramid- oder Baumwoll-Stapelfasern, sein. Ein solcher Garnaufbau kann unter Verwendung einer „Reibspinnmaschine DREF 3", erhältlich von der Textilmaschinenfabrik Dr. Ernst Fehrer AG aus Linz, Österreich, hergestellt werden. Eine Beimischung von 5 bis 25 Gewichtsprozent thermoplastischen Bindefasern in der Hülle kann für diese Anwendung gut funktionieren. Wie gewünscht, können andere Binde- und Nichtbindefasern für die Fasern in dem Garn verwendet werden. Beim Bonden unter Verwendung eines solchen Hülle-Kern-Garns ist zu erwarten, daß die Hüllenfilamente durch den Bondvorgang beeinträchtigt würden, aber die Kernfilamente nicht. Auf die Kernfilamente könnte man sich verlassen, um nach dem Bonden die Belastung in der Struktur zu tragen. In einigen Fällen kann es wünschenswert sein, Bindungen an allen Garnverkreuzungen zu formen, um eine steife, tafelartige Textilerzeugnisstruktur zu formen. Dies kann durch Erhitzen und Zusammnendrücken aller Bindefaser in der Struktur vollbracht werden, so daß wesentlich alle Garne aneinander gebondet werden.
Ein anderer Weg zum Verteilen von Bindeklebstoffmaterial zum Zusammenbonden der Struktur ist, Bindegarn für eine oder mehrere obere Untergruppen zum Beispiel der Null-Grad-Gruppe von Garnen und für eine oder mehrere untere Untergruppen zum Beispiel der Neunzig-Grad-Gruppe von Garnen bereitzustellen. Diese oberen und unteren Garne können die oben beschriebenen Hülle-Kern-Garne sein. Ein anderer Weg zum Verteilen von Bindematerial ist, ein bindemittelhaltiges Garn für einen Bruchteil jeder Untergruppe zum Beispiel der Null- und der Neunzig-Grad-Garne, wie beispielsweise jedes zweite oder jedes zehnte Garn in jeder Untergruppe, zu verwenden. Eine Struktur, bei der sich gezeigt hat, daß sie gut funktioniert, ist, die obersten und die nächsten Untergruppen von Garnen und die untersten und die nächsten Untergruppen von Garnen mit Bindefasern herzustellen. Während des Bondens werden die Bindegarne der obersten und der nächsten Teillage und der untersten und der nächsten Teillage klebend verbunden, und andere Nichtbindegarne können mechanisch, wie beispielsweise durch Einbetten, Einhüllen, Einkapseln oder dergleichen, in Eingriff gebracht werden. Dieser zusätzliche Eingriff von Nichtbindefasern führt zu Belastungsbahnen, die sich von den obersten zu den untersten Garnuntergruppen erstrecken, selbst, wenn die obersten und die untersten Untergruppen einander nicht unmittelbar berühren.
Es hat sich gezeigt, daß, wenn eine Verteilung von Bindefasern in der Struktur der Erfindung verwendet wird, eine Verteilung von etwa 5 % bis 60 % Bindefaser vom Gesamtfasergewicht nützlich ist, und vorzugsweise funktioniert eine Verteilung von etwa 10 % bis 20 % vom Gesamtfasergewicht gut, um eine gute Textilerzeugnisintegrität zu gewährleisten, während eine gute Textilerzeugnisweichheit beibehalten wird (Steifigkeit und Brettigkeit des Textilerzeugnisses auf ein Minimum verringern). In einigen Fällen kann es wünschenswert sein, eine Struktur ganz aus (thermoplastischem) Bindegarn zu haben und die Bindungen so zu regeln, daß sie an einigen oder allen Überschneidungen zwischen den obersten und den untersten Untergruppen von Garnen in der Struktur vorherrschend sind, ohne die Überschneidungen zwischen diesen zwei Untergruppen sorgfältig positionieren zu müssen.
Wenn zum Beispiel Ultraschall verwendet wird, um thermoplastischen Garnen Energie zuzuführen, kann es möglich sein, diese Vorzugsbindung durch Verwendung dicker oder „fetter" Garne für die obersten und die untersten Untergruppen von Garnen zu erreichen. Wenn sie zwischen einem breitflächigen Ultraschaltrichter und einem Amboß gequetscht wird, wird die Überschneidung der fetten Garne mehr Quetschdruck aufnehmen als die benachbarten dünneren Garne, so daß die Ultraschallerhitzung vorzugsweise an den Überschneidungen der fetten Garne auftreten wird, mit minimalem Bonden der Überschneidungen der dünneren Garne.
Die verbundene Textilerzeugnisstruktur muß eine geregelte Zahl von Verbindungen haben, um eine angemessene Festigkeit zu erreichen, das Volumen des Textilerzeugnisses zu regeln und um die inhärente Flexibilität der in dem Textilerzeugnis verwendeten Garne beizubehalten. Zu wenige Verbindungen, und die Textilerzeugnisintegrität wird beeinträchtigt; zu viele Verbindungen, und die Textilerzeugnisflexibilität wird beeinträchtigt und das Volumen wird verringert. Die Zahl der Verbindungen kann ein Bruchteil der Gesamtzahl von Garnverkreuzungen in der Struktur sein. Für eine gute Integrität, Volumenkontrolle und gute Flexibilität muß die Zahl der Verbindungen innerhalb von Grenzen geregelt werden. 14 ist eine schematische Ansicht einer Einzelzelle 380 einer Textilerzeugnisstruktur, und die Kreuzmarkierungen stellen die Garnverkreuzungen in der Zelle dar. Die Zelle 380 stellt eine biaxiale Textilerzeugnisstruktur mit acht Garnen pro Richtung für eine Summe von (8 × 8) 64 Verkreuzungen pro Zelle dar. Die Linien 382, 384, 386 und 388 stellen mögliche Kanten für eine Bondbahn durch die Zelle dar. Der Kreis 390 stellt eine Einzelbindung zwischen einem Garn oben in der Struktur und einem Garn unten in der Struktur dar, was die Mindestzahl von gebondeten Verkreuzungen für die Zelle wäre. Zwischen den Linien 384 und 386 würde es eine Bondbahn mit Einzelverkreuzungsbreite geben, was eine mittlere Zahl von gebondeten Verkreuzungen für eine Zelle wäre; zwischen den Linien 384 und 388 würde es eine Bondbahn mit Doppelverkreuzungsbreite geben, was eine hohe Zahl von gebondeten Verkreuzungen für eine Zelle wäre; und zwischen den Linien 382 und 388 würde es eine Bondbahn mit Dreifachverkreuzungsbreite geben, was eine sehr hohe Zahl von gebondeten Verkreuzungen für eine Zelle wäre.
Unten befindet sich eine Tabelle von Variablen und Werten zum Bestimmen des Bruchteils von gebondeter Verkreuzung zu Gesamtverkreuzungen. „N" stellt die Zahl von Garnen pro Richtung in einer quadratischen Einzelzelle dar; in der Einzelzelle 380 beträgt diese Zahl 8. „Min" ist der Bindungsbruchteil, falls von N² Gesamtverkreuzungen nur eine Verkreuzung gebondet ist; „Med" ist der Bindungsbruchteil, falls eine Bondbahn mit Einzelverkreuzungsbreite verwendet wird, die von N² Gesamtverkreuzungen N Verkreuzungen bondet; „Hi" ist der Bindungsbruchteil, falls eine Bondbahn mit Doppelverkreuzungsbreite verwendet wird, die von N² Gesamtverkreuzungen N+(N-1) Verkreuzungen bondet; „V Hi" ist der Bindungsbruchteil, falls eine Bondbahn mit Dreifachverkreuzungsbreite verwendet wird, die von N² Gesamtverkreuzungen N+(N-1)+(N-1) Verkreuzungen bondet.
BINDUNGSBRUCHTEILTABELLE
Ingesamt ist entdeckt worden, daß ein Bindungsbruchteil innerhalb des Bereichs von etwa 0,003 bis 0,778 vorzuziehen ist. Ein Bindungsbruchteil innerhalb eines Bereichs von etwa 0,008 bis 0,520 ist am meisten vorzuziehen, oder das heißt, etwa 1 % bis 50 % der verfügbaren Verkreuzungen gebondet oder auf andere Weise verbunden. Dieser Bruchteil kann geregelt werden durch die Zahl von Garnen in einer Zelle und die Zahl von Bindungen in einer Zelle, die geregelt werden kann durch die Breite der Bondbahn und die Zahl von Bondbahnen innerhalb einer Zelle. Falls es mehr als eine Bondbahn innerhalb einer Zelle gibt, sollten die Bondbahnen schmal sein.
Unter Bezugnahme auf die Bindungsbruchteiltabelle oben, die mit dem Einfachzellenverfahren als Modell vorbereitet wurde, sollte zu bemerken sein, daß ein Textilerzeugnis unter Verwendung von 16 Garnen pro Zelle, das sich an dem einen Ende der bevorzugten Skale befindet, am meisten vorzuziehen sein wird, wenn es unter Verwendung des Spaltzellen-/Einzelschrittverfahrens hergestellt wird. Dies ist so, weil durch dieses Verfahren das Verweben verbessert wird und die Zahl langer unbefestigter Garnlängen für eine gegebene Zahl von Garnen pro Zelle verringert wird. Allgemein kann, wenn in einem Textilerzeugnis der Erfindung mehr Verweben gewährleistet ist, die Zahl der Bindungen pro Zelle verringert und doch eine gute Textilerzeugnisintegrität beibehalten werden. Zum Beispiel kann in der Tabelle, falls der Spaltzellenbruchteil 1/2 ist, das Spaltzellentextilerzeugnis mit 16 Garnen pro Zelle (in der Präferenz) gleichwertig zu dem Einfachzellentextilerzeugnis mit 8 Garnen pro Zelle sein.
5A zeigt eine andere flexible Textilerzeugnisstruktur, bei der die Garne in Gruppen in drei Richtungen, bei 0 Grad, 60 Grad und 120 Grad, niedergelegt werden, um eine triaxiale Struktur herzustellen. Zum Zweck der Erörterung wird bei 88 eine parallelogrammförmige Grundzelle der Struktur gezeigt, die sich durchweg wiederholt, mit durch gestrichelte Linien gezeigten Seiten, die längs der Null- und der Sechzig-Grad-Richtung ausgerichtet sind. Alternativ dazu könnte die sich wiederholende Grundzelle ebenfalls ausgewählt worden sein als eine mit Seiten, die längs der Null- und der Einhunderzwanzig-Grad-Richtung ausgerichtet sind. Das Garn 81 der oberen Untergruppe definiert die Position der X-Achse, und die Überschneidung des Garns 8l mit dem Garn 83 der nächsten Untergruppe definiert den Ursprung 85 und dadurch die Y-Achse. Der Zellenraum für die Null-Grad-Gruppe wird bei 89 gezeigt, der Zellenraum für die Sechzig-Grad-Gruppe wird bei 90 gezeigt, der Zellenraum für die Einhundertzwanzig-Grad-Gruppe wird bei 91 gezeigt. Das Garn 87 der dritten Untergruppe kreuzt die X-Achse bei etwa 0,5/4, was die dritte Gruppenverschiebung vom Ursprung definiert. Die obere und die untere Garnuntergruppe 12 bzw. 1 werden verbunden, wo sie sich kreuzen und überlappen, an den Punkten 80 und 82, die beide an die Kante der Zelle fallen. Andere Überlappungsbondpunkte in der Struktur, wenn sie zu einem großflächigeren Textilerzeugnis entwickelt wird, würden sich an den kreuzweise schraffierten Punkten, wie beispielsweise 84 und 86, befinden. Zu bemerken ist, daß die Garne der Untergruppe 2 zwischen den Garnen der oberen Untergruppe 12 und den Garnen der unteren Untergruppe 1 liegen und wenigstens teilweise in die Bindung einbezogen sind. 5B zeigt ein größeres Stück 95 eines ähnlichen triaxialen Textilerzeugnisses, aber hergestellt unter Verwendung von acht Garnen in jedem Zellenraum, mehreren Zellen und einer dritten Gruppenverschiebung vom Ursprung gleich Null, so daß durch die Garne der drei Gruppen gleichseitige Dreiecke gebildet werden.
Unter Verwendung der oben erörterten Positionskonventionen wäre die Matrix für die Struktur von 5A die folgende:
Allgemein gesprochen, ist die triaxiale Struktur der Erfindung ähnlich einer biaxialen Struktur der Erfindung, mit der Hinzufügung, daß die verwebte Textilerzeugnisstruktur ferner folgendes umfaßt:

– eine Vielzahl von dritten Garnuntergruppen mit einer Vielzahl von in einer dritten Winkelrichtung frei von Verkreuzungen ausgerichteten Garnen, wobei die dritten Garnuntergruppen einen Stapel mit den ersten und zweiten Garnuntergruppen bilden, wobei die Garne in der dritten Untergruppe die Garne in der ersten und der zweiten Untergruppe kreuzen,
– wobei das Stapeln aller der Vielzahl von dritten Untergruppen eine dritte Garngruppe bildet, die Garne enthält, welche die vorher festgelegte Textilerzeugnisfläche dicht bedecken.

In 6 wird eine Vorrichtung zum fortlaufenden Formen einer biaxialen Textilerzeugnisstruktur mit Grundzellen, ähnlich denen von 1E und 2A, gezeigt. Die Vorrichtung besteht aus einer länglichen Garnauflagefläche, wie beispielsweise einem flachen perforierten, durch einen Motor 107 angetriebenen, Gurt 91, der eine Gruppierung von Stiften, wie beispielsweise Stift 93, längs der einen Kante 94 und eine parallele Gruppierung von Stiften, wie beispielsweise einen Stift 96, längs der gegenüberliegenden Kante 98 des Gurts 91 hat, um die Garne gegen die Kräfte des Garnrücklaufs sicher festzuhalten. Unterhalb des Gurts ist eine an einer Vakuumquelle 99 befestigte Vakuumkammer 97 angeordnet, um das Garn an seinem Platz auf dem Gurt 91 zu halten. Längs der Kante 98 wird eine Vielzahl von Garnführungsblöcken 100, 102, 104 und 106 gezeigt, die jeweils an Führungsmitteln, wie beispielsweise Führungen 101 und 103, angebracht sind und jeweils Antriebsmittel, wie beispielsweise ein Stellglied 105 für den Block 100, haben, um den Gurt 91 von einer Kante 98 zu einer gegenüberliegenden Kante 94 zu überqueren. Jeder Garnführungsblock hat eine Vielzahl von Garnführungen, wie beispielsweise eine Führung 173 im Block 100, um ein Garn, wie beispielsweise ein aus einem Garnlieferwickel 113 herauskommendes Garn 111, genau auf den Gurt zu führen. Die gestrichelten Umrisse 100', 102', 104' und 106' an der Kante 94 zeigen die Position, welche die Blöcke nach dem Queren des Gurts 91 einnehmen würden. Eine Vielzahl von Ultraschalltrichtern, wie beispielsweise ein Trichter 108 an einer Position 110, ist über dem Gurt 91 angeordnet, um auf ein darauf gelegtes Garn einzuwirken, um die überlappenden Garne an mit Zwischenraum angeordneten Positionen in einem niedergelegten Textilerzeugnis durch Schmelzen miteinander zu verbinden. Der Gurt und eine starre Auflage 109 darunter wirken als Ultraschallamboß, um die Energie durch das Garn zu koppeln. Sobald sich das Garn vom Ultraschallbonden abkühlt, kann die Textilerzeugnisstruktur von den Stiften oder Haken längs der Kanten des Gurts abgestreift werden, und der Gurt kann zurückgeführt werden, während das Textilerzeugnis in einer Rolle auf einen Kern (nicht gezeigt) gewickelt wird. Der Wickelzug für das Textilerzeugnis würde geregelt werden, um ein Verwinden des Textilerzeugnisses längs der Richtung des Gurts, die längs der Textilerzeugnisdiagonale (Schräge) und längs der Achse der Bondbahn liegt, zu vermeiden.
Auf dem Gurt wird eine Darstellung eines niedergelegten biaxialen Zweigruppen-Textilerzeugnisses 112 gezeigt. Die Darstellung zeigt das niedergelegte Garnmuster, wenn der Vorgang beginnt und sich der Gurt in der Richtung des Pfeils 114 von rechts nach links bewegt, wenn sich die Blöcke zusammen auf eine mit der Gurtbewegung längs der Gurtlängsachse abgestimmte Weise von der Kante 98 zu der Kante 94 wesentlich senkrecht über den Gurt bewegen und dies hin und her fortsetzen, wie durch die Pfeile 116 dargestellt. Gezeigt wird, was bei Beginn erzeugt wurde, und danach wurde angehalten und der Gurt zurückgefahren, um das Startmuster mit den Führungsblöcken auszurichten. Für eine richtige Darstellung würde der Block 100 (und die anderen Blöcke) in der Abbildung nach rechts verschoben, zu einer Position gerade jenseits des Blocks 106, gezeigt werden. Am linken Ende 118 des Textilerzeugnisses 112 werden die oberen Untergruppen allein niedergelegt, da sich bei Beginn noch keine der anderen Untergruppen an ihrem Platz befindet. Am rechten Ende 120 des Textilerzeugnisses 112 befinden sich alle Untergruppen an ihrem Platz für ein vollständig geformtes Textilerzeugnis bei Position 122, und danach wird das Textilerzeugnis fortlaufend vollständig geformt, wenn sich der Gurt und die Blöcke weiter, wie beschrieben, bewegen. Die Geschwindigkeit des Gurts und die Geschwindigkeit der Blöcke werden durch ein Steuergerät 115 geregelt und abgestimmt, das mit dem Motor 107 und dem Stellglied für jeden Blick, wie beispielsweise dem Stellglied 105, verbunden ist. Dies sichert, daß das durch die Führungsblöcke hindurchgehende und auf dem Gurt liegende Garn eine gerade Bahn in einem Winkel von 45 Grad zu der Mittellinie und der Kante des Gurts bildet, so daß es, wie bei 119, eine erste Garngruppe mit +45 Grad und, wie bei 121, eine zweite Garngruppe mit –45 Grad gibt. Durch Verändern der geregelten Bewegungen sind andere Niederlegewinkel und gekrümmte Bahnen ebenfalls möglich. Die erste und die zweite (untere) Garnuntergruppe werden durch den Block 106 niedergelegt, die dritte und die vierte (mittlere) Garnuntergruppe werden durch den Block 104 niedergelegt, die fünfte und die sechste (mittlere) Garnuntergruppe werden durch den Block 102 niedergelegt, und die siebente und die achte (obere) Garnuntergruppe werden durch den Block 100 niedergelegt. Ein gegebenes Garn kann über das Textilerzeugnis in den Zellen zwischen Untergruppen wechseln, wobei es über das Textilerzeugnis hin- und hergeht. Bei diesem Beispiel bewegt sich der Gurt, und die Blöcke bewegen sich nur hin und her über den Gurt, und der Gurt bewegt sich ununterbrochen von rechts nach links. Das gleiche Muster kann erzeugt werden, falls der Gurt als feststehend und unüblich lang betrachtet wird und sich die Blöcke diagonal mit 45 Grad längs des Gurts von links nach rechts hin- und herbewegen.
Das Muster von Ober- und Untergarnen verändert sich in dem Textilerzeugnis, wie es sich in den Zellen 124, 126 und 128 ausdrückt. 7 zeigt diesen Abschnitt des Textilerzeugnisses 112 zum Erörtern vergrößert. Die Garne werden der Klarheit wegen in jeder Gruppe mit geringfügigem Zwischenraum angeordnet gezeigt. In 7 ist ein Garn 130 in den Zellen 124 und 126 das oberste Garn der achten Untergruppe, ist aber in Zelle 128 das Garn der siebenten Untergruppe. Ähnlich ist ein Garn 132 in den Zellen 124 und 126 das Garn der sechsten Untergruppe, ist aber in Zelle 128 das Garn der fünften Untergruppe. Ähnliche Veränderungen treten in den verbleibenden Untergruppen auf. Diese Abweichung von einem vollkommen regelmäßigen Muster innerhalb eines Textilerzeugnisses, anders als das Muster in 1E und 2A, beeinträchtigt nicht die strukturelle Integrität des Textilerzeugnisses und ist ein Beispiel einiger annehmbarer Veränderungen bei den Mustern der Erfindung. Die benachbarten Zellen 134, 136 und 138 sind alle identisch und sind die gleichen wie die Zellen von 1E und 2A. Jedes Garn hat eine Untergruppenzuweisung und eine Positionszuweisung in einer Zelle. Jedoch können sowohl die Untergruppenzuweisung als auch die Positionszuweisung in einer gegebenen Textilerzeugnisstruktur von Zelle zu Zelle variieren, oder sie können konstant bleiben und in beiden Fällen doch den Regeln zum Umsetzen der Erfindung folgen, die folgende sind:

– eine Vielzahl von wesentlich parallelen Garnen in einer Gruppe ist so angeordnet, daß sie eine Fläche dicht bedeckt, wobei die Garne einer Gruppe so angeordnet sind, daß sie die Garne einer anderen Gruppe kreuzen,
– jede Gruppe besteht aus einer Vielzahl von Untergruppen, wobei jede Untergruppe eine Vielzahl von dünn angeordneten Garnen hat,
– die Vielzahl von Garnen in einer Untergruppe einer Gruppe ist gegenüber der Vielzahl von Garnen in den anderen Untergruppen der gleichen Gruppe versetzt,
– die Garne in der obersten Untergruppe und der untersten Untergruppe sind an mit Zwischenraum angeordneten Positionen entweder unmittelbar oder mittelbar durch die Garne in den anderen Untergruppen miteinander verbunden.

Der Bondpunkt von oben nach unten für die Zelle 124 befindet sich bei 140, der Bondpunkt für die Zelle 126 befindet sich bei 142, der Bondpunkt für die Zelle 128 befindet sich bei 144. Für eine Teilzelle 146 an der Kante des Textilerzeugnisses befindet sich der Bondpunkt bei 148. Alle diese Bondpunkte würden durch Ultraschallbahnen abgedeckt, die mit den Pfeilen 150 am linken Ende von 7 ausgerichtet sind.
Vier Garne in jeder Führung sind ausreichend, um den Gurt für ein Textilerzeugnis mit Vier-Garn-Zellenraum mit der gezeigten Breite und für ein 45-Grad-Muster zu bedecken. In 6 nimmt der Raum, der durch ein Garn, wie beispielsweise ein Garn 152, bedeckt wird, das von der Gurtseite 94 hinüber zur Gurtseite 98 und zurück über den Gurt 91 geht, eine Strecke längs des Gurts ein, wie bei 154 gezeigt. Vier Garne, wie beispielsweise Garne 152, 156, 158 und 160 in der Führung 100, füllen diesen Raum für die 1 Untergruppen 8 und 7. Falls ein breiterer Gurt verwendet würde, bei dem die gegenüberliegende Kante 98 sich bei 162 befände, würde der durch das Garn 152, das über den Gurt 91 hin- und hergeht, bedeckte Raum eine Strecke längs des Gurts einnehmen, wie bei 164 gezeigt. Dies würde zusätzliche Garne 166, 168, 170 und 172 erfordern, um diesen Raum für die Untergruppen 7 und 8 zu füllen. Die Führung 100 müßte für dieses breitere Textilerzeugnis erweitert werden, um 8 Garne an Stelle von nur 4 zu halten, und der Block 102 müßte längs der Länge des Gurts 91 verschoben werden, um Platz für den größeren Block 100 zu schaffen. Der Block 102 und die anderen Blöcke 104 und 106 würden ähnlich erweitert und verschoben werden. Das erste Garnführungsloch 171 im Block 102 wird mit Zwischenraum zum letzten Garnführungsloch 173 im Block 100 angeordnet gezeigt, um eine Strecke 175 einer Zellendiagonale plus einer Garnpositionsdiagonale, um die Garne der Untergruppen 5 und 6 in versetzten Positionen zu den durch den Block 100 niedergelegten Garnen der Untergruppen 7 und 8 niederzulegen. Dieser Abstand ist für die nachfolgenden Führungsblöcke längs der Seite des Gurts 91 ähnlich. Dieser Abstand kann in Abhängigkeit davon, wieviel Platz für die Führungsblöcke benötigt wird, um Einheiten einer Zellendiagonale kleiner oder größer sein.
Dieser Abstand und die abgestimmte Bewegung zwischen den Blöcken und dem Gurt führen zu dem diagonalen 45-Grad-Garnmuster, bei dem die Positionen jedes der diagonalen Garne den anderen Garnen benachbart sind (statt sie zu überlappen), um dadurch die Garnauflagefläche auf dem Gurt dicht mit den Garnen zu bedecken. Falls eine dichtere, dickere Struktur gewünscht wird, können zusätzliche Führungsblöcke eingesetzt und eine weitere dichte Struktur oben auf der ersten aufgebaut werden, um eine Lagenstruktur herzustellen. Allgemein gesprochen, umfaßt das eben beschriebene Verfahren zum Formen einer verwebten Textilerzeugnisstruktur folgendes:

(a) Bereitstellen einer länglichen Textilerzeugnis-Auflagefläche, die eine Längsachse und einander gegenüberliegende Seitenkanten parallel zu der Achse hat, und Anordnen der Fläche angrenzend an eine Vielzahl von Garnführungsblöcken, die längs der einander gegenüberliegenden Seitenkanten der länglichen Fläche angeordnet sind,
(b) Bereitstellen einer Vielzahl von Führungen an den Führungsblöcken, wobei jede Führung geeignet ist, ein Garn von einer Garnquelle zu der Auflagefläche zu führen,
(c) Ineingriffbringen der Garne an einer Kante der Auflagefläche,
(d) Bereitstellen einer relativen Bewegung zwischen der Auflagefläche und jedem der Vielzahl von Führungsblöcken, so daß die Führungsblöcke Garn von den Führungen in einer ersten, im Verhältnis zur Kante der Fläche diagonalen, Richtung und in einer vorher festgelegten Richtung längs der Auflagefläche auf die Fläche niederlegen,
(e) Ineingriffbringen der Garne an einer gegenüberliegenden Kante der Auflagefläche,
(f) Umkehren der relativen Bewegung der Führungsblöcke und der Auflagefläche, so daß die Führungsblöcke Garn von den Führungen in einer zweiten, im Verhältnis zur Kante der Fläche diagonalen, Richtung und in der vorher festgelegten Richtung auf die Fläche niederlegen,
(g) Anordnen der Führungsblöcke und Führungen und Anordnen der relativen Bewegung so, daß, wenn die Garne von den Blöcken auf der Fläche niedergelegt werden, die diagonalen Positionen jedes Garns zu den anderen Garnen versetzt sind, um dadurch die Auflagefläche in einem Zyklus relativer Bewegung von der einen Kante zur gegenüberliegenden Kante und zurück zu der einen Kante dicht mit den Garnen zu bedecken.

Bei der gezeigten Anordnung mit gesonderten Führungsblöcken kann die Position der Untergruppengarne in dem Zellenraum durch Verschieben der Blöcke längs der Länge des Gurts 91 verändert werden. Mit einem Zwischenraum zwischen den Führungsblöcken und der Art des Niederlegens der Garne zum Formen eines Textilerzeugnisses ist es möglich, innerhalb einer Textilerzeugnisstruktur Materialien zwischen den Untergruppen von Garnen hinzuzufügen. Zum Beispiel könnte eine Rolle Folie 117 so angeordnet sein, daß sie fortlaufend Folie zwischen den Blöcken 104 und 106 zuführt, um eine Führung 119 und auf das Textilerzeugnis 112 zwischen den durch den Block 106 (Untergruppen 1 und 2) und den Block 104 (Untergruppen 3 und 4) niedergelegten Garnuntergruppen. In einem anderen Fall könnten Garne 121 und 123 in Maschinenrichtung so angeordnet werden, daß sie fortlaufend Garn zwischen den Blöcken 102 und 104 zuführen, durch Führungen 125 bzw. 127 und auf das Textilerzeugnis 112 zwischen den durch den Block 104 (Untergruppen 3 und 4) und den Block 102 (Untergruppen 5 und 6) niedergelegten Garnuntergruppen. Solche Einfügungen von Material zwischen Untergruppen sind eine einzigartige Fähigkeit des Textilerzeugnisses der Erfindung. In dem illustrierten Fall kann das Hinzufügen der Folie und der Garne in Maschinenrichtung die Ablenkung des Diagonaltextilerzeugnisses in der Maschinenrichtung verringern oder kann andere besondere Zwecke erzielen. Es können andere Materialien, wie beispielsweise Vliesstoffe, Drähte, Elastomer-Textilerzeugnisse oder -Garne, Gewebe aus natürlichen oder synthetischen Materialien, Gitterstoffe usw. eingesetzt werden.
Es gibt eine andere Weise, Führungsblöcke zum fortlaufenden Niederlegen von Garn zu verwenden, um ein Textilerzeugnis auf einem Gurt zu formen. Die Blöcke könnten in abwechselnden Positionen längs der Kante des Gurts 91 angeordnet sein und so angeordnet sein, daß sie sich in entgegengesetzten Richtungen über den Gurt bewegen, wenn sich der Gurt, wie in 8A und 8B gezeigt, bewegt. In 8A sind die Blöcke 100 und 104 längs der Kante 94 des Gurts 91 angeordnet, und die Blöcke 102 und 106 sind längs der Kante 98. Wenn sich der Gurt 91, wie von 8A zu 8B gehend zu sehen ist, von rechts nach links bewegt, kreuzen die Blöcke den Gurt zur gegenüberliegenden Seite, wodurch Garn in einer diagonalen Bahn auf dem Gurt niedergelegt wird. Wiederholtes Betätigen der Blöcke hin und her, wenn der Gurt weiterläuft, wird ein Muster, wie beispielsweise in dem vergrößerten Textilerzeugnis 174 von 9 zu sehen, erzeugen. Dieses Muster unterscheidet sich geringfügig von dem Textilerzeugnis 112 von 6 und 7. Bei einem Blick auf die Zellen 176, 178 und 180 sind die Zellen 176 und 178 Zellen mit fünf Untergruppen, während die Zelle 180 eine Zelle mit acht Untergruppen ist. In der Zelle 176 befindet sich ein Garn 181 in der Untergruppe 5, Garne 182 und 184 befinden sich in der gleichen Untergruppe, der Untergruppe 4, Garne 186 und 188 befinden sich beide in der Untergruppe 3, Garne 190 und 192 befinden sich beide in der Untergruppe 2, und ein Garn 194 befindet sich in der Untergruppe 1. Bei einem Blick auf die Zelle 180 befindet sich das Garn 181 in der Untergruppe 7, das Garn 186 befindet sich in der Untergruppe 5, das Garn 188 befindet sich in der Untergruppe 3, und das Garn 194 befindet sich in der Untergruppe 1. Die Zelle 180 hat die gleiche Anordnung wie die Grundzelle von 1E und 2A. Um in der Zelle 176 richtige Bondpunkte von der oberen Untergruppe 5 zu der überschneidungsfreien unteren Untergruppe 1 zu formen, muß es einen Bondpunkt 196 zwischen dem Garn 181 der Gruppe 5 und dem Garn 182 der Gruppe 4 plus einen Bondpunkt 198 zwischen dem Garn 182 und dem Garn 194 der Gruppe 1 geben. Mit den Ultraschallbondbahnen, wie bei 200 durch die Pfeile gezeigt, wird es einen zusätzlichen Bondpunkt 202 zwischen dem Garn 181 der Untergruppe 5 und dem Garn 192 der Untergruppe 2 und einen Bondpunkt 204 zwischen dem Garn 192 und dem Garn 194 der Untergruppe 1 geben. Durch eine Kette von Bondpunkten in Zelle 176 wird die obere Untergruppe 5 mit der unteren Untergruppe 1 verbunden, obwohl die obere und die untere Untergruppe einander nicht kreuzen. Die Anordnung von Ultraschallbondbahnen zum Erzielen mit richtigem Zwischenraum angeordneter Bindungen für das Textilerzeugnis 112 von 6 und 7 unterscheidet sich von den Bondbahnen für das Textilerzeugnis 174 von 9.
10A zeigt eine andere Vorrichtung zum Herstellen zweidimensionaler Textilerzeugnisse der Erfindung. Sie ist geeignet zum Herstellen eines Chargen-Textilerzeugnisses an Stelle eines fortlaufenden Textilerzeugnisses. Sie ist eine einfachere Vorrichtung als die von 6. Ein einzelner Führungsblock 206 wird durch ein Stellglied 207 über einem Tisch 208 hin- und hergependelt, der ebenfalls durch ein Stellglied 209 hin- und hergependelt wird, in einer Richtung im rechten Winkel zu der Pendelrichtung des Blocks 206. Parallele Reihen von Stiften 210 und 212 halten das Garn an den Umkehrpunkten. Falls gewünscht, kann ebenfalls Vakuum an die Platte angelegt werden. Der Block und der Tisch führen auf eine miteinander abgestimmte Weise zahlreiche Zyklen hin und her aus, um dichte Gruppen von Garnen zu erzeugen, die einander kreuzen. Danach wird ein einzelner Ultraschallbondtrichter 211 wiederholt in Bahnen parallel zu der Pendelrichtung des Tischs 208 über das Textilerzeugnis geführt, um mit Zwischenraum angeordnete Bondbahnen herzustellen, um die obere und die untere Untergruppe von Garnen miteinander zu verbinden. Danach wird das Textilerzeugnis von den Kantenstiften 210, 212 abgestreift. Durch Hinzufügen einer Bewegung der Führung 206 in einer Vertikalrichtung durch ein Stellglied 205 könnte über einer an dem Tisch 208 angebrachten dreidimensionalen Form 203 ein dreidimensionales Textilerzeugnis hergestellt werden. 10B zeigt die gekrümmnten Garnbahnen in einem Textilerzeugnis 213, die eingesetzt werden können, um eine dreidimensionale Form zu bedecken.
11A zeigt eine andere Vorrichtung zum Herstellen zweidimensionaler Chargen einer Textilerzeugnisstruktur. Sie ist der Vorrichtung von 10 ähnlich, außer, daß das Garn durch einen Führungsblock 216 auf einen Dorn 214 gelegt wird, statt Garn auf einem Tisch niederzulegen. An Stelle des Führungsblocks 216, der wie in 10 hin- und herpendelt, ist der Führungsblock 216 feststehend, und der Dorn 214 pendelt, wie durch einen Pfeil 217 angezeigt, in einer Drehbewegung durch einen Motor 215, zur gleichen Zeit, während der Tisch 208' den Dorn durch das Stellglied 209' an dem Führungsblock vorbeibewegt. Eine einzelne Reihe von Stiften 218 hält das Garn zwischen Umkehrpunkten in beiden Richtungen, während sich der Dorn dreht. Das Ergebnis ist ein Textilerzeugnis, das während der Fertigung eine zylindrische röhrenförmige Gestalt hat. Nachdem alle Garne niedergelegt sind, folgt ein einzelner Ultraschalltrichter 219 wiederholt einer axialen Bahn längs des Dorns an verschiedenen Umfangspositionen über dem Textilerzeugnis, wenn es über den Tisch und den Dorn hin- und hergependelt wird. Dies führt zu parallelen Bondbahnen, um die oberen und die unteren Gruppen miteinander zu verbinden. Alternativ dazu könnte der Trichter einer umlaufenden Bahn an unterschiedlichen axialen Positionen längs des Dorns folgen. Wenn es von den Stiften 218 abgestreift wird, ist das Ergebnis ein flaches Textilerzeugnis. Diese Fertigung auf einem zylindrischen Dorn hat gegenüber der flachen Platte von 10A den Vorteil, daß die Garnspannung benutzt werden kann, um die Garne sicher an dem Dorn zu halten.
11B zeigt eine Vorrichtung, ähnlich der in 11A, außer, daß sich der Dom 214 ununterbrochen in einer Richtung drehen würde, um eine zylindrische Textilerzeugnischarge herzustellen. In 11B ist ein sich drehender Dorn 220 an einem beweglichen Tisch 208'', hin- und herbewegt durch ein Stellglied 209'', befestigt, Eine kreisförmige Garnführungsauflage 222 hält eine Vielzahl von Führungen, wie beispielsweise eine Garnführung 224, die mit Zwischenraum um den Umfang des Dorns 220 angeordnet sind. Die Auflage 222 wird im Verhältnis zu dem Dorn und dem Tisch feststehend gehalten. Ein Garnstrang, wie beispielsweise ein Strang 226 von einer feststehenden Wickel 228, wird durch jede Führung, wie beispielsweise 224, zugeführt und wird an einem Ende 230 des Dorns befestigt, wo die Auflage und der Dorn ausgerichtet werden, bevor der Dorn sich zu drehen beginnt und der Tisch sich zu bewegen beginnt. Da die Garnwickel feststehend sind, kann das Garn unter Verwendung eines Nachschubwickels (nicht gezeigt) und von Garnübertragungsschwänzen an den Wickeln endlos zugeführt werden. Der Dorn 220 hat, wie gezeigt, eine Vielzahl von Ringen 232 und 234 aus mit engem Zwischenraum angeordneten Stiften nahe den Enden 230 bzw. 236 des Dorns. Diese nehmen das Garn an den Enden der Querung in Eingriff, wenn der Tisch die Richtung umkehrt. Am Ende jeder Querung, wenn das Garn die Stiftringe in Eingriff nimmt, hört der Tisch auf sich zu bewegen, und der Dom wird um einige Rotationsgrade bewegt, um sicherzustellen, daß das Garn durch die Stifte fest in Eingriff genommen ist, bevor der Tisch die Richtung umkehrt. Der Dorn kann durch einen Schrittmotor, wie beispielsweise einen Motor 238, genau bewegt werden. Das Garn muß vor dem Niederlegen nahe einem benachbarten Garn ebenfalls mit der gewünschten Versetzungsposition der Zelle ausgerichtet werden.
Das Garnniederlegemuster und die Bewegung des Tischs und des Dorns werden im weiteren unter Bezugnahme auf 11C erörtert, die eine imaginäre Ansicht des Dorns ist, als ob er zu einer zweidimensionalen Form abgeflacht wäre. Links in der Abbildung befinden sich das Dornende 236 und der Stiftring 234, und rechts in der Abbildung befinden sich das Dornende 230 und der Stiftring 232. Die gestrichelten Linien in der Abbildung verfolgen die Garnbahnen auf der Rückseite des abgeflachten Dorns, die durchgehenden Linien verfolgen die Garnbahnen auf der Vorderseite. Die illustrierten Garne sind diejenigen, die beginnend an der Vorderseite der Abbildung an den Punkten 240, 242, 244, und 246 zu sehen sind, und von diesen wird nur das am Punkt 240 beginnende Garn in seiner Bahn durch ein vollständiges Niederlegen verfolgt. Diese Startpunkte sind diejenigen, an denen das Garn durch Führungen, wie beispielsweise die Führung 224 in der Auflage 222, niedergelegt wird. Vier andere Garne von der Auflage 222 würden ähnliche Bahnen verfolgen, beginnend auf der Rückseite des abgeflachten Dorns mit dem gleichen Zwischenraum wie die auf der Vorderseite gezeigten Garne. Diese Punkte stellen die erste Garnposition 0/4 von vier möglichen Positionen für eine erste Gruppe in einem Zellenraum für das Textilerzeugnis dar. Das Garn am Punkt 240 folgt einer Bahn 248, wenn sich der Dorn 220 im Verhältnis zu der Garnführungsauflage 222 dreht und verschiebt, während die Garne an den Punkten 242, 244 und 246 Bahnen 250, 252 bzw. 254 folgen. Der Bahn 248 zum Niederlegen von Garn in einer ersten Gruppe folgend, geht die Bahn 248 bei 256 zur Rückseite des abgeflachten Dorns und kehrt bei 258 zur Vorderseite zurück und erreicht den Ring von Stiften 232 bei 260. Ähnlich würde ein anderes Garn der ersten Gruppe vom Punkt 242 den Ring 232 an einem Punkt 262 erreichen, ein Garn vom Punkt 244 würde den Ring 232 an einem Punkt 264 erreichen, und ein Garn vom Punkt 246 würde den Ring 232 an einem Punkt 266 erreichen.
Angenommen, das Garn wird sofort durch den Stiftring 232 in Eingriff genommen, die Dorndrehung fortgesetzt und die Dornverschiebung unverzüglich umgekehrt, würde die Garnbahn 248' zurück längs des Dorns vom Punkt 260 aus beginnen, um Garn in der zweiten Gruppe niederzulegen. Falls diese ideale Situation nicht besteht, würde die Verschiebung des Dorns anhalten, während die Dorndrehung für einige Grade fortgesetzt würde, um das Garn in den Stiften zu verankern. Die Punkte am rechten Ende 230 des Dorns stellen die erste Garnposition 0/4 für eine zweite Gruppe in einem Zellenraum für das Textilerzeugnis dar. Die Garnbahn 248' geht bei 268 zur Rückseite des abgeflachten Dorns und kehrt bei 270 zur Vorderseite zurück und erreicht den Ring von Stiften 234 an einem Punkt 272. Es muß nun entschieden werden, welches Garnmuster in dem Textilerzeugnis gewünscht wird. Angenommen, die nächste gewünschte Garnposition ist die Position 1/4 und der Dorn wird sich weiter in der gleichen Richtung drehen, möchte das bei der Position 272 ankommende Garn in einer Position 274 sein, bevor die Verschiebung des Dorns umgekehrt wird. Die Verschiebung des Dorns wird anhalten, wenn das Garn den Punkt 272 erreicht, und wird dort verweilen, während sich der Dorn um einige Grade dreht, bis das Garn den Punkt 274 erreicht, und danach wird sich die Verschiebung umkehren, und das Garn wird einer Bahn 248'' folgen. Dies wird bewirken, daß das Garn an einem Punkt 276, der sich ebenfalls in der Position 1/4 des Zellenraums befindet, in dem rechten Stiftring 232 ankommen. Falls dies das gewünschte Muster für den Zellenraum der zweiten Gruppe ist, kann sich die Dornverschiebung unverzüglich umkehren, und das Garn wird längs einer Bahn 248''' zurückkehren. Falls gewünscht wird, die Garnposition für die Zelle zu wechseln, kann die Verschiebung des Dorns anhalten, und der Dorn kann sich um einige Grade weiterdrehen, bis sich das Garn in der gewünschten Position im Zellenraum befindet, und danach kehrt sich die Verschiebung um, und das Garn folgt auf einer neuen Bahn. Das Garnmuster in einer Zelle kann für die Garne der ersten Gruppe und die Garne der zweiten Gruppe unterschiedlich sein. Dieses Muster wird sich fortsetzen, bis das Garn vom Punkt 240 an einer Position 278 wieder am Stiftring 234 ankommt. An diesem Punkt sind alle Garnpositionen für den Zellenraum durch Untergruppen von Garnen eingenommen, und die zylindrische Charge der Textilerzeugnisstruktur ist fertig zum Bonden.
Ein Ultraschallbondtrichter (nicht gezeigt, aber ähnlich dem Trichter 219 in 11) kann durch Verschieben des Dorns ohne Drehung unter dem feststehenden Trichter und Drehen des Dorns um mehrere Grade am Ende jedes Durchgangs wiederholte Durchgänge längs der Achse des Dorns vornehmen. Alternativ dazu kann das Bonden längs umlaufender Bahnen erfolgen. Nach dem Bonden können die Stiftringe (durch Einziehen oder andere Mittel) entfernt und das Textilerzeugnis von dem Dorn geschoben werden. Alternativ dazu kann das eine Ende des Textilerzeugnisses an dem einen Stiftring abgeschnitten und nur der gegenüberliegende Stiftring entfernt werden. Durch Schieben des Textilerzeugnisses wird es sich ausdehnen, da das Textilerzeugnis auf einer Schräge im Verhältnis zur Dornachse ausgerichtet ist, so wird es leicht sein, das Textilerzeugnis vom Dorn herunterzuschieben. Allgemein gesprochen, umfaßt das eben beschriebene Verfahren zum Formen einer verwebten Textilerzeugnisstruktur folgendes:

(a) Bereitstellen einer länglichen Textilerzeugnis-Auflagefläche auf einem drehbaren Dorn, der eine Drehachse und einander gegenüberliegende Seitenenden wesentlich senkrecht zu der Achse hat, und
(b) Ausrichten der Fläche angrenzend an einen umlaufenden Garnführungsring wesentlich senkrecht zu der Achse, wobei der Ring angrenzend an ein Seitenende der Textilerzeugnis-Auflagefläche angeordnet ist,
(c) Bereitstellen einer Vielzahl von Führungen an dem Führungsring, wobei jede Führung geeignet ist, ein Garn von einer Garnquelle zu der Auflagefläche zu führen, wobei die Führungen mit gleichem Zwischenraum angeordnet sind, um Garn in gleichen Abständen um den Dornumfang niederzulegen,
(d) Ineingriffbringen der Garne an einem Ende der Auflagefläche,
(e) Bereitstellen einer relativen Bewegung zwischen der Auflagefläche und dem Führungsring, so daß der Ring Garn von den Führungen in einer ersten, im Verhältnis zu den Enden der Fläche diagonalen, Richtung von dem einen Ende zum gegenüberliegenden Ende und in einer vorher festgelegten Drehrichtung längs der Auflagefläche auf die Fläche niederlegt, wodurch die Textilerzeugnisfläche auf der Dornoberfläche dünn mit Garnen in der ersten Richtung bedeckt wird,
(f) Ineingriffbringen der Garne an einem gegenüberliegenden Ende der Auflagefläche,
(g) Umkehren der relativen Bewegung des Führungsrings und der Auflagefläche, so daß der Führungsring Garn von den Führungen in einer zweiten, im Verhältnis zu den Enden der Fläche diagonalen, Richtung von dem gegenüberliegenden Ende zu dem einen Ende und in der vorher festgelegten Drehrichtung längs der Auflagefläche auf die Fläche niederlegt, wodurch die Textilerzeugnisfläche auf der Dornoberfläche dünn mit Garnen in der zweiten Richtung bedeckt wird,
(h) Anordnen des Führungsrings und der Führungen und Anordnen der relativen Bewegung so, daß, wenn die Garne von den Führungen an dem Führungsring aufeinanderfolgend auf der Fläche niedergelegt werden, die diagonalen Positionen nachfolgend niedergelegter Garne zu vorher niedergelegten Garen in jeder ersten und zweiten diagonalen Richtung versetzt sind, um dadurch die Auflagefläche in einem Zyklus relativer Bewegung von dem einen Ende zum gegenüberliegenden Ende und zurück zu dem einen Ende dicht mit den Garnen zu bedecken.

In einigen Fällen wird gewünscht, die gleiche kreisförmige Führungsauflage 222 (11B) für Strukturen zu verwenden, die unterschiedliche Zahlen von Garnen pro Zelle haben, so daß für routinemäßige Änderungen der Garnfeinheit oder dergleichen keine andere Führungsauflage eingebaut werden muß. Ein Weg zum Erreichen dieser Flexibilität ist, ein besonderes Niederlegemuster für Garne zu verwenden, wie oben unter Bezugnahme auf das Spaltzellen-/Einzelschritt-Verfahren erörtert, das mit dieser Vorrichtung gut funktionieren würde, um Zellen herzustellen, die erscheinen würden, als hätten sie geringere Zahlen von Garnen in jeder Zelle und sich verhalten würden, als wäre es so.
Eine andere Möglichkeit ist ein Verfahren zum Betreiben des Dornmotors 238 und des Tischstellglieds 209'', um einen mehrfachen Durchgang von Garnen von der Führungsauflage 222 anzuwenden, um tatsächliche Veränderungen in der Zahl von Garnen pro Teillage in der Struktur vorzunehmen. Zum Beispiel könnten zum Verdoppeln der Zahl von Garnen pro Teillage die Garne, wie beispielsweise Garne 226 und 226' in einer durch gestrichelte Linien 227 bezeichnete Bahn niedergelegt werden, die zwischen den ursprünglichen, durch die Führung niedergelegten Garnen ein Garn hinzufügen würde. Dies würde wie folgt ausgeführt werden:

a. Drehen des Dorns im Uhrzeigersinn, wie durch den Pfeil 221 bezeichnet, und Verschieben des Dorns an der Führungsauflage 222 vorbei, wie gezeigt, so daß eine dünne Garnteillage, wie beispielsweise eine aus Garnen, wie beispielsweise den Garnen 226 und 226', geformte Null-Grad-Teillage, vom Stiftring 232 bis zum Stiftring 234 auf dem Dom niedergelegt wird,
b. Anhalten der Verschiebung und Weiterdrehen des Dorns um den halben Abstand zwischen den Garnführungen 224,
c. Umkehren der Drehung des Dorns, um den Dorn gegen den Uhrzeigersinn zu drehen und an der Führungsauflage 222 vorbei zu verschieben, so daß das Garn, wie beispielsweise die Garne 226 und 226', vom Stiftring 234 bis zum Stiftring 232 auf dem Dorn und zwischen den Garnen mit durchgehenden Linien niedergelegt wird, um der dünnen Null-Grad-Teillage Garne hinzuzufügen,
d. Anhalten der Dornverschiebung und Fortsetzen der Drehung des Dorns gegen den Uhrzeigersinn um einen Abstand, um eine Garnführung 224 in Position für die nächste Teillage, wie beispielsweise eine Neunzig-Grad-Teillage, zu bringen,
e. Fortsetzen der Drehung des Dorns gegen den Uhrzeigersinn und Verschieben des Dorns an der Führungsauflage 222 vorbei, so daß eine dünne Garnteillage, ausgerichtet in einer aus Garnen, wie beispielsweise den Garnen 226 und 226', geformte Neunzig-Grad-Teillage, vom Stiftring 232 bis zum Stiftring 234 auf dem Dorn niedergelegt wird,
f. Anhalten der Verschiebung und Weiterdrehen des Dorns gegen den Uhrzeigersinn um den halben Abstand zwischen den Garnführungen 224,
g. Umkehren der Drehung des Dorns, um den Dorn im Uhrzeigersinn zu drehen und an der Führungsauflage 222 vorbei zu verschieben, so daß das Garn, wie beispielsweise die Garne 226 und 226', vom Stiftring 234 bis zum Stiftring 232 auf dem Dorn und zwischen den gerade niedergelegten Garnen der Neunzig-Grad-Teillage niedergelegt wird, um der dünnen Neunzig-Grad-Teillage Garne hinzuzufügen,
h. Anhalten der Dornverschiebung und Fortsetzen der Drehung des Dorns im Uhrzeigersinn um einen Abstand, um eine Garnführung 224 in Position für die nächste Teillage, wie beispielsweise eine weitere Null-Grad-Teillage, zu bringen,
i. Wiederholen des eben beschriebenen Verfahrens a bis h, um nach Wunsch mehr Teillagen hinzuzufügen.

Dieses abgeänderte Verfahren unterscheidet sich von dem Einfachzellenverfahren zum Form von Teillagen auf dem Dorn 220, wo die Führung alle für eine Teillage notwendigen Garne hat und sich der Dorn in der gleichen Richtung dreht, wenn er Garn hin und her zwischen die Stiftringe legt. Das eben beschriebene abgeänderte Verfahren fügt einer Teillage Garn hinzu durch die fortgesetzte Drehung des Dorns um den halben Abstand (oder einen anderen Bruchteil) zwischen den Garnführungen 224 und anschließendes Umkehren der Drehung des Dorns, um dieser Teillage Garne hinzuzufügen. Falls an Stelle des gerade in dem Beispiel oben beschriebenen einen weiteren Garns zwei weitere Garne zwischen den geführten Garnen hinzugefügt werden sollten, würde die fortgesetzte Drehung nur ein Drittel des Abstandes zwischen den Führungen betragen, und dieser Schritt würde am nächsten Stiftring wiederholt werden. Ähnlich würde, falls drei weitere Garne hinzugefügt werden sollten, die fortgesetzte Drehung nur ein Viertel des Abstandes zwischen den Führungen betragen, und dieser Schritt würde an den nächsten zwei Stiftringen wiederholt werden. Wenn Garne auf diese Weise niedergelegt werden, wobei die Drehrichtung des Dorns umgekehrt wird, ist es wichtig, das Spiel in der Vorrichtung auf ein Minimum zu verringern und die angeführte Garnlänge zwischen der Garnführung und der Dornoberfläche auf ein Minimum zu verringern.
Es gibt eine Besorgnis beim Niederlegen von Garn auf dem Dorn von 11B, daß die Bahn von der Führung zur Oberfläche des Dorns so kurz wie möglich ist, so daß die Niederlegeposition auf dem Dorn genau vorhergesagt und geregelt werden kann. Dies ist eine Besorgnis bei jeder der Garnniederlegevorrichtungen. Ein Weg zum Niederlegen der Garne mit Präzision ist, die Vorrichtung in 11D zu verwenden, die in einer Seitenansicht eines Dorns 230' und einer kreisförmigen Führungsauflage 222' gezeigt wird. Um einen allgemeinen Fall zu illustrieren, wird der Dom 230' als eine ovale Form gezeigt. Es wird zu erkennen sein, daß sich die Dornform ebenfalls längs dessen Achse verändern kann. Die Auflage 222' hält eine Vielzahl von Führungen, wie beispielsweise die Führung 224', die das Garn 226 führt. Unter Bezugnahme auf die Führung 224' schleißt jede Führung einen hohlen Schaft 280, eine angerundete Führungsspitze 282, eine Feder 284 und einen Halter 286 ein. Der Schaft geht durch ein Loch 288 in der Auflage 222' hindurch. Die Feder 284 ist über dem Schaft 280 zwischen der Auflage 222' und der Spitze 282 angeordnet, um dadurch die Spitze zum Dorn 230' hin zu drücken. Das Garn 226 geht durch den hohlen Schaft 280 hindurch und durch die Spitze 282 hinaus und unmittelbar auf den Dorn 230'. Auf dese Weise wird das Garn unmittelbar auf den Dorn gelegt, ganz als ob es auf die Dornoberfläche „gemalt" würde. Dies sichert eine genaue Anordnung des Garns auf dem Dorn. Der Schaft bewegt sich frei in dem Loch 288 in der Auflage 222', um zu ermöglichen, daß die Führungsspitze über alle Schwankungen in der Form des Dorns gleitet, während die Feder die Spitze 282 und das daraus herauskommende Garn 226 sicher in Berührung mit der Dornoberfläche hält. Die Spitze 282 kann der Leichtigkeit des Gleitens über den Dorn und die darauf liegenden Garne halber vorteilhafterweise mit einer reibungsarmen Beschichtung beschichtet sein.
20 zeigt eine andere Vorrichtung zum genauen Niederlegen von Garnen auf einer zusammengesetzten Krümmung, wie beispielsweise einer sphärischen Oberfläche, wenn ein Roboter oder ein anderes mechanisches Stellglied verwendet wird. Es gibt das Problem, daß der Roboter komplexen gekrümmten Bahnen nicht immer in einer ununterbrochenen glatten Bewegung folgt und manche unregelmäßige abgestufte Bewegung erzeugt wird. Es ist nützlich, etwas Nachgiebigkeit in einer Garnführungsspitze zu haben, um sie während Abweichungen in der Bahn des Führungsstellglieds oder -roboters in Berührung mit einer gekrümmten Dornoberfläche zu halten. Eine Garnführung 470 ist an einem Schieber 472 befestigt, der an einer Roboterplanscheibe 474 befestigt ist. Der Schieber ist nützlich für Feinpositioniereinstellungen mittels einer Schraube 476 zum Einstellen der anfänglichen Ablenkung der Führung, wenn die Roboterbahn programmiert wird. Die Führung 470 umfaßt einen Rahmen 478, der einen hohlen Schaft 480 zum Drehen trägt. Ein an dem Schaft 480 angebrachter Block 482 trägt vier dünne flexible Federn 484, 485, 486 und 487 (hinter 486 angeordnet). An der Überschneidung der Federn ist eine hohle Spitze 488 mit einem halbkugelförmigen Ende 489 befestigt. Die Federn ermöglichen eine Bewegung der Spitze in der Axialrichtung 490 und in einer durch einen Winkel 492 definierten konischen Richtung. Das Drehen des Schafts 480 ermöglicht, daß die Spitze über jede Oberfläche rollt, die sie berührt, während sie sich ebenfalls frei in Axial- und in Winkelrichtung biegen kann. Dies ermöglicht, daß die Spitze ein Garn 494 genau auf der Oberfläche plaziert, während das Garn durch das Loch 496 in dem hohlen Schaft 480 und das Loch 498 in der hohlen Spitze 488 hindurchgeht.
12 zeigt eine Vorrichtung, die verwendet wird, um ein einfaches dreidimensionales röhrenförmiges Chargentextilerzeugnis herzustellen, unter Verwendung einer Ladenvorrichtung oder einer Textilgarnwickelvorrichtung, bei welcher der Dorn 290 ununterbrochen durch einen Motor 291 gedreht wird, aber ohne Verschiebung, und die kreisförmige Führungsauflage 292 längs der Dornachse hin- und herquert, angetrieben durch einen Nocken oder eine Spindel 294, gedreht durch einen Motor 293. Die Abstimmung der Motoren 291 und 293 gewährleistet eine Regelung der Textilerzeugnisstruktur. Die Stiftringe von 11B können weggelassen werden durch Bereitstellen von Absätzen 295 und 296 zum Ineingriffnehmen des Garns an den Umkehrpunkten und durch Niedrighalten des Schrägenwinkels im Verhältnis zu dem Absatz. Dies ist eine Variation der in 11B gezeigten Vorrichtung, die mit einer geringfügigen Modifikation vorhandener Dornsysteme die Fertigung von Textilerzeugnissen der Erfindung ermöglichen kann.
13 zeigt eine Vorrichtung, die verwendet wird, um ein durchgehendes Textilerzeugnis herzustellen, wobei die zwei Garngruppen parallel und senkrecht zur Bewegungsrichtung des Niederlegegurts sind. Eine Gruppe von Garnen wird als eine Vielzahl von Untergruppen zugeführt, die jede eine Vielzahl von Garnen in einer Kettrichtung umfassen, und eine andere Gruppe von Garnen wird als eine Vielzahl von Untergruppen zugeführt, die jede eine Vielzahl von Garnen in einer Schußrichtung umfassen. Eine Vielzahl von mit Zwischenraum angeordneten Ultraschall-Bondbahnen verbindet die oberen und die unteren Untergruppen miteinander. Die Schußrichtungsgarne werden durch ein Verfahren und eine Vorrichtung ähnlich den in US 4030168 an Cole, das hierin als Referenz einbezogen wird, offenbarten zugeführt.
In 13 wird eine Vorrichtung 500 gezeigt, zum Niederlegen von Untergruppen von Garnen 502, 504, 506 und 508 in der Maschinenrichtung (MD) und Verbinden derselben mit Untergruppen von Garnen 510, 512, 514 und 516 in der Maschinenquerrichtung (XD) auf einer Fördereinichtungsfläche 517, um fortlaufend eine vorgebondete Textilerzeugnisstruktur 518 zu formen. Die Untergruppen von Garnen 502, 504, 506 und 508 werden durch Führungen, die sich über die Fläche 517 erstrecken, wie beispielsweise eine Führungsstange 503 für die Untergruppe 502, auf die Fördereinrichtungsfläche 517 geführt. Die Führungen, wie beispielsweise die Führungsstange 503, können Rollen umfassen, die jeweils umlaufende Führungsnuten (nicht gezeigt) haben, um als Einzelgarnführungen zu wirken, um jedes einer Vielzahl von Garnen, die mit Zwischenraum über der Führung angeordnet sind, zwischen den einander gegenüberliegenden Kanten der Fördereinrichtungsfläche zu führen, um die Untergruppe von Garnen in Bezug auf andere auf der Fördereinrichtungsfläche niedergelegte MD-Garne anzuordnen. Die Führungen, wie beispielsweise die Führungsstange 503, können ebenfalls eine Gruppe von mit Zwischenraum angeordneten Ösen an einer Stange umfassen, um jedes einer Vielzahl von Garnen in der Untergruppe der in der Maschinenrichtung angeordneten Gruppe zu führen. Die Untergruppen von Garnen 510, 512, 514 und 516 werden durch Schleifenführungen längs der zwei einander gegenüberliegenden Kanten des Gurts 517, wie beispielsweise Schleifenführungen 505 auf der nahen Seite und 507 auf der fernen Seite zu Führen der Untergruppe 510, auf die Fördereinrichtungsfläche 517 geführt. Die Schleifenführungen haben mit Zwischenraum angeordnete Garnhalter oder Klemmen (nicht gezeigt), um die Abstandsbeziehung zwischen den Garnen in der Untergruppe der in der XD-Richtung angeordneten Gruppe zu halten. Die Halter oder Klemmen würden das Garn freigeben, nachdem es auf der Textilerzeugnis-Auflagefläche der Fördereinrichtung und auf jeglichen bereits dort plazierten MD-Garnen niedergelegt ist. Vorzugsweise werden die XD-Garne durch die Klemmen nicht freigegeben, bis sie durch die nächsten MD-Garne in Eingriff genommen sind. In einigen Fällen können die MD-Garne unter Spannung plaziert werden und in der Lage sein, eine ausreichende Auflage für die XD-Garne zu gewährleisten, so daß eine gesonderte Auflagefläche nicht erforderlich ist. Eine Alternative zu der illustrierten Endlosfördereinrichtungsfläche kann eine kreisförmige Trommelauflagefläche sein, so lange die Garne während der Drehung der Trommel angemessen auf der Oberfläche gehalten werden können, wie beispielsweise mit MD-Garnspannung oder einem Vakuum. Die Fördereinrichtung würde angetrieben werden und hätte ähnlich der in 6 beschriebenen Fördereinrichtung ein angelegtes Vakuum. Das Textilerzeugnis 518 wird verfestigt und verbunden durch eine Vielzahl von mit Zwischenraum angeordneten Verbindern, die an einer Position 520 angeordnet werden, um ein fortlaufendes Textilerzeugnis 522 der Erfindung zu formen. Eine Führungsrolle 524 drückt gegen eine Transportrolle 526, um das Textilerzeugnis sicher ohne Rutschen auf der Fördereinrichtungsfläche 517 anzutreiben. Die Untergruppe 502 umfaßt eine dünn mit Zwischenraum angeordnete Vielzahl von Garnen, die mit einem wiederholbaren Zellenabstand angeordnet sind und unmittelbar auf eine Fördereinrichtungsfläche 517 gelegt werden. Die Untergruppe 504 umfaßt eine dünn mit Zwischenraum angeordnete Vielzahl von Garnen, die ebenfalls mit dem gleichen Zellenabstand angeordnet sind und um eine Garnposition (in die Zeichnung hinein) zu der Untergruppe 502 versetzt sind, die Untergruppe 506 umfaßt eine dünn mit Zwischenraum angeordnete Vielzahl von Garnen, die mit dem gleichen Zellenabstand angeordnet sind und sowohl zu 502 als auch zu 504 versetzt sind, und die Untergruppe 508 umfaßt eine dünn mit Zwischenraum angeordnete Vielzahl von Garnen, die mit dem gleichen Zellenabstand angeordnet sind und zu allen Untergruppen 502, 504 und 506 versetzt sind. Die Untergruppe 510 umfaßt eine dünn mit Zwischenraum angeordnete Vielzahl von Garnen, wobei alle Garne, wie beispielsweise die Garne 526 und 528, mit einem wiederholbaren Zellenabstand 530 angeordnet sind, wobei dieser Abstand für den Zwischenraum aller Garne in den anderen Untergruppen 512, 514 und 516 der gleiche ist. Dieser Zwischenraum bestimmt die Zahl von möglichen Garnpositionen für die Garne in den Untergruppen 510, 512, 514 und 516.
Dieser geregelte Zwischenraum und Versatz ist am besten zu sehen, wenn die Untergruppen zusammenkommen, um eine Textilerzeugnisstruktur zu formen. Die Garne in der Untergruppe 510 sind bei 532 mit einem Zellenabstand angeordnet, die Garne in der Untergruppe 512 sind zu der Untergruppe 510 um einen wiederholbaren Versatz 534 versetzt und sind bei 536 mit dem Zellenabstand angeordnet, die Garne in der Untergruppe 514 sind zu der Untergruppe 512 um einen wiederholbaren Versatz 538 versetzt und sind bei 540 mit dem Zellenabstand angeordnet, und die Garne in der Untergruppe 516 sind zu der Untergruppe 514 um einen wiederholbaren Versatz 542 versetzt und sind bei 544 mit dem Zellenabstand angeordnet. Diese Garne werden in der Reihenfolge von der Untergruppe 510 bis zu der Untergruppe 516 in einem Positionsmuster von 0/4, 1/4, 2/4 und 3/4 gezeigt. Diese Abfolge könnte in Abhängigkeit von dem Muster und der gewünschten Struktur anders sein, wie beispielsweise 0/4, 3/4, 1/4 und 2/4. Die gleichen Abfolgevariationen sind ungeachtet der Muster in den Untergruppen 510 bis 516 ebenfalls in den Untergruppen 502, 504, 506 und 508 möglich. Folien und andere Fasermaterialien können zwischen Garnuntergruppen eingefügt werden, wie es in 6 vorgeschlagen wurde. Allgemein gesprochen, umfaßt das eben beschriebene Verfahren zum Formen einer verwebten Textilerzeugnisstruktur folgendes:

(a) Bereitstellen einer länglichen Textilerzeugnis-Auflagefläche, die eine Längsachse und einander gegenüberliegende Seitenkanten hat, wobei eine Maschinenrichtung (MD) in der Richtung der Längsachse definiert wird und eine Maschinenquerrichtung (XD) zwischen den einander gegenüberliegenden Seitenkanten definiert wird,
(b) Niederlegen einer Vielzahl von Garnuntergruppen, die in der MD ausgerichtete Garne haben, auf der Auflagefläche, wobei jede Untergruppe an mit Zwischenraum angeordneten Positionen längs der Längsachse niedergelegt wird, wobei die Garne in jeder MD-Untergruppe an versetzten Positionen angeordnet ist, die sich in der XD von anderen MD-Untergruppen unterscheiden,
(c) Niederlegen einer Vielzahl von Garnuntergruppen, die in der XD ausgerichtete Garne haben, auf der Auflagefläche, wobei jede Untergruppe an mit Zwischenraum angeordneten Positionen längs der Längsachse niedergelegt wird, eine XD-Untergruppe mit Zwischenraum zu einer jeweiligen MD-Untergruppe angeordnet, wobei die Garne in jeder XD-Untergruppe an versetzten Positionen angeordnet ist, die sich in der MD von anderen XD-Untergruppen unterscheiden,
(d) Bewegen der Auflagefläche in einer vorher festgelegten, mit der Längsachse ausgerichteten Richtung, um die von allen MD- und XD-Untergruppen niedergelegten Garne zusammenzubringen, um einen Stapel zu formen,
(e) Zusammendrücken der Untergruppen und Verbinden der obersten Untergruppe in dem Stapel mit der untersten Untergruppe in dem Stapel, um dadurch eine verwebte Textilerzeugnisstruktur zu formen.

Eine Variation des in Bezug auf 13 beschriebenen Verfahrens ist es, die zwei zueinander senkrechten und benachbarten Untergruppen, wie beispielsweise die Untergruppen 502 und 510, vorzumontieren, um einen Gitterstoff zu formen. Die vier Gitterstoffe 502/510, 504/512, 506/514 und 508/516 würden mit den oben beschriebenen Versetzungen zwischen Untergruppen verbunden werden, um die gleiche Textilerzeugnisstruktur herzustellen. Die vormontierten Untergruppen könnten mit einem Schlichtklebstoff, der nach der Endmontage und dem Verbinden der obersten und der untersten Untergruppe entfernt wird, zeitweilig zu den Gitterstoffen montiert werden, oder die Verbindungen zwischen den vormontierten Untergruppen könnten in der fertigen Textilerzeugnisstruktur erhalten bleiben.
Das flexible Textilerzeugnis der vorliegenden Erfindung kann unter Bezugnahme auf 15 bis 18E unmittelbar zu einer dreidimensionalen Form hergestellt werden. Ein flexibles Textilerzeugnis kann unmittelbar in Form hergestellt werden durch Legen jeder Untergruppe unmittelbar auf eine geformte Oberfläche. 15 zeigt ein Beispiel der Verwendung eines verallgemeinerten Spendesystems zum Erzeugen des Textilerzeugnisses. Ein verallgemeinertes Stellglied, in diesem Fall ein Roboter 401 mit sechs Freiheitsgraden, trägt einen Einzelgarnspender 402, ähnlich dem in 20 gezeigten, zu den gewünschten Positionen und Ausrichtungen, um ein Garn 403 auf einen geformten Dorn 404 niederzulegen. Der Roboter kann ebenfalls eine Vielzahl von Garnspendern tragen, um eine Vielzahl von mit Zwischenraum angeordneten Garnen gleichzeitig auf den geformten Dorn niederzulegen.
Für eine allgemeine Form wird jede Gruppe von Garnen Garne einschließen, die im Raum gekrümmt sind. Vorzugsweise sind benachbarte Garne in der Gruppe allgemein parallel, und die Garne einer Gruppe bedecken den Bereich der durch die äußersten Garne dieser Gruppe begrenzten Bereich der Oberfläche dicht, eine gegebene Gruppe mag nicht unbedingt die Gesamtheit der gewünschten Endform bedecken. 16A zeigt eine Draufsicht des Dorns, 16B und 16D zeigen Ausrisse und 16C eine isometrische Ansicht. Unter Bezugnahme auf die Abbildungen sind Bahnen 410 in Raum gekrümmte Bahnen für eine Untergruppe einer Gruppe von Garnen auf einem sphärischen Dorn 411. Diese Untergruppenbahn 410 besteht aus Bögen 412, 413, 414, 415, 416, 417, 418, 419, 420, 421, 422, 423, verbunden durch Verbinder 424, 425, 426, 427, 428, 429, 430, 431, 432, 433, 434. 16B zeigt deutlich, wie die Verbinder die Bögen der Untergruppenbahn 410 verbinden, wie beispielsweise der Verbinder 424, der den Bogen 412 mit dem Bogen 413 verbindet.
Die Ausrichtung der Untergruppenbahnen 410 in Bezug auf den Dorn 411 ist durch zwei Winkel gegeben: eine Drehung um die Z-Achse 435 und eine Neigung um die X-Y-Ebene 436. Um den Winkel 435 zu finden, wird am Anfang des Bogens 412 an einem Punkt 437 rechts unten in 16D begonnen. Es wird ein Tangentialvektor 438 definiert, der sich längs des Bogens 412 in 16D nach links zum ersten Verbinder 424 hin bewegt. Die Ausrichtung dieses Tangentialvekors bei Y=0 wird in 16D im Vektor 439, der ebenfalls in 16A zu sehen ist, gezeigt. Der Winkel 435 ist definiert als der Winkel von der positiven X-Achse 442 zum Vektor 439, in der Draufsicht 16A, der für den gezeigten Fall bei –90 Grad liegt. Die Untergruppenbahnen 410 sind zur X-Y-Ebene 440 in einem Winkel 436 geneigt, der für den gezeigten Fall bei +75 Grad liegt. Der Winkel 436 ist weniger als 90 Grad geneigt, um zu sichern, daß sich die Garne am Äquator dieses sphärischen Dorns in einer Überschneidungsbeziehung von Untergruppe zu Untergruppe kreuzen, statt nahezu parallel zu sein, falls der Winkel 436 bei 90 Grad läge.
17A bis 17D zeigen zwei andere Untergruppenbahnen 450 und 451, erzeugt durch Drehen der Untergruppenbahnen 410 um die Z-Achse. Der Draufsichtwinkel, der dem Winkel 435 entspricht, beträgt +30° für die Bahn 450 und beträgt +150° für die Bahn 451. In diesem Beispiel sind die drei Gruppen von Untergruppen mit gleichem Zwischenraum angeordnet, wobei der Draufsichtwinkel 435 der Bahn 450 +120° von der Bahn 410 aus beträgt und der Draufsichtwinkel 435 der Bahn 451 –120° von der Bahn 410 aus beträgt. Die Zahl von Gruppen und die notwendigen Winkel 435 und 436 für jede Gruppe können verändert werden, um die erforderlichen Struktureigenschaften des geformten Textilerzeugnisses zu gewährleisten.
Die Untergruppenbahn 410 definiert das Skelett von Bahnen für die gesamte Gruppe von Garnen in dieser allgemeinen Richtung. Andere Untergruppen in dieser Gruppe sind zu finden durch Plazieren von Garnen in versetzten Positionen längs der Oberfläche, allgemein parallel zu den dünnen Garnen des Skeletts 410. Im allgemeinen sind die Untergruppen einer Richtungsgruppe nicht einfach verschobene Versionen voneinander, wie bei dem flachen Fall, sie haben geringfügig unterschiedliche Formen. Andere Untergruppen für die Garne in den andere Gruppenrichtungen 450 und 451 sind zu finden durch ähnliches Versetzen der Untergruppenbahnen 450 und 451 längs der Oberfläche des Dorns für jene allgemeinen Richtungen.
18A bis 18E illustrieren eine Zusammenfassung und Vervollständigung dessen, was unter Bezugnahme auf die Garnbahnen von 16A bis D und 17A bis D erörtert wurde. 18A bis 18E zeigen das Garnfortschreiten von einer einzelnen Untergruppe in 18A zu den ersten Untergruppen von drei Gruppen in 18B, zu den ersten zwei Untergruppen von drei Gruppen in 18C, zu den ersten drei Untergruppen von drei Gruppen in 18D, zu vier Untergruppen von drei Gruppen in 18E, die in diesem Fall den gewünschten Oberflächenbereich dicht bedecken, um eine geformte Textilerzeugnisstruktur 452 zu formen. In diesem Beispiel sind die Garne in jeder Untergruppe um 4 Garne voneinander entfernt angeordnet, und jede Untergruppe ist um eine einzige Position zu der vorhergehenden Gruppe versetzt. Ein ähnliches Verfahren kann für Gruppen mit unterschiedlicher Zahl von Garnen (etwa 3 bis 8 Garnen), welche die Garne in jeder Untergruppe trennt, oder einer unterschiedlichen Versetzungsabfolge für aufeinanderfolgende Untergruppen (etwa 0/4, 2/4, 114, 3/4 statt der gezeigten Abfolge 0/4, 1/4, 2/4, 3/4).
Jede Familie von Untergruppenbahnen 410, 450 oder 451, die jede der drei Gruppen von Garnbahnen ausmachen, muß nicht den gesamten gewünschten Endoberflächenbereich bedecken, und sie müssen einander nicht, wie in diesem Beispiel, ähneln. Für eine allgemeine Form mit weniger Symmetrie werden die unterschiedlichen Gruppen nicht ähnlich sein. Man kann so viele Gruppen in so vielen allgemeinen Richtungen wählen, wie notwendig ist, um den gewünschten Oberflächenbereich zu bedecken derart, daß es an jedem Punkt wenigstens zwei Gruppen von sich kreuzenden Garnen gibt und der Verkreuzungswinkel ausreichend ist, um die Anforderungen an die mechanischen Eigenschaften des Textilerzeugnisses zu erfüllen. 18E zeigt, daß die flexible Textilerzeugnisstruktur 452 triaxiale Bereiche 460, die drei Garnrichtungen haben, mit biaxialen Bereichen 461, die zwei Garnrichtungen haben, verbinden kann.
Um das Textilerzeugnis zu fertigen, kann (unter Bezugnahme auf 15, 16A bis D und 17A bis D) das verallgemeinerte Stellglied so unterrichtet oder programmiert werden, daß es Garn längs der für jede Untergruppe definierten Untergruppenbahnen spendet. Der Spender kann ein Einzelgarn spenden durch aufeinanderfolgendes Queren des Bogens 412, danach des Verbinders 424, danach des Bogens 413, danach des Verbinders 425 usw., danach des Bogens 422, danach des Verbinders 434, danach des Bogens 423. Alternativ dazu kann ein Spender alle Bögen 412, 413, 414, 415, 416, 417, 418, 419, 420, 421, 422, 423 gleichzeitig in einem Durchgang spenden. Alternativ dazu kann ein Spender ausgewählte Zahlen der Bögen, wie beispielsweise die Bögen 412, 413, 414, in einem Durchgang spenden und die verbleibenden Bögen in aufeinanderfolgenden Durchgängen der Bögen 415, 416, 417, danach 418, 419, 420 und danach 421, 422, 423 vervollständigen, unter Verwendung einiger oder aller der Verbinder 424, 425, 426, 427, 428, 429, 430, 431, 432, 433, 434. Alternativ zum Niederlegen von Garn in den Bahnen der Verbinder können die Garne am Ende eines Bogens abgeschnitten und am Beginn des nächsten Bogens wieder am Dorn befestigt werden. Auf diese Weise würde sich Garn von darauffolgenden Untergruppen nicht an den Verbinderbahnen ansammeln.
Untergruppen in den anderen Richtungen können durch Unterrichten oder Programmieren des Roboters längs dieser Bahnen oder in bestimmten symmetrischen Fällen, wie beispielsweise diesem, durch Drehen des Dorns um die Z-Achse 441 um den gewünschten Winkel 435 und Wiederholen des Programms für die Bahn 410 niedergelegt werden. Allgemein würden jedoch für unsymmetrische Formen aufeinanderfolgende Untergruppen unabhängig unterrichtet oder programmiert werden, da sie nicht einfache Verschiebungsversetzungen der Bahn 410 für die erste gelegte Untergruppe der ersten Gruppe sind.
Während des Spendens längs dieser Bahnen ist eine Garnspannungsregelung wichtig, um das Garn auf der allgemein gekrümmten Bahn zu halten. Übermäßige Spannung wird verursachen, daß das Garn bedeutsam von der gewünschten Bahn abweicht. Vorzugsweise wird eine zeitweilige, entweder mechanische oder klebende, Hilfe auf der Dornoberfläche und an Garnen in vorhergehenden Untergruppen verwendet, um das Garn auf der gewünschten Bahn zu halten. Zum Beispiel kann ein druckempfindlicher Klebstoff zu Beginn auf den Dorn und auf jede nachfolgende Garnuntergruppe gesprüht werden, um das Halten der aufgebrachten Garne an ihrem Platz zu unterstützen. Zur weiteren Unterstützung kann auf jeder Untergruppe eine Rolle verwendet werden, um die klebstoffüberzogenen Garne auf den Dorn und aufeinander zu drücken. Diese Hilfen können im fertigen Textilerzeugnis verbleiben oder nach dem abschließenden Verbindungsschritt entfernt werden.
Der abschließende Schritt ist, die letzte niederzulegende Untergruppe in jedem Bereich, die oberste Untergruppe, an den Kreuzungspunkten zwischen den zwei Untergruppen mit der ersten niederzulegenden Untergruppe in diesem Bereich, der untersten Untergruppe, zu verbinden. Im allgemeinen sind die oberste und die unterste Untergruppe so angeordnet, daß sie einander kreuzen. Da jede Gruppe nicht notwendigerweise die gesamte Oberfläche bedeckt (aber einen wesentlichen Abschnitt bedeckt, der größer als 1/3 und vorzugsweise größer als 1/2 der Textilerzeugnisfläche ist), können die oberste und die unterste Untergruppe unterschiedliche Untergruppen von unterschiedlichen Gruppen in den triaxialen und biaxialen Bereichen. Es ist ebenfalls möglich, durch Verbinden der obersten und untersten Garne mit Garnen in dazwischenliegenden Untergruppen in einer Vielzahl von mit Zwischenraum angeordneten Positionen Garne in der obersten Untergruppe mit Garnen in der untersten Untergruppe zu verbinden, statt genaue unmittelbare Verbindungen zwischen den Garnen der obersten und der untersten Untergruppe herzustellen. Ein solches Verfahren wurde beim Beschreiben der flachen Textilerzeugnisstrukturen erörtert.
Allgemein gesprochen, stellt das obige Verfahren eine dreidimensionale, geformte, verwebte Textilerzeugnisstruktur her, die folgendes umfaßt:
einen Stapel aus einer ersten Vielzahl von Untergruppen, einer zweiten Vielzahl von Untergruppen und einer dritten Vielzahl von Untergruppen, wobei jede Untergruppe Garne hat, die mit Zwischenraum zueinander angeordnet sind, so daß sie eine dünne Bedeckung einer Textilerzeugnisfläche definieren, die Garne allgemein parallel sind und die Garne einer gekrümmten Bahn im Raum folgen,
wobei die gestapelten Untergruppen in einer vorher festgelegten Gruppierung in Bezug auf eine gemeinsame Achse und eine gemeinsame Bezugsebene senkrecht zu der Achse angeordnet sind,
wobei die ersten Untergruppen in einem ersten Winkel in Beziehung zu der Bezugsebene angeordnet und in einem ersten Drehwinkel um die Achse positioniert sind, die zweiten Untergruppen in einem zweiten Winkel in Beziehung zu der Bezugsebene angeordnet und in einem zweiten Drehwinkel um die Achse positioniert sind, die dritten Untergruppen in einem dritten Winkel in Beziehung zu der Bezugsebene angeordnet und in einem dritten Drehwinkel um die Achse positioniert sind, wobei die Garne in einer beliebigen der ersten, der zweiten und der dritten Untergruppen die Garne in einer anderen der ersten, der zweiten und der dritten Untergruppen kreuzen,
wobei innerhalb der ersten, der zweiten und der dritten Vielzahl von Untergruppen die Garne einer Untergruppe gegenüber den Garnen der anderen Untergruppen versetzt sind, um dadurch für jede der jeweiligen Untergruppen eine Gruppe von Garnen zu bilden, wobei die Gruppe für beliebige jeweilige Untergruppen eine Textilerzeugnisfläche dicht bedeckt,
wobei die oberste Untergruppe in dem Stapel mit der untersten Untergruppe in dem Stapel verbunden ist, um dadurch eine dreidimensionale, geformte, verwebte Textilerzeugnisstruktur zu bilden.
Das Textilerzeugnis der Erfindung kann ebenfalls auf eine zusammengesetzte rechteckige Parallelepipedform gewickelt werden, um unter Bezugnahme auf 19A bis D biaxiale dreidimensionale Textilerzeugnisstrukturen herzustellen. 19A zeigt einen zusammengesetzten rechteckigen Dorn 300, der die allgemeine Konfiguration der gewünschten Form ist, die in diesem Fall ein kurzärmliges Hemd wäre. Der Dorn kann eine massive Form sein, hergestellt aus verbundenen rechteckigen Parallelepipedstücken, wie beispielsweise einem Rumpfstück 310 und einem mit Stangen oder Schrauben oder Klemmen (nicht gezeigt) abnehmbar verbundenen Schulterstück 312. Der Dom kann ebenfalls eine Rahmenstruktur, welche die Form umreißt, oder eine ausfahrbare/einfahrbare Struktur, um das Entfernen des fertiggestellten Textilerzeugnisses zu erleichtern, sein.
Um die Form der Leichtigkeit des Textilerzeugnisformens halber zu handhaben und sie um drei Achsen zu drehen, gibt es drei Paare von Greifervorrichtungen, die in einem den Dorn umgebenden Rahmentragwerk (nicht gezeigt) angeordnet sind. Ein geeignetes Rahmentragwerk zum Tragen der Greifer zum Drehen und Verschieben und ein Regelmotor zum Antreiben derselben kann von einem Fachmann auf dem Maschinengebiet bereitgestellt werden und werden hier nicht weiter erörtert. Unter Bezugnahme auf 19A ist ein erstes Paar einander gegenüberliegender Greifer 302 und 303 angeordnet, um den Dorn 300 zum Drehen um eine erste Dornachse 314 zu tragen. Ein zweites Paar einander gegenüberliegender Greifer 304 und 305 ist angeordnet, um den Dorn 300 zum Drehen um eine zweite Dornachse 316 zu tragen. Unter Bezugnahme auf 19B kann der Dorn 300 gegenüber der Position in 19A um 90 neu ausgerichtet werden, und das zweite Paar einander gegenüberliegender Greifer 304 und 305 wird angeordnet, um den Dorn 300 zum Drehen um eine dritte Dornachse 318 zu tragen. Jedes Paar von Greifern kann in Drehrichtung und in Axialrichtung zueinander hin und voneinander weg bewegt werden, das heißt, der Greifer 302 kann sich zu dem Greifer 303 hin und von demselben weg drehen und in Axialrichtung bewegen, und der Greifer 303 kann sich ebenfalls zu dem Greifer 302 hin und von demselben weg drehen und in Axialrichtung bewegen.
In 19A haben sich die Greifer 304 und 305 beide in Axialrichtung bewegt, um die Enden des Dornstücks 312 in Eingriff zu nehmen, um den Dorn 300 um die Achse 316 zu drehen. Die Fläche jedes Greifers des Paars, welche die Enden des Dorns in Eingriff nimmt, kann mit einer elastischen Oberfläche mit hoher Reibung beschichtet sein, um den Dorn und jegliches dort abgelegtes Textilerzeugnis sicher zu greifen, oder sie können mit Stiften oder Nadeln bedeckt sein, um die Enden des Dorns und das Textilerzeugnis in Eingriff zu nehmen. Es gibt eine erste Garnführung 306, um ein erstes Garn 307 um die Achse 316 auf den Dorn 300 zu wickeln. Die Führung 306 wird durch eine sich drehende Gewindestange 320 für eine Querbewegung parallel zur Achse 316 getragen und vorgetrieben. Die Stange wird durch einfache Auflagen getragen und wird durch einen nicht gezeigten Regelmotor angetrieben. Die Drehung der Dorngreifer 304/305 und der Stange 320 wird durch ein Steuergerät 321 so abgestimmt, daß sich das Garn 307 in einer Umdrehung der Greifer 304/305 um einen Zellenabstand 322 längs des Dorns 300 bewegt, um eine erste Garnuntergruppe in der Richtung 324 auf dem Dorn niederzulegen. Nach dem Bedecken des Dorns mit einer Garnuntergruppe hält das Wickeln an, und die Greifer 302 und 303 nehmen den Dorn in Eingriff, und die Greifer 304 und 305 ziehen sich zurück. Die Greifer 302/303 drehen den Dorn um 90 Grad und halten an, die Greifer 304 und 304 nehmen den Dorn wieder in Eingriff, und die Greifer 302 und 303 ziehen sich zurück. Dies bringt den Dom in die in 19B gezeigte Position.
Unter Bezugnahme auf 19B haben sich die Greifer 304 und 305 beide in Axialrichtung bewegt, um die Seiten des Dornstücks 312 in Eingriff zu nehmen, um den Dorn 300 um die Achse 318 zu drehen. Die erste Garnführung 306 ist nun angeordnet, um das Garn 307 um die Achse 318 auf den Dorn 300 zu wickeln. Die Führung 306 wird nun durch die sich drehende Gewindestange 320 für eine Querbewegung parallel zur Achse 318 getragen und vorgetrieben. Die Drehung der Dorngreifer 304/305 und der Stange 320 wird so abgestimmt, daß sich das Garn 307 in einer Umdrehung der Greifer 304/305 um einen Zellenabstand 332 längs des Dorns 300 bewegt, um eine erste Garnuntergruppe in der Richtung 334 auf dem Dorn niederzulegen.
Beim Wickeln von Garn um die Achse 3l8 des Dorns 300, um das Garn im Unterarm der Hemdenform auf dem Dorn niederzulegen, wird ein besonderer Garnablenker verwendet, der am besten in 19D zu sehen ist, die eine Seitenansicht des Dorns und der in 19B gezeigten Greifer ist. Wenn der Dorn 300 gedreht wird, liegt an einem Punkt das Garn 307 längs der gestrichelten Bahn 336 und über einem Unterarm 338 des Dorns. An diesem Punkt bewegt sich der Garnablenker 340 von einer eingefahrenen Position 342 zu einer ausgefahrenen Position 344 und steckt das Garn in den Unterarm, wo ein Einsatz 346, der zeitweilige Befestigungselemente, wie beispielsweise Haken oder Klebstoff, hat, das Garn in Eingriff nimmt und es in seiner Position im Unterarm hält. Danach kehrt der Ablenker 340 schnell zu der eingefahrenen Position 342 zurück, und der Dorn dreht sich weiter, und das Garn wird weiter niedergelegt. Wenn sich der Dorn weiterdreht und der andere Unterarm 348 in die Nähe des Ablenkers 340 kommt, wird dieser Zyklus wiederholt, und der Ablenker steckt das Garn in den Unterarm 348, wo es durch einen zeitweiligen Befestigungselementeinsatz 350 in Eingriff genommen wird.
Unter Bezugnahme auf 19C haben sich die Greifer 302 und 303 beide in Axialrichtung bewegt, um die Enden des Dorns 300 in Eingriff zu nehmen, um ihn um die Achse 314 zu drehen, und die Greifer 304 und 305 haben sich zurückgezogen. Die Fläche jedes Greifers des Paars 302/303, welche die Enden des Dorns in Eingriff nimmt, kann mit einer elastischen Oberfläche mit hoher Reibung beschichtet sein, um den Dom und jegliches dort abgelegtes Textilerzeugnis sicher zu greifen, oder sie können mit Stiften oder Nadeln bedeckt sein, um die Enden des Dorns und das Textilerzeugnis in Eingriff zu nehmen. Es gibt eine zweite Garnführung 326, um ein zweites Garn 328 um die Achse 314 auf den Dorn 300 zu wickeln. Die Führung 326 wird durch eine sich drehende Gewindestange 330 für eine Querbewegung parallel zur Achse 314 getragen und vorgetrieben. Die Drehung der Dorngreifer 302/303 und der Stange 330 wird so abgestimmt, daß sich das Garn 328 in einer Umdrehung der Greifer 302/303 um einen Zellenabstand 333 längs des Dorns 300 bewegt, um eine erste Garnuntergruppe in der Richtung 335 auf dem Dorn niederzulegen.
Um unter Verwendung von vier Untergruppen von Garnen in jeder der drei Dimensionen einen dicht bedeckten Dorn herzustellen, ist die folgende Arbeitsabfolge zu bevorzugen, obwohl andere Abfolgen möglich sind:

– der Dorn wird, wie in 19B, durch die Greifer 304/305 ergriffen, und das Garn 307 wird an einer Ecke 352 des Dorns befestigt,
– die Greifer 304/305 drehen den Dorn 300 um die Dornachse 318, und das Garn 307 wird durch Bewegen der Führung 306 verschoben, um einen Zellenabstand von 332 zu erzielen,
– das Garn wird etwa an Position 354 angehalten und wird abgeschnitten und an dem Dorn befestigt,
– die Greifer 302/303 nehmen den Dorn 300 in Eingriff, und die Greifer 304/305 ziehen sich, wie in 19C, zurück, und das Garn 328 wird an einer Ecke 356 des Dorns befestigt,
– die Greifer 302/303 drehen den Dorn 300 um die Dornachse 314, und das Garn 328 wird durch Bewegen der Führung 326 verschoben, um einen Zellenabstand von 333 zu erzielen,
– das Garn 328 wird etwa an Position 358 angehalten und wird abgeschnitten und an dem Dorn befestigt,
– die Greifer 304/305 nehmen den Dorn 300 in Eingriff, und die Greifer 302/303 ziehen sich, wie in 19A, zurück, und das Garn 307 wird an einer Ecke 360 des Dorns befestigt,
– die Greifer 304/305 drehen den Dorn 300 um die Dornachse 316, und das Garn 307 wird durch Bewegen der Führung 307 verschoben, um einen Zellenabstand von 322 zu erzielen,
– das Garn 307 wird etwa an Position 362 angehalten und wird abgeschnitten und an dem Dorn befestigt,
– die Greifer 302/303 nehmen den Dorn 300 in Eingriff, und die Greifer 304/305 ziehen sich zurück, und die Greifer 302/303 drehen den Dorn zu der Position in 19B,
– die Greifer 304/305 nehmen den Dorn und die Greifer 302/303 ziehen sich, wie in 19B, zurück, und das Garn 307 wird nahe der Ecke 352, mit Ausnahme einer um einen, zwei oder drei Garndurchmesser gegenüber der Position 352 versetzten Position, befestigt,
– das Garn wird an der versetzten Position noch einmal um die Dornachse 318 gewickelt und wird abgeschnitten und nahe der Position 354 befestigt,
– die Greifer 302/303 nehmen den Dorn 300 in Eingriff, und die Greifer 304/305 ziehen sich, wie in 19C, zurück, und das Garn 328 wird nahe der Ecke 356 des Dorns, mit Ausnahme einer um einen, zwei oder drei Garndurchmesser gegenüber der Position 356 versetzten Position, befestigt,
– das Garn wird an der versetzten Position noch einmal um die Dornachse 314 gewickelt und wird abgeschnitten und nahe der Position 358 befestigt,
– die Greifer 304/305 nehmen den Dorn 300 in Eingriff, und die Greifer 302/303 ziehen sich, wie in 19A, zurück, und das Garn 307 wird nahe der Ecke 360 des Dorns, mit Ausnahme einer um einen, zwei oder drei Garndurchmesser gegenüber der Position 360 versetzten Position, befestigt,
– das Garn wird an der versetzten Position noch einmal um die Dornachse 316 gewickelt und wird abgeschnitten und nahe der Position 362 befestigt,
– der obige Vorgang setzt sich fort, wobei um eine gegebene Dornachse gewickelte nachfolgende Garne gegenüber vorhergehenden Garnen versetzt werden, bis der Dorn dicht mit den vier Untergruppen von Garnen in den drei Richtungen bedeckt ist. Auf einer gegebenen Seite des Dorns wird es Garne nur in zwei Richtungen geben, wodurch auf jeder Seite eine biaxiale Textilerzeugnisstruktur geformt wird,
– auf jeder Seite des Dorns wird die äußerste Untergruppe von Garnen mit der innersten Untergruppe von Garnen verbunden, wo die äußersten Garne die innersten Garne kreuzen, durch Anwenden eines Ultraschalltrichters nur an den Überkreuzungen, wobei der Dorn als Ultraschallamboß wirkt. Alternativ dazu könnte eine Vielzahl von mit Zwischenraum angeordneten Ultraschalltrichtern in einer diagonalen Bahn im Verhältnis zu den Richtungen des Garns auf dieser Seite über jede Seite des Dorns verschoben werden, ähnlich dem, was bei den flachen Textilerzeugnisstrukturen gelehrt wurde,
– nachdem das Verbinden vollendet ist, kann der Dorn von den Greifern entfernt werden, und die Ärmelenden des Textilerzeugnishemds können aufgeschnitten und das Dornstück 312 von dem Stück 310 gelöst und das Stück 312 aus der aufgeschnittenen Ärmelöffnung geschoben werden,
– das Taillenende des Textilerzeugnishemds kann aufgeschnitten und das Dornstück 310 aus der aufgeschnittenen Taillenöffnung geschoben werden,
– die abgeschnittenen Textilerzeugnisenden können entfernt werden oder können verwendet werden, um Aufschläge an den Ärmeln und der Taille des Hemds zu formen.

Unter Verwendung der obigen Technik können leicht unter Verwendung verhältnismäßig einfacher Dorne Bekleidungsartikel aus dreidimensionalem Textilerzeugnis hergestellt werden. Durch Wickeln eines Zweirichtungsgarns um drei Achsen des Dorns auf eine einfache Weise kann ein dreidimensionales Textilerzeugnis hergestellt werden, ohne gesonderte Textilerzeugnisstücke zuzuschneiden und zu nähen, wie beim Stand der Technik. Dies erzeugt einzigartige Textilerzeugnis-Bekleidungsartikel ohne Nähte.
19E illustriert das Garnmuster, zu sehen an einer Ecke des Dorns am Ende eines Ärmels an der Ecke 364, wie es auch in 19A zu sehen ist. Die Dornachsen sind bei 366 bezeichnet. Mehrere der ersten Untergruppe von Garnen, die um die Dornachse 318 niedergelegt sind, sind mit 1 bezeichnet, mehrere der zweiten Untergruppe von Garnen, die um die Dornachse 314 niedergelegt sind, sind mit 2 bezeichnet. Mehrere der dritten Untergruppe von Garnen, die um die Dornachse 316 niedergelegt sind, sind mit 3 bezeichnet. Die Untergruppen sind in der Reihenfolge bezeichnet, in der sie auf den Dorn gelegt werden. Für Untergruppen oberhalb von drei ist in der Untergruppe nur ein Garn bezeichnet, um das Muster zu illustrieren, das sich auf dem Dorn entwickelt. Die Gruppe von Garnen, die um die Dornachse 318 niedergelegt sind, sind mit der Zahl 1 für die erste Untergruppe, der Zahl 4 für die vierte Untergruppe, der Zahl 7 für die siebente Untergruppe und der Zahl 10 für die zehnte Untergruppe bezeichnet. Die Gruppe von Garnen, die um die Dornachse 314 niedergelegt sind, sind mit der Zahl 2 für die zweite Untergruppe, der Zahl 5 für die fünfte Untergruppe, der Zahl 8 für die achte Untergruppe und der Zahl 11 für die elfte Untergruppe bezeichnet. Die Gruppe von Garnen, die um die Dornachse 316 niedergelegt sind, sind mit der Zahl 3 für die dritte Untergruppe, der Zahl 6 für die sechste Untergruppe, der Zahl 9 für die neunte Untergruppe und der Zahl 12 für die zwölfte Untergruppe bezeichnet. Obwohl Garne um drei Achsen des Dorns gewickelt werden, bilden die Garne auf der Dornseite 368 eine biaxiale Struktur, bilden die Garne auf der Dornseite 370 eine biaxiale Struktur und bilden die Garne auf der Dornseite 372 eine biaxiale Struktur.
Die Punkte 374 und 376 auf der Seite 368 zeigen einige typische Bondpunkte zwischen der äußersten Untergruppe 11 und der innersten Untergruppe 1. Die Punkte 378 und 380 auf der Dornseite 370 zeigen einige typische Bondpunkte zwischen der äußersten Untergruppe 12 und der innersten Untergruppe 2. Die Punkte 382 und 384 auf der Dornseite 372 zeigen einige typische Bondpunkte zwischen der äußersten Untergruppe 12 und der innersten Untergruppe 1. Allgemein gesprochen, umfaßt das eben beschriebene Verfahren zum Formen einer verwebten geformten Textilerzeugnisstruktur folgendes:

(a) Bereitstellen einer rechteckigen Parallelepiped-Textilerzeugnis-Auflagefläche, die in drei senkrechten Achsen drehbar ist, wodurch drei senkrechte Garnniederlegerichtungen X, Y und Z definiert werden,
(b) Niederlegen einer ersten Untergruppen von Garnen, so daß sie die Auflagefläche in der X-Richtung dünn bedeckt,
(c) Niederlegen einer zweiten Untergruppen von Garnen, so daß sie die Auflagefläche in der Y-Richtung dünn bedeckt und einen Stapel mit den Garnen in der X-Richtung bildet,
(d) Niederlegen einer dritten Untergruppen von Garnen, so daß sie die Auflagefläche in der Z-Richtung dünn bedeckt und einen Stapel mit den Garnen in der X-Richtung und der Y-Richtung bildet,
(e) Wiederholen des Niederlegens und Stapelns für jede der ersten, der zweiten und der dritten Untergruppe und Versetzen der Garne in nachfolgenden Untergruppen gegenüber allen Garnen in vorherigen Untergruppen, bis jede der Vielzahl von Untergruppen eine Gruppe von Garnen in der jeweiligen Richtung für diese Untergruppe bildet, welche die Dornoberfläche dicht bedeckt,
(f) Verbinden der obersten Untergruppe in dem Stapel mit der untersten Untergruppe in dem Stapel, wodurch eine geformte verwebte Textilerzeugnisstruktur geformt wird.

BEISPIELE
BEISPIEL 1
Es wurde eine Textilerzeugnisstruktur hergestellt aus einem Hülle-Kern-Garn von 710 Denier insgesamt, das einen Kern von 400 Denier aus durchgehenden Multifilamenten aus Nylon-6,6-Flachgarn mit 6 Denier pro Filament einschloß. Der Kern war umwickelt mit einer Hülle aus Stapelfasern, die aus einem Nylon-6,6-Copolymer bestanden, das 30 Gewichtsprozent an Einheiten enthielt, die von MPMD (2-Methyl-Pentamethylendiamin) abgeleitet sind, die einen niedrigeren Schmelzpunkt hatten als das Kernpolymer. Die auf den Kern gewickelten Stapelfasern waren ein Faserband von 3,75 cm (1,5 Zoll) Stapellänge und 1,8 dpf. Dieses Garn wurde auf einer „Reibspinnmaschine DREF 3", gefertigt von der Textilmaschinenfabrik Dr. Ernst Fehrer AG aus Linz, Österreich, hergestellt. Die Textilerzeugnisstruktur hatte 16, wie in 2A angeordnete, Untergruppen und wurde auf einer Vorrichtung wie in 11B gewickelt. Der Textilerzeugniszellenabstand enthielt 8 Garne. Die Bonds wurden umlaufend hergestellt, unter Verwendung eines durch die Dukane Co. hergestellten Ultraschallerzeugers, Modell Nr. 351 Autotrak, der bei 40 kHz mit einer Kraft von etwa 1,8 bis 2,2 kg (4 bis 5 Pfund) gegenüber dem Dom betrieben wurde. Die Trichtergeschwindigkeit längs des Dorns war derart, daß etwa 0,2 Joule an Ultraschallenergie pro Bond auf das Textilerzeugnis angewendet wurde. Die Bondbahnen waren mit etwa 0,51 cm (0,2 Zoll) Zwischenraum zueinander angeordnet, und die Trichterspitze war etwa 0,25 cm (0,1 Zoll) breit und 1,9 cm (0,75 Zoll) lang, mit einer geringfügig konkaven Fläche über die Abmessung von 0,1 Zoll für etwa 1,3 cm (0,5 Zoll) der Länge. Am konkaven Ende der Bondfläche gab es eine Rundung, um die vordere Ecke zu beseitigen, und die Konkavität folgte der Rundung. Auf Grund der Rundung des Dorns stellte der Trichter längs der Abmessung von 1,9 cm (0,75 Zoll) keine vollständige Berührung her. Der Trichter stellte an den Kanten der konkaven Fläche stark gebondete Bereiche her. Es wird angenommen, daß mit einem schmaleren Trichter von etwa 0,10 cm (0,04 Zoll) Breite mit einer flachen Bondfläche an Stelle einer konkaven eine Verbesserung beim Bonden verwirklicht würde.
Nach dem Bonden wurde das Textilerzeugnis von dem Dorn entfernt und in einer Richtung parallel zu einer Gruppe der Garne einem Zugversuch unterworfen. Durch Multiplizieren der Garnfestigkeit von 2,1 kg (4,6 Pfund) mal 32 Garne pro 2,5 cm (Zoll) wurde berechnet, daß die maximale theoretische Zugfestigkeit dieses Textilerzeugnisses ohne alle Bonds 2,59 N/cm (148 Pfund/Zoll) betrug. Das gebondete Textilerzeugnis der Erfindung hatte eine tatsächliche Grab-Beständigkeit von etwa 120 Pfund/Zoll. Es wird angenommen, daß das Hülle-Kern-Garn durch vorrangiges Schmelzen der niedriger schmelzenden Hülle bondete, während die Kernfilamente wesentlich unbeeinträchtigt blieben, so daß die Festigkeit des Textilerzeugnisses auf Grund des Bondens nicht bedeutsam vermindert wurde. Bei einem anderen Versuch eines mit Nylon-6,6-Multifilamentgarn von 630 Denier ohne die niedrigschmelzende Hüllenstruktur hergestellten Textilerzeugnisses betrug die theoretische Zugfestigkeit des ungebondeten Textilerzeugnisses 61,7 N/cm (370 Pfund/Zoll), und die tatsächliche gebondete Grab-Beständigkeit betrug 210 N/cm (120 Pfund/Zoll). Dies zeigte eine bedeutsame Verringerung der Festigkeit für das gebondete Multifilamentgarn, verglichen mit der Festigkeitsverringerung mit der gebondeten niedrigschmelzenden Hülle. Die niedrigschmelzende Hülle bietet eine bedeutsame Festigkeitsverbesserung, wenn Ultraschallbonden zum Verbinden der Garne verwendet wird.
BEISPIEL 2
Es wurde eine Textilerzeugnisstruktur mit begrenzter Durchlässigkeit hergestellt durch Einfügen von Foliebahnen in die Textilerzeugnisstruktur während der Fertigung. Ein Muster wurde hergestellt unter Verwendung von durchgehendem Multifilamentgarn von 630 Denier, gewickelt auf die Vorrichtung von 11B und gebondet mit dem in Beispiel 1 beschriebenen Ultraschallsystem. Der Textilerzeugnis-Zellenabstand enthielt 8 Garne. Die Foliebahn war eine etwa 3 bis 5 Millizoll dicke Bynel-Polypropylenfolie. Das Textilerzeugnis wurde hergestellt durch Legen von zuerst zwei Untergruppen auf den Dorn, gefolgt von einer Foliebahn, gefolgt von 12 Garnuntergruppen, gefolgt von einer weiteren Foliebahn, gefolgt von 2 Garnuntergruppen. Danach wurde das Textilerzeugnis auf die Weise von Beispiel 1 gebondet. Das Textilerzeugnis wurde von dem Dorn entfernt und beim Untersuchen durch Blasen von Luft auf das Textilerzeugnis zeigte es sich, daß sehr wenig Luft durch das Textilerzeugnis hindurchging und dies nur in dem gebondeten Bereich geschah.
BEISPIEL 3
Es wurde eine verstärkte Textilerzeugnisstruktur hergestellt durch Hinzufügen einer Bahn eines Spinnvliesstoffs zu der Struktur während der Fertigung. Das Garn war das gleiche Garn wie in Beispiel 2. Der Vliesstoff war ein niedrigschmelzendes Copolymer-Polyamid, das etwa 33,9 g/m² (1 Unze/Quadratyard) wog. Das Textilerzeugnis wurde auf die Weise von Beispiel 2 hergestellt. Vierzehn Garnuntergruppen wurden auf den Dorn gewickelt, die Vliesstoffbahn wurde auf den Dorn gelegt, und zwei Garnuntergruppen wurde über den Vliesstoff gewickelt. Das Textilerzeugnis wurde auf die Weise von Beispiel 1 gebondet. Das Textilerzeugnis wurde von dem Dorn entfernt, und es zeigte sich, daß es eine verbesserte Festigkeit und eine verringerte Biegung in der Schrägenrichtung hatte.
BEISPIEL 4
Es wurde ein Vorformling für eine Verbundstofftafel unter Verwendung eines nicht thermoplastischen Garns und von Bahnen aus thermoplastischer Folie hergestellt. Das Garn war ein durchgehendes Multifilament-Aramid-(Kevlar^TM-) Flachgarn von 840 Denier. Die Foliebahn war eine 2 bis 3 Millizoll dicke Polyesterfolie. Das Textilerzeugnis wurde auf die Weise von Beispiel 2 hergestellt. Zwei Garnuntergruppen wurden auf den Dorn gewickelt, gefolgt von einer Foliebahn, gefolgt von vier Garnuntergruppen, gefolgt von einer Foliebahn, gefolgt von vier Garnuntergruppen, gefolgt von einer Foliebahn, gefolgt von vier Garnuntergruppen, gefolgt von einer Foliebahn, gefolgt von zwei Garnuntergruppen, für eine Summe von 16 Garnuntergruppen und vier Foliebahnen. Die Folie machte etwa 15 % des Gewichts des Textilerzeugnisses aus. Das Textilerzeugnis wurde auf die Weise von Beispiel 1 gebondet. Das Textilerzeugnis wurde von dem Dorn entfernt, und es zeigte sich, daß es eine angemessene Integrität zum Handhaben als Verbundstoff Vorformling hatte.
BEISPIEL 5
Es wurde ein Textilerzeugnis mit einem während der Fertigung eingefügten Baumwoll-Spinnbandgewebe hergestellt, um ein Textilerzeugnis herzustellen, das weich für die Berührung wäre. Das Garn war das gleiche wie das in Beispiel 2 verwendete. Die Baumwolle war ein zu einem Gewebe von etwa 8 × 11 Zoll und etwa 0,5 Unzen/Quadratyard Gewicht geformtes Spinnband. Das Textilerzeugnis wurde auf die Weise von Beispiel 2 hergestellt. Acht Garnuntergruppen wurden auf den Dorn gewickelt, gefolgt von dem Baumwollgewebe, gefolgt von acht Garnuntergruppen. Das Textilerzeugnis wurde auf die Weise von Beispiel 1 gebondet, und es zeigte sich, daß es eine weiche kohärente Struktur hatte, aber es konnte längs des Baumwollgewebes aufgetrennt werden. Es wird angenommen, daß die Integrität der Struktur durch Hinzufügen von etwas Nylon-6,6-Stapelfaser oder einer niedrigschmelzenden Copolymer-Nylon-6,6-Stapelfaser zu dem Baumwollspinnband durch Mischen vor dem Herstellen des Baumwollgewebes verbessert werden könnte. Es wird angenommen, daß dies die Bindung der Nylongarne aneinander durch das Baumwollgewebe verbessern würde.
BEISPIEL 6
Es wurde eine Textilerzeugnisstruktur mit Naturfasern als innere Untergruppen und thermoplastischen Fasern als erste und letzte Untergruppe hergestellt. Die Struktur verwendete 8 Anlegegarne mit 28 Untergruppen. Die Naturbaumwollgarne hatten eine Feinheit von 1600 Denier, während die thermoplastischen Garne Nylon 6,6 mit einer Gesamtfeinheit von 630 Denier waren. Die Niederlegefolge war wie folgt: die erste Untergruppe war Nylon 6,6, die nächsten 26 Untergruppen waren Baumwolle, und die letzte Untergruppe war Nylon 6,6. Danach wurde die Struktur durch Verfolgen der Bahn jedes Garns in der letzten Untergruppe mit dem Ultraschalltrichter gebondet, wobei längs der Längs gebondet wurde, um jede Überschneidung der ersten und der letzten Untergruppe zu bonden
BEISPIEL 7
Es wurde eine Textilerzeugnisstruktur aus Dacron^TM-Garnen (1,3 dpf, 255 Denier insgesamt) hergestellt, die aus sich wiederholenden Gruppen von Untergruppen bestand. Das Textilerzeugnis bestand aus einer zweilagigen Textilerzeugnisstruktur, bei der die eine Lage ein Stapel von zwei Gruppen von Untergruppen ist, die eine dicht bedeckte Fläche bilden, und die andere Lage eine identische Gruppe von Untergruppen ist, die eine zweite dicht bedeckte Fläche bilden. Das sich ergebende Textilerzeugnis hat ein Grundgewicht, das einem Textilerzeugnis entspricht, das aus der gleichen Zahl von Gesamtuntergruppen besteht, die parallel, aber versetzt waren, wobei sich keine Untergruppen übereinander befanden, war aber voluminöser in Gefühl und Erscheinung.
Zum Vergleich wurden drei gesonderte Textilerzeugnisse hergestellt, um die Wirkung unterschiedlicher Fertigungstechniken auf das Volumen des fertigen Textilerzeugnisses zu erforschen. Alle Textilerzeugnisse wurden unter Verwendung des obigen Garns hergestellt, das in 16 Führungen in dem Ring der Vorrichtung von 11B angebracht wurde. Alle Textilerzeugnisse wurden unter Verwendung des gleichen umlaufenden Bondverfahrens von Beispiel 1 gebondet. Das Textilerzeugnis A bestand aus zwei Gruppen von Garnen, die eine kombinierte Summe von 18 Untergruppen hatten, und mit 9 Garnen pro Zellenraum, um ein Textilerzeugnis von 33,9 g/m² (1 Unze/Quadratyard) herzustellen. Das Textilerzeugnis B bestand aus zwei Gruppen von Garnen, die eine kombinierte Summe von 36 Untergruppen hatten, und mit 18 Garnen pro Zellenraum, um ein Textilerzeugnis von 67,8 g/m² (2 Unzen/Quadratyard) herzustellen. Die Garne in Textilerzeugnis B wurden im gleichen Zellenraum dichter gepackt, als es die Garne von Textilerzeugnis A wurden. Das Textilerzeugnis C bestand aus einer zweilagigen Textilerzeugnisstruktur, wobei eine erste Lage wie das Textilerzeugnis A geformt wurde und danach eine zweite Lage wie das Textilerzeugnis A oben auf der ersten Lage geformt wurde, um ein Textilerzeugnis mit einer kombinierten Summe von 36 Garnuntergruppen herzustellen, um ein Textilerzeugnis von 67,8 g/m² (2 Unzen/Quadratyard) herzustellen. Die zwei Lagen wurden erst gebondet, nachdem beide Lagen auf den Dorn gewickelt waren. Die 3 Textilerzeugnisse wurden von dem Dorn entfernt und wurden optisch und von Hand auf Volumen untersucht. Das Textilerzeugnis A schien das geringste Volumen zu haben, das Textilerzeugnis C hatte das meiste Volumen, das Textilerzeugnis B hatte ein Volumenniveau zwischen denen des Textilerzeugnisses A und des Textilerzeugnisses C. Es war überraschend, daß das Packen von mehr Garn in einen Zellenraum mehr Volumen erzeugte (Vergleich von Textilerzeugnis A und Textilerzeugnis B) und daß die zweilagige Struktur mit der gleichen Menge an Garn mehr Volumen erzeugte (Vergleich von Textilerzeugnis B und Textilerzeugnis C). Da alle Textilerzeugnisse gleich gebondet wurden, wies dies darauf hin, daß Garnpackung und Lagenbildung ebenfalls zum Regeln des Volumens verwendet werden können.
BEISPIEL 8
Es wurden gemischte Muster hergestellt unter Verwendung von zweidrähtigem gebauschtem durchgehendem Filament-Nylon-6,6-Teppichgarn von 2500 Denier und 19 Denier pro Filament und unter Verwendung von Stapel-Nylon-6,6-Teppichgarn. Die Bondenergie für dieses hochfeine Garn kann bis zu 1 bis 2 Joule pro Garnverkreuzung an Ultraschallenergie betragen. Es wurden ebenfalls gemischte Muster hergestellt unter Verwendung von texturiertem Polyestergarn von 150 Denier, 0,75 Denier pro Filament. Es wurden ebenfalls von Hand flache und dreidimensionale Muster hergestellt unter Verwendung von Seil oder Schnur von 0,3 cm bis 0,6 cm (1/8 bis 1/4 Zoll) Durchmesser und Kunststoffhändern zum Verbinden der Garne, wo sich die äußersten Untergruppen kreuzen.
Die Textilerzeugnisstruktur der Erfindung kann auf vielfältige Weise, einschließlich von manuellen und automatisierten Mitteln, entweder auf eine Chargen- oder auf eine Durchlaufweise, und unter Verwendung einer breiten Vielfalt an Garnen und Verbindungsmitteln hergestellt werden.

Claims

Verwebte Textilerzeugnisstruktur, die folgendes umfaßt: eine Vielzahl von ersten Garnuntergruppen mit einer Vielzahl von in einer ersten Winkelrichtung frei von Verkreuzungen ausgerichteten Garnen, wobei die ersten Garnuntergruppen einen Stapel bilden mit einer Vielzahl von zweiten Garnuntergruppen mit einer Vielzahl von in einer zweiten Winkelrichtung frei von Verkreuzungen ausgerichteten Garnen, wobei das Garn in jeder Untergruppe wesentlich parallelen Bahnen folgt, die in einem sich wiederholenden Muster mit Zwischenraum zueinander angeordnet sind, um eine gemeinsame vorher festgelegte Textilerzeugnisfläche spärlich zu bedecken, wobei die Garnuntergruppen abwechselnd mit einer ersten Untergruppe neben einer zweiten Untergruppe gestapelt sind, wobei die Garne in der ersten Untergruppe die Garne in der zweiten Untergruppe kreuzen, wobei die Garne in einer beliebigen Untergruppe der Vielzahl von ersten Untergruppen gegenüber den Garnen in allen anderen Untergruppen der ersten Vielzahl von Untergruppen versetzt sind, wobei die Garne in einer beliebigen Untergruppe der Vielzahl von zweiten Untergruppen gegenüber den Garnen in allen anderen Untergruppen der zweiten Vielzahl von Untergruppen versetzt sind, wobei das Stapeln aller der Vielzahl von ersten Untergruppen eine erste Garngruppe bildet, die Garne enthält, welche die vorher festgelegte Textilerzeugnisfläche dicht bedecken, und das Stapeln aller der Vielzahl von zweiten Untergruppen eine zweite Garngruppe bildet, die Garne enthält, welche die vorher festgelegte Textilerzeugnisfläche dicht bedecken, und wobei die Garne in der obersten Untergruppe in dem Stapel mit den Garnen in der untersten Untergruppe in dem Stapel verbunden sind, um dadurch die anderen Untergruppen in dem Stapel in einer verwebten Textilerzeugnisstruktur zu enthalten.
Verwebte Textilerzeugnisstruktur nach Anspruch 1, die folgendes umfaßt: einen Stapel aus einer ersten Vielzahl von Untergruppen, einer zweiten Vielzahl von Untergruppen und einer dritten Vielzahl von Untergruppen, wobei jede Untergruppe Garne hat, die mit Zwischenraum zueinander angeordnet sind, so daß sie eine spärliche Bedeckung einer Textilerzeugnisfläche definieren, die Garne allgemein parallel sind und die Garne einer gekrümmten Bahn im Raum folgen, wobei die gestapelten Untergruppen in einer vorher festgelegten Gruppierung in Bezug auf eine gemeinsame Achse und eine gemeinsame Bezugsebene senkrecht zu der Achse angeordnet sind, wobei die ersten Untergruppen in einem ersten Winkel in Beziehung zu der Bezugsebene angeordnet und in einem ersten Drehwinkel um die Achse positioniert sind, die zweiten Untergruppen in einem zweiten Winkel bezüglich der Bezugsebene angeordnet und in einem zweiten Drehwinkel um die Achse positioniert sind, die dritten Untergruppen in einem dritten Winkel bezüglich der Bezugsebene angeordnet und in einem dritten Drehwinkel um die Achse positioniert sind, wobei die Garne in einer beliebigen der ersten, der zweiten und der dritten Untergruppen die Garne in einer anderen der ersten, der zweiten und der dritten Untergruppen kreuzen, wobei innerhalb der ersten, der zweiten und der dritten Vielzahl von Untergruppen die Garne einer Untergruppe gegenüber den Garnen der anderen Untergruppen versetzt sind, um dadurch für jede der jeweiligen Untergruppen eine Gruppe von Garnen zu bilden, wobei die Gruppe für beliebige jeweilige Untergruppen eine Textilerzeugnisfläche dicht bedeckt, wobei die oberste Untergruppe in dem Stapel mit der untersten Untergruppe in dem Stapel verbunden ist, um dadurch ein dreidimensionales, geformtes, verwebtes Textilerzeugnis zu bilden.
Dreidimensionale, geformte, verwebte Textilerzeugnisstruktur nach Anspruch 2, wobei die vollständige Textilerzeugnisfläche einen biaxialen Abschnitt des Abschnitts dieser Fläche, bestehend aus zwei Vielzahlen von Untergruppen der ersten, der zweiten oder der dritten Untergruppen, und einen triaxialen Abschnitt der Fläche, bestehend aus drei Vielzahlen von Untergruppen der ersten, der zweiten oder der dritten Untergruppen, hat.
Textilerzeugnisstruktur nach Anspruch 1, wobei die Verbindungen zwischen der obersten Untergruppe der Struktur und der untersten Untergruppe der Struktur entweder unmittelbar oder durch die Garne in anderen Untergruppen bestehen, derart, daß eine Verbindung zwischen Kreuzungspunkten von Garngruppen bei 0,3 % bis 80 % der Male auftritt, in denen sich die Garne kreuzen.
Textilerzeugnisstruktur nach Anspruch 1, wobei es von den Verbindungen gesonderte unverbundene Bereiche gibt derart, daß die inhärente Flexibilität der Garne in der Struktur in den unverbundenen Bereichen beibehalten wird.
Textilerzeugnisstruktur nach Anspruch 1, wobei die Garne in einer Untergruppe einer Gruppe umgeschlagen werden, um die Garne in einer Untergruppe einer anderen Gruppe zu werden und sie dadurch zu kreuzen.
Textilerzeugnisstruktur nach Anspruch 1, wobei ein Film oder eine nichtgewebte Bahn zwischen zwei benachbarten Untergruppen innerhalb der Struktur angeordnet wird.
Verfahren zum Herstellen einer verwebten Textilerzeugnisstruktur, das folgendes umfaßt: Niederlegen einer ersten Garnuntergruppe, die eine Vielzahl von in einer ersten Winkelrichtung frei von Verkreuzungen ausgerichteten Garnen hat, wobei die Garne in der ersten Untergruppe wesentlich parallelen Bahnen folgen, die in einem sich wiederholenden Muster mit Zwischenraum zueinander angeordnet sind, so daß sie eine gemeinsame vorher festgelegte Textilerzeugnisfläche spärlich bedecken, Stapeln einer zweiten Garnuntergruppe neben der ersten Garnuntergruppe, wobei die zweite Garnuntergruppe eine Vielzahl von in einer zweiten Winkelrichtung frei von Verkreuzungen ausgerichteten Garnen hat, wobei die Garne in der zweiten Untergruppe wesentlich parallelen Bahnen folgen, die in einem sich wiederholenden Muster mit Zwischenraum zueinander angeordnet sind, so daß sie eine gemeinsame vorher festgelegte Textilerzeugnisfläche spärlich bedecken, Fortsetzen des abwechselnden Stapelns einer Vielzahl von ersten Garnuntergruppen und einer Vielzahl von zweiten Garnuntergruppen, die folgenden Unterschritte umfassend: Versetzen der Vielzahl von Garnen in einer beliebigen Untergruppe der Vielzahl von ersten Untergruppen gegenüber den Garnen in allen anderen Untergruppen der ersten Vielzahl von Untergruppen und Niederlegen aller Garne in einer der ersten Vielzahl von Untergruppen vor dem Niederlegen der Garne in einer anderen Untergruppe; Versetzen der Vielzahl von Garnen in einer beliebigen Untergruppe der Vielzahl von zweiten Untergruppen gegenüber den Garnen in allen anderen Untergruppen der zweiten Vielzahl von Untergruppen und Niederlegen aller Garne in einer der zweiten Vielzahl von Untergruppen vor dem Niederlegen der Garne in einer anderen Untergruppe; Anhalten des Stapelns, wenn alle der Vielzahl von ersten Untergruppen eine erste Garngruppe bilden, die Garne enthält, welche die vorher festgelegte Textilerzeugnisfläche dicht bedecken, und wenn das Stapeln aller der Vielzahl von zweiten Untergruppen eine zweite Garngruppe bildet, die Garne enthält, welche die vorher festgelegte Textilerzeugnisfläche dicht bedecken; und Verbinden der Garne in der obersten Untergruppe in dem Stapel mit den Garnen in der untersten Untergruppe in dem Stapel, um dadurch die anderen Untergruppen in dem Stapel zu enthalten und eine verwebte Textilerzeugnisstruktur zu bilden.