EP1723278B1 - Multiaxialkomplex - Google Patents

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EP1723278B1
EP1723278B1 EP04718911A EP04718911A EP1723278B1 EP 1723278 B1 EP1723278 B1 EP 1723278B1 EP 04718911 A EP04718911 A EP 04718911A EP 04718911 A EP04718911 A EP 04718911A EP 1723278 B1 EP1723278 B1 EP 1723278B1
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EP
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multifilament
yarns
layers
multifilament yarns
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Gert Herrn Wagener
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Saertex GmbH and Co KG
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    • D04B23/10—Flat warp knitting machines for knitting through thread, fleece, or fabric layers, or around elongated core material
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04B—KNITTING
    • D04B21/00—Warp knitting processes for the production of fabrics or articles not dependent on the use of particular machines; Fabrics or articles defined by such processes
    • D04B21/14—Fabrics characterised by the incorporation by knitting, in one or more thread, fleece, or fabric layers, of reinforcing, binding, or decorative threads; Fabrics incorporating small auxiliary elements, e.g. for decorative purposes
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2403/00—Details of fabric structure established in the fabric forming process
    • D10B2403/02—Cross-sectional features
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    • D10B2403/0241—Fabric incorporating additional compounds enhancing mechanical properties
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/30—Woven fabric [i.e., woven strand or strip material]
    • Y10T442/3179—Woven fabric is characterized by a particular or differential weave other than fabric in which the strand denier or warp/weft pick count is specified
    • Y10T442/3195—Three-dimensional weave [e.g., x-y-z planes, multi-planar warps and/or wefts, etc.]
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    • Y10T442/30—Woven fabric [i.e., woven strand or strip material]
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    • Y10T442/3195—Three-dimensional weave [e.g., x-y-z planes, multi-planar warps and/or wefts, etc.]
    • Y10T442/3211—Multi-planar weft layers

Definitions

  • the invention relates to a multi-axial complex of multifilament yarns according to the preamble of claim 1.
  • the invention relates to an apparatus for producing a Multiaxialkomplexes of multifilament yarns according to the preamble of claim 2.
  • the invention relates to a method for producing a multi-axial complex of multifilament threads according to the preamble of claim 3.
  • the deposited threads are connected by lamination by means of adhesive films or adhesive liquids with each other.
  • additional treatment limits the scope of use of the thread grid.
  • the present invention is therefore based on the object to propose a Multiaxialkomplex of multifilament yarns, which can be prepared without additional chemical means, such as adhesive, etc. and in which the position assurance of the multifilament yarns in the 0 ° layers can be achieved without great mechanical complexity. Furthermore, the invention relates to an apparatus for producing such a complex and to a method for producing such a complex.
  • the first object of the invention is achieved in that the multifilament threads of the 0 ° layers are inserted between the other multifilament layers layered in different orientations and spread before their support and run without torsion, and are placed in this form on the previous multifilament layer.
  • the device for producing such a fabric is characterized by tensioning rollers which are switched on in the feed of the multifilament yarns and over which the multifilament yarns are guided.
  • the process for producing such a multi-axial complex is characterized in that the multifilament threads of the 0 ° layer are guided over tension rollers before their deposition on the previous multifilament layer, which cause spreading of the multifilament threads and thereby make them torsionsoko.
  • a sewing or knitting machine 1 for producing a Multiaxialgeleges is shown.
  • 2, 3, 4, 5 and 6 Schu ßeintragsysteme for +/- 45 ° to 90 ° threads are shown and with 7 and 8 in the 0 ° layer extending multifilament threads.
  • tension rollers 9 and 10 are turned on, through which the multifilament yarns 7 and 8 are introduced into the scrim.
  • the scrim thus formed is fed to a sewing site 16, from which the finished scrim od a fabric tree. The like. Is supplied.
  • Fig. 2 different orientations and shapes of the tension rollers are shown, which is intended to illustrate that the type and design of the tension rollers can be arranged depending on the respective operating conditions.

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  • Knitting Machines (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Multiaxialkomplex aus Multifilamentfäden gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
  • Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Herstellung eines Multiaxialkomplexes aus Multifilamentfäden gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 2.
  • Die Erfindung bezieht sich schließlich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Multiaxialkomplexes aus Multifilamentfäden gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 3.
  • Im Stand der Technik ist das Herstellen von Multifilamentkomplexen beispielsweise aus "Multi-Axiale Kettengewirke als textile Verstärkung in Faserverbundwerkstoffen", Melliand Textilberichte, International Textile Reports, DE, Melliand Textilberichte K.G. Heidelberg, Vol. 70, Nr. 2, Page(s) 109-112 XP000026288 ISSN: 0341-0781 bekannt. Vielfach bestehen derartige Multiaxialkomplexe oder Multiaxialgelege aus Multifilamenten aus Endlosfilamenten, die aus sehr biege- und bruchempfindlichen Fasern erstellt sind. Diese Multifilamentfäden aus Endlosfilamenten weisen eine gewisse Torsionstendenz auf, die dazu führt, daß diese Multifilamentfäden nach Ablage auf einer Unterlage nicht lagegesichert sind.
  • Um eine solche Lagesicherung zu erreichen, war es im Stand der Technik üblich, die Multifilamentfäden der 0°-Lagen als oberste Schicht einzeln geführt auf dem Gelege anzuordnen, wobei dann beim Aufwickeln des fertigen Geleges auf einen Warenbaum eine Überbeanspruchung der Fasern dieser Multifilamentfäden eintrat. Bei einem eine Vielzahl von einzelnen Lagen, beispielsweise sechs oder sieben Lagen aufweisendem Multiaxialgelege, wurde deshalb bisher so vorgegangen, daß man Gelege mit beispielsweise zwei oder drei Lagen herstellt, in denen die 0°-Multifilamente in der ober-sten Lage angeordnet waren, dann eines dieser Gelege umdrehte, so daß dann zwei Gelege aufeinandergelegt waren, bei denen die 0°-Multifilamente in der Mitte angeordnet waren, also theoretisch in der sogenannten neutralen Zone. Diese bereits schon einmal vernähten Gelege mußten ein drittes Mal vernäht werden, nämlich wenn die beiden Gelege zusammengeführt wurden. Dies führte dazu, daß durch die Vielzahl von Nähvorgängen Schädigungen der Fasern der Multifilamente eintrat.
  • Aus der DE 39 10 245 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Fadengitters bekanntgeworden. Um eine weitgehende Isotropie des Fadengitters zu erreichen, wird hier vorgeschlagen, oberhalb, unterhalb oder zwischen den einzelnen Scharen der bereits abgelegten und in Querrichtung sowie in Diagonalrichtung verlaufenden Fäden zusätzliche Fäden in Längsrichtung einzuführen. Die Zuführung der in Längsrichtung, d. h. also der 0°-Multifilamentfäden, unmittelbar vor der Vernähstelle ist dann möglich, wenn die 0°-Fäden zwischen die einzelnen Querfäden verlegt werden sollen. Diese an irgendeiner beliebigen Stelle zugeführten 0°-Fäden behalten aber ihre angestrebte Lage und gewünschte gleichmäßige Verteilung nicht bei, sondern verschieben sich, so daß unterschiedliche Dicken und damit unterschiedliche Festigkeiten in Querrichtung des Geleges gesehen zwangsläufig bedingt werden.
  • Weiterhin wird hier vorgeschlagen, daß die abgelegten Fäden durch Kaschierung mittels Klebefolien bzw. Klebeflüssigkeiten untereinander verbunden werden. Eine solche zusätzliche Behandlung schränkt natürlich den Einsatzumfang des Fadengitters ein.
  • Aus der EP 1 112 400 B1 ist es bekanntgeworden, die Fädern der 0°-Lagen mittels lagesichernden bzw. verteilungssichernden Hilfsmitteln im Bereich vor der Nähwirkmaschine zu führen. Hier ist ein zusätzlicher Aufwand erforderlich. Zwar wird ein vorzügliches Gelege erreicht, aber der zusätzliche Aufwand erhöht die Produktionskosten.
  • In der DE 199 13 647 A1 wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von verwirkten bzw. vernähten Multiaxialgelegen aus mehreren Lagen beschrieben, wobei mindestens zwei in Arbeitsrichtung nacheinander angeordnete Wirkfonturen vorgesehen sind, welche die vor den Wirkfonturen abgelegten Fadenlagen im wesentlichen unmittelbar nach ihrem Ablegen fixieren. Hierdurch soll die Möglichkeit geschaffen werden, zwischen die Schußfadenlagen Stehfadenlagen einzuziehen, die unmittelbar nach Auflegen auf der Schußfadenlage durch die gesonderte Wirkfontur festgelegt wird. Durch die zusätzlichen Wirkfonturen zwischen Schußeintragssystem ist es möglich, eine hohe Flexibilität bezüglich der Anordnung der 0°-Fadenlagen zwischen den Schichten herkömmlicher Fadenorientierung zu erreichen.
  • Aus der DE 101 33 622 C1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbringen einer Faserschicht auf die Unterseite eines textilen Flächengebildes bekanntgeworden. Hier wird das Problem gelöst, eine vorzugsweise aus Faserschnitzeln bestehende Faserschicht an die Unterseite eines textilen Flächengebildes, insbesondere eines Fadengeleges, heranzuführen und diese Faserschicht in einem einzigen Arbeitsschritt gemeinsam mit dem Fadengelege und evtl. mit einer oberen Faserschicht zu verfestigen. Das Einziehen von 0°-Faden an beliebigen Stellen eines Multiaxialgeleges wird in dieser Literaturstelle weder beschrieben noch nahegelegt.
  • In der WO 98/10128 wird ein verbesserter kettengewirkter Strukturverbundstoff beschrieben, bei welchem in einem gesonderten Herstellungsverfahren stabilisierte Lagen der 0°-Fäden hergestellt werden, wobei diese vorgefertigten stabilisierten 0°-Fadenlagen an beliebiger Stelle zwischen den in unterschiedlichen Orientierungen geschichteten übrigen Multifilamentlagen angeordnet werden können. Durch die gesonderte Fertigung der 0°-Fadenlagen erfolgt durch mehrfache Vernähen derselben eine Beschädigung der einzelnen Filamente der Multifilamentfäden, eine Einschnürung der Filamente und damit eine Faserdesorientierung und eine größere oder kleinere Spreizung der Filamente, so daß die Fließmöglichkeit der Matrix geändert wird.
  • In der WO 91 05 896 wird ein flexibles Schleifwerkzeug beschrieben. Hier werden zwar die Multifilamentfäden der 0°-Lagen gespreizt, aber die Spreizung erfolgt durch die Art der Einbindung der 0°-Fäden mittels der Querfäden.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Multiaxialkomplex aus Multifilamentfäden vorzuschlagen, das ohne zusätzliche chemische Mittel, wie Klebstoff usw. hergestellt werden kann und bei dem die Lagesicherung der Multifilamentfäden in der 0°-Lagen ohne großen maschinellen Aufwand erreichbar ist. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Herstellung eines solchen Komplexes und auf ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Komplexes.
  • Gelöst wird die erste Aufgabe der Erfindung dadurch, daß die Multifilamentfäden der 0°-Lagen zwischen die in unterschiedlichen Orientierungen geschichteten übrigen Multifilamentlagen eingelegt sind und vor ihrer Auflage gespreizt und torsionsfrei zulaufen, und in dieser Form auf die vorherige Multifilamentlage aufgelegt sind.
  • Die Vorrichtung zur Herstellung eines solchen Geleges kennzeichnet sich durch in die Zuführung der Multifilamentfäden eingeschaltete Spannrollen, über die die Multifilamentfäden geführt werden.
  • Das Verfahren zur Herstellung eines solchen Multiaxialkomplexes kennzeichnet dadurch, daß die Multifilamentfäden der 0°-Lage über Spannrollen vor ihrer Ablage auf der vorherigen Multifilamentlage geführt werden, die ein Spreizen der Multifilamentfäden bewirken und diese dadurch torsionsfrei machen.
  • Überraschend wurde gefunden, daß beim Einsatz von torsionsfreien Multifilamentfäden der 0°-Lagen die Lagesicherung ausreichend ist und daß weiterhin die Maßnahme, die Multifilamentfäden torsionsfrei zu erhalten, in einfachster Weise dadurch erreichbar ist, daß die Fäden über Spannrollen geführt werden, die bei Bedarf ein Spreizen der Fäden bewirken und dadurch die Fäden flach ausbreiten, die sonst als Strang zugeführt werden.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Die Zeichnung zeigt dabei in
    • Fig. 1
    den grundsätzlichen Aufbau einer Näh- oder Wirkmaschine zur Herstellung eines Multiaxialgeleges und in
    Fig. 2
    die Ausbildung und Lage der die Multifilamentfäden führenden Spannrollen.
  • In Fig. 1 ist eine Näh- oder Wirkmaschine 1 zur Herstellung eines Multiaxialgeleges gezeigt. Mit 2, 3, 4, 5 und 6 sind Schu-ßeintragsysteme für die +/- 45° bis 90°-Fäden dargestellt und mit 7 und 8 die in 0°-Lage verlaufenden Multifilamentfäden.
  • In die Zuführung dieser 0°-Multifilamentfäden sind Spannrollen 9 und 10 eingeschaltet, über die die Multifilamentfäden 7 und 8 in das Gelege eingeführt werden. Das so gebildete Gelege wird einer Nähstelle 16 zugeführt, von welcher aus das fertige Gelege einem Warenbaum od. dgl. zugeführt wird.
  • In Fig. 2 sind verschiedene Ausrichtungen und Formen der Spannrollen dargestellt, was verdeutlichen soll, daß die Art und Ausbildung der Spannrollen in Abhängigkeit der jeweiligen betrieblichen Bedingungen angeordnet werden kann.

Claims (3)

  1. Multiaxialkomplex aus Multifilamentfäden, die aus Endlosfilamenten gebildet sind, wobei die Multifilamentfäden in unterschiedlichen Orientierungen übereinandergelegt sind und die Fäden (7, 8) der 0°-Lagen in Produktionsrichtung verlaufen und zwischen den in unterschiedlichen Orientierungen geschichteten übrigen Multifilamentlagen eingelegt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Multifilamentfäden vor ihrer Auflage gespreizt und torsionsfrei auf die vorherigen Multifilamentlagen aufgelegt sind.
  2. System zur Herstellung eines Multiaxialkomplexes aus Multifilamentfäden, die aus Endlosfilamenten gebildet sind, wobei die Multifilamentfäden in unterschiedlichen Orientierungen übereinander gelegt sind und die Fäden (7, 8) der 0°-Lagen in Produktionsrichtung verlaufen und zwischen den in unterschiedlichen Orientierungen geschichteten übrigen Multifilamentlagen eingelegt sind, wobei am Ende der Multiaxialmaschine eine Wirk- oder Nähmaschine das aus Schußfäden und mehreren Fäden der 0°-Lage gebildete Gelege verfestigt, gekennzeichnet durch in die Zuführung der Multifilamentfäden (7, 8) der 0°-Lage eingeschaltete Spannrollen (9, 10), über die die Multifilamentfäden (7, 8) führen.
  3. Verfahren zur Herstellung eines Multiaxialkomplexes aus Multifilamentfäden, die aus Endlosfilamenten gebildet sind, wobei die Multifilamentfäden in unterschiedlichen Orientierungen übereinander gelegt werden und die Fäden (7, 8) der 0°-Lagen in Produktionsrichtung verlaufend zwischen die in unterschiedlichen Orientierungen geschichteten übrigen Multifilamentlagen eingelegt werden, wobei die Multifilamentfäden (7, 8) der 0°-Lage vor ihrer Ablage auf der vorherigen Multifilamentlage über Spannrollen (9, 10) geführt werden, die ein Spreizen der Multifilamentfäden bewirken und die einzelnen Multifilamentfäden der Vernähung zuführen, dadurch gekennzeichnet, daß von der Nähstelle (16) das fertige Gelege einem Warenbaum od. dgl. zugeführt wird.
EP04718911A 2004-03-10 2004-03-10 Multiaxialkomplex Expired - Lifetime EP1723278B1 (de)

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