KR101583849B1 - 직조 구조물 및 이러한 구조물을 포함하는 패널 또는 컨테이너 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하나 이상의 분리된 접결사(13)에 의해 서로 연결된 2개 이상의 직조 벽(11, 12)을 포함하는 직조 구조물에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 상기 하나 이상의 접결사(13)의 2개의 연속적인 싱커들 간의 길이의 변화는 씨실의 방향으로 및/또는 날실의 방향으로 상기 구조물의 하나 이상의 부분 상에서 연속적이며, 상기 싱커들은 각각 상이한 벽(11, 12)의 씨실에 의해 라이서에 상응한다. 본 발명은 항공, 해양, 가정용 가구 및 자동차 분야에서 사용될 수 있다.

Description

직조 구조물 및 이러한 구조물을 포함하는 패널 또는 컨테이너{WOVEN STRUCTURE AND PANEL OR VESSEL INCLUDING SUCH STRUCTURE}
본 발명은 직조 구조물 및 이러한 구조물이 장착된 부분에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 팽창성 리저버(inflatable reservoir)를 형성하고, 상기 구조물을 포함하는 가요성의 컨테이너에 관한 것이다.
항공기를 들어올리기 위한 팽창성 쿠션(inflatable cushion)은 활주로로부터 우발적으로 방향이 변경되는 상용 항공기 및 군용 항공기의 복귀 및 진흙으로부터 견인을 돕도록 설계되는 것으로 공지되었다.
이러한 쿠션들은 공항 긴급 구조 요원이 항공기가 활주로로부터 이탈된 경우 항공기를 들어올리고 그 뒤 신속하고 안전하게 항공기를 견인하며, 동시에 항공기로의 임의의 2차적 손상을 방지할 수 있게 한다.
도 1은 종래 기술의 항공기 리프팅 쿠션의 단면도이다. 일반적으로, 이러한 쿠션은 열가황처리되며 밀봉을 위해 코팅된 2개의 직조 벽(1, 2)을 포함한다. 이러한 직조 벽(1, 2)은 과도한 고무 두께(3)에 의해 벽 주변에 연결된다.
또한, 이러한 벽(1, 2)은 쿠션의 팽창에 의해 인장 하에 놓일 때 서로 일정하게 이격되고 평행하게 배열되는 폴리아미드 실(4)에 의해 서로 연결된다.
이러한 실(4)은 벽(1, 2)을 평행하게 유지시키기 위해 동일한 길이로 형성된다. 따라서, 하부에 이러한 쿠션이 배치되는 항공기의 구조물에 균일한 리프팅 압력이 가해지는 것이 보장된다.
이 지점은 예를 들어 항공기 날개(5)와 같이 부러지기 쉬운 요소(element)를 들어올리는 동안 항공기 날개에 구조적 손상이 가해지는 것을 방지하기 위해 특히 중요하다.
이제, 이러한 리프팅 쿠션으로부터 공기가 손실되는 것은, 제작 결함으로부터 야기되거나 또는 시간이 지남에 따라 리프팅 쿠션의 구조물의 파열 지점(6)에서 나타나는 것으로 관찰될 수 있다. 단지 예에 따르면, 이와 같은 제작 결함은 불량한 가황처리(poor vulcanization)로부터 야기되거나 또는 가황처리 전에 과도한 고무 두께(3)의 미끄러짐(slipping)으로부터 야기될 수 있다.
이러한 결함은 리프팅 힘(lifting force)이 항공기의 구조물에 불균일하게 제공되게 하고 2차적 손상에 도출될 수 있다.
따라서, 응력에 대한 증가된 저항성을 제공하기 위하여 일체형(single piece)으로 형성된 팽창성 쿠션을 제공하는 것이 중요하다.
보다 일반적으로, 폴리스티렌 필릿, 체어 슬립커버 등으로 채워진 쿠션과 같은 복잡한 형태를 나타내는 다수의 직조 물품(woven article)은 최종 형태를 이러한 물품에 제공하기 위해 예를 들어 스티칭(stitching)에 의해 결합된 초기의 개별 직물 부분(textile piece)의 조립(assembly)에 의해 야기된다.
이제, 이러한 물품들은 정의상 상기 조립 영역(assembly area)에서 특정의 구조적 취약성(structural weakness)을 나타난다.
이러한 영역에서 물품의 때이른 마모(premature wear)로 인해 예를 들어 물품의 충진 재료(filling material)의 손실이 야기될 수 있다.
마지막으로, 복잡한 형태를 가진 이러한 물품들의 조립 시간은 상대적으로 길며, 숙련된 운영자가 필요하며, 물품을 제작하는데 비용이 많이 소요된다.
따라서, 본 발명의 목적은 설계 및 조작 방법이 단순하여 모두 일체형으로 형성되며 이에 따라 스티칭(stitching), 접착(gluing)에 의해 또는 상기 조립 방법의 조합에 의해 초기 개별 요소의 조립에 의해 수득된 종래 기술의 공지된 물품보다 우수한 기계적 특성이 제공되는 직물 부분(textile piece)을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 레이돔(radome), 항공기 동체 섹션(aircraft fuselage section), 선박 선체(ship hull) 또는 가구(furniture)와 같은 복합 부분(composite part)을 형성하기 위해 증가된 기계적 강도를 나타내는, 원뿔형 또는 원통형 형태와 같은 복잡한 형태를 가진 모두 일체형으로 구성된 직조 구조물(woven structure)을 제공하는 데 있다.
이러한 목적을 위해, 본 발명은 하나 이상의 분리된 접결사(unattached biding thread)에 의해 서로 연결된 2개 이상의 직조 벽(woven wall)을 포함하는 직조 구조물(woven structure)에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 상기 하나 이상의 접결사의 2개의 연속적인 싱커(sinker)들 간의 길이의 변화(variation)는 씨실의 방향으로 및/또는 날실의 방향으로 구조물의 하나 이상의 부분 상에서 연속적이며, 각각의 싱커는 상이한 벽의 씨실에 의해 라이서(riser)에 상응한다.
이러한 2개의 싱커는 각각 상이한 층 또는 벽의 기본 직물(basic weave)에 속한다. 달리 말하면, 2개의 싱커는 각각 상이한 벽의 씨실에 의해 연결된 접결사 또는 라이서에 상응하기 때문에, 이러한 벽들은 접결사에 의해 서로 연결된다. 따라서, 2개의 직조 벽들 간의 결합(linking)은 추가적인 날실에 의해 수행된다.
이러한 직조 구조물은 폐쇄될(closed) 수 있거나 또는 적어도 부분적으로 개방될 수 있다. 이러한 개구(opening)는 직조 구조물 내의 임의의 지점, 즉 단부들 중 하나 이상의 단부에 배열될 수 있으며, 그러면 이러한 벽들의 상응하는 에지(edge)들은 서로 연결되지 않거나 또는 벽들 중 하나 이상의 벽에 개구가 형성될 수 있다.
이러한 직조 구조물의 횡단면(cross section)은, 가능하다면 불필요한 날실을 절단한 뒤에, 원형, 정사각형, 직사각형, 다이아몬드, T형, U형, L형, H형, I형과 같은 임의의 형태를 가질 수 있다.
용어 "연속적인 변화(continuous variation)"는 이러한 변화가 균일하여 점프(jump) 또는 플래튜(plateau)를 형성하지 않는 것으로서 정의된다.
용어 "분리된 접결사(unattached binding thread)"는, 직조 벽의 조립을 위해 각각의 벽을 제직한 후에, 벽이 제작될 때 이러한 실이 결부되는(attached) 것이 아니라 그 반대로 직조 벽들의 씨실 내에 삽입되는 것으로서 정의된다.
따라서, 접결사는 벽의 부분들 위에서 2개의 벽의 직물의 통합 부분(integral part)이다.
이렇게 수득된 직조 구조물은 모두 일체형이며, 이에 따라 수축(constraint)에 대해 증가된 기계적 저항을 제공한다.
이러한 직조 구조물은 일체형으로 형성될 수 있거나 또는 반대로 상이한 재료를 포함할 수도 있다.
어구 "직조 구조물은 모두 일체형으로 형성된다(the woven structure is all in one piece)"는 이러한 구조물이 일체형으로 구성되고 단일의 재료로 형성되는 것으로서 정의된다. 하지만, 사용되는 씨실 또는 날실은 상이한 형태를 가질 수 있는데, 즉 예를 들어 모노필라멘트 사(monofilament thread), 멀티필라멘트 사(multifilament thread), 플랫 사(flat thread), 꼬인 섬유(twisted fiber)로 형성된 사(thread), 싱글 또는 로터 사(rotor thread)일 수 있으며, 상이한 두께 또는 직경을 가질 수도 있다.
예를 들어, 이러한 실들은 면사, 폴리에스테르 사, 폴리아미드, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌의 사, 산화-분해성 플라스틱 재료의 전분-계 생물 분해성 플라스틱 재료의 사, 탄소, 그래파이트, 유리, 실리카, 아라미드 섬유로 형성된 사일 수 있다.
게다가, 벽들은 직조 구조물이 고려되는 분야에 따라 상이한 치수 및/또는 상이한 형태를 가질 수 있다.
따라서, 그리고 단지 예에 따르면, 대칭 구조의 양면-볼록 프로파일을 가진 항공기 날개를 제작하기 위해, 볼록한 상부 벽, 평면형 중간 벽 및 상기 중간 벽에 대해 상부 벽과 대칭구조를 이루며 볼록한 하부 벽을 포함하는 직조 구조물이 사용될 수 있다. 볼록한 평면 프로파일을 가진 날개를 수득하기 위하여, 이러한 벽들은 각각 평평한 하부 표면을 형성하기 위한 평면 부분 및 단일 곡률을 가진 볼록한 상부 표면을 형성하기 위한 볼록한 부분을 가진다. 물론, 이러한 벽들은 날개의 트레일링 에지(trailing edge) 및 리딩 에지(leading edge)를 형성하기 위해 각각의 단부에 연결된다. 접결사의 밀도와 이의 조성은, 구조물이 경화되고 나면, 상부 및 하부 벽의 지지력 및 기계적 강도가 날개에 대해 응력을 흡수하기 위해 필요하다는 것을 보장한다.
바람직하게, 이 구조물은 상부 벽, 중간 벽 및 하부 벽을 포함하고, 상기 벽들은 중첩되며(superposed), 적어도 제 1 접결사가 상기 상부 벽과 중간 벽을 연결시키고, 적어도 제 2 접결사가 상기 하부 벽과 중간 벽을 연결시키며, 제 1 및 제 2 접결사 중 하나 이상은 2개의 연속적인 싱커들 간의 길이의 변화를 나타내며, 상기 각각의 싱커는 씨실의 방향으로 및/또는 날실의 방향으로 상기 구조물의 하나 이상의 부분 상에서 연속적인 상이한 벽의 씨실에 대한 라이서에 상응한다.
또한, 본 발명은 하나 이상의 분리된 접결사에 의해 서로 연결된 하나 이상의 상부 직조 벽과 하부 직조 벽을 포함하는 직조 구조물에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 상기 하나 이상의 접결사는 씨실의 방향으로 몇몇 부유 부분(floating portion)을 가지며, 상기 부분들은 각각 한편으로는 상부 벽의 2개 이상의 날실에 의해 연결되고 다른 한편으로는 하부 벽의 2개 이상의 씨실에 의해 연결된 상기 하나 이상의 접결사에 상응하고, 상기 부유 부분의 길이의 변화는 씨실 및/또는 날실의 방향으로 상기 직조 구조물의 하나 이상의 부분 상에서 연속적이다.
따라서, 2개의 직조 벽들 사이의 결합(linking)은 상기 언급된 것과 같이 추가적인 날실(additional warp thread)로부터 수득되는 것이 아니라 추가적인 필링 픽(filling pick)으로부터 수득된다.
이러한 직조 구조물의 상이한 특정 실시예에서, 각각의 직조 구조물은 다음과 같이 특정 이점들을 가지며 다수의 기술적 조합이 가능하다:
- 접결사는 인장하에 있으며(under tension), 상기 접결사들의 2개의 연속적인 싱커들 간의 길이의 적어도 대부분은 균등하게 이격되거나 또는 균등하게 이격되지 않아도 일직선이며(rectilinear),
- 벽 및/또는 접결사는 상이한 재료로 형성된다.
접결사는 직조 구조물이 상이한 기계적 강도를 가진 영역을 포함하도록 상이한 재료로 형성될 수 있는 것이 바람직하다.
따라서, 단지 예에 따르면, 접결사를 가진 직조 구조물 내에 마킹 영역(marking area)이 생성될 수 있는데, 이 마킹 영역은 그 외의 다른 접결사보다 더 약한 기계적 강도를 가지며 따라서 그 외의 다른 접결사의 파열 임계치(breaking threshold)보다 더 낮은 파열 임계치를 가진다.
이러한 직조 구조물로 제작된 가요성의 리프팅 리저버(flexible lifting reservoir)가 팽창하는 동안, 권고된 최대 압력 임계치보다 더 큰 압력이 제공되면, 약한 강도를 가진 접결사가 파열될 수 있게 하여, 운영자는 초과되어진 압력 임계치를 직접 관찰하고 리저버의 팽창을 중단시켜야 할 수 있게 한다.
따라서, 이러한 마킹 영역은 항공기를 들어올리는 동안 활주로로부터 벗어난 항공기의 구성 요소에 대해 어떠한 2차적 손상을 야기하지 않는 단순하고 효과적인 안전 및 조절 수단을 제공한다.
- 이러한 벽들은 연속적(continuous)일 수 있거나 또는 불연속적일 수 있다.
단지 예에 따르면, 이러한 벽들 중 하나 이상의 벽은 개구(opening)를 포함할 수 있다. 따라서, 직조 구조물은 개구를 포함할 수 있고 링(ring)을 형성할 수 있다.
- 상기 벽들 중 하나 이상의 벽의 씨실 및/또는 날실의 길이는 벽들 중 다른 벽의 씨실 및/또는 날실의 길이와 상이하다.
이는 예를 들어 벽들이 상이한 직물(weave)을 가질 때 구현될 수 있다. 이러한 벽들은 베이스(base)에 대한 능직(twill weave) 또는 평직(plain weave)의 위빙(weaving)을 가질 수 있다.
또한, 지면과 접촉하는 벽들 중 한 벽은 지면에 대해 밀착력(adherence)을 제공하기 위해 중공부(hollow)와 피크(peak)를 포함하는 표면 부조(surface relief)를 가질 수 있다.
대안으로, 제 1 벽이 중공부를 포함하는 표면 부조를 가질 수 있는 반면 직조 구조물의 제 2 벽은 벽들이 상하로 적층될 때(stacked) 서로에 대해 한 구조물의 미끄러짐(slipping) 가능성을 방지하기 위하여 제 1 벽의 중공부와 작동하는 피크를 포함한다.
이러한 피크와 중공부들은 각각 암 및 수의 만입부(indentation)일 수 있다. 단지 예에 따르면, 이러한 만입부들로 인해 벌집형 직물(honeycomb weave)이 형성될 수 있다.
보다 일반적으로, 벽들이 동일한 직물을 가지기 때문에 씨실 및/또는 날실의 길이는 상이할 수 있으며, 벽들 중 한 벽이 더 길 수 있다.
- 직조 구조물은 상기 벽들을 연결하는 하나 이상의 횡방향 벽(lateral wall)을 포함하고, 씨실 및/또는 날실들 중 적어도 몇몇은 상기 횡방향 벽 내와 상기 벽들 중 하나 이상의 벽 내에 배열되고, 상기 실들은 연속적이다.
상기 특정의 실시예에서, 직조 구조물은 적어도 부분적으로 폐쇄된다(closed). 상부 벽, 하부 벽 및 횡방향 벽의 모두 또는 일부분에서 씨실 및/또는 날실이 연속적으로 형성되기 때문에 직조 구조물의 우수한 기계적 강도가 구현될 수 있다.
- 접결사의 밀도는 1개의 실/10 cm2보다 크다.
그러나, 상기 접결사 밀도는 직조 구조물에 대해 고려되는 분야에 좌우된다. 따라서, 이러한 접결사의 밀도는 1개의 실/10 cm2 내지 수백 개의 실/cm2 사이에서 변경될 수 있다.
- 접결사는 가요성이다.
단지 예에 따르면, 이러한 접결사는 모노필라멘트 사, 멀티필라멘트 사, 싱글 또는 로터 사, 압축 섬유(compressed fiber)를 포함하는 사, 플랫 사, 가요성의 금속성 사, 각각 열가소성 재료로 형성된 시스(sheath)와 코어 사(core thread)를 포함하는 시스형 사(sheathed thread) 및 이러한 요소들의 조합을 포함하는 그룹으로부터 선택된다.
용어 "플랫 사(flat thread)"는 다이(die)를 통해 압출되거나, 연신되거나 또는 이와 유사하게 처리되며, 전체 길이에 대해 완전하고 거의 일정한 횡단면은 난형(oval), 정사각형, 직사각형, 납작한 원형 또는 변형된 정사각형 또는 직사각형이며, 즉 2개의 마주보는 측면(opposite side)이 볼록한 호 형태를 가지며 다른 두 측면은 일직선이고 동일하며 평행하게 형성되는 제품(product)으로 정의된다.
또한, 이러한 평사(flat thread)는 중공부일 수 있고, 단지 예에 따르면, 평평한 관형 섹션(tubular section)을 가질 수 있다.
또한, 본 발명은 가요성의 컨테이너(flexible container)에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 이 리저버(reservoir)는 위에서 언급된 것과 같은 구조물을 포함한다.
이러한 구조물은 밀봉되는 것이 바람직하다. 이를 위해, 벽들은 밀봉 재료, 가령, 폴리비닐 클로라이드(PVC) 또는 폴리우레탄 베이스를 가진 재료 및 보다 더 우수하게는 난연성의 가소화성 PVC 베이스를 가진 재료로 코팅될 수 있다.
예를 들어, 활주로에서 벗어난 항공기를 들어올리기 위해 팽창성 쿠션이 사용될 수 있기 때문에, 컨테이너는 셀비지(selvage), 컨테이너가 압력 하에 있을 때 둥근 부분(rounding)을 형성하기 위한 영역, 및 중앙의 평면 영역(plane central area)을 포함한다. 게다가, 컨테이너는 이러한 쿠션이 움직일 수 있게 하는 핸들(handle)을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 서로 이격된 2개 이상의 벽을 포함하는 패널에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 상기 2개의 벽은 위에서 언급된 구조물에 의해 형성된다.
전체 구조물은 경화 수지 내에 포매될 수 있다(embedded). 대안으로, 벽들의 실과 접결사는 사전-함침되며(pre-impregnated), 직조 구조물은 중합화된다(polymerized).
예를 들어, 이러한 실은 열경화성 또는 열가소성 수지, 특히 열안정성의 열가소성 수지, 가령, 폴리에테르 이미드(PEI), 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK) 또는 폴리아미드(PA)의 족(family)으로 사전-함침될 수 있다.
중합화 공정은 종래 기술의 잘 공지된 공정이기 때문에, 본 명세서에서는 재차 기술되지 않는다. 단지 예에 따르면, 단순히 수지 이송 성형(RTM) 공정 또는 액체 수지 주입(LRI) 성형 공정이 언급되어질 것이다.
물론, 일직선 접결사의 부유 부분(floating portion)은 중합화 동안 유지되어져야 한다. 이를 위해, 수지로 합침 단계 동안 직조 구조물이 압축되는 것이 방지될 것이다.
바람직하게, 본 발명의 패널은 접결사가 이러한 벽들을 연결하기 때문에 벽에 대해 수직인 방향과 각각의 벽의 평면에서 우수한 기계적 특성을 포함한다.
본 발명은 위에서 언급된 것과 같은 하나 이상의 패널이 장착된 선박에 관한 것이다.
본 발명은 위에서 언급된 것과 같은 하나 이상의 패널이 장착된 항공기에 관한 것이다. 상기 하나 이상의 패널은 레이돔 또는 항공기의 동체의 일부분일 수도 있다.
또한, 본 발명은 실내 또는 실외용 가정용품, 가령, 폴리스티렌 펠릿(polystyrene pellet)으로 채워진 의자, 가구, 폼(foam) 또는 오리털(down)로 채워진 퀼트(quilt) 등과 같은 물품에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 이러한 가정용품은 위에서 언급된 것과 같은 구조물을 포함한다.
보다 일반적으로, 본 발명은 위에서 언급된 구조물이 장착된 임의의 제작 물품에 관한 것이다.
이제, 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 기술될 것이다:
- 도 1은 종래 기술의 리프팅 쿠션의 단면도;
- 도 2는 항공기를 들어올리기 위해 활주로로부터 벗어난 항공기 날개의 하부에 위치된 도 1의 리프팅 쿠션들의 스택(stack)을 도시한 도면;
- 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 패널의 투시도;
- 도 4는 도 3의 패널을 제작하기 위해 사용되는 직조 구조물의 축 A-A를 따라 절단한 단면도;
- 도 5는 날실의 방향으로 도 4의 직조 구조물의 접결사의 2개의 연속적인 싱커들 간의 길이의 변화를 개략적으로 나타낸 도면;
- 도 6은 도 4의 직조 구조물의 직물을 개략적으로 도시한 도면;
- 도 7은 도 4의 직조 구조물을 제작하는데 사용되는 템플(temple)을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 패널(panel)의 투시도이다. 이러한 패널은 에폭시 수지와 같은 열경화성 수지의 경화성 코팅(hardened coating) 내에 포매된(embedded) 직조 구조물(woven structure, 10)로 구성된다.
도 4는 도 3의 패널을 제작하는데 사용되는 직조 구조물(10)의 단면도이다. 직조 구조물(10)은 일체형(single piece)으로 구성되며 탄소 섬유로 형성된 실로 제작된다.
직조 구조물(10)은 분리된 접결사(unattached binding thread, 13)에 의해 서로 연결된 2개의 직조 벽(11, 12)을 포함한다. 상부 벽(11)은 경사져 있으며 수평인 하부 벽(12)에 대해 각을 형성한다.
이러한 2개의 벽(11, 12)은 연속적이고 평면이다. 이 벽들은 중합화 이후 둥글게 형성되거나 또는 거의 둥근 형태를 나타내기 위해 직조 부분(14, 15)에 의해 각각의 단부에서 연결되고, 이에 따라 패널은 폐쇄된 대상물을 형성한다.
이러한 2개의 벽(11, 12)은 직조 구조물의 우수한 탄력성(tightening)을 보장하기 위하여 10개의 실/cm보다 많은 날실의 개수를 가지며 6개의 실/cm보다 많은 씨실의 개수를 가진 1 대 1 평직(1 to 1 plain weave)을 포함한다.
도 5는 본 명세서에서 패널의 길이(X축, 17) 내에 있는 날실의 방향으로 2개의 연속적인 싱커(sinker) 사이의 접결사의 길이(Y축, 16)의 변화를 나타낸다.
각각의 2개의 싱커가 상이한 벽의 씨실에 의해 연결된 접결사 또는 라이서(riser)에 상응하기 때문에, 이 벽들은 서로 연결된다. 이러한 2개의 연속적인 싱커들 사이에서 상응하는 접결사(13)는 부유되고(floating) 즉 상기 접결사가 부유 사 부분(floating thread portion)을 포함한다.
따라서, 날실의 방향으로의 길이의 변화(△L)는 날실의 방향으로 바로 뒤이은 동일한 접결사의 2개의 부유 부분들의 길이들 간의 차이를 측정함으로써 계산된다.
도 5에 명확히 도시된 것과 같이, 직조 구조물의 날실의 방향으로 2개의 연속적인 싱커들 간의 접결사(13)의 길이의 변화는 직선(18)을 따른다. 이에 따라, 이러한 변화는 점진적이고, 즉 연속적이고 규칙적이다.
보다 일반적으로, 도 5에서 추가적인 날실 즉 접결사의 경우에 도시된 것이 추가적인 씨실에 적용될 수 있다. 이와 마찬가지로, 직조 구조물이 씨실 또는 날실의 방향으로 몇몇의 접결사를 갖기 때문에, 주어진 방향으로 연속적인 부유 부분의 길이의 연속적인 변화가 도시될 수 있고, 각각의 이러한 부분들은 상이한 접결사에 속한다. 이러한 방향들은 씨실 또는 날실의 방향일 수 있거나 또는 대각선을 따르는 방향일 수 있다. 대각선을 따르는 방향의 경우, 부유 부분은 예를 들어 엇갈린 배열(staggered arrangement)과 같이 서로에 대해 오프셋 배열될 수도 있다.
이러한 직조 구조물은 하기 기술된 제작 공정에 따라 수득된다.
벽들은 상부 층(11)과 하부 층(12)을 제직하고 그 후 각각의 벽들의 기본 직물(basic weave)을 제직함으로써 동시에 직조되기 시작하고, 접결사(13)는 상부 층(11)의 기본 직물에만 연결된다. 상기 하나 이상의 접결사(13)에 의해 2개의 벽들을 연결할 때, 즉 하부 층에서 접결사를 연결하기 전에, 제직 공정은 중단되고, 템플(temple)로 알려진 로드(rod, 19)가 상기 하나 이상의 접결사(13)만을 연신(draw)하기 위해 제직 영역(weaving area)으로 삽입된다. 따라서, 연신된 접결사의 길이는 상부 층(11) 위에 위치된다.
물론, 접결사를 상기 층 내에 삽입한 뒤 그리고 접결사를 상부 층의 기본 직물에 연결하기 전에, 하부 층 아래에서 접결사를 연신하고 대칭을 이루도록 전진시킬 수 있다.
도 4에서, 직물의 열(row, 21)이 수직 칼럼에 각각 마주보는 도면부호(5, 6)로 표시된 접결사를 연신하기 위하여 템플의 제직 영역 내에 삽입시킴으로써 필링 픽(filling pick)의 교체, 즉 제직 단계(weaving phase)에 상응하는 것이 관찰될 수 있다. 도면부호(1 및 3)인 날실은 하부 층의 날실에 상응하고 도면부호(2 및 4)인 날실은 상부 층의 날실에 상응한다.
따라서, 상부 층과 하부 층을 분리시키는 간격뿐만 아니라 접결사의 연신된 길이는 상기 하나 이상의 접결사에 의해 벽들의 결합(linking)에서 최종 직조 구조물의 벽을 분리시키는 간격에 상응한다.
접결사가 적절한 길이로 연신되고 나면, 템플은 제직 영역으로부터 나오고, 일반적으로 직조 벽들의 제작 공정은 이러한 접결사에 의해 벽들이 그 다음 결합될 때까지 재개된다.
따라서, 접결사(13)들은 직조 구조물의 상부 벽(11)과 하부 벽(12)을 형성하는 2개의 층 위에서(또는 대칭으로, 하부에서) 연신되고, 따라서 상기 접결사는 직조 구조물의 외측에 부분적으로 위치된다.
그 뒤, 이 접결사(13)들은 층들을 서로 분리시키면서도 직조 구조물 내로 재연신된다(redraw).
로드(19)는 상기 하나 이상의 접결사의 연신 단계 동안 접결사가 로드(19)의 표면상에서 미끄러질 수 없도록 로드의 에지들 중 한 에지 상에서 접결사를 각각 수용하기 위한 수직 요홈(20)의 거친 표면(rough surface) 또는 조직(network)을 포함하는 것이 바람직하다. 게다가, 수평 평면(21, 22) 내에서 평행 이동 방향으로 이동되는 것이 바람직하다.
여기서 벽(11, 12)들이 평면이기 때문에, 로드(19)는 균일한 직경을 가지며, 표면 부조가 형성되지 않는다(도 7). 직조 구조물의 벽들 중 한 벽에 특정의 형태를 제공하고자 할 때, 로드는 요홈들의 거친 표면 또는 조직을 포함하는 에지 상에 표면 부조를 가지며, 상기 표면 부조는 연신된 접결사의 영역에서 벽에 제공되는 부조의 자국(impression)을 구성한다. 물론, 직조 구조물을 제직하는 동안, 이러한 벽의 최종적인 형태를 구성하기 위해 접결사의 연신 단계들 간에 템플을 변경시키는 것이 필요할 것이다.
보다 일반적으로, 본 발명은 하나 이상의 접결사에 의해 서로 연결된 2개 이상의 층의 제직 공정(weaving process)에 관한 것이다. 본 발명에 따르면,
a) 이러한 층들을 제직하는 단계는 제 1 층의 기본 직물 내에 하나 이상의 날실 또는 추가적인 필링 픽을 삽입시킴으로써 개시되며, 상기 하나 이상의 날실 또는 추가적인 필링 픽들 중 하나는 상기 접결사로 구성되며,
b) 상기 하나 이상의 접결사를 제 2 층의 기본 직물 내에 삽입하기 전에 상기 층들의 제직 단계는 일시중지되며(suspended),
c) 상기 하나 이상의 접결사는 제 2 층의 측면(side)으로부터 연신되고, 동시에 이에 따라 연결된 층들에 의해 형성된 조립체의 외측에 연신된 길이의 적어도 일부분이 배치되며,
d) 그 뒤, 층들의 제직 단계는 제 2 층의 기본 직물 내에 하나 이상의 접결사를 삽입시킴으로써 재개되며,
- 상기 하나 이상의 접결사를 각각 상기 층들 중 한 층의 기본 직물 내에 새롭게 삽입하기 전에 하기의 사이클이 반복되며:
e) 층들의 제직 단계가 일시중지되고,
f) 상기 하나 이상의 접결사가 연신되는 동시에 이에 따라 연결된 층들에 의해 형성된 조립체의 외측에 연신된 길이의 적어도 일부분이 배치되며, 이에 따라 연신된 길이는 상부 또는 하부에 배열될 수 있고,
g) 그 뒤, 층들의 제직 단계는 상기 층의 기본 직물 내에 상기 하나 이상의 접결사를 삽입시킴으로써 재개된다.
상기 하나 이상의 접결사의 연신 단계는 단부 상에 후크(hook)가 제공된 바늘 세트(needle set) 또는 앞에서 언급된 것과 같은 템플일 수 있는 그리핑 요소(gripping)를 사용하여 수행되는데, 이러한 각각의 바늘은 단일의 접결사(single binding thread)를 연신할 수 있다. 이러한 바늘들은 전자석 또는 유압식 또는 공압식 피스톤에 의해 작동된다. 추가로, 이러한 바늘은 병진운동을 하기에 적합하다.
본 발명의 공정은 예를 들어 항공기의 날개 또는 레이돔(radome)과 같은 동체 또는 동체 부분과 같이 항공기를 제조하는 데 있어 구조적 부분들뿐만 아니라 시트 금속의 복합 부분을 제조하는 데에 적용될 수 있다. 또한, 제트 탱크(jet tank) 또는 리저버 스커트(reservoir skirt)를 제작하는 것도 가능하다.
예시적인 예로서, 선체, 컨테이너 바디, 플로트(float)의 제작과 같은 해양 분야도 고려될 수 있다.

Claims (19)

  1. 하나 이상의 분리된 접결사(13)에 의해 서로 연결된 2개 이상의 직조 벽(11, 12)을 포함하는 직조 구조물에 있어서,
    상기 하나 이상의 접결사(13)의 2개의 연속적인 싱커들 간의 길이의 변화는 씨실의 방향으로 및/또는 날실의 방향으로 상기 구조물의 하나 이상의 부분에서 연속적이고, 각각의 싱커는 상이한 벽의 씨실에 의해 라이서에 상응하며, 각각의 접결사(13)는 직조 벽들이 제작됨에 따라 직조 벽들의 씨실 내로 삽입될 때 단일의 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 직조 구조물.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 직조 구조물은 상부 벽(11), 중간 벽 및 하부 벽(12)을 포함하고, 상기 벽들은 중첩되며(superposed),
    - 적어도 제 1 접결사가 상기 상부 벽(11)과 중간 벽을 연결시키고, 적어도 제 2 접결사가 상기 하부 벽(12)과 중간 벽을 연결시키며,
    - 제 1 접결사 및 제 2 접결사 중 하나 이상의 접결사는 2개의 연속적인 싱커들 간의 길이의 변화를 가지고, 상기 2개의 연속적인 싱커들 간의 길이의 변화는 씨실의 방향으로 및/또는 날실의 방향으로 상기 구조물의 하나 이상의 부분 상에서 연속적이며, 상기 각각의 싱커는 상이한 벽의 씨실에 의해 라이서에 상응하는 것을 특징으로 하는 직조 구조물.
  3. 하나 이상의 분리된 접결사(13)에 의해 서로 연결된 하나 이상의 상부 직조 벽(11)과 하부 직조 벽(12)을 포함하는 직조 구조물에 있어서,
    상기 하나 이상의 접결사(13)가 씨실의 방향으로 복수의 부유 부분(floating portion)을 가지기 때문에, 상기 부유 부분들은 각각 한편으로는 상부 벽의 2개 이상의 날실에 의해 연결되고 다른 한편으로는 하부 벽의 2개 이상의 씨실에 의해 연결된 상기 하나 이상의 접결사(13)에 상응하고, 상기 부유 부분의 길이의 변화는 씨실의 방향으로 및/또는 날실의 방향으로 상기 직조 구조물의 하나 이상의 부분 상에서 연속적이며, 각각의 접결사(13)는 직조 벽들이 제작됨에 따라 직조 벽들의 날실 내로 삽입될 때 단일의 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 직조 구조물.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접결사(13)는 인장하에 있으며, 상기 접결사(13)들의 2개의 연속적인 싱커들 간의 길이는 전체적으로 균등하게 이격되면서도 일직선인(rectilinear) 것을 특징으로 하는 직조 구조물.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 벽(11, 12)들 중 하나 이상의 벽의 씨실 및/또는 날실의 길이는 벽(11, 12)들 중 다른 벽의 씨실 및/또는 날실의 길이와 상이한 것을 특징으로 하는 직조 구조물.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 벽(11, 12)들은 상이한 직물(weave)을 가지는 것을 특징으로 하는 직조 구조물.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 벽(11, 12)들은 연속적인 것을 특징으로 하는 직조 구조물.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 벽(11, 12)들은 불연속적인 것을 특징으로 하는 직조 구조물.
  9. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구조물은 일체형으로 구성되는 것을 특징으로 하는 직조 구조물.
  10. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 벽(11, 12) 및/또는 상기 접결사(13)는 상이한 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는 직조 구조물.
  11. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접결사(13)는 모노필라멘트 사, 멀티필라멘트 사, 압축 섬유(compressed fiber)를 포함하는 사, 플랫 사, 가요성의 금속성 사 및 이러한 요소들의 조합을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 직조 구조물.
  12. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 직조 구조물이 상기 벽(11, 12)들을 연결하는 하나 이상의 횡방향 벽(14, 15)을 포함하기 때문에, 씨실 및/또는 날실들 중 적어도 몇몇은 상기 횡방향 벽(14, 15) 내와 상기 벽(11, 12)들 중 하나 이상의 벽 내에 배열되고, 상기 실들은 연속적인 것을 특징으로 하는 직조 구조물.
  13. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 따른 직조 구조물을 포함하는 것을 특징으로 하는 가요성의 컨테이너.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 직조 구조물은 밀봉 재료의 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 가요성의 컨테이너.
  15. 제 14 항에 있어서, 셀비지(selvage), 컨테이너가 압력 하에 있을 때 둥근 부분(rounding)을 형성하기 위한 영역, 및 팽창성 쿠션을 형성하기 위한 중앙의 평면 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 가요성의 컨테이너.
  16. 서로 이격된 2개 이상의 벽을 포함하는 패널에 있어서,
    상기 2개의 벽(11, 12)은 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 따른 직조 구조물에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 패널.
  17. 제 16 항에 따른 하나 이상의 패널이 장착된 선박.
  18. 제 16 항에 따른 하나 이상의 패널이 장착된 항공기.
  19. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 따른 직조 구조물을 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 또는 실외용 가정용품.
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