KR20000075914A - 망상 3ｄ 직포 - Google Patents

Abstract

망상 3D 직포(9)는 실질적으로 직선으로 발생하는 선택된 다중층 경사 얀(8), 나선형 배열로 발생하는 나머지 다중충 경사 얀(7), 및 제직 공정의 이중 방향 셰딩 조작을 통해 가능하게 되는 망상 직포 구성과 같은 두 개가 수직을 이루는 위사 세트(12c 및 12r)를 포함한다. 이러한 직포는 직포의 기계적 성능을 개선시키기 위해 직포 횡단면을 가로질러 비교차되는 다중 방향으로 배향되는 얀(n1-n8)을 추가로 통입시킬 수 있다. 스플리팅의 위험성 없이 어떠한 요망 형상내로 커팅될 수 있는 생성된 3D 직포는 기술분야에서 전적으로 또는 일부로서 사용될 수 있다.

Description

망상 3Ｄ 직포 {NETWORK-LIKE WOVEN 3D FABRIC MATERIAL}

통상의 제직 방법에서는, 최초의 셰딩 조작은 직포 폭 방향으로만 개구를 형성해야 하는 이의 디자인에 한정된다. 단일층 또는 다중층으로 사용되는 경사는 직포 폭 방향으로 개구를 형성하도록 캠 또는 도비 또는 자카드와 같은 수단에 의해 이들의 프레임을 통해 왕복되는 헬드 와이어의 사용을 통해 직포 두께 방향으로 "교차" 방식으로 두 부분으로 분리된다. 각각의 이들 헬드 와이어는 단일적으로 또는 연대적으로 또는 적합한 그룹에서는 직포 두께 방향으로만 왕복하여 직포 폭 방향으로 개구를 형성시킨다. 이렇게 형성된 개구내로 삽입된 위사는 경사의 두 개의 분리층 사이의 상호연결을 가능하게 한다. 이렇게 상호연결된 경사 및 위사는 직포라 불리는 교차된 구조를 생성시킨다. 직포가 단일층 경사를 사용하여 생성되는 경우에, 시이트형 직포를 생성시키고 이의 구성성분인 얀이 하나의 평면으로 배열되는 것으로 생각되기 때문에 2D 직포로서 언급된다. 유사하게, 직포가 다중층 경사를 사용하여 생성되는 경우에, 2D 직포와는 구성에 있어서 특성적으로 상이한 수득된 직포는 이의 구성성분인 얀이 세 개의 상호 수직 평면 관계로 배열되는 것으로 생각되기 때문에 3D 직포로서 언급된다. 그러나, 이러한 유형의 2D와 3D 직포 둘 모두의 생성시에, 통상의 제직 방법으로는 이의 고유 작업 디자인으로 인해 두 개가 수직을 이루는 얀 세트: 경사 및 위사의 교차만을 야기시킬 수 있을 뿐이다. 이것은 세 개가 수직을 이루는 얀 세트: 다중층 경사 및 두 개가 수직을 이루는 위사 세트를 교차시킬 수는 없다. 이것은 현존하는 제직 방법의 고유 한계이다. 본 발명은 다중층 경사의 선택된 얀이 실질적으로 직선으로 발생하고 두 개가 수직을 이루는 위사와 교차되는 나머지 얀이 나선형 배열로 발생하여 수득된 직포가 망상 구조를 갖도록 하는 방식으로 다중층 경사의 종방향 및 횡방향으로 개구를 형성하여 다중층 경사 및 두 개가 수직을 이루는 위사 세트의 교차를 가능하게 하는 이중 방향 셰딩 방법을 제공한다.

특정의 직포 응용 분야는 고도의 직포 일체형 및 구성 얀의 적합한 배향과 같은 그 밖의 특정의 성능 특성 이외에 복잡하거나 유다른 모양을 필요로 한다. 예를 들어, 어떠한 요망 형상의 예비성형체(복합 물질 적용을 위한 보강 직포)가 컷 수득될 수 있는 적합한 직포 블록을 수득하는 것이 현재로서는 불가능하다. 이러한 이유는 제직, 니팅, 브레이딩 및 예비성형체를 생성시키는데 사용될 수 있는 특정의 비제직 방법의 현재의 직포 제조 방법이 어떠한 요망 형상의 예비성형체가 컷 수득될 수 있는 적합하게 고도로 일체화된 직포 블록을 운반할 수 없기 때문이다. 특정의 규칙적인 횡단면 형상의 예비성형체를 수득하기 위한 관점에 볼 때, 제직, 니팅, 브레이딩 및 특정의 비제직 기술의 원리를 사용하는 적합한 직포 제조 방법이 개발되었다. 특정의 횡단면 형상을 갖는 예비성형체를 생성시키는 이러한 방법은 니어네트 형상화(near-net shaping)로 언급된다. 그러나, 이러한 다양한 기술을 통해, 단지 특정의 횡단면 프로파일만을 갖는 예비성형체가 생성될 수 있을 뿐이며, 어떠한 요망 형상을 갖는 예비성형체도 제조될 수 없다. 어떠한 요망 형상의 예비성형체를 수득하는 것은 고도로 일체화된 직포 블록이 사용되어 요구되는 형상이 스플리팅의 위험성 없이 형성될 수 있는 경우에만 실제적으로 가능하게 될 수 있다. 또한, 유다른 형상의 필터와 같은 그 밖의 응용을 위한 직포가 적합한 직포 블록으로부터 유사하게 컷 수득될 수 있다. 유사하게, 어떠한 형상의 3차원 직포 품목을 수득하는 전략적인 방법은 예를 들어 의복의 제조 동안 2D 직포의 적합한 시이트로부터 상이한 형상의 직포 품목의 컷으로 나타내어질 수 있다. 따라서, 추론될 수 있는 바와 같이, 어떠한 요망 형상의 3차원 직포 품목을 컷 수득하기 위해서는, 블록 형태로 고도로 일체화된 직포를 먼저 생성시키는 것이 필수적이다. 본 발명은 기술분야에서 유용하도록 스플리팅의 위험성 없이 컷 수득될 수 있으며 직포에 기계적인 성능을 부여하기 위해 다중 방향 배향으로 비교차되는 얀을 추가로 통입시킬 수 있는 그러한 직포 블록을 제조하는 방법 및 신규한 3D 직포를 제공한다.

본 발명은 3D 직포 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다. 특히, 3D 직포는 실질적으로 직선으로 발생하는 선택된 다중층 경사 얀, 나선형 배열로 발생하는 나머지 다중충 경사 얀, 및 제직 공정의 이중 방향 셰딩 조작을 통해 가능하게 되는 망상 직포 구성과 같은 두 개가 수직을 이루는 위사 세트를 포함한다. 직포의 기계적 성능을 개선시키기 위해 직포 횡단면을 가로질러 비교차되는 다중 방향으로 배향되는 얀을 추가로 통입시킬 수 있는 이러한 직포는 복합 물질, 필터, 절연 물질, 특정 물질에 대한 분리기 딸린 홀더, 전기/전자 품목, 보호 물질 등의 제조 분야와 같은 기술 분야에 유용한 것으로 간주된다.

발명의 목적

본 발명의 목적은 비교차 다중 방향 배향된 얀을 추가로 통입하여 직포에 적합한 기계적인 강도를 제공하여 기술분야에서 사용하기 위한 어떠한 요망 형상을 지닌 적합한 직포 품목이 스플리팅의 위험성 없이 커팅될 수 있는 망상의 고도로 일체화된 3D 직포의 블록을 제공하는 데에 있다. 어떠한 요망 형상을 지닌 특정의 직포 품목이 이러한 방식으로 용이하게 수득될 수 있기 때문에, 이러한 방법은 예비성형체, 즉, 어떠한 요망 형상을 갖는 복합 물질, 필터 등을 위한 보강 직포를 제조하는데 유리할 수 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 세 개가 수직을 이루는 얀 세트: 다중층 경사 세트와 두 개가 수직을 이루는 위사 세트의 교차를 가능하게 하는 이중 방향 셰딩 방법을 제공하는 데에 있다. 세 개의 수직을 이루는 얀 세트의 이러한 교차는 직포 두께 방향 뿐만 아니라 직포 폭 방향으로 스플리팅하는데 직포 저항을 제공하는 직포에 대한 고도의 일체화를 제공하는 것이 필요하다. 이러한 방식으로, 비교차되고 다중 방향 배향된 얀을 추가로 통입시킬 수 있는 망상으로 교차된 3D 직포를 제조하기 위한 목적이 달성될 수 있다.

직포의 일체화는 사용된 다중층 경사에서 다중의 횡방향 및 종방향 개구의 형성을 통해 달성된다. 두 개의 수직을 이루는 위사 세트는 형성된 횡방향 및 종방향 개구에 삽입될 때 네트워크형의 비교차된 3D 직포를 생성시킨다. 제직 공정의 가장 우선적인 조작이 셰딩 조작으로 일어나기 때문에, 제직 공정의 그 밖의 모든 후속적인 보충 조작, 예를 들어 피킹, 비팅-업 등이 적합하게 따를 것이다. 이중 방향 셰딩 방법은 다중층 경사의 종방향 및 횡방향으로 개구를 형성시켜 고도의 기계적인 성능을 갖는 고도로 일체화된 망상의 직포 구조를 생성킴으로써 두 개가 수직을 이루는 위사 세트와 다중층 경사의 교차를 가능하게 하며, 이는 상세하게 기술될 것이다. 피킹, 비팅-업, 테이킹-업, 레팅-오프 등과 같은 후속적인 보충 제직 조작은 본 발명의 목적에 해당되지 않기 때문에 기술되지 않을 것이다. 단순한 설명을 목적으로, 이중 방향 셰딩 조작을 수행하는 가장 단순한 형태가 예시될 것이며, 평면 제직 3D 직포를 제조하는데만 속할 것이다. 본 발명을 통해 그 밖의 다수의 제직 패턴을 생성시키는 방법은 당업자에게는 자명할 것이며, 따라서, 이들의 다양한 제직 패턴은 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않으면서 유사한 라인상에서 생성될 수 있다는 것이 간략하게 언급될 것이다.

도면의 간단한 설명

본 발명은 첨부 도면을 참조로 기술된다.

도 1은 이중 방향 셰딩을 수행하기 위한 셰딩 샤프트의 일반적인 배열을 도시하는 도면이다.

도 2는 다중층 경사를 포함하는 액티브 및 패시브 경사 얀의 배열을 도시하는 도면이다.

도 3은 도 2에 도시된 다중층 경사의 패시브 얀과 관련된 셰딩 샤프트의 위치를 도시하는 도면이다.

도 4a는 종방향 개구 형성 이전에 셰딩 샤프트 및 다중층 경사의 레벨 위치의 상부도이다.

도 4b는 다중의 우측 종방향 개구의 형성을 위해 이의 아이를 통해 패시브경사의 우측으로 유도되는 액티브 경사 얀을 패시브 경사 얀으로 대체시키는 셰딩 샤프트의 상부도이다.

도 4c는 다중의 좌측 종방향 개구의 형성을 위해 이의 아이를 통해 패시브 경사 얀의 좌측으로 유도되는 액티브 경사 얀을 패시브 경사 얀으로 대체시키는 셰딩 샤프트의 상부도이다.

도 5a는 횡방향 개구 형성 전에 셰딩 샤프트 및 다중층 경사의 레벨 위치의 측면도이다.

도 5b는 다중의 상부 횡방향 개구를 형성시키기 위해 이의 아이를 통해 상방으로 유도되는 액티브 경사 얀을 패시브 경사 얀으로 대체시키는 셰딩 샤프트의 측면도이다.

도 5c는 다중의 하부 횡방향 개구를 형성시키기 위해 이의 아이를 통해 하향으로 유도되는 액티브 경사 얀을 패시브 경사 얀으로 대체시키는 셰딩 샤프트의 측면도이다.

도 6a는 3D 직포의 평면 제직 구성의 표면 및 에지에서 액티브 경사 얀의 전형적인 얀 경로를 3차원으로 도시하는 도면이다.

도 6b는 3D 직포의 평면 제직 구성 내부의 액티브 경사 얀의 전형적인 얀 경로를 3차원으로 도시하는 도면이다.

도 7은 도 6에 도시된 직포 구성의 2차원 정면도이다.

도 8a는 도 6a에 도시된 직포 구성의 2차원 상부도이다.

도 8b는 도 6a에 도시된 직포 구성의 2차원 측면도이다.

도 9a는 도 6b에 도시된 직포 구성의 2차원 상부도이다.

도 9b는 도 6b에 도시된 직포 구성의 2차원 측면도이다.

도 10a는 특정의 셰딩 순서에 따라서 수득될 수 있는 액티브 경사 얀의 경로를 나타내는 변형된 직포 구성을 2차원으로 도시하는 도면이다.

도 10b는 특정의 셰딩 순서에 따라서 수득될 수 있는 액티브 경사 얀의 경로를 나타내는 변형된 직포 구성을 2차원으로 도시하는 도면이다.

도 10c는 도 10a 및 10b에 나타내어진 조합된 특정의 셰딩 순서에 따라서 수득될 수 있는 액티브 경사 얀의 경로를 나타내는 변형된 직포 구성을 2차원으로 도시하는 도면이다.

도 11은 직포의 폭, 두께 및 두 개의 대각선 방향으로 추가의 비교되는 얀을 통입시키는 직포 구성의 정면도이다.

도 12a는 외부가 교차 없이 내부에서 발생하는 비교차되는 얀에 대한 제직 커버링으로서 작용하도록 교차되는 생성 가능한 유용한 직포 구성의 2차원 정면도이다.

도 12b는 샌드위치 또는 코어형의 직포 구조를 형성하기 위해 특정적으로 배열된 다중층 경사 얀이 교차되는 생성 가능한 유용한 직포 구성의 2차원 정면도이다.

바람직한 구체예의 설명

두 개가 수직을 이루는 위사 및 다중층 경사 세트를 사용하여 3D 직포를 제조하는 방법은 앞서 기술된 도면을 참조하여 기술될 것이다. 이중 방향 셰딩 방법의 작업 원리가 먼저 기술된 후 본 발명에 따른 유용한 직포를 구성하는 특별한 방법이 기술될 것이다.

기술하고자 하는 방법은 통상의 셰딩 방법과 비교되는 셰딩을 수행하기 위한 완전하게 새로운 방법을 따른다. 도 1에는 직포 폭 및 두께 방향으로 개구를 형성시키기 위한 신규한 이중 방향 셰딩 배열(1)의 필수적인 특징부가 도시된다. 각각의 원통형 헬드 샤프트(2)는 도시된 바와 같이 고정된 평평한 헬드(3) 세트를 갖는다. 각각의 헬드는 두 개의 개구를 갖는데, 전방 개구는 헬드 아이(4)이고 후방 개구는 헬드 가이드(5)이다. 원통형 헬드 샤프트(2) 및 평평한 헬드(3)를 포함하는 이러한 어셈블리는 각각의 이들 어셈블리가 두 방향:(i) 샤프트 축방향 (ii) 샤프트 둘레 방향; 즉 각각 직선으로 및 각방향으로 왕복되는 방식으로 도 1에 도시된 바와 같이 지지체(들)에 적합하게 지지된다.

사용되는 다중층 경사(6)의 배열은 도 2에 도시된다. 이러한 배열은 직포의 표면(단부 표면은 배제)에서 균일한 일체형을 달성하기 위해 그리고 직포에서 얀의 균형 분포를 위해 요구된다. 이러한 배열의 특성은 각각의 패시브 단부(8)가 균일한 직포 일체형을 달성하기 위해 액티브 경사 단부(7)에 의해 둘러싸이도록 액티브(7) 및 패시브(8) 경사 얀을 포함하는 것이다. 이러한 다중층 경사 배열(6)은 액티브(7) 및 패시브(8) 경사 단부의 교대 횡열 또는 종열을 포함하는 것으로 기술될 수 있다. 이와 같이, 액티브 경사 얀 횡열은 도 2에 도시된 바와 같이 'a', 'c', 'e' 등으로 표시될 것이고 패시브 경사 얀 횡열은 'b', 'd', 'f'로 표시될 것이다. 액티브(7) 및 패시브(8) 경사 얀의 교대 종열은 도 2에 도시된 바와 같이 'A', 'C', 'E' 등 및 'B', 'D', 'F' 등으로 각각 표시될 것이다. 제시된 횡열(또는 종열)의 각각의 액티브 경사 단부(7)는 상응한 평평한 헬드(3)의 가이드(5) 및 아이(4)를 통해 유도된다. 제시된 횡열(또는 종열)의 패시브 경사 얀(8)은 상응하는 두 개의 인접하는 헬드 샤프트(2) 사이에서 일어나는 개방 공간을 통해 유도된다. 이와 같이, 다중층 경사 얀(6) 및 헬드 샤프트(2)는 도 3에 도시된 바와 같이 일어날 것이다.

도 3에 도시된 다중층 경사(6) 및 셰딩 샤프트(2)의 상기된 배열은 시스템의 레벨 위치를 규정한다. 이러한 레벨 위치로부터, 상응하는 헬드 아이(4)를 통해 통과하는 각각의 액티브 경사 단부(7)는 이의 축을 따라서 헬드 샤프트(2)를 이동시키고 이의 축 둘레로 회전시킴으로써 직포 폭 및 두께 방향으로 각각 변위될 수 있다. 헬드 아이(4)를 통해 통과하지 않으며, 그렇기 때문에 정지되어 있는 패시브 경사 단부(8)와 관련하여, 변위 가능한 액티브 경사 단부(7)는 도 4 및 5에 도시된 바와 같이 레벨 위치로부터 요구되는 방향으로 이들의 변위시에 다중의 종방향(10) 및 횡방향(11) 개구를 용이하게 형성시킨다. 횡방향(11) 및 종방향(10) 개구를 형성시키기 위한 이의 레벨 위치로부터 헬드 샤프트(2)의 직선 및 각 변위는 제시된 이동 방향으로 두 개의 인접한 액티브(7)(또는 패시브(8)) 경사 얀 사이의 거리에 상응하며 셰딩 변위 피치(pitch)로서 언급될 수 있다. 이들 다중 개구(10) 및 (11)의 형성시에, 제시된 횡열 또는 종열의 액티브 경사 단부(7)의 변위는 이와 같이 단위 셰딩 변위 피치로서 언급될 수 있다. 그러나, 실제로, 이러한 변위는 위사 삽입시에 실제적인 장점을 위해 상응하게 보다 큰 개구를 형성시키도록 셰딩 변위 피치의 최대 1.5배까지 증가될 수 있다.

가장 단순한 방식에 있어서, 모든 샤프트(2)는 도 4 및 5에 각각 도시된 바와 같이 동시에 직선으로 또는 일정 각도로 그리고 동일한 방향으로 이동되어 상응하는 방향으로 이동하는 다중 개구를 형성시킨다. 이들 형성된 개구(10) 및 (11)의 각각에서 위사(12)를 피킹(picking)함으로써, 다중층 경사(6)의 개개의 종열 및 횡열내에서 상응하는 위사(12c 및 12r)와의 교차가 달성된다. 이러한 교대 횡열 및 종열 셰딩 및 상응하는 피킹은 이러한 방법의 평면 제직 3D 직포를 생성시킨다. 직포(9)의 에지 및 표면에서 그리고 직포(9)의 내부에서 전형적인 얀 경로는 도 6a 및 도 6b에 각각 도시된다. 이러한 이중 방향 셰딩 시스템(1)의 가장 단순한 작업은 도 4 및 5를 참조하여 하기에 기술된다.

도 4는 종방향 개구(10) 형성을 도시하고 있다. 도 4(a)는 시스템의 레벨 위치를 나타낸다. 도 4(b) 및 (c)에는 축선을 따라서 헬드 샤프트(2)가 이동되는 선형 이동 방향이 도시되어 있다. 전자 및 후자 도면은 정지 상태의 패시브 경사 얀(8)과 함께 우측 및 좌측 종방향 개구(10)를 형성시키기 위해 직포 폭 방향으로 이들의 레벨 위치로부터 액티브 경사 단부(7)의 변위를 도시하고 있다. 도 5는 횡방향 개구(11)의 형성을 도시하고 있다. 도 5(a)는 시스템의 레벨 위치를 도시한다. 도 5(a) 및 (c)에는 축선 둘레로 헬드 샤프트(2)의 각 이동 방향이 도시되어 있다. 전자 및 후자 도면은 정지 상태의 패시브 경사 얀(8)과 함께 상부 및 하부 횡열 개구(11)를 형성시키기 위해 직포 두께 방향으로 이들의 레벨 위치로부터 액티브 경사 단부(7)의 변위를 도시하고 있다.

도 4(a) 및 (c) 및 5(b) 및 (c)로부터 추론될 수 있는 바와 같이, 샤프트의 최적 변위는 위사 삽입시에 편의상 비교적 큰 개구를 수득하기 위해 실제적으로 셰딩 변위 피치의 1.5배까지 될 수 있다. 샤프트는 액티브 경사 얀(7)이 두 개의 패시브 경사 얀(8)을 교차시키지 않을 정도 까지 변위될 수 있다.

정지 상태의 패시브 경사 얀(8)과 관련하여, 우측 및 좌측 종방향 개구, 및 상부 및 하부 횡방향 개구가 동시에 형성되는 것이 아니라 특정 순서로 형성된다는 점이 주지되어야 한다. 셰딩 샤프트(2)는 특정의 개구 형성 및 피킹 조작 다음에는 매번 레벨 위치로 회귀된다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이 이러한 방법을 통해 수득될 수 있는 평면 제직 3D 직포(9)의 구성에서, 시스템의 레벨 위치로부터 출발하여 셰딩 및 피킹 순서는 하기에 기술된다. 하기에 기술된 셰딩 샤프트의 이동은 직포 펠 방향으로 셰딩 수단의 배후로부터 조망된다.

1) 셰딩 샤프트(2)의 상향 각 이동; 횡열 상부 개구(11)의 형성; 그 다음, 형성된 개구에 피킹 삽입(즉, 직포 폭 방향으로)

2) 시스템의 레벨 위치로 셰딩 샤프트(2)의 회귀

3) 샤프트(2)의 우측방 선형 이동; 종방향 우측 개구 형성(10); 그 다음, 형성된 개구내에 피킹 삽입(즉, 직포 두께 방향으로)

4) 시스템의 레벨 위치로 샤프트(2)의 회귀

5) 샤프트(2)의 하향 각 이동; 횡방향 하부 개구(11)의 형성; 그 다음, 형성된 개구내에 피킹 삽입(즉, 직포 폭 방향으로)

6) 시스템의 레벨 위치로 샤프트(2)의 회귀

7) 샤프트(2)의 좌측방 선형 이동; 종방향 좌측 개구(10)의 형성; 그 다음, 형성된 개구내에 피킹 삽입(즉, 직포 두께 방향으로)

8) 시스템의 레벨 위치로 샤프트(2)의 회귀

적합한 시기에 피킹, 비팅-업, 테이킹-업 등과 같은 제직 공정의 필요한 보충 조작과 함께 상기된 순서는 하나의 완전한 공정 작업 사이클을 구성한다. 도 7은 상기된 셰딩 순서를 통해 수득될 수 있는 평면 제직 3D 직포 구성(9)의 정면도이다. 셔틀, 레피어 등과 같은 수단을 사용함으로써각각의 개구내로 삽입되고 단일 얀 또는 헤어핀과 같은 접힌 얀으??킹될 수 있는 두 개의 위사 세트(12c 및 12r)가 액티브 경사 얀(7)과 유일하게 교차하고 패시브 경사 얀(8)에 연결된다는 점이 주지되어야 한다. 액티브 경사 얀(7)과 이들의 교차 때문에, 두 개의 위사 세트(12c 및 12r)는 도 6 및 7에 도시된 바와 같이 일직선이 아닌 굽은 형태로 일어날 것이다. 이들 두 개의 위사 세트(12c 및 12r)는 단지 용이한 표시의 목적으로 일직선으로 도시되어 있다. 그러나, 크림프의 발생률은 예를 들어 적합한 압력하에서 적합한 속도로 액티브 경사 얀(7)을 공급함으로써 감소될 수 있다. 도 8a 및 8b에는 직포의 에지 및 표면에서 액티브 경사 얀(7)의 전형적인 경로를 나타내는 직포(9)의 상부도 및 측면도로 각각 도시되어 있다. 일련의 문자 A-B-C-D, P-Q-R-S 등은 도 6a 및 7에 도시된 직포 구성의 에지 및 표면에서 개별적인 액티브 경사 얀(7) 경로를 각각 나타낸다. 도 9a 및 9b에는 도 6b에 도시된 직포 구성의 내부에 있는 액티브 경사 얀(7)의 전형적인 경로를 나타내는 직포(9)의 상부도 및 측면도가 각각 도시되어 있다. 일련의 숫자 111-112-113-114는 도 6b 및 7에 도시된 직포 구성의 내부에 있는 개별적인 액티브 경사 얀(7)을 나타낸다.

도 6, 7, 8 및 9에서 나타내고자 하는 직포 구성(9)의 중요한 특징은 '나선형' 배열에서 액티브 경사 얀의 발생이다. 원형 경로를 따르지 않더라도, 액티브 경사 얀은 (도 7에서 상이한 일련의 문자, A-B-C-D, P-Q-R-S 등에 의해 나타내어진) 직포의 에지 및 표면에서 '삼각형 나선' 및 (도 7에서 상이한 일련의 숫자, 101-102-103-104, 131-132-133-134 등에 의해 나타내어진) 내부에서 '정사각형 나선'에서 발생한다. 추가로, 이들 나선은 어떠한 패시브 경사 얀의 둘레에서도 형성되지 않는다. 또한, 직포는 망상 구성을 갖는다.

상기의 조작 골격에는 약간의 변경이 도입될 수 있다. 예를 들어, 상기된 셰딩 조작 순서는 도 10에 도시된 변형된 망상 직포 구성(9m)을 생성시키기 위해 변경될 수 있다. 상기된 셰딩 순서와 관련하여, 하기에 제시된 순서가 수행되는 경우에, 변형된 망상 직포 구성(9m)이 수득될 수 있으며, 직포의 내부에서 액티브 경사 얀의 일반적인 경로가 단지 도시되어 있고 다음과 같이 상응하는 도 10에 도시된 것과 상응할 것이다:

a) 셰딩 순서 : 1, 2, 5, 6, 3, 4, 7, 8 그리고 반복

b) 셰딩 순서 : 1, 2, 5, 6, 7, 8, 3, 4 그리고 반복

c) 셰딩 순서 : 1, 2, 5, 6, 3, 4, 7, 8, 1, 2, 5, 6, 7, 8, 3, 4 그리고 반복.

도 10에 도시된 이들 수득된 변형된 망상 직포 구성(9m)은 초기에 언급된 셰딩 순서에 따르는 액티브 경사 얀(7)의 전형적인 경로가 나타내어져 있는 도 6, 7, 8 및 9에 도시된 구성과 상이할 것이다. 셰딩 순서의 변화로 인한 직포 구성(9m)의 차이는 제시된 세트의 위사가 도면에 도시된 바와 같이 연속적으로 그리고 비교대적으로 일어날 것이며, 또한 액티브 경사 얀(7)이 도 10에 도시된 바와 같이 대각선 방향 이외에 직포 폭 방향 및 두께 방향으로 추가로 일어날 것이라는 점이다. 이러한 이유는 위사(12c 및 12r)가 각 측면의 '전후' 방향으로(횡방향 또는 종방향) 연속적으로 피킹될 것이기 때문이다. 그럼에도 불구하고, 이들 모든 구성(9) 및 (9m)에서 액티브 경사 얀(7)은 용이한 이해를 목적으로 나선형 배열로 일어나는 것으로 간주될 수 있다.

이중 방향 셰딩 방법의 앞서의 설명으로부터, 다음과 같은 점은 당업자에게는 자명할 것이다:

a) 모든 종방향(또는 횡방향) 개구가 생산 효율을 증가시키기 위해 동시에 형성될 수 있으며 하나의 종방향(또는 횡방향) 경사 층을 연속적으로 형성되지 않을 수 있다.

b) 하나의 다중 위사 세트가 셔틀, 레피어 등과 같은 수단을 사용하여 피킹될 수 있으며, 위사가 단일 얀 또는 헤어핀과 같은 접힌 얀으로서 삽입될 수 있다.

c) 액티브 경사 얀(7)이 셰딩 순서를 조절함으로써 나선형 배열로 직포 길이 방향으로 또는 추가로 직포 폭 및 두께 방향으로 일어나도록 구성될 수 있다.

d) 모든 액티브 경사 얀(7)의 나선형 진행이 두 개의 위사 세트와 교차시키고 이들 두 개의 위사 세트를 패시브 경사 얀에 상호 연결시킴으로써 직포 전체에 걸쳐서 독특한 망상 직포 일체형을 제공한다.

e) 액티브 경사 얀(7)의 나선 진행이 '대각선' 방향 또는, 추가로, 직포 폭 방향 및 두께 방향으로 액티브 경사 얀(7)의 독특한 불연속적인 배치를 제공한다.

f) 보다 큰 변위가 피킹 삽입의 간섭을 야기시키고 직포의 표면에서 액티브 경사 얀(7)의 불필요한 집중을 야기시켜 고르지 못한 직포 표면 및 불균형한 직포 구성을 유발시키므로, 직포 두께 및 폭 방향으로 셰딩 샤프트(2)의 최적 셰딩 변위 피치는 1.5이다.

g) 적합하게 나사산 형상을 이룬 헬드(3)를 가지고 있는 요망 샤프트(2)를 직포 폭 및 두께 방향으로 독립적으로 및 선택적으로 변위시킴으로써 상이한 제직 패턴이 생성될 수 있다.

h) 샤프트(2)를 반대 방향으로 변위시키고 적합하게 나사산 형상을 이룬 헬드(3)를 변위시킴으로써 단지 액티브 경사 단부(7)만을 포함하여 셰딩을 수행하는 것이 가능하다.

i) 정사각형 또는 직사각형 횡단면의 관형 직포 및 L, T, C 등과 같은 고형의 단면의 직포는 생성시키려는 횡단면 프로파일에 따라서 다중 경사를 변위시키고, 적합한 방식으로 셰딩 및 피킹 조작을 적합하게 수행하고킴으로써, 예를 들어 두 방향 각각으로 한 세트 이상의 피킹 수단을 사용함으로써 직접적으로 생성될 수 있다.

직포의 기계적인 성능이, 필요하다면, 직포 폭, 두께 및 직포 횡단면을 가로지르는 두 대각선 방향으로 비교차되는 '스터퍼' 얀의 포함에 의해 개선될 수 있다는 점은 당업자에게는 자명할 것이다. 이러한 구성의 하나의 예가 하기에 기술된다.

앞서 언급된 셰딩 및 피킹 순서와 관련하여, 비교차되는 얀(n1-n8)의 삽입은 하기에 기술된 단계에 따라서 직포내에 포함될 수 있으며 이는 도 11에 도시되어 있다.

1) 셰딩 샤프트의 상방향 각 이동; 횡방향 상부 개구의 형성; 그 다음, 형성된 개구내에 피크(pick) 삽입(12r)

2) 시스템의 레벨 위치로 셰딩 샤프트의 회귀

3) 패시브 경사 얀(8)의 제공된 두 횡열 사이에 비교차되는 얀(n11) 세트의 삽입

4) 제공된 패시브 경사 얀(8)의 두 대각 층 사이에 대각선 비교차 얀(n2) 세트의 삽입

5) 샤프트의 우측방 선형 이동; 우측 종방향 개구의 형성; 그 다음, 형성된 개구에 피크 삽입(12c)

6) 시스템의 레벨 위치로 샤프트의 회귀

7) 제공된 패시브 경사 얀(8)의 두 종열 사이에 비교차 얀(n3) 세트의 삽입

8) 제공된 패시브 경사 얀(8)의 제공된 두 대각 층 사이에 대각 비교차 얀(n4) 세트의 삽입

9) 샤프트의 하향 각 이동; 하부 횡방향 개구의 형성; 그 다음, 형성된 개구에 피크 삽입(12r)

10) 시스템의 레벨 위치로 샤프트의 회귀

11) 제공된 패시브 경사 얀(8)의 두 종열 사이에 비교차 얀(n5) 세트의 삽입

12) 제공된 패시브 경사 얀(8)의 두 대각 층 사이에 대각 비교차 얀(n6) 세트의 삽입

13) 샤프트의 좌측방 선형 이동; 좌측 종방향 개구의 형성; 그 다음, 형성된 개구에 피크 삽입(12c)

14) 시스템의 레벨 위치로 샤프트의 회귀

15) 제공된 패시브 경사 얀(8)의 두 종열 사이에 비교차 얀(n7) 세트의 삽입

16) 제공된 패시브 경사 얀(8)의 두 대각 층 사이에 대각 비교차 얀(n8) 세트의 삽입

추가로, 이러한 방법은 정사각형 또는 직사각형 횡단면을 갖는 직포 구성(9) 또는 (9m)의 블록을 생성시키는데만 한정되지 않는다. 정사각형 또는 직사각형 횡단면을 갖는 관 형태를 포함하여 요망되는 횡단면 형상에 따라서 다중층 경사를 변위시키고, 적합한 불 연속적인 상기된 조작 순서를 따름으로써, 상응하는 횡단면 프로파일의 망상 직포 구성(9) 또는 (9m) 또는 (9n)이 생성될 수 있다. 생성되는 횡단면 프로파일의 복잡성에 따라서 두 방향 각각에 대해 한 세트 이상의 위사 삽입 수단이 사용될 수 있다는 것이 여기에서 언급될 수 있다. 제공된 방향(즉, 횡방향 또는 종방향)으로의 이러한 상이한 위사 삽입 수단 세트이 동시에 또는 불연속적으로 조작되어 생성중에 있는 프로파일에 대하여 요망되는 위사 삽입을 달성할 수 있다. 따라서, 이러한 직포 제조 방법은 특정의 횡단면 프로파일의 직포의 제조에 한정되지 않는다. 추가로, 독특한 망상형 교차 때문에, 직포 일체형을 달성하기 위해 직포의 외부 표면에서 어떠한 별도의 결합 조작을 수행하는 것도 필요치 않다. 결합 공정의 생략은 직포 제조를 단순화시키고 촉진시킨다는 점에서 분명히 유리하다. 추가로, 망상형으로 교차된 3D 직포 블록 및 그 밖의 횡단면 프로파일을 제조하는 이러한 방법은 이러한 방법을 통해 수득될 수 있는 제조된 망상형 직포의 블록으로부터 특정의 횡단면 형상을 제조하는 방법을 개발할 필요가 없도록 하며 어떠한 요망 형상의 예비성형체, 필터 등과 같은 물질이 스플리팅의 위험성 없이 용이하게 컷 수득될 수 있다.

추가로, 샤프트(2), 상기된 바와 같이 상응하게 나사산 형상을 이룬 헬드(3)를 적합하게 변위시킴으로써 배열된 다중층 경사(6)의 외부에서 일어나는 경사 얀 만을 포함하여 셰딩을 수행함으로써 또 다른 유용한 직포를 제조하는 것이 가능하다. 도 12a를 참조하면, 상부 및 바닥 제직 표면은 상부 및 바닥 샤프트(2)를 일정한 각도로 움직이게 하여 헬드(3)를 변위시켜 액티브 경사 얀(7)을 변위시켜 패시브 경사 얀(8)과 횡열 개구를 형성시키고 위사(12r)를 이들 외측 상부 및 바닥 횡열 개구내로 삽입시킴으로써 제조될 수 있다. 유사하게, 좌측 및 우측 제직 표면은 샤프트(2)를 선형으로 움직이게 하여 헬드(3)를 변위시켜 액티브 경사 얀(7)을 변위시켜 패시브 경사 얀(8)과 종방향 개구를 형성시키고 위사(12c)를 이들 외부 좌측 및 우측 종방향 개구내로 삽입시킴으로써 생성될 수 있다. 이와 같이, 이러한 조작은 도 12a에 도시된 바와 같이 직포(9e)의 내부에 일어나는 비교차 다중층 경사 얀(6n)에 대한 제직 커버링으로서 작용할 교차된 외측 표면을 생성시킬 것이다.

추가로, 적합하게 배치된 다중층 경사 얀을 교차시킴으로써 도 12b에 도시된 코어형 또는 샌드위치형의 직포(9s)를 생성시키는 것이 또한 가능하다. 여기에서 다시, 헬드 와이어(3), 및 상응하게 나사산 형상을 이룬 헬드(3)를 적합하게 조절함으로써, 횡방향 및 종방향 개구가 상기된 바와 같이 이들 샤프트(2)를 일정 각도로 또는 선형으로 이동시킴으로써 각각 형성될 수 있다. 위사(12r) 및 (12c)를 형성된 횡방향 및 종방향 개구내로 각각 삽입시키는 경우에, 도 12b에 도시된 바와 같이, 샌드위치 또는 코어형 직포 구조로 일반적으로 언급되는 교차된 직포 구조(9s)가 수득된다.

또한, 상기된 셰딩 수단을 사용하여 다중의 2D 직포 시이트를 생성시키는 것이 또한 가능하다. 이러한 다중 시이트는 상기된 바와 같이 다중층 경사를 배치하고 샤프트(2)를 일정 각도로 또는 선형으로 이동시켜 횡방향 또는 종방향 개구를 상응하게 형성시키고 위사(12c) 또는 (12r)를 제시된 방향으로 형성된 개구내로 상응하게 삽입시킴으로써 생성될 수 있다. 이와 같이, 횡방향 개구를 형성시키고 상응하는 피킹을 수행함으로써, 2D 직포의 다중 시이트가 수평 형태로 생성될 것이다. 유사하게, 종방향 개구를 형성시키고 상응하는 피킹을 수행함으로써, 2D 직포의 다중 시이트가 수직 형태로 생성될 것이다(도 3에 도시된 배열 참조).

더 이상 언급할 것도 없이, 직포를 제조하는 상기된 모든 방법, 비팅-업, 테이킹-업 등과 같은 제직 공정의 그 밖의 보충 조작은 요망 수준의 만족스러운 직포를 생성시키기 위해 제직 사이클의 적합한 순간에 수행될 것이다.

당업자라면 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않으면서 본 발명의 다양한 상술을 변경 또는 변형시키는 것이 가능하다는 것을 잘 알고 있을 것이다. 따라서, 앞서의 설명은 본 발명의 기본적인 생각을 설명하기 위한 것이며 하기에 기술된 청구의 범위를 제한하지는 않는다.

Claims (12)

1. 직포의 횡단면 프로파일에 따라 발생하는 얀(7, 8)을 포함하는 다중층 경사 및 두 개가 수직을 이루는 위사 세트(12c, 12r)의 구성의 그물 모양의 3D 직포로서, 나머지 경사 얀(7)이 두 개가 수직을 이루는 위사 세트(12c, 12r)와의 교차 방식으로 발생하고, 나머지 경사 얀(7)이 직포(9, 9m)를 포함하는 어떠한 실질적으로 선형으로 발생하는 경사 얀(8) 둘레로 나선 모양의 배열에서 발생하지 않는 방식으로 실질적으로 선형으로 발생하는 경사 얀(8)에 두 개의 위사 세트(12c, 12r)를 결합시키도록 다중층 경사 얀(8)이 실질적으로 직선으로 발생하고, 나머지 다중층 경사 얀(7)이 나선 모양의 배열로 발생하는 망상 3D 직포.
2. 제 1항에 있어서, 직포의 폭 또는 두께에 의해 규정된 방향으로 또는 직포(9n)의 축방향 횡단면의 대각선 중의 하나 또는 둘 모두의 방향으로 통입되는 비교차되는 얀(n1-n8)을 추가로 포함함을 특징으로 하는 망상 3D 직포.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 탄소 섬유, 합성 섬유, 해수로부터의 천연 섬유, 무기 섬유, 유리 섬유 및 금속 섬유로부터 선택된 하나 이상의 섬유 물질을 포함함을 특징으로 하는 망상 3D 직포.
4. 제 3항에 있어서, 직포가 섬유 물질과 비섬유 물질의 조합체를 포함함을 특징으로 하는 망상 3D 직포.
5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서, 모든 또는 어떠한 얀 물질이 화학 제형으로 충전되어 있음을 특징으로 하는 망상 3D 직포.
6. a) 각각이 세로축을 따라서 직선으로 및 또한 세로축에 대하여 일정 각도로 왕복될 수 있는 하나 이상의 샤프트(2),

   b) 각각의 수단(3)이 샤프트(2)의 길이 방향에 대하여 수직으로 배향되도록 샤프트(2)의 길이 방향을 따라서 한 세트의 수단(3)을 갖는 각각의 샤프트(2), 및

   c) 제조하려는 직포의 횡단면 프로파일에 따라서 입구 포트(5) 및 출구 포트(4)를 통해 나사산 형상을 이루는 경사 스트링(7)을 지지하도록 의도되는 수단(3)의 구성을 특징으로 하여 셰딩 수단(1)의 사용을 통해 제조하려는 직포의 횡단면 프로파일에 따라서 배열되는 다중층 경사에서 횡방향 및 종방향 개구를 형성시키기 위해 두 개가 상호 수직을 이루는 방향으로 셰딩 조작을 채택하는 제직 방법으로 직포, 바람직하게는 3D 직포를 제조하기 위한 장치.
7. 제 6항에 있어서, 이중 방향 셰딩 수단(1)이

   a) 하나 이상의 평행한 평면에서 발생하는 샤프트(2)의 세로축으로,

   b) 다중층 경사(7,8)의 배열된 스트링의 축에 대하여 수직 배향으로 발생하는 샤프트(2)의 세로축으로,

   c) 제시된 두 개의 샤프트(2) 사이에 공간을 제공하여 경사(8)의 스트링을 유도하는 방식으로,

   d) 수단(3)을 통과하는 경사 단부(7)에 의해 둘러싸여진 제공된 두 개의 샤프트(2) 사이의 공간을 통해 유도되는 각각의 경사 스트링(8)이 인취되는 방식으로 배열되는 하나 이상의 셰딩 샤프트 어셈블리(2,3) 세트를 포함함을 특징으로 하는 장치.
8. 제 6항 또는 제 7항에 있어서,

   a) 전체 세트로서 집합적으로,

   b) 선택 그룹으로,

   c) 개별적으로, 또는

   d) b)와 c)의 조합된 형태로, 직선으로 또는 일정 각도로 왕복될 수 있는 이중 방향 셰딩 샤프트 어셈블리(2,3)임을 특징으로 하는 장치.
9. 제 6항 내지 제 8항 중의 어느 한 항에 있어서,

   a) 동시에 동일한 방향으로,

   b) 동시에 반대 방향으로, 또는

   c) 불연속적인 방식으로, 직선으로 또는 일정 각도로 왕복될 수 있는 이중 방향 셰딩 샤프트 어셈블리(2,3)임을 특징으로 하는 장치.
10. 제 6항 내지 제 9항 중의 어느 한 항에 있어서, 다중층 경사의 외부 경사 얀(7,8)이 위사(12c,12r)와의 교차를 위해 포함되고 이러한 외부 교차된 어셈블리가 내부에서 발생하는 요소(6n)에 대한 제직 커버링으로서 작용하는 역할을 하는 물질(9e)을 제조하는데 사용될 수 있는 이중 방향 셰딩 수단(1)임을 특징으로 하는 장치.
11. 제 6항 내지 제 9항 중의 어느 한 항에 있어서, 적합하게 배열된 다중층 경사 얀(7,8)이 위사(12c, 12r)와 교차하여 샌드위치 또는 코어 구조(9s)를 생성시키기 위해 포함되는 물질(9s)을 제조하는데 사용될 수 있는 이중 방향 셰딩 수단(1)임을 특징으로 하는 장치.
12. 제 6항 내지 제 9항 중의 어느 한 항에 있어서, 다중의 2D 직포 시이트를 동시에 제조하는데 사용될 수 있음을 특징으로 하는 장치.