KR950000598B1 - 3차원 섬유구조체의 제직방법 및 제직장치 - Google Patents

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내용 없음.

Description

3차원 섬유구조체의 제직방법 및 제직장치

제 1a 도에서 제 1d 도까지는 3차원 섬유구조체의 제직방법의 기본원리를 설명하기 위한 도면.

제 2 도는 3차원 섬유구조체의 사시도.

제 3 도는 본 발명의 제 1 실시예인 3차원 섬유구조체의 제직장치의 측면도.

제 4 도는 제직구동장치의 정면도.

제 5 도는 가이드의 사시도.

제 6 도는 제 4 도의 VI-VI선 단면도.

제 7 도는 캐리어의 사시도.

제 8 도는 캐리어의 단면도.

제 9 도는 모의 캐리어의 사시도.

제 10 도는 가이드의 삽입상태를 보여주는 사시도.

제 11 도는 기타 캐리어의 단면도.

제 12 도는 가이드의 삽입상태를 보여주는 개략 단면도.

제 13 도에서 제 15 도까지는 각각 바디(reed)의 정면도.

제 16 도 및 제 17 도는 각각 바디의 단면도.

제 18 도는 제 1 실시예의 동작을 보여주는 공정도.

제 19 도는 특정의 캐리어의 이동궤적을 보여주는 도면.

제 20 도는 캐리어의 배열이 일그러진 상태를 보여주는 도면.

제 21 도는 또 다른 캐리어의 사시도.

제 22 도는 상기 캐리어의 단면도.

제 23 도는 제 22 도에 보여준 캐리어의 변형양태를 보여주는 단면도.

제 24 도는 캐리어의 배열의 일그러짐이 방지된 상태를 보여주는 도면.

제 25 도는 바디가 2개 시설된 변형예를 보여주는 사시도.

제 26 도는 바디장치로서 뿜어붙이는 장치가 마련된 변형예를 보여주는 사시도.

제 27 도는 본 발명의 제 2 실시예인 3차원 섬유구조체의 제직장치의 측면도.

제 28 도는 제직구동장치의 정면도.

제 29 도는 제 28 도의 제직구동장치에 사용되는 캐리어의 단면도.

제 30 도는 탄력수단의 사시도.

제 31 도는 제 2 실시예의 동작을 보여주는 공정도.

제 32 도에서 제 34 도까지는 각각 제직장치의 동작을 보여주는 측면도.

제 35 도는 본 발명의 제 3 실시예에 사용되는 제직구동장치의 개략정면도.

제 36 도는 제 3 실시예에서의 단면 L형 형상의 3차원 섬유구조체를 제직하는 경우의 동작을 보여주는 공정도.

제 37 도는 L형 형상에 대응하여 선택된 블록을 보여주는 도면.

제 38 도는 T형 형상에 대응하여 선택된 블록을 보여주는 도면.

제 39 도는 제 3 실시예에서의 단면 T형 형상의 3차원 섬유구조체를 제직하는 경우의 동작을 보여주는 공정도.

제 40 도는 C형 형상에 대응하여 선택된 블록을 보여주는 도면.

제 41 도는 제 3 실시예에서 단면 C형 형상의 3차원 섬유구조체를 제작하는 경우의 동작을 보여주는 공정도.

제 42 도는 본 발명의 제 4 실시예에 사용되는 제직구동장치의 개략정면도.

제 43 도는 제4실시예에서 단면 링형 형상의 3차원 섬유구조체를 제직하는 경우의 동작을 보여주는 공정도.

제 44 도는 링형형상에 대응하여 선택되는 블록을 보여주는 도면.

제 45 도는 분지영역을 갖는 3차원 섬유구조체를 제직하기 위하여 선택되는 블록을 보여주는 도면.

제 46 도는 분지영역을 갖는 3차원 섬유구조체를 보여주는 사시도.

제 47 도는 구멍공간부를 갖는 3차원 섬유구조체를 보여주는 사시도.

제 48 도는 3차원 섬유구조체의 제직밀도를 변경하기 위하여 선택된 블록을 보여주는 도면.

제 49 도는 제 5 실시예에서의 제직밀도가 상이한 3차원 섬유구조체를 제직하는 경우의 동작의 한예를 보여주는 공정도.

제 50 도는 제 49 도의 순서에 따라, 제직된 3차원 섬유구조체를 보여주는 사시도.

제 51 도는 복합자재에 대하여 작용하는 벤딩스트레스의 분포를 보여주는 도면.

제 52 도는 제5실시예에서의 제직밀도가 상이한 3차원 섬유구조체를 제직하는 경우의 동작의 기타예를 보여주는 공정도.

제 53 도는 제 52 도의 순서에 따라, 제직된 3차원 섬유구조체를 보여주는 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

4 : 제직구동장치 6 : 지지구

10, 11 : 캐리어구동장치 16, 17 : 가이드

23 : 캐리어 28 : 무게추

32 : 조정수단 34 : 바디장치

38 : 유지수단 39 : 반송수단

G1, G2, G3, G4 ,G5, G6 : 블록

본 발명은 복수의 피제직섬유를 복수의 캐리어를 구비한 제직구동수단으로 3차원 구조체로 제직하는 3차원 섬유구조체의 제직방법 및 제직장치에 관한 것이다.

종전에는 플라스틱 혹은 금속 등의 보강수단으로서, 주로 탄소섬유, 유리 섬유 혹은 금속섬유 등의 보강 섬유를 평면상으로 형성한 소위, 플리플레그를 다층으로 적층하여, 이것을 보강되게 하는 재료, 예를 들어 플라스틱재료 중에 파묻어 만드는 방법이 채용되어 왔다.

그러나, 이러한 방법에 따른 보강구조에서는, 3차원 방향으로 섬유가 배열되어 있지 않아서, 대량의 보강섬유를 사용하기가 비교적 곤란하다는 것과, 평면 상태로 배치된 섬유의 층간의 전단강도가 낮어, 보강된 성형체의 강도의 향상이 충분하지 않다는 것이 문제가 되었다.

이런 문제를 해결하기 위하여, 편조끈 혹은 이것을 확장한 변조구조체, 즉 「3차원 섬유구조체」를 사용하여 플라스틱이나, 금속 등을 보강하는 것이 제안되어 있다.

이런 3차원 섬유구조체를 형성하는 제직수단은, 기히 미국 특허 제4,312,261호 명세서에 개시되어 있고, 이런 제직방법은 토오죤리스 방식이라고 호칭되는 방법 중의 하나의 방법이다.

이런 제직방법은, 한정된 평면 내에 보빙을 탑재한 다수의 캐리어를 정해진 배열로 배치하고, 이들 캐리어를 상기한 평면의 외주부에 시설된 전자솔레노이드의 구동력과 캐리어의 각변에 장착한 자석에 의하여, 세로 혹은 가로로 일열로 배치되어 있는 캐리어를 일군으로 하여 이동시키면서 보빙상호의 위치를 변경하는 것으로써, 피제직섬유끼리의 엉킴에 의한 섬유성형체의 3차원화가 이루어지는 것이다.

그런데, 상기한 제직방법에 있어서, L자형, I자형 혹은 C자형 등의 이형단면형상(異形斷面形狀)의 3차원 섬유구조체를 제직하는 경우에는, 상기한 이형 단면에 대응한 형상으로 캐리어를 배열함과 동시에, 이런 캐리어군(群)의 외주에 따라, 캐리어 구동기기인, 전자솔레노이드를 복수 배열하고, 상기한 각 캐리어를 세로 방향 및 가로 방향으로 캐리어 열단위로 교대로 이동시킴으로써 제직하여 가는 방법이 채용되어 있다.

그러나, 이런 방법은 이형 단면형상의 제직을 할 때마다, 캐리어 구동기기의 배치를 바꾸는 작업이 필요하게 되며, 또한 중공형상 등의 복잡한 단면형상인 3차원 섬유구조체를 제직하는 경우에는 캐리어구동기기의 배치가 곤란하다는 문제를 갖게 된다.

이것에 대하여 본 발명자들은, 특히 공개공보 소 63-50553호 공보에서, 대형의 3차원 섬유구조체를 고속으로 공업적으로 제조 가능하게 하는 제직장치를 제안하고 있다.

이런 제직장치에서는, 후방모우터 등을 구동기기로 하여 복수의 캐리어를 각각 독립적으로 구동하도록 구성하고 있으므로, 단일 제직장치로 여러 가지 이형단면 형상을 갖는 3차원 섬유구조체의 제직이 가능하게 되고, 상기한 문제의 해결이 도모된다.

그러나, 이런 방법에서는, 각각의 캐리어마다, 독립구동이 가능한 후방모우터 등의 고가한 구동기기를 필요로 하기 때문에, 설비비 및 운전코스트가 대단히 과대하게 된다는 문제를 갖고 있다.

한편 토오죤리스 방식을 채용한 기타의 제직장치가 미국특허 제3,426,804호에 개시되어 있다.

이런 제직장치는, 피제직섬유를 끼워 관통한 다수의 캐리어를 매트릭스 형상으로 배치하고, 이런 캐리어를 그 캐리어 군의 외주부에 시설한 캠기구를 가진 캐리어 구동수단에 의하여, 세로 혹은 가로로 일열로 배치되어 있는 캐리어를 1군으로 하여 이동시키면서, 캐리어 상호의 위치를 변경하여서 피제직섬유 끼리의 엉킴에 따른 섬유성형체의 3차원화가 이루어지는 것이다.

그러나, 상기한 제직장치는 캐리어를 이동시키는 경우, 동일열의 캐리어를 일군으로 하고, 인접한 캐리어열의 접촉면에 따라서 그 캐리어를 이동하기 위하여, 인접한 캐리어열의 배열이 불규칙하게 상기한 접촉면에 요철이 생기는 경우, 이동되는 캐리어열이 상기한 요철에 의하여 제지되어서 이동이 곤란하게 된다는 문제가 있다.

특히, 캐리어는 직교하는 2방향으로 교대로 이동함으로써, 동일열에 배치되는 각 캐리어가 바꾸어지기 때문에, 상기한 접촉면에 요철이 생기지 않도록 각 캐리어열을 직선형상으로 정열시키는 것은 용이한 것이 아니다.

즉, 캐리어열에 요철이 생기지 않도록 하기 위하여는, 캐리어의 고도의 제작정밀도가 필요하고, 또한 반복이동에 따른 경시적 변형이나, 접동에 의한 캐리어 접촉면의 마모 등이 극히 작은 재료를 사용할 필요가 있고, 따라서 캐리어의 제조비용이 대단히 고가가 된다는 문제가 있다.

특히, 고속으로 동작시킬 때, 상기한 문제는 현저하게 된다. 또한, 토오죤리스 방식을 채용한 또 다른 제직장치가 영국 특허 제1,356,524호에 개시되어 있다.

이런 제직장치에서는, 길이방향으로 가이드홈이 복수로 형성되어 있는 캐리어지지체를 길이방향으로 직교하는 폭방향에 따라, 병열 배치하고, 와이어의 한끝을 지지시킨 각 캐리어를 상기한 각 가이드 홈에 수용하고, 세로방향의 캐리어열의 이동은 상기한 캐리어지지체를 길이방향으로 이동시킴으로써 시행하는 한편, 가로 방향의 캐리어열의 이동은, 캐리어를 각 가이드홈에 따라 인접하는 캐리어지지체로 미끄럼시키는 것으로써 시행한다.

이런 제직장치에 따르면, 가로방향의 캐리어열의 이동은 가이드홈에 의한 가이드작용에 따라, 원활하게 시행되나, 세로방향의 캐리어열의 이동은, 가로방향에 배열되는 캐리어의 수가 많아지면, 지장을 초래한다.

즉, 캐리어의 폭치수와 캐리어지지체의 폭치수를 정확하게 동일치수로 제작하는 것이 곤란하기 때문에 가로방향에 배열되는 캐리어의 수가 많아지면, 가로방향의 캐리어열의 이동이 시행되었을 때, 여러개의 캐리어가 인접하는 캐리어지지체에 걸터 앉은채로 이동되고, 이들의 캐리어가 다음의 세로방향의 캐리어열의 이동을 저지하는 결과가 된다.

따라서, 상기와 같은 구조의 캐리어지지체를 사용하여, 가로방향의 캐리어열의 이동은 물론이고, 세로방향의 캐리어열의 이동도, 원활하게 시행되게 한 제직방법이 미국특허 제4,621,560호에 제안되어 있다.

이런 제직방법에 따르면, 가로방향의 캐리어열의 이동은, 상기한 경우와 같이, 전영역의 캐리어를 가이드 홈에 따라서 동시에 이동시킴으로써, 시행되나 세로방향의 캐리어열의 이동은 캐리어를 복수의 영역으로 구분하여 각 영역마다, 순번에 따라 시행된다.

즉, 우선 제n열째의 캐리어지지체를 길이방향(세로방향)으로, 이동시킴으로써, 제1열로부터 제n열까지의 캐리어지지체에 수용되어 있는 각 캐리어를 세로방향으로 정열시키고, 그 상태에서, 제1열로부터 제n열까지의 캐리어지지체를 길이방향으로 이동시켜서, 제1열로부터 제n열까지의 캐리어열을 세로방향으로 이동시킨다.

다음에, 제2n열째의 캐리어지지체를 길이방향(세로방향)으로 이동시키는 것으로써 제(n+1)열로부터 제2n열까지의 캐리어지지체에 수용되어 있는 각 캐리어를 세로방향으로 정열시키고, 그 상태에서 제(n+1)열로부터 제2n열까지의 캐리어열을 세로방향으로 이동시킨다.

이와 같은 모양으로, 제(2n+1)열로부터 제3n열의 캐리어열, 제(3n+1)열로부터 제4n열의 캐리어열을 순번으로 이동시켜, 모든 세로방향의 캐리어열의 이동을 종료한다.

이와같이, 이런 제직장치에 따르면, 세로방향의 캐리어열의 이동이 복수의 영역으로 구분하여, 순번으로 시행되기 때문에 제직시간이 길어진다는 문제가 있게 된다.

본 발명은 복수의 피제직섬유를 사용하여 3차원 구조체를 제직하는 3차원 섬유구조체의 제직방법 및 제직장치를 대상으로 한다.

제 1 의 발명은, 복수의 피제직섬유를, 복수의 캐리어를 구비한 제직구동수단으로 3차원 구조체로 제직하는 3차원 섬유구조체의 제직방법으로 : (가) 상기한 캐리어를 매트릭스 형상으로 배열하고, 상기한 캐리어가 배열된 영역을 열의 행방향 및 열방향에 따라, 복수로 구분하여 직각형상의 블록을 설정하는 공정 (나) 상기한 블록을 복수선택함과 동시에, 그 선택된 블록의 각 캐리어에 상기한 피제직섬유를 유지시키고, 그 선택된 각 블록마다, 기본제직조작을 순차교호로 행하는 공정을 포함한다. 여기서 기본제직공정은, (나-1) 우수번째의 열에 배치되는 상기한 캐리어와, 기수번째의 열에 배치되는 상기한 캐리어를 열방항으로 소정량만큼, 상대이동하는 제 1 공정, (나-2) 우수번째의 행에 배치되는 상기한 캐리어와, 기수번째의 행에 배치되는 상기한 캐리어를 행방향으로 소정량만큼 상대이동하는 제 2 공정, (나-3) 우수번째의 열에 배치되는 상기한 캐리어와, 기수번째의 열에 배치되는 상기한 캐리어를, 상기한 제 1 공정의 이동방향과 역방향으로 소정량만큼 상대이동하는 제 3 공정, (나-4) 우수번째의 행에 배치되는 상기한 캐리어와, 기수번째의 행에 배치되는 상기한 캐리어를, 상기한 제 2 공정의 이동방향과 역방향으로 소정량만큼 상대이동하는 제 4 공정으로 되어 있다.

제 2 의 발명은, 복수의 피제직섬유를, 복수의 캐리어를 구비한 제직구동수단으로 3차원 구조체에 제직하는 3차원 섬유구조체의 제직방법으로 : (가) 상기한 캐리어를 매트릭스 형상으로 배열하고, 상기한 캐리어 중에서 상기한 피제직섬유를 유지시킨 캐리어의 전영역에 대하여 상기한 기본제직조작을 시행하는 공정 : (나) 상기한 피제직섬유를 유지시킨 캐리어의 전영역을 행방향 및 열방향에 따라 복수로 구분하여 직각형 형상의 블록을 설정하고, 적어도 하나의 상기한 블록에 대하여 상기한 기본제직조작을 시행하는 공정 :을 포함한다.

제 3 발명은, 복수의 피제직섬유를 3차원 구조체로 제직하는 3차원 섬유구조체의 제직장치로써 : (가) 매트릭스 형상으로 배열된 복수의 캐리어를 행방향 및 열방향으로 고호로 이동시켜서 상기한 피제직섬유를 고직하는 제직구동수단 : (나) 인접하는 상기한 캐리어간을 열방향으로 출입자재한 제 1 의 가이드수단 : (다) 인접하는 상기한 캐리어간을 행방향으로 출입자재한 제 2 의 가이드수단 : (라) 상기한 제직구동수단, 상기한 제 1 의 가이드수단 및 상기한 제 2 의 가이드수단의 조정을 하는 조정수단 : 을 구비한다.

이 경우에, 상기한 조정수단은, (라-1) 상기한 제 1 의 가이드수단을 상기한 캐리어간에 끼워넣음과 동시에, 상기한 제 2 의 가이드수단을 상기한 캐리어사이로부터 인출하는 제 1 조정수단, (라-2) 상기한 제 1 조정수단에 의한 조정동작 후, 우수번째의 열에 배치되는 상기한 캐리어와, 기수번째의 열에 배치되는 상기한 캐리어를 열방향으로 소정량만큼 상대 이동하는 제 2 조정수단, (라-3) 상기한 제 2 조정수단에 의한 조정동작 후, 상기한 제 2 의 가이드수단을 상기한 캐리어 사이에 끼워넣음과 동시에, 상기한 제 1 의 가이드수단을 상기한 캐리어사이로부터 인출하는 제 3 조정수단, (라-4) 상기한 제 3 조정수단에 의한 조정동작 후, 우수번째의 행에 배치되는 상기한 캐리어와, 기수번째의 행에 배치되는 상기한 캐리어를 행방향으로 소정량만큼 상대이동하는 제 4 조정수단, (라-5) 상기한 제 4 조정수단에 의한 조정동작후, 상기한 제 1 의 가이드수단을 상기한 캐리어 사이에 끼워넣음과 동시에, 상기한 제 2 의 가이드 수단을 상기한 캐리어 사이로부터 인출하는 제 5 조정수단, (라-6) 상기한 제 5 조정수단에 의한 조정동작후, 우수번째의 열에 배치되는 상기한 캐리어와, 기수번째의 열에 배치되는 상기한 캐리어를, 상기한 제 2 조정수단에 의한 상기한 캐리어의 이동방향과 역방향으로 소정량만큼 상대이동하는 제 6 조정수단, (라-7) 상기한 제 6 조정수단에 의한 조정동작후, 상기한 제 2 의 가이드수단을 상기한 캐리어 사이에 끼워넣음과 동시에, 상기한 제1의 가이드수단을 상기한 캐리어사이로부터 인출하는 제 7 조정수단, (라-8) 상기한 제 7 조정수단에 의한 조정동작후, 우수번째의 행에 배치되는 상기한 캐리어와, 기수번째의 행에 배치되는 상기한 캐리어를 상기한 제 4 조정수단에 의한 상기한 캐리어의 이동방향과 역방향으로 이동하는 제 8 조정수단을 포함한다.

그 때문에, 본 발명의 주목적은, 비교적 안가의 설비비인 제직장치에 의하여, 캐리어 구동기기 등의 배치를 변경하는 일없이, 여러 가지의 상이한 단면형상의 3차원 섬유구조체를 제직하는 것이 가능한 3차원 섬유구조체의 제직방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 기타 목적은, 부분적으로 제직밀도의 상이한 3차원 섬유구조체의 제직할 수가 있는 3차원 섬유구조체의 제직방법을 제고하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 캐리어를 직교하는 2방향으로 원활하게 이동시킬 수가 있고, 캐리어수가 많은 경우라도 제직동작을 신속하게 할 수 있는 3차원 제직장치의 제직장치를 제공할 수가 있다는 것이다.

제 1 의 발명의 3차원 섬유구조체의 제직방법에 의하면, 매트릭스 배열된 캐리어의 영역을 직각형상의 복수의 블록으로 구분하고, 그 블록을 복수선택함과 동시에, 선택된 블록의 각 캐리어에 피제직섬유를 유지시켜, 그 선택된 각 블록마다, 기본제직조작을 순차 고호로 시행하도록 되어있기 때문에, 3차원 섬유구조체의 단면형상은, 선택된 상기한 블록의 집합체에 대응하는 형상이 된다.

따라서, 블록을 적당하게 선택함으로써, 여러 가지 상이 형태단면 형상을 가진 3차원 섬유구조체를 용이하게 제직할 수 있다.

제 2 의 발명의 3차원 섬유구조체의 제직방법에 의하면, 매트릭스 배열된 캐리어중 피제직섬유를 유지시킨 캐리어의 전영역에 대하여 기본제직조작을 시행함과 동시에, 피제직섬유를 유지시킨 캐리어의 전영역을 행방향 및 열방향으로 따라 복수로 구분하여 직각형상의 블록을 설정하고, 적어도 하나의 블록에 대하여, 기본제직동작을 하도록 되어 있기 때문에, 블록을 선택한 영역과, 그 외의 영역으로, 제직회수를 변경하여, 부분적으로 제직밀도가 상이한 3차원 섬유구조체를 제직할 수 있다.

제 3 의 발명의 3차원 섬유구조체의 제직장치에 의하면, 매트릭스 배열된 캐리어의 행방향의 이동을, 가이드하는 제 1 의 가이드수단과, 열방향의 이동을 가이드하는 제 2 의 가이드수단을 시설하여 있기 때문에, 캐리어수가 많아진 경우에도, 열방향 및 행방향의 캐리어열의 이동이, 제 1 의 가이드수단 및 제 2 의 가이드수단에 의하여 가이드되어, 제직동작이 원활하게 시행된다.

본 발명에 의하여 제직된 피제직섬유에 의한 3차원 섬유구조체는, FRP, FRM 및 C/C콤포짓트 등의 복합재료용 보강섬유구조체로써, 또는 여과기나 단열제, 방음재, 흡진재, 글랜드패킹 등의 기능재로써, 또한 벨트나 의료용 등으로써 사용가능한 것이다.

피제직섬유의 종류로서는 금속섬유, 탄소섬유, 알루미나섬유 등의 무기섬유나, 각종의 유기섬유 및 무기섬유와 유기섬유의 하이블릿드섬유 등이 거론되나, 이들은 용도에 따라 선정된다.

[3차원 섬유구조체의 제직방법의 기본원리]

본 발명의 이해를 용이하게 하기 위하여, 우선 일반적인 3차원 섬유구조체의 제직방법의 기본원리에 대하여 설명한다. 제 1a 도에서 제 1d 도까지는 예를 들어 보빙이 탑재된 다수의 캐리어(1)가, 평면 내에 매트릭스 형상으로 배열된 정면도를 보여준다.

여기에서는 설명을 간략화하기 위하여, 캐리어(1)가, 4열(A, B, C, D)×4행(P, O, R, S)으로 배치된 경우를 보여주고 있다.

각 캐리어의 보빙으로 부터는, 피제직섬유(도시생략)가, 지면의 앞쪽에 인출되어서, 선단이 중복되어 있는 상태로 일개소에 고정되어 있는 것으로 한다.

이런 상태에서, 각 캐리어(1)에 대하여, 제 1a 도에서 제 1d 도까지 보여주는 이하의 4공정으로 된 기본제직동작이 반복하게 되어 있다.

(가) 제 1 공정 : 제 1a 도에 보여주는대로, 기수번째의 행(P, R)에 배치된 캐리어(1)와, 우수번째의 행(Q, S)에 배치된 캐리어(1)를 행방향으로 소정량만큼 상대이동한다.

이 경우, 캐리어(1)의 이동량은, 캐리어(1)의 정수개분의 길이로 하고, 여기서는 한 개의 캐리어의 길이만큼 이동시킨 경우를 보여준다. 또한 캐리어(1)의 이동량은, 이하의 공정에도 같다.

(나) 제 2 공정 : 제 1b 도에 보여주는 대로, 기수번째의 열(A, C)에 배치된 캐리어(1)와, 우수번째의 열(B, D)에 배치된 캐리어(1)를 열방향으로 소정량만큼 상대이동한다.

(다) 제 3 공정 : 제 1c 도에 보여주는 대로, 기수번째의 행(P, R)에 배치된 캐리어(1)와, 우수번째의 행(Q, S)에 배치된 캐리어(1)를 상기 제 1 공정의 이동방향과 역방향으로 소정량만큼 상대이동한다.

(라) 제 4 공정 : 제 1d 도에 보여주는 대로, 기수번째의 열(A,C)에 배치된 캐리어(1)와, 우수번째의 열(B, C)에 배치된 캐리어(1)를 상기 제 2 공정의 이동방향과 역방향으로 소정량만큼 상대이동한다.

이제, 캐리어(1a)(도면중 사선으로 보여줌)에 착안하면, 이런 캐리어(1a)는, 상기한 1회의 기본제직동작으로 (A, P), (A, Q), (B, Q)의 순으로 진행하고, 이하 제직기본동작을 반복함에 따라, 제 1a 도의 화살표로 표시한 지그재그 형상의 궤적을 따른다.

기타 위치에 배치된 캐리어(1)에 대하여도 같은 것으로, 제직기본동작에 따라, 각각 독자적 궤적을 그리며 이동한다. 이리하여 상기한 기본제직동작을 반복하면, 피제직섬유가 상호로 엉키게 되어, 예를 들어 제 2 도에 보여주는 대로의 3차원 섬유구조체(2)가 제직되는 것이다.

[제 1 실시예]

제 3 도는 본 발명의 제1실시예인 3차원 섬유구조체의 제직장치의 측면도를 보여준다.

상기 도면에서 보여주는 대로 중앙부에는 가설대(3)에 의하여 지지된 제직구동장치(4)가 배치되어 있다.

또한, 제직구동장치(4)의 양측에는, 제직구동장치(4)로부터 인출된 피제직섬유(5)의 끝부를 집합결속하여 지지하는 지지구(6)와, 그 지지구(6)를 개재하여 피제직섬유(5)에 소정의 장력을 부여하는 장력부여장치(7)가 시설되어 있다.

또한 제직구동장치(4)와 지지구(6)의 사이에는, 제직구동장치(4)에 의하여 제직된 3차원 섬유구조체(2)의 직조직을 조이기 위한 바디장치(8)가 시설되어 있다.

제 4 도는 제직구동장치(4)를 피제직섬유(5)의 길이방향으로부터 본 정면도를 보여준다.

이런 제직구동장치(4)는, 하우징(9)의 안쪽에 캐리어(1)가 매트릭스 형상으로 규칙적으로 배설되어, 그 외주의 4변에는 상기한 캐리어(1)를 열방향(세로방향)으로 이동시키는 캐리어구동장치(10), (11)와, 상기한 캐리어(1)를 행방향(가로방향)으로 이동시키는 캐리어구동장치(12), (13)가 각각 배설되어 있다.

캐리어구동장치(10-13)는, 각행 또는 각열마다에 가행과 각열의 캐리어(1)를 눌러서 이동하기 위한 롯드(14)와, 그롯드(14)를 접동시키는 실린더나, 솔레노이드 등의 구동기기(15)를 구비하고 있다.

제 4 도는 보여주는 대로, 하우징(9)의 하변부에는, 캐리어(1)의 열방향의 이동을 가이드하기 위한 제 1 가이드(16)가 시설되어 있음과 동시에 우변부에는, 캐리어(1)의 행방향의 이동을 가이드하기 위한 제 2 가이드(17)가 시설되어 있다.

제 5 도는 가이드(17)의 사시도를 보여주며, 제 6 도는 제 4 도의 VI-VI선 단면도를 보여준다.

단, 제 6 도에서는 가이드(16), (17)가, 하우징(9) 내에 끼워들어가 있는 상태를 보여준다.

양도면에 보여주는 대로, 가이드(17)는, 평행으로 배열된 복수의 가이드봉(17a)을 가지고, 각 가이드봉(17a)이 인접하는 캐리어(1)사이를 행방향으로 출입자재하게 되도록 에어실린더 등의 구동기기(18)(제 6 도)에 의하여 구동된다.

제 4 도에 보여주는 가이드(16)는, 가이드(17)와 같이, 평행으로 배치된 복수의 가이드봉(16a)을 가지고, 각 가이드봉(16a)이 인접하는 캐리어(1) 사이를 열방향으로 출입자재하게 되도록, 도시하는 것을 생략한 구동기기에 의하여 구동된다.

가이드봉(16a), (17a)의 길이는, 적어도 한무리를 이루는 가열 또는 각행의 캐리어열의 전체길이보다도 길다.

또한, 가이드봉(16a), (17a)의 개수는 모든 캐리어 열 사이에 배열될 수 있는 수량이 된다.

또한, 가이드(16)를 하우징(9)의 상하위치에 배치하고, 각 가이드봉(16a)을 하우징(9)의 상하양측으로부터 각열의 캐리어열의 중간위치까지 끼워넣도록 하여도 좋고, 같은 모양으로 가이드(17)를 하우징(9)의 좌우위치에 배치하여, 각 가이드봉(17a)을 하우징(9)의 좌우양측으로부터 각행의 캐리어열의 중간위치까지 끼워넣도록 하여도 좋다. 제 7 도는 캐리어(1)의 사시도를 보여주며, 제 8 도는 그의 단면도를 보여준다.

양도면에서 보여주는 대로, 캐리어(1)는, 중심에 관통구멍(19)을 가진 단면원형상의 원통체이며, 외주부에 상기한 가이드(16), (17)의 가이드봉(16a), (17a)를 끼워 관통가능한 요부(20)를 길이방향에 따라, 2개 형성하고 있다.

캐리어(1) 내에는, 그 중앙부에 핀(21)이 고정되어 있음과 동시에, 핀(21)의 양측에 한쌍의 스프링 수단(22)이 배설된다.

스프링수단(22)의 한끝은, 상기한 핀(21)에 고정됨과 동시에, 스프링수단(22)의 기타 끝에 피제직섬유(5)의 한끝이 연결된다.

즉, 캐리어(1)는 피제직섬유(5)를 유지하고 있는 것이다. 또한, 유지수단은 이것에 한정되는 것이 아니고, 캐리어(1)에 관통구멍을 마련하여, 이 구멍에 피제직섬유를 관통시키는 것으로써, 유지시키는 수단 등, 캐리어(1)에 의하여 피제직섬유(5)를 지지하는 수단이면, 어느 수단이라도 좋은 것이다.

제 9 도에 보여주는 대로, 모의 캐리어(23)는, 캐리어열을 구동시키는 롯드(14)의 선단에 연결되어 있고, 캐리어(1)를 전체 길이에 걸쳐 누르도록 캐리어(1)와 같은 길이로 설정되어 있다.

이러한 모의 캐리어(23)는 단면이 직각형상으로 형성되어 있음과 동시에, 그의 외주부에 상기한 가이드(16), (17)의 가이드봉(16a), (17a)을 끼워 관통 가능한 요부(24)가 시설되어 있다.

제 10 도는 가이드(16), (17)의 끼워들어간 상태를 보여주는 사시도이다.

상기한 도면은, 캐리어(1)를 행방향으로 이동시키기 위하여, 가이드(17)의 가이드봉(17a)이 좌방향으로 이동하여, 모의 캐리어(23)의 요부(24) 및 캐리어(1)의 요부(20)에 끼워들어가게 된 한편, 가이드(16)의 가이드봉(16a)이 2점 쇄선으로 보여주는 위치로부터 아래쪽으로 잡아달여져 되돌아온 상태를 보여주고 있다.

이러한 상태에서는 각 캐리어열의 행방향으로의 이동은, 그 양측에 배치되는 가이드봉(17a)에 의하여 가이드된다. 같은 모양으로, 캐리어(1)를 열방향으로 이동시키는 경우에는, 가이드봉(16a)을 2점 쇄선으로 표시한 위치에 끼워넣음과 동시에 가이드봉(17a)을 우방향으로 되잡어 달여서, 각 캐리어열의 열방향으로의 이동을 그 양측에 배치되는 가이드봉(16a)에 의하여 가이드시킨다.

따라서, 가이드봉(16a), (17a)의 두께는, 가이드봉(16a), (17a)의 통로가 되는 인접하는 캐리어(1)의 요부(20)에 의하여 만들어지는 공간의 높이와 같거나, 약간 높게 하는 것이 바람직하다.

이렇게 하면, 캐리어열은 인접하는 캐리어열의 접촉면위가 아닌 가이드봉(16a), (17a) 위를 이동하는 것이 된다.

또한, 제 11 도에 보여주는 대로, 캐리어(1)의 외주부에 길이방향에 따라, 요부(20)를 3개소 설비하고, 제 12 도에 보여주는 대로 캐리어(1)의 중앙에 위치하는 요부(20)에는 캐리어(1)의 열방향의 이동을 가이드하는 가이드(16)를 끼워넣음과 동시에, 캐리어(1)의 양단에 위치하는 요부(20)에는 캐리어(1)의 행방향의 이동을 가이드하는 한쌍의 가이드(17)를 각각 끼워 넣도록 하여도 좋다.

이렇게 하면, 캐리어(1)의 양단이 한쌍의 가이드(17)에 의하여 균형좋게 지지되는 것이 된다.

다시 제 3 도를 참조하면, 상기와 같이 각 캐리어(1)에 한끝이 지지된 피제직섬유(5)는 그들의 기타 끝이 한곳으로 집중하여 묶여져서 지지구(6)에 의하여 지지되게 된다. 장력부여장치(7)는 기대(25)의 상단에 풀리(26)를 회전자재하게 장착되어 있어, 이들 푸울리(26)에 연속함과 동시에, 철사로우프(27)의 다른 끝에 무게추(28)를 장착시켜 있다.

따라서, 피제직섬유(5)의 장력은 상기한 무게추(28)의 중량에 따라 결정되며, 또한 제직조작이 진행되어 피제직섬유(5)에 항상 일정한 장력이 부여되게 된다.

바디장치(8)는 3차원 섬유구조체(2)의 재직부(M)를 구타하기 위한 바디(29)를 가지고, 그 바디(29)는 피제직섬유(5)의 섬유축을 포함하는 수직평면내를 바디장치(8) 내에 시설된 모우터 등의 구동원에 의하여 회전 구동된다.

또한, 바디장치(8)에는 이동가능하도록 차륜(30)이 장착되어 있다. 바디(29)는 그의 표면에 4불화에치렌수지 등의 저마찰계수인 재료가 도포 또는 피복되어 있다.

바디(29)의 형상은, 제 13 도에 보여주는 대로, 캐리어열수에 상당하는 복수개의 봉형상체가, 평행으로 배열된 빗형이어도 좋으나, 캐리어열수의 1/3-1/5 이하의 개수의 봉형상체를 가진 빗형상인 것이 바람직하다.

또한, 본 실시예와 같이 단순형상의 3차원 섬유구조체(2)를 제직하는 경우에는, 제 1 4 도 및 제 15 도에 보여주는 대로, 단지 1개 또는 2개로 분기한 봉형상의 것이라도 좋다.

이와같은 봉형상의 바디(29)는 직경 5mm-20mm의 관을 사용하여도 좋다.

또한, 봉형상의 바디(29)의 단면형상은 원형으로도 좋으나, 제 16 도 및 제 17 도에 보여주는 대로, 3각 형상이나, 긴 원 또는 타원형의 것이 3차원 섬유구조체(2)의 속에 들어가기 쉬움으로 바람직하다.

또한, 바디(29)의 운동은, 제 3 도와 같이 회전운동으로 한 것이 기구가 단순하며, 장치화가 용이한데, 상하방향과 좌우방향의 직선운동을 조합한 기구로도 좋다.

또한, 상기한 제직장치에는, 제 3 도에 보여주는 대로, 제직동작에 필요한 각종 지령이나 정보를 입력하기위한 입력수단(31)과, 입력수단(31)에 입력된 지령에 기본하여, 미리 기억수단에 저류된 프로그램에 따라, 상기한 제직구동장치(4), 가이드(16), (17) 및 포오크장치(8)의 구동을 조정하는 조정수단(32)이 별도 시설되어 있다.

다음에 상기한 제직장치의 동작에 대하여 설명한다.

우선, 제직구동장치(4)의 양측에서, 각 캐리어(1)와 지지구(6)의 사이에 피제직섬유(5)를 빳빳하게 펴넣고, 장력부여장치(7)에 의하여 장력을 부여한다.

이런 상태에서, 입력수단(31)에 의하여, 예를 들어 제직회수 등의 정보를 입력하고, 시작 지령을 부여하면, 제 18 도에 보여주는 공정도에 따라, 제직장치의 구동이 개시되게 된다. 즉, 우선단계(S1)에서 가이드(16)를 열방향에 따라 캐리어(1) 사이에 삽입한 후, 가이드(17)를 행방향에 따라 캐리어(1) 사이로부터 인출한다.

다음에 단계(S2)에서, 기수번째의 캐리어(1)의 열(제 19 도의 C, E, G열)을 위쪽으로 1행정 이동시킴과 동시에, 우수번째의 캐리어(1)의 열(제 19 도의 B, D, F, H열)을 아래쪽으로 1행정 이동시킨다.

여기서, 1행정의 길이는 캐리어(1)의 정수개분의 길이에 상당한다. 또한 캐리어(1)의 열방향의 이동은, 캐리어구동장치(10), (11) (제 4 도)의 구동기기(15)에 의하여 롯드(14)를 진출 구동시키고, 모의 캐리어(23)를 개재하여 캐리어(1)를 압출하는 것으로 시행하게 된다.

그후에, 단계 (SD3)에서 바디장치(8)의 바디(29)에 의하여 제직부(M)를 밀어때려서 직조직을 조여붙인다.

다음에, 단계(S4)에서 가이드(17)를 행방향에 따라 캐리어(1)사이에 삽입한 후, 가이드(16)를 열방향에 따라 캐리어(1)사이로부터 인출한다.

그후, 단계(S5)에서, 기수번째의 캐리어(1)의 행(제 19 도의 c, e, g행)을 좌방향으로 1행정 이동시킴과 동시에, 우수번째의 캐리어(1)의 행(제 19 도의 b, d, f, h행)을 우방향으로 1행정 이동시킨다.

또한, 캐리어(1)의 행방향의 이동은, 캐리어구동장치(12), (13), (제 4 도)의 구동기기(15)에 의하여 롯드(14)를 진출구동시켜, 모의 캐리어(23)을 개재하여 캐리어(1)를 압출하는 것으로써 시행한다.

계속하여, 단계(S6)에서, 단계(S3)와 같이, 바디장치(8)에 의한 직조직의 조여붙임을 한다.

다음에, 단계(S7)에서, 단계(S1)와 같이, 가이드(16)를 캐리어(1) 사이에 삽입한 후, 가이드(17)를 캐리어(1) 사이로부터 빼낸다.

그후에, 단(S8)에서, 기수번째의 캐리어(1)의 열(제 19 도의 C, E, G열)을 아래쪽으로 1행정시킴과 동시에, 우수번째의 캐리어(1)의 열(제 19 도의 B, D, F H열)을 위쪽으로 1행정 이동시킨다.

계속하여 단계(S9)에서, 단계(S3)와 같이, 바디장치(8)에 의한 직조직의 조여붙임을 한다.

또한, 단계(S10)에서, 단계(S4)와 같이 가이드(17)를 캐리어(1)사이에 삽입한 후 가이드(16)를 캐리어(1) 사이로부터 인출한다.

다음에, 단계(S11)에서, 기수번째의 캐리어(1)의 행(제 19 도의 c, e, g행)을 우방향으로 1행정 이동시킴과 동시에, 우수번째의 캐리어(1)의 행(제 19 도의 b, d, f, h행)을 좌방향으로 1행정 이동시킨다.

계속하여 단계(S12)에서 단계(S3)과 같이 바디장치(8)에 의한 직조직의 조여붙임을 한다.

상기한 단계(S12)의 동작이 종료하면, 단계(S13)으로 진행하고, 상기한 단계(S1-S12)로 표시되는 제직동작이 소정회수 반복되었는지 여부의 판단을 하게 하여, 소정회수에 달하지 않을 때는 단계(S1)로 다시 돌아와서, 상기한 제직동작이 반복되게 된다.

이리하여, 각 캐리어(1)가 행방향 및 열방향으로 규칙적으로 이동함으로써 피제직섬유(5)가 서로 교직하여, 제 3 도에 보여주는대로 제직구동장치(4)의 양측에 2개의 3차원 섬유구조체(2)가 동시에 제직되어간다.

이런 제직기간 중, 제직부(M)는 제직동작이 진행됨에 따라 제직구동장치(4)의 방향으로 진행되어감으로, 바디장치(8)는 제직부(M)의 이동에 추종하여 이동하도록, 조정수단(32)에 의하여 조정된다.

이리하여, 단계(S13)에서 소정회수의 제직동작이 반복된 것이 확인되면, 제직장치의 구동은 정지되게 된다.

참고로써, 제 19 도에서 최초로 a행, F열에 배치된 캐리어(1a)의 상기한 제직동작에 따른 이동궤적을 화살표로 표시하여 둔다.

단, 제 19 도의 예에서는, 1행정의 길이로써 캐리어(1)의 1개분의 길이가 선택되어 있다.

이와같이 캐리어열 간에 가이드(16), (17)를 삽입하는 것으로써, 다음과 같은 효과를 얻게 된다.

가. 캐리어열의 이동마다, 캐리어열이 가이드(16), (17)에 의하여 직선형상으로 재정열되고, 또한 가이드(16), (17)에 의한 안내가 확실하게 시행되기 때문에, 캐리어(1)가 행방향 및 열방향으로 원활하게 이동된다.

나. 각 캐리어열의 행방향 및 열방향의 이동이 가이드(16), (17)에 의하여 각 각 동시에 병행하여 가이드되기 때문에, 캐리어수가 많아지는 경우에도 제직동작을 신속하게 할 수 있다.

다. 인접캐리어 열 자체를 안내면으로 하지 않기 때문에, 캐리어(1)의 치수, 정밀도가 비교적 낮은 경우에도 적용 가능하고, 또한 캐리어의 재질로써, 저마찰 특성인 것을 선택할 필요가 없어지기 때문에 제조비가 싸게 된다.

또한, 상기한 실시예에서는 제 18 도의 단계(S1, S4, S7, S10)에서 한쪽의 가이드를 삽입하고서 다른 쪽의 가이드를 인출하도록 되어 있기 때문에, 적어도 한쪽의 가이드가 캐리어 열 사이에 항상 삽입된 상태가 되고, 그 결과 캐리어(1)의 하우징(9)으로부터의 튀어나옴이 삽입상태에 있는 어느 하나의 가이드(16), (17)에 의하여 확실하게 방지된다. 더욱이 캐리어(1)가 하우징(9)으로부터 튀어나오는 염려가 없을 때는 양 가이드(16), (17)의 삽입과 인출을 동시에 시행하고 혹은 한쪽의 가이드를 인출한 후 다른쪽의 가이드를 삽입하도록 하여도 된다.

또한, 상기한 실시예에서는, 인접하는 캐리어열이 상호 접촉하지 말도록 가이드봉(16a), (17a)의 두께치수를 결정하여 있는데, 제 7 도에 보여주는 대로 캐리어(1)의 단면형상을 원형으로 한 때는, 인접하는 캐리어열이 접촉하도록 가이드봉(16a), (17a)의 두께 치수를 결정하였다 하여도, 캐리어열의 이동시의 캐리어끼리의 마찰저항은 적어도 되어, 캐리어열의 이동에 지장을 가져온다는 일은 없다. 또한, 단면형상이 원형인 경우, 캐리어(1)의 정밀도도 나오기 쉽다. 더욱이 캐리어(1)의 단면형상에, 원형인 경우, 장치의 착오동작 등에 의하여 가이드(16), (17)가 잘못되어, 동시에 캐리어(1)사이로부터 인출되면, 제 20 도에 보여주는 대로 캐리어(1)의 배열이 뒤틀리는 염려가 있었다.

이러한 문제를 회피하기 위하여는 캐리어(1)의 단면형상을 예를 들어, 제 21 도에서 제 23 도까지 보여주는대로 결정하면 된다.

즉, 제 21 도 및 제 22 도에 보여주는 캐리어(1)는 원의 좌우상하에 위치하는 원호부분이 절단된 단면형상을 가지고 있고, 또한 제 23 도에 보여주는 캐리어(1)는 원의 상하에 위치하는 원호부분이 절단된 단면형상을 갖고 있다.

이러한 절단부분을 가진 캐리어(1)를 사용하면, 장치의 착오동작 등에 의하여 가이드(16), (17)가 착오로 동시에 캐리어(1)사이로부터 인출된 경우라도 제 24 도에 보여주는 캐리어(1)의 배열이 뒤틀리는 일이 없다.

상기한 제직장치에서는 제 8 도 및 제 11 도에 표시한 대로, 피제직섬유(5)가 스프링수단(22)을 개재하여 캐리어(1)에 연결되어 있다.

이런 스프링수단(22)은, 제직동작 중, 피제직섬유(5)에 대하여 항상 적절한 장력을 부여하는 작동을 다한다.

즉, 제직동작의 진행에 따라, 캐리어(1)가 하우징(9)의 주변부로부터 중앙부로 향하여 이행하면, 그 캐리어에 연결되어 있는 피제직섬유(5)의 제직구동장치(49와, 교직부(M) 사이의 경로 길이는 짧어지지만, 스프링수단(22)이 상기한 경로길이의 변화를 흡수하고, 캐리어(1)가 하우징(9)의 중앙부에 이행한 때도 피제직섬유(5)에 대하여 적절한 장력을 부여한다.

따라서, 피제직섬유(5)가 탄성을 가진 경우 등은 스프링수단(22)은 반듯이 필요한 일은 없다.

이 경우에는, 피제직섬유(5)를 캐리어(1)의 관통구멍(9)에 관통시키면 된다.

상기한 제직장치에서는 바디장치(8)를 시설하여 있음으로, 3차원 섬유구조체(2)의 직조직이 조여지게 되고, 복합 재료로서는, 섬유 채적함유율이 올려가며, 강도가 향상함으로 바람직하다. 구체적으로는, 제직후의 피제직섬유(5)의 수평축에 대한 경사각이 바디장치(8)에 의한 조직조임에 의하여, 2배 이상이 된다.

더욱이 제직부(M)의 조임이 약하여도 되는 경우나, 제직부(M)의 조직에 균일성을 필요로 하지 않는 경우에는, 예를 들어 제 18 도의 단계(S3), (S9)를 생략하고 바디조작의 회수를 감소한다거나, 때에 따라서는 바디장치(8) 자체를 생략하여도 된다.

또한, 상기한 제직장치에서는, 바디(29)를 1개만 시설하고 있으나 대형, 특히 두께가 큰 3차원 섬유구조체(2)나, C형, I형 등의 이상형 단면형상의 3차원 섬유구조체(2)를 제직하는 경우에는, 제 25 도에 보여주는 대로 수직면 내에 회전 구동되는 바디(29) 뿐만 아니라 수평면 내에 회전 구동되는 바디(33)를 시설하는 것이 바람직하다.

이 경우에, 바디(29), (33)의 바디조작은 교호로 또는 1회의 기본제직동작에 대하여 최저 1회 하는 것이 바람직하다.

이러한 바디(29), (33)의 구동원으로서는, 모우터에 감속기를 시설한 것이거나 혹은 공기 또는 유압실린더를 사용한다.

또한, 예를 들어 분리막용 중공사나, 극세금속선재와 같은 저강도섬유 혹은 고감도 섬유도 금속바디와의 마찰과정에서 모우일어서기가 격심한 피제직섬유를 제직할 때, 상기한 바디(8)에 대신하여, 제 26 도에 보여주는대로, 가악된 공기 등의 기체를 뿜어붙이는 뿜어붙임장치에 의하여 구성된 바디장치(34)를 사용하는 것이 바람직하다.

이런 바디장치(34)는 공기압축기(35)에 의한 가압된 공기를 공급호오스(36)를 통하여 노즐(37)로부터 제직부(M)에 뿜어붙이도록한 것으로서 예를 들어 공기의 압력을 2-5kg/㎠로 하고, 노즐직경을 1-3mm로 한다.

노즐(37)에 의한 공기의 뿜어붙임을 교직부(M) 이외에, 교직부(M)와 제직구동장치(4)와의 사이의 피제직섬유(5)에도 시행하도록 하면, 피제직섬유(5) 상호간에 국부적인 엉킴도 방지된다.

또한, 노즐은 고리형상 배열형 구멍뚫기 노즐을 사용하여도 좋다. 이러한 공기를 뿜어붙임에 의한 바디장치(34)를 사용하면, 피제직섬유(5)와의 마찰 과정이 금속바디의 경우보다도 연하게 되고, 비교적 약한 힘으로 피제직섬유 끼리의 교락을 유도할 수 있다.

[제 2 실시예]

제 27 도는 본 발명의 제 2 실시예인 3차원 섬유구조체의 제직장치의 측면도를 보여주며, 제 28 도는 제직구동장치(4)의 정면도를 보여준다.

도면에 보여주는대로, 중앙부에는 제직구동장치(4)와 가이드(16), (17)가 상기한 제 1 실시예의 그것과 거의 같은 구성으로 시설되어 있으며, 이들이 상기한 제 1 실시예와 상이한 점은 제 29 도에 보여주는대로 관통구멍(9)을 가진 캐리어(1)가 사용되어 있는 점 뿐이다.

제직구동장치(4)의 우방향에는, 피제직섬유(5)가 감겨진 복수의 보빙(35)이 보빙선반(36)에 널려있다.

각 보빙(35)에는 보빙(35)으로부터 인출된 피제직섬유(5)를 보빙(35) 축에 잡어달여넣는 방향에 탄력을 가하는 탄력수단(그의 상세는 후술함)이 시설되어 있다.

또한 보빙(35)으로부터 인출되는 피제직섬유(1)을 집합 결속하기 위한 집합결속가이드(37)가 구멍(35)과 제직구동장치(4)의 사이에 시설되어 있다.

집합결속가이드(37)에 의하여, 집속된 각 피제직섬유(5)는 제직구동장치(4)의 각 캐리어(1)의 관통구멍(19)에 삽입통과된 후, 제직구동장치(4)의 좌방향에 인출된다.

제직구동장치(4)의 좌방향에는, 제직된 3차원 섬유구조체(2), (2')의 풀임을 방지하기 위하여, 한쌍의 눌음로울러로 된 유지수단(38)이 설치되어 있다.

또한, 유지수단(38)의 좌방향에는, 3차원 섬유구조체(4), (4')를 좌방향으로 반송하기 위한 반송수단(39)이 배설되어 있다.

이런 반송수단(39)은 먹임로울러무리(40)와 그것을 구동하는 도시되어 있지 않은 구동모우터로 구성되어 있다.

또한 반송수단(39)을 생략하고, 반송수단(39)의 기능을 유지수단(38)에 지지케하여도 된다.

상기한 유지수단(38)과 상기한 제직구동장치(4)의 사이에는 상기한 제 1 실시예의 바디장치(8)과 같이 구성된 바디장치(8)가 시설되어 있다.

제 30 도는 보빙(35)축에 마련된 상기한 탄력수단(41)의 사시도를 보여준다.

그 도면에서 보여주는대로, 보빙(35)은 보빙선반(36)에 시설된 축(42)에 회전자재하게 지지되어 있고, 보빙(35)에 감겨진 피제직섬유(5)는 가이드훅크(43)를 거쳐 인출된다.

상기한 보빙(42)의 기단축에는 큰 직경의 드럼(44)이 고정되어 있는 한편, 보빙(35 )의 위쪽 위치에는 보빙선반(36)에 시설된 축(45)에 작은 직경의 드럼(46)이 고정되어 있다.

그리하여, 띠형상스프링(47)의 한끝 축이 작은 직경드럼(46)에 감기게 되도록 고정되어 있음과 동시에, 다른 끝축이 큰 직경드럼(44)에 감기도록 고정되고, 이렇게 하여 띠형상 스프링(47)에 의하여 보빙(35)에 감겨돌아오는 방향의 회전력이 부여된다.

이 경우, 띠형상스프링(47)은 예를 들어 두께가 극히 엷은 띠형상 강판 등으로 구성되고, 그의 길이는 제직동작에 지장을 주지 않는 정도로 충분한 크기로 유지되게 한다.

따라서, 제직동작의 진행에 따라, 큰직경 드럼(44)측에 감기는 띠형상스프링(47)의 감은 수가 증가되어가도 큰 직경드럼(40) 측에 감긴 띠형상스프링(47)의 직경은 거의 변화하지 않고 보빙(35)에 항상 일정한 감어돌아오는 힘이 부여되어서, 피제직섬유(5)에 작용하는 장력이 일정하게 유지되는 것이다.

또한, 상기한 제직장치에는 제 27 도에 보여주는대로, 제직동작에 필요한 각종지령이나 정보를 입력하기 위한 입력수단(31)과 입력수단(31)에 입력된 지령에 기본하여, 미리 기억수단에 저류되어 있는 프로그램에 따라, 상기한 제직구동장치(4), 가이드(16), (17), 바디장치(8), 유지수단(38) 및 반송수단(39)의 구동을 조정하는 조정수단(32)이 별도 시설되어 있다.

다음에, 상기한 제직장치의 동작에 대하여 설명한다. 우선, 제 27 도에 보여주는대로, 보빙(35)으로부터 인출된 피제직섬유(5)는 제직구동장치(4)에 배설된 캐리어(1)를 관통하여 접속가이드(37)와 유지수단(38) 사이에 펼쳐 보내진다.

또한 제 27 도에서는 3차원 섬유구조체(2), (2')가 앞의 제직동작에 의하여 임의 제직되어 있는 상태를 보여주고 있다.

이런 상태에서, 입력수단(31)에 의하여, 예를 들어 3차원 섬유구조체(2), (2')의 제직개수나 각 3차원 섬유구조체(2), (2')에 대한 제직회수 등의 정보를 입력하고, 시작지령을 주면 제 31 도에 보여주는 공정도에 따라 제직장치의 구동이 개시된다.

우선, 단계(S14)에서, 제직구동장치(4), 가이드(16), (17) 및 바디장치(8)를 제 18 도의 단계(S1)에서 (S13)까지에 따라 특정되는 수순과 동일한 수순으로 작동하고, 제 32 도에 보여주는대로, 제직구동장치(4)의 양측에 3차원 섬유구조체(2), (48)을 형성한다.

이 경우에, 유지수단(38)과 제직구동장치(4)의 사이에서는 바디장치(8)의 바디조작에 의하여 조작이 조여진 3차원 섬유구조체(2)가 형성되는데, 접속가이드(37)와 제직구동장치(4)의 사이에서는, 바디조작이 되지 않기 때문에 완만한 조직의 3차원 섬유구조체(48)(이후, 「가제직체」라 호칭함)가 제직된다.

이런 제직기간중, 바디장치(8)는 제직부(M)의 이동에 추종하여 그의 이동이 조정되는 것은 상기한 제 1 실시예와 같다.

이리하여, 제직동작이 소정회수시행되어, 길이 L인 3차원 섬유구조체(2)가 제직되면, 단계(S15)로 진행한다.

단계(S15)에서는, 반송수단(39)에 의하여 3차원 섬유구조체(2), (2')를 길이 L만큼 좌방향으로 반송함과 동시에, 바디장치(8)를 최초의 위치에 돌려와서, 제 33 도의 상태로 한다.

그리하여, 제 33 도의 제직부(M)로 표시되는 제직종단부를 유지수단(38)에 의하여 밀어눌러서 고정한다.

다음에, 단계(S16)에서, 제직구동장치(4)의 캐리어(1)를 토오존리스 방식에 따라 하면서, 전번과는 전혀 역방향으로 이동시켜 제직한다.

구체적으로는 제 18 도의 단계 S10→S11→S12→S7→S8→S9→S4→S5→S6→S1→S2→S3으로 특정되는 제직동작을 전번과 동일 회수만큼 반복한다.

이리하여 캐리어(1)를 역방향으로 이동시킴으로서, 집속가이드(37)와 제직구동장치(4)의 사이에서 제직되어 있든, 가제직체(48)가 풀리게 된다.

그러나, 제직구동장치(4)와 유지수단(38)과의 사이의 3차원 섬유구조체(2)는 항상 유지수단(38)에 의하여 제직종단부가 밀어눌려 있기 때문에 풀려나지 못하고, 새로이 3차원 섬유구조체(2')가 바디장치(8)로 조직조임이 시행되면서 제직되게 되어, 제 34 도의 상태가 된다.

단, 선행하여 제직되어 있던 3차원 섬유구조체(2)와, 새로이 제직된 3차원 섬유구조체(2')는 캐리어(1)의 이동궤적이 전혀 역방향이기 때문에, 전대칭형인 직조직을 하고 있다.

또한 이들 3차원 섬유구조체 (2) 및 (2')의 경계는 피제직섬유(5)는 재질에 따라서는 약간의 조직의 완만함이나 풀림이 생기나, 예를 들어서 열융착, 점착테이프에 의한 감어붙이기, 끈으로 결속하기 등의 수단으로 그대마다 풀림방지를 시행하는 것이 바람직하다.

그런 후에, 단계(S17)에서 단계(S15)의 경우와 같이 3차원 섬유구조체(2), (2')를 반송수단(39)에 의하여 좌방향으로 길이 L만큼 반송하고, 제 27 도의 상태로 되돌아 온다.

이때에, 3차원 섬유구조체(2')의 제직종단부를 유지수단(38)에 의하여 같은 모양으로 밀어 눌려서 3차원 섬유구조체(2')를 풀음방지하여 둔다.

다음에, 단계(S18)에서 3차원 섬유구조체(2), (2')가 소정개수만큼 제직되었는지 여부를 판정하고, 소정개수에 도달하지 않을 때는 단계 (S14)로 되돌아가서, 소정개수에 도달할 때까지 상기한 동작을 반복한다.

이런 제직장치에 따르면, 길이가 L이고, 제직방향이 서로 역방향인 3차원 섬유구조체(2), (2')를 연속하여 제직할 수가 있다.

또한, 각 피제직섬유(5)에는 탄력수단(41)(제 30 도)에 의하여 장력이 작용하기 때문에 제직부(M)에 어느 정도의 교직력이 주어져서, 그로 인하여, 바디장치(8)는 경우에 따라서는 생략하는 것도 가능한 것이다.

[제3실시예]

제 35 도는 본 발명의 제 3 실시예에 사용되는 제직구동장치(4)의 개략정면도를 보여준다.

이런 제직구동장치(4)에서는 캐리어(1)가 8행×12열에 배치되어 있고, 4행×4열의 블록 G1, G2, G3, G4, G5, G6의 단위로 기본 제직동작을 할 수 있게, 캐리어구동장치(10-13)가 구성되어 있다.

즉, 캐리어구동장치(10)는 인접하는 한쌍의 기수열의 캐리어(1)를 아래쪽으로 밀어눌러 구동하기 위한 구동기기(15), (A1), (15C1), (15E1)를 구비함과 동시에, 인접한 한쌍의 우수열의 캐리어(1)를 아래쪽으로 밀어 눌러구동하기 위한 구동기기 (15B1), (15D1), (15F1)를 구비한다.

같은 모양으로 캐리어구동장치(11)는 인접한 한쌍의 기수열의 캐리어(1)를 위쪽으로 밀어눌러 구동하기 위한 구동기기 (15A2), (15C2), (15E2)를 구비함과 동시에, 인접하는 한쌍의 우수열의 캐리어(1)를 위쪽으로 밀어눌러 구동하기 위한 구동기기(15B2), (15D2), (15F2)를 구비한다.

또한, 캐리어구동장치(12)는 인접한 한쌍의 기수행의 캐리어(1)를 우방향으로 밀어눌러 구동하기 위한 구동기기(15A3), (15C3)를 구비함과 동시에, 인접한 한쌍의 우수행의 캐리어(1)를 우방향으로 밀어눌러 구동하기 위한 구동기기(15B3), (15D3)를 구비한다.

같은 모양으로 캐리어구동장치(13)는 인접하는 한쌍의 기수행의 캐리어(1)를 좌방향으로 밀어눌러 구동하기 위한 구동기기(15A4), (15C4)를 구비함과 동시에 인접한 한쌍의 우수행의 캐리어(1)를 좌방향으로 밀어눌러 구동하기 위한 구동기기(15B4), (15C4)를 구비한다.

제직구동장치(4)를 포함하는 제직장치의 기타구성은 제 3 도에 보여주는 제직장치와 같은 것이다.

이런 제직장치에 따른 이상단면형상의 3차원 섬유구조체를 제직하는 경우의 동작에 대하여 다음에 설명한다.

단, 제직구동장치(4)의 제직동작에 관련하여 시행되는 가이드(16), (17) (제 3 도) 및 바디장치(8)(제 3 도)의 각 동작은, 제 3 도의 경우와 같으므로, 여기서는 제직구동장치(4)에 의하여 시행되는 제직동작에 대하여만 기술하는 것으로 한다.

더욱이 가이드(16), (17) 및 바디장치(8)는 반듯이 필요한 것은 아니고 생략하여도 좋다.

예를 들어, 단면의 L형 형상인 3차원 섬유구조체(2)를 제직하는 경우에는, L형 형상을 선택하는 취지의 정보 및 제직회수 등, 제직동작에 필요한 정보를 입력수단(31)(제 3 도)에 의하여 입력하여, 제직시작지령을 부여한다.

이 경우에는, 제 36 도에 보여주는 공정도에 따라 제직동작이 이루어진다. 또한, 제 35 도, 제 37 도, 제 38 도, 제 40 도, 제 42 도, 제 44 도, 제 45 도 및 제 48 도에서, 캐리어(1)는 편의상 직각형으로 표시하고 그안에서 피제직섬유(5)를 가진 캐리어(1)는 직각형 중에서 동그라미인을 부기한 것뿐이다.

우선, 단계(S19)에서 블록(G1), (G4)의 집합영역에 대하여 이하의 4공정으로 된 기본제직동작이 적어도 1회 바람직하게는 1-2회 되게 된다.

(1) A, C열(제 37 도)의 캐리어(1)가 위쪽으로 소정량 이동됨과 동시에, B, D열의 캐리어(1)가 아래쪽으로 소정량 이동된다.

(2) a, c, e, g 행의 캐리어(1)가 우방향으로 소정량만큼 이동됨과 동시에, b, d, f, h 행의 캐리어(1)가 좌방향으로 소정량만큼 이동된다.

(3) A, C 열의 캐리어(1)가 아래쪽으로 소정량만큼 이동됨과 동시에 B, D 열의 캐리어(1)가 위쪽으로 소정량 이동된다.

(4) a, c, e, g 행의 캐리어(1)가 좌방향으로 소정량만큼 이동됨과 동시에 b, d, f, h 행의 캐리어(1)가 우방향으로 소정량만큼 이동된다.

다음에, 단계(S20)에서 블록(G4), (G5)의 집합영역에 대하여, 이하의 4공정으로 된 기본제직동작이 적어도 1회, 바람직하게는 1-2회 이루어진다.

(1) A, C, E, G 열의 캐리어(1)가 위쪽으로 소정량만큼 이동됨과 동시에, B, D, F, H 열의 캐리어(1)가 아래쪽 소정량만큼 이동된다.

(2) e, g 행의 캐리어(1)가 우방향으로 소정량만큼 이동됨과 동시에 f, h 행의 캐리어(1)가 좌방향으로 소정량만큼 이동된다.

(3) A, C, E, G 열의 캐리어(1)가 아래쪽으로 소정량만큼 이동됨과 동시에, B, D, F, H 열의 캐리어(1)가 위쪽으로 소정량만큼 이동된다.

(4) e, g 행의 캐리어(1)가 좌방향으로 소정량만큼 이동됨과 동시에, f, h 행의 캐리어(1)가 우방향으로 소정량만큼 이동된다.

그 후에 단계(S21)에서 블록(G1)에 대하여 이하의 4공정으로 된 기본제직 동작이 적어도 1회, 바람직하게는 1-2회 이루어진다.

(1) A, C 열의 캐리어(1)가 위쪽으로 소정량만큼 이동됨과 동시에, B, D 열의 캐리어(1)가 아래쪽으로 소정량만큼 이동된다.

(2) a, c 행의 캐리어(1)가 우방향으로 소정량만큼 이동됨과 동시에, b, d 행의 캐리어(1)가 좌방향으로 소정량만큼 이동된다.

(3) A, C 열의 캐리어(1)가 아래쪽으로 소정량만큼 이동됨과 동시에, B, D 열의 캐리어(1)가 위쪽으로 소정량만큼 이동된다.

(4) a, c 행의 캐리어(1)가 좌방향으로 소정량만큼 이동됨과 동시에, b, d 행의 캐리어(1)가 우방향으로 소정량만큼 이동된다.

다음에 단계(S22)에서 블록(G5)에 대하여, 이하의 4공정으로 된 기본제직동작이 적어도 1회 바람직하게는 1-2회 이루어진다.

(1) E, G 열의 캐리어(1)가 위쪽으로 소정량만큼 이동됨과 동시에, F, H 열의 캐리어(1)가 아래쪽으로 소정량만큼 이동된다.

(2) e, g 행의 캐리어(1)가 우방향으로 소정량만큼 이동됨과 동시에, f, h 행의 캐리어(1)가 좌방향으로 소정량만큼 이동된다.

(3) E, G 열의 캐리어(1)가 아래쪽으로 소정량만큼 이동됨과 동시에, F, H 열의 캐리어(1)가 위쪽으로 소정량만큼 이동된다.

(4) e, g 행의 캐리어(1)가 좌방향으로 소정량만큼 이동됨과 동시에, f, h 행의 캐리어(1)가 우방향으로 소정량만큼 이동된다.

상기한 단계(S22)의 동작이 종료하면, 단계(S23)로 진행하고, 상기한 단계(S19-S22)로 표시되는 제직동작이 소정회수 반복되었는지 여부의 판단이 이루어진다.

소정회수에 도달되지 않았을 때는 단계(S19)로 돌아와서, 상기한 제직동작이 반복된다.

이리하여, 단계(S23)에서 소정회수의 제직동작이 반복된 것이 확인되면, 제직장치의 구동이 정지된다.

상기한 제직방법에 따르면, 블록(G1), (G4), (G5)의 캐리어(1)는 블록(G1), (G4), (G5)의 집합영역 내에서만 이동하고, 피제직섬유를 서로 교직하게 하며, 이때 블록(G2), (G3), (G6)의 캐리어(1)가 블록(G1), (G4), (G5)에 침입하는 일도 없으므로, 블록(G1), (G4), (G5)에 대응한 단면 L형 형상인 3차원 섬유구조체 (2)가 제직된다. 또한 블록 (G1), (G4), (G5)를 선택하고 각 블록 (G1), (G4), (G5)에 제직기본동작을 순차로 교호로 시행하게 하여도, 단면 L형 형상인 3차원 섬유구조체(2)를 형성하는 것이 된다.

단, 그 경우에는 블록(G1), (G4)가 경계부(49)(제 37 도) 및 블록(G4), (G5)의 경계부(50)에 따라, 선형상의 단차가 생긴다.

이에 대하여, 단일한 제직방법에서는 블록(G1), (G4)의 집합영역 및 블록(G4), (G5)의 집합영역에 대하여, 기본 제직동작을 시행하도록 되어 있기 때문에, 경계부(49), (50)에 나타나는 단차의 영향을 감소시킬 수가 있다.

또한, 상기한 제직방법에서 제 36 도의 단계(S21), (S22)를 생략하여도, 단면 L형 형상의 3차원 섬유구조체(2)를 형성가능하다.

단, 그 경우에는 블록(G4)의 제직회수가 블록(G1), (G5)의 그것보다 많게 되기 때문에, 블록(G4)에 대응하는 부분의 제직밀도가 블록(G51), (G5)에 대응하는 부분의 그것보다도 높게 된다.

이것에 대하여, 상기한 제직방법에서는 단계(S21), (S22)를 마련하여, 각 블록(G1), (G4), (G5)에 대한 제직회수를 동등하게 하였으므로 3차원 섬유구조체의 단면 전역에 걸쳐 균일한 제직밀도가 얻어진다.

한편, T형 형상을 선택하는 취지의 정보가 입력수단(31)(제 3 도)으로부터 입력된 경우에는, 제 38 도에 표시한 블록(G1), (G2), (G3), (G5)에 대하여 제 39 도에 보여주는 수순으로 제직동작이 시행되고, 단면 T형 형상의 3차원 섬유구조체(2)가 제직된다.

즉, 우선 블록(G1), (G2), (G3)의 집합영역에 대하여, 기본제직동작이 시행되며(단계 S24), 다음에 블록(G2), (G5)의 집합영역에 대하여 기본제직동작이 실행된다(단계 S25).

그후에, 블록(G1), (G3), (G5)에 대하여, 순차로 기본제직동작이 실행된다(단계 S26-S28).

더욱이 단계(S26), (S27)의 제직동작은 동시에 시행되게 하여도 좋다. 그후에, 단계(S29)에서 제직회수가 판정되고, 소정의 제직회수에 도달하기까지 상기한 단계(S24-S28)의 제직동작이 반복된다.

이리하여 블록(G1), (G2), (G3), (G5)의 집합영역에 대응한 단면 T형 형상의 3차원 섬유구조체(2)가 제직된다.

또한 C형 형상을 선택하는 취지의 정보가 입력수단(31)(제 3 도)으로부터 입력되는 경우에는, 제 40 도에 보여주는 블록(G1), (G2), (G3), (G4), (G5)에 대하여, 제 41 도에 보여주는 수순으로 제직동작이 시행되고, 단면 C형 형상의 3차원 섬유구조체(2)가 제직된다.

즉, 우선 블록(G1), (G2), (G3)의 집합영역에 대하여, 기본제직동작이 시행되고(단계 S30) 다음에 블록(G1), (G4)의 집합영역에 대하여 기본제직동작이 시행되며(단계 S31), 다시 블록(G3), (G6)의 집합영역에 대하여 기본제직동작이 시행된다(단계 S32).

더욱이 단계(S31), (S32)의 제직동작은 동시에 시행되게 하여도 좋다. 그후에 블록(G2), (G4), (G6)에 대하여, 순차로 기본제직동작이 실행된다(단계 S33, S34, S35).

또한 단계(S34), (S35)의 제직동작은 동시에 시행되게 하여도 좋다.

그후에 단계(S36)에서 제직회수가 판정되고, 소정의 제직회수에 도달하기까지 상기한 단계(S30-S35)의 제직동작이 반복된다.

이리하여 블록(G1), (G2), (G3), (G4), (G5)의 집합영역에 대응한 단면 C형 형상의 3차원 섬유구조체(2)가 제직된다.

상기한 제직장치를 사용하면, 상기한 것과 같은 제직수순에 따라, 블록(G1)-(G6)의 조합으로 형성된 임의의 단면 형상의 3차원 섬유구조체(2)를 제직할 수 있다.

다시 말해서 비교적 안가의 설비비의 제직장치로 캐리어 구동기기(10-13) 등의 배치를 변경함없이 여러 가지의 상이한 형상 단면 형상의 3차원 섬유구조체(2)을 제직할 수 있다.

[제 4 실시예]

제 42 도는 본 발명의 제 4 실시예에 사용되는 제직구동장치(4)의 개략정면도를 보여준다.

이런 제직구동장치에서는 캐리어(1)가 30행×30열로 배치되어 있고, 3행×3열의 블록의 단위로 기본제직동작이 시행되도록 캐리어구동장치(10-13)가 구성되어 있다.

제직구동장치(4)를 포함하는 제직장치의 기타 구성은, 상기한 제 3 실시예와 같다.

상기한 제직장치에서 링형 형상을 선택하는 취지의 정보가 입력수단으로부터 입력된 경우에는, 제 42 도에서 굵은선으로 포위한 56조의 블록에 대하여, 제 43 도에 보여주는 수순으로 제직동작이 시행되고, 단면 링형 형상의 3차원 섬유구조체(2)가 제직된다.

이 경우, 기본제직동작은 제 42 도에 보여주는 56조의 블록을 제 44 도에 보여주는 16조의 블록 GA, GB, GC, GD, GE, GF, GG, GH, GI, GJ, GK, GL, GM, GN, GP, GQ로 구분하고, 이런 블록(GA-GQ)을 단위로 하여 시행된다.

즉, 우선블록(GA, GB, GC, GO) 대하여 기본제직동작이 시행된다(단계 S37).

다음에, 블록(GE), (GI)의 집합영역, 블록(GF), (GL)의 집합영역에, 블록(GG), (GM)의 집합영역 및 블록(GH), (GQ)의 집합영역에 대하여, 각각 기본제직동작이 실행된다(단계 S38).

또한, 블록(GE), (GJ)의 집합영역, 블록(GF), (GK)의 집합영역, 블록(GG), (GN)의 집합영역 및 블록(GH), (GP)의 집합영역에 대하여 각각 기본제직동작이 실행된다(단계 S39).

그후에 다시 블록(GA), (GB), (GC), (GO)에 대하여, 기본제직동작이 실행되며, (단계 S40) 다음에 블록(GI), (GL), (GM), (GQ)에 대하여 기본제직동작이 실행되고(단계 S41), 또다시 블록(GJ), (GK), (GN), (GP)에 대하여 기본제직동작이 실행된다(단계 S42).

그후에 단계(S43)에서, 제직회수가 판정되고, 소정의 제직회수에 도달하기까지 상기한 단계(S37)-(S42)의 제직동작이 반복한다.

이리하여, 제 42 도의 굵은 선으로 포위한 56조의 블록의 집합영역에 대응한 단면이 링형상의 3차원 섬유구조체(2)가 제직된다.

상기한 제직장치를 사용하면, 상기한 것과 같은 모양으로 제직수순에 따라, I형, L형, J형, H형, C형, 링형 등의 각종 상이형상 단면형상의 3차원 섬유구조체(2)를 제직할 수 있다.

또한, 같은 형의 단면형상이라도 선택하는 소블록의 수에 따라 상이한 섬유개수의 3차원 섬유구조체(2)를 비교적 임의로 제직할 수 있다.

또한 상기한 제직구동장치(4)에서, 캐리어(1)가 30행×30열에 배치된 영역을 제 45 도의 굵은선으로 표시한대로 4개의 블록(GR), (GS), (GT), (GU)로 구분하고, 브록 (GR), (GS), (GT), (GU)의 집합영역에 대하여 기본제직동작을 소정회수 반복한 후에, 각 블록 (GR), (GS), (GT), (GU)에 대하여, 각각 기본제직동작을 소정회수 반복하도록 하면, 제 46 도에 보여주는대로, 도중에서 4분지된 3차원 섬유구조체92)를 제직할 수 있다.

또한, 4분지시킨 후, 블록(GR), (GB), (GT), (GU)의 집합영역에 대하여 기본제직동작을 재반복시키면, 제 47 도에 보여주는대로 도중에 구멍뚫린부(51)를 가진 3차원 섬유구조체(2)를 제직할 수가 있다.

[제 5 실시예]

제 48 도는 본 발명의 제 5 실시예에 사용되는 제직구동장치(4)의 개략정면도를 보여준다.

이런 제직구동장치(4)는 제 4 실시예의 제직구동장치(4)와 동일의 구성이고, 제직장치의 기타 구성도 상기한 제 4 실시예와 같다. 상기한 제직장치에서, 3차원 섬유구조체(2)의 단면 내에서 상부영역과 하부영역의 제직밀도를 중앙 영역의 그것보다도 높게 설정하여야 한다는 취지의 정보가 입력수단으로부터 입력된 경우에는, 제 48 도에서 굵은선으로 포위한 9개의 소블록에 대하여 제 49 도에 보여주는 수순으로 제직동작이 시행된다.

즉, 블록(G11-G19)의 집합영역에 대하여 기본제직동작이 1회 시행된다(단계 S44).

다음에 블록 G11, G12, G13의 집합영역 및 블록 G17, G18, G19의 집합영역에 대하여 각각 기본제직동작이 적어도 1회 실행된다.(단계 S45).

그후에 단계(S46)에서 제직회수가 소정회수에 도달하였는지 여부가 판단되고, 소정의 제직회수에 도달할 때까지 상기한 단계(S44), (S45)의 제직동작이 반복된다.

이리하여, 제 50 도에 표시한대로 상부영역과 하부영역이 중앙영역보다도 제직밀도가 높은 3차원 섬유구조체(2)가 제직되게 된다.

이러한 직각형 단면형 형상의 3차원 섬유구조체(2)를 사용하여 FRP 등의 복합재를 형성한 경우, 이런 복합재에 벤딩스트레스가 작용하면, 벤딩스트레스는 제 51 도에서 보여주는대로, 중심부로부터 외주부 쪽이 높게 된다.

따라서, 제 50 도에 보여주는대로, 벤딩스트레스가 높게 작용하는 영역에 대하여 제직밀도를 높여놓으면, 파괴강도가 향상되는 것이 된다.

또한, 상기한 제직장치에서 3차원 섬유구조체(2)의 단면내에서 중앙영역의 제직밀도를 그의 주변영역의 그것보다도 높게 설정하여야 하는 취지의정보가 입력수단에 의하여 입력된 경우에는, 제 48 도에서 굵은선으로 포위한 9개의 블록(G11-G19)에 대하여, 제 52 도에 보여주는 수순으로 제직동작이 시행된다.

즉, 블록(G11-G19)의 집합영역에 대하여 기본동작이 1회 시행된다.(단계 S47).

다음에 블록(G15)에 대하여 기본제직동작이 적어도 1회 시행된다(단계 S48).

그후에, 단계(S49)에서 제직회수가 소정회수에 도달하였는지 여부가 판단되고, 소정의 제직회수에 도달할 때까지 상기한 단계(S47), (S48)의 제직동작이 반복된다.

이리하여, 제 53 도에 보여주는대로, 중앙영역이 그의 주변 영역보다도 제직밀도가 높은 심이 강한 3차원 섬유구조체(2)가 제직된다.

또한, 블록(G11-G19)중 제직회수가 많게 설정되는 블록을 적당하게 선택하는 것으로서, 여러 가지의 제직밀도분포를 갖는 3차원 섬유구조체(2)가 얻어지는 것은 말할 것도 없다.

또한, 제 48 도의 예에서는 모든 블록(G11-G19)에 포함되는 캐리어(1)에 대하여 피제직섬유(5)를 유지시켜서, 부분적으로 제직밀도가 상이한 3차원 섬유구조체(2)를 제직하는 경우에 대하여 설명하였는데, 복수의 특정한 블록에 포함되는 캐리어(1)에 대하여 피제직섬유를 유지시켜서, 상기한 것과 같은 모양의 방볍으로 부분적으로 제직밀도가 상이한 3차원 섬유구조체(2)를 제직하도록 하는 것도 좋다.

[기타]

상기한 제 3 실시예에서 제 5 실시예까지에서는, 제 3 도에 보여주는대로, 제직구동장치(4)의 양측에 2개의 3차원 섬유구조체(2)를 동시에 형성하여가는 형의 제직장치에 대하여 각각의 제직방법을 적용한 경우에 대하여 설명하였으나, 제 3 실시예에서 제 5 실시예의 제직방법은 제 27 도에 보여주는대로 3차원 섬유구조체(2)를 연속적으로 보여주는대로 3차원 섬유구조체(2)를 연속적으로 형성하여가는 형의 제직장치에 대하여도 적용할 수 있다는 것은 말할 필요도 없다.

또한 제 3 실시예에서 제 5 실시예까지의 제직방법은 캐리어(1)에 보빙이 탑재되어 있는 제직구동장치(4)를 사용하여도 실현될 수 있다는 것은 말할 필요도 없다.

Claims (12)

1. 복수의 피제직섬유를 복수의 캐리어를 구비한 제직구동수단으로 3차원 구조체로 제직하는 3차원 섬유구조체의 제직방법으로서 ; (가) 상기한 캐리어를 매트릭스 형상으로 배열하여, 상기 캐리어가 배열된 영역을 행방향 및 열방향에 따라, 복수로 구분하여서 직각형 형상의 블록을 설정하는 공정 ; (나) 상기한 블록을 복수선택함과 동시에, 그 선택된 블록의 각 캐리어에 상기한 피제직섬유를 유지시켜서 그 선택된 각 블록마다 이하의 (나-1)에서 (나-4)까지의 공정으로된 기본제직 조작을 순차교호로 시행하는 공정 ; (나-1) 우수번째의 열에 배치된 상기한 캐리어와 기수번째의 열에 배치되는 상기한 캐리어를 열방향으로 소정량만큼 상대이동하는 제 1 공정, (나-2) 우수번째의 행에 배치되는 상기한 캐리어와 기수번째의 행에 배치되는 상기한 캐리어를 행방향으로 소정량만큼 이동하는 제 2 공정, (나-3) 우수번째의 열에 배치되는 상기한 캐리어와, 기수번째의 열에 배치되는 상기한 캐리어를, 상기한 제 1 공정의 이동방향과 역방향으로 소정량만큼 상대이동하는 공정, (나-4) 우수번째의 행에 배치되는 상기한 캐리어와, 기수번째의 행에 배치되는 상기한 캐리어를 상기한 제 2 공정의 이동방향과 역방향으로 소정량만큼 상대이동하는 제 4 공정에 대하여 특정되는 상기한 (가) 및 (나)의 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 섬유구조체의 제직방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기한 선택된 복수의 블록을 상호로 1부가 중복되도록 설정하고, 상기한 블록의 중복부분과 비중복부분의 제직회수를 동일하게 하는 3차원 섬유구조체의 제직방법.
3. 복수의 피제직섬유를 복수의 캐리어를 구비한 제직구동 수단으로 3차원 구조체로 제직하는 3차원 섬유구조체의 제직방법으로서 ; (가) 상기한 캐리어를 매트릭스 형상으로 배열하여, 상기한 캐리어중, 상기한 피제직섬유를 유지시킨 캐리어의 전영역에 대하여, 이하의 (가-1)에서 (가-4)까지의 공정으로된 기본제직 조작을 시행하는 공정 ; (가-1) 우수번째의 열에 배치되는 상기한 캐리어와, 기수번째의 열에 배치되는 상기한 캐리어를 열방향으로 소정량만큼 상대이동하는 제 1 공정, (가-2) 우수번째의 행에 배치되는 상기한 캐리어와, 기수번째의 행에 배치되는 상기한 캐리어를 행방향으로 소정량만큼 상대이동하는 제 2 공정, (가-3) 우수번째의 열에 배치되는 상기한 캐리어와, 기수번째의 열에 배치되는 상기한 캐리어를 상기한 제 1 공정의 이동방향과 역방향으로 소정량만큼 상대이동하는 제 3 공정, (가-4) 우수번째의 행에 배치되는 상기한 캐리어와, 기수번째의 행에 배치되는 상기한 캐리어를 상기한 제 2 공정의 이동방향과 역방향으로 소정량만큼 상대이동하는 제 4 공정, (나) 상기한 피제직섬유를 유지시킨 캐리어의 전영역을 행방향 및 열방향에 따라 복수로 구분하여, 직각형 형상의 블록을 설정하고, 적어도 하나의 상기한 블록에 대하여 상기한 기본제직조작을 시행하는 공정 :
4. 복수의 피제직섬유를 3차원 구조체로 제직하는 3차원 섬유구조체의 제직장치로서 ; (가) 매트릭스 형상으로 배열된 복수의 캐리어를 행방향 및 열방향으로 교호로 이동시켜서, 상기한 피제직섬유를 교직하는 제직구동수단 ; (나) 인접하는 상기한 캐리어 사이를 열방향으로 출입자재한 제 1 의 가이드수단 ; (다) 인접하는 상기한 캐리어 사이를 행방향으로 출입자재한 제 2 의 가이드수단 ; (라) 이하의 (라-1)에서 (라-8)까지의 요소를 포함하고, 상기한 제직구동수단, 상기한 제 1 의 가이드수단의 조정을 하는 조정수단 ; (라-1) 상기한 제 1 의 가이드수단을 상기한 캐리어 사이에 삽입함과 동시에, 상기한 제 2 의 가이드수단을 상기한 캐리어 사이로부터 인출하는 제 1 조정수단, (라-2) 상기한 제 1 조정수단에 의한 조정동작후, 우수번째에 열체 배치되는 상기한 캐리어와, 기수번째의 열에 배치되는 상기한 캐리어를 열방향으로 소정량만큼 상대이동하는 제 2 조정수단, (라-3) 상기한 제2조정수단에 의한 조정동작후에, 상기한 제2 의 가이드수단을 상기한 캐리어 사이에 삽입함과 동시에, 상기한 제 1 의 가이드 수단을 상기한 캐리어 사이로부터 인출하는 제 3 조정수단, (라-4) 상기한 제 3 조정수단에 의한 조정동작후에, 우수번째의 행에 배치되는 상기한 캐리어와, 기수번째의 행에 배치되는 상기한 캐리어를 행방향에 소정량만큼 상대이동하는 제 4 조정수단, (라-5) 상기한 제 4 조정수단에 의한 조정동작후에, 상기한 제 1 의 가이드수단을 상기한 캐리어 사이에 삽입함과 동시에, 상기한 제 2 의 가이드수단을 상기한 캐리어 사이로부터 인출하는 제5조정수단, (라-6) 상기한 제 5 조정수단에 의한 조정동작후에 우수번째의 열에 배치되는 상기한 캐리어와, 기수번째의 열에 배치되는 상기한 캐리어를 상기한 제 2 조정수단에 의한 상기한 캐리어의 이동방향과 역방향으로 소정량만큼 상대이동하는 제 6 조정수단, (라-7) 상기한 제 6 조정수단에 의한 조정동작후에, 상기한 제 2 의 가이드수단을 상기한 캐리어 사이에 삽입함과 동시에, 상기한 제 1 의 가이드 수단을 상기한 캐리어 사이로부터 인출하는 제 7 조정수단, (라-8) 상기한 제 7 조정수단에 의한 조정동작후에, 우수번째의 행에 배치되는 상기한 캐리어와, 기수번째의 행에 배치되는 상기한 캐리어를 상기한 제 4 조정수단에 의한 상기한 캐리어의 이동방향과 역방향으로 이동하는 제 8 조정수단에 의하여 특정되는 상기한 (가)에서 (라)까지의 각 요소를 구비하는 것을 특징으로 하는 3차원 섬유구조체의 제직장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기한 각 캐리어는 중심에 관통구멍을 갖는 단면원형 형상의 원통체이고, 외주부에 상기한 제 1 및 제 2 의 가이드수단을 각각 삽입관통 가능한 요부를 길이방향에 따라 복수개 마련하여 있는 3차원 섬유구조체의 제직장치.
6. 제 4 항에 있어서, 상기한 각 캐리어는 중심에 관통구멍을 가짐과 동시에 원의 좌우상하에 위치하는 원호부분중 적어도 상하에 위치하는 원호부분이 절단된 단면형상을 가진 원통체이고, 외주부에 상기한 제 1 및 제 2 의 가이드수단을 각각 삽입관통 가능한 요부를 길이방향에 따라 복수개 마련하여 있는 3차원 섬유구조체의 제직장치.
7. 제 4 항에 있어서, 상기한 각 캐리어는 중심에 관통구멍을 가짐과 동시에 상기한 관통구멍 내에 한쌍의 스프링수단이 수용되어 있고, 상기한 스프링수단의 한끝이 상기한 관통구멍 내에 고정되고 상기한 피제직섬유는 상기한 각 캐리어의 양측에 각각 배치되어 있고, 상기한 스프링수단의 다른 끝에 각각 접속되며, 상기한 제직장치는 상기한 제직수동수단의 양측에 마련되고, 상기한 피제직섬유가 상기한 캐리어를 개재하여, 상기한 피제직구동수단의 양측에 퍼져나가도록 상기한 피제직섬유의 다른 끝을 지지하는 한쌍의 섬유지지수단과, 상기한 한쌍의 섬유 지지수단을 상호 잡아달여 떨어지게 하는 방향으로 탄력을 주게 함으로서, 상기한 피제직섬유에 대하여, 섬유가 퍼져 넘어가는 방향으로 장력을 부여하는 장력부여수단을 추가하여 구비하는 3차원 섬유구조체의 제직장치.
8. 제 4 항에 있어서, 상기한 각 캐리어는 상기한 각 피제직섬유를 끼워져 관통하기 위한 관통구멍을 각각 가지고, 상기한 제직장치는 (마) 상기한 제직구동수단의 한쪽에 배치되어서, 피제직섬유가 감겨진 복수의 보빙, (바) 상기한 보빙으로부터 인출된 상기한 피제직섬유를 상기한 보빙측에 끌려 들어가는 방향으로 탄력받게 하는 탄력수단과, (사) 상기한 보빙과 상기한 제직구동수단의 사이에 마련되고, 상기한 보빙으로 부터 인출된 상기한 피제직섬유를 집속하고, 상기한 각 캐리어의 관통구멍에 각각 삽입관통시키는 접속가이드, (아) 상기한 제직구동수단의 다른 쪽에 배치되고, 상기한 제직구동수단에 의하여 제직된 3차원 섬유구조체가 풀리지 않도록 상기한 3차원 섬유구조체의 일부를 유지하기 위한 유지수단, (자) 상기한 제직구동수단의 다른쪽에 배치되고, 제직된 상기한 3차원 섬유구조체를 상기한 보빙으로부터 멀어지는 방향으로 반송하기 위한 반송수단에 의하여 특정되는 상기한 (마)에서 (자)까지의 각 요소를 추가하여 구비하고, 상기한 조정수단은 (나-1) 상기한 제직구동수단 및 상기한 제 1 및 제 2 의 가이드수단을 상기한 (라-1)에서 (라-8)까지에 의하여 특정되는 제직구동방향으로 구동됨으로서, 상기한 제직구동수단의 양측에 교직방향이 서로 역방향인 3차원 섬유구조체를 제직하는 제 9 조정수단, (자-2) 상기한 제 9 조정수단에 의한 조정동작 후에 상기한 반송수단에 의하여 상기한 3차원 섬유구조체를 상기한 보빙으로부터 멀어져 가는 방향으로 소정길이만큼 반송하는 제 10 조정수단, (자-3) 상기한 제 10 조정수단에 의한 조정동작후에, 상기한 제직구동수단 및 상기한 제 1 및 제 2 의 가이드수단을 상기한 (라-1)에서 (라-8)까지에 의하여 특정되는 제직구동방향과, 역방향으로 구동하는 것으로부터, 상기한 유지수단측에 상기한 제 10 조정수단에 의하여 제직된 3차원 섬유구조체의 교직방향과는 역방향인 3차원 섬유구조체를 제직함과 동시에, 상기한 보빙측의 상기한 3차원 섬유구조체의 풀임을 시행하는 제 11 조정수단, (자-4) 상기한 제 11 조정수단에 의한 조정동작 후에, 상기한 반송수단에 의한 상기한 3차원 섬유구조체를 상기한 보빙으로부터 멀어져가는 방향으로 소장길이만큼 반송하는 제 12 조정수단에 의하여 특정되는 상기한 (자-1)에서 (자-4)까지의 각 요소를 추가하여 구비하는 3차원 섬유구조체의 제직장치.
9. 제 7 항에 있어서, 상기한 제직구동수단과, 상기한 섬유수단과의 사이에, 상기한 제직구동수단에 의하여 제직된 상기한 3차원 구조체의 직조직을 조이기 위한 바디수단을 추가하여 구비한 3차원 섬유구조체의 제직장치.
10. 제 8 항에 있어서, 상기한 제직구동수단과, 상기한 유지수단과의 사이에, 상기한 제직구동수단에 의하여 제직된 상기한 3차원 섬유구조체의 직조직을 조이기 위한 바디수단을 추가하여 구비하는 3차원 섬유구조체의 제직장치.
11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기한 바디수단은 적어도 1개의 봉형상체로 된 바디를 상기한 피제직섬유의 거의 섬유축방향에 따라 구동하는 3차원 섬유구조체의 제직장치.
12. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기한 바디수단이 가압된 기체를 뿜어붙이는 뿜어붙임장치로 구성되어 있는 3차원 섬유구조체의 제직장치.

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