RU2476631C1

RU2476631C1 - Three-dimensional net

Info

Publication number: RU2476631C1
Application number: RU2012101513/12A
Authority: RU
Inventors: Василий Юльевич Жиркевич
Original assignee: Василий Юльевич Жиркевич
Priority date: 2012-01-18
Filing date: 2012-01-18
Publication date: 2013-02-27

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: three-dimensional net includes a number of layers adjacent to each other. Each layer is formed with two mutually orthogonal families of threads or rods. Axes of threads or rods have the shape of screw lines oppositely twisted in relation to axes of threads or rods of the other family, which are located so that each thread or rod of one and the same family on each turn envelopes the thread or rod of the other family and at the same time envelopes adjacent threads or rods of the family of its own. Threads or rods of each layer are twined with threads or rods of adjacent layers. A combined net is possible, which additionally includes separate threads or rods or those connected by means of conventional, for example, cloth intertwining, which are located in its cavities, as well as the net, in which screw lines of adjacent layers are characterised with n-fold differing pitch. When implementing the method, there can be achieved the technical result consisting in sufficient enlargement of application field of intertwining having an important advantage - high degree of connection of the obtained structure.

EFFECT: simplifying production process of the design and reducing the production costs.

3 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к области конструкций из проволочных сеток, а также тканям с особым расположением нитей.The invention relates to the field of designs of wire mesh, as well as fabrics with a special arrangement of threads.

Известна ткань, образованная двумя семействами взаимно перпендикулярно ориентированных нитей основы и утка, в которой оси нитей каждого семейства имеют форму винтовых линий, противоположно закрученных по отношению к нитям другого семейства, и любая нить, перевиваясь с нитями другого семейства, одновременно охватывает на каждом витке смежные нити своего семейства (Ткань и способ ее получения. RU 2243299, 27.12.2004). Такая структура может быть реализована не только в собственно тканях, но и в других топологически схожих с нею конструкциях, например, проволочных сетках типа панцирных. В последнем случае роль нитей играет проволока (пруток), а свитые из нее спирали фактически являются пружинами. Таким образом, в данном контексте термины «нить», «проволока» или «пруток» оказываются равнозначными, равно как и термины «ткань» и «сетка».Known fabric formed by two families of mutually perpendicular oriented warp and weft, in which the axis of the threads of each family are in the form of helical lines, oppositely twisted with respect to the threads of another family, and any thread, intertwining with the threads of another family, simultaneously covers adjacent threads of his family (Fabric and method for its production. RU 2243299, 12/27/2004). Such a structure can be realized not only in the fabrics themselves, but also in other structures topologically similar to it, for example, armor-type wire meshes. In the latter case, the role of the threads is played by the wire (bar), and the spirals twisted from it are actually springs. Thus, in this context, the terms “thread”, “wire” or “bar” are equivalent, as are the terms “fabric” and “mesh”.

Недостатком названного переплетения, выбранного в качестве прототипа, является ограниченность толщины получаемого полотна, что сокращает область возможного использования такой конструкции, оставляя вне ее целый ряд применений, предполагающих развитие полотна в направлении, перпендикулярном к его плоскости.The disadvantage of this weaving, selected as a prototype, is the limited thickness of the resulting fabric, which reduces the scope of the possible use of such a design, leaving out of it a number of applications involving the development of the fabric in a direction perpendicular to its plane.

Задачей предлагаемого изобретения является распространение области применения предложенного в патенте RU2243299 переплетения на конструкции, имеющие развитую структуру в направлении, нормальном к поверхности сетки.The objective of the invention is to extend the scope of application proposed in the patent RU2243299 weaving on structures having a developed structure in the direction normal to the surface of the mesh.

Указанная задача решается тем, что сетка выполняется пространственной за счет того, что представляет собой совокупность прилегающих друг к другу слоев, каждый из которых выполнен в виде предложенного в прототипе переплетения, но при этом нити каждого слоя перевиваются с нитями смежных слоев. Сетку предлагаемого строения целесообразно изготавливать путем ввинчивания нитей в предназначенные им позиции, что технологически можно осуществлять в рамках одной операции, поэтому деление такой пространственной конструкции на слои является условным, применяемым лишь для облегчения восприятия ее топологии.This problem is solved by the fact that the grid is spatial due to the fact that it is a set of layers adjacent to each other, each of which is made in the form of the weave proposed in the prototype, but the threads of each layer are intertwined with the threads of adjacent layers. It is advisable to make the grid of the proposed structure by screwing the threads into their intended positions, which can be technologically accomplished in a single operation, therefore dividing such a spatial structure into layers is conditional, used only to facilitate the perception of its topology.

При максимально возможном отношении диаметра нити или прутка к диаметру применяемых винтовых спиралей образуется плотная и прочная многослойная ткань, отличающаяся чрезвычайно высокой степенью связности, поскольку каждая нить (например, основы) буквально на каждом витке перевивается не только с нитями утка, но и со смежными нитями самой основы, а кроме того, еще и с примыкающими к ней нитями смежных слоев с обеих сторон. Размер трехмерного раппорта для такой ткани в плоскости слоя характеризуется всего лишь одним шагом свитых в винтовые спирали нитей основы и утка, а по направлению нормали - наружным диаметром этих винтовых спиралей. При этом в пределах раппорта друг с другом одновременно перевиваются нити шести различных семейств, принадлежащие основе и утку трех разных слоев.At the maximum possible ratio of the diameter of the thread or rod to the diameter of the screw spirals used, a dense and strong multilayer fabric is formed, which is characterized by an extremely high degree of connectivity, since each thread (for example, warp) literally on each turn is not only connected with weft threads, but also with adjacent threads the base itself, and besides, also with adjacent to it threads of adjacent layers on both sides. The size of the three-dimensional rapport for such a fabric in the layer plane is characterized by just one step of the warp and weft twisted into helical spirals, and in the direction of the normal by the outer diameter of these helical spirals. At the same time, within the rapport, the threads of six different families belonging to the warp and weft of three different layers are simultaneously interlinked with each other.

При необходимости можно еще более повысить плотность такой ткани путем поперечного обжатия, поскольку максимально возможная плотность ткани такого строения получается для винтовых линий не с окружностью, а с эллипсом в основании. Если же не применять обжатия, то конфигурация остающихся в ткани полостей позволяет дополнительно ввести в них отдельные нити, в том числе и связанные друг с другом, например, полотняным, переплетением.If necessary, it is possible to further increase the density of such fabric by transverse compression, since the maximum possible density of fabric of this structure is obtained for helical lines not with a circle, but with an ellipse in the base. If compression is not applied, then the configuration of the cavities remaining in the fabric allows additional threads to be inserted into them, including those connected to each other, for example, plain, weave.

При уменьшении отношения диаметра прутка к диаметру винтовых спиралей образуется ажурная конструкция, которая может применяться в качестве армирующей конструкции, основы целого класса композитных материалов, а также в виде разного рода хорошо воспринимающих поперечную нагрузку, но одновременно обеспечивающих беспрепятственную конвекцию, ковриков и матов, элементов матрасов и сидений, а еще при изготовлении различных фильтров и прочих изделий.With a decrease in the ratio of the diameter of the rod to the diameter of the helical spirals, an openwork structure is formed, which can be used as a reinforcing structure, the basis of a whole class of composite materials, as well as in the form of various kinds of well-absorbing transverse load, but at the same time providing unhindered convection, rugs and mats, mattress elements and seats, and also in the manufacture of various filters and other products.

Необходимо отметить, что взаимное зацепление нитей смежных слоев возможно не только для случая совпадающих размеров винтовых линий, используемых для их образования, но и в случае, когда диаметры (и, соответственно, шаги) винтовых линий смежных слоев оказываются кратными друг другу. Это позволяет осуществить конструкции предлагаемого типа, в которых происходит сопряжение слоев с крупной и мелкой сеткой.It should be noted that the mutual engagement of the threads of adjacent layers is possible not only for the case of coincident sizes of helix lines used for their formation, but also in the case when the diameters (and, accordingly, steps) of helical lines of adjacent layers are multiple to each other. This allows you to implement the design of the proposed type, in which there is a pair of layers with a large and fine mesh.

На Фиг.1 показан фрагмент одного слоя пространственной сети и 4 выделенных штриховкой нити (по 2 для основы и утка) примыкающего к нему сверху другого слоя. На Фиг.2 изображен фрагмент четырехслойной пространственной сети предлагаемого строения. Фиг.3 иллюстрирует структуру многослойной ткани плотного плетения на примере ее фрагмента, полученного рассечением между слоями. На Фиг.4 показан трехмерный раппорт плотной ткани, в пределах которого одновременно переплетаются нити шести разных семейств, принадлежность к которым указывается различным углом наклона штриховки. Фиг.5 показывает рассеченный между слоями пример комбинированной ткани, в которой между слоями дополнительно введены тканевые прослойки, сотканные из узких лент путем обычного полотняного переплетения. На Фиг.6 изображена трехслойная пространственная сеть с кратно меняющимся от слоя к слою размером сетки.Figure 1 shows a fragment of one layer of the spatial network and 4 highlighted by shading threads (2 for the warp and weft) adjacent to it on top of another layer. Figure 2 shows a fragment of a four-layer spatial network of the proposed structure. Figure 3 illustrates the structure of a multilayer fabric of dense weaving on the example of its fragment obtained by dissection between the layers. Figure 4 shows a three-dimensional rapport of dense fabric, within which the threads of six different families are simultaneously intertwined, belonging to which is indicated by a different angle of inclination of the hatching. Figure 5 shows an example of a combined fabric, dissected between the layers, in which tissue layers woven from narrow tapes by means of a plain linen weave are additionally introduced between the layers. Figure 6 shows a three-layer spatial network with the mesh size varying from layer to layer.

При осуществлении изобретения может быть получен технический результат, заключающийся в существенном расширении области применения переплетения, обладающего важным достоинством - высокой связностью получаемой структуры.When carrying out the invention, a technical result can be obtained, consisting in a significant expansion of the scope of application of weaving, which has an important advantage - high connectivity of the resulting structure.

Технико-экономическое преимущество заявляемого изобретения заключается в возможности замены предлагаемой конструкцией более сложных и дорогих элементов различных изделий.The technical and economic advantage of the claimed invention lies in the possibility of replacing the proposed design with more complex and expensive elements of various products.

Изобретение может использоваться при производстве композиционных материалов, в ряде строительных конструкций и в деталях машин оригинального исполнения, а также при изготовлении целого ряда товаров народного потребления: обеспечивающих прохладу летних матрасов, вечно сухих ковриков для ванн и бассейнов, вентилируемых естественной конвекцией автомобильных сидений, и других.The invention can be used in the manufacture of composite materials, in a number of building structures and in the details of machines of the original design, as well as in the manufacture of a number of consumer goods: providing cool summer mattresses, forever dry bath and bath mats, ventilated by natural convection of car seats, and others .

Claims

1. Spatial network, including a set of layers adjacent to each other, each of which is formed by two mutually orthogonal families of threads or rods, the axes of which are in the form of helical lines, oppositely twisted with respect to the axes of threads or rods of another family, located so that on each each thread or bar of one family, covering a thread or bar of another family, simultaneously covers adjacent threads or rods of its family, characterized in that the threads or rods of each layer are transposed woven with threads or rods of adjacent layers.

2. The spatial network according to claim 1, characterized in that it further comprises separate or connected in its cavities traditional, for example plain, weaving threads or rods.

3. The spatial network according to claim 1 or 2, characterized in that the helical lines of adjacent layers are characterized by a multiple-varying pitch.