SE509944C2 - Three dimensional nonwoven fabric for composites - Google Patents

Three dimensional nonwoven fabric for composites

Info

Publication number
SE509944C2
SE509944C2 SE9500309A SE9500309A SE509944C2 SE 509944 C2 SE509944 C2 SE 509944C2 SE 9500309 A SE9500309 A SE 9500309A SE 9500309 A SE9500309 A SE 9500309A SE 509944 C2 SE509944 C2 SE 509944C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
yarns
groove
plate
sets
twine
Prior art date
Application number
SE9500309A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE9500309L (en
SE9500309D0 (en
Inventor
Nandan Khokar
Thomas Domeij
Original Assignee
Stiftelsen Chalmers Industrite
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stiftelsen Chalmers Industrite filed Critical Stiftelsen Chalmers Industrite
Priority to SE9500309A priority Critical patent/SE509944C2/en
Publication of SE9500309D0 publication Critical patent/SE9500309D0/en
Priority to PCT/SE1996/000968 priority patent/WO1998003712A1/en
Publication of SE9500309L publication Critical patent/SE9500309L/en
Publication of SE509944C2 publication Critical patent/SE509944C2/en

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/08Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating
    • D04H3/10Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating with bonds between yarns or filaments made mechanically
    • D04H3/115Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating with bonds between yarns or filaments made mechanically by applying or inserting filamentary binding elements
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/002Inorganic yarns or filaments
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/002Inorganic yarns or filaments
    • D04H3/004Glass yarns or filaments
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/005Synthetic yarns or filaments
    • D04H3/009Condensation or reaction polymers
    • D04H3/011Polyesters
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/02Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of yarns or filaments
    • D04H3/04Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of yarns or filaments in rectilinear paths, e.g. crossing at right angles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Looms (AREA)

Abstract

Plate (P) with a front surface, used for making an integrated nonwoven three dimensional fabric with three gps. of yarns or other fibres (including brittle ones) incorporated into the textile prod. at right angles to each other using this plate, comprises the following parts : (I) two sets of profiled grooves (C, D) at right angles to each other in the same plane as the front surface of (P); (II) two gps. of binder yarn spool supports (K, L) integrated with (P), that have profiles at one end matching those of (C, D) to enable each support to move along a groove; (III) two pairs of arrangement (I) allowing (K, L) to move from one groove to another and pass through (P) in a closed run without leaving (P), around axial yarns (Z) that extend through rows and columns of holes (B) in (P) and therefore through (I); and (IV) guide tubes (G) around each hole for (Z), both of which are surrounded by (C, D). The fibres or yarns comprise eg. carbon, glass, ceramic, polyester etc..

Description

15 20 25 30 35 509 944 2 trådar) kan vara resultatet av ogynnsam samverkan mellan fibrerna (garnen eller trådarna) och element i processmas- kinen eller maskinerna. Genom en sådan ogynnsam interferens kan de högkvalitativa fibrerna brista och därmed reducera tillförlitlighetencxfllegenskapernaluxskompositmaterialet. 15 threads can be the result of unfavorable interaction between the fibers (yarns or threads) and elements of the processing machine or machines. Due to such an unfavorable interference, the high-quality fibers can rupture and thus reduce the reliability of the elliptical composite material.

Den andra punkten avser töjningsegenskaperna hos det högkvalitativa fibermaterialet. Om trådarna eller garnet av högkvalitativt fibermaterial utsättes för krympning eller vågbildning sonnresultat av textilvarans uppbyggnadsmässiga egenskaper (såsom korsläggning beroende på vävning eller öglebildning beroende på stickning eller tvinning beroende på flätning) reduceras draghållfasthetsegenskaperna hos garnet eller tråden. Detta beror på att vid krympbildning i garnet den resulterande linjen för dragpåkänningen kommer att avvika från garnets axel. Det är sålunda viktigt för en textilvara som är avsedd för en kompositmaterialtillämpning att ingående garner företrädesvis hålles så raka som möjligt, dvs företrädesvis utan krympning.The second point concerns the elongation properties of the high-quality fibrous material. If the yarns or yarns of high-quality fibrous material are subjected to shrinkage or corrugation, the result of the structural properties of the textile (such as crossing due to weaving or looping due to knitting or twisting due to braiding) reduces the tensile properties of the yarn or yarn. This is because during shrinkage in the yarn, the resulting line of tensile stress will deviate from the yarn axis. It is thus important for a textile product which is intended for a composite material application that the constituent yarns are preferably kept as straight as possible, ie preferably without shrinkage.

De konventionella metoderna för att bilda textilvaror för tillverkning av integrerade 3D textilvarusystem för kompo- sitmaterialtillämpningar är vävning, stickning och flät- ning. Dessa metoder leder oundvikligen till krympbildningar i textilvarans garn. Detta beror på att garnet korslägges (vävning), läggs i öglor (stickning) och samtvinnas (flätning) för att uppnå en integrerad struktur hos tex- tilvaran. Frånsett dessa konventionella 3D textilvarubil- dande metoder finns s.k. nonwoven, dvs icke-vävd teknik vid textilvaruframställning. Det finns många sätt att producera en nonwoven 3D textilvara, som nålstansning, härvbildning med vätskestråle, termisk bindning, limbindning etc.The conventional methods for forming textile products for the manufacture of integrated 3D textile product systems for composite material applications are weaving, knitting and braiding. These methods inevitably lead to shrinkage in the yarn of the textile product. This is because the yarn is crossed (weaving), placed in loops (knitting) and intertwined (braiding) to achieve an integrated structure of the textile. Apart from these conventional 3D textile forming methods, there are so-called nonwoven, ie non-woven technology in textile production. There are many ways to produce a nonwoven 3D textile product, such as needle punching, warping with liquid jet, thermal bonding, glue bonding, etc.

Förutom dessa välkända metoder finns en helt annorlunda metod som kan antas ha viss likhet med vävtekniken. Medelst denna unika non-woven textilvarubildande process produceras emellertid den 3D textilvaran utan någon flätning mellan de utnyttjade garnerna till skillnad från vävningsprocessen, 10 15 20 25 30 35 3 där korsläggning genom flätning mellan varp och väft är karaktäristiskt för huvudprocessen. Vidare skiljer sig denna non-woven 3D textilvarubildande process från den konventionella vävprocessen genom att den är i huvudsak avsedd att behandla tre uppsättningar av garner för att bilda en non-woven 3D textilvara till skillnad från vävprocessen som huvudsakligen är avsedd för att behandla två garnuppsättningar, nämligen varpen och väften. Följakt- ligen är dessa tre uppsättningar av garner sammansatta i huvudsak inbördes vinkelrätt mot varandra i den tillverkade non-woven 3D textilvaran.In addition to these well-known methods, there is a completely different method that can be assumed to have some similarity to the weaving technique. By means of this unique non-woven textile forming process, however, the 3D textile product is produced without any braiding between the yarns used, unlike the weaving process, where crossing by braiding between warp and weft is characteristic of the main process. Furthermore, this non-woven 3D textile forming process differs from the conventional weaving process in that it is mainly intended to process three sets of yarns to form a non-woven 3D textile article as opposed to the weaving process which is mainly intended to process two sets of yarns. namely the warp and the weft. Consequently, these three sets of yarns are composed substantially perpendicular to each other in the manufactured non-woven 3D textile product.

Vid frånvaro av varje korsläggning genom flätning mellan de utnyttjade garnerna är den integrerade strukturen hos denna typ av non-woven 3D textilvaran ett resultat av det unika sättet att förbinda (ej knyta) de utnyttjade tre upp- sättningarna av garner. Den integrerade strukturen hos den icke vävda 3D tygvaran uppnås, såsom visas i fig. l, genom att man låter två uppsättningar av garner (X och Y) sträcka sig tvärs genom den tredje uppsättningen av garner (Z) och mellan de motsvarande motsatta yttersta garnerna i upp- sättningarna Z av den icke vävda 3D textilvaran. Det inses att ett sådant unikt sätt att låta garnerna i de båda uppsättningarna X och Y sträcka sig tvärriktat möjliggör en självbindning av textilvarans stuktur. Sålunda sammansättes i en dylik icke vävd 3D textilvara de ingående tre upp- sättningarna av garner i huvudsak inbördes vinkelrätt mot varandra, dvs att en uppsättning av garn orienteras utmed textilvarans längdriktning, en annan uppsättning av garner orienteras utmed textilvarans breddriktning och den sista uppsättningen av garner orienteras utmed textilvarans tjockleksriktning.In the absence of any crossing by braiding between the yarns used, the integrated structure of this type of non-woven 3D textile is a result of the unique way of connecting (not tying) the three sets of yarns used. The integrated structure of the nonwoven 3D fabric is achieved, as shown in Fig. 1, by allowing two sets of yarns (X and Y) to extend transversely through the third set of yarns (Z) and between the corresponding opposite outermost yarns. in sets Z of the nonwoven 3D textile. It will be appreciated that such a unique way of allowing the yarns of the two sets X and Y to extend transversely enables a self-bonding of the textile fabric structure. Thus, in such a non-woven 3D textile product, the constituent three sets of yarns are composed substantially perpendicular to each other, i.e. one set of yarns is oriented along the longitudinal direction of the textile, another set of yarns is oriented along the width direction of the textile and the last set of yarns oriented along the thickness direction of the textile product.

På grund av frånvaron av genombrott ect i de utnyttjade garnerna är det vidare möjligt att undvika krympning hos samtliga ingående garner i en dylikt vävd 3D textilvara, 509 944: 10 15 20 25 30 35 509 944 4 som visas i fig. l. Därför blir_ en sådan textilvara särskild lämplig för kompositmaterialtillämpning. Det är således fullt klart att en dylik process och en textilvara skiljer sig helt från vävningsprocessen och en vävd textilvara. För att underlätta förståelsen av föreliggande uppfinning, som siljer sig från vävningsprocessen, bifogas en lista av några nya ekvivalenta termer som användes för att beskriva den icke vävda 3D textilvarubildande pro- cessen, den icke vävda 3D textilvarubildande anordningen och den icke vävda 3D textilvaran. Denna bifogade lista är bara avsedd som vägledning.Furthermore, due to the absence of breakthrough ect in the yarns used, it is possible to avoid shrinkage of all the constituent yarns in such a woven 3D textile article, 509 944: 10 15 20 25 30 35 509 944 4 as shown in Fig. 1. such a textile product particularly suitable for composite material application. It is thus quite clear that such a process and a textile product is completely different from the weaving process and a woven textile product. To facilitate the understanding of the present invention, which differs from the weaving process, a list of some new equivalent terms used to describe the nonwoven 3D textile forming process, the nonwoven 3D textile forming apparatus and the nonwoven 3D textile is attached. This attached list is for guidance only.

För att en metod skall kunna behandla spröda kontinuerliga fibermaterial, såsom keram, kol, glas etc fram till en tillfredsställande 3D textilvara, dvs en textilvara med ett minimum av brutna fibrer, som är speciellt lämplig för kompositmaterialtillämpning, är det i hög grad viktigt för anordningen för framställning av textilvaran att behandla dylika spröda fibertyper synnerligen försiktigt för att undvika onödiga brott på fibrerna. Skada på de ömtåliga fibrerna under den textilvarubildande processen är huvud- sakligen ett resultat av den ogynnsamma inverkan från elementen i anordningen för framställning av textilvaran.In order for a method to be able to treat brittle continuous fibrous materials, such as ceramics, coal, glass, etc., up to a satisfactory 3D textile product, ie a textile product with a minimum of broken fibers, which is particularly suitable for composite material application, it is very important for the device for the manufacture of the textile product to treat such brittle fibers extremely carefully to avoid unnecessary breakage of the fibers. Damage to the delicate fibers during the textile forming process is mainly a result of the adverse effect of the elements of the textile production device.

Exempelvis kan, med särskild hänvisning till vävanord- ningen, skadan på spröda fibrer uppkomma genom friktion- sverkan från de element som inmatar väften (skyttel, svärd etc) på varpgarnen av sprött fibermaterial under arbete med väfttråden, eller böjningen av varpgarnen av sprött fibermaterial genom solvtråden under s.k. shedding, eller friktionen och slagverkan hos vävskeden på varp- och väftgarnen av sprött fibermaterial under vävoperationen etc. Det är sålunda uppenbart att för att producera en tillfredsställande textilvara bestående av sprött fiberma- terial måste den ogynnsamma samverkan mellan elementet eller elementen i den maskin som framställer textilvaran och det spröda fibermaterialet hållas vid ett minimum på 10 15 20 25 30 35 i°”r "l å 509 944 grund av att samverkan mellan fibermaterialet och maskine- lementet eller elementen ej kan elimineras som helhet.For example, with special reference to the weaving device, the damage to brittle fibers can occur due to the frictional effect of the elements which feed the weft (shuttle, sword, etc.) on the warp yarns of brittle fibrous material during work with the weft thread, the silver wire under so-called shedding, or the friction and impact of the loom on the warp and weft yarns of brittle fibrous material during the weaving operation, etc. It is thus obvious that in order to produce a satisfactory textile product consisting of brittle fibrous material, the adverse interaction between the element or elements of the machine the textile product and the brittle fibrous material are kept at a minimum of 509 944 due to the fact that the interaction between the fibrous material and the machine element or elements can not be eliminated as a whole.

För att möta kravet på en säker tillverkning av spröda fibermaterial eller andra fibermaterial erbjuder fibertill- verkare naturligtvis en lämplig finish eller skyddsbe- läggning, kallad limbondning, för att möjliggöra ytterliga- re behandling utan svårighet. Emellertid kan på grund av det karaktäristiska hos vissa processer för framställning av textilvaror, såsom vävning och stickning, en dylik skyddsbeläggning visa sig ej ge tillräckligt skydd, speciellt i fallet med spröda fibermaterial, såsom keram, kol etc. Exempelvis kommer den konventionella vävprocessen att vara alltför krävande mot spröda fibrer, såsom keram och kol, för att medge en tillfredsställande produktion av textilvaran. Det finns naturligtvis möjligheten med flätning av dylika spröda fibermaterial eftersom flätnings- processens särdrag är sådana, att de kommer att orsaka mindre skada på de spröda fibrerna jämfört med vävpro- cessen. Dock kan uppstå en situation för en given sluttil- lämpning av kompositmaterialet där en vävd textilvarukon- struktion kan vara att föredra framför en flätad tex- tilvarukonstruktion eller kan det vara svårt att fläta en speciell storlek eller form. Från dessas synpunkter är det tillräckligt uppenbart, att det kommer att vara fördel- aktigt att ha en anordning, som på ett säkert sätt kan behandla alla fibertyper, inklusive spröda fibermaterial, fram till en tillfredsställande textilvara som är speciellt lämplig för tillämpning som kompositmaterial.In order to meet the requirement for a safe production of brittle fibrous materials or other fibrous materials, fibrous manufacturers naturally offer a suitable finish or protective coating, called adhesive bonding, to enable further treatment without difficulty. However, due to the characteristic of certain processes for the production of textile products, such as weaving and knitting, such a protective coating may not prove to provide sufficient protection, especially in the case of brittle fibrous materials such as ceramics, coal, etc. For example, the conventional weaving process will be too demanding of brittle fibers, such as ceramics and coal, to allow satisfactory production of the textile product. There is, of course, the possibility of braiding such brittle fibrous materials since the features of the braiding process are such that they will cause less damage to the brittle fibers compared to the weaving process. However, a situation may arise for a given final application of the composite material where a woven textile product construction may be preferable to a braided textile product construction or it may be difficult to braid a particular size or shape. From their point of view, it is sufficiently obvious that it will be advantageous to have a device which can safely treat all types of fibers, including brittle fibrous materials, up to a satisfactory textile product which is particularly suitable for use as a composite material.

UPFINNINGEN: Huvudändamålet med föreliggande uppfinning är åstadkomma en säker behandling av alla fibertyper inkl. spröda fiberma- terial, fram till ett integrerat 3D textilsystem, som är särskilt lämpligt för kompositmaterialtillämpning. Sålunda 10 15 20 25 30 35 509 944 är andra ändamål med uppfinning att företrädesvis eliminera krympning hos de ingående garnen i den 3D textilvaran.INVENTION: The main object of the present invention is to provide a safe treatment of all fiber types incl. brittle fibrous material, up to an integrated 3D textile system, which is particularly suitable for composite material application. Thus, other objects of the invention are to preferably eliminate shrinkage of the yarns included in the 3D textile article.

Nämnda ändamål uppnås medelst anordningen enligt före- liggande uppfinning, vars kännetecken framgår av efter- följande patentkrav 1. Medelst anordningen enligt upp- finningen kan alla slags fibrer, inkl. spröda fibermateri- altyper, behandlas säkert för att bilda en integrerad icke vävd' 3D textilvara och vidare åstadkommer anordningen enligt föreliggande uppfinning att de ingående garnerna i den icke vävda 3D textilvaran hanteras utan krympning. På detta sätt kommer en dylik textilvara att vara synnerligen lämplig för kompositmaterialtillämpningar.Said object is achieved by means of the device according to the present invention, the characteristics of which appear from the following claim 1. By means of the device according to the invention, all kinds of fibers, incl. brittle fibrous material types, are safely treated to form an integrated nonwoven 3D fabric and further, the device of the present invention ensures that the yarns included in the nonwoven 3D fabric are handled without shrinkage. In this way, such a textile product will be particularly suitable for composite material applications.

KORT FIGURBESKRIVNING: Föreliggande uppfinning skall nu beskrivas i detalj med en utföringsform med hänvisning till efterföljande ritningar.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS: The present invention will now be described in detail with one embodiment with reference to the accompanying drawings.

I fig. 1 visas en perspektivvy av den integrerade icke vävda 3D textilvaran, som kan framställas medelst anord- ningen enligt föreliggande uppfinning. I verklig produktion kommer alla de ingående garnerna i den visade 3D tex- tilvaran att naturligtvis vara tätt packade för att uppnå tillräckligt hög grad av volymandel fiber. Fig. 2 visar en allmän perspektivvy av den kompletta anordningen för framställning av den icke vävda 3D textilvaran. Fig. 3 och 4 visar schematiskt den tvärgående sekvensen hos de båda uppsättningarna av' bindgarnbärare, som används i denna anordning och som bildar en integrerad del av den aktuella anordningen som visas i fig. 2. Fig. 5-visar ändvyn av en tubhållarplatta sonxbildar huvuddelen av anordningen enligt föreliggande uppfinning. Fig. 6 visar ett tvärsnitt genom tubhållarplattan utmed linjerna VI-VI i fig. 5. Fig. 7 visar ändvyn av tubhållarplattan tillsammans med en bindgarnsbärare. 10 15 20 25 30 35 509 944 7 BESKRIVNING Av FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM: Av fig. 1 är det uppenbart att denna integrerade icke vävda 3D textilvara består av tre uppsättningar av garn X, Y och Z som är inbördes vinkelräta mot varandra. Följaktligen är de använda tre uppsättningarna av garn: (1) uppsättningen av förstärknings/huvudgarn (axiell) Z, (2) uppsättningen av bindgarn (horisonell) X, and (3) uppsättningen av bindgarn (vertikal) Y. Som framgår av fig. 2 och 6 kan varje garnände av uppsättningen av de axiella garnen Z, vars matningskälla är belägen i spolstativet J, dragas genom ett rör G, som är fixerat i var och en av öppningarna B på plattan P. Bindgarnsbärarna K positionerar uppsättningen av horisontella garn X och bindgarnsbärarna L positionerar uppsättningen av vertikala garn Y vid produktionen av den integrerade icke vävda 3D textilvaran, som visas i fig. l.Fig. 1 shows a perspective view of the integrated non-woven 3D textile product, which can be produced by means of the device according to the present invention. In actual production, all the yarns included in the 3D textile shown will of course be tightly packed to achieve a sufficiently high degree of volume fraction of fiber. Fig. 2 shows a general perspective view of the complete device for producing the non-woven 3D textile product. Figs. 3 and 4 schematically show the transverse sequence of the two sets of twine carriers used in this device and which form an integral part of the actual device shown in Fig. 2. Fig. 5 shows the end view of a tube holder plate sonx former the main part of the device according to the present invention. Fig. 6 shows a cross section through the tube holder plate along the lines VI-VI in Fig. 5. Fig. 7 shows the end view of the tube holder plate together with a twine carrier. 10 15 20 25 30 35 509 944 7 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT: From Fig. 1 it is apparent that this integrated nonwoven 3D textile article consists of three sets of yarns X, Y and Z which are mutually perpendicular to each other. Accordingly, the three sets of yarns used are: (1) the set of reinforcing / main yarns (axial) Z, (2) the set of binding yarns (horizontal) X, and (3) the set of binding yarns (vertical) Y. As shown in FIG. 2 and 6, each yarn end of the set of the axial yarns Z, the feed source of which is located in the spool rack J, can be pulled through a tube G, which is fixed in each of the openings B on the plate P. The binder yarn carriers K position the set of horizontal yarns X and the twine yarn carriers L position the set of vertical yarns Y in the production of the integrated nonwoven 3D textile article shown in Fig. 1.

För att producera en integrerad icke vävd textilvara med den ovan beskrivna strukturen användes företrädesvis en anordning enligt den i fig. 2 'visade utföringsformen.In order to produce an integrated non-woven textile product with the structure described above, a device according to the embodiment shown in Fig. 2 'is preferably used.

Anordningen består av en ram A som uppbär tubhållarplattan P och en klämma H för att fasthålla den producerade textilvaran F. Klämman H bildar en del av upptagnings- systemet för textilvaran och är företrädesvis monterad för att underlätta en regelbunden frammatning av den pro- ducerade textilvaran. Tubhållarplattan P uppvisar ett flertal öppningar B som är arrangerade att bilda rader och kolumner. I var och en av dessa öppningar är fastsatt ett rör G såsom visas i fig. 6. Följaktligen bildar tubrören G rader och kolumner på plattan P. Som redan nämnts kan varje garnände i uppsättningen av axiella garn Z dras ut genom var och en av dessa rör G, såsom visas i fig. 6. Det är emellertid ej nödvändigt att uppta alla rader och kolumner av rör med garnändar från uppsättningen Z. Beroende på det antal garnändar i uppsättningen Z som kan ersätta en given textilkonstruktion kan vissa av rören G lämnas tomma. 10 15 20 25 30 35 509 944 8 Alla garnändar i uppsättningen Z som har dragits ut genom rören G hålles förenade i klämman H. Som inses av fig. 2 konvergerar garnen i uppsättningen Z från tuberna G mot textilvaran. Vidar har plattan P inbyggda, horisontella spår D och C på ena sidan av tubhållarplattan P. Spåren D och C löper på vardera sidan om varje rad och kolumn för rören G. Längden hos spåren D och C sträcker sig bortom de yttersta (översta och nedersta) raderna och (vänstra och högra) kolumnerna av rören G. Sålunda löper varje spår i de båda uppsättningarna av spår D och C mellan två intill- iggande rader och kolumner och även utmed var och en av utsidorna av de yttersta raderna och kolumnerna för rören G såsom visas i fig. 2 och 6. På detta sätt finns totalt ett spår mer i de horisontella och vertikala riktningarna D och C än totalt antalet rader och kolumner som bildas av rören G. Spåren D och C som i det visade exemplet är T- formade spår såsom visas i fig. 6, fungerar som gejder för bindgarnsbärarna K och L. Varje bindgarnsbärare i upp- sättningarna K och L har en matchande profil för att med glidpassning passa i de T-formade slitsade spåren D och C.The device consists of a frame A which supports the tube holder plate P and a clamp H for holding the produced textile product F. The clamp H forms part of the receiving system for the textile product and is preferably mounted to facilitate a regular feeding of the produced textile product. The tube holder plate P has a plurality of openings B which are arranged to form rows and columns. Attached to each of these openings is a tube G as shown in Fig. 6. Accordingly, the tube tubes G form rows and columns on the plate P. As already mentioned, each yarn end in the set of axial yarns Z can be pulled out through each of these. tube G, as shown in Fig. 6. However, it is not necessary to occupy all the rows and columns of tubes with yarn ends from set Z. Depending on the number of yarn ends in set Z that can replace a given textile structure, some of the tubes G may be left blank. . All the yarn ends in the set Z which have been pulled out through the tubes G are held together in the clamp H. As can be seen from Fig. 2, the yarns in the set Z converge from the tubes G towards the textile article. Furthermore, the plate P has built-in, horizontal grooves D and C on one side of the tube holder plate P. The grooves D and C run on each side of each row and column of the pipes G. The length of the grooves D and C extends beyond the outermost (upper and lower) ) the rows and (left and right) columns of the pipes G. Thus, each groove in the two sets of grooves D and C runs between two adjacent rows and columns and also along each of the outsides of the outermost rows and columns of the pipes. G as shown in Figs. 2 and 6. In this way, there is a total of one groove more in the horizontal and vertical directions D and C than the total number of rows and columns formed by the tubes G. The grooves D and C which in the example shown are T shaped grooves as shown in Fig. 6, act as guides for the twine carriers K and L. Each twine carrier in the sets K and L has a matching profile to fit with sliding fit in the T-shaped slotted grooves D and C.

Bindgarnsbärarna är inrättade att innehålla en spole för bindgarnet. En tom spole i en bindgarnsbärare kan ersättas med en full spole utan att motsvarande bindgarnsbärare behöver avlägsnas från de inbyggda spåren i plattan P. På detta sätt bildar alla bindgarnsbärare en integrerad del av tubhållarplattan P. Vidare är det totala antalet bindgarns- bärare i var och en av uppsättningarna K och L lika med motsvarande totalt antal rader och kolumner som bildas av rören G.The twine carriers are arranged to contain a spool for the twine. An empty spool in a twine carrier can be replaced by a full spool without the corresponding twine carrier having to be removed from the built-in grooves in the plate P. In this way all twine carriers form an integral part of the tube holder plate P. Furthermore, the total number of twine carriers in each one of the sets K and L equal to the corresponding total number of rows and columns formed by the tubes G.

Vidare är ett arrangemang för att åstadkomma en integrerad struktur hos den producerade 3D textilvaran anordnat i plattan P vid vardera änden av de horisontella och vertika- la spåren D och C. Sålunda finns fyra dylika arrangemang anordnade; två för de horisontella spårändarna av spåren D och två för de vertikala spårändarna av spåren C. Detta 10 15 20 25 30 35 509 944i 9 arrangemang medför en samlad växling av alla bindgarns- bärare av en given uppsättning K eller L vid slutpunkten för deras tvärgående rörelse från de spår i vilka de har anlänt till motsvarande intilliggande spår. Genom ett sådant spårarrangemang blir det möjligt att tvärförflytta bindgarnsbärarna i. uppsättningarna I( och I. i en sluten krets som indikeras i fig. 3 och 4.Furthermore, an arrangement for providing an integrated structure of the produced 3D textile product is arranged in the plate P at each end of the horizontal and vertical grooves D and C. Thus, four such arrangements are provided; two for the horizontal groove ends of the grooves D and two for the vertical groove ends of the grooves C. This arrangement involves a single shift of all twine carriers of a given set K or L at the end point of their transverse movement from the tracks in which they have arrived at the corresponding adjacent tracks. By means of such a track arrangement it becomes possible to transversely move the binder yarn carriers in the sets I (and I. in a closed circuit as indicated in Figs. 3 and 4).

Varje uppsättning av bindgarnsbärare K och L tvärförflyttas alternerande över motsvarnade spår D eller C och före- trädesvis samtidigt för högre effektivitet i textilproduk- tionen. Den samtidiga tvärgående rörelsen hos bindgarns- bärarna i en given uppsättning K eller L är även beroende av formen hos tvärsektionen hos den textilvara som pro- duceras. Drivanordningarna för bindgarnsbärarna kan utgöras av stänger eller band etc. som drives från spårändarna vid sidorna hos rörhållarplattan P. Även om alla bindgarns- bärare i, en given uppsättning I< eller .I tvärförflyttas samtidigt, tvärförflyttas var och en av bindgarnsbärarna i de givna uppsättningarna K och L i enlighet med den sekvens som schematiskt indikeras i fig. 3 och 4. Sekvensen för bindgarnsbärarnas tvärgående rörelse är definitiv eftersom den har till syfte att direkt genomföra den integrerade strukturen hos textilvaran.Each set of twine carriers K and L is transversely moved alternately over corresponding grooves D or C and preferably at the same time for higher efficiency in textile production. The simultaneous transverse movement of the twine carriers in a given set K or L also depends on the shape of the cross section of the textile product being produced. The drive devices for the twine carriers can consist of rods or bands etc. which are driven from the groove ends at the sides of the tube holder plate P. Although all twine carriers i, a given set I <or .I are transversely moved simultaneously, each of the twine carriers in the given sets K and L in accordance with the sequence schematically indicated in Figs. 3 and 4. The sequence of the transverse movement of the twine carriers is definitive because it is intended to directly implement the integrated structure of the textile article.

För att påbörja processen tvärförflyttas en uppsättning av bindgarnsbärarna, exempelvis dernhorisontella uppsättningen K, exempelvis från höger ände till vänster ände av spåren D. Det är nödvändigt vid denna del av processen att den översta bindgarnsbäraren tvärförflyttas i det spår som befinner sig ovanför den översta raden av rören G. Som resultat härav kommer bindgarnet från denna översta bindgarnbärare att läggas ut på yttersidan av den översta raden av garnen Z. Varje annat bindgarn i denna uppsättning X kommer att läggas mellan motsvarande två intilliggande rader av garnen i uppsättningen Z. 10 15 20 25 30 35 509 944 10 Närmast tvärförflyttas den vertikala uppsättningen av bindgarnsbärare L. Med syfte att direkt uppnå den integre- rade strukturen hos textilvaran är det nödvändigt att starta tvärförflyttningen av denna uppsättning av bind- garnsbärare L från den övre änden av spåret C och med den längst till vänster belägna bindgarnsbäraren tvärgående i det längst till vänster belägna spåret C. Som resultat härav kommer bindgarnet från denna längst till vänster belägna bindgarnsbärare läggas ut på yttersidan av garnens Z längst till vänster belägna kolumn. Varje annat bindgarn i denna uppsättning Y kommer att läggas mellan motsvarnade två intilliggande kolumner av garn i uppsättningen Z.To begin the process, a set of twine carriers is moved, for example the horizontal set K, for example from the right end to the left end of the grooves D. It is necessary in this part of the process that the top twine carrier is transversely moved in the groove above the top row of tubes G. As a result, the twine from this top twine carrier will be laid on the outside of the top row of yarns Z. Any other twine in this set X will be laid between the corresponding two adjacent rows of yarns in set Z. 10 15 20 25 30 35 509 944 10 Next, the vertical set of twine carrier L. is transversely displaced. In order to directly achieve the integrated structure of the textile article, it is necessary to start the transverse movement of this set of twine carrier L from the upper end of the groove C and with the the leftmost binding twine carrier transversely in the leftmost bel dedicate the groove C. As a result, the binding yarn from this leftmost binding yarn carrier will be laid out on the outside of the yarn's Z on the leftmost column. Every other binding yarn in this set Y will be laid between the corresponding two adjacent columns of yarns in set Z.

Därefter tvärförflyttas den horisontella uppsättningen av bindgarnsbärare K från vänster sida till höger sida av spåret D. Emellertid bringas denna gång dessa bindgarns- bärare i uppsättningen K ej att tvärförflyttas i samma spår som de anlänt. I denna tvärgående returrörelse bringas varje bindgarnsbärare i uppsättningen K att tvärförflyttas i ett spår som befinner sig omedelbart nedanför motsvarande tidigare genomlöpt spår. Denna växling av bindgarnsbärare i uppsättningen K till motsvarande intilliggande spår D uppnås medelst spårarrangemanget som är beläget på den aktuella sidan. Härigenom bindes det längst till vänster belägna garnet i den vertikala uppsättningen Y som befinner sig på utsidan av den längst till vänster belägna raden av garn i uppsättningen Z in i uppsättningen av bindgarn X som nu vikes tillbaka. På detta sätt slutföres direktbindning på den vänstra sidan av den producerade 3D textilvaran. I denna tvärgående returrörelse förflyttar sig tvärriktat den nederst belägna bindgarnsbäraren därför i det nederst belägna spåret D. Som resultat härav kommer garnet från denna nedersta bindgarnsbärare att vara öppet på utsidan om den nedersta raden av garnen i uppsättningen Z. Varje annat 10 15 20 25 30 35 509 944 ll bindgarn i denna uppsättning X kommer att läggas mellan motsvarande två intilliggande rader av garnen i uppsätt- ningen Z.Thereafter, the horizontal set of twine carriers K is moved transversely from the left side to the right side of the groove D. However, this time these twine yarns in set K are not caused to transversely move in the same groove as they arrived. In this transverse return movement, each twine carrier in the set K is caused to move transversely in a groove which is immediately below the corresponding previously traversed groove. This change of twine carrier in the set K to the corresponding adjacent groove D is achieved by means of the groove arrangement located on the current side. As a result, the leftmost yarn in the vertical set Y located on the outside of the leftmost row of yarns in set Z is tied into the set of twine X which is now folded back. In this way, direct bonding is completed on the left side of the produced 3D textile product. In this transverse return movement, the lower binder carrier therefore moves transversely in the lower groove D. As a result, the yarn from this lower binder carrier will be open on the outside of the bottom row of yarns in set Z. Each other 10 15 20 25 30 35 509 944 ll twine in this set X will be laid between the corresponding two adjacent rows of the yarns in set Z.

Därefter tvärförflyttas den vertikala uppsättningen av bindgarnsbärare L från den nedre änden till den övre änden av spåren C. Denna gång tvärförflyttas emellertid ej dessa bindgarnsbärare i uppsättningen L i samma spår i vilka de har anlänt. I denna returgående tvärförflyttning bringas varje bindgarnsbärare i uppsättningen L att tvärförflyttas i ett spår som befinner sig omedelbart till höger om motsvarande tidigare spår i vilket tvärförflyttning skett.Thereafter, the vertical set of twine carriers L is transversely moved from the lower end to the upper end of the grooves C. This time, however, these twine carriers in the set L are not transversely moved in the same groove in which they have arrived. In this return transverse movement, each twine carrier in set L is caused to be transversely moved in a groove which is immediately to the right of the corresponding previous groove in which transverse movement has taken place.

Denna växling av bindgarnsbärare i uppsättningen L till motsvarande intilliggande vertikala spår C uppnås genom det spårarrangemang som är beläget på den aktuella sidan.This change of twine carrier in the set L to the corresponding adjacent vertical grooves C is achieved by the groove arrangement located on the current side.

Härvid bindes det nedersta garnet i den horisontella uppsättningen av bindgarn Z, som befinner sig på utsidan av den nedersta raden av garn i uppsättningen Z samman med uppsättningen av bindgarn Y som nu vikes bakåt. På detta sätt uppnås komplett och direkt självbindning av nedersidan av den producerade 3D textilvaran. I denna returrörelse tvärförflyttas därför den längst till höger belägna bindgarnsbäraren i det längst till höger belägna spåret C.In this case, the bottom yarn in the horizontal set of binding yarns Z, which is located on the outside of the bottom row of yarns in set Z, is tied together with the set of binding yarns Y which is now folded back. In this way, complete and direct self-binding of the underside of the produced 3D textile product is achieved. In this return movement, therefore, the rightmost binding twine carrier is moved transversely in the rightmost groove C.

Som ett resultat härav kommer garnet från denna längst till höger belägna bindgarnsbärare att öppnas på utsidan av den längst till höger belägna kolumnen av garnen i uppsätt- ningen Z. Varje annat bindgarn i uppsättningen Y kommer att placeras mellan motsvarande två intilliggande kolumner av garn i uppsättningen Z.As a result, the yarn from this rightmost binding yarn carrier will be opened on the outside of the rightmost column of the yarns in set Z. Each other binding yarn in set Y will be placed between the corresponding two adjacent columns of yarns in the set. Z.

Vid slutförande av den beskrivna ena cykeln av operationer är de båda uppsättningarna av bindgarnsbärare I< och L tillbaka vid deras ursprungliga startpositioner. Den efter- följande nya cykeln av tvärförflyttning av bindgarn startar åter från dessa utgångspositioner precis som förut och positionering av det inmatade bindgarnet vid ämnet till 10 15 20 25 30 35 | fiïflw 509 944 12 textilvaran genomföres på samma regelmässiga sätt. Vid denna nya cykel av operationer tvärförflyttas de båda uppsättningarna av bindgarnsbärare K och L alternerande i exakt samma sekvens och i samma spår, i vilka de har tidigare tvärförflyttats vid cykelns början, eftersom alla bindgarnsbärare i de båda uppsättningarna K och L växlas till motsvarande intilliggande spår medelst spårarrange- manget. Som resultat härav bindes det längst till höger belägna garnet i den vertikala uppsättningen av bindgarn Y, som befinner sig på utsidan av den längst till höger belägna kolumnen av garn i uppsättningen Z samman :med uppsättningen av bindgarn X som nu vikes bakåt. På detta sätt slutföres och direkt självbindes den högra sidan av den producerade 3D-textilvaran. På samma sätt bindes det översta garnet i den horisontella uppsättningen av bindgarn X, som befinner sig på utsidan om den översta raden av garn i uppsättningen Z samman med uppsättningen av bindgarn Y, som nu vikes tillbaka. På detta sätt uppnås komplett och direkt självbindning på ovansidan av den producerade 3D producerade textilvaran.Upon completion of the described one cycle of operations, the two sets of twine carriers I <and L are back at their original starting positions. The subsequent new cycle of transverse movement of binder yarn starts again from these starting positions just as before and positioning of the fed binder yarn at the blank to 10 15 20 25 30 35 | text ï fl w 509 944 12 the textile product is carried out in the same regular way. In this new cycle of operations, the two sets of twine carriers K and L are alternately moved alternately in exactly the same sequence and in the same groove, in which they have previously been transversely displaced at the beginning of the cycle, since all twine carriers in the two sets K and L are switched to corresponding adjacent grooves. by means of the track arrangement. As a result, the rightmost yarn in the vertical set of binding yarns Y located on the outside of the rightmost column of yarns in set Z is tied together with the set of binding yarns X which is now folded back. In this way, the right side of the produced 3D textile product is completed and directly self-bonded. In the same way, the top yarn in the horizontal set of binding yarns X, which is located on the outside of the top row of yarns in set Z, is tied together with the set of binding yarns Y, which is now folded back. In this way, complete and direct self-binding is achieved on the top of the produced 3D-produced textile product.

I den beskrivna sekvensen av tvärförflyttning av bindgarn genomföres de övriga operationerna, såsom positionering av det utlagda bindgarnet vid ämnet för textilvaran, regel- mässigt med lämpliga moment för att underlätta normal produktion av textilvaran. För att emellertid förhindra skada på fibermaterialet slås ej de bindgarn, som har införts mellan raderna och kolumnerna, mellan garnändarna av uppsättningen Z upp medelst en vävsked mot textilvaran såsom är fallet vid en vävmaskin. Vid föreliggande anord- ning användes en stav för att gemensamt positionera alla införda bindgarn i en given uppsättning mot textilvaran.In the described sequence of transverse movement of binder yarns, the other operations, such as positioning of the laid binder yarn at the blank for the textile product, are carried out regularly with appropriate steps to facilitate normal production of the textile product. However, in order to prevent damage to the fibrous material, the binding yarns which have been inserted between the rows and the columns are not opened between the yarn ends of the set Z by means of a weaving spoon against the textile product as is the case with a weaving machine. In the present device, a rod is used to jointly position all inserted binder yarns in a given set against the textile article.

Eftersom de yttersta raderna av kolumnerna av garnändarna i uppsättningen Z bildar fyra yttersidor, placeras en manvörerbar stav vid varje yttersida. Efter att en given uppsättning av bindgarnsbärare har fullständigt lämnat den 10 15 20 25 30 35 “:' å få 509 §44 13 yttersta raden eller kolumnen. av rör' G och införts i spårarrangemanget, bildar de införda bindgarnen och den yttersta raden eller kolumnen av garnändarna i uppsätt- ningen Z ett vinkelutrymme på den aktuella sidan. Den stav som är belägen vid motsvarande yttersida av uppsättningen av garn Z manövreras för att införas i det bildade vinke- lutrymmet och förflytta sig mot ämnet för textilvaran.Since the outermost rows of the columns of the yarn ends in set Z form four outer sides, a maneuverable rod is placed at each outer side. After a given set of twine carriers has completely left the 10 15 20 25 30 35 “: 'to get 509 §44 13 outermost row or column. of tube 'G and inserted into the groove arrangement, the inserted binder yarns and the outermost row or column of yarn ends in set Z form an angular space on the current side. The rod located at the corresponding outside of the set of yarns Z is operated to be inserted into the formed angular space and move towards the blank for the textile article.

Eftersom staven förflyttar sig utanför garnändarna i uppsättningen Z uppstår ej någon friktionsverkan mellan de båda. Den framåt sig förflyttande staven positionerar således de just införda bindgarnen vid ämnet för tex- tilvaran. Efter att uppnå positionen för textilvaruämnet, hålles staven där för att hålla tillbaka de positionerade bindgarnen, tills efterföljande bindgarn i den andra uppsättningen har på liknande sätt positionerats och hållits tillbaka. Det nyligen positionerade bindgarnet låser således de föregående införda bindgarnen i den andra uppsättningen vid den föregående positionen för textiläm- net. Den stav som höll tillbaka de tidigare införda bindgarnen kan nu föras tillbaka ut ur vinkelutrymmet.Since the rod moves outside the yarn ends in set Z, no frictional effect occurs between the two. The forwardly moving rod thus positions the newly inserted binding yarns at the blank for the textile fabric. After reaching the position of the textile blank, the rod is held there to hold back the positioned binding yarns, until subsequent binding yarns in the second set have been similarly positioned and held back. The newly positioned binding yarn thus locks the previously inserted binding yarns in the second set at the previous position for the textile blank. The rod that held back the previously inserted binding yarns can now be moved back out of the angular space.

Emellertid rör sig alltid. varje stav till samma fasta position vid textilvaran, vilken fastställes innan pro- cessen igångsättes i beroende av storleken hos tvärsnittet hos den textilvara som skall produceras. Som ett resultat av detta har den textilvara som produceras enhetligt tvärsnittsstorlek utmed sin hela längd.However, it always moves. each rod to the same fixed position at the textile article, which is determined before the process is started depending on the size of the cross-section of the textile article to be produced. As a result, the textile product produced has a uniform cross-sectional size along its entire length.

Såsom nu kommer att framgå av föreliggande beskrivning av den icke vävda 3D textilvarubildande processen tvärförflyt- tas de båda uppsättningarna av bindgarnsbärare K och L alternerande i en sluten krets såsom indikeras i fig. 3 och 4. Varje bindgarn från de båda uppsättningarna av bind- garnsbärare K och L lägges rakt mellan. de motsvarande motsatta ytorna hos den tredimensionella textilvaran.As will now be seen from the present description of the nonwoven 3D textile forming process, the two sets of twine carriers K and L are alternately moved in a closed circuit as indicated in Figs. 3 and 4. Each twine from the two sets of twine carriers K and L are placed straight between. the corresponding opposite surfaces of the three-dimensional textile article.

Följaktligen uppstår ej någon krympning på någon av de tre uppsättningarna av garner. Eftersom varje bindgarnsbärare 10 15 20 25 30 35 509 944 *fšï'V n w 1511 --~ 14 tvärförflyttas i en sluten kretsform, omsluter vart och ett av bindgarnen motsvarande rad eller kolumn av garnändar i uppsättningen Z i form av en slinga. Det är upppenbart att genom en sådan utläggning av bindgarn i. slingform och tillsammans med den beskrivna beordrade sekvensen av tvärgående rörelser hos de båda uppsättningarna av bind- garnsbärare K och L genomföres den integrerade strukturen hos textilvaran.Consequently, no shrinkage occurs on any of the three sets of yarns. Since each twine carrier 10 15 20 25 30 35 509 944 * fšï'V n w 1511 - ~ 14 is transversely moved in a closed circuit shape, each of the twine yarns encloses a corresponding row or column of yarn ends in the set Z in the form of a loop. It is obvious that by such a laying of binder yarn in a loop shape and together with the described ordered sequence of transverse movements of the two sets of binder yarn carriers K and L, the integrated structure of the textile product is carried out.

Såsom vidare kan observeras från beskrivningen av för- farandet är garnen i uppsättningen Z ej underkastade någon slags förskjutning i hela cykeln av operationer, vilket är fallet vid vävprocessen, där varpgarnen underkastas skälning för att möjliggöra att varp- och väftgarnerna uppnår korsläggning. Det är uppenbart att denna process med att bilda en textilvara är helt annorlunda än vävprocessen.As can further be observed from the description of the method, the yarns in set Z are not subjected to any kind of displacement in the whole cycle of operations, which is the case in the weaving process, where the warp yarns are subjected to peeling to enable the warp and weft yarns to cross. It is obvious that this process of forming a textile product is completely different from the weaving process.

Från den ovan beskrivna icke-vävda 3D textilvarubildande processens särdrag och av fig. 2 framgår av garnen i uppsättningen Z hålles ständigt konvergerande. Sålunda kommer formen hos någon av de två intilliggande passagerna sonx bildas av raderna och kolumnerna av garnändarna i uppsättningen Z, ej att vara identisk. Som resultat av de oenhetliga formerna hos passagerna, kommer garnen i uppsättningen Z att förhindra den tvärgående rörelsen hos bindgarnsbärarna, som göres av enhetligt form och storlek.From the features of the non-woven 3D textile forming process described above and from Fig. 2 it can be seen that the yarns in the set Z are kept constantly converging. Thus, the shape of either of the two adjacent passages sonx formed by the rows and columns of the yarn ends in set Z will not be identical. As a result of the non-uniform shapes of the passages, the yarns in set Z will prevent the transverse movement of the binder yarn carriers, which are made of uniform shape and size.

Detta göres på grund av att konvergeringsvinkeln i varje garnände av uppsättningen Z kommer att tendera att vara annorlunda än den som bildas av intilliggande garnände i uppsättningen Z. Uppenbarligen existerar möjligheten att åstadkomma en ständig interferens mellan dessa garner i uppsättningen Z under den tvärgående rörelsen hos bind- garnsbärarna K och L. Därmed föreligger risken att garnen i uppsättningen Z skadas under bindgarnsbärarnas K och L tvärgående rörelse. Risken att skada garnen i uppsättningen 10 15 20 25 30 35 '^ “V “ . i rt' _ .,, _ m 15 maa-ä -fi Z ökas ytterligare när bindgarnsbärarna, särskilt de som tillhör den horisontella uppsättningen K böjer av i riktning nedåt, beroende på tyngdkraften i dess stödpunkt, vilken befinner sig vid ena änden i det T-formade spåret D.This is because the convergence angle at each yarn end of set Z will tend to be different from that formed by the adjacent yarn end of set Z. Obviously, there is a possibility of causing a constant interference between these yarns of set Z during the transverse movement of the bandage. - the yarn carriers K and L. There is thus a risk that the yarns in set Z are damaged during the transverse movement of the twine yarn carriers K and L. The risk of damaging the yarns in the set 10 15 20 25 30 35 '^ "V". i rt '_. ,, _ m 15 maa-ä -fi Z is further increased when the twine carriers, especially those belonging to the horizontal set K, deflect in the downward direction, depending on the gravity of its fulcrum, which is at one end of the T-shaped groove D.

Det är uppenbart att för att producera en integrerad icke- vävd 3D textilvara framgångsrikt och närmare bestämt av ett sprött fibermaterial erfordras en praktisk lösning på de ovan beskrivna problemen. Närmare bestämt erfordras anordningar för följande: (1) En anordning för att bilda en enhetlig och klar passage mellan raderna och kolumnerna i garnen i uppsättningen Z för obehindrad tvärgående rörelse hos bindgarnsbärarna K och L, (2) en anordning för att tillförsäkra ett pålitligt skydd för garnen i uppsättningen Z mot de tvärgående bindgarns- bärarna K och L och (3) en anordning för att bilda stöd för de nedåt lutande bindgarnsbärarna, speciellt i den horisontella uppsätt- ningen K under tvärgående rörelse.It is obvious that in order to produce an integrated non-woven 3D textile product successfully and more specifically from a brittle fibrous material, a practical solution to the problems described above is required. More specifically, devices are required for the following: (1) A device for forming a uniform and clear passage between the rows and columns of the yarns in the set Z for unobstructed transverse movement of the twine carriers K and L, (2) a device for ensuring a reliable protection for the yarns in the set Z against the transverse binding yarn carriers K and L and (3) a device for forming support for the downwardly sloping binder yarn carriers, especially in the horizontal set K during transverse movement.

Föreliggande uppfinning enligt patentkrav l övervinner på ett unikt sätt dessa och andra problem genom att tub- hållarplattan P ingår i föreliggande anordning. Enligt föreliggande uppfinning kännetecknas tubhållarplattan av (l) att den innefattar tuber G fastsatta i rader och kolumner i formation i enlighet med fig. 5 och 6, (2) att den innefattar inbyggda spår D och C på en sidan om plattan P enligt fig. 2 och 6, (3) att den innefattar två upp- sättningar av bindgarnsbärare K och L, tillhörande spåren D och C respektive så, att de båda uppsättningarna av bindgarnsbärare K och L består av en integrerad del av plattan P under deras tvärförflyttning enligt fig. 2, 6 och 7 och (4) att den innefattar ett spårarrangemang för att 10 15 20 25 30 35 x -wwfif »v 509 944 16 genomföra den integrerade strukturen hos den producerade icke-vävda 3D textilvaran.The present invention according to claim 1 overcome in a unique way these and other problems in that the tube holder plate P is included in the present device. According to the present invention, the tube holder plate is characterized by (1) that it comprises tubes G fixed in rows and columns in formation according to Figs. 5 and 6, (2) that it comprises built-in grooves D and C on one side of the plate P according to Figs. 2 and 6, (3) that it comprises two sets of twine carriers K and L, belonging to the grooves D and C, respectively, so that the two sets of twine carriers K and L consist of an integral part of the plate P during their transverse movement according to fig. 2, 6 and 7 and (4) that it comprises a groove arrangement for carrying out the integrated structure of the produced non-woven 3D textile article.

BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN: Var och en av rören G sträcker sig vinkelrätt ut från framsidan och baksidan av plattan P såsom framgår av fig. 6. Längden hos utsträckningen av varje tub G från framsidan av plattan P är ej mindre än längden hos bindgarnsbäraren som sträcker sig ut ur spåren D och C, såsom indikeras i fig. 6. Vidare uppvisar ändarna av vart och ett av rören jämna kanter för att ej åstadkomma skada på de garn som passerar därigenom. Längden hos utsträckningen av varje tub G från baksidan av plattan P kan väljas enligt de krav, som ytterligare kan ställas på varje rör G för sekundära ändamål som skall beskrivas nedan. Det är för närvarande känt att varje garnände i uppsättningen Z passerar genom ett motsvarande rör G från spolhållaren J till textilvarans ämne. Därför är de sekundära ändamålen många till antalet, för vilka varje rör G ytterligare kan användas. Exempelvis kan det bakre partiet av röret G användas för att injicera luft under tryck i en riktning motsatt den riktning i vilken garnänden av uppsättningen Z frammatas i syfte att sträcka garnänden i uppsättningen Z; alternativt injiceras polymer, lim och andra lämpliga sammansättningar i syfte att belägga garnändarna i uppsättningen Z under den textilbildande processen för att producera modifierade produkter; alternativt kan garnänden i uppsättningen Z upphettas under den textilbildande processen för att förbättra processen för produktmodifiering etc. Återkommande till den primära nyttan och funktionen hos röret G enligt föreliggande uppfinning medför anordnandet av rören G i plattan P på det beskrivna sättet, att de olika processproblemen, som tidigare diskuterats, över- vinnes på ett unikt sätt. Sålunda innebär fixeringen av rören G i plattan P i rader och kolumner samtidigt som m 10 15 20 '25 509 944 17 kontinuerlig passage medges för garnändarna i uppsättningen Z i rader och kolumner: (1) att tillförlitligt skydd av garnen i uppsättningen Z från det tvärgående bindgarns- bärarna åstadkommes, (2) enhetligt formad och öppen passage erhålls både i de horisontella och vertikala riktningarna för obehindrad tvärförflyttning av bindgarnsbärarna genom garnen i uppsättningen Z, (3) den nedåt lutande horisontel- la uppsättningen av bindgarnsbärare K erhåller stöd och därigenom förhindrar interferens mellna bindgarnsbärarna och garnen i uppsättningen Z.DESCRIPTION OF THE INVENTION: Each of the tubes G extends perpendicularly from the front and back of the plate P as shown in Fig. 6. The length of the extension of each tube G from the front of the plate P is not less than the length of the binder carrier extending out of the grooves D and C, as indicated in Fig. 6. Furthermore, the ends of each of the tubes have smooth edges so as not to cause damage to the yarns passing therethrough. The length of the extension of each tube G from the back of the plate P can be selected according to the requirements which can be further imposed on each tube G for secondary purposes to be described below. It is currently known that each yarn end in the set Z passes through a corresponding tube G from the spool holder J to the fabric of the fabric. Therefore, the secondary purposes are many in number, for which each tube G can be further used. For example, the rear portion of the tube G may be used to inject air under pressure in a direction opposite to the direction in which the yarn end of the set Z is advanced for the purpose of stretching the yarn end in the set Z; alternatively, polymer, glue and other suitable compositions are injected for the purpose of coating the yarn ends in set Z during the textile forming process to produce modified products; alternatively, the yarn end in the set Z can be heated during the textile forming process to improve the process of product modification etc. Returning to the primary utility and function of the tube G according to the present invention, the arrangement of the tubes G in the plate P in the manner described as previously discussed, is overcome in a unique way. Thus, the fixation of the tubes G in the plate P in rows and columns while allowing continuous passage for the yarn ends of the set Z in rows and columns means: (1) that reliable protection of the yarns in the set Z from the transverse binder carriers are provided, (2) uniformly shaped and open passage is obtained in both the horizontal and vertical directions for unobstructed transverse movement of the binder carriers through the yarns in set Z, (3) the downwardly sloping horizontal set of binder carrier K receives support and thereby prevents interference between the twine carriers and the yarns in set Z.

Det är med det ovan beskrivna arrangemanget uppenbart att bindgarnsbärarna K och L, när de tvärförflyttas i de motsvarande spåren D och C, ej under några omständigheter kan interferera med garnen i uppsättningen Z, eftersom de utskjutande rören G medverkar till att bilda enhetligt utformad fri passage, såsom indikeras i fig. 6. Vidare skyddar rören G tillförlitligt garnen i uppsättningen Z från de tvärgående bindgarnsbärarna i uppsättningarna K och L. Dessutom stödjer röret G speciellt bindgarnsbärarna i den horisontella uppsättningen K så att de ej lutar nedåt och därmed förhindrar interferens med garnändarna i uppsättningen Z. Anordnandet av rören G i plattan P på det beskrivna sättet medger sålunda att alla fibertyper inklusive spröda fibertyper, blir säkert behandlade fram till en integrerad icke-vävd 3D textilvara.With the arrangement described above, it is obvious that the twine yarn carriers K and L, when moved transversely in the corresponding grooves D and C, can under no circumstances interfere with the yarns in the set Z, since the projecting tubes G contribute to forming a uniformly formed free passage. , as indicated in Fig. 6. Furthermore, the tubes G reliably protect the yarns in the set Z from the transverse twine carriers in the sets K and L. In addition, the tube G especially supports the twine yarn carriers in the horizontal set K so that they do not tilt downwards and thus prevent interference with the yarn ends. in the set Z. The arrangement of the tubes G in the plate P in the manner described thus allows all fiber types, including brittle fiber types, to be safely processed until an integrated non-woven 3D textile product.

Claims (1)

1. 0 15 20 25 30 35 509 944 18 PATENTKRAV: Anordning för framställning av en integrerad icke-vävd tredimensionell textilvara, bestående av .i huvudsak tre uppsättningar av garn av någon typ av fiber, inklusive spröda fibertyper, så att de använda tre uppsättningarna av garner bringas att ingå i den producerade textilvaran i en huvudsakligen inbördes vinkelrätt orientering medelst anordningen, innefattande en platta (P) med en frontyta k ä n n e t e c k n a d därav, att plattan (P) innefattar: a) två uppsättningar av profilerade spår (D och C) som är anordnade i en inbördes vinkelrät konfiguration i samma plan som plattans (P) frontyta, varvid längden hos varje spår i de båda uppsättningarna spår (D och C) sträcker sig linjärt mellan sina respektive par av spårarrangemang. b) två uppsättningar av bindgarnsspolbärare (K och L), där varje uppsättning har en matchande profile i sin ena ände för att inpassas i de profilerade spåren (D och C) så, att var och en av bindgarnsspolbärarna kan förflyttas i sitt spår utan möjlighet att lämna spåret, varigenom bindgarnsspolbärarna integreras med plattan (P). c) två par av nämnda spårarrangemang, inrättade så att varje par som är beläget vid ändarna av nämnda spårarrang- emang och uppvisar mellan sig samtliga övriga profilerade spår (D och C) och är inrättade att medge att bindgarns- spolbärarna (K och L) skiftas från sitt just genomlöpta spår till intilliggande spår så, att genom användning av ett par av motsatt belägna spårarrangemang, bindgarnsspol- bärarna kan bringas att genomlöpa plattan j. en sluten slinga, utan att lämna plattan (P), kring motsvarande rad och kolumn av de axiella garnen (Z), vilka är inrättade att passera öppningar i plattan och därmed spårarrangemangen och 509 944 19 d) nämnda öppningar (B), som sträcker sig genom plattans (P) hela tjocklek och är arrangerade i rader och kolumner, varvid i varje öppning är anbragt ett styrrör(G) inrättat att tillåta att de axiella garnen passerar genom plattan (P), varjämte varje öppning, innehållande nämnda styrrör (G), som upptas medelst ett garn under textilvaru- framställning, är helt omgiven av de profilerade spåren i spåruppsättingarna.A device for the manufacture of an integrated nonwoven three-dimensional textile article, consisting essentially of three sets of yarns of any type of fiber, including brittle fibers, so as to use the three sets of yarns are included in the produced textile article in a substantially mutually perpendicular orientation by means of the device, comprising a plate (P) with a front surface characterized in that the plate (P) comprises: a) two sets of profiled grooves (D and C ) which are arranged in a mutually perpendicular configuration in the same plane as the front surface of the plate (P), the length of each groove in the two sets of grooves (D and C) extending linearly between their respective pairs of groove arrangements. b) two sets of twine spool carriers (K and L), each set having a matching profile at one end for fitting into the profiled grooves (D and C) so that each of the twine spool carriers can be moved in its groove without possibility to leave the groove, whereby the twine spool carriers are integrated with the plate (P). c) two pairs of said groove arrangements, arranged so that each pair is located at the ends of said groove arrangement and has between them all the other profiled grooves (D and C) and is arranged to allow the twine spool carriers (K and L) is shifted from its just traversed groove to adjacent grooves so that by using a pair of opposite groove arrangements, the twine spool carriers can be caused to traverse the plate j. a closed loop, without leaving the plate (P), around the corresponding row and column of the axial yarns (Z), which are arranged to pass openings in the plate and thus the groove arrangements and d) said openings (B), which extend through the entire thickness of the plate (P) and are arranged in rows and columns, wherein in each opening is provided with a guide tube (G) arranged to allow the axial yarns to pass through the plate (P), and each opening, containing said guide tube (G), which is received by means of a yarn during textile production, is completely surrounded by the profiled grooves in the groove sets.
SE9500309A 1995-01-30 1995-01-30 Three dimensional nonwoven fabric for composites SE509944C2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9500309A SE509944C2 (en) 1995-01-30 1995-01-30 Three dimensional nonwoven fabric for composites
PCT/SE1996/000968 WO1998003712A1 (en) 1995-01-30 1996-07-23 A device for producing integrated nonwoven three dimensional fabric

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9500309A SE509944C2 (en) 1995-01-30 1995-01-30 Three dimensional nonwoven fabric for composites

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9500309D0 SE9500309D0 (en) 1995-01-30
SE9500309L SE9500309L (en) 1996-08-23
SE509944C2 true SE509944C2 (en) 1999-03-29

Family

ID=20397001

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9500309A SE509944C2 (en) 1995-01-30 1995-01-30 Three dimensional nonwoven fabric for composites

Country Status (1)

Country Link
SE (1) SE509944C2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2828427B1 (en) 2012-03-23 2017-12-20 Nandan Khokar A 3d fabric and a method and apparatus for producing such a 3d fabric

Also Published As

Publication number Publication date
SE9500309L (en) 1996-08-23
SE9500309D0 (en) 1995-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Brunnschweiler Braids and braiding
CN103459692B (en) Two tilted alignments comprise the textile material of tape and production method thereof and device
US6494235B1 (en) Bias-bound fabric, method for making same and weaving machine for continuously making such a fabric
EP0179859B1 (en) Method and apparatus for production of bias fabrics
EP2743386A1 (en) Conductive fabric and method and apparatus for manufacturing same
CN103459690B (en) For the production of the method and apparatus comprising the textile material of spindle band on two tilted alignments
HUT64114A (en) Oriented fibre structure and method for producing same
CN1129268A (en) Method for production of pattern braided article and warp-knitting machine thereof
JPH07504466A (en) Multi-axonal structure
JPH03227434A (en) Method and machine for automatic drawing
CN108138391A (en) multilayer fabric and corresponding manufacturing method
RU2474627C2 (en) Technological process of production of non-laddering knitted fabric
US5224522A (en) Manufacture of woven hollow fiber tape
SE509944C2 (en) Three dimensional nonwoven fabric for composites
JPS62289649A (en) Apparatus for feeding weft yarn to weft yarn inserter in shuttleless loom
US4877470A (en) Method for the production of bias fabrics
US5047109A (en) Apparatus for production of bias fabrics
RU2401331C2 (en) Jersey device to manufacture thick textile with double-sided face
JP4470047B2 (en) MANUFACTURING METHOD AND MANUFACTURING APPARATUS FOR FURTHOGRAPHIC INTERLAMINATED NONWOVEN
JPH0649734A (en) Method for weaving reinforcing material provided with a lot of non-releasable layers for composite material and weaving machine for executing said method
JPS6030769B2 (en) warp knitting machine
JI et al. Developments in multiaxial weaving for advanced composite materials
CN110578203B (en) One-way high-speed warp knitting machine
JPH09209245A (en) Warp drawing-in and machine therefor
US3425462A (en) Weft thread supply and storage apparatus for gripper shuttle looms

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed

Ref document number: 9500309-1

Format of ref document f/p: F