專利名稱：制造整體多層織物的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及多層織物，更確切地講是整體多層織物以及制造這種織物的裝
置。這種以指定整合格式的整體多層織物由以指定角度配置在各層的紗線組成，這些紗線 層又由一組貫穿各紗線層的接結(jié)紗線接結(jié)成一整體。
二背景技術(shù)：
整體多層織物在包括先進(jìn)復(fù)合材料，動力工業(yè)，輸送帶以及造紙用布等等在內(nèi)的 諸多領(lǐng)域中都有著廣泛的應(yīng)用。先進(jìn)復(fù)合材料由浸漬樹脂的高性能纖維組成，取決于纖維， 樹脂以及制造參數(shù)。先進(jìn)復(fù)合材料具有許多優(yōu)異的性能，諸如，高強(qiáng)度重量比和高模量重量 比，耐疲勞，耐損傷，耐化學(xué)品，耐氣候，耐溫以及熱脹系數(shù)可設(shè)計性等等，不一一枚舉。纖維 增強(qiáng)復(fù)合材料主要由纖維承受負(fù)荷。纖維增強(qiáng)復(fù)合材料常常先預(yù)制成各種形式的半成品以 滿足后續(xù)制造纖維增強(qiáng)復(fù)合材料部件的需要。這類半成品可以是預(yù)浸樹脂平行排列長絲組 成的帶，片或單層織物，然后以鋪層或纏繞的方式制成部件。傳統(tǒng)的鋪層復(fù)合材料僅靠遠(yuǎn)比 纖維材料弱的樹脂維持其纖維層間連接。傳統(tǒng)的鋪層復(fù)合材料容易剝離分層。三維復(fù)合材 料在整個厚度方向引入纖維材料增強(qiáng)，能有效地降低剝離分層的危險，使材料更耐損傷。除 具有更優(yōu)異的性能外，整體結(jié)構(gòu)增強(qiáng)復(fù)合材料還具有諸如加工自動化，實形制造和低生產(chǎn) 成本等等優(yōu)點。機(jī)織或者編織可以制造層間或相鄰層間交叉的三維織物。在這類織物中， 紗線因交叉而屈曲或扭曲?？椢镏屑喚€的屈曲或扭曲會降低以這種織物為基礎(chǔ)制成復(fù)合材 料的剛性和強(qiáng)度。雖然織物層間因交叉而成一整體，但是這類織物中并沒有在整個厚度方 向配置增強(qiáng)纖維。增強(qiáng)復(fù)合材料也用到一種無屈曲織物。這種多層織物是用針織方法接結(jié) 以預(yù)定角度各自平行排列紗線層而成的。Wilkens的美國專利4518640介紹了制造這種多 層織物的方法。這類方法僅適用于纖維排列方向固定的平板型織物。在這類方法中，各層 的紗線通常采用諸如玻璃纖維或石墨纖維之類的高性能材料。用來接結(jié)各紗線層的針織紗 線通常是柔軟性好的纖維，比如聚酯或聚酰胺纖維，而不使用與各層紗線一樣的高性能紗 線。以Florentine的美國專利4312261和Mohamed的美國專利5085252為代表的方法，分 別介紹了用三維編織和三維織造方法制造截面形狀為矩形或其它如I型和T型實芯織物的 方法。在這些織物中，無論是層內(nèi)的紗線還是貫通厚度的紗線都可以采用增強(qiáng)纖維。這些 方法都因其所能制造織物的尺寸大小，形狀等等而有局限。以King的美國專利4001478和 Banos等的美國專利4346741為代表的方法，分別介紹了在圓周方向鋪層和厚度方向增強(qiáng) 纖維制造管型織物的方法。但這些方法無法滿足在織物不同位置改變織物幾何形狀和紗線 取向的需要。在迄今所有形成整體織物的方法中，沒有一個能提供在織物形成的過程中按 要求改變纖維的取向，截面形狀以及尺寸大小。這些方法常常還伴有其它不足之處，比如低 生產(chǎn)率，自動化水平低，頻繁更換紗線巻裝以及織物中纖維體積含量低等等缺點。因此，本 技術(shù)領(lǐng)域，有必要解決上述缺陷和不足。
3三
實用新型內(nèi)容技術(shù)問題本實用新型針對上述技術(shù)缺陷，提供一個可以形成具有所需截面幾何 結(jié)構(gòu)整體多層織物的裝置。這種裝置可以制作截面幾何結(jié)構(gòu)由用穿層接結(jié)紗線接結(jié)在一起 的多層纖維組成的織物，每層纖維沿指定取向排列并且不屈曲或扭曲。 本實用新型的發(fā)明目的1 :提供一個可以形成具有所需截面幾何結(jié)構(gòu)整體多層織 物的裝置。這種織物的截面幾何結(jié)構(gòu)由用穿層接結(jié)紗線接結(jié)在一起的多層纖維組成，每層 纖維沿指定取向排列并且不屈曲或扭曲。 本實用新型的發(fā)明目的2 :提供一個可以形成具有所需截面幾何形狀整體多層織 物的裝置?？椢锏慕孛鎺缀涡螤畹睦影ǔＲ?guī)或非常規(guī)筒型，常規(guī)或非常規(guī)實芯如I型， T型，U型以及平板型等等，不一一枚舉。 本實用新型的發(fā)明目的3 :提供一個可以形成具有截面幾何形狀變化整體多層織 物的裝置?？椢锏慕孛娉叽绱笮】梢匝乜椢镩L度方向變化。 本實用新型的發(fā)明目的4 :提供一個可以形成具有截面幾何形狀變化整體多層織 物的裝置。截面幾何形狀可以沿織物長度方向變化。
本實用新型的發(fā)明目的5 :提供一個可以形成具有截面幾何形狀變化整體多層織 物的裝置。筒型織物的壁厚或?qū)嵭究椢锏暮穸瓤梢匝乜椢镩L度方向變化。
本實用新型的發(fā)明目的6 :提供一個可以形成具有截面幾何形狀變化整體多層織 物的裝置。中空織物的壁厚可以在截面內(nèi)和沿織物長度方向變化。
本實用新型的發(fā)明目的7 :提供一個可以形成具有截面幾何形狀變化整體多層織 物的裝置。通過選擇接結(jié)紗線參與與否也即接結(jié)紗線的固定變換織物的整合格式。
本實用新型的發(fā)明目的8 :提供一個可以形成整體多層織物的裝置。這種織物中 每層內(nèi)纖維取向可以沿織物長度方向變化。 本實用新型的發(fā)明目的9 :提供一個用從紗線巻裝退出紗線形成紗線層來構(gòu)成整 體多層織物的裝置。因紗線不必繞回巻裝而不需要在通常二維或三維編織中常見的為退出 和收回紗線用到如重錘，彈簧或彈性帶等部件。 本實用新型的發(fā)明目的10 :提供一個用直接張力控制裝置控制張力形成整體多 層織物的裝置。這種張力控制裝置由于在紗線形成紗線層時紗線從巻裝單方向退出而不需 要為補(bǔ)償繞回巻裝。
技術(shù)方案本實用新型涉及一個制造具有指定整合格式多層織物的裝置。在一個
案例中，該裝置沿第一方向以多層疊加方式配置多個纏繞紗線載器，而且每個纏繞紗線載
器可以沿與第一方向相垂直的第二方向作相對運動。每個纏繞紗線載器上都有一組設(shè)置分
散提供纏繞紗線的紗線巻裝，這些纏繞紗線將構(gòu)成一層纏繞紗線。而多個纏繞紗線載器一
起將提供多層纏繞紗線。 一個或多個纏繞紗線載器在相反方向的運動造成其上的纏繞紗線
交叉而產(chǎn)生多個交叉點。每個纏繞紗線載器可以沿第二方向轉(zhuǎn)動或平動。
該裝置還有多個接結(jié)紗線引針。相對于纏繞紗線載器配置的這些接結(jié)紗線引針，
在預(yù)定位置沿第一方向貫穿各纏繞紗線層引入接結(jié)紗線，從而把纏繞紗線層貫穿各層接結(jié)
在一起。該裝置至少有一根打緊棒。打緊棒在預(yù)定時刻穿過纏繞紗線叉開處把接結(jié)紗線推
向織口進(jìn)行打緊運動。
在一個案例中，該裝置還有幾個成形環(huán)。這些成形環(huán)起到緊縮纏繞紗線層并在引入推緊接結(jié)紗線時支撐纏繞紗線層的作用。在每個織物形成的循環(huán)中，這幾個成形環(huán)的位 置是可以變化的。 該裝置還可能有握持紗線喂入針和握持紗線引針。這些握持紗線喂入針和握持紗 線引針相對于這些接結(jié)紗線引針配置，當(dāng)各接結(jié)紗線引針貫穿各纏繞紗線層引入并彎曲接 結(jié)紗線形成張開線圈時，握持紗線引針和握持紗線喂入針把握持紗線穿過接結(jié)紗線圈并在 織物中鎖定接結(jié)紗線。 此外，裝置上每個接結(jié)紗線引針還可能配有輔助棒。輔助棒的作用是當(dāng)把握持紗 線穿過接結(jié)紗線圈時保持線圈張開，以及在穿入握持紗線后收緊接結(jié)紗線時不使接結(jié)紗線 過度彎曲。 在一個案例中，該裝置還可能有一套能形成握持紗線線圈包括有引針和喂紗器的
針織機(jī)構(gòu)。這握持紗線線圈穿過接結(jié)紗線彎曲成的張開線圈，在此，用握持紗線在織物中固
定接結(jié)紗線，并防止因接結(jié)紗線引針退出收緊接結(jié)紗線時拉出接結(jié)紗線。 在一個案例中，該裝置有一套或幾套張力控制機(jī)構(gòu)配置在每個纏繞紗線載器配置
上，以調(diào)節(jié)纏繞紗線退繞時的張力。伴隨著這一套或幾套張力控制機(jī)構(gòu)的止動機(jī)構(gòu)用來防
止打緊時纏繞紗線被拉出。 盡管會有變化和修改，但僅僅根據(jù)本公布提出新穎概念的精髓及其內(nèi)涵，隨著后
文結(jié)合附圖優(yōu)先案例的闡述，本實用新型覆蓋的方方面面將會顯而易見的。 有益效果本實用新型提供了一個能夠形成整體多層織物的裝置。由該裝置形成
整體多層織物克服了上述各種局限性和缺點，部件的形狀無論是簡單還是復(fù)雜，都沒有紗
線的屈曲或扭曲。除各種優(yōu)點外，本實用新型提供的裝置還具備使用大紗線巻裝，張力控制
簡單，易放大到大尺寸截面部件制造，以及能高度自動化等等特點。
四
為了解釋本實用新型原理，結(jié)合附圖與文字闡述，說明本實用新型的一個或幾個
案例。只要可能，凡涉及到案例中同類部件，各附圖采用同類標(biāo)識號，其中 圖1是根據(jù)本實用新型一個案例用來制成多層織物的裝置的示意圖。
圖2是根據(jù)本實用新型一個案例用來制成多層織物的流程圖。 圖3至圖6是結(jié)合本實用新型一個案例裝置用來制成多層織物一系列步驟的示意
圖。(a)裝置的俯視圖，(b)裝置的剖面圖。 圖7是根據(jù)本實用新型一個案例制成(45/-45/0/90/-45/45)鋪層管型織物的示 意圖，其中從內(nèi)層到外層各層取向以度為單位表示。 圖8是根據(jù)本實用新型所能形成織物的一些截面形狀例子(a)-(i)。
五具體實施方式用后續(xù)例子更具體闡述本實用新型僅僅是為了說明而也，對那些熟悉本技術(shù)領(lǐng)域 的人來說，一些變化衍生方法是顯而易見的?，F(xiàn)在詳細(xì)闡述本實用新型一些案例。各附圖 中相像的標(biāo)識號表示相同的對應(yīng)部件。正如在這里闡述及后續(xù)的權(quán)利要求中用到的，除非 特別指出，"一個"和"這個"的含義還包括多個的意思。此外，正如在這里闡述及后續(xù)的權(quán) 利要求中用到的，除非特別指出，凡提到的部件就包括該部件的各方面、各部分。[0030] 無論在本實用新型上下文還是具體情況下用到，本闡述中用到的術(shù)語一般具有在 其技術(shù)領(lǐng)域中原有的含義。在接下來或別處的闡述中，有些為闡述本實用新型用到的術(shù)語 會作進(jìn)一步的說明。包括談到術(shù)語的例子，闡述中各處用到的例子僅僅是為了說明而也，絲 毫沒有任何限制本實用新型含義及其范圍的意思。同樣，本實用新型并不受在本闡述中給 出例子的局限。 這里用到的，"左右"，"大約"或"約莫"一般是給出數(shù)值或范圍的20%上下，更好 是10%上下，而最好是5%上下。除非特別說明，這里提到的數(shù)值數(shù)量可以理解為"左右"， "大約"或"約莫"。 本文中所提及的"多層"，意思是至少2層；"多個"，意思是至少1個。 結(jié)合附圖圖1-圖8，這里闡述的是本實用新型的一些舉例。依據(jù)本實用新型的宗
旨，正如在這里體現(xiàn)和廣泛敘述的，本實用新型涉及到用由一組穿層紗線接結(jié)在一起并以
指定角度配置的多層紗線形成整體多層織物，和形成整體多層織物的方法，根據(jù)對局部纖
維結(jié)構(gòu)和織物幾何形狀的要求，這種整體多層織物，其截面形狀可以是固定的也可以是變
化的，其纖維取向和構(gòu)成整體的整合格式可以是固定的也可以是變化的。 根據(jù)本實用新型，整體多層織物可以用二組系統(tǒng)的紗線制成， 一組是纏繞紗線，另
一組是接結(jié)紗線。纏繞紗線有多層并以指定角度排列，這與織物長度方向的角度可在O度
與士90度之間變化。用接結(jié)紗線把需要的纏繞紗線各層接結(jié)在一起。纏繞紗線層數(shù)可以
按要求而變化但受到所用裝置上纏繞紗線載器數(shù)的限制。在一個案例中，可以選用沿機(jī)器
方向放置有合適幾何形狀的芯模使纏繞紗線層成形，從而做制成中空或帶芯的織物。隨著
織物形成，能夠在織物不同的位置改變每層內(nèi)纏繞紗線的取向。 圖1是根據(jù)本實用新型一個案例制成具有指定整合格式多層織物裝置100的示意 圖。裝置IOO有二個沿第一方向101以二層配置的纏繞紗線載器110a和110b，配置方式 使每個纏繞紗線載器110a/110b能夠沿與第一方向101相垂直的第二方向102a/102b作相 對運動。多個紗線巻裝120提供纏繞紗線130。提供給織物上每層纏繞紗線130的紗線巻 裝120間隔安置在各自纏繞紗線載器110a/110b上。圖1所示范例中，用芯模103巻取已 成織物112。纏繞紗線130的一端從紗線巻裝120接入芯模103上的織物。二個纏繞紗線 載器110a和110b在相反方向102a和102b的運動使其上的纏繞紗線130交叉而產(chǎn)生多個 交叉點132。 在本案例中，纏繞紗線載器110a和110b能各自或協(xié)調(diào)分別沿方向102a和/或 102b轉(zhuǎn)動。纏繞紗線載器110a和110b環(huán)繞芯模103軸芯101轉(zhuǎn)動。從而，形成管型或管 狀型織物。在其它案例中，纏繞紗線載器可以各自或協(xié)調(diào)一起沿與纏繞紗線載器配置/設(shè) 置方向(第一方向)相垂直方向(第二方向)移動。在操作中，纏繞紗線載器的運動由控 制系統(tǒng)控制。形成指定的整合格式是通過控制纏繞紗線層數(shù)，纏繞紗線載器相對運動距離， 沿第一方向巻取織物的距離以及選擇接結(jié)紗線參與與否達(dá)到的。 于是，所示范例中用二個纏繞紗線載器110a和110b，這樣從二個纏繞紗線載器 110a和110b輸出的纏繞紗線130形成二層纏繞紗線。然而，使用本實用新型并不受纏繞紗 線載器數(shù)量的限制。根據(jù)本實用新型，纏繞紗線載器數(shù)量決定可以制造織物的最多層數(shù)。 每個纏繞紗線載器通過周向運動如剛性圓盤載器的轉(zhuǎn)動來確定各層中紗線以所 需要的角度排列。纏繞紗線載器可以是剛性的也可以是柔性的。剛性載器可以是如范例中描述的圓盤也可以是其它幾何形狀。柔性的載器實例包括傳送帶，鏈條和在軌道上運行的 機(jī)構(gòu)等。 在纏繞過程中，提供纏繞紗線的巻裝可以是一個巻裝一根紗，也可以是一個巻裝 上多根紗在纏繞過程中輸出多頭。巻裝可以是有邊，交叉巻繞或其它結(jié)構(gòu)型式。纏繞紗線 巻裝可以放置在載器的內(nèi)表面，外表面，側(cè)面或者里面。 在一個案例中，部分纏繞紗線載器可以由靜止的筒子架供紗。這些纏繞紗線載器 在織造過程中可處于靜止?fàn)顟B(tài)，形成0°紗線層，或者這些纏繞紗線載器可以做來回運動形 成有筋的織物。 每個纏繞紗線載器上可以配置一套或多套張力控制機(jī)構(gòu)(沒有顯示)，以調(diào)節(jié)退 繞時纏繞紗線的張力。止動機(jī)構(gòu)，可以是單獨部件，也可以是張力控制機(jī)構(gòu)的一部分，用來 防止因打緊時纏繞紗線被拉出。 裝置100還有一根或多根相對于纏繞紗線載器110a和110b配置的接結(jié)紗線引針 140，用來在預(yù)定位置沿第一方向101穿過各纏繞紗線層引入/插入接結(jié)紗線，從而把纏繞 紗線各層穿層接結(jié)在一起。 在接結(jié)過程中，可以按照整合格式在適當(dāng)?shù)奈恢么┻^各層纏繞紗線130引入并鎖 定接結(jié)紗線。也可以像縫紉一樣，在新鋪設(shè)的纏繞紗線130壓緊后再在穿層方向引入接結(jié) 紗線。以類似縫紉方法整合各層可能會導(dǎo)致一些纏繞紗線受損。于是，正如早前范例中說 明的那樣，在壓緊之前，穿過新形成纏繞紗線130交叉點132之間的空隙引入接結(jié)紗線，可 以避免損傷纏繞紗線。如何引入接結(jié)紗線有多個方案可選，包括各種針織機(jī)構(gòu)，劍桿引紗機(jī) 構(gòu)，梭子和縫紉等等，不一一枚舉。 在圖！和圖3至圖6說明的案例中，用多根接結(jié)紗線引針140穿過纏繞紗線各層 引入并彎曲接結(jié)紗線形成張開線圈。裝置IOO還可能有相對于多根接結(jié)紗線引針140配置 的握持紗線喂入針172和握持紗線引針174。當(dāng)多根接結(jié)紗線引針140穿過各纏繞紗線層 引入并彎曲接結(jié)紗線形成張開線圈時，握持紗線喂入針172和握持紗線引針174把握持紗 線穿過張開的接結(jié)紗線線圈并在織物中鎖定接結(jié)紗線。 為提高運轉(zhuǎn)速度，裝置100最好配置與纏繞紗線巻裝數(shù)相同套數(shù)的接結(jié)紗線和握 持紗線針。每套接結(jié)紗線引針和握持紗線引針的運動遵循控制系統(tǒng)的指令。最低限度需要 一對針用于握持紗線。在這種情況下，每個織造循環(huán)中相對于纏繞紗線層這對針沿圓周方 向走滿一圈。 如圖1所示，裝置100還配置一根或多根打緊棒160，打緊棒160用來在預(yù)定時刻 穿過纏繞紗線叉開處把接結(jié)紗線推向織口進(jìn)行打緊運動。 在操作上，一根或多根打緊棒160在適當(dāng)時刻穿過纏繞紗線130叉開處向織口 105 推緊纏繞紗線130打緊準(zhǔn)備引入接結(jié)紗線。安排打緊運動先于引入接結(jié)紗線可以盡可能靠 近織口引入接結(jié)紗線。合適的幾何形狀加上滑輪及低摩擦系數(shù)材料把打緊棒與纏繞紗線的 摩擦及造成的損傷降至最低。另一個選擇，除引入前打緊外，后打緊是在引入接結(jié)紗線后把 剛引入的接結(jié)紗線推向織口105。雖然多根打緊棒有助于高效率的運轉(zhuǎn)而青睞，類似的動作 也可以用沿圓周方向運動的單根打緊棒完成。 裝置IOO還配置有多個成形環(huán)，第一成形環(huán)151，第二成形環(huán)153和第三成形環(huán) 155，成形環(huán)起到緊縮纏繞紗線層和在引入接結(jié)紗線和打緊運動中支撐纏繞紗線層的作用。
7在每個織物形成的循環(huán)中，這幾個成形環(huán)的位置會變換。 此外，裝置100上每根握持紗線引針140還可能配有輔助棒(沒有顯示)。輔助棒 的作用是當(dāng)把握持紗線穿過接結(jié)紗線圈時保持線圈張開，以及在穿入握持紗線后收緊接結(jié) 紗線時不至于使接結(jié)紗線彎曲太多。 裝置還可能有一套能形成握持紗線線圈包括有引針和喂紗器的針織機(jī)構(gòu)。這握持 紗線線圈穿過接結(jié)紗線彎曲張開成的線圈，其中，用握持紗線在織物中固定接結(jié)紗線，并防 止因接結(jié)紗線引針退出收緊接結(jié)紗線時拉出接結(jié)紗線。 根據(jù)本實用新型，使用上述裝置按照下列步驟能夠制造出整體多層織物首先，沿 第二方向運動至少一個纏繞紗線載器形成多個纏繞紗線交叉點。這些運動由控制系統(tǒng)根據(jù) 整合格式控制。然后，在預(yù)定位置沿第一方向穿過各纏繞紗線層插入即弓I入并鎖定接結(jié)紗 線。向多個纏繞紗線交叉點推緊接結(jié)紗線形成多層織物。巻取已形成的多層織物。重復(fù)以 上各步驟直到多層織物達(dá)到所要求的尺寸大小。 纏繞紗線載器運動，接結(jié)紗線引入，打緊和巻取等各運動由控制系統(tǒng)同步協(xié)調(diào)，整 個操作可以是連續(xù)也可以是步進(jìn)的。 參閱圖2和圖3，特別是圖2，列出了根據(jù)本實用新型一個案例制成多層織物的流 程圖。這個案例中使用6個環(huán)型纏繞紗線載器310a-310f。 開始運轉(zhuǎn)之前，已在每個纏繞紗線載器310a， 310b， 310c， 310d， 310e和310f上放 置好纏繞紗線巻裝320，紗線一端系在沿芯模軸向301放置在成形環(huán)351內(nèi)側(cè)的芯模303 上，芯模303的直徑與要制造的管狀織物312內(nèi)徑匹配。在步驟201，完成一切上機(jī)準(zhǔn)備可以 起動。完成一個循環(huán)有下列各步驟在步驟211，按照設(shè)計/指定的織物格式，運動纏繞紗線 載器310a-310f鋪放纏繞紗線330。在一個案例中，纏繞紗線載器310a (頂部)和310f (底 部)在正方向(逆時針)運動一步，纏繞紗線載器310b和310e在負(fù)方向(順時針)運動一 步，纏繞紗線載器310c動保持不動，纏繞紗線載器310d轉(zhuǎn)一圈。在步驟213，纏繞紗線330 止動器啟動停止鋪放纏繞紗線330。在步驟220，打緊棒360推向織口打緊然后退回。在步 驟231，穿過纏繞紗線交叉點332間的叉開處引入接結(jié)紗線342。在步驟233，引入接結(jié)紗線 342并由握持紗線371鎖定。在步驟235，收緊松弛的接結(jié)紗線和握持紗線。在步驟237，控 制系統(tǒng)(沒標(biāo)出)判定引入接結(jié)紗線是否完成。假如引入接結(jié)紗線還沒完成，整個過程回 到步驟231再重復(fù)。否則，在步驟240，纏繞紗線330止動器釋放。然后，在步驟250，以指 定速率移動芯模303即移動芯模303 —預(yù)定距離，巻取已形成的多層織物。在步驟255，控 制系統(tǒng)確定所需織物是否完成。若所需織物已完成，加工過程在步驟270終止。否則的話， 若有需要根據(jù)結(jié)構(gòu)整合要求在步驟260調(diào)整一些參數(shù)，整個過程再回到步驟211重復(fù)。 整個流程可以調(diào)整，整個操作可以是連續(xù)也可以是步進(jìn)的。纏繞紗線載器速度 (載器運動步長)和在機(jī)器方向織物巻取速度(芯模移動步長)二者合在一起確定了織物 中局部紗線取向。相對于織物巻取速度改變紗線載器速度，能夠按需要變化紗線取向。因 此，通過在織物形成過程中調(diào)節(jié)纏繞和巻取的相對速度，有可能制造出各層鋪設(shè)角度隨長 度變化的織物。為了纏繞接近90。的紗線層，應(yīng)根據(jù)所需層厚減少從巻裝上退出的有效紗 線數(shù)或選用細(xì)一些的紗線。 圖3至圖6是根據(jù)本實用新型一個案例接結(jié)紗線引入和相應(yīng)鎖定機(jī)構(gòu)的舉例示意 圖。圖中省略了附加部件和部件的其它動作，因為這些對熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人來說是顯而易見的。多根接結(jié)紗線引針340穿過各纏繞紗線層330引入彎曲接結(jié)紗線342形成張開 的線圈，這樣握持紗線371可以穿過線圈鎖定接結(jié)紗線342。每個握持紗線引針340還可 能配有輔助棒(沒有顯示)。輔助棒的作用是當(dāng)穿入握持紗線371時保持接結(jié)紗線線圈張 開，以及在穿入握持紗線371后收緊接結(jié)紗線342同時限制接結(jié)紗線342的曲率。 一套包 括引針和喂紗器的針織機(jī)構(gòu)形成握持紗線線圈，這握持紗線線圈穿過接結(jié)紗線彎曲張開的 線圈。握持紗線371的目的是在織物312中固定接結(jié)紗線342，并防止因接結(jié)紗線引針340 退出收緊接結(jié)紗線342時拉出接結(jié)紗線342。 形成握持紗線線圈鎖住接結(jié)紗線各步驟(a)至(d)分別在圖3至圖6中說明，其 程序如下 如圖3所示，在步驟(a)，轉(zhuǎn)動纏繞紗線載器310a-310f釋放出一定量的纏繞紗線 330時，降低外成形環(huán)355以減少纏繞紗線330間的摩擦。在引入接結(jié)紗線之前，打緊棒360 推緊纏繞紗線完成各層打緊，然后，提升外成形環(huán)355以壓緊各層纏繞紗線。退出打緊棒 360。 如圖4所示，在步驟(b)，接結(jié)紗線引針340穿過纏繞紗線的叉開處并在織物312
上表面留下張開的線圈345。握持紗線引針374穿過接結(jié)紗線線圈345。 如圖5所示，在步驟(c)，接結(jié)紗線引針340從織物312上表面退出而不收緊接結(jié)
紗線341。向里側(cè)運動握持紗線喂入針372在握持紗線引針374的針口中喂入握持紗線
371。 如圖6所示，在步驟(d)，握持紗線引針374從接結(jié)紗線線圈345中退出把握持紗 線371鎖入前一握持紗線線圈中。進(jìn)一步退出接結(jié)紗線引針340，收緊接結(jié)紗線341。 握持紗線引入機(jī)構(gòu)沿圓周方向運動到下一個接結(jié)紗線位置，重復(fù)步驟(c)和(d) 直到鎖定收緊所有接結(jié)紗線341。芯模帶著織物上移完成織物巻取。 重復(fù)以上各步驟直到完成整個織物。 在這個舉例說明中，芯模帶著已形成的織物上移，這樣握持紗線(若不用握持紗 線的話，就是接結(jié)紗線)線圈將露在織物外表面。相反，芯模和織物也可以通過成形環(huán)下 移，這樣由握持紗線(若不用握持紗線的話，就是接結(jié)紗線)形成的線圈將出現(xiàn)在織物內(nèi)表 面。 根據(jù)本實用新型，在任何時刻，控制系統(tǒng)決定每根接結(jié)紗線引入與否以及是否用 握持紗線鎖定。這樣，即使在同一塊織物內(nèi)也能夠按要求改變整合格式。 —個或多個纏繞紗線載器在相反方向的運動造成其上的纏繞紗線交叉 而產(chǎn)生多個交叉點，最終影響織物格式。圖7是根據(jù)本實用新型一個案例形成有 (45/-45/0/90/-45/45)鋪層管型織物的示意圖，其中從內(nèi)層到外層各層取向以度表示。 根據(jù)上面闡述的方法，也可以形成截面形狀各式各樣的織物。圖8羅列了一部分 例子。除能夠做圓筒型管狀結(jié)構(gòu)(a)夕卜，還有許多變化，生產(chǎn)的織物沿長度方向有不同或變 化的截面形狀。芯模也能夠不是圓形截面以生產(chǎn)那些如(b)和(c)所示非圓形截面的織物。 如圖(d)所示，織物截面大小和形狀也能夠沿長度方向變化。另一個變化是，不用芯模改用 成形機(jī)構(gòu)，也能夠制造如(e)平板形或其它截面形狀(f)。平板形織物也可以用割開管狀結(jié) 構(gòu)(a)的途徑制成，而T型構(gòu)造可以通過折疊管狀結(jié)構(gòu)(a)的途徑形成。通常情況下，當(dāng)載 器保持一個方向運動時，各載器提供的纏繞紗線在織物中形成連續(xù)的紗線層。然而，有意識
9在載器上適當(dāng)位置配置巻裝，讓載器來回運動，可以鋪設(shè)不連續(xù)的紗線層。 一層或多層這種 不連續(xù)的紗線層在織物上形成筋(g)。筋的寬度，高度和間隔可以按要求變化。筋可以在織 物外側(cè)，內(nèi)側(cè)或二側(cè)都有。帶有筋的平板形織物(h)可以通過割開管狀結(jié)構(gòu)(g)的途徑獲 得。變換截面上不同位置的軸向(0度)紗線數(shù)量，或者有些纏繞紗線層不鋪完整，或二者 兼有，能夠制造在同一截面內(nèi)厚度變化的織物(i)。 總之，除其它外，本實用新型詳細(xì)敘述了制成以指定角度配置在各層并由一組穿 層紗線接結(jié)成一體的纏繞紗線組成的整體多層織物的裝置和方法。根據(jù)對局部纖維結(jié)構(gòu)和 織物幾何形狀的要求，這種整體多層織物，其截面形狀可以是固定的也可以是變化的，其纖 維取向和構(gòu)成整體的整合格式可以是固定的也可以是變化的。 上文中本實用新型范例的闡述僅僅是為了說明和敘述的方便，絲毫沒有僅此而已 也沒有把本實用新型僅局限于已敘述范例的企圖。鑒于上文的講解，可以衍生出更多設(shè)計方案。 案例的選擇和闡述是為了解釋本實用新型的原理及其用途，那些熟悉本領(lǐng)域的人 們可以聯(lián)想出更多。對那些熟悉本實用新型領(lǐng)域的人們來說，根據(jù)本實用新型的精髓及其 內(nèi)涵，別的案例將會顯而易見的。因此，本實用新型的內(nèi)涵是由權(quán)利要求而不是由上文說明 及其中闡述范例界定。
權(quán)利要求一種制造整體多層織物的裝置，其特征在于包含有I.沿第一方向以多層疊加方式配置有多個纏繞紗線載器，而配置方式使每個纏繞紗線載器可以沿與第一方向相垂直的第二方向作相對運動，每個纏繞紗線載器上都有一組提供纏繞紗線的紗線卷裝，這些纏繞紗線將構(gòu)成一層纏繞紗線，而多個纏繞紗線載器上的纏繞紗線將一起形成多層纏繞紗線，一個或多個纏繞紗線載器在相反方向的運動產(chǎn)生多個其上纏繞紗線的交叉點；II.相對于纏繞紗線載器配置的多根接結(jié)紗線引針在預(yù)定位置沿第一方向穿過各纏繞紗線層引入接結(jié)紗線，從而把纏繞紗線各層穿層接結(jié)在一起；III.至少用一根打緊棒穿過叉開的纏繞紗線在預(yù)定時間打緊把接結(jié)紗線推向織口。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述制造整體多層織物的裝置，其特征在于還包含有幾個成形環(huán)， 這些成形環(huán)用來緊縮纏繞紗線層并在把引入的接結(jié)紗線推緊時支撐纏繞紗線層，在每個織 物形成的循環(huán)中，這幾個成形環(huán)的位置會變換。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述制造整體多層織物的裝置，其特征在于還包含有相對于多根接 結(jié)紗線引針配置的握持紗線喂入針和握持紗線引針，從而，當(dāng)這些接結(jié)紗線引針貫穿各纏 繞紗線層引入接結(jié)紗線并形成接結(jié)紗線圈時，握持紗線引針和握持紗線喂入針把握持紗線 穿過接結(jié)紗線張開的線圈并在織物中鎖定接結(jié)紗線。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述制造整體多層織物的裝置，其特征在于還包含有一套能形成握 持紗線線圈包括有引針和喂紗器的針織機(jī)構(gòu)，這握持紗線線圈穿過接結(jié)紗線彎曲張開成的 線圈，其中，用握持紗線固定接結(jié)紗線，并防止因接結(jié)紗線引針退出收緊接結(jié)紗線時拉出接 結(jié)紗線。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述制造整體多層織物的裝置，其特征在于還包含有一套或幾套張 力控制機(jī)構(gòu)配置在每個纏繞紗線載器配置上，以調(diào)節(jié)纏繞紗線退繞時的張力。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述制造整體多層織物的裝置，其特征在于還包含有每根接結(jié)紗線 引針配有輔助棒，輔助棒的作用是在插入握持紗線時保持接結(jié)紗線圈張開，以及在插入握 持紗線后收緊接結(jié)紗線時不使接結(jié)紗線彎曲太多。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述制造整體多層織物的裝置，其特征在于還包含有伴隨著這一套 或幾套張力控制機(jī)構(gòu)的止動機(jī)構(gòu)以防止打緊時纏繞紗線被拉出。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述制造整體多層織物的裝置，其特征在于每個纏繞紗線載器可以 沿第二方向轉(zhuǎn)動或平動。
專利摘要本實用新型提供一個可以形成具有所需截面幾何結(jié)構(gòu)整體多層織物的裝置。這種裝置可以制作截面幾何結(jié)構(gòu)由用穿層接結(jié)紗線接結(jié)在一起的多層纖維組成的織物，每層纖維沿指定取向排列并且不屈曲或扭曲。該裝置還具備使用大紗線卷裝，張力控制簡單，易放大到大尺寸截面部件制造，以及能高度自動化等等特點。
文檔編號D04B39/06GK201485586SQ20092016164
公開日2010年5月26日 申請日期2009年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月16日
發(fā)明者張建鐘, 王幼江, 糜仲興, 趙謙 申請人:中材科技股份有限公司;通利科技公司