用于在復(fù)合材料中使用的織物及用于生產(chǎn)所述織物和復(fù)合材料體的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于在復(fù)合材料和復(fù)合材料體中使用的織物(10)。織物(10)具有由增強(qiáng)經(jīng)線(13)和增強(qiáng)緯線(14)制成的增強(qiáng)系統(tǒng)(11)，增強(qiáng)經(jīng)線(13)和增強(qiáng)緯線(14)在兩個(gè)不同的增強(qiáng)層(16)(17)中置于彼此的頂部上，而沒(méi)有連結(jié)，并且可以說(shuō)代表芯。增強(qiáng)線(13)，(14)由增強(qiáng)紗(15)形成。連結(jié)經(jīng)線(20)和連結(jié)緯線(21)的連結(jié)系統(tǒng)(12)由連結(jié)紗(30)形成，連結(jié)紗(30)具有小于增強(qiáng)紗(15)的紗數(shù)?？椢镏辉谶B結(jié)系統(tǒng)(12)內(nèi)連結(jié)。增強(qiáng)系統(tǒng)(11)包圍在一側(cè)上的連結(jié)經(jīng)線(20)與另一側(cè)上的連結(jié)緯線(21)之間，并且因此保持就位。連結(jié)點(diǎn)(22)設(shè)在連結(jié)系統(tǒng)(12)中。在各個(gè)連結(jié)點(diǎn)(22)處，連結(jié)經(jīng)線(20)被引導(dǎo)和保持在連結(jié)經(jīng)線(20)的經(jīng)線對(duì)(23)的靜止經(jīng)線(25)與普通經(jīng)線(24)之間。在經(jīng)線對(duì)(23)的兩個(gè)相鄰連結(jié)點(diǎn)之間，靜止經(jīng)線(25)和普通經(jīng)線(24)具有至少一個(gè)交點(diǎn)(26)。所有經(jīng)線(13)，(20)沿一個(gè)經(jīng)線方向(K)大致平行于彼此延伸。所有緯線(14)，(21)沿一個(gè)緯線方向(S)大致平行于彼此延伸，并且橫穿經(jīng)線方向(K)。
【專利說(shuō)明】用于在復(fù)合材料中使用的織物及用于生產(chǎn)所述織物和復(fù)合材料體的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種提供和設(shè)計(jì)用于生產(chǎn)復(fù)合材料(也稱為復(fù)合物)的織物。此類織物增強(qiáng)復(fù)合材料本身已經(jīng)是已知的。

【背景技術(shù)】
[0002]在常規(guī)織物中，線卷通過(guò)連結(jié)經(jīng)線和緯線來(lái)形成，所述卷在用于復(fù)合材料中時(shí)引起線的非理想的長(zhǎng)形排列。因此，用于增強(qiáng)復(fù)合材料的增強(qiáng)線扭結(jié)或卷繞。對(duì)于增強(qiáng)線只有在它們布置成盡可能細(xì)長(zhǎng)并且避免具有小半徑的卷繞和扭結(jié)時(shí)才顯示它們的最佳強(qiáng)度性能和/或剛度性能，這是個(gè)問(wèn)題，此類半徑在常規(guī)織物中在連結(jié)點(diǎn)的區(qū)中的經(jīng)線和緯線之間出現(xiàn)。實(shí)際上，在較大距離設(shè)在連結(jié)點(diǎn)之間時(shí)的情況下，即，在計(jì)劃較大浮動(dòng)時(shí)，有可能連同這一切來(lái)使增強(qiáng)線的卷繞最小化。這還在織物需要適于復(fù)合材料體的三維形狀時(shí)提高織物的懸垂性。然而，利用較大的浮動(dòng)，增強(qiáng)線的不合乎需要轉(zhuǎn)移可出現(xiàn)，以使在將織物懸垂成使復(fù)合材料體成形時(shí)，增強(qiáng)不足的地點(diǎn)可形成，并且/或者其它地點(diǎn)處的線密度可過(guò)高。
[0003]經(jīng)常地，在常規(guī)織物在生產(chǎn)期間用于所謂預(yù)型件中時(shí)，困難也可出現(xiàn)。一個(gè)或若干織物層疊加在此類預(yù)型件中，以便在隨后的處理步驟期間后來(lái)以構(gòu)件形式生產(chǎn)期望的復(fù)合材料體。由于構(gòu)件形式的停留時(shí)間應(yīng)當(dāng)保持盡可能短，故一個(gè)或更多個(gè)預(yù)型件經(jīng)常在復(fù)合材料體的最終生產(chǎn)之前制成，該一個(gè)或更多個(gè)預(yù)型件接著可以以構(gòu)件形式組合以在較短的時(shí)間段內(nèi)生產(chǎn)復(fù)合材料體。預(yù)型件以如下方式預(yù)先形成，使得當(dāng)預(yù)型件以構(gòu)件形式放置時(shí)，僅需要較小和較不耗時(shí)的定制操作。因此，必要的是，預(yù)型件的織物可被帶入三維形狀，其隨后必須至少在一些區(qū)域中為可定制的。為了實(shí)現(xiàn)這一切，迄今已經(jīng)使用了連結(jié)劑，這些為絨頭織物層的噴霧、粉末，其分層或噴灑到織物上，以便確保預(yù)型件的大小穩(wěn)定性，并且同時(shí)保持織物的懸垂性用于繼續(xù)處理。然而，經(jīng)常地，這不可以可再現(xiàn)的方式實(shí)現(xiàn)，并且預(yù)型件的大小穩(wěn)定性受損，或者預(yù)型件的懸垂性在生產(chǎn)復(fù)合材料體的繼續(xù)處理期間受損。
[0004]一種用于復(fù)合材料體的織物從公開(kāi)案US4320160獲知。該織物包括增強(qiáng)線的增強(qiáng)系統(tǒng)和設(shè)置用于連結(jié)增強(qiáng)系統(tǒng)的連結(jié)系線。作為連結(jié)線，連結(jié)經(jīng)線通過(guò)簡(jiǎn)單連結(jié)來(lái)與連結(jié)緯線交織，或者連結(jié)經(jīng)線與增強(qiáng)經(jīng)線或與增強(qiáng)系統(tǒng)的增強(qiáng)緯線交織。
[0005]從公開(kāi)案US4320160獲知的織物具有的缺點(diǎn)在于，由于提出的連結(jié)系統(tǒng)，故連結(jié)線的線張力影響增強(qiáng)系統(tǒng)的增強(qiáng)線的不合乎需要卷繞。這意味著增強(qiáng)線的線卷繞可只有在連結(jié)線的線張力低時(shí)才被防止。然而，其結(jié)果在于不可能確保增強(qiáng)系統(tǒng)的增強(qiáng)線的足夠位移阻力，這在織物在復(fù)合材料體的制造時(shí)懸垂時(shí)有缺點(diǎn)。如果實(shí)現(xiàn)期望的位移阻力，則在一方面，線張力引起增強(qiáng)線卷繞，并且在另一方面，存在如下風(fēng)險(xiǎn):增強(qiáng)紗由于連結(jié)點(diǎn)之間的連結(jié)線的高線張力而成束，并且其結(jié)果在于，產(chǎn)生了具有增強(qiáng)線之間的過(guò)大線距離的不合乎需要的格子結(jié)構(gòu)。
[0006]另外，公開(kāi)案DE202005014801U1公開(kāi)了一種具有增強(qiáng)線的增強(qiáng)系統(tǒng)和用于連結(jié)增強(qiáng)系統(tǒng)的連結(jié)線的織物。另外，在該情況下，連結(jié)線和增強(qiáng)線交織，因此引起了連同公開(kāi)案US4320160描述的缺點(diǎn)。
[0007]鑒于這一切，可看作是本發(fā)明的目的的是，提供用于制造復(fù)合材料或復(fù)合材料體的織物，所述織物在織物成形時(shí)保證了良好的可處理性，并且同時(shí)確保了將生產(chǎn)的復(fù)合材料或復(fù)合材料體的足夠的機(jī)械穩(wěn)定性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]該目的通過(guò)顯示專利權(quán)利要求1的特征的織物、顯示專利權(quán)利要求13的特征的用于生產(chǎn)織物的方法，以及通過(guò)顯示專利權(quán)利要求15的特征的用于生產(chǎn)復(fù)合材料體的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的織物包括增強(qiáng)緯線和增強(qiáng)經(jīng)線的增強(qiáng)系統(tǒng)。增強(qiáng)經(jīng)線形成第一增強(qiáng)層，其置于第二增強(qiáng)層上，所述第二增強(qiáng)層由增強(qiáng)緯線構(gòu)成。因此，增強(qiáng)緯線和增強(qiáng)經(jīng)線以交叉方式疊加，而不連結(jié)。
[0010]此外，織物包括連結(jié)經(jīng)線和連結(jié)緯線的連結(jié)系統(tǒng)。連結(jié)經(jīng)線和連結(jié)緯線在連結(jié)點(diǎn)處連結(jié)在一起。不存在連結(jié)系統(tǒng)的線與增強(qiáng)系統(tǒng)的線之間的連結(jié)。增強(qiáng)系統(tǒng)位于連結(jié)經(jīng)線與連結(jié)緯線之間，并且僅由連結(jié)系統(tǒng)內(nèi)的連結(jié)保持和固定就位。這樣做時(shí)，連結(jié)系統(tǒng)體現(xiàn)為紗羅系統(tǒng)。連結(jié)經(jīng)線構(gòu)造為靜止經(jīng)線或普通經(jīng)線。它們形成若干連結(jié)經(jīng)線對(duì)，各個(gè)均由與連結(jié)緯線相互作用以便形成連結(jié)的靜止經(jīng)線和普通經(jīng)線構(gòu)成。紗羅系統(tǒng)還可構(gòu)造為半紗羅或全紗羅系統(tǒng)。經(jīng)線對(duì)的靜止經(jīng)線和普通經(jīng)線在連結(jié)點(diǎn)處或在連結(jié)點(diǎn)之間相交。相應(yīng)連結(jié)緯線繃緊，并且保持在靜止經(jīng)線與普通經(jīng)線之間的連結(jié)點(diǎn)處。作為其結(jié)果，連結(jié)緯線通過(guò)各個(gè)連結(jié)點(diǎn)處的連結(jié)經(jīng)線對(duì)良好地固定就位。這保證了連結(jié)系統(tǒng)的線的足夠的位移阻力，并且因此還保證了增強(qiáng)系統(tǒng)的線的足夠的位移阻力。連結(jié)系統(tǒng)中的線的高線張力不是必要的。以該方式，有可能避免增強(qiáng)系統(tǒng)的線的不合乎需要卷繞。這繼而導(dǎo)致織物的卓越機(jī)械穩(wěn)定性，因?yàn)樵鰪?qiáng)緯線和增強(qiáng)經(jīng)線可在相應(yīng)的增強(qiáng)層中延伸伸展，并且僅顯示由于復(fù)合材料體的制造期間的復(fù)合材料體的形狀而需要的曲率和半徑。
[0011]在優(yōu)選的示例性實(shí)施例中，連結(jié)經(jīng)線在增強(qiáng)緯線的第二增強(qiáng)層附近延伸，并且連結(jié)緯線在增強(qiáng)經(jīng)線的第一增強(qiáng)層附近延伸。
[0012]在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，經(jīng)線對(duì)的靜止經(jīng)線與普通經(jīng)線之間的至少一個(gè)交點(diǎn)直接地設(shè)在與相應(yīng)的連結(jié)緯線的連結(jié)點(diǎn)處。由于在連結(jié)點(diǎn)處，連結(jié)系統(tǒng)的線在增強(qiáng)系統(tǒng)的線之間延伸，即，延伸穿過(guò)增強(qiáng)層，故有利的是使用所得的空間，其無(wú)論如何在相鄰增強(qiáng)經(jīng)線或相鄰增強(qiáng)緯線之間是必要的，并且還在此處提供了靜止經(jīng)線和經(jīng)線的至少一個(gè)交點(diǎn)。
[0013]作為優(yōu)選，連結(jié)經(jīng)線關(guān)于增強(qiáng)經(jīng)線延伸，而沒(méi)有交點(diǎn)。因此，作為優(yōu)選，連結(jié)緯線優(yōu)選不關(guān)于增強(qiáng)緯線相交。換言之，所有經(jīng)線沿一個(gè)經(jīng)線方向延伸，并且所有緯線沿一個(gè)緯線方向延伸，后者定向成關(guān)于經(jīng)線方向大致成直角。這允許了織物在織機(jī)上的簡(jiǎn)單制造。
[0014]增強(qiáng)緯線與增強(qiáng)經(jīng)線之間的交點(diǎn)的數(shù)量等于或大于連結(jié)系統(tǒng)中的連結(jié)點(diǎn)的數(shù)量。換言之，連結(jié)緯線的數(shù)量小于增強(qiáng)緯線的數(shù)量。此外，連結(jié)經(jīng)線對(duì)的數(shù)量可最多與增強(qiáng)經(jīng)線的數(shù)量一樣多。連結(jié)系統(tǒng)中的連結(jié)點(diǎn)之間的距離優(yōu)選選擇成足夠大，以使對(duì)應(yīng)的大浮動(dòng)形成在連結(jié)系統(tǒng)中。連結(jié)系統(tǒng)中的連結(jié)點(diǎn)之間的距離可在織物的縱向方向上和/或在織物的橫向方向上在織物內(nèi)變化，這隨待生產(chǎn)的復(fù)合材料變化，并且具體是由其生產(chǎn)的復(fù)合材料體的形狀。如果在織物的一點(diǎn)處，期望較大的位移阻力，浮動(dòng)在該點(diǎn)處較小，并且因此連結(jié)點(diǎn)的數(shù)量比在其它點(diǎn)處更大。相反，如果織物的懸垂性將在特定點(diǎn)處增大，則較大的浮動(dòng)可提供在連結(jié)系統(tǒng)中。
[0015]具體對(duì)于增強(qiáng)緯線和對(duì)于增強(qiáng)經(jīng)線，增強(qiáng)紗選定成不同于用于制造連結(jié)經(jīng)線和連結(jié)緯線的連結(jié)紗。主要是增強(qiáng)系統(tǒng)的增強(qiáng)線負(fù)責(zé)復(fù)合材料的機(jī)械剛度或強(qiáng)度。例如，增強(qiáng)紗可包含碳纖維和/或芳綸纖維和/或玻璃纖維。在優(yōu)選的示例性實(shí)施例中，增強(qiáng)紗具有平截面，其中在寬度方向上的大小大于在高度方向上橫穿其的大小。與其不同的是，連結(jié)紗具有例如圓形的截面。連結(jié)紗的纖度或截面具體小于增強(qiáng)紗的纖度或截面。以該方式，連結(jié)紗的質(zhì)量百分比可相比于織物中的增強(qiáng)紗保持最小。此外，在用于連結(jié)系統(tǒng)的連結(jié)線的連結(jié)點(diǎn)處的增強(qiáng)系統(tǒng)的兩條相鄰的線之間的空間要求最小，以使增強(qiáng)線可以以最小距離緊密地接近彼此布置。連結(jié)紗的纖度優(yōu)選為最大500dtex。
[0016]在優(yōu)選實(shí)施例中，使用了連結(jié)紗，其材料良好地連結(jié)，并且在復(fù)合材料的生產(chǎn)中與復(fù)合材料的塑料材料大致完全連結(jié)。連結(jié)紗的材料選定可取決于用于復(fù)合材料的塑料材料。具體而言，連結(jié)紗包括具有熔化溫度的材料，該熔化溫度最多高達(dá)復(fù)合材料或復(fù)合材料體的生產(chǎn)期間達(dá)到的溫度，以使一方面在連結(jié)紗與增強(qiáng)紗之間并且另一方面在塑料材料與復(fù)合材料之間獲得熱熔連結(jié)。例如，連結(jié)系統(tǒng)中的連結(jié)紗的質(zhì)量百分比可以以如下方式預(yù)先規(guī)定，使得利用增強(qiáng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的層間抗剪強(qiáng)度僅偏離例如5%的最大容許值。這可在使用的連結(jié)紗不可連結(jié)或僅與將生產(chǎn)的連結(jié)材料的塑料材料較弱地連結(jié)時(shí)是有意義的。
[0017]例如，可考慮的連結(jié)紗是苯氧基紗，諸如例如，EMS Chemie company的GrilonMS?。然而，還有可能的是使用其它紗，特別是熱熔粘合紗，諸如例如，共聚多酯紗。
[0018]此外，如果連結(jié)紗由芯和包圍芯的包覆層構(gòu)成則是有利的，其中芯和包覆層優(yōu)選由不同材料構(gòu)成。這樣做時(shí)，特別是包覆層的熔化溫度低于芯的熔化溫度。借助于此類連結(jié)紗，有可能在復(fù)合材料的生產(chǎn)期間實(shí)現(xiàn)熱熔連結(jié)，其中芯保持穩(wěn)定。因此，芯撐起織物的結(jié)構(gòu)，而包覆層可借助于熱熔膠連結(jié)來(lái)生成。
[0019]連結(jié)系統(tǒng)中的熱熔膠紗或具有呈現(xiàn)不同熔化溫度的芯和包覆層的紗的使用另外允許預(yù)型件的簡(jiǎn)單制造?？椢锟梢砸灶A(yù)型件的期望形式儲(chǔ)存，并且如果需要，連結(jié)于增強(qiáng)系統(tǒng)的線，或者連結(jié)于預(yù)型件的附加織物層，用于通過(guò)熱作用在一些區(qū)域中的中間固定。這樣做時(shí)，可省略附加的連結(jié)劑，諸如粉末或噴霧。
[0020]此類織物可利用使用織機(jī)的方法非常簡(jiǎn)單地生產(chǎn)。這在增強(qiáng)緯線和連結(jié)緯線按照預(yù)先規(guī)定順序引入或射入時(shí)完成。在利用增強(qiáng)線引緯期間，所有增強(qiáng)經(jīng)線總是在相同的梭口中，優(yōu)選在上梭口中。在利用連結(jié)緯線弓I緯期間，普通經(jīng)線中的各個(gè)在相同的梭口中，優(yōu)選在上梭口中，而連結(jié)經(jīng)線的經(jīng)線對(duì)的靜止經(jīng)線以及增強(qiáng)經(jīng)線分別在另一個(gè)梭口中，優(yōu)選在下梭口中。作為優(yōu)選，普通經(jīng)線和靜止經(jīng)線在連結(jié)點(diǎn)之前和/或之后直接與連結(jié)經(jīng)線相交。以該方式，織物生產(chǎn)用于如上文所述的復(fù)合材料。在制造期間，增強(qiáng)經(jīng)線有利地在單個(gè)織造軸中被引導(dǎo)。這樣做時(shí)，靜止經(jīng)線和普通經(jīng)線在織機(jī)的不同織造軸中被引導(dǎo)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]本發(fā)明的附加有利實(shí)施例可從從屬專利權(quán)利要求以及從說(shuō)明書中推出。描述限于本發(fā)明的基本特征。本發(fā)明的有利實(shí)施例由將附加參照的附圖示出。它們示出了:
圖1為織物的示例性實(shí)施例的示意性平面視圖； 圖2為連結(jié)系統(tǒng)中的第一連結(jié)類型中的織物(如圖1中的織物的兩個(gè)連續(xù)連結(jié)點(diǎn))的示意性平面視圖；
圖3為沿圖2的連結(jié)點(diǎn)的線II1-1II的織物的截面視圖；
圖4為在連結(jié)系統(tǒng)中的第二連結(jié)類型中的如圖1中的織物的兩個(gè)連續(xù)連結(jié)點(diǎn)的示意性平面視圖；
圖5為沿圖4的連結(jié)點(diǎn)的線V-V的織物的截面視圖；
圖6為用于生產(chǎn)預(yù)型件的如圖1中的織物的三維形式的示意性透視圖；
圖7為包括芯和包覆層的連結(jié)紗以及增強(qiáng)紗的結(jié)構(gòu)的透視圖；
圖8為在連結(jié)緯線的引入期間的織機(jī)的示意性框回路狀圖；以及圖9為在增強(qiáng)緯線引入的同時(shí)如圖8中的織機(jī)。
[0022] 部件列表 10織物 11增強(qiáng)系統(tǒng) 12連結(jié)系統(tǒng) 13增強(qiáng)經(jīng)線 14增強(qiáng)緯線 15增強(qiáng)紗 16第一增強(qiáng)層 18第二增強(qiáng)層 20連結(jié)經(jīng)線 21連結(jié)緯線 22連結(jié)點(diǎn) 23經(jīng)線對(duì) 24普通經(jīng)線 25靜止經(jīng)線 26交點(diǎn) 30連結(jié)紗 31芯 32包覆層 35織機(jī) 36背靠架 37斷經(jīng)自停裝置 38停經(jīng)片 39第一織造軸 40第二織造軸 41第三織造軸 42織物取下件 43筘 45織物層 46熔化區(qū) B寬度方向 H高度方向 K經(jīng)線方向 S緯線方向。

【具體實(shí)施方式】
[0023]圖1為織物10的示意性平面視圖，織物10提供用于生產(chǎn)復(fù)合材料或復(fù)合材料體，具體是織物10和塑料材料的復(fù)合物?？椢?0包括增強(qiáng)系統(tǒng)11，以及連結(jié)系統(tǒng)12。由增強(qiáng)經(jīng)線13和增強(qiáng)緯線14構(gòu)成的增強(qiáng)系統(tǒng)11設(shè)置成通過(guò)與另一種材料(特別是塑料)相互作用而給予復(fù)合材料或復(fù)合材料體期望的機(jī)械特性。這樣做時(shí)，增強(qiáng)系統(tǒng)11改進(jìn)復(fù)合材料的強(qiáng)度和剛度。在示例性實(shí)施例中，如可例如在圖3、5和7中看到的，增強(qiáng)經(jīng)線13和增強(qiáng)緯線14由具有平截面的增強(qiáng)紗15構(gòu)成。平截面的特征在于其在寬度方向B上的寬度大于相對(duì)于寬度方向B成直角的高度方向H上的其高度。具體而言，寬度可為增強(qiáng)紗15的高度H的至少2倍。在示例性實(shí)施例中,截面為橢圓形或卵形。
[0024]為了確保最佳的機(jī)械特性，將避免增強(qiáng)線13，14的卷繞。出于該目的，增強(qiáng)經(jīng)線13布置成在第一增強(qiáng)層16中平行。增強(qiáng)緯線14與其成直角延伸，并且形成第二增強(qiáng)層17。在圖1中的織物10的平面視圖中，第一增強(qiáng)層16定位在第二增強(qiáng)層17上方；然而，這取決于觀看織物10的方向。增強(qiáng)經(jīng)線14和增強(qiáng)緯線13疊加而沒(méi)有連結(jié)。它們形成未連結(jié)的多個(gè)交點(diǎn)18。增強(qiáng)系統(tǒng)11的增強(qiáng)線13，14在接近彼此的最小可能距離處延伸，以使緊密織造的織物10為結(jié)果。附圖僅為示意圖，并且并未按比例。
[0025]增強(qiáng)紗15包括碳纖維，芳綸纖維或玻璃纖維，或者由此類纖維制成。作為備選，使用其它增強(qiáng)紗15也是可能的。例如，有可能將增強(qiáng)紗體現(xiàn)為所謂的粗紗，其中多條獨(dú)立纖維布置成平行接近彼此而沒(méi)有扭曲，并且形成增強(qiáng)紗15。
[0026]增強(qiáng)經(jīng)線13和增強(qiáng)緯線14在它們相應(yīng)的增強(qiáng)層16或17中伸展延伸。這理解為意味著將不存在由連結(jié)引起的、織物10中的增強(qiáng)線13，14的扭結(jié)或卷繞。增強(qiáng)線13，14的半徑或曲率僅通過(guò)在其懸垂時(shí)使復(fù)合材料或復(fù)合材料體中的織物定形來(lái)形成。以該方式，有可能實(shí)現(xiàn)最佳的強(qiáng)度和剛度。
[0027]連結(jié)系統(tǒng)12由連結(jié)經(jīng)線20和連結(jié)緯線21構(gòu)成。連結(jié)經(jīng)線平行于彼此延伸，并且在經(jīng)線方向K上平行于增強(qiáng)經(jīng)線13延伸。緯線方向S與其成直角延伸，增強(qiáng)緯線14和連結(jié)緯線21沿該緯線方向S延伸。在示例性實(shí)施例中，連結(jié)緯線21在第一增強(qiáng)層16附近延伸，而連結(jié)經(jīng)線20在第二增強(qiáng)層17附近延伸。以該方式，連結(jié)經(jīng)線20和連結(jié)緯線21以三明治狀包圍增強(qiáng)系統(tǒng)11。織物10的連結(jié)僅由連結(jié)系統(tǒng)12實(shí)現(xiàn)。為了實(shí)現(xiàn)這一切，連結(jié)經(jīng)線20在連結(jié)點(diǎn)22處與連結(jié)緯線21織造。在織物10的情況下，這由所謂的紗羅織造實(shí)現(xiàn)，以使連結(jié)系統(tǒng)12還可稱為紗羅系統(tǒng)。
[0028]圖2至5示出了連結(jié)點(diǎn)22處的織造的更詳細(xì)的圖示。圖2和圖3示出了半紗羅織造，而圖4和圖5示出了全紗羅織造。連結(jié)經(jīng)線20以經(jīng)線對(duì)23的形式布置。這樣做時(shí)，經(jīng)線對(duì)23的連結(jié)經(jīng)線20代表普通經(jīng)線24，而相應(yīng)的其它連結(jié)經(jīng)線20用作靜止經(jīng)線25。在連結(jié)點(diǎn)22處，連結(jié)緯線21在經(jīng)線對(duì)23的普通經(jīng)線24與靜止經(jīng)線25之間延伸，并且因此保持就位。以該方式，實(shí)現(xiàn)了連結(jié)系統(tǒng)12中的線20，21的相對(duì)位置的良好固定，因此導(dǎo)致了織物10的極大位移阻力。該位移阻力可在沒(méi)有連結(jié)系統(tǒng)12中的高線張力的情況下產(chǎn)生。由于僅最小線張力，故避免了增強(qiáng)系統(tǒng)11中的增強(qiáng)經(jīng)線13和增強(qiáng)緯線14的卷繞。長(zhǎng)形增強(qiáng)線13，14保證了復(fù)合材料的期望機(jī)械性能。
[0029]經(jīng)線對(duì)23的靜止經(jīng)線25和普通經(jīng)線24具有交點(diǎn)26。在示例性實(shí)施例中，一個(gè)或兩個(gè)交點(diǎn)26設(shè)在連結(jié)點(diǎn)23中的各個(gè)之間。如圖2至5中所示，具體而言，交點(diǎn)26優(yōu)選直接位于連結(jié)點(diǎn)23的前方或后方。換言之，連結(jié)經(jīng)線20的相應(yīng)交點(diǎn)26布置在兩條增強(qiáng)經(jīng)線13與兩條增強(qiáng)緯線14之間的區(qū)域中，其中，還存在連結(jié)點(diǎn)23。以該方式，增強(qiáng)系統(tǒng)12的增強(qiáng)線13，14之間的連結(jié)點(diǎn)在任何情況下所需的空間都用于提供交點(diǎn)26。
[0030]參照?qǐng)D2和圖3中所示的半紗羅織造，普通經(jīng)線24在相應(yīng)連結(jié)經(jīng)線21上方在連結(jié)點(diǎn)22處延伸，在連結(jié)緯線21上的觀看方向上。對(duì)應(yīng)地，靜止經(jīng)線25總是在連結(jié)經(jīng)線21下方的另一側(cè)上在連結(jié)點(diǎn)22上延伸。在半紗羅織造中，交點(diǎn)26僅存在于經(jīng)線對(duì)23的每隔一個(gè)連結(jié)點(diǎn)22處，即，優(yōu)選直接在相應(yīng)連結(jié)緯線21的連結(jié)點(diǎn)22的前方和后方。
[0031]與此不同的是，在如圖4和圖5中的全紗羅織造中，靜止經(jīng)線25和正常經(jīng)線24 —次在連結(jié)經(jīng)線21上方并且一次在其下方交替地延伸。在全紗羅織造中，經(jīng)線對(duì)23的各個(gè)連結(jié)點(diǎn)22具有交點(diǎn)26，即，優(yōu)選在與相應(yīng)的連結(jié)緯線21的連結(jié)點(diǎn)22的前方和后方。
[0032]在任何情況下，在所有連結(jié)類型中，連結(jié)經(jīng)線21收納在普通經(jīng)線24與靜止經(jīng)線25之間，并且在連結(jié)點(diǎn)22處固定就位。
[0033]在示例性實(shí)施例中，連結(jié)緯線21的數(shù)量小于增強(qiáng)線14的數(shù)量。連結(jié)系統(tǒng)12中的連結(jié)點(diǎn)22的數(shù)量因此小于增強(qiáng)系統(tǒng)11中的交點(diǎn)18的數(shù)量。連結(jié)經(jīng)線對(duì)20的數(shù)量最多與增強(qiáng)經(jīng)線13的數(shù)量一樣多，其中數(shù)量?jī)?yōu)選較小。連結(jié)系統(tǒng)12中的浮動(dòng)，即，連結(jié)點(diǎn)22之間的距離，可保持恒定，或還在織物10內(nèi)變化。需要較大位移阻力的織物區(qū)域可具有較大數(shù)量的連結(jié)點(diǎn)22。需要增強(qiáng)系統(tǒng)11的增強(qiáng)線13，14的更好轉(zhuǎn)移性(例如，以改進(jìn)懸垂性)的織物區(qū)域可顯示連結(jié)點(diǎn)22之間的較大距離，并且因此顯示較大的浮動(dòng)?？椢?0中的浮動(dòng)可沿織物的縱向方向和/或沿織物的橫向方向變化。
[0034]圖7示出了增強(qiáng)紗15，并且還示意性地示出了連結(jié)紗30。在示例性實(shí)施例中，連結(jié)紗30具有圓形截面。根據(jù)實(shí)例，寬度方向B和/或高度方向H上的截面小于增強(qiáng)紗15的截面。作為優(yōu)選，連結(jié)紗30的纖度小于增強(qiáng)紗15的纖度。在示例性實(shí)例中，連結(jié)紗30的纖度最大為500dtex。
[0035]在優(yōu)選示例性實(shí)施例中，使用了熱熔膠紗，所述紗例如由EMS Chemie company的共聚多酯或Grilon MS?構(gòu)成。還可能使用其它苯氧基紗。作為熱熔膠紗提到的連結(jié)紗30具有芯31，芯31在圓周方向上由包覆層32完全包圍。芯31和包覆層32由不同材料構(gòu)成。具體而言，包覆層32的熔化溫度低于芯31的熔化溫度。其結(jié)果在于，有可能在復(fù)合材料體的生產(chǎn)中將適當(dāng)成形的織物10固定就位或者將其與其它織物層組合，如果這是合乎需要的，例如，在預(yù)型件的制造中。在該情況下，與其它材料層的熱熔膠連結(jié)可通過(guò)熱作用非常簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)，而無(wú)需附加的連結(jié)劑。同時(shí)，因?yàn)樾?1由于其較高熔化溫度而不熔化，所以連結(jié)紗30保持穩(wěn)定。圖6示意性地示出了織物區(qū)段的成形。
[0036]織物10用于復(fù)合材料體的生產(chǎn)。如圖6所示，如果織物層45預(yù)先固定就位并且/或者在制造過(guò)程期間連結(jié)于附加織物層，并且以期望的三維形式預(yù)先固定就位，則織物層45或疊加的織物層可由熔化區(qū)46內(nèi)的熱作用處理。因此，例如有可能生產(chǎn)預(yù)型件。然而，該固定還可僅在復(fù)合材料體的生產(chǎn)期間，在隨后成形期間發(fā)生。這樣做時(shí)，連結(jié)系統(tǒng)12的連結(jié)線20，21還可進(jìn)入利用復(fù)合材料體的塑料材料引入熱熔膠連結(jié)。以該方式，還實(shí)現(xiàn)了良好的層間連結(jié)，因此確保了復(fù)合材料體的高層間抗剪強(qiáng)度。
[0037]圖8和圖9示意性地示出了用于織物10的制造的織機(jī)35?？棛C(jī)35包括背靠架36，經(jīng)線13，20可借助于背靠架36給送。經(jīng)線13，20接著移動(dòng)穿過(guò)斷經(jīng)自停裝置37，并且穿過(guò)停經(jīng)片38。繼續(xù)，提供了均具有多個(gè)綜片的織造軸，所述綜片設(shè)置用于形成梭口。靜止經(jīng)線25在共用的第一織造軸39中被引導(dǎo)。第二織造軸40引導(dǎo)普通經(jīng)線24。線織造軸41引導(dǎo)增強(qiáng)經(jīng)線13。用于分別使經(jīng)線21和14抵靠織造邊緣鄰接的筘43設(shè)在織造軸39，40，41與織物取下件42之間。
[0038]普通經(jīng)線24在第二織造軸40中以絞綜引導(dǎo)。例如，公開(kāi)案EP2063007A1中描述了此類系統(tǒng)，在該程度上參照該公開(kāi)。此處，生產(chǎn)半紗羅連結(jié)。作為其備選方案，絞綜對(duì)于可備選地使用的全紗羅織造的生產(chǎn)也是已知的。作為優(yōu)選，特殊綜片設(shè)在第三織造軸41中，用于引導(dǎo)增強(qiáng)經(jīng)線13，所述綜片例如從公開(kāi)案EP1795636A1獲知。
[0039]在使用織機(jī)35的織物10的制造期間，經(jīng)線13，20經(jīng)由背靠架36給送。增強(qiáng)經(jīng)線14和連結(jié)緯線21以預(yù)先規(guī)定順序引入。當(dāng)引入增強(qiáng)緯線21時(shí)，第一織造軸39將靜止經(jīng)線25定位在上梭口中。普通經(jīng)線24以及增強(qiáng)經(jīng)線13經(jīng)由兩個(gè)織造軸40，41定位在下梭口中。取決于紗羅織造，交點(diǎn)26借助于絞綜形成在第二織造軸40中，如圖2到5中所示。在增強(qiáng)緯線14的引入期間，僅增強(qiáng)經(jīng)線13在上梭口中。連結(jié)經(jīng)線20( S卩，普通經(jīng)線24以及靜止經(jīng)線25)在下梭口中。圖8示出了連結(jié)緯線21的引入，而圖9示出了增強(qiáng)緯線14的引入。
[0040]取決于連結(jié)點(diǎn)22的數(shù)量和它們與彼此的距離，兩條或更多條增強(qiáng)緯線14在連結(jié)緯線21的引入之后引入。在兩條連結(jié)緯線21之間延伸的增強(qiáng)緯線14的數(shù)量可變化。同樣地，連結(jié)經(jīng)線12的兩個(gè)經(jīng)線對(duì)23之間的增強(qiáng)經(jīng)線13的數(shù)量可變化。出于該目的，織機(jī)35還可從織造過(guò)程除去連結(jié)經(jīng)線20的獨(dú)立經(jīng)線對(duì)23或獨(dú)立的增強(qiáng)經(jīng)線13。為此，可提供并未明確示出的經(jīng)線支座，這些分開(kāi)經(jīng)線13，20，經(jīng)線13，20被取出，并且保持它們?cè)诳椢锶∠录?2之前的織物邊緣的區(qū)中可用。經(jīng)線支座能夠在空間上移動(dòng)用于抓持和定位待分離的經(jīng)線?？棛C(jī)35還可包括若干此類經(jīng)線支座。
[0041]此外，織機(jī)35可包括未示出的保持裝置，經(jīng)線支座將分離且取出的經(jīng)線給送至該保持裝置，以使保持裝置可將經(jīng)線保持在期望位置，準(zhǔn)備用于后來(lái)的重新供應(yīng)。
[0042]本發(fā)明涉及用于在復(fù)合材料和復(fù)合材料體中使用的織物10?？椢?0具有由增強(qiáng)經(jīng)線13和增強(qiáng)緯線14制成的增強(qiáng)系統(tǒng)11，增強(qiáng)經(jīng)線13和增強(qiáng)緯線14在兩個(gè)不同的增強(qiáng)層16，17中置于彼此的頂部上，而沒(méi)有連結(jié)，并且可以說(shuō)代表芯。增強(qiáng)線13，14由增強(qiáng)紗15形成。連結(jié)經(jīng)線20和連結(jié)緯線21的連結(jié)系統(tǒng)12由連結(jié)紗30形成，連結(jié)紗30具有少于增強(qiáng)紗15的紗數(shù)?？椢镏辉谶B結(jié)系統(tǒng)12內(nèi)連結(jié)。增強(qiáng)系統(tǒng)11包圍在一側(cè)上的連結(jié)經(jīng)線20與另一側(cè)上的連結(jié)緯線21之間，并且因此保持就位。連結(jié)點(diǎn)22設(shè)在連結(jié)系統(tǒng)12中。在各個(gè)連結(jié)點(diǎn)22處，連結(jié)經(jīng)線20被引導(dǎo)和保持在連結(jié)經(jīng)線20的經(jīng)線對(duì)23的靜止經(jīng)線25與普通經(jīng)線24之間。在經(jīng)線對(duì)23的兩個(gè)相鄰連結(jié)點(diǎn)22之間，靜止經(jīng)線25和普通經(jīng)線24具有至少一個(gè)交點(diǎn)26。所有經(jīng)線13，20沿一個(gè)經(jīng)線方向K大致平行于彼此延伸。所有緯線14，21沿一個(gè)緯線方向S大致平行于彼此延伸，并且橫穿經(jīng)線方向K。
【權(quán)利要求】
1.用于在復(fù)合材料中使用的織物(10)，包括: 增強(qiáng)經(jīng)線(13)和增強(qiáng)緯線(14)的增強(qiáng)系統(tǒng)(11)，其中所述增強(qiáng)經(jīng)線(13)形成第一增強(qiáng)層(16)，所述增強(qiáng)緯線(14)置于所述第一增強(qiáng)層(16)上，而不與所述增強(qiáng)經(jīng)線(13)連結(jié)，因此形成第二增強(qiáng)層(17);以及 連結(jié)經(jīng)線(20)和連結(jié)緯線(21)的連結(jié)系統(tǒng)(12)，其中所述增強(qiáng)系統(tǒng)(11)位于所述連結(jié)緯線(21)與所述連結(jié)經(jīng)線(20)之間，并且其中每?jī)蓷l直接相鄰的連結(jié)經(jīng)線(20)用作靜止經(jīng)線(25)和用作普通經(jīng)線(25)，所述靜止經(jīng)線(25)和所述普通經(jīng)線(25)交叉多次，并且其中連結(jié)緯線(21)沿所述靜止經(jīng)線(25)與所述普通經(jīng)線(24)之間的連結(jié)點(diǎn)(22)延伸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的織物(10)，其特征在于，所述靜止經(jīng)線(25)與所述普通經(jīng)線(24)之間的所述交點(diǎn)(26)位于與所述連結(jié)緯線(21)的所述連結(jié)點(diǎn)(22)處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的織物(10)，其特征在于，所述連結(jié)經(jīng)線(20)布置成不關(guān)于所述增強(qiáng)經(jīng)線(13)相交，并且/或者所述連結(jié)緯線(21)布置成不關(guān)于所述增強(qiáng)緯線(14)相交。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的織物(10)，其特征在于，所述增強(qiáng)系統(tǒng)(11)的交點(diǎn)(18)的數(shù)量等于或大于所述連結(jié)系統(tǒng)(12)中的連結(jié)點(diǎn)(22)的數(shù)量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的織物(10)，其特征在于，所述第一增強(qiáng)層(16)中的所述增強(qiáng)經(jīng)線(13)和所述第二增強(qiáng)層(17)中的所述增強(qiáng)緯線(14)布置成長(zhǎng)形的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的織物(10)，其特征在于，所述增強(qiáng)系統(tǒng)(11)由增強(qiáng)紗(15)制成，并且所述連結(jié)系統(tǒng)由連結(jié)紗(30)制成，其中所述連結(jié)紗(30)具有小于或低于增強(qiáng)紗(15)的截面或纖度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的織物(10)，其特征在于，所述增強(qiáng)紗(15)包括碳纖維和/或芳綸纖維和/或玻璃纖維。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的織物(10)，其特征在于，所述增強(qiáng)紗(15)具有平截面，其中在方向(B)上的大小大于與其成直角的大小。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的織物(10)，其特征在于，所述連結(jié)紗(30)由將在所述復(fù)合材料的生產(chǎn)期間與所述復(fù)合材料的塑料材料大致完全連結(jié)的材料構(gòu)成。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的織物(10)，其特征在于，所述連結(jié)紗(30)的材料和纖度以如下方式建立，使得待生產(chǎn)的所述復(fù)合材料的層間抗剪強(qiáng)度從由所述增強(qiáng)系統(tǒng)(11)預(yù)先規(guī)定的額定值偏離一個(gè)預(yù)先規(guī)定容許值的最大值。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的織物(10)，其特征在于，所述連結(jié)紗(30)包含塑料材料，并且特別是苯氧基紗。
12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的織物(10)，其特征在于，所述連結(jié)紗(30)包括芯(31)和包圍所述芯(31)的包覆層(32)，其中所述芯(31)具有高于所述包覆層(32)的熔化溫度。
13.用于生產(chǎn)用于在復(fù)合材料中使用的織物(10)的方法，所述方法包括以下步驟: 以增強(qiáng)經(jīng)線(13)和連結(jié)經(jīng)線(20)，以及以增強(qiáng)緯線(14)和連結(jié)緯線(21)裝載織機(jī)(35)， 以預(yù)先規(guī)定順序引入所述增強(qiáng)緯線(14)和所述連結(jié)緯線(21)， 其中在利用增強(qiáng)緯線(14)引緯期間，所有所述增強(qiáng)經(jīng)線(13)總是在相同的上梭口或下梭口中，并且 其中在利用連結(jié)緯線(21)引緯期間，用作普通經(jīng)線(24)的連結(jié)經(jīng)線(20)分別在相同的上梭口或下梭口中，而用作靜止經(jīng)線(25)的連結(jié)經(jīng)線(20)以及所述增強(qiáng)經(jīng)線(13)在相應(yīng)的另一個(gè)梭口中， 在利用所述連結(jié)緯線(21)的引緯之間使所述普通經(jīng)線(24)與所述靜止經(jīng)線(25)相交， 其結(jié)果在于形成了增強(qiáng)緯線(14)和增強(qiáng)經(jīng)線(13)的增強(qiáng)系統(tǒng)(11)，其中所述增強(qiáng)經(jīng)線(13)形成第一增強(qiáng)層(16)，所述增強(qiáng)經(jīng)線(14)置于所述增強(qiáng)層上，而不與所述增強(qiáng)經(jīng)線(13)連結(jié)，因此形成了第二增強(qiáng)層(17)，并且 其結(jié)果在于形成連結(jié)緯線(21)和連結(jié)經(jīng)線(20)的連結(jié)系統(tǒng)(12)，所述連結(jié)系統(tǒng)界定所述增強(qiáng)系統(tǒng)(11)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述增強(qiáng)經(jīng)線(13)在所述織機(jī)(35)的單個(gè)共用織造軸(41)中被引導(dǎo)，并且所述靜止經(jīng)線(25)和所述普通經(jīng)線(24)在所述織機(jī)(35)的不同織造軸(39，40)中被引導(dǎo)。
15.用于生產(chǎn)包括根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求12中的一項(xiàng)所述的織物(10)的至少一個(gè)織物層的復(fù)合材料體的方法， 其中為了使所述織物(10)適于所述復(fù)合材料體的期望形狀，所述連結(jié)系統(tǒng)(12)的線(20，21)的熔化由于至少一個(gè)熔化區(qū)(46)中的熱作用而發(fā)生。
【文檔編號(hào)】B29C70/22GK104285002SQ201280071009
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2012年3月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月1日
【發(fā)明者】T.比肖夫, M.阿夫薩爾 申請(qǐng)人:格羅茲-貝克特公司