СТАНОК ДЛЯ ПЛЕТЕНИЯ ПОСТОЯННОГО УГЛА Российский патент 2011 года по МПК D03D41/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области ткачества, в частности технических тканей, в которых, по меньшей мере, одна уточная нить ткани формирует постоянный угол, например выпуклый.

В общем смысле, изобретение относится к системам, которые позволяют параллельно выполнять протягивание нити в нескольких полосах и плетение этих полос, предпочтительно, одной и той же уточной нитью. Различные элементы ткацкого станка усовершенствованы таким образом, чтобы уменьшить его размер, и упростить различные этапы плетения.

Станок согласно изобретению, в частности, предназначен для плетения трехмерных поверхностей и может быть использован для геометрических форм, расширенных до куба, в частности для трехгранных углов, вытканных между различными гранями.

Уровень техники

Плетение применяется с давних времен для изготовления тканей из волокон в виде нитей. Несмотря на механизацию и автоматизацию этого процесса его использование для изготовления тканей, известных как «технические», например, усиленных композитными материалами, базируется на тех же основах, что и раньше, и поэтому процесс претерпел незначительную эволюцию.

Действительно, все тканые материалы состоят из переплетения нитей, разделенных на две категории: «нити основы», то есть нити, параллельные кромкам ткани, соединенные в соответствии с компоновкой, известной как «ткацкое плетение», с перпендикулярным рядом «уточных нитей». Простейшее ткацкое переплетение состоит из чередования, в котором каждая уточная нить проходит последовательно под и над нитью основы со смещением одного уточной нити относительно другой («плоское плетение»).

Чтобы выполнить плетение 1, такое как показано на фиг.1, нити основы 2 сначала наматываются на некоторый суппорт - «ткацкий навой» 3, параллельно одна другой и перекрывая ширину, которая соответствует ширине ткани 1; «шпуля основы» может быть использована для облегчения этой операции в случае хрупких материалов, но имеет значительные размеры. Уточная нить (уток) 4 будет проходить между нитями основы 2, каждый проход соответствует «прокидке утка». В соответствии с направлением утка сеть 2' нитей основы 2 может быть обработана (например, очисткой), чтобы увеличить ее механическую прочность, в основном по отношению к трению.

Проброс каждого утка обеспечивается образованием «ткацкого зева» 5 в сети 2', то есть поднятием или опусканием определенных нитей 2 основы одна относительно другой, так что создается пространственный угол. Создав ткацкий зев 5, нити основы 2 возвращаются ремизной рамкой 6, которая движется перпендикулярно сети 2', сходящей с ткацкого навоя 3. Различные механизмы (рамочные, жаккардовые) создают ткацкий зев в соответствие с требуемым плетением.

Введение утка 4 может быть сделано различными способами. Классический способ включает прокидку через полосу челнока 7, удерживающего шпулю 8, на которую намотана уточная нить 4 определенной длины. Однако такая прокидка вызывает трение. Хотя подбор размера позволяет иногда уменьшить механические усилия, такое решение не может быть применено для всех тканей и, в частности, для усиленных нитей высокопрочных композитных структур.

Развиваются и другие системы для проброса утка. В частности, применяются устройства, использующие воду или газ, они могут передавать нить по различным сторонам полосы. Также возможно использовать рапиру или даже две рапиры, удлинив каждую до половины полосы, тогда одна рапира захватывает уток и переносит его до середины полотна, а дальше это же делает другая рапира. Однако эти решения обеспечивают использование для прохода нитей ограниченной длины. Между тем, в некоторых случаях, важным является непрерывность уточной нити.

В конце концов, каждый раз, когда уток проходит через ткацкий зев, гребенка 9, в зубьях которой удерживаются нити основы, подбивает их вниз напротив уже сформированной ткани 1, и в это же время ремизные рамки 6 действуют на создание нового ткацкого шва 5, который зависит еще и от текущего плетения.

Совершенно ясно, что приготовление полосы нитей основы для плетения - длительный процесс. В частности, вставление нитей основы в ремизные рамки 6 должно производиться так же точно, как производится позиционирование гребенок 9. Эти стадии могут вызвать повреждения нитей 2, из-за перетирания, что, в частности, создает проблему и при применении углеродных нитей. Более того, присутствие ремизных рамок 6 и гребенок 9 предполагает ткущие устройства подходящих вертикальных размеров, которые неудобны для технических тканей, например, когда требуются ткани 1 ограниченной длины.

К примеру, при использовании в аэронавтике композитные конструкции, развиваясь, заменяют обычные металлические коробчатых конструкции (обычно называемые, «боксами»). Однако для соединения «усиленных углов» (или «собранных углов») необходимая геометрия только кажется простой. Классический собранный угол 10, показанный на фиг.2А, состоит, например, из трех двумерных граней 12, 14, 16, большей частью плоских, составляющих кубический угол (типа «полукуба»).

Так называемые «трехмерные» методы ткачества, разумеется, также развиваются, результат этих работ - ткацкий процесс, включающий чередование нитей, расположенных в трех координатах пространства. В частности, методы Aerotiss® используются для плетения стеклянных и многослойных чередующихся углеродных волокон, которые могут использоваться для изготовления передних кромок обшивки самолетов. Для деталей более сложных форм может быть использована оплетка, при изготовлении деталей с полостями, формой которым служит соответствующая оправка.

Для большинства трехмерных форм с двумерными стенками укрепленные углы в заготовках тканых коробок могут быть изготовлены на существующих машинах только для «сглаженных» версий стенок, сшиванием ребра 10z двух граней 14, 16.

Сейчас сшивание есть дополнительный элемент технологии, при его применении детали придается хрупкость и ступенчатость, которые создают проблемы с механической прочностью, не совместимые с аэронавтикой. Следует добавить, что и непрерывность волокон вдоль различных плоскостей не обеспечивается, прочность полностью не достигается. В результате угол коробки, собранный в боксообразные композитные конструкции, упрочняется металлом.

Кроме того, комплексные нагрузки могут повлиять на непрерывность нити в других сплетенных частях, включая нить, формирующую угол внутри ткани, эта нить параллельна на определенной длине одному краю детали, и последовательно параллельна другому краю. Эта непрерывность может иметь основополагающее значение для усиленных композитом технических тканей, в частности в аэронавтике.

Таким образом, ткацкие станки могут быть улучшены, в частности в отношении их использования для создания технических тканей.

Раскрытие изобретения

Изобретение предлагает станок, который предназначен для создания изделий, имеющих многочисленные грани, ортогональные одна другой и соединенные, по меньшей мере, вдоль трех граней непрерывно, как трехгранные углы без сшивания.

В общем смысле, изобретение относится к ткацкому станку, использующему вставление нити для создания угла внутри сплетаемой детали.

Станок по изобретению, таким образом, включает первое и второе устройство, используемые для протягивания нитей при формировании двух полос, пересекающих одна другую, первое и второе устройство для формирования ткацких зевов в двух полосах, первое и второе устройство для подбивания утков внутри двух полос, с использованием гребенок, которые прикреплены, например, одна к другой.

Так как формирование одной из полос выполняется во время плетения другой, одно из двух устройств протягивания, по меньшей мере, или предпочтительно оба, открыты и образуются крюками. Одна из двух систем, формирующих ткацкий зев, или предпочтительно обе, также открыты, это значит, что они содержат открытые управляющие нитью элементы. Для уменьшения размера смещение нитей, формирующих ткацкий зев, преимущественно, производится посредством рычага, содержащего эти управляющие элементы, предпочтительно, протягивающие крюки, которые, поворачиваясь вокруг оси, разрешают движение нитей, когда на них действует поднимающее усилие. Система переключения между двумя контактными позициями на рычаге, преимущественно, обеспечивает образование ткацкого зева, а именно есть нейтральная позиция, в которой кулачок действует на все рычаги для их выравнивания, и рабочая позиция, в которой выбранные элементы действуют в другую сторону на определенные рычаги так, что смещают определенные крюки относительно других. Переключение, предпочтительно, действует на той же поворотной оси, что и рычаг.

Следует добавить, что уток вставляется постоянно между двумя полотнами, и станок по изобретению содержит шпулю, на которую намотана уточная нить достаточной длины. Станок оборудован устройством, которое может получать шпульку во время ее вставки в угол между двумя полотнами, предпочтительно, контейнером, оборудованным для ее временного хранения, и включает средство для направления шпульки, позволяющее вставлять ее без трения.

Уток, преимущественно, вставляется в контейнер для временного хранения шпульки направляющими рапирами, которыми определяется направление плетения в каждом полотне. Удерживающий контейнер шпульки, преимущественно, смонтирован так, что он поворачивается, ориентируя свое открытие в направлении каждой используемой рапиры.

Для плетения трехмерной поверхности станок оборудован устройствами, позволяющими смещать сплетенную поверхность в отношении полос, так что подвижная рамка, например, смещается в направлении, перпендикулярном структуре станка.

Для компенсации различных натяжений и, в частности, чтобы избежать вытягивания при плетении углеродных нитей, протягивающие крюки преимущественно связаны с устройством натяжения, пружинного типа, работающего индивидуально или коллективно.

Возможно организовать плетение третьей стороны полосы, которая будет вторым (или даже третьим) углом, предусмотрев еще один контейнер, принимающий шпулю, и сопровождающий вставление соответствующей рапиры. Протягивающие крюки с одной или двух сторон рамы станка могут также быть предусмотрены.

Краткое описание чертежей

Другие характеристики и преимущества изобретения будут более понятны из последующего описания со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 - схема классического процесса плетения;

фиг.2 - сотканная складка, образующая угол, изображенная на плоскости;

фиг.3 - ткацкий станок в соответствии с одним из конструктивных решений, предлагаемых в изобретении;

фиг.4 - система формирования ткацкого зева, используемая в соответствии с изобретением;

фиг.5А-5Н - способ плетения трехмерной поверхности на ткацком станке в соответствии с изобретением.

Осуществление изобретения

В соответствии с изобретением возможно изготовить трехмерную плетеную складку 10 с непрерывностью нитей между каждой смежной гранью 12, 14, 16 складки. В частности, это позволяет изготовить один или более углов без использования каких-либо процессов, кроме плетения. В общем смысле, даже для «плоского» плетения, ткацкий станок по изобретению обеспечивает введение в уток нити, которая образует угол между двумя частями нити, в указанном порядке, параллельными двум краям ткани.

С этой целью уточная нить, вставляемая в ткущуюся полосу, должна быть способна вставляться в двух направлениях, и поэтому две полосы должны будут формироваться одновременно.

Ткацкий станок 20, в соответствии с изобретением, включает, на двух смежных сторонах его структуры 22, предпочтительно, ортогональных друг к другу, два устройства для протаскивания нити, по крайней мере, одно из двух будет открыто так, чтобы формировать соответствующую полосу в то же самое время, когда происходит плетение (фиг.3).

В результате первая полоса 24А, как было предусмотрено, может быть протянута между первой стороной 22А и противоположной третьей стороной 22С структуры, и будет соткана уточной нитью. На второй стороне 22В структура ткацкого станка снабжена крюками 26В, предназначенными для поворота нити 28 вокруг них, в порядке, формирующем вторую полосу 24В. Во время плетения первой полосы 24А первичные уточные нити 28 удлиняются, чтобы пройти вокруг крючков 26В, и таким образом сформировать вторую полосу 24В, которая образует закрытый угол 30 под 90°, например, если плетение ортогонально, с первой полосой 24А на уровне сотканной части 32. Возможно плетение угла 30 непрерывно единственной уточной нитью. В частности, когда первая грань 32 соткана, вторичная уточная нить 34, вместо того, чтобы закрепиться на крюке, может быть использована для плетения второй полосы 24В, с начальными уточными нитями 28, которые в этом случае работают как нити основы.

Первая полоса 24А, преимущественно, укладывается на место посредством той же системы, которая формирует полосу крюками 26А. Открытие этой системы также обеспечивает непрерывность нитей основы, формирующих полосу 24А, что особенно удобно в случае плетения волокон, использующихся для усиления композитных структур, например, таких как углерод или из арамидного волокна.

Крюки 26А, 26В индивидуально связаны с системой 36А, 36В натяжения, которая в данном случае работает с нитями 28, которые мало поддаются растягиванию. Устройство регулировки 38 для группового натяжения нитей обеспечивает и натяжение ткани 32. "Запас нитей" обеспечивается функцией ткацкого навоя или шпуярника, который размещается при устройстве регулировки для группового натяжения нитей 38, у которого есть регулировки по осям X, Y достаточные для размеров заключительной заготовки.

Так, согласно изобретению начальное протягивание нитей основы производится вручную, например в первых рядах открытых рамок 22А, включая присоединенные крюки 26А, имеющиеся на каждой стороне 22А, 22С. Плетение полосы 24А позволяет формировать первую грань 32. Подобно обычному двумерному плетению способ включает вставку уточной нити 28 в первые ряды нитей 24А, размещенных на ткацком станке 20 и работающих в основе (первичные нити основы). С этой целью ткацкий станок 20 включает первую систему, формирующую ткацкий зев, которая может быть обычной или, предпочтительно, будет идентична системе, описанной позже для второй полосы.

Параллельно плетению первой грани 32, которое производится обычным образом, в соответствии, например, с планом плетения, формируется вторая полоса 24В. В случае, когда плетение первой грани 32 ортогонально, эта вторая полоса 24В перпендикулярна к первой грани 32. С этой целью нити 28, которые используют в первой грани 32, пересекают полосу 24А и делают поворот на уровне соответствующих им крюков 26В, а затем еще раз пересекают рамки в другом направлении. В зависимости от требуемых форм возможно уплотнить эти первичные нити в структуре 22 на четвертой стороне 22D, находящейся напротив второй стороны 22В и, предпочтительно, они сами также будут готовы с открытием протягивания в крюках, обеспечивающих непрерывность нити (так, формируется четвертая полоса 24D), или можно поднять плетение в другом направлении на противоположном краю сотканной части 32.

Итак, рисунок ткани 32 получается посредством системы открывания рамок, объединенной с протягиванием во вторую систему рамок 22В с нитями, используемыми в качестве уточных (или в утке) 28, это значит грань 32 сплетена, когда делается протягивание уточных нитей 28, которые будут использоваться как основа в следующей фазе для вставления вторичных уточных нитей 34.

Ко времени, когда вторичная полоса 24В подготавливается к плетению, ткацкий зев должен быть открыт между нитями 28. Ткацкий станок согласно изобретению включает вторичную систему, формирующую ткацкий зев 40, пересекающую полосу 24В, параллельно второму краю 22В этой структуры. Система, формирующая ткацкий зев 40, предпочтительно, полностью открыта, чтобы упростить формирование полосы 24В. Для этого может использоваться ремизная рамка из двух отдельных частей, первая часть будет открыта во время протягивания полосы и будет закрыта второй частью, когда полоса формируется, в порядке, продолжающемся, как обычно.

Открытие текстильного зева лучше выполнять без участия какой-либо рамки или жаккардового механизма для полос меньших размеров, чем определяемые этими типами систем. Выбор нитей 28 и, следовательно, их вертикальное перемещение производится с использованием устройств наклона, предпочтительно, воздействуя непосредственно на крюки 26В. Система, формирующая ткацкий зев для первичной полосы 24А, также функционирует с использованием наклона, действуя непосредственно на протягивающие крюки 26А. Это, в частности, подходит для небольшого размера в таких устройствах, где плетущие устройства связаны с системой наклона для предохранения композитных структур.

С этой целью, как показано на фиг.4, каждый крюк 26 располагается на одном конце операционного рычага 42, а другой конец 44 рычага 42 связан с системой натяжения 36, 38, например.

Между двумя концами 26, 44 рычага располагается ось поворота 46, при воздействии на одну из его частей крюк 26 поднимается или опускается. Рычаги 42, преимущественно, управляются посредством наклонной плоскости 48, которая может быть установлена по краю 22 структуры ткацкого станка 20.

Для наклона крюка 26 вверх или вниз поворотный рычаг 50 нажимает на ту или другую часть рычага 42 крюка. Для этого поворотный рычаг 50 содержит ось с кулачком 52, который управляет всеми рычагами 42 одновременно, чтобы выровнять их, создав начальное положение крюков 26, предпочтительно, приведя их в горизонтальное положение, которое соответствует плоскости полосы 24 нитей основы.

Поворотный рычаг 50 также включает селектор 54, который выбирает те из крюков 26', которые должны подняться в соответствии с создаваемым плетением, и затем поднимает их, чтобы сформировать ткацкий зев 56 при нажиме на другую сторону рабочего рычага 42 крюка. Селектор 54 может, таким образом, включать элементы воздействия 58, которые могут занимать две позиции, согласно их назначению, например выдвинуться. Во время формирования ткацкого зева 56 селектор 54 активизирует элементы воздействия 58 и, как следствие, последние давят на рычаг 42 для поднятия крюков 26'. Выбор крюка меняется и соответствует ткани, которая будет ткаться, выбор может осуществляться механическим или электронным устройствами элементов воздействия 58.

Кулачок 52 на оси и элементы воздействия 48 связаны благодаря работе элементов 48, которая приводит к подъему кулачка 52. В частности, эта связь работает и при наклоне, и включает поворотный рычаг 50, располагающийся на той же оси 46, что и рычаг управления 42 крюками.

Кинематика, таким образом, составляется двумя основными движениями, а именно положительного вращения вокруг оси 46, с системой, формирующей ткацкий зев при открытии ткацкого зева 56, и вращением в противоположном направлении вокруг оси 46, при закрытии ткацкого зева.

a) Когда селектор 54 крюков 26 занимает верхнюю позицию, кулачок 52 занимает нижнее положение. Крюки 26 находятся в начальном (нижнем положении).

b) Вращение поворотного рычага 50 позволяет селектору 54, 58 выбирать крюки 26' и поднимать их. Крюки 26' затем поворачиваются, нажимают на приспособление с наклонной плоскостью 48, находящееся в верхней позиции. Ткацкий зев 56, таким образом, открывается, и уточная нить может тогда быть вставлена и соткана.

c) Ткацкий зев 56, может теперь вновь закрыться. С этой целью кулачок 52, приводимый рычагом 50, при его отрицательном повороте, опускает поднятые крюки 26'. Следовательно, все крюки 26 находятся теперь в исходном положении (нижняя позиция) и ткацкий зев закрывается.

В рассмотренном конструктивном решении ткацкие зевы 56 формируются четным числом нитей основы 28, что не существенно для ткачества технических тканей и для усиленных композитных структур. Система 40, однако, может быть выполнять плетение из нечетного числа нитей, например, делая одну петлю на двух смежных крюках 26 во время протягивания. Также возможно соединить рычаги управления 42 к другим элементам управления нитями, например с серией крюков, помещенных недалеко от каждой нити 28 в пределах полосы 24.

На ткацком станке 20 в соответствии с изобретением после завершения плетения первой грани 32, затем производится плетение одновременно двух полотен 24А, 24В (первичные нити основы и вторичные нити основы), с непрямолинейным введением уточных нитей 34.

Чтобы обеспечить непрерывность вторичной уточной нити 34 во время формирования угла 30, длина уточной нити должна быть достаточна. Обычно уточная нить 34 намотана на шпулю 60. Устройства, предусмотренные на ткацком станке 20, позволяют, по необходимости, разместить шпулю 60 с уточной нитью 34 между двух полос 24А, 24В, чтобы раздельно управлять устройствами вставки в первую 24А или вторую полосы 24В. В частности, устройство 62 включает цилиндрический контейнер, соответствующий размеру шпульки 60, в контейнере 62 шпулька 60 размещается по необходимости. Контейнер 62, преимущественно, оборудован устройствами фиксации, такими как зажим стежка, например. Контейнер 62 может быть оборудован направляющими, чтобы избежать трения или соударений между шпулькой 60 и стенками контейнера 62 во время вставки. Например, шпулька 60 оборудуется остроконечным выступом (сделанным заодно или смонтированным), на конце, входящем в контейнер 62, который сам имеет соответствующей формы приемное отверстие, которое может быть открыто или закрыто, и использоваться для изменения по необходимости положения шпульки 60, посредством направляющей для выступа в отверстии.

Контейнер 62 помещается на раме 22, между первой и второй сторонами 22А, 22В и полосами 24А, 24В. Так как уток 34 вставлен в определенном направлении в каждое полотно 24, контейнер 62, преимущественно, устанавливается с возможностью вращения, и его открытие может обеспечиваться к двум направлениях вставки утка 34.

Вставка утка 34 предпочтительно производится направляющей рапирой 64 в каждую полосу 24. Каждая рапира 64 оснащена устройствами, позволяющими, по необходимости, соединяться и разъединяться со шпулькой 60, и размещать ее в контейнере 62, когда она там окажется, это позволяет переносить шпульку 60 от одной рапиры к другой (многократная система вставки утка). Таким образом, гарантируется непрерывность нитей, в то же время устраняется возможность повреждения нитей, составляющих ткацкий зев. Для плетения первая рапира 64А, переносящая шпулю 60, вставляется в открытый ткацкий зев, например, перпендикулярно к полосе 24А. Дойдя до конца полосы нитей основы 24А, рапира 64А вносит шпульку 60 в контейнер 62, и затем выходит из пустого ткацкого зева, возвращаясь в исходную позицию. Система, формирующая ткаций зев, тогда повторно закрывается, и, где необходимо, используется подбивочная гребенка, уплотняя ткань. Контейнер 62 поворачивается в сторону второго направления, перпендикулярно к другой полосе 24В, и пустая рапира 64В подходит, чтобы достать шпульку 60, и провести ее через второй ткацкий зев.

Эта передача используется, чтобы направить нить и ткать вдоль определенного угла. Конечно, в зависимости от числа полос 24, которые будут ткаться на ткацком станке, можно сформировать несколько таких углов 30. В этом случае число контейнеров 62 должно соответствовать числу создаваемых углов 30. Эта техника использована, чтобы обеспечить непрерывность нитей и, в то же время, сохранить высокую точность плетения, и уменьшить трение между нитями.

Параллельно плетению угла 30, преимущественно, развивается движение к смещению сплетенной грани 32 в направлении оси Z, нормальной к плоскости X, Y полос. Например, опускание сотканной поверхности 32 относительно полос 24А, 24В позволяет разместить уток 34 так, чтобы сформировать угол 30 выше поверхности 32 и образовать трехмерную деталь, которая включает первую стенку 32 и две заготовки стенок, составляющих угол. Устройство используется, чтобы соткать складку трехгранной угловой формы согласно желательному трехмерному профилю, в соответствии с фиг.2, например непрерывными нитями между гранями 12, 14, 16 и на краях 10z.

С этой целью ткацкий станок 20 включает устройства 66, выполняющие это смещение. В частности, плетение производится на нитях, введенных в раму 22, которая остается неподвижной, но станок включает мобильную формирующую рамку 66, которая смещает сотканную заготовку при нажиме на первую грань 32, в порядке, обеспечивающем формирование угла 30, натяжение ткани, "маркировку" краев. Подвижная рамка 66, предпочтительно, соответствует поверхности первой сотканной грани 32, то есть ограничена зоной, смежной с краями этой грани, или даже краями, вдоль которых проходят вторичные нити 34. Рамка 66 служит для смещения ткани в направлении Z одновременно с ходом плетения, в порядке, позволяющем достигнуть оптимального размещения нитей 34, используемых в направлении Z, во время плетения.

Как показано на фиг.5, плетение при использовании ткацкого станка по изобретению, предпочтительно, используется следующая последовательность действий.

1. На первом этапе, как изложено выше и показано на фиг.3, производится формирование первой полосы 24А, плетение первой грани 32 параллельно протягиванию второй полосы 24 В. Уток 28 может быть вставлен первой направляющей рапирой 64А или вручную. Уток 28 может быть непрерывным с нитями основы или нет.

2. Открывается ткацкий зев 56А первой полосы 24А (фиг.5А).

3. Первая рапира 64А, удерживающая на ее конце шпулю 60 вторичной уточной нити 34, вставляется в ткацкий зев 56А. Возможно, чтобы вторичная уточная нить 34 была объединена с первичной уточной нитью 28. Как только ткацкий зев будет пересечен, рапира 64А вставляет шпульку 60 в первый контейнер 62 и отсоединяется от него после того, как контейнер 62 зажмет шпулю 60 (фиг.5В).

4. Первая рапира 64А выходит из ткацкого зева 56А, который закрывается. В это время контейнер 62 поворачивается в направлении второй рапиры 64В, и вторые ряды рамок открывают ткацкий зев 56В во второй полосе 24В (фиг.5С).

5. Вторая рапира 64В вставлена во второй ткацкий зев 56В, проходит до шпульки 60, которая там зафиксирована (фиг.5D).

6. Контейнер 62 отсоединяет шпульку 60 и рапира 64В захватывает ее и проводит через ткацкий зев 56В. Ткацкий зев 56В может после этого закрыться и полоса 24В вновь формируется. Затем выполняется подбивка утка 34, вставленного на каждой стороне сотканной грани 32, в связи с формированием угла 30 (фиг.5Е).

7. Для создания трехмерного угла выполняется осадка подвижной рамкой 66, таким образом, чтобы смещение первой грани 32 произошло вертикально (фиг.5F).

8. Последовательность действий будет затем повторена, открытие ткацкого зева 56В' второй полосы 24В, вставка второй рапиры 64В, чтобы ввести шпульку 60 в контейнер, выход этой рапиры из контейнера 62, поворот контейнера к первой рапире 64А (фиг.5G); и так далее.

Вторичные уточные нити 34, таким образом, вставляются непрямолинейно, вдоль направления X, затем вдоль Y, обеспечивая создание ортогональных граней; запасы нитей Х и Y, вместе с устройствами натяжения всех нитей, используются, чтобы обеспечивать материал для образования этих граней.

Предпочтительно, чтобы подбивочная гребенка каждого вторичного утка 34 была одной для разных граней, чтобы продолжать работу до готовности угла 30. Таким образом, параллельная ориентация утковых нитей 34 относительно первой грани 32 оптимизируется.

Мы, таким образом, получаем угол 70, показанный на фиг.5Н, нить которого 72 может быть непрерывной, благодаря непрямолинейной вставке и протягивании в открытые рамки 22А, 22В во время фазы плетения. Это важное преимущество, поскольку существующие трехмерные машины создают только "объемные" формы (кубическую, цилиндрическую, и т.д.) или профилированные (Т, Н, Е…). В нашем случае производятся трехмерные формы 70 с двумерными стенками. Более того, эта система отвечает требованию непрерывности нити 72. И, наконец, движение вдоль оси Z позволяет формировать трехмерный сгиб 10, облегчая его создание, и завершение во время фазы плетения.

В частности, устройство разрабатывается для создания углов корпуса, согласно фиг.2, в которой размеры детали 10 имеют порядок 400 мм × 220 мм × 200 мм, или даже 800 × 220 × 200 мм³. Углеродистая нить, используемая для этого, содержит от 6000 до 24000 волокон и, предпочтительно, 12000. Идеальная масса на единицу каждого сгиба от 200 г/м² до 1200 г/м² и, предпочтительно, 600 г/м². Трехгранный угол 70, образованный таким образом, позволяет создать угол корпуса 10 после обработки смолой. Объемное отношение волокон в законченной части, преимущественно, от 55 до 60%. Заготовка может, преимущественно, быть преобразована в другие заготовки той же природы, преимущественно, угловой конструкции между нитями, чтобы оптимизировать прочность заключительной детали 10 в отношении воздействия механических усилий на композитную часть.

Хотя, описан трехгранный угол 70, могут быть рассмотрены другие варианты. В частности, можно сместить первую грань 32 под углом, чтобы сформировать грани, которые не являются ортогональными друг к другу. Также можно не выполнять прямой угол при плетении на первой грани 32.

С другой стороны, возможно создание конструкции с несколькими углами, основанной, в частности, на шестиугольнике, и включении четырех или пяти граней. В этом случае вышеупомянутые этапы 5 и 6 повторяются столько раз, сколько углов 30 предусмотрено (и поэтому контейнеров 62), пока шпулька не достигнет последней рапиры или до тех пор, пока не будет завершена полная последовательность, до завершения стадии 7. Если полная последовательность (четыре утка прошли относительно грани 32) закончена, возможно или восстановить шпулю 60 с первой рапирой 64А, так, чтобы челнок 60 продолжал поворачиваться, переходя от одной рапиры до другой, или выполнить "обычный" переход в последнюю рапиру, вызывать обратный проход к шпульке, так, чтобы шпулька была передана от контейнера до контейнера рапирами, до тех пор, пока он не достигнет его начального положения.

Ткацкий станок согласно изобретению является поэтому подходящим для плетения каркасов усиленных композитных структур, в целях оптимизации, позволяющей уменьшить размер, а также позволяющей переплетением нитей образовывать объемные углы, в трех измерениях, где это необходимо. Тем не менее другие применения возможны и, в частности, каждый из элементов, составляющих ткацкий станок по изобретению, может использоваться один независимо от другого.

Изобретение относится к области ткачества, в частности технических тканей, в которых, по меньшей мере, одна уточная нить ткани формирует постоянный угол, например выпуклый. Ткацкий станок согласно изобретению подходит для плетения каркасов усиленных композитных структур, в целях оптимизации, позволяющей уменьшить размер, а также позволяющий переплетением нитей образовывать объемные углы, в трех измерениях, где это необходимо. Ткацкий станок (20), который содержит устройства, разработанные для протягивания нитей (26В), для вставления утка (64), и для формирования текстильного зева, позволяющие сформировать непрерывный угол или вершину угла (30) нитью (34) во время переплетения. Ткацкий станок, предпочтительно, также содержит систему смещения в вертикальном направлении (66), так, чтобы было возможно соткать трехмерную конструкцию, нити которой непрерывны между гранями и на уровне краев. 14 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Ткацкий станок, используемый для плетения ткани, в утке которого, по меньшей мере, одна нить формирует угол, со структурой ткацкого станка, образованной четырехсторонней рамой, которая включает первые устройства для протягивания нитей на первую сторону, для формирования первой полосы, между первой и третьей сторонами, вторые устройства для протягивания нитей на вторую сторону, для формирования второй полосы между второй стороной и четвертым краем, составленным из открытых крюков, вокруг которых нити могут образовать петлю, первую систему, формирующую ткацкий зев, на первой полосе на уровне первой стороны, вторую систему, формирующую ткацкий зев, на второй полосе на уровне второй стороны, включая открытые элементы для управления нитями, шпулю, используемую для хранения намотанной уточной нити, предназначенной для плетения полос, контейнер, расположенный между первой и второй сторонами, и первой и второй полосами, используемый, чтобы удерживать шпулю, первую и вторую подбивочные гребенки, пересекающие первые и вторые полосы.

2. Ткацкий станок по п.1, в котором элементы для управления нитями второй системы, формирующей ткацкий зев, составлены из протягивающих крюков, удлиненных рычагами управления таким образом, чтобы каждый рычаг поворачивался вокруг оси.

3. Ткацкий станок по п.2, в котором вторая система, формирующая ткацкий зев, включает поворотный рычаг для селективного нажатия на рычаги управления, обеспечивая переключения между вспомогательной и рабочей позицией так, что в рабочей позиции определенные протягивающие крюки смещались относительно других, перпендикулярно к полосе.

4. Ткацкий станок по п.3, в котором поворотный рычаг для селективного нажатия поворачивается вокруг той же оси, что и рычаги управления, включает кулачок, который способен обеспечить нажатие на все рычаги, чтобы выровнять их, и устройства выбора, которые могут произвести нажатие в противоположном направлении на определенные рычаги, формирующие ткацкий зев.

5. Ткацкий станок по п.1, в котором первая протягивающая система составлена из открытых крюков, вокруг которого нити могут формировать петлю.

6. Ткацкий станок по п.3, в котором первая система, формирующая ткацкий зев, имеет одинаковую конструкцию со второй системой, формирующей ткацкий зев.

7. Ткацкий станок по п.1, в котором протягивающие крюки связаны с устройствами натяжения.

8. Ткацкий станок по п.1, включающий первое и второе устройства для перемещения шпули через первые и вторые полосы, вдоль первого и второго направлений, и помещения ее в контейнер.

9. Ткацкий станок по п.8, в котором контейнер содержит окно для приема шпули и может, поворачиваясь, занимать два положения, в которых окно контейнера направлено вдоль первого или второго направления соответственно.

10. Ткацкий станок по п.9, в котором шпуля содержит выступ остроконечной формы, и контейнер содержит на его грани напротив приемного окна отверстие, совместимое с выступом, такое, чтобы ввести шпулю во время ее вставки.

11. Ткацкий станок по п.8, в котором устройства для перемещения шпули содержат первую и вторую рапиры, которые могут присоединяться к шпуле поочередно, и контейнер, содержащий устройства удержания шпульки, также поочередно.

12. Ткацкий станок по п.1, который также содержит устройство, сдвигающее сотканную часть первой полосы по оси (2), ортогональной к полосам.

13. Ткацкий станок по п.1, в котором первая и вторая подбивочные гребенки соединены друг с другом.

14. Ткацкий станок по п.1, который также содержит третий набор протягивающих крюков на стороне напротив второй стороны для формирования четвертого края.

15. Ткацкий станок по п.1, который содержит второй контейнер напротив первого, по отношению к одной из полос первой и второй, и третью рапиру для вставки шпули, заостренную по направлению ко второму контейнеру.