專利名稱：經(jīng)緯平交加z向紗交織平面織法織機及其織造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種經(jīng)緯平交加Z向紗交織平面織法織機及其織造方法，特別是涉及一種用于鋪層工藝的復合材料的經(jīng)緯平交加Z向紗交織平面織法織機及其織造方法。屬紡織技術領域。
背景技術：
用在結構上的復合材料的根本原理是發(fā)揮各種材料之優(yōu)點，要求比強度，比模量要高，沖擊強度、沖擊韌性高。從力學角度看，現(xiàn)普遍使用的夾層結構、蜂窩結構等復合材料，主要是在少增加重量的情況下增加其厚度，但是存在層間剝離問題，而且有嚴重的各向異性等問題。
纖維的編織，特別是用于復合材料的纖維，因考慮到基體樹脂對纖維的浸透問題而大多采用無捻紗，而無捻紗織造的最大問題就是纖維累積發(fā)毛的問題。
普通織機的經(jīng)紗開口是靠棕絲的上、下兩個動作來完成的，且經(jīng)紗的開口距離比較大，若用于纖維的多層織造勢必帶來經(jīng)紗的總開口過大，從而導致經(jīng)紗的編織角過大。要想縮小經(jīng)紗的編織角，只能拉長鋼扣的打緯距離，這樣一來就會導致①設備的體積變大；②鋼扣、緯紗與經(jīng)紗的接觸增多，因而導致纖維發(fā)毛。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種可以使Z向纖維順利地穿插在二維平交立體結構中、且使纖維少發(fā)毛的經(jīng)緯平交加Z向紗交織平面織法織機及其織造方法。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種經(jīng)緯平交加Z向紗交織平面織法織機，其特征在于它包括鋼扣框、鋼扣片、棕片、管狀劍桿、打緯氣缸、鋼扣片運動梢、連桿、鋼扣片運動氣缸和上下紗鉤，所述的鋼扣框與打緯氣缸相連，打緯氣缸經(jīng)向固定在機架上；所述的鋼扣片有若干片，若干片鋼扣片在鋼扣框內(nèi)分成二排，上、下交錯間隔排布，二排鋼扣片上靠近織物的一端在不同的部位各自加工了一個分別供Z1紗和Z2紗通過的穿紗孔，相應于該穿紗孔，靠近織物的機架上相應位置處設置有上下紗鉤；所述的鋼扣片運動梢有二根，二根鋼扣片運動梢緯向分別穿接于兩排鋼扣片上；所述的連桿有二組，每組各二根，二組連桿上端分別與二根鋼扣片運動梢的兩端相連，下端分別與鋼扣片運動氣缸相連；所述的鋼扣片運動氣缸有二組，每組各二只，分別固定連接于鋼扣框兩側；所述的棕片有若干片，若干片棕片豎向并排布置于鋼扣框中，與鋼扣片間隔布置，且使一端固定在機架上，這樣就形成了由N根經(jīng)紗組成N層經(jīng)紗。每片棕片上經(jīng)向加工了N個供經(jīng)紗通過的棕根，N個棕根在每片棕片上上、下布置，每片棕片上每二個棕眼之間加工出一個供管狀劍桿通行的口子，若干片棕片上的口子在緯向構成N+1個供N+1支劍桿通行的劍道。每支劍桿將每一根緯紗送于所對應的經(jīng)紗層上、下，由于緯紗根數(shù)大于經(jīng)紗層層數(shù)，故應看成經(jīng)紗鑲在緯紗之中，則形成了緯紗對經(jīng)紗的包含。
所述的鋼扣片采用加長鋼扣片，使之在與鋼扣片框一起打緯、復位時始終與棕片滑動配合著，不脫離，使其不錯位，且復位后靠織物的鋼扣片一端落后于棕片上的劍道之后。
動作過程安裝在鋼扣片框兩側的兩組氣缸分別經(jīng)過連桿、鋼扣片運動銷和對鋼扣片作一上、一下動作，并與棕片滑動配合，鋼扣片一上、一下動作帶動Z1紗、Z2紗作一上、一下動作來進行Z向紗對緯紗的開口；打緯氣缸對鋼扣片框作左右運動，向左即打緯，向右即復位。
本發(fā)明采用的織造方法是由棕片帶動的經(jīng)紗進行多個動作，實現(xiàn)層與層之間紗線的交織，其具體方案是送緯——在鋼扣片框復位后，由N+1支劍桿將N根緯紗送入每層經(jīng)紗上下；打緯——在打緯氣缸的作用下，鋼扣片框向織物方向移動，即打緯在織物上，在打緯過程中將上、下紗鉤上所鉤住的Z1紗、Z2紗一同推向織物；Z向紗穿線——在打緯結束后，即鋼扣片打到織物上，通過鋼扣片運動氣缸運動至連桿、鋼扣片運動銷，分別對兩排鋼扣片作上下運動，一排鋼扣片帶動Z1紗向上移動，另一排鋼扣片帶動根Z2紗向下運動，形成Z向紗對緯紗的包含，則形成了三維織物；
開口動作——在打緯氣缸的動作下，鋼扣片框開始復位，在復位的同時上下紗鉤分別將一排鋼扣片上的一根Z1紗、另一排鋼扣片上的另一根Z2紗鉤住，向后退復位，而Z1紗、Z2紗又形成了對經(jīng)、緯紗的開口，即完成一個整體的循環(huán)織造動作。
根據(jù)織造原理，織機的經(jīng)紗開口在緯紗能順利通過的情況下是越小越好。對于單層織物已顯其重要性，對于多層織物來說則更加重要。因為，N層經(jīng)紗就有N個開口，這樣每一層開口的大小關系到織機經(jīng)紗總開口的問題。開口加大，打緯距離就加長(減少編織角度)，就帶來了鋼扣片、緯紗、經(jīng)紗的接觸距離增長，使之加劇磨損。本發(fā)明采用了在棕片上每個棕眼的上下開出劍桿通行的劍道來，這樣就使其①劍桿在送緯時在棕片上的劍道中通行，并不與棕片上棕根里的經(jīng)紗相接觸，使纖維與纖維之間的少接觸，使之少發(fā)毛，②且劍道對劍桿產(chǎn)生了定位保護作用，使之不下垂、不跑偏，從而可織造出門幅更寬的產(chǎn)品來，門幅可大于2米。
本發(fā)明采用了管狀劍桿，使劍桿與劍道滑動配合，還采用了緯紗在管狀劍桿內(nèi)通過的方式，而且所有劍桿同步送緯，在打緯時不與棕片、經(jīng)紗接觸，從而減少了每層經(jīng)紗的開口距離，即織機的總開口減小。因為同樣用劍桿，考慮到劍桿的剛性問題，使之不下垂，勢必加粗；同等粗細的劍桿還要考慮盡量不與經(jīng)紗接觸的問題，故劍桿上、下與經(jīng)紗之間要考慮一定的距離。
本發(fā)明織機如果設計經(jīng)紗為N層，則可對經(jīng)紗少于N層織物的編織。這樣，通過經(jīng)紗、緯紗的減少，則織物就變??；將經(jīng)紗、緯紗加入(經(jīng)紗最多為N層)，則織物就增厚，可使織物的截面改變。
本發(fā)明織機可以用其他輕質的材料來制成一定粗的絲來替代織物中間的緯線，使其織物增厚，達到減輕復合材料的重量，消除層間剝離問題。如聚乙烯纖維比重為0.92或其它低發(fā)泡材料比重更小，而玻纖、碳纖的比重分別為2.4和1.3，環(huán)氧、聚酯均大于1.3，這些填充的絲有徑向的纖維穿透交織著，故增加了層間剝離強度。


圖1為本發(fā)明的總體結構示意圖。
圖2、3為本發(fā)明的織造原理圖。
具體實施例方式參見圖1，圖1為經(jīng)緯平交加Z向紗交織平面織法織機，圖中鋼扣框1、鋼扣片2、鋼扣片運動梢3、鋼扣片運動梢4、鋼扣片5、連桿6、、鋼扣片運動氣缸8、鋼扣片運動氣缸9、緯紗10、劍桿11、棕片12、Z1紗儲紗器13、Z1紗14、經(jīng)紗15、Z2紗16、Z2紗儲紗器17、上下紗鉤18、上下紗鉤19、織物20、經(jīng)紗架21和收卷裝置(圖中未示出)組成。
所述的鋼扣框1與打緯氣缸7相連，打緯氣缸7經(jīng)向固定在機架上；所述的鋼扣片2、5有若干片，若干片鋼扣片在鋼扣框1內(nèi)分成二排，上、下交錯間隔排布，二排鋼扣片2、5上靠近織物的一端在不同的部位各自加工了一個分別供Z1紗14和Z2紗16通過的穿紗孔2.1、5.1，相應于該穿紗孔2.1、5.1，靠近織物20的機架上相應位置處設置有上下紗鉤18、19；所述的鋼扣片運動梢3、4有二根，二根鋼扣片運動梢3、4緯向分別穿接于兩排鋼扣片2、5上；所述的連桿6有二組，每組各二根，二組連桿6上端分別與二根鋼扣片運動梢3、4的兩端相連，下端分別與鋼扣片運動氣缸8、9相連；所述的鋼扣片運動氣缸8、9有二組，每組各二只，分別固定連接于鋼扣框1兩側；所述的棕片12有若干片，若干片棕片12豎向并排布置于鋼扣框1中，與鋼扣片2、5間隔布置，且使一端固定在機架上，這樣就形成了由N根經(jīng)紗組成N層經(jīng)紗。每片棕片上經(jīng)向加工了N個供經(jīng)紗15通過的棕根12.1，N個棕根在每片棕片上上、下布置，每片棕片上每二個棕眼12.1之間加工出一個供管狀劍桿11通行的口子12.2，其尺寸比劍桿的橫截面稍大，使劍桿能滑行通過，若干片棕片上的口子在緯向構成N+1個供N+1支劍桿通行的劍道。
所述的鋼扣片2、5采用加長鋼扣片，使之在與鋼扣片框1一起打緯、復位時始終與棕片12滑動配合著，不脫離，使其不錯位，且復位后靠織物的鋼扣片2、5一端落后于棕片12上的劍道之后。
管狀劍桿11可使緯紗在管中順利滑動，而且所有劍桿同步送緯，這樣在打緯時使緯紗10與棕片12不接觸。
動作過程安裝在鋼扣片框兩側的兩組氣缸8、9分別經(jīng)過連桿6、鋼扣片運動銷3和4對鋼扣片2、5作一上、一下動作，并與棕片12滑動配合，鋼扣片2、5一上、一下動作帶動Z1紗14、Z2紗16作一上、一下動作來進行Z向紗對經(jīng)、緯紗的開口；打緯氣缸7對鋼扣片框1作左右運動，向左即打緯，向右即復位。具體原理及動作見圖2、3在圖2中，劍桿送緯后，在鋼扣片對緯紗打緯后Z1紗14在下，Z2紗16在上形成了對緯紗的開口狀態(tài)。在圖3中，鋼扣片2、5對緯紗打緯后，鋼扣片2、5分別向下與向上運動，并形成Z1紗14在上，Z2紗16在下完成對緯紗包含(即編織)，向后復位時的狀態(tài)。
本發(fā)明采用的織造方法是采用在二維平面正交立體的基礎上穿插垂直方向即Z向纖維的織法，其具體方案是送緯——在鋼扣片框復位后，由N+1支劍桿將N根緯紗送入每層經(jīng)紗上下；打緯——在打緯氣缸的作用下，鋼扣片框向織物方向移動，即打緯在織物上，在打緯過程中將上、下紗鉤上所鉤住的Z1紗、Z2紗一同推向織物；Z向紗穿線——在打緯結束后，即鋼扣片打到織物上，通過鋼扣片運動氣缸運動至連桿、鋼扣片運動銷，分別對兩排鋼扣片作上下運動，一排鋼扣片帶動Z1紗向上移動，另一排鋼扣片帶動根Z2紗向下運動，形成Z向紗對緯紗的包含，則形成了三維織物；開口動作——在打緯氣缸的動作下，鋼扣片框開始復位，在復位的同時上下紗鉤分別將一排鋼扣片上的一根Z1紗、另一排鋼扣片上的另一根Z2紗鉤住，向后退復位，而Z1紗、Z2紗又形成了對緯紗的開口，即完成一個整體的循環(huán)織造動作。
權利要求
1.一種經(jīng)緯平交加Z向紗交織平面織法織機，其特征在于它包括鋼扣框(1)、鋼扣片(2、5)、棕片(12)、管狀劍桿(11)、打緯氣缸(7)、鋼扣片運動梢(3、4)、連桿(6)、鋼扣片運動氣缸(8、9)和上下紗鉤(18、19)，所述的鋼扣框(1)與打緯氣缸(7)相連，打緯氣缸(7)經(jīng)向固定在機架上；所述的鋼扣片(2、5)有若干片，若干片鋼扣片在鋼扣框(1)內(nèi)分成二排，上、下交錯間隔排布，二排鋼扣片(2、5)上靠近織物的一端在不同的部位各自加工了一個分別供Z1紗(14)和Z2紗(16)通過的穿紗孔(2.1、5.1)，相應于該穿紗孔(2.1、5.1)，靠近織物(20)的機架上相應位置處設置有上下紗鉤(18、19)；所述的鋼扣片運動梢(3、4)有二根，二根鋼扣片運動梢(3、4)緯向分別穿接于兩排鋼扣片(2、5)上；所述的連桿(6)有二組，每組各二根，二組連桿(6)上端分別與二根鋼扣片運動梢(3、4)的兩端相連，下端分別與鋼扣片運動氣缸(8、9)相連；所述的鋼扣片運動氣缸(8、9)有二組，每組各二只，分別固定連接于鋼扣框(1)兩側；所述的棕片(12)有若干片，若干片棕片(12)豎向并排布置于鋼扣框(1)中，與鋼扣片(2、5)間隔布置，且使一端固定在機架上，每片棕片上經(jīng)向加工了N個供經(jīng)紗(15)通過的棕根(5.1)，N個棕根在每片棕片上上、下布置，每片棕片上每二個棕眼(12.1)之間加工出一個供管狀劍桿(11)通行的口子(12.2)，若干片棕片上的口子在緯向構成N+1個供N+1支劍桿通行的劍道；所述的鋼扣片(2、5)采用加長鋼扣片，并使之在與鋼扣片框(1)一起打緯、復位時始終與棕片(12)滑動配合著，不脫離，使其不錯位，且復位后靠織物的鋼扣片(2、5)一端落后于棕片(12)上的劍道之后。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種經(jīng)緯平交加Z向紗交織平面織法織機的織造方法，其特征在于采用在二維平面正交立體的基礎上穿插垂直方向即Z向纖維的織法，其具體方案是送緯——在鋼扣片框復位后，由N+1支劍桿將N根緯紗送入每層經(jīng)紗上下；打緯——在打緯氣缸的作用下，鋼扣片框向織物方向移動，即打緯在織物上，在打緯過程中將上、下紗鉤上所鉤住的Z1紗、Z2紗一同推向織物；Z向紗穿線——在打緯結束后，即鋼扣片打到織物上，通過鋼扣片運動氣缸運動至連桿、鋼扣片運動銷，分別對兩排鋼扣片作上下運動，一排鋼扣片帶動Z1紗向上移動，另一排鋼扣片帶動根Z2紗向下運動，形成Z向紗對緯紗的包含，則形成了三維織物；開口動作——在打緯氣缸的動作下，鋼扣片框開始復位，在復位的同時上下紗鉤分別將一排鋼扣片上的一根Z1紗、另一排鋼扣片上的另一根Z2紗鉤住，向后退復位，而Z1紗、Z2紗又形成了對緯紗的開口，即完成一個整體的循環(huán)織造動作。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種經(jīng)緯平交加Z向紗交織平面織法織機及其織法，包括鋼扣框(1)、鋼扣片(2、5)、棕片(12)、管狀劍桿(11)、打緯氣缸(7)、鋼扣片運動梢(3、4)、連桿(6)、鋼扣片運動氣缸(8、9)和上下紗鉤(18、19)，鋼扣片(2、5)有N+1個，分成二排，鋼扣片上加工有穿紗孔(2.1、5.1)，機架上設置有上下紗鉤(18、19)；鋼扣片運動梢(3、4)緯向穿接于兩排鋼扣片上；連桿(6)上端與鋼扣片運動梢(3、4)相連，棕片(12)有N片，與鋼扣片(2、5)間隔布置，棕片上加工N個棕根(5.1)，每二個棕眼(12.1)之間加工出一個供管狀劍桿(11)通行的口子(12.2)；其織法是采用在二維平面正交立體的基礎上穿插垂直方向即Z向纖維的織法。本發(fā)明可以使Z向纖維順利地穿插在二維平交立體結構中、且使纖維少發(fā)毛。
文檔編號D03D11/00GK1827877SQ200610037820
公開日2006年9月6日 申請日期2006年1月16日 優(yōu)先權日2006年1月16日
發(fā)明者趙祖良 申請人:趙祖良