专利名称：经纬交织层间穿透法织机及其织造方法
技术领域：
本发明涉及一种经纬交织层间穿透法织机及其织造方法，特别是涉及一种用于铺层工艺的复合材料的三维立体多层织物的经纬交织层间穿透法织机及其织造方法。属纺织技术领域。
背景技术：
用在结构上的复合材料的根本原理是发挥各种材料之优点，要求比强度，比模量要高，冲击强度、冲击韧性高。从力学角度看，现普遍使用的夹层结构、蜂窝结构等复合材料，主要是在少增加重量的情况下增加其厚度，但是存在层间剥离问题，而且有严重的各向异性等问题。
纤维的编织，特别是用于复合材料的纤维，因考虑到基体树脂对纤维的浸透问题而大多采用无捻纱，而无捻纱织造的最大问题就是纤维累积发毛的问题。
普通织机的经纱开口是靠棕丝的上、下两个动作来完成的，且经纱的开口距离比较大，若用于纤维的多层织造势必带来经纱的总开口过大，从而导致经纱的编织角过大。要想缩小经纱的编织角，只能拉长钢扣的打纬距离，这样一来就会导致①设备的体积变大；②钢扣、纬纱与经纱的接触增多，因而导致纤维发毛。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种可以使经、纬向纤维相互交织且使经、纬向纤维各自向一层或多层互穿交织、且使纤维少发毛的经纬交织层间穿透法织机及其织造方法。
本发明的目的是这样实现的一种经纬交织层间穿透法织机，其特征在于它包括钢扣框、钢扣片、剑杆、棕片、棕片运动销、连杆、仿冲压装置、主动齿轮、传动齿轮、传动轴、卷取装置以及经纱架，所述的钢扣片有若干片，若干片钢扣片竖向并排镶嵌于钢扣框中；所述的剑杆采用管状剑杆；所述的棕片有若干组，若干组棕片竖向并排布置于钢扣框中，与钢扣框中的钢扣片间隔布置，每组棕片有四片，每片棕片上经向加工了N个供经纱通过的棕根，N个棕根在每片棕片上上、下布置，每片棕片上每二个棕眼之间加工出一个供剑杆通行的口子，若干组棕片上的口子在纬向构成N+1个供N+1支剑杆通行的剑道；所述的钢扣片采用加长钢扣片，使之在与钢扣片框一起打纬、复位时始终与棕片滑动配合着，不脱离，使其不错位，且复位后靠织物的钢扣片一端落后于棕片上的剑道之后。
所述的棕片运动销有四根，纬向上、下并排穿接于棕片上；所述的传动轴有一根，纬向布置，传动轴两端各设置有一组曲轴段，每组曲轴段有四根偏心轴，其偏心角分别呈0°、90°、180°和270°，偏心距S与各棕根之间的距离S相等；
所述的连杆有两组，每组有四根，分别与传动轴两端的曲轴段相对应布置，各连杆下端与传动轴上各对应的偏心轴相连，上端与各对应的棕片运动销相连；所述的传动齿轮套装于传动轴一端，与主动齿轮啮合，主动齿轮装置于仿冲压装置输出轴上，主动齿轮与传动齿轮的传动比为1∶4；所述的经纱架置于钢扣框前方，卷取装置置于钢扣框后方。
本发明采用的织造方法是由棕片带动的经纱进行多个动作，实现层与层之间纱线的交织，其具体方案是送纬——在棕片完成经纱开口的动作及钢扣片复位至初始位置A状态下，送纬装置将N+1支剑杆一次送纬，纬纱在一端的接纱位置将纬纱的一端固定，剑杆复位，此时纬纱已织入经纱之中，通过安装在一侧的边剪将纬纱与剑杆连接的一端剪断，等候下一纬；打纬——钢扣框向织物方向移动，使钢扣框内的钢扣片由初始位置A移动至终止位置B，同时将所有织入的纬纱移向织物，即打纬；棕片带动的经纱的开口动作——由仿冲压装置进行一个对主动齿轮的360°动作，再由主动齿轮对传动齿轮进行1∶4的传动即传动轴转动90°，通过传动轴两端曲轴段的偏心轴对两端的两组连杆进行上与下的运动，从而控制各棕片运动销的上、下运动，一个运动销控制所对应的棕片组中的一片棕片，这样一根经纱如在最上的90°，棕片就向下进行一个动作，再动作，偏心轴转动180°，又是向下；再动作，偏心轴转动270°，则棕片向上动作，如此偏心轴旋转，则可形成棕片的上上、下下对经纱的开口动作，并使其组成新的一层，同时卷取装置卷取，即完成一个整体的织造动作。
本发明用经、纬两向纤维通过棕片的多个上、下动作来完成织物的层与层之间的互穿，使其成为层层互联的织物。
本发明剑杆在送纬时，剑杆在棕片上的剑道中通行，并不与棕片上棕根里的经纱相接触，使纤维与纤维之间的少接触，使之少发毛，且剑道对剑杆产生了定位保护作用，使之不下垂、不跑偏，从而可织造出门幅更宽的产品来，门幅可大于2米。
本发明织机采用了层与层经纱的小开口，距离为L。如果织物的经纱层数为N，则织机上经纱的最上层与最下层这间的总开口距离为(N+1)L。
本发明织机如果设计经纱为N层，则可对经纱少于N层织物的编织。这样，通过经纱、纬纱的减少，则织物就变薄；将经纱、纬纱加入(经纱最多为N层)，则织物就增厚，可使织物的截面改变。
本发明织机可以用其他轻质的材料来制成一定粗的丝来替代织物中间的纬线，使其织物增厚，达到减轻复合材料的重量，消除层间剥离问题。如聚乙烯纤维比重为0.92或其它低发泡材料比重更小，而玻纤、碳纤的比重分别为2.4和1.3，环氧、聚酯均大于1.3，这些填充的丝有径向的纤维穿透交织着，故增加了层间剥离强度。
图1为本发明的总体结构示意图。
图2、3为本发明的织造原理图。
具体实施例方式参见图1～3，图1～3为本发明经纬交织层间穿透法织机，图中钢扣框1、钢扣片2、剑杆3、纬纱4、棕片5、棕片运动销6、连杆7、仿冲压装置8、主动齿轮9、传动齿轮10、传动轴11、卷取装置12、织物13、经纱架14以及经纱15。
所述的钢扣框1呈箱框形结构。
所述的钢扣片2有若干片，若干片钢扣片竖向并排镶嵌于钢扣框1中。
所述的剑杆3采用管状钢性剑杆，可使纬纱在管中顺利滑动，而且所有剑杆同步送纬，这样在打纬时使纬纱4与棕片不接触。
所述的棕片5根据织机宽度有若干组，每组棕片有四片不相同的棕片组成，若干组棕片竖向并排布置于钢扣框1中，与钢扣框1中的钢扣片2间隔布置。每片棕片上经向加工了N个供经纱15通过的棕根5.1，N个棕根在每片棕片上上、下布置，每片棕片上每二个棕眼5.1之间加工出一个供剑杆3通行的口子5.2，其尺寸比剑杆的横截面稍大，使剑杆能滑行通过，若干组棕片上的口子在纬向构成N+1个供N+1支剑杆通行的剑道。
所述的钢扣片2采用加长钢扣片，使之在与钢扣片框1一起打纬、复位时始终与棕片5滑动配合着，不脱离，使其不错位，且复位后靠织物的钢扣片一端落后于棕片上的剑道之后。
所述的棕片运动销6有四根，纬向上、下并排穿接于棕片5上。
所述的传动轴11有一根，纬向布置，传动轴11两端各设置有一组曲轴段，每组曲轴段有四根偏心轴11.1，其偏心角分别呈0°、90°、180°和270°，偏心距S与各棕根之间的距离S相等。
所述的连杆7有两组，每组有四根，分别与传动轴11两端的曲轴段相对应布置，各连杆下端与传动轴11上各对应的偏心轴11.1相连，上端与各对应的棕片运动销6相连。
所述的传动齿轮10套装于传动轴11一端，与主动齿轮9啮合，主动齿轮9装置于仿冲压装置8输出轴上，主动齿轮9与传动齿轮10的传动比为1∶4。
所述的经纱架14置于钢扣框1前方，卷取装置12置于钢扣框1后方。
本发明采用的织造方法由棕片带动的经纱进行多个动作，实现层与层之间纱线的交织，其具体方案是送纬——参见图1、2，在棕片5完成经纱15开口的动作及钢扣片1复位至初始位置A状态下，送纬装置(图中未示出)将N+1支剑杆3一次送纬，纬纱4在一端的接纱位置(图中未示出)将纬纱4的一端固定，剑杆3复位，此时纬纱4已织入经纱15之中，通过安装在一侧的边剪(图中未示出)将纬纱4与剑杆3连接的一端剪断，等候下一纬；打纬——参见图2，钢扣框向织物13方向移动，使钢扣框内的钢扣片2由初始位置A移动至终止位置B，同时将所有织入的纬纱移向织物13，即打纬；棕片带动的经纱的开口动作——参见图1，由仿冲压装置8进行一个对主动齿轮9的360°动作，再由主动齿轮9对传动齿轮10进行1∶4的传动即传动轴11转动90°，通过传动轴11两端曲轴段的偏心轴11.1对两端的两组连杆7进行上与下的运动，从而控制各棕片运动销6的上、下运动，一个运动销6控制所对应的棕片组中的一种棕片，这样一根经纱15如在最上的90°，棕片就向下进行一个动作，再动作，偏心轴转动180°，又是向下；再动作，偏心轴转动270°，则棕片向上动作，如此偏心轴旋转，则可形成棕片的上上、下下对经纱的开口动作，并使其组成新的一层，同时卷取装置卷取，即完成一个整体的织造动作。
权利要求
1.一种经纬交织层间穿透法织机，其特征在于它包括钢扣框(1)、钢扣片(2)、剑杆(3)、棕片(5)、棕片运动销(6)、连杆(7)、仿冲压装置(8)、主动齿轮(9)、传动齿轮(10)、传动轴(11)、卷取装置(12)以及经纱架(14)，所述钢扣片(2)有若干片，若干片钢扣片竖向并排镶嵌于钢扣框(1)中；所述的剑杆(3)采用管状剑杆；所述的棕片(5)有若干组，若干组棕片竖向并排布置于钢扣框(1)中，与钢扣框(1)中的钢扣片(2)间隔布置，每组棕片有四片，每片棕片上经向加工了N个供经纱(15)通过的棕根(5.1)，N个棕根在每片棕片上上、下布置，每片棕片上每二个棕眼(5.1)之间加工出一个供剑杆(3)通行的口子(5.2)，若干组棕片上的口子在纬向构成N+1个供N+1支剑杆通行的剑道；所述的钢扣片(2)采用加长钢扣片，使之在与钢扣片框(1)一起打纬、复位时始终与棕片(5)滑动配合着，不脱离，使其不错位，且复位后靠织物的钢扣片一端落后于棕片上的剑道之后；所述的棕片运动销(6)有四根，纬向上、下并排穿接于棕片(5)上；所述的传动轴(11)有一根，纬向布置，传动轴(11)两端各设置有一组曲轴段，每组曲轴段有四根偏心轴(11.1)，其偏心角分别呈0°、90°、180°和270°，偏心距S与各棕根之间的距离S相等；所述的连杆(7)有两组，每组有四根，分别与传动轴(11)两端的曲轴段相对应布置，各连杆下端与传动轴(11)上各对应的偏心轴(11.1)相连，上端与各对应的棕片运动销(6)相连；所述的传动齿轮(10)套装于传动轴(11)一端，与主动齿轮(9)啮合，主动齿轮(9)装置于仿冲压装置(8)输出轴上，主动齿轮(9)与传动齿轮(10)的传动比为1∶4；所述的经纱架(14)置于钢扣框(1)前方，卷取装置(12)置于钢扣框(1)后方。
2.如权利要求1所述的一种经纬交织层间穿透法织机的织造方法，其特征在于由棕片带动的经纱进行多个动作，实现层与层之间纱线的交织，其具体方案是送纬——在棕片完成经纱开口的动作及钢扣片复位至初始位置A状态下，送纬装置将N+1支剑杆一次送纬，纬纱在一端的接纱位置将纬纱的一端固定，剑杆复位，此时纬纱已织入经纱之中，通过安装在一侧的边剪将纬纱与剑杆连接的一端剪断，等候下一纬；打纬——钢扣框向织物方向移动，使钢扣框内的钢扣片由初始位置A移动至终止位置B，同时将所有织入的纬纱移向织物，即打纬；棕片带动的经纱的开口动作——由仿冲压装置进行一个对主动齿轮的360°动作，再由主动齿轮对传动齿轮进行1∶4的传动即传动轴转动90°，通过传动轴两端曲轴段的偏心轴对两端的两组连杆进行上与下的运动，从而控制各棕片运动销的上、下运动，一个运动销控制所对应的棕片组中的一种棕片，这样一根经纱如在最上的90°，棕片就向下进行一个动作，再动作，偏心轴转动180°，又是向下；再动作，偏心轴转动270°，则棕片向上动作，如此偏心轴旋转，则可形成棕片的上上、下下对经纱的开口动作，并使其组成新的一层，同时卷取装置卷取，即完成一个整体的织造动作。
全文摘要
本发明涉及一种经纬交织层间穿透法织机及其织造方法。其织机包括钢扣框(1)、钢扣片(2)、剑杆(3)、棕片(5)、棕片运动销(6)、连杆(7)、仿冲压装置(8)、传动轴(11)。钢扣片(2)有若干片，棕片(5)有若干组，棕片上经向加工了N个棕根(5.1)，每二个棕眼(5.1)之间加工出一个供剑杆(3)通行的口子(5.2)，构成N+1个供N+1支剑杆通行的剑道；棕片运动销(6)有四根，穿接于棕片(5)上，传动轴(11)两端各设置有一组曲轴段，其偏心角分别呈0°、90°、180°和270°。所述的连杆(7)有两组，每组有四根。其织造方法是，由棕片带动的经纱进行多个动作，实现层与层之间纱线的交织。本发明可以使经、纬向纤维相互交织且使经、纬向纤维各自向一层或多层互穿交织、且纤维不易发毛。
文档编号D03D11/00GK1800464SQ20061003782
公开日2006年7月12日 申请日期2006年1月16日 优先权日2006年1月16日
发明者赵祖良 申请人:赵祖良