专利名称：一种针织结构及其编织方法和专用装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种针织结构及其编织方法和装置，具体地涉及一种多轴向增强纬编针织结构及其编织方法和专用横机纱线喂入装置。
背景技术：
多轴向针织结构是一种在针织地组织中衬入经纱、纬纱和斜向纱的一种新型纺织结构，它具有优良的平面力学性能，广泛用作产业用针织材料和结构复合材料的增强。目前具有代表性的多轴向针织结构有三种类型第一种类型是在经编针织机上编织的多轴向针织结构，在这种织物结构中，至少4层的纱线(一层纬纱、一层经纱、一层+45°斜向纱和一层-45°斜向纱)被平行衬入地组织中，地组织除了经平组织外，还可以采用编链等其它组织结构。第二种类型是在缝编机上编织的多轴向针织结构，它与经编平型纬编多轴向针织结构很相似。在这两种类型的多轴向针织结构中还可以加入一层或多层非织造布。第三种类型是在平行纬编针织机上编织的多轴向针织结构，根据地组织的不同有两种不同的结构。一种以纬平针为地组织，如图1所示。在这种织物结构中，经纬纱和斜向纱不是平直的在地组织中，它们象机织一样相互交织，因此具有较好的抗纱线分离能力，但平面力学性能受到一定的影响。另一种以罗纹为地组织，如图2所示。在这种织物结构中，经纬纱和斜向纱都是平直地衬入在地组织中，由于采用罗纹为地组织，因此具有较好的适型性。在以上多轴向纬编针织结构中，都是采用一根针织纱编织地组织，它们虽然有很好的平面力学性能，但织物厚度方向的力学性能较差，因此在使用上受到一定的限制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种多轴向增强纬编针织结构及其编织方法和专用横机纱线喂入装置，以解决现有技术中多轴向针织结构沿织物厚度方向力学性能较差的缺点。
本发明解决技术问题的技术方案如下一种多轴向增强纬编针织结构，包括两个纬平针地组织28、28’，两组经纱25、25’，两组纬纱27、27’，一组-45°斜向纱26和一组+45°斜向纱26’，其中经纱25、25’，纬纱27、27’和纬平针地组织28、28’都成对称配置，斜向纱26、26’位于经纱25、25’的里面，纬纱27、27’位于经纱25、25’的外面；纬纱27、27’，经纱25、25’和斜向纱26、26’都以平直的方式衬入纬平针地组织28、28’中，分别被它们的圈柱29、29’和沉降弧30、30’束缚住。
多轴向纬编增强针织结构的专用横机纱线喂入装置，包括前后针床1、1’，前后针床织针2、2’，前后纬纱导纱器3、3’，前后针织纱导纱器6、6’、前后两组经纱导纱器9、9’和+-45°两组斜向纱导纱器11、11’，其中两组斜向纱导纱器11、11’排在两组经纱导纱器9、9’的里面；所述的纬纱导纱器3、3’，针织纱导纱器6、6’，经纱导纱器9、9’和斜向纱导纱器11、11’前后对称配置，它们从前针床向后针床导的排布顺序为纬纱导纱器3、针织纱导纱器6’、经纱导纱器9、-45°斜向纱导纱器11、+45°斜向纱导纱器11’、经纱导纱器9’、针织纱导纱器6、纬纱导纱器3’。
纬纱导纱器3、3’和针织纱导纱器6、6’分别通过它们的滑块4、4’和7、7’沿导轨5、5’和8、8’移动；两组经纱导纱器9、9’分别安装在两根经纱支撑杆10、10’上，它们固定不动；两组-+45°斜向纱导纱器11、11’都安装在斜向纱导纱器滑块12、12’上，每块滑块只安装一根导纱器，它们分别沿针床作-45°和+45°横向移动，并在织物两个边缘通过圆周运动改变其运动方向，左边从-45°转到+45°，右边从+45°转到-45°，形成循环运动。
两组经纱导纱器9、9’沿针床方向水平排列，每个导纱器位于两枚织针之间，其导纱器间距与针距相同；两组斜向纱导纱器11、11’沿针床方向水平排列，每个导纱器位于两枚织针之间，其导纱器间距与针距相同，所有的斜向纱导纱器排成一个闭合回路；支撑杆10、10’对称安装在横机的机架上，其位置可以调节；所有斜向纱导纱器滑块12、12’通过销钉13和链块14连在一起形成滑块链15，并通过前后齿轮16、16’来传动，滑块链15每次移动的针距可以改变；滑块12、12’上的销钉13、13’，导向钉17、17’和滑块凸边18、18’分别嵌入轨迹为腰圆形的导轨19、20和21中，以防止滑块翻转并保证移动时平稳；滑块12、12’的最大宽度与针距相同，头端为半圆扇形，便于在两个边缘的圆周运动；前后导轨架22、22’和23、23’分别固定在导轨支承杆24、24’上，而支承杆24、24’又安装在横机的机架上。
多轴向增强纬编针织结构的编织方法，包括如下步骤(a)经纱导纱器9、9’将两组经纱25、25’从纵向喂入编织区域，每根经纱喂到两枚织针之间，两根纬纱27、27’只在两个针床织针2、2’成圈编织时喂入；(b)针织纱导纱器6、6’和纬纱导纱器3、3’分别把针织纱28、28’和纬纱27、27’从纬向喂入织针2、2’的针前和针背位置，所述编织过程交替在两个针床1、1’上进行；(c)斜向纱导纱器11、11’通过沿针床方向的横向移动，从纵向将两组斜向纱26，26’以一定的倾斜角度分别喂入编织区域，每根斜向纱位于两枚织针之间。斜向纱导纱器11、11’只在前后织针不工作时才横向移动，导纱器11向-45°方向移动，导纱器11’向+45°方向移动，并在织物两个边缘通过圆周运动改变其运动方向，通过改变导纱器11、11’每次移动的针距大小可以改变斜向纱的倾斜角度。
与现有的间隔针织结构相比本发明的优点是1.由于采用两根针织纱分别在前后针床编织地组织，增强了针织线圈沉降弧对经纬纱和斜向纱的束缚能力，并提高了结构的对称性和第三维方向的力学性能。
2.由于采用独立控制的斜向纱传动系统，斜向导纱器每次横移针距可灵活变化，能喂入不同倾斜角度的斜向纱，适应受力方向变化的要求。
3.针织纱导纱器和纬纱导纱器分别独立运动，并可灵活调节，使横机的灵活性提高，可编织不同结构的多轴向增强纬编针织结构。
图1现有纬编多轴向针织结构示意图(纬平针为地组织)图2现有纬编多轴向针织结构示意图(罗纹为地组织)图3多轴向增强纬编针织结构示意4专用横机纱线喂入装置示意5图4中斜向纱横向移动装置示意6专用横机纱线喂入装置编织初始状态示意7专用横机纱线喂入装置前针床编织过程示意8专用横机纱线喂入装置后针床编织过程示意图
具体实施例方式下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式
，由图3、图4和图5可见，本发明多轴向增强纬编针织结构包括两个纬平针地组织28、28’，两组经纱25、25’，两组纬纱27、27’，一组-45°斜向纱26和一组+45°斜向纱26’。经纱25、25’，纬纱27、27’和纬平针地组织28、28’成对称配置，斜向纱26、26’位于经纱25、25’的里面，纬纱27、27’位于经纱25、25’的外面；纬纱27、27’，经纱25、25’和斜向纱26、26’以平直的方式衬入纬平针地组织28、28’中，分别被它们的圈柱29、29’和沉降弧30、30’束缚住，增强了针织纱对经纬纱和斜向纱的束缚能力，并提高了结构的对称性和第三维方向的力学性能。
参阅图4、图5，本发明多轴向增强纬编针织结构专用横机纱线喂入装置，包括前后针床1、1’，前后针床织针2、2’，前后纬纱导纱器3、3’，前后针织纱导纱器6、6’、前后两组经纱导纱器9、9’和两组斜向纱导纱器11、11’。两组经纱导纱器9、9’安装在两根经纱支撑杆10、10’上，支撑杆10、10’安装在横机的机架上。两组斜向纱导纱器11、11’安装在斜向纱导纱器滑块12、12’上，每块滑块只安装一根导纱器，所有斜向纱导纱器滑块12、12’通过销钉13和链块14连在一起形成滑块链15，并通过传动齿轮16、16’ 传动沿针床作-45°和+45°横向移动。除了针织纱导纱器6，6’外，其余的导纱器3、3’，9、9’和11、11’ 都用细金属管按所需形状加工制成，所有的导纱器3，3’，6，6’，9、9’和11，11’都前后对称配置，它们从前针床向后针床导的排布顺序为纬纱导纱器3、针织纱导纱器6’、经纱导纱器9、-45°斜向纱导纱器11、+45°斜向纱导纱器11’、经纱导纱器9’针织纱导纱器6、纬纱导纱器3’。
它的工作原理如图6所示，经纱导纱器9、9’将两组经纱25、25’从纵向喂入编织区域，每根经纱喂到两枚织针之间。纬纱导纱器3，3’分别通过滑块4，4’沿对应的导纱器导轨5，5’往复移动，将纬纱27，27’喂到前后针床织针2和2’的针背位置。针织纱导纱器6，6’分别通过滑块7，7’沿对应的导纱器导轨8，8’往复移动，将针织纱28，28’分别喂到前后针床织针2，2’针前的垫纱位置。斜向纱导纱器11、11’在传动齿轮16、16’的作用下，通过滑块12、12’沿针床方向作横向移动，从纵向将两组斜向纱26，26’以一定的倾斜角度分别喂入编织区域，每根斜向纱位于两枚织针之间。斜向纱导纱器11、11’只在前后织针不工作时才横向移动，其中导纱器11朝-45°方向移动，导纱器11’朝+45°方向移动，并在织物两个边缘通过圆周运动改变其运动方向，左边从-45°转到+45°，右边从+45°转到-45°，形成循环运动。编织时，通过改变导纱器11、11’每次移动的针距大小，可以得到具有不同倾斜角度斜向纱的纬编多轴向针织结构。
本发明多轴向增强纬编针织结构专用编织方法的工作原理如下如图6所示，在初始位置，前后织针2，2’刚好完成上一个重复单元的编织，处于最低位置。此时前后三角系统同时处于针床的左侧或右侧，位于工作织针所形成的编织区域的外面。穿好针织纱28，28’的针织纱导纱器6，6’与穿好纬纱27，27’的纬纱导纱器3，3’和三角系统处于针床同一侧的位置。两组经纱导纱器9，9’分别把经纱25，25’从纵向喂入编织区域，每根经纱喂到两枚织针之间，其位置保持不变。两组斜向纱导纱器11、11’相对上一位置横向移动一定的针距后暂时不动，从纵向将两组斜向纱26，26’以一定的倾斜角度分别喂入编织区域，每根斜向纱位于两枚织针之间。
编织过程假设前后三角系统同时处于针床的左侧。前针床织针2先进行编织，如图7所示，前针床三角系统以及前针床纬纱导纱器3和针织纱导纱器6从左向右同步运动，前针床纬纱导纱器3先于织针2升起退圈前把纬纱27垫到针背的位置，为了方便纬纱导纱器3把纬纱27垫到针背的位置，织针2起针前先压针，然后再升起退圈。织针2完成退圈后下降，此时前针床针织纱导纱器6把针织纱28垫到织针2的针钩前，经纱25’的右侧，然后织针2继续下降，进行弯纱成圈，当织针2下降到最低点时，完成前针床一个多轴向增强纬编针织结构的横列编织。接下来，后针床织针2’进行编织，其编织过程与前针床编织时相同。如图8所示，后针床三角系统以及后针床纬纱导纱器3’和针织纱导纱器6’从左向右同步运动，后针床纬纱导纱器3’先于织针2’升起退圈前把纬纱27’垫到针背的位置，为了方便纬纱导纱器3’把纬纱27’垫到针背的位置，织针2’起针前先压针，然后再升起退圈。织针2’完成退圈后下降，此时后针床针织纱导纱器6’把针织纱28’垫到织针2’的针钩前，经纱25的的左侧，然后织针2’继续下降，进行弯纱成圈，当织针2’下降到最低点时，完成后针床一个双轴向增强纬编间隔针织结构的横列编织。前后织针2，2’完成编织后，都处于未工作状态，这时斜向纱导纱器作横移移动，导纱器11朝-45°方向移动，导纱器11’朝+45°方向移动，使从纵向喂入编织区域的纱26，26’分别朝-45°和+45°方向倾斜，形成斜向纱。这样，一个重复单元需要前后针床各进行一次编织加一次斜向纱导纱器横移。当一个重复单元完成时，所有的机构又回到如图7所示的初始位置，新的重复单元的编织又可开始进行。
从上述过程可以看出前后两个针床分别编织两个纬平针地组织，增强了针织纱对经纬纱和斜向纱的束缚能力，并提高了结构的对称性和第三维方向的力学性能。通过选择不同的经纬纱和斜向纱的穿纱方式、前后针床的编织顺序以及改变斜向导纱器每次移动的针距大小，可编织出不同倾斜角度、不同织物密度和不同针织纱束缚程度的多轴向增强纬编针织结构。
权利要求
1.一种多轴向增强纬编针织结构，包括两个纬平针地组织(28)、(28’)，两组经纱(25)、(25’)，两组纬纱(27)、(27’)，一组-45°斜向纱(26)和一组+45°斜向纱(26’)，其特征在于经纱(25)、(25’)，纬纱(27)、(27’)和纬平针地组织(28)、(28’)都成对称配置，斜向纱(26)、(26’)位于经纱(25)、(25’)的里面，纬纱(27)、(27’)位于经纱(25)、(25’)的外面；纬纱(27)、(27’)，经纱(25)、(25’)和斜向纱(26)、(26’)都以平直的方式衬入纬平针地组织(28)、(28’)中，分别被它们的圈柱29、29’和沉降弧30、30’束缚住。
2.如权利要求1所述的多轴向增强纬编针织结构的专用横机纱线喂入装置，包括前后针床，前后针床织针，前后纬纱导纱器，前后针织纱导纱器、前后两组经纱导纱器和+-45°两组斜向纱导纱器，其特征在于两组斜向纱导纱器(11)、(11’)排在两组经纱导纱器(9)、(9’)的里面；所述的纬纱导纱器，针织纱导纱器，经纱导纱器和斜向纱导纱器前后对称配置，它们从前针床向后针床导的排布顺序为纬纱导纱器(3)、针织纱导纱器(6’)、经纱导纱器(9)、-45°斜向纱导纱器(11)、+45°斜向纱导纱器(11’)、经纱导纱器(9’)针织纱导纱器(6)、纬纱导纱器(3’)。
3.根据权利要求2所述的专用横机纱线喂入装置，其特征在于所述的两个纬纱导纱器(3)、(3’)和两个针织纱导纱器(6)、(6’)可沿针床方向移动；所述的两组经纱导纱器(9)、(9’)分别固定在两根经纱支撑杆(10)、(10’)上；所述两组+-45°斜向纱导纱器(11)、(11’)都安装在斜向纱导纱器滑块(12)、(12’)上，每块滑块只安装一根导纱器，它们分别沿针床作-45°和+45°横向移动，并在织物两个边缘通过圆周运动改变其运动方向，左边从-45°转到+45°，右边从+45°转到-45°，形成循环运动。
4.根据权利要求3所述的专用横机纱线喂入装置，其特征是所述的两组经纱导纱器(9)、(9’)沿针床方向水平排列，每个导纱器位于两枚织针之间，其导纱器间距与针距相同；所述的两组斜向纱导纱器(11)、(11’)沿针床方向水平排列，每个导纱器位于两枚织针之间，其导纱器间距与针距相同，所有的斜向纱导纱器排成一个闭合回路；所述的支撑杆(10)、(10’)对称安装在横机的机架上，其位置可以调节；所述的斜向纱导纱器滑块(12)、(12’)通过销钉(13)、(13’)和链块(14)、(14’)连在一起形成滑块链(15)，并通过前后齿轮(16)、(16’)来传动；滑块(12)、(12’)上的销钉(13)、(13’)，导向钉(17)、(17’)和滑块凸边(18)、(18’)分别嵌入轨迹为腰圆形的导轨(19)、(20)和(21)中，以防止滑块翻转并保证移动时平稳；滑块12、12’的最大宽度与针距相同，头端为半圆扇形，便于在两个边缘的圆周运动；前后导轨架(22)、(22’)和(23)、(23’)分别固定在导轨支承杆(24)、(24’)上，而支承杆(24)、(24’)又安装在横机的机架上。
5.根据权利要求2、3或4任一项所述的专用横机纱线喂入装置，其特征在于前针床织针(2)与纬纱导纱器(3)和针织纱导纱器(6)同时工作；后针床织针(2’)与纬纱导纱器(3’)和针织纱导纱器(6’)同时工作；所述的斜向纱导纱器(11)、(11’)只在前后织针(2)、(2’)不工作时才可以横向移动。
6.根据权利要求5所述的专用横机纱线喂入装置，其特征在于所述的导纱器(3)、(3’)、(9)、(9’)、(11)和(11’)都采用细金属管按所需形状加工而成。
7.如权利要求1所述的多轴向增强纬编针织结构的编织方法，其特征在于包括如下步骤(a)经纱导纱器(9)、(9’)将两组经纱(25)、(25’)从纵向喂入编织区域，每根经纱喂到两枚织针之间，两根纬纱(27)、(27’)只在两个针床织针(2)、(2’)成圈编织时喂入；(b)针织纱导纱器(6)、(6’)和纬纱导纱器(3)、(3’)分别把针织纱(28)、(28’)和纬纱(27)、(27’)从纬向喂入织针(2)、(2’)的针前和针背位置，所述编织过程交替在两个针床(1)、(1’)上进行；(c)斜向纱导纱器(11)、(11’)通过沿针床方向的横向移动，从纵向将两组斜向纱(26)，(26’)以一定的倾斜角度分别喂入编织区域，每根斜向纱位于两枚织针之间。
8.根据权利要求7所述的多轴向增强纬编针织结构的编织方法，其特征在于在步骤(c)中，斜向纱导纱器(11)、(11’)只在前后织针不工作时才横向移动，导纱器(11)向-45°方向移动，导纱器(11’)向+45°方向移动，并在织物两个边缘通过圆周运动改变其运动方向。
9.根据权利要求7所述的多轴向增强纬编针织结构的编织方法，其特征在于在步骤(c)中，斜向纱导纱器(11)、(11’)每次移动的针距大小可以改变。
全文摘要
本发明属于纺织领域，它提供一种多轴向增强纬编针织结构及其编织方法和专用横机纱线喂入装置。该多轴向增强纬编针织结构，包括两个纬平针地组织，两组经纱，两组纬纱，一组+45°斜向纱和一组－45°斜向纱，经纱、纬纱和斜向纱都以平直的方式衬入纬平针地组织中，分别被它们的圈柱和沉降弧束缚住，增强了针织纱对经纬纱和斜向纱的束缚能力，并提高了结构的对称性和第三维方向的力学性能，适用于高性能结构—功能复合材料的增强。
文档编号D04B1/00GK1614111SQ200410067299
公开日2005年5月11日 申请日期2004年10月20日 优先权日2004年10月20日
发明者胡红 申请人:东华大学