KR100598449B1 - 다축성 경사 편성포를 제조하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대각사(7', 9', 10', 12')를 픽 부(pick section)로서 바늘대의 상승 바늘의 후미에 직접 삽입시킴으로써 종, 횡 및 대각선 방향으로 연장된 실로 다축성(multiaxial) 경사(warp) 편성포를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 이로 인해 기계가 계속 동작되는 동안 대각사와 90°사의 영역에서 역선(force line)의 요구된 경로에 따라서 실 각도가 수정됨에 의하여, 다중성 및 다축성 실 경로를 가지는 편성된 강화 구조를 제조할 수 있다. 이 과제는 우/우(right/right) 경사 편성기에서 바늘의 각 쌍에 대하여 부분 위사(part weft)로서 상반된 방식으로 동시에 적어도 두 대각사 시스템의 삽입과 대각사 시스템 사이에 수직 위사로서 0°사의 삽입과 스티치의 진로를 따라 관통 위사로서 90°사의 동시 삽입시킴으로써 구현된다. 본 발명의 방법에 의하여 모든 방향에서 역선에 대하여 특정한 경로를 가지는 다축성 구조를 생산할 수 있다.

Description

다축성 경사 편성포를 제조하는 방법 {METHOD FOR PRODUCING MULTIAXIAL WARP KNIT FABRIC}

본 발명은 상승 바늘의 후미에 위사(weft) 부로 대각사(diagonal thread)의 직접 삽입의 결과로서 종, 횡 및 대각 방향으로 연장된 실로 다축성 경사(warp) 편성포를 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법에 의해 생산된 섬유 구조는 다양한 방향에서 그들의 높은 안정성과 강도에 의해 예를 들면 자동차 구조, 기차 제조 및 항공 산업과 같은 분야에서 복합재료의 강화재로서 사용된다.

위사, 경사, 대각사(diagonal thread)로서의 강화사(reinforcing thread)의 결합에 의하여 다축성 경사 편성포(multiaxial warp knit fabrics)의 생산은 이미 알려져 있다. 예를 들면 DE-A 33 04 345는 바닥천(cloth ground)으로서 보통의 경사 편성포로 된 경사 편성천(warp knit cloth)과 바닥천에 삽입된 강화사(reinforcing threads)로 된 경사 편성천이 기재되어 있으며, 이때 위사는 서로 평행으로 진행하고 연속적인 스티치 열(row)의 두 스티치 헤드 사이에서 각각 배열되고 편성 방향으로 서로 연속되는 스티치 열의 두 스티치 헤드 사이에서 교대로 진행되는 두 세트의 대각사가 제공된다. 여기서, 편성 바늘에 의해 꽂혀 통과되지 않는 강화사는 경사, 위사 및 대각사 방향으로 존재한다. 그러나 이 방법은 모든 강화사가 서로 45°각도를 이루며 배치되는 결과가 수정될 수 없다.

다축성 직물의 가공을 위한 특수 경사 편성기 또한 잘 알려져 있는데 이것은 7개 이하의 실가닥(thread ply)들이 수송 체인(90°/±대각/90°/??대각/90°/+대각/90°)에 현수되어 있고 경사 편성 직포(warp knit weave)에 의하여 편성점의 부근에서 통합된다. 0°사 시스템은 편성점의 직전에서 마지막 실가닥으로서 놓일 수 있다. 그런데, 편성 조작은 빽빽이 층진 실가닥을 통해 꽂는 것이 필요하고, 그러므로 실의 이동이 따른다. 이것의 결과로 직물의 강도를 감소시키고 고르지 못한 흠결있는 구조 밀도를 야기한다. (Melliand Textile Reports 11/86, 804에서 806 페이지)

다축성 위사 삽입을 갖는, 말리모(Malimo) 타입의, 스티치-본딩(stitch-bonding) 기계에 의하여, 1°에서 5°의 각도 편차, 즉 위사가 정확히 평행하지 않는 경우 0°/-90°/-45°/-90°/±45°의 실가닥 배합(thread ply combination)으로 다축성 편성포를 생산하는 것이 가능하다(Kettenwirk-paraxis[경사 편성 실습(Warp Knitting Practice)] 2/94, 15 에서 17 페이지).

우/좌(right/left) 평직 편성기(flat knitting machine)로 공업용 섬유의 생산을 위한 다축성 편성 기술에서, 다축성 실 삽입은 0°/90°/±45°의 방향으로 실을 결합함으로써 실행된다(Vliesstoffe-technische Textilien[ITB nonwoven textiles] 1/95, 44 에서 45 페이지). 이 편성된 직물의 구체적 특징은 대각 및 수직(0°)으로 진행하는 실들이 직물의 앞면과 뒷면에서 매 두 번째 열 다음에 교차한다. 시트(sheet)와 같은 구조의 앞면에서 뒷면까지 경사와 대각사로 진행되는 실은 교차 운동을 제어하기 위한 것과 회전 방식으로 실행되는 래킹 운동(racking movement)을 제어하기 위한 것을 포함하는 공급 요소(feed element)를 위한 추가 드라이브에 의해 진행된다. 이러한 타이핑-인 기술(typing-in technique)은 복합 재료들의 경우 발생하는 적층 해체(delamination)를 주로 방지하기 위해 의도된 것이다.

이축성(biaxial) 편성 기술과 이축성으로 강화된 다중 편성 직물은 DE 44 19 985 A1호로부터 잘 알려져 있다. 전부해서 다섯의 위사 시스템은 우/우(right/right) 평직 편성기에서 교차하면서 직각으로(90°/0°/90°/0°/90°) 삽입되는 것이 가능하다. 그러한 실가닥들의 배치(0°/90°)로 인해, 다축성 편성 직물을 생산 할 수 없다. 더욱이 0°실가닥들은 부상하는 바늘(emerging needle)에 의해 꽂혀 통과되고, 그러므로 특수 경사 편성기에서와 같은 단점이 따른다.

아울러, 여럿의 특허 명세서(DD 268 720호, DD 268 721호, DD 268 722호, DD 268 723호, DD 268 724호, DD 256 885호)는 적은 기계적 비용으로 다축성 시트와 같은 구조의 질의 개선과 실 저장 카트리지(cartridge)로부터 한정된 실 부분의 공급 구역으로 인한 다양한 구성을 성취함으로써 다축성 기기, 특히 스티치-본딩(bonding) 기계의 생산을 위한 변수를 개시하고 있다.

제시된 실 그룹을 토대로 한 기술에서, 그 원리의 결과로서 달성되는 다중 구조의 경우, 복합 구조의 등방성(isotropy)이 손상되는 결과로 인해 0°실가닥은 항상 커버 층(covering layer)을 형성한다. 알려진 다축성 구조의 일부는 직각으로 교차하는 실 시스템(thread system)을 갖고 있고, 그 시스템은 섬유질(fiber)의 각도에 대한 조건(45°이하)을 만족하지 못한다. 수송 체인으로의 실 그룹의 삽입을 위해 알려진 기기는, 특정 한계 안에서 대각사의 가이드 각도를 변경하는 것이 가능하지만, 기기가 작동 중 일 때는 그렇지 않다.

도 1은 본 발명에 따른 방법을 수행하기 위한 우/우(right/right) 경사(warp) 편성기의 편성점의 개략도.

도 2는 도 1에 따른 우/우 경사 편성포의 단면도.

도 3은 도 2의 설명에 따른 우/우 경사 편성포의 평면을 도시한 개략도.

청구 범위 제 1 항에 제시된 본 발명이 기초로 하고있는 문제는 기계가 작동할 때, 대각사 및 90°사의 영역에서 요구되는 역선 진행(force line runs)의 작용으로서 실의 각도가 바뀌는 것에 의하여 다양하게 변형이 가능한 다축성 실이 진행되어 편성 강화 구조의 제조방법을 개량시키는 것이다. 동시에, 비용 효율적인 생산을 위해 실가닥이 꽂혀 통과되거나 실이 꽂히는 것을 방지 할 수 있다.

이 문제는 특허 청구범위 제 1 항에 나열된 특징들에 의해 해결할 수 있다. 본 발명에 따른 상기 방법의 유리한 개량들은 각 종속항들의 요지이다.

본 발명에 의해 구현되는 장점은, 특히 우/우(right/right) 경사(warp) 편성기에 의해, 스티치 열(row)을 따라 위사(weft) 삽입이 발생 할 수 있고, 한편, 전방 또는 후방 바늘대(needle bar)에서 대각사의 동시 역 삽입 때문에, 각 완전한 스티치 열을 위한 4개의 대각사 시스템은 낮은 비용으로 결합될 수 있다. 또 다른 장점으로는 0°사는 역으로 움직이는 위사 사이에 직접 공급되고 결합된다. 실이 꽂혀 통과되는 것은 이 과정에서 제외되므로 다축성의 편성 조직과 비교하여 재료의 더 나은 활용을 가능하게 한다. 위사가 직접 삽입됨으로, 조직의 선행 생산을 위한 어떠한 것도 불필요하고 (수송 체인(transport chains)에서 임의의 각도로 삽입되는 실 그룹의 현수), 따라서 편성 구역(knitting zone)의 영역에서 위사의 래킹 거리(racking distance)를 직접 제어한다. 역선(force line)에 따라 대각사의 가이드 각도는 변경 될 수 있다. 마찬가지로, 미분화된 층의 두께가 각양의 순서로 생산될 수 있으므로, 90°사는 필요에 따라 0°위치로 움직일 수 있다.

더욱이 거친 3차원(coarse three-dimensional)의 우/우(right/right) 경사 편성 구조의 연결 요소들에 의하여, 다축성의 적층사(layered thread)는 실질적으로 Z-방향으로 강화되고 결과적으로 적층 해체에 대한 저항이 상당히 향상된다.

도 1에 도시된 단면을 따라, 우/우(right/right) 경사(warp) 편성기의 편성점은 편성 바늘과 그 연합된 녹오버 모서리(knockover edge)(2, 2′)를 가진 전방 및 후방 바늘대(1, 1′)와 실 가이드 부재로 형성된다. 실 가이드 부재는 전방 및 후방 바늘대(1, 1′)에서 스티치 형성(3′,3″)을 위한 삽입을 수행하는 적어도 하나 이상의 진동 바닥 가이드 레일(oscillating ground guide rail)(3) 및 필요에 따라 측면으로 래킹되는 추가 0°위사(weft thread)(4′,5′)가 안으로 진행되는 적어도 하나 이상의 진동 위사 가이드 레일(4,5)로 구성된다. 또한 실 가이드 부재(thread guide member)는 비진동(nonoscillating) 실 가이드(6 내지 13)로 구성된다. 실 가이드(6)는 전방 바늘대(1)에 배치되고 가이드 레일(3)에 의한 바닥사(ground thread)(3′)에 의해 전방 바늘대(1)의 영역에 묶이는 90°사 시스템(6′)을 삽입한다. 또한 실 가이드(6)는 중단되거나 역선 진행(force line run)에 의존하여 부분 거리 이상(over part distances)만을 이끌 수도 있다. 실 가이드(7 및 9)는 대각사(7′,9′)의 삽입을 위해 제공되고, 작은 튜브(small tubes)와 같이 설계되며, 바늘 분할(needle division)의 공간에서 전체 작동 폭에 걸쳐 진동 또는 회전 드라이빙 기기에 배치된다. 각각의 천의 모서리에 다다른 후, 실 가이드(7)는 실 가이드(9)의 위치 안으로 순회하고 실 가이드(9)는 실 가이드(7)의 위치 안으로 순회한다. 이 경우, 각 스티치 열(row)에 대한 래킹 길이는 대각사(7′,9′)의 원하는 삽입 각도에 의존한다. 필요하다면, 대각사(7′,9′)는 또한 패턴에 따라 중지될 수 있고 0°사로서 진행될 수 있다.

고정되게 배치된 실 가이드(8)는 편성포에서 대각사(7′,9′) 사이에 놓인 0°사(8′)를 공급하기 위해 제공된다. 실 가이드(10 내지 13)는 후방 바늘대(1′)에 할당된다. 실 가이드(7 및 9)에 대한 삽입 원리에 따라 후방 대각사(10′과 12′)는 실 가이드(10 과 12)에 의해 삽입된다.

후방 0°사(11′)는 실(8′)과 유사한 방식으로 고정되게 배치된 실 가이드(11)에 의해 대각사(10′및 12′) 사이에 삽입된다. 실 가이드(6)의 경우와 같이, 실 가이드(13)는 후방 90°사 시스템(13′)을 삽입하는 한편, 중단(discontinuation) 또는 부분 거리 이상 삽입(insertion over part distance)이 발생할 수 있다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 방법은 편성포에서 90°;-대각;0°;+대각;패턴에 따른 래킹을 포함한 0°;패턴에 따른 래킹을 포함한 0°;-대각;0°;+대각; 90°와 같은 실가닥의 배열을 보인다. 대각사(7′ 및 9′또는 10′ 및 12′)의 삽입 각도는 각 스티치 열에 대한 바닥 길이(underlay length)의 연장 또는 단축에 의해 수정 될 수 있다.

도 3은 전방 바늘대(1) 상에 4개의 실 시스템(6′,7′,8′ 및 9′)의 교차점을 도시하고 있다. 따라서, 90°사(6′)는 대각사(7′및 9′)의 앞면에 놓이고 0°사(8′)는 대각사(7′, 9′) 사이로 진행한다.

90°사, 대각사 및 0°사는 실 시스템(10′,11′,12′ 및 13′)을 갖는 후방 바늘대(1′) 상에 유사한 방법으로 배치되고, 전방 및 후방 실 시스템의 교차점들은 우/우 편성포(right/right knit fabric) 구조에 따라 오프셋(offset) 되도록 배치되는 유사한 방법으로 배치된다.

본 발명에 따른 방법에 의하여, 모든 방향에서 특정한 역선 진행을 갖는 다축성 구조는 다양한 사용 분야에 대해 최적으로 생산될 수 있다.

Claims (6)

1. 우/우(right/right) 경사(warp) 편성기에서 적어도 두 대각사 시스템(7′,9′;10′,12′)이 각 바늘대(1;1′)에 대하여 부분 위사(part weft)로서 동시에 상반되게 삽입되는 것을 특징으로 하는, 바늘대(1;1′)의 상승 바늘의 후미(back)에 위사(weft) 부로서 대각사를 직접 삽입한 결과로 종, 횡, 및 대각 방향으로 연장된 실을 가지는 다축성 경사 편성포를 제조하기 위한 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 0°사 (8′,11′)가 상기 대각사 시스템(7′,9′;10′,12′) 사이에서 수직 위사(upright weft)로서 삽입되는 것을 특징으로 하는 다축성 경사 편성포를 제조하기 위한 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 90°사(6′;13′)가 스티치 열(row)을 따라 관통 위사(through weft)로서 동시에 삽입되는 것을 특징으로 하는 다축성 경사 편성포를 제조하기 위한 방법.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 90°사(6′;13′)가 부분적으로 중단되거나 부분 위사로서 동작을 지속하는 것을 특징으로 하는 다축성 경사 편성포를 제조하기 위한 방법.
5. 제 1 항에 있어서, 추가로, 서로간에 다소 떨어져서 측면으로 래킹되는 0°사(4′,5′)가 안으로 진행하는 것을 특징으로 하는 다축성 경사 편성포를 제조하기 위한 방법.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 대각사(7′, 9′; 10′, 12′)가 패턴에 따라서 중단되고 0°사로서 진행하는 것을 특징으로 하는 다축성 경사 편성포를 제조하기 위한 방법.