ТЕКСТИЛЬНАЯ ЧАСТЬ, ЭЛЕМЕНТ ИЗ МНОГОСЛОЙНОГО МАТЕРИАЛА, ИМЕЮЩИЙ ТЕКСТИЛЬНУЮ ЧАСТЬ, И СПОСОБ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
TEXTILE PART, ELEMENT FROM LAMINATE MATERIAL WITH TEXTILE PART AND ITS MANUFACTURE METHOD

Изобретение касается текстильной части, элемента из многослойного материала, имеющего такую текстильную часть, а также способа изготовления текстильной части, а также элемента из многослойного материала. Текстильная часть предусмотрена для применения в многослойных материалах, которые также называются композитами. Такие усиленные текстилем многослойные материалы, в принципе, известны.
В традиционных тканых текстильных частях вследствие переплетения нитей основы с нитями утка возникает волнистость нитей, так что при применении текстильной части в элементе из многослойного материала имеет место неидеально вытянутая ориентация нитей. Таким образом, служащая для усиления многослойного материала, образующая текстильный слой текстильная часть имеет волнистые нити. Поэтому достижимая прочность элемента из многослойного материала не оптимальна. Из-за этого следует по возможности избегать изломов, волн или малых радиусов.
Правда, путем увеличения расстояний между местами переплетения может уменьшаться количество и высота волн в упомянутых нитях. Это означает, что предусматриваются увеличенные протяжки, что также повышает способность текстильной части к драпировке. Однако из-за этого при чрезвычайно больших протяжках возникает тот недостаток, что возможно возникновение нежелательных смещений нитей текстильной части при драпировке и, в частности, при формовании текстильной части с получением трехмерной детали из многослойного материала. Из-за этого плотность нитей может быть в некоторых местах недостаточной и малой, в то время как в других местах она слишком велика.
Вместо тканей в качестве текстильной части могут также применяться нетканые полотна из усилительных нитей. У этих нетканых полотен требуется, однако, фиксировать друг с другом усилительные нити с помощью дополнительного средства. Недостатком таких нетканых полотен является, однако, что ухудшаются некоторые механические свойства ламинатов, например, перпендикулярно плоскости протяженности текстильной части, например, свойство сдвига, свойство внутренней поверхности отверстия, ударная нагрузка или возможность механической обработки текстильной части или, соответственно, изготовленного с ее помощью элемента из многослойного материала без повреждения. Так как характерное для ткацкой технологии переплетение между нитями текстильной части отсутствует, механические свойства перпендикулярно плоскости протяженности часто недостаточны.
Другим аспектом при выполнении и изготовлении и обработке текстильной части, в частности изготовлении элемента из многослойного материала, является способность к драпировке при процессе деформации. При этом элементы из многослойного материала могут нагреваться и механически деформироваться. Посредством литья под давлением можно также получать из текстильной части, приведенной в желаемую форму, так называемую заготовку, также называемую преформой, и, например, посредством впрыскивания жидкой смолы под высоким давлением изготавливать деталь из многослойного материала. При деформации элемента из многослойного материала или при драпировке текстильной части нежелательно, если нити или волокна струятся и смещаются неконтролируемым образом. Правда, при этом способе нетканое полотно обладает тем преимуществом, что оно очень способно к драпировке, однако у нетканого полотна существует та опасность, что средства для соединения нетканого полотна недостаточно прочны, и поэтому желаемая плотность нитей в определенных областях теряется. С другой стороны, ткани менее способны к драпировке и поэтому трудно деформируются.
Из US 4320160 известна текстильная часть для деталей из многослойного материала. Эта текстильная часть имеет усилительную систему из уложенных возле друг друга усилительных нитей, которые соединены друг с другом посредством связующих нитей. В качестве связующих нитей связующие нити основы и связующие нити утка соединяются друг с другом простыми нитями утка, или связующие нити основы вступают в переплетение с усилительными нитями основы или, соответственно, усилительными нитями утка. Эта текстильная часть имеет тот недостаток, что вследствие предложенных видов переплетения натяжение связующих нитей должно было мало во избежание нежелательной волнистости усилительных нитей. Это, в свою очередь, приводит к тому, что не обеспечена достаточная прочность на смещение усилительных нитей. Когда достигается требуемая прочность на смещение, натяжение связующих нитей, с одной стороны, приводит к волнистости усилительных нитей, а с другой стороны, существует опасность, что усилительные нити вследствие большого натяжения связующей нити соберутся в пучки между точками переплетения, и возникнет нежелательная структура с очень не одинаковой плотностью усилительных нитей.
DE 20 2005 014 801 U1 также описывает текстильную часть, имеющую усилительную систему из усилительных нитей и связующую систему из связующих нитей для переплетения усилительной системы, что влечет за собой те же недостатки, которые были описаны в связи с US 4320160.
DE 10 2005 022 567 A1 описывает текстильную поверхностную структуру, которая в описанном примере осуществления имеет как перевивочные, так и полотняные переплетения между усилительными нитями. Например, всегда после некоторого заданного количества полотняных переплетений может быть предусмотрено одно перевивочное переплетение.
Исходя из этого, задачей настоящего изобретения может считаться создание текстильной части, элемента из многослойного материала, имеющего такую текстильную часть, а также способа изготовления, при которых, с одной стороны, обеспечено удобство в обращении при придании формы или деформации текстильной части или, соответственно, элемента из многослойного материала, а с другой стороны, имеется достаточная механическая устойчивость.
Эта задача решается с помощью текстильной части с признаками п.1 формулы изобретения, элемента из многослойного материала с признаками п.11 формулы изобретения, способа изготовления текстильной части с признаками п.12 формулы изобретения, а также способа изготовления элемента из многослойного материала с признаками п.13 формулы изобретения.
Предлагаемая изобретением текстильная часть имеет усилительную систему из усилительных нитей утка и усилительных нитей основы. Кроме того, в одном из предлагаемых изобретением вариантов имеется связующая система из связующих нитей утка и связующих нитей основы. Усилительная система по меньшей мере в одном первом участке образует ткань с традиционным переплетением между усилительными нитями утка и усилительными нитями основы, например, полотняное переплетение, саржевое переплетение, атласное переплетение, перевивочное переплетение или тому подобное.
Текстильная часть имеет, кроме того, по меньшей мере один второй участок, в котором усилительные нити утка и усилительные нити основы прилегают друг к другу без непосредственного переплетения. В этом втором участке усилительные нити основы и усилительные нити утка проходят вытянуто.
Для фиксации усилительных нитей во втором участке в первом предлагаемом изобретением варианте этот участок может быть ограничен с нескольких сторон в направлении нитей основы и/или в направлении нитей утка, например, с двух противоположных сторон в направлении нитей основы или с двух противоположных сторон в направлении нитей утка, одним или в каждом случае одним первым участком, и тем самым стабилизирован или зафиксирован. Особенно хорошая фиксация или стабилизация достигается, когда этот второй участок по кругу со всех четырех сторон ограничен одним или несколькими первыми участками.
Во втором предлагаемом изобретением варианте, который может реализовываться альтернативно или дополнительно к первому варианту, имеется связующая система. Усилительные нити удерживаются связующей системой, при этом усилительную систему с противоположных сторон охватывают связующие нити утка и связующие нити основы, которые в местах переплетения создают переплетение друг с другом и/или с усилительной системой.
Как первый, так и второй участок имеют предпочтительно по нескольку расположенных рядом друг с другом усилительных нитей основы и по нескольку расположенных рядом друг с другом усилительных нитей утка, так что оба участка выполнены плоскостно.
При предлагаемом изобретением варианте осуществления текстильной части возникают области с большой способностью к драпировке, в которых усилительные нити усилительной системы образуют нетканое полотно и защищаются от нежелательных смещений примыкающими первыми участками текстильной части и/или связующей системой. Нетканое полотно из усилительных нитей в указанном по меньшей мере одном втором участке и нетканое полотно из усилительных нитей в указанном по меньшей мере одном первом участке у недеформированной текстильной части расположены рядом друг с другом в плоскости протяженности. Плоскость протяженности определена направлением нитей основы и направлением нитей утка.
Предпочтительно места переплетения связующей системы, если она имеется, по меньшей мере в этом втором участке образованы посредством перевивочного переплетения, например, переплетения с полуперевивкой или переплетения с полной перевивкой. В указанном по меньшей мере одном первом участке текстильной части усилительные нити усилительной системы находятся непосредственно друг с другом в переплетении по ткацкой технологии и образуют ткань. В этом первом участке усилительные нити хорошо защищены от смещения, и текстильная часть обладает также высокой механической устойчивостью перпендикулярно плоскости текстильной части. Связующие нити утка, а также связующие нити основы в этом первом участке могут, например, проходить без смены сторон с одной стороны усилительной системы. Альтернативно связующая система может дополнительно охватывать и фиксировать усилительную систему в первом участке.
Эта предлагаемая изобретением текстильная часть особенно пригодна для изготовления, в частности, элементов из многослойного материала в форме панели или деталей трехмерной формы из многослойного материала. Такой элемент из многослойного материала или, соответственно, такая деталь из многослойного материала, в соответствии с применением, имеет в области первых участков текстильной части очень высокую механическую прочность, также перпендикулярно поверхности элемента из многослойного материала. В указанной по меньшей мере одной области, в которой многослойный материал должен деформироваться или деформирован, расположен указанный по меньшей мере один второй участок текстильной части. Высокая способность к драпировке в этой области позволяет получить возможность простой деформации. Усилительная система в этом втором участке может быть защищена связующей системой от проскальзывания усилительных нитей. Дополнительно или альтернативно текстильная часть может иметь несколько первых участков, окружающих этот второй участок. Благодаря этому может достигаться дополнительное ограничение смещения усилительных нитей во второй области. Следовательно, усилительные нити во второй области защищены посредством связующей системы и/или посредством образования ткани усилительных нитей в примыкающем первом участке. Текстильная часть посредством размещения указанного по меньшей мере одного первого участка и указанного по меньшей мере одного второго участка может просто адаптироваться к требованиям в многослойном материале.
Предпочтительно во втором участке имеются места переплетения, в которых две непосредственно соседние нити основы, например, две связующие нити основы или одна связующая нить основы и одна усилительная нить основы образуют пару нитей основы из стоевой нити основы и перевивочной нити основы. Стоевая нить основы и перевивочная нить основы перекрещиваются, например, многократно и заключают внутри себя связующую нить утка в месте переплетения. Благодаря такому переплетению с полной или полуперевивкой усилительные нити во втором участке особенно хорошо защищаются от случайного смещения при драпировке или, соответственно, деформации текстильной части или, соответственно, элемента из многослойного материала.
Предпочтительно связующие нити, то есть связующие нити основы, а также связующие нити утка, в указанном по меньшей мере одном первом участке расположены только с одной стороны усилительной системы, так что они не охватывают усилительную систему, а прилегают к усилительной системе с одной стороны. Связующие нити утка могут всегда проходить только с одной стороны усилительной системы или менять сторону при переходе от первого участка ко второму участку.
Предпочтительно, если при перевивочном переплетении в связующей системе указанное по меньшей мере одно место перекрещивания между парой нитей основы из стоевой нити основы и перевивочной нити основы во втором участке текстильной части непосредственно лежит в месте переплетения со связующей нитью утка. Так как в месте переплетения нити связующей системы проходят насквозь между нитями усилительной системы, то есть, так сказать, пронизывают усилительную систему, и так уже необходимое там расстояние между соседними усилительными нитями основы или, соответственно, соседними усилительными нитями утка может использоваться, чтобы предусматривать в этом месте указанное по меньшей мере одно место перекрещивания стоевой нити основы с перевивочной нитью основы.
Связующие нити основы проходят предпочтительно без перекрещивания с усилительными нитями основы. Следовательно, все нити основы проходят параллельно в одном направлении нитей основы. Связующие нити утка проходят предпочтительно без перекрещивания с усилительными нитями утка. Следовательно, все нити утка проходят параллельно в одном направлении нитей утка, которое ориентировано примерно под прямым углом к направлению нитей основы. Поэтому текстильная часть может очень просто изготавливаться на традиционной ткацкой машине или жаккардовой ткацкой машине.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления текстильной части количество мест перекрещивания в указанном по меньшей мере одном втором участке между усилительными нитями основы и усилительными нитями утка равно или больше количества мест переплетения связующей системы в этом по меньшей мере одном втором участке. Количество нитей утка на единицу длины (плотность нитей) в одном из примеров осуществления по меньшей мере в указанном по меньшей мере одном втором участке для связующих нитей утка может быть меньше, чем для усилительных нитей утка. При применении перевивочного переплетения для связующей системы количество пар связующих нитей основы из стоевых нитей основы и перевивочных нитей основы на единицу длины может быть максимально таким, как количество усилительных нитей основы. Расстояние между местами переплетения в связующей системе может выбираться с разной величиной в направлении нитей основы и в направлении нитей утка. Расстояние между местами переплетения может варьироваться как направлении нитей основы, так и в направлении нитей утка, так чтобы образовывались зоны с более плотно расположенными местами переплетения и зоны с менее плотно расположенными местами переплетения, и поэтому прочность на смещение усилительных нитей в пределах указанного по меньшей мере одного второго участка варьировалась от одной зоны к другой. Если желательна более высокая способность в драпировке указанного по меньшей мере одного второго участка, то размер или, соответственно, длина протяжки в связующей системе может соответственно увеличиваться.
Для усилительных нитей утка и усилительных нитей основы выбирается, в частности, усилительная пряжа, которая отличается от связующей пряжи, из которой сделаны связующие нити основы и среднем уплотнении утка. За механическую жесткость или прочность элемента из многослойного материала, который изготовлен с помощью текстильной части, ответственны в основном усилительные нити усилительной системы. Усилительная пряжа может, например, содержать карбоновые волокна и/или арамидные волокна и/или стекловолокна. В одном из примеров осуществления усилительные нити могут иметь плоское поперечное сечение, ширина которого в плоскости протяженности текстильной части больше, чем в высоту поперек к плоскости протяженности текстильной части. В отличие от этого, поперечное сечение связующей пряжи может предпочтительно выбираться круглым. Титр или поперечное сечение связующей пряжи в частности, меньше, чем титр или поперечное сечение усилительной пряжи. Титр усилительной пряжи составляет предпочтительно по меньшей мере 500 дтекс. Титр связующей пряжи предпочтительно меньше, чем 500 дтекс, в частности максимум 100 дтекс и также предпочтительно максимум 50 дтекс. Благодаря этому может снижаться массовая доля связующей пряжи по отношению к усилительной пряже в текстильной части. Кроме того, потребная площадь между двумя соседними усилительными нитями усилительной системы, которую занимает связующая нить утка или связующая нить основы, мала. Механическая нагрузочная способность, в частности нагрузочная способность при растяжении усилительной пряжи для усилительных нитей больше, чем нагрузочная способность связующей пряжи для связующих нитей.
В качестве связующей пряжи возможны, например, феноксидные пряжи, такие как, например, Grilon MS фирмы EMS Chemie. Могут также применяться другие пряжи, в частности, плавящиеся клеевые пряжи, такие как, например, сополиэстеровые пряжи или термопластичные пряжи, такие как, например, ПА (полиакрил). Предпочтительно связующая пряжа частично или полностью состоит из полимера, который соответствует полимерной матрице элемента из многослойного материала.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления для связующей пряжи применяется материал, который при изготовлении элемента из многослойного материала хорошо и по существу полностью соединяется с полимером многослойного материала. Материал связующей пряжи может выбираться в зависимости от полимера многослойного материала. В частности, связующая пряжа содержит материал, температура плавления которого максимально равна температуре, которая преобладает при изготовлении элемента из многослойного материала или, соответственно, детали из многослойного материала, так что происходит сплавление между связующей пряжей и полимером многослойного материала.
Предпочтительно титр связующей пряжи устанавливается таким образом, что межслоевая прочность на срез изготавливаемого многослойного материала или, соответственно, детали из многослойного материала максимально отличается от заданного усилительной системой номинального значения на значение заданного допуска. Например, массовая доля связующей пряжи в связующей системе может задаваться так, чтобы достигаемая за счет одной только усилительной системы межслоевая прочность на срез отличалась максимум на значение допуска, равное, например, 5%. Это может иметь значение в частности, тогда, когда применяемая связующая пряжа не может или может только плохо соединяться с полимером изготавливаемого многослойного материала.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления связующая пряжа имеет сердцевину и охватывающую эту сердцевину оболочку. Сердцевина и оболочка изготовлены предпочтительно из различного материала. В частности, температура плавления оболочки ниже, чем температура плавления сердцевины. Оболочка состоит предпочтительно из полимера. Поэтому свойства плавящегося клея связующей пряжи могут активироваться при плавлении оболочки, без потери сердцевиной своей стабильности или структуры.
При применении плавящихся клеевых пряж или, соответственно, пряж, имеющих сердцевину или оболочку с различными температурами плавления, возможно простое изготовление заготовок. Текстильная часть может драпироваться в желаемой форме, а затем могут активироваться свойства плавящегося клея связующей пряжи, в частности путем воздействия излучения, например, теплового излучения. Применение связующих средств для фиксации положения связующих пряж в трехмерной конфигурации текстильной части альтернативно или дополнительно возможно, но у связующих пряж со свойством плавящегося клея может отсутствовать, так как связующие пряжи уже выполняют функцию фиксации.
Текстильная часть пригодна, в частности, к применению для изготовления элемента из многослойного материала. Такой элемент из многослойного материала имеет текстильную часть, которая образует текстильный слой, а также полимерную матрицу, которая соединена с текстильным слоем. Для этого, например, полимерная пленка может соединяться с текстильным слоем, в частности путем теплового воздействия и/или воздействия давления. Элемент из многослойного материала может также иметь несколько текстильных слоев. Полимерная матрица может быть изготовлена путем соединения по меньшей мере одной полимерной пленки с указанной по меньшей мере одной текстильной частью или путем ввода жидкотекучего полимера в форму, в которую помещена текстильная часть. Например, указанная по меньшей мере одна текстильная часть может сначала драпироваться в форме, соответствующей изготавливаемому позднее элементу из многослойного материала. При необходимости при этом укладываются слоями несколько текстильных частей. Усилительные нити ориентируются в желаемом направлении. Образованная таким образом преформа для поддержания ее конфигурации может фиксироваться, например, с помощью связующего средства или путем активирования свойства плавящегося клея связующей и/или усилительной пряжи. Преформа укладывается в форму, в которую затем вводится жидкотекучий полимер или, соответственно, смола. После затвердевания полимера элемент из многослойного материала может извлекаться из формы. Указанный по меньшей мере один второй участок, включающий в себя нетканое полотно из усилительных нитей, обеспечивает хорошую способность к драпировке, в то время как указанный по меньшей мере один первый участок, включающий в себя сотканные усилительные нити, фиксирует указанный по меньшей мере один второй участок и/или связующую систему. При вводе полимера в форму предотвращается или по меньшей мере уменьшается случайное смещение или соскальзывание усилительных нитей в указанном по меньшей мере одном втором участке.
Такая текстильная часть может изготавливаться на ткацкой машине. При этом усилительные нити утка и связующие нити утка вводятся или, соответственно, прокидываются поочередно в заданной последовательности. Во время введения утка с усилительной нитью утка усилительные нити основы, которые проходят через указанный по меньшей мере один первый участок, находятся, в зависимости от вида переплетения, в верхнем зеве или в нижнем зеве. Усилительные нити основы, которые проходят через указанный по меньшей мере один второй участок, находятся всегда в одном и том же зеве, либо в верхнем зеве, либо в нижнем зеве. Таким образом в первом участке создается ткань между усилительными нитями, а во втором участке нетканое полотно между усилительными нитями.
При введении утка со связующей нитью утка проходящие через указанный по меньшей мере один второй участок усилительные нити основы соответственно находятся в одном и том же зеве, либо в верхнем зеве, либо в нижнем зеве, в то время как по меньшей мере часть проходящих через этот второй участок связующих нитей основы находится в соответственно другом зеве. Благодаря этому во втором участке достигается помещение усилительной системы между связующими нитями основы и связующими нитями утка.
Другие предпочтительные варианты осуществления изобретения содержатся в зависимых пунктах формулы изобретения, а также описании. Описание ограничивается существенными признаками изобретения. Чертеж должен использоваться в качестве дополнения. Ниже примеры осуществления изобретения поясняются с помощью прилагаемых чертежей. Показано:
фиг. 1-4: в каждом случае один из примеров осуществления первого участка, а также второго участка текстильной части на схематичном виде сверху;
фиг. 5: схематичное изображение места переплетения между связующей нитью утка и связующей нитью основы в связующей системе на схематичном виде сверху;
фиг. 6: место переплетения в соответствии с фиг. 5 на первом изображении сечения текстильной части по линии VI-VI сечения;
фиг. 7: принципиальное изображение связующей пряжи для связующих нитей и усилительной пряжи для усилительных нитей;
фиг. 8: схематичное изображение в виде блок-схемы ткацкой машины во время введения связующей нити утка;
фиг. 9: ткацкая машина в соответствии с фиг. 8 во время введения усилительной нити утка;
фиг. 10: схематичное изображение в виде блок-схемы изготовления элемента из многослойного материала в форме панели;
фиг. 11: один из вариантов изготовления детали из многослойного материала из элемента из многослойного материала в сильно схематизированном изображении в виде блок-схемы и
фиг. 12: другой вариант изготовления детали из многослойного материала в сильно схематизированном изображении в виде блок-схемы.
На фиг. 1-4 в каждом случае очень схематично показана конструкция текстильной части 10. Текстильная часть 10 служит, в частности, для изготовления элемента 11 из многослойного материала или детали 12 из многослойного материала, имеющих текстильный слой 13, который образован текстильной частью 10.
Текстильная часть 10 имеет усилительную систему 15, включающую в себя усилительные нити 16 утка и усилительные нити 17 основы, которые изготовлены из усилительной пряжи 18. Усилительная пряжа 18 схематично показана на фиг. 7 и имеет плоское поперечное сечение с овальным или эллиптическим контуром. Благодаря усилительной пряже 18 имеющая текстильную часть 10 деталь 12 из многослойного материала или, соответственно, имеющий текстильную часть 10 элемент 11 из многослойного материала приобретает желаемые механические свойства, такие как, например, желаемая механическая прочность и жесткость. Усилительная пряжа 18 могла бы также вместо плоского поперечного сечения иметь по существу круглое поперечное сечение.
Усилительная пряжа 18 может содержать углеродные волокна, арамидные волокна или стекловолокна или состоять из такого рода волокон. Альтернативно можно также выполнить усилительную пряжу 18 в виде так называемой ровницы, у которой множество отдельных волокон расположены без скручивания параллельно друг другу.
Состоящие из усилительной пряжи 18 усилительные нити 17 основы, а также усилительные нити 16 утка образуют по меньшей мере в одном первом участке 20 текстильной части 10 ткань, и по меньшей мере в одном втором участке 21 текстильной части 10 нетканое полотно. Усилительные нити 16 утка и усилительные нити 17 основы, которые проходят через первый участок 20, непосредственно сотканы друг с другом, предпочтительно в обычном переплетении, таком как полотняное переплетение, саржевое переплетение, атласное переплетение или перевивочное переплетение. На фиг. 1-4 в качестве примера показано полотняное переплетение в первом участке 20. Во втором участке 21 как усилительные нити утка, так и усилительные нити 17 основы проходят вытянуто и не находятся в непосредственном переплетении друг с другом. Усилительные нити 16 утка прилегают к усилительным нитям 17 основы во втором участке 21. Усилительные нити 16, 17 в участке 21 образуют места 22 перекрещивания без переплетения. Расстояние между соседними усилительными нитями 16 утка и расстояние между соседними усилительными нитями 17 основы как в первом участке 20, так и во втором участке 21 зависит от желаемых механических свойств элемента 11 из многослойного материала, изготовленного с помощью текстильной части 10.
Количество первых участков 20 и вторых участков 21 текстильной части 10 может быть любым. Расположение и количество имеющихся первых участков 20 и вторых участков 21 выбирается так, чтобы изготовленный с их помощью элемент 11 из многослойного материала или, соответственно, изготовленная с их помощью деталь 12 из многослойного материала имела зоны с высокой механической прочностью в отношении характерного ткацкого переплетения и зоны с высокой драпируемостью и механическими свойствами в плоскости протяженности усилительных нитей («свойства в одной плоскости»). В зонах с высокой драпируемостью текстильная часть 10 имеет второй участок 21, а в зонах с высокой механической прочностью первый участок 20.
Чтобы при деформации текстильной части 10 при изготовлении заготовки (называемой также преформой) или элемента из многослойного материала, или же при деформации изготовленного с помощью текстильной части 10 элемента 11 из многослойного материала избежать нежелательно сильного смещения усилительных нитей 16, 17 в указанном по меньшей мере одном втором участке 21, текстильная часть 10 имеет, например, связующую систему 25.
В одном из альтернативных, не изображенных вариантов усилительные нити 16, 17 в указанном по меньшей мере одном втором участке 21 могут быть защищены от смещения только или дополнительно к связующей системе 25 указанным по меньшей мере одним примыкающим первым участком 20. При этом, например, ко второму участку 21 с нескольких сторон в плоскости протяженности текстильной части 10 примыкает указанный по меньшей мере один первый участок 20. Плоскость протяженности текстильной части 10 определена направлением K нитей основы и/или направлением S нитей утка. После деформации текстильной части 10 плоскость протяженности может становиться изогнутой поверхностью.
Связующая система 25 содержит связующие нити 26 утка и связующие нити 27 основы. Связующие нити 26, 27 изготовлены из связующей пряжи 28, причем один их примеров осуществления связующей пряжи, имеющей сердцевину 29 и оболочку 30, показан на фиг. 7. Связующая пряжа в этом примере осуществления имеет по существу круглое поперечное сечение. Это поперечное сечение меньше, чем поперечное сечение усилительной пряжи 18. Связующая пряжа имеет предпочтительно титр меньше 500 дтекс, в частности максимум 100 дтекс или максимум 50 дтекс. В изображенном на фиг. 7 варианте осуществления связующая пряжа 28 обладает свойствами плавящегося клея, которые в этом примере поддерживаются оболочкой 30. Оболочка 30 коаксиально охватывает сердцевину 29. Температура плавления оболочки 30 меньше, чем температура плавления сердцевины 29. При изготовлении элемента 11 из многослойного материала или, соответственно, детали 12 из многослойного материала свойства плавящегося клея оболочки 30 и, следовательно, связующей пряжи 28 активируются, благодаря чему достигается фиксация связующих пряж 28 с усилительными пряжами 18 текстильной части 10. Благодаря этому можно также перед изготовлением многослойного материала приводить текстильную часть 10 в желаемую трехмерную форму и изготавливать заготовку или, соответственно, преформу.
Как связующие нити 27 основы, так и усилительные нити 17 основы проходят в направлении K нитей основы и в этом примере осуществления без перекрещивания рядом друг с другом. Усилительные нити 16 утка и связующие нити 26 утка проходят в направлении S нитей утка и в этом примере осуществления без перекрещивания рядом друг с другом.
По меньшей мере в указанном по меньшей мере одном втором участке 21 текстильной части 10 связующие нити 27 основы и связующие нити 26 утка охватывают усилительную систему 15, чтобы защищать усилительные нити 16, 17 в этом втором участке 21 от случайного смещения. При этом связующие нити 26 утка проходят с одной стороны усилительной системы 15, в то время как связующие нити 27 основы расположены на соответственно другой стороне усилительной системы 15. В местах 35 переплетения связующие нити 26 утка соединены со связующими нитями 27 основы тканым переплетением. Нетканое полотно из усилительных нитей 16 утка и усилительных нитей 17 основы во втором участке 21 защищается тем самым от слишком больших движений в направлении K нитей основы или в направлении S нитей утка.
В одном из примеров осуществления в соответствии с фиг. 4 между связующей нитью 27 основы и связующей нитью 26 утка в месте 35 переплетения предусмотрено простое переплетение. Связующая нить 27 основы охватывает связующую нить 26 утка в месте 35 переплетения. В изображенных на фиг. 1-3 вариантах осуществления предусмотрено переплетение с полной перевивкой или переплетение с полуперевивкой в местах 35 переплетения связующей системы 25. Для этого предпочтительно каждые две связующие нити 27 основы проходят непосредственно рядом между двумя усилительными нитями 17 основы. Эта пара 36 нитей основы имеет перевивочную нить 36a основы и стоевую нить 36b основы, которые образованы каждая одной связующей нитью 27 основы. В месте 35 переплетения связующая нить 26 основы проходит между перевивочной нитью 36a основы и стоевой нитью 36b основы. Благодаря этому получается хорошая фиксация в связующей системе 25 и, следовательно, также в усилительной системе 15 во втором участке 21. Эта прочность при смещении может достигаться путем небольшого натяжения нитей в связующей системе 25. Тем самым предотвращена волнистость усилительных нитей 16, 17 во втором участке.
Один из примеров осуществления для перевивочного переплетения в месте 35 переплетения схематично изображен на фиг. 5 и 6. При этом перевивочная нить 36a основы и стоевая нить 36b основы в месте 35 переплетения перекрещиваются один раз непосредственно перед связующей нитью 26 утка и другой раз непосредственно за связующей нитью 26 утка, если смотреть в направлении K нитей утка. В этом месте переплетения имеется наименьший возможный промежуток между двумя соседними усилительными нитями 16 утка и двумя соседними усилительными нитями 17 основы, так что при перекрещиваниях нитей в связующей системе 25 в месте 35 переплетения не создается волнистость нитей в усилительной системе 15.
Вместо изображенного на фиг. 5 и 6 перевивочного переплетения могут также применяться другие виды переплетений в связующей системе 25. Стоевой нитью 36b основы альтернативно изображенным примерам осуществления может также служить усилительная нить основы.
В примерах осуществления в соответствии с фиг. 1 и 4 связующая система 25 охватывает усилительную систему 15 также в указанном по меньшей мере одном первом участке 20. Это может быть предпочтительно, например, при изготовлении заготовки из текстильной части 10, чтобы по меньшей мере уменьшить нежелательные относительные смещения между связующей системой 25 и усилительной системой 15 также в указанном по меньшей мере одном первом участке 20. В примерах осуществления в соответствии с фиг. 2 и 3 связующая система 25 и, следовательно, как связующая нить 26 утка, так и связующая нить 27 основы в первом участке 20 прилегает только с одной стороны усилительной системы 15, не охватывая ее. Для фиксации усилительных нитей 17 основы с усилительными нитями 16 утка в указанном по меньшей мере одном первом участке 20 связующая система 25 не нужна.
На фиг. 8 и 9 схематично изображена ткацкая машина 40 для изготовления текстильной части 10. Ткацкая машина 40 имеет скало 41, посредством которого подводятся нити 17, 27 основы. Нити 17, 27 основы сначала проходят через основонаблюдатель 42 и ламели 43. Вслед за ними расположены несколько ремизов, имеющие каждый множество галев, которые могут двигаться вверх и вниз в вертикальном направлении для открытия зева. Ткацкая машина 40 в этом примере осуществления оснащена перевивочной системой для изготовления перевивочного переплетения в связующей системе 25. Для альтернативно применяемого более простого переплетения по ткацкой технологии могут применяться обычные галева и ремизы.
Стоевые нити 36b основы проведены через галева в первом ремизе 44. Перевивочные нити 36a основы проведены в ремизке для перевивочных переплетений во втором ремизе 45. Такая перевивочная система описана, например, в EP 2063007 A1, на которую в этой связи делается ссылка. Там создаются переплетения с полуперевивкой. Однако могут также применяться ремизки для перевивочных переплетений для изготовления переплетения с полной перевивкой.
В зависимости от вида переплетения между усилительными нитями 17 основы и усилительными нитями 16 утка по меньшей мере в одном первом участке 20 имеются несколько третьих ремизов 4. Через галева в каждом из третьих ремизов 46 проводится часть усилительных нитей 17 основы, что в целях наглядности на схематичных изображениях фиг. 8 и 9 подробно не показано. Галева для применения в третьих ремизах 46 для направления усилительных нитей 17 основы могут быть выполнены, например, как описано в EP 1795636 A1.
После ремизов 44, 45, 46 нити 17, 36a, 36b основы проходят через бердо 47, имеющееся для прибоя введенной нити 16, 26 утка к опушке текстиля. Изготовленный текстильный материал принимается или, соответственно, наматывается с помощью товароотвода 48.
При изготовлении текстильной части 10 ремизы 44, 45, 46 при введении утка находятся в заданном положении зева, например, в верхнем зеве или в нижнем зеве. Когда в усилительной системе 15 первый участок 20 должен изготавливаться с полотняным переплетением, каждая вторая проходящая через этот первый участок 20 усилительная нить 17 основы находится в верхнем зеве, а соответственно находящиеся, если смотреть в направлении S нитей утка, между ними усилительные нити 17 основы в нижнем зеве. После каждого введения утка усилительной нити 16 утка усилительные нити 17 основы меняют зев.
Если при введении усилительной нити 16 утка должен создаваться второй участок 21, все усилительные нити 17 основы, которые проходят через этот второй участок 21, остаются либо в верхнем зеве, либо в нижнем зеве, в зависимости от того, должны ли усилительные нити 16 утка укладываться под или над усилительными нитями 17 основы.
Для охватывания усилительной системы 15 во втором участке 21 или же в первом участке 20 первый ремиз 44 размещает стоевые нити 36b основы, например, в верхнем зеве. Перевивочные нити 36a основы, а также усилительные нити 17 основы размещаются другими ремизами 45, 46 в нижнем зеве (фиг. 8). В зависимости от изготовленного перевивочного переплетения, посредством ремизки для перевивочного переплетения во втором ремизе 45 создаются места перекрещивания перед и/или за связующей нитью 26 утка.
Первые участки 20 и вторые участки 21 могут чередоваться или, соответственно, примыкать друг к другу в направлении K нитей основы и/или в направлении S нитей утка.
Альтернативно схематичному изображению на фиг. 8 и 9 для изготовления текстильной части 10 может также применяться жаккардовая ткацкая машина. В жаккардовой ткацкой машине посредством настраиваемых крючков все нити 17, 27 основы по отдельности могут приводиться в желаемое положение зева, благодаря чему может создаваться большое разнообразие видов переплетения. Изготовление первых и вторых участков 20, 21 в любой последовательности и комбинации как в направлении K нитей основы, так и в направлении S нитей утка с помощью жаккардовой ткацкой машины является особенно простым.
С помощью текстильной части 10 может изготавливаться элемент 11 из многослойного материала в форме панели, как это в качестве примера показано на фиг. 10. Текстильная часть 10 в виде текстильной ленты для образования текстильного слоя 13 разматывается с первого ролика 50. Посредством второго ролика 51 может подаваться полимерная пленка 52 для изготовления многослойного материала. Текстильный слой 13 и полимерная пленка 52 подаются, например, в двухленточный пресс 53 и там под воздействием давления и/или тепла соединяются с получением многослойного материала. Во избежание прилипания многослойного материала в инструментах двухленточного пресса 53 текстильный слой 13 и полимерная пленка 52 перед двухленточным прессом могут располагаться между двумя защитными слоями 54, которые после прохождения двухленточного пресса 53 снова удаляются, как это показано двумя стрелками P.
После двухленточного пресса 53 и удаления защитных слоев 54 многослойный материал может обрезаться по кромкам в станции 55 и в последующей резательной станции 56 нарезаться на желаемую длину.
При этом изготавливаются элементы 11 из многослойного материала в форме панелей, которые также могут называться органическими листами.
На фиг. 11 схематично показана деформация элемента 11 из многослойного материала в форме панели с получением трехмерной детали 12 из многослойного материала. Элемент 11 из многослойного материала сначала нагревается в нагревательной станции 60. В этом нагретом состоянии элемент 11 из многослойного материала подается в деформирующее устройство 61, например, пресс, и посредством деформирующих инструментов приводится в желаемую форму. Этот процесс деформации может также выполняться поэтапно в нескольких ступенях пресса. В желаемом деформированном состоянии многослойный материал охлаждается и после охлаждения, наконец, извлекается в виде детали 12 из многослойного материала.
Альтернативно этой изложенной методике при изготовлении детали 12 из многослойного материала указанная по меньшей мере одна текстильная часть 10 может также сначала драпироваться в желаемой трехмерной форме, вследствие чего возникает так называемая преформа 62. Деформированная текстильная часть 10 или, соответственно, преформа 62 может фиксироваться, например, путем активирования свойств плавящегося клея связующих пряж 28 в связующей системе 25 и/или посредством дополнительного связующего средства. Как показано на фиг. 12, преформа 62 может затем укладываться в форму 63. После закрытия этой формы 63 в форму 63 вводится жидкотекучий полимер, например, смола. Для внесения полимера в форму 63 создается разность давлений, например, путем отсасывания воздуха из формы 63 или помещения под давление и вдавливания или впрыскивания в форму жидкотекучего полимера. На фиг. 12 схематично и в качестве примера изображен клапан 64, который управляет впрыском полимера в форму 63.
При закрытой форме полимер затвердевает и образует полимерную матрицу элемента 11 из многослойного материала или, соответственно, детали 12 из многослойного материала. При затвердевании полимер в форме может помещаться под давление. После затвердевания форма 63 открывается, и готовая деталь 12 из многослойного материала может извлекаться. Этот способ называется также «трансферным формованием пластмасс».
Альтернативно можно было бы также соединить преформу 62 с одной или несколькими полимерными пленками.
Настоящее изобретение касается текстильной части 10, которая предусмотрена и выполнена, в частности, для изготовления элемента 11 из многослойного материала или детали 12 из многослойного материала. Текстильная часть 10 имеет усилительную систему 15 из усилительных нитей 16 основы и усилительных нитей 17 утка, которые изготовлены из усилительной пряжи 18. Кроме того, имеется связующая система 25, которая состоит из связующих нитей 27 основы и связующих нитей 26 утка. Связующие нити 26, 27 изготовлены из связующей пряжи 28. Усилительная система 15 имеет по меньшей мере один первый участок 20, в котором усилительные нити 16, 17 непосредственно сотканы друг с другом и поэтому вступают в переплетение. Это приводит к высокой механической нагрузочной способности многослойного материала в той области, в которой расположен указанный по меньшей мере один первый участок 20 текстильной части 10. Усилительная система 15 имеет, кроме того, по меньшей мере один второй участок 21, в котором усилительные нити 16, 17 образуют места 22 перекрещивания без переплетения и предпочтительно уложены вытянуто возле друг друга. Таким образом, упрочняющая система 15 в указанном по меньшей мере одном втором участке 21 представляет собой нетканое полотно. Это нетканое полотно охватывается связующими нитями 26, 27 связующей системы 25. Для этого связующие нити 27 основы образуют со связующими нитями 26 утка в указанном по меньшей мере одном втором участке 21 места 35 переплетения, в которых они пронизывают усилительную систему 15. Благодаря предусмотренному во втором участке 21 нетканому полотну усилительной системы 15 в этой области обеспечена особенно хорошая драпируемость и деформируемость. Проходящие вытянуто в этом втором участке усилительные нити 16, 17 приводят к хорошим механическим свойствам в одной плоскости.
Список ссылочных обозначений
10 Текстильная часть
11 Элемент из многослойного материала
12 Деталь из многослойного материала
13 Текстильный слой
15 Усилительная система
16 Усилительная нить утка
17 Усилительная нить основы
18 Усилительная пряжа
20 Первый участок
21 Второй участок
22 Место перекрещивания
25 Связующая система
26 Связующая нить утка
27 Связующая нить основы
28 Связующая пряжа
29 Сердцевина
30 Оболочка
35 Место переплетения
36 Пара нитей основы
36a Перевивочная нить основы
36b Стоевая нить основы
40 Ткацкая машина
41 Скало
42 Основонаблюдатель
43 Ламели
44 Первый ремиз
45 Второй ремиз
46 Третий ремиз
47 Бердо
48 Товароотвод
50 Первый ролик
51 Второй ролик
52 Полимерная пленка
53 Двухленточный пресс
54 Защитные слои
55 Станция
56 Резательная станция
60 Нагревательная станция
61 Деформирующее устройство
K Направление нитей основы
P Стрелка
S Направление нитей утка