Способ быстрого изготовления материала

Способ быстрого изготовления материала

Реферат

 

Изобретение относится к созданию материала и его вариаций, к созданию способа изготовления материала и вариаций этого способа и к созданию нескольких форм автоматизированных устройств для изготовления предпочтительных форм продукта и обеспечивает быстрое осуществление указанных объектов изобретения. 19 с. и 20 з.п.ф-лы, 20 ил., 3 табл.

Область использования изобретения Изобретение относится к способу быстрого изготовления плоского или объемного материала и устройству для осуществления, а также к материалу, изготовленному таким способом, состоящему из групп нитей, плотно застилающих площадь.

Предпосылки создания изобретения Текстильный материал часто формируют из одиночных нитей, или элементарных нитей, пряжи способами ткачества или вязания или подобными способами, чтобы удерживать нити между собой. Способы ткачества или вязания, в которых нити направляют поверх и под соседние нити, достаточно медленные и не обеспечивают больших возможностей в формировании объемных материалов. На станке для выработки ткани уточные нити вводят по одной каждый раз. Этими способами обычно изготавливают плоские или цилиндрические материалы. Существует потребность в способе, который помимо изготовления плоских или цилиндрических материалов обеспечивал бы больше возможностей в формировании материалов с произвольными трехмерными формами, например в способе, который обеспечивал бы возможность формирования изделий одежды, например сорочек, без выкраивания деталей изделия из материала и дальнейшего сшивания их друг с другом. Раскраивание материала на детали нерегулярной формы приводит к образованию большого количества отходов и, кроме того, раскраивание и сшивание увеличивают количество этапов сверх того, которое требуется для формирования материала непосредственно в форме конечного изделия. Такая же проблема существует при изготовлении эластичных инженерных форм, например автомобильных воздушных мешков, парусов парусных судов, мешков для промышленных фильтров и т. п. В этих случаях необходимость сшивания для формирования трехмерных изделий создает проблемы, касающиеся обеспечения структурной прочности и/или проницаемости, поэтому швы должны быть выполнены тщательно.

Имеется потребность в способе, обеспечивающем быстрое формирование текстильного материала из стренг нитей; имеется потребность в способе, обеспечивающем возможность быстрого формирования трехмерных эластичных изделий из текстильных материалов без раскраивания и сшивания.

Существует также проблема изготовления изделий сложных форм для композитных структур, которые можно пропитывать затвердевающими смолами. Иногда требуется укладывать элементарные нити в виде трехмерной формы перед добавлением смолы или во время введения смолы. Существующие в настоящее время средства для выполнения таких операций включают сложные формы с убираемыми несущими средствами, предназначенными для удерживания элементарных нитей на месте до затвердевания смолы. Имеется потребность в более простом способе предварительного формирования таких форм из материалов без применения сшивания. Такие швы могут приводить к риску снижения прочности композитных структур.

В ряде патентов США, выданных на имя Освальда ( 4600456, 4830781 и 4838966), описан образец материала из лент, или кордных нитей, с частично вулканизированным резиновым покрытием для изготовления петли предварительно сформированной армированной ленты для шин автомобилей. Ленты или кордные нити укладывают вместе так, чтобы они соприкасались, образуя относительно жесткую структуру. Кордные нити укладывают в виде "зигзагообразного повторяющегося рисунка последовательно укладываемых длин лент, смещенных одна относительно другой. Длины кордных нитей чередуют с длинами кордных нитей, расположенных под противолежащим углом... Это чередующееся взаимное расположение приводит к образованию тканей структуры". Клейкость частично вулканизированной резины, очевидно, удерживает кордные нити на месте для формирования поверхности и удерживает их друг около друга до тех пор, пока лента не будет собрана с другими элементами шины и сформована при нагреве и под давлением для изготовления готовой шины.

В процессе, практиковавшемся Освальдом и др., использовали один или небольшое число кордных нитей, которые укладывали в поперечном направлении ленты в одну и другую сторону множество раз, чтобы получить одну полную окружность. Представляется, что в результате этого получают многослойную структуру, где кордные нити в любом одном слое образуют редкий массив, но они не застилают сплошь поверхность ленты. Только после повторных зигзагообразных проходов по поверхности ленты поверхность становится редко застланной кордной нитью. Представляется, что благодаря повторяющимся зигзагообразным проходам только небольшого числа кордных нитей в каждом слое находятся кордные нити, уложенные в двух различных направлениях, которые не перекрещиваются друг с другом. Кордные нити, которые перекрещиваются друг с другом, должны находиться в различных слоях. Эти структурные особенности армирования лент характерны для способа, в котором укладывают только небольшое число кордных нитей одновременно, и необходимо делать множество повторных проходов по поверхности ленты, чтобы обеспечить достаточный застил площади. Существует потребность в простом отличном от ткацкого способе, посредством которого можно изготавливать структуры материалов путем укладки большого количества нитей одновременно на площади материала, чтобы в разреженном порядке застелить ее быстро и настелить несколько таких слоев из редко расположенных нитей, чтобы плотно застелить площадь.

Краткое описание изобретения.

Изобретение направлено на создание материала и его вариаций, на создание способа изготовления материала и вариаций этого способа и на создание нескольких форм автоматизированных устройств для изготовления предпочтительных форм продукта. В настоящее изобретение включены следующие варианты исполнения.

Структура материала, содержащая: множество групп нитей, плотно застилающих площадь, причем нити одной группы следуют в существенной степени вдоль параллельных траекторий (они включают петли на траекториях нитей), и нити одной группы расположены так, чтобы перекрещиваться с нитями другой группы; множество подгрупп, входящих в каждую группу, причем каждая подгруппа содержит множество нитей, разреженно застилающих упомянутую площадь, и нити одной подгруппы одной и той же группы смещены относительно нитей других подгрупп одной группы; множество соединений между верхней подгруппой структуры и нижней подгруппой структуры либо непосредственно, либо через нити других подгрупп осуществлено таким образом, что соединения между точками перекрещивания нитей групп имеют место в 0,3-80% случаев всех перекрещиваний нитей.

В частности, точки перекрещивания нитей имеют место в 1-50% случаев всех перекрещиваний нитей.

В частности, имеются несоединенные участки отдельно от соединений, такие, на которых присущую нитям гибкость в структуре сохраняют на несоединенных участках.

В частности, соединения представляют собой отстоящие один от другого соединенные участки и имеются несоединенные участки, отдельные от соединенных участков, такие, на которых присущую нитям гибкость в структуре сохраняют в несоединенных участках.

В частности, нити подгруппы следуют в существенной степени вдоль параллельных траекторий, что понуждает каждую из нитей перекрещиваться с самой собой внутри подгруппы и перекрещиваться с соседними нитями внутри группы.

В частности, нити подгруппы в одной группе перегнуты так, что они становятся нитями подгруппы другой группы и в результате этого перекрещиваются с ними.

В частности, полотно пленки или нетканого материала укладывают между двумя соседними подгруппами в структуре.

В настоящей заявке также раскрыт способ формирования гибкого материала из переплетенных нитей, содержащий следующие этапы: укладывание множества групп нитей, включающих множество нитей, плотно застилающих площадь, при этом нити в группе расположены в существенной степени параллельно, причем нити каждой группы перекрещиваются с нитями других групп, каждая группа содержит множество подгрупп, каждая подгруппа содержит множество нитей, причем нити каждой подгруппы укладывают так, чтобы они были расположены на определенном расстоянии одна от другой в виде разреженного массива, чтобы застилать упомянутую площадь; настилание каждой подгруппы одной группы на отличную подгруппу другой группы так, что нити подгруппы одной группы перекрещиваются с нитями подгруппы другой группы; позиционирование нитей каждой подгруппы одной группы со смещением относительно нитей других подгрупп одной группы; соединение самой верхней подгруппы в настиле с самой нижней подгруппой в настиле для формирования переплетенной структуры материала, в которой соединения имеют место в 0,3-80% случаев перекрещиваний нитей в подгруппе.

В частности, точки перекрещивания нитей имеют место в 1-50% случаев всех перекрещиваний нитей.

В частности, дополнительно содержится этап, заключающийся в введении настланных подгрупп каждой группы друг в друга с образованием уплотненной структуры, где нити одной группы огибают нити соседних групп.

В частности, этап соединения содержит этап соединения подгрупп на отстоящих участках и образования несоединенных участков, отдельных от соединенных участков, в которых присущую нитям гибкость в структуре сохраняют в несоединенных участках.

В настоящей заявке раскрыта также структура материала, изготовленная согласно способу, раскрытому выше.

Кроме того, в настоящей заявке раскрыта также трехмерная, объемная, переплетенная структура материала, содержащая следующие элементы: настил первого множества подгрупп, второго множества подгрупп и третьего множества подгрупп, причем каждая подгруппа включает нити, отстоящие одна от другой, для образования разреженного застила площади материала, причем нити обычно расположены параллельно и направлены вдоль криволинейной траектории в пространстве; настланные подгруппы расположены в предварительно определенном массиве относительно общей эталонной оси и общей эталонной плоскости, перпендикулярной к эталонной оси; первые подгруппы расположены под первым углом относительно эталонной плоскости и расположены под первым углом вращения относительно оси, вторые подгруппы расположены под вторым углом относительно эталонной плоскости и расположены под вторым углом вращения относительно эталонной оси, третьи подгруппы расположены под третьим углом относительно эталонной плоскости и расположены под третьим углом вращения относительно эталонной оси, при этом нити любой одной из первых, вторых и третьих подгрупп перекрещиваются с нитями другой первой, второй и третьей подгрупп; в каждом первом, втором и третьем множестве подгрупп нити одной подгруппы смещены относительно нитей других подгрупп для формирования группы нитей для каждой из соответствующих подгрупп, причем группа любых соответствующих подгрупп плотно застилает площадь материала; верхняя подгруппа в настиле соединена с нижней подгруппой в настиле для формирования трехмерной, объемной, переплетенной структуры материала.

В частности, вся площадь материала содержит двухосную часть площади, состоящую из двух множеств подгрупп из первой, второй и третьей подгрупп, и трехосную часть площади, состоящую из трех множеств подгрупп из первой, второй и третьей подгрупп.

В настоящей заявке раскрыта также переплетенная структура материала, содержащая следующие элементы: множество первых подгрупп нитей, включающее множество нитей, ориентированных в первом угловом направлении, свободных от перекрещиваний, причем нити первых подгрупп образуют настил со множеством вторых подгрупп нитей, содержащих множество нитей, ориентированных во втором угловом направлении, свободных от перекрещиваний; нити каждой подгруппы, направляемые в существенной степени вдоль параллельных траекторий, которые отстоят одна от другой с повторяющимся рисунком, чтобы разреженно застилать общую предварительно определенную площадь материала, нити подгрупп поочередно настланы вместе с первой подгруппой, следующей за второй подгруппой, при этом нити первой подгруппы перекрещиваются с нитями второй подгруппы; нити любой одной подгруппы из множества первых подгрупп смещены относительно нитей всех других подгрупп из множества первых подгрупп; нити любой одной подгруппы из множества вторых подгрупп смещены относительно нитей всех других подгрупп из множества вторых подгрупп; настилание всего множества первых подгрупп, образующих первую группу нитей, содержащую нити, плотно застилающие предварительно определенную площадь материала, и настилание всего множества вторых подгрупп, образующих вторую группу нитей, содержащую нити, плотно застилающие предварительно определенную площадь материала; нити верхней подгруппы в настиле соединены с нитями нижней подгруппы в настиле, чтобы таким образом охватить другие подгруппы в настиле в переплетенной структуре материала.

При этом нити последовательно расположенных подгрупп из множества первых подгрупп в настиле смещены относительно друг друга на ширину нити в этой подгруппе материала, и нити последовательно расположенных подгрупп из множества вторых подгрупп в настиле смещены относительно друг друга на ширину нити в этой подгруппе материала.

В частности, переплетенная структура материала содержит множество третьих подгрупп нитей, включающее множество нитей, ориентированных в третьем угловом направлении, свободных от перекрещиваний, причем третьи подгруппы нитей образуют настил со множеством первых и вторых подгрупп нитей, при этом нити третьей подгруппы перекрещиваются с нитями первой и второй подгрупп, настилание всех множеств третьих подгрупп, образующих третью группу нитей, содержащую нити, плотно застилающие предварительно определенную площадь материала.

А также множество первых подгрупп расположено в настиле так, чтобы определять общее количество шагов смещений нитей, равное количеству подгрупп, из которых образовано множество первых подгрупп, при этом последующие подгруппы из множества первых подгрупп нитей уложены на множестве равных подинтервалов шагов нитей между ними и последовательно помещены в подинтервалы со множеством нитей в последующих подгруппах из множества первых подгрупп, смещенных на один шаг нити одна от другой, множество вторых подгрупп расположено в настиле так, чтобы определять общее количество шагов смещений нитей, равное количеству подгрупп, из которых образовано множество вторых подгрупп, при этом последующие подгруппы из множества вторых подгрупп нитей в настиле уложены на множестве равных подинтервалов шагов нитей между ними и последовательно помещены в подинтервалы со множеством нитей в последующих подгруппах из множества вторых подгрупп, смещенных на один шаг нити одна от другой.

В настоящем изобретении раскрыт способ формирования переплетенной структуры материала, содержащий следующие этапы: укладывание первой подгруппы нитей, включающей множество нитей, ориентированных в первом угловом направлении, свободных от перекрещиваний, причем нити в первой подгруппе направляют в существенной степени по параллельным траекториям, которые отстоят одна от другой с повторяющимся рисунком, чтобы в разреженном виде застилать определенную площадь материала; наложение второй подгруппы нитей, следующей за первой подгруппой нитей и включающей множество нитей, ориентированных во втором угловом направлении, свободных от перекрещиваний, и нити во второй подгруппе направляют в существенной степени по параллельным траекториям, которые отстоят одна от другой с повторяющимся рисунком, чтобы в разреженном виде застилать определенную площадь материала; продолжение чередуемого наложения множества первых подгрупп нитей и множества вторых подгрупп нитей, включающее следующие подэтапы: смещение множества нитей в любой одной подгруппе из множества первых подгрупп, состоящих из множества нитей во всех других подгруппах из первого множества подгрупп, и укладывание всех нитей в одном первом множестве подгрупп перед укладыванием нитей в другой подгруппе; смещение множества нитей в любой одной подгруппе из множества вторых подгрупп, состоящих из множества нитей во всех других подгруппах из второго множества подгрупп, и укладывание всех нитей в одном втором множестве подгрупп перед укладыванием нитей в другой подгруппе; окончание настилания, когда все множества первых подгрупп образуют первую группу нитей, содержащую нити, которые плотно застилают предварительно определенную площадь материала и когда настилание всех из множества вторых подгрупп образует вторую группу нитей, включающую нити, которые плотно застилают предварительно определенную площадь материала; соединение нитей из верхней подгруппы в настиле с нитями из нижней подгруппы в настиле, чтобы таким образом удерживать другие подгруппы в настиле и образовывать переплетенную структуру материала.

Кроме того, изобретение включает структуру материала, изготовленную согласно способу, приведенному выше.

Изобретение раскрывает также способ быстрого формирования трехмерного гибкого объемного материала, в котором нити в подгруппах отдалены одна от другой с регулярным шагом, чтобы следовать вдоль контуров формы, содержащий следующие этапы: укладывание на пространственную поверхность множества групп нитей, причем каждая группа содержит множество нитей, плотно застилающих площадь, при котором нити в группе в существенной степени параллельны, причем нити в каждой группе перекрещиваются с нитями других групп, при этом каждая группа содержит множество подгрупп и каждая уложенная подгруппа содержит множество нитей, причем нити каждой подгруппы отстоят одна от другой в разреженном массиве, чтобы застилать существенную часть упомянутой площади; настилание каждой подгруппы одной группы на отличную подгруппу другой группы совместно с нитями подгруппы одной группы, перекрещивающейся с нитями подгруппы другой группы; позиционирование нитей каждой подгруппы одной группы со смещением относительно нитей других подгрупп одной группы; соединение самой верхней подгруппы в настиле с самой нижней подгруппой в настиле для формирования переплетенной структуры материала, в которой соединения имеют место в 0,3-80% случаев перекрещиваний нитей в подгруппе.

В частности, точки перекрещивания нитей имеют место в 1-50% случаев всех перекрещиваний нитей.

Изобретение включает также устройство для формирования материала для формирования структуры материала из множества нитей, содержащее следующие элементы: бесконечный транспортер, имеющий подвижную несущую поверхность для поддержания структуры формируемого материала, причем поверхность имеет противоположные края, параллельные направлению движения, и держатели, расположенные вдоль каждого края и предназначенные для временного удерживания нити, чтобы противостоять боковому перемещению нити, причем транспортер снабжен контролируемым мотором для сообщения движения подвижной несущей поверхности; множество раскладчиков, приспособленных для перемещения в поперечном направлении поверхности от одного края к другому краю, причем каждый содержит множество нитеводов для быстрого направления нитей от держателей, расположенных вдоль одного края, к держателям, расположенным вдоль другого края, и обратно к держателям первого края; причем раскладчики содержат контролируемый привод для сообщения возвратно-поступательного движения раскладчикам в поперечном направлении несущей поверхности; множество соединяющих элементов, расположенных в поперечном направлении несущей поверхности между краями несущей поверхности и за последним раскладчиком в направлении движения поверхности, причем соединяющие элементы приспособлены для соединения одной нити с другой нитью в точке их перекрещивания; управляющее средство для координирования управляемого двигателя и приводных средств для постоянного формирования структуры материала на несущей поверхности транспортера.

А также изобретение включает устройство для распределения нитей для аккуратной укладки нитей на сложной криволинейной поверхности при использовании механического привода, содержащее следующие элементы: средство для привода механического раскладчика; раскладчик нитей, содержащий раму, несущую полый вал, сквозь который может проходить нить; нитевод, соединенный с раскладчиком и со средством для привода механического раскладчика; блок, размещенный на полом валу, который несет множество гибких пружин, перекрещивающихся в общей точке; полая головка с окончанием в виде полусферы, расположенная в точке перекрещивания пружин, через которую может проходить нить, причем пружины обеспечивают возможность перемещения головки в осевом или угловом направлении и вращение вала обеспечивает возможность головке обкатывать любую поверхность, сохраняя контакт с ней и в то же время обеспечивает возможность свободно отклоняться в осевом или угловом направлении так, чтобы аккуратно укладывать нить на поверхности, в то время как нить проходит через отверстие в полом валу и через отверстие в полой головке.

При этом изобретение раскрывает способ формирования переплетенной структуры материала, содержащий следующие этапы: создание продолговатой несущей материал поверхности, имеющей продольную ось и противоположные боковые края, параллельные этой оси, и расположение поверхности рядом со множеством раскладчиков нитей, размещенных вдоль противоположных боковых краев продолговатой поверхности; использование множества нитеводов в раскладчике, причем каждый нитевод приспособлен для направления нити от источника нити к несущей поверхности; захват нитей у одного края несущей поверхности; обеспечение относительного движения между несущей поверхностью и каждым из множества раскладчиков таким образом, чтобы раскладчики укладывали нити из нитеводов на поверхность в первом диагональном направлении относительно края поверхности и в предварительно определенном направлении вдоль несущей поверхности; захват нитей у противоположного края несущей поверхности; реверсирование относительного движения раскладчиков и несущей поверхности так, чтобы раскладчики укладывали нити из нитеводов на поверхность во втором диагональном направлении относительно края поверхности и в предварительно определенном направлении; расположение раскладчиков и нитеводов и координирование относительных движений так, чтобы, когда нити от раскладчиков укладывают на поверхность, диагональные позиции каждой нити были смещены относительно других нитей, таким образом плотно застилая несущую поверхность нитями в одном цикле относительного движения от одного края к противоположному краю и обратно к первому краю.

В частности, для обеспечения относительного движения перемещают несущую поверхность в предварительно определенном направлении вдоль продольной оси несущей поверхности и перемещают раскладчики в направлении вдоль траектории от одного края к противоположному краю, причем эта траектория расположена в существенной степени перпендикулярно к продольной оси несущей поверхности.

В частности, по крайней мере, один раскладчик располагают вдоль одного края и, по крайней мере, другой раскладчик располагают вдоль того же края, и один и другой раскладчики перемещают от одного края к противоположному краю согласованно во время сообщения относительного движения.

В частности, по крайней мере, один раскладчик располагают вдоль одного края и, по крайней мере, другой раскладчик располагают вдоль противоположного края и один и другой раскладчики перемещают навстречу друг другу и обратно во время их движения от одного края к упомянутому противоположному краю согласованно во время сообщения относительного движения.

При этом в данной заявке описаны материалы из нитей, изготовленные согласно способам, приведенным выше.

Кроме того, в настоящем изобретении раскрыт способ формирования материала из переплетенных нитей, содержащий следующие этапы: создание продолговатой несущей материал поверхности на вращаемой оправке, имеющей ось вращения и противоположные боковые края, в существенной степени перпендикулярные к этой оси; ориентирование поверхности, расположенной рядом с кольцевым раскладчиком нитей, в существенной степени перпендикулярным к оси вращения оправки, причем кольцо расположено рядом с боковым краем несущей материал поверхности; использование множества нитеводов на кольцевом раскладчике, причем каждый нитевод приспособлен для направления нити от источника нити к несущей поверхности, нитеводы равномерно распределены по окружности, чтобы укладывать нити с одинаковым шагом между ними вокруг обечайки оправки; захват нитей у одного края несущей поверхности; обеспечение относительного перемещения между несущей поверхностью и кольцевым раскладчиком таким образом, чтобы кольцевой раскладчик производил укладку нити от нитеводов на несущую поверхность в первом диагональном направлении относительно краев поверхности от одного края к противоположному краю и в предварительно определенном направлении вращения вдоль несущей поверхности, разреженно застилая таким образом площадь материала на поверхности оправки нитями в упомянутом первом направлении; захват нитей на противоположном краю несущей поверхности; реверсирование направления относительного движения кольцевого раскладчика и несущей поверхности таким образом, чтобы кольцевой раскладчик укладывал нити от нитеводов на поверхность во втором диагональном направлении относительно краев поверхности от противоположного края к первому краю и в предварительно определенном направлении вращения вдоль несущей поверхности, разреженно застилая таким образом площадь материала на поверхности оправки нитями во втором направлении; расположение кольцевого раскладчика и нитеводов и координация относительного движения таким образом, чтобы, когда нити от нитеводов в кольцевом раскладчике последовательно укладывают на поверхность, диагональные положения последовательно укладываемых нитей были смещены относительно ранее уложенных нитей в каждом первом и втором диагональном направлениях, чтобы таким образом плотно застелить несущую поверхность нитями после повторяемых циклов относительного перемещения от одного края к противоположному краю и обратно к первому краю.

В частности, обеспечение относительного движения содержит остановку относительного движения между кольцевым раскладчиком и несущей поверхностью оправки, когда кольцевой раскладчик сначала возвращают к одному краю, продолжение предварительно определенного поворота поверхности оправки на предварительно определенное расстояние, чтобы уложить последующую укладываемую нить в предварительно определенном смещенном положении относительно ранее уложенной нити в первом направлении и перед реверсированием относительного движения повторение остановки, продолжения и реверсирования у противоположного края, чтобы разместить последующую укладываемую нить в предварительно определенном смещенном положении относительно ранее уложенной нити во втором направлении и перед реверсированием относительного движения, и остановку относительного движения между кольцевым раскладчиком и опорной поверхностью оправки, когда кольцевым раскладчиком произведена укладка нити во всех смещенных позициях для каждого первого и второго направлений, чтобы таким образом плотно застелить площадь материала на несущей поверхности оправки.

В частности, продолжение предварительно определенного поворота поверхности оправки на предварительно определенное расстояние содержит следующее: определение равных подинтервалов позиций смещения между первыми уложенными нитями в первом и втором направлениях; последовательное продолжение предварительно определенного поворота у одного края и противоположного края, чтобы уложить последующие укладываемые нити в каждом направлении на этих подинтервалах; дальнейшее последовательное продолжение предварительно определенного поворота у одного края и противоположного края, чтобы последовательно помещать нити в каждый подинтервал на расстоянии от ранее уложенных нитей на одно смещение нити, чтобы таким образом завершить размещение нитей во всех смещенных позициях во всех подинтервалах вместе.

В данной заявке раскрыт переплетенный материал из нитей, изготовленный согласно способу, приведенному выше.

В настоящем изобретении также раскрыт способ формирования переплетенной структуры материала и переплетенная структура материала, изготовленная этим способом, содержащим следующие этапы: создание продолговатой несущей материал поверхности, имеющей продольную ось и противоположные боковые края, при этом продольное направление машины определено в направлении продольной оси, а поперечное направление определено между противоположными краями; укладывание на несущую поверхность множества подгрупп нитей, в которых нити ориентированы в продольном направлении, укладывание каждой группы с определенным шагом вдоль продольной оси, укладывание нитей каждой подгруппы, ориентированной в продольном направлении, на смещенные позиции в поперечном направлении относительно других подгрупп, ориентированных в продольном направлении; укладывание на несущую поверхность множества подгрупп нитей, содержащих нити, ориентированные в поперечном направлении, укладывание каждой подгруппы с определенным шагом вдоль продольной оси, укладывание подгруппы, ориентированной в поперечном направлении, с определенным шагом относительно соответствующей подгруппы, ориентированной в продольном направлении; укладывание нитей каждой подгруппы, ориентированной в поперечном направлении, на смещенные позиции в продольном направлении, отличные от других подгрупп, ориентированных в поперечном направлении; перемещение несущей поверхности в предварительно определенном направлении, совмещенном с продольной осью, чтобы собрать вместе нити, уложенные из всех подгрупп, ориентированных в продольном и поперечном направлениях, и образовать настил; сжатие подгрупп между собой и соединение верхних подгрупп в настиле с нижними подгруппами в настиле для формирования переплетенной структуры материала.

При этом в изобретении раскрыт способ формирования переплетенной объемной структуры материала, содержащий следующие этапы: создание прямоугольной параллелепипедной несущей поверхности для материала, вращаемой относительно трех ортогональных осей, определяя таким образом три ортогональных направления укладки нитей: X, Y и Z; укладывание первой подгруппы нитей, чтобы разреженно застилать несущую поверхность в упомянутом направлении вдоль оси X; укладывание второй подгруппы нитей, чтобы разреженно застилать несущую поверхность в упомянутом направлении вдоль оси Y и формировать настил вместе с нитями, уложенными в направлении оси X; укладывание третьей подгруппы нитей, чтобы разреженно застилать несущую поверхность в упомянутом направлении вдоль оси Z и формировать настил вместе с нитями, уложенными в направлении оси Х и в направлении оси Y; повторение укладывания и настилания каждой первой, второй и третьей подгрупп и смещения нитей последующих подгрупп относительно всех нитей ранее уложенных подгрупп до тех пор, пока каждая из множества подгрупп не образует группу нитей, расположенных в соответствующем направлении для той подгруппы, которая плотно застилает поверхность оправки; соединение верхней подгруппы в настиле с нижней подгруппой в настиле для формирования объемной переплетенной структуры материала.

В частности, этот способ также содержит этап отделения несущей материал поверхности от материала. Кроме того, в заявке раскрыта переплетенная объемная структура материала, изготовленная согласно этому способу.

Краткое описание чертежей: Фиг. 1А-1Е изображает в плане последовательность наложенных нитей при формировании базового из двух групп (двунаправленного, или двухосного) гибкого материала из множества подгрупп, состоящих из множества нитей.

Фиг. 2А-2Е - вид в плане и сбоку подгруппы из нитей базового раппорта материала.

Фиг. 3А-3С - вид в плане и вертикальная проекция вариантов расположения нитей в раппорте.

Фиг. 4А-4D - виды в плане дополнительной двухосной структуры материала.

Фиг. 5А-5В - два различных вида в плане трехслойного (трехнаправленного, или трехосного) гибкого материала.

Фиг. 6 изображает устройство для непрерывного формирования двумерного (двухосного) материала из нитей, в котором нити ориентированы под острым углом к продольной оси машины, и материал, сформированный таким образом.

Фиг. 7 - в увеличенном масштабе вид части материала, представленного на фиг. 6.

Фиг. 8А-8В изображают другое устройство для непрерывного формирования двумерного двухосного материала из нитей, аналогичного показанному на фиг. 7.

Фиг. 9 изображает в увеличенном масштабе часть материала, сформированного на устройстве, представленном на фиг. 8.

Фиг. 10А-10В изображают настольное устройство для изготовления штучного двумерного или трехмерного материала и образец куска трехмерного двухосного материала.

Фиг. 11А - оправка для изготовления штучного изделия двумерного или трехмерного материала.

Фиг. 11В - оправка для изготовления трубчатого изделия материала.

Фиг. 11С - вид сплюснутого трубчатого материала, изготовленного на устройстве, представленном на фиг. 11В.

Фиг. 11D - специальное устройство для укладки нити.

Фиг. 12 - другое ручное устройство для изготовления штучного изделия трехмерной структуры.

Фиг. 13 - еще одно устройство для непрерывного формирования двумерного двухосного материала из нитей, ориентированных под углом 0 и 90^o к продольному направлению машины.

Фиг. 14 - схематический вид ячейки материала.

Фиг. 15 - универсальное устройство для распределения нитей для объемной оправки.

Фиг. 16А-16D изображают общую ориентацию одной подгруппы одной группы нитей на форме, представленной на фиг. 15.

Фиг. 17А-17D изображают ориентацию одной подгруппы из трех групп на форме, представленной на фиг. 15.

На фиг. 18А-18Е - ориентация последующих подгрупп каждой группы, уложенных так, чтобы плотно застелить форму, представленную на фиг. 15, и сформировать материал определенной формы.

Фиг. 19А-19Е - устройство для изготовления материала в форме оболочки.

Фиг. 20 изображает специальное устройство для укладки нитей на оправку, имеющую сложную криволинейную форму.

Подробное описание изобретения На фиг. 1А-1Е показана в плане на поверхности 23 упрощенная базовая структура и способ формирования двунаправленного или двухосного материала 22 (фиг. 1Е) из нитей согласно изобретению. На фиг. 1А две нити 30 и 32 уложены в первом направлении 34, например под углом 90^o. Нити 30 и 32 расположены на определенном расстоянии одна от другой, определяющем ячейку, или с шагом 33, который может быть равен приблизительно 3-20 диаметрам нити (предпочтительно 4 - 16, а наиболее предпочтительно 4 - 8); около четырех диаметров показано здесь, чтобы обеспечить 4 позиции для нитей, которые должны быть уложены или смещены относительно других нитей в этом направлении. На фиг. 1В показаны две нити 36 и 38, которые уложены во втором направлении 40, например под углом 0^o, и поверх первых нитей. Нити 36 и 38 тоже отстоят одна от другой на определенном расстоянии, определяющем ячейку, или с шагом 42, который имеет ту же величину, что и шаг 33, для этих нитей одинаковой толщины. Для нитей другой толщины или для создания специальных эффектов величины шагов 33 и 42 могут быть разными. На фиг. 1С две нити 44 и 46 расположены одна от другой на расстоянии 33 и в направлении 34 и уложены рядом с нитями 30 и 32 соответственно и поверх нитей 36 и 38. Две н