Weefgetouw en methode voor het weven van meerlagig weefsel

Aanvrager: QMATEX
Uitvinders: Henk LAMBRECHT, Martijn DECLERCQ
Aanvraagnummer octrooi: EP4108819 A1

Weefsels bestaan uit een kruising van kettingdraden en inslagdraden. In weefmachines of weefgetouwen komen de kettingdraden van individuele klossen of van een weefbalk en worden zij door een weefmechanisme op en neer bewogen om een shed of sheds te vormen. Tussen elke op- en neerwaartse beweging van de kettingdraden wordt een inslagdraad tussen de kettingdraden ingebracht en een riet wordt in werking gesteld om de ingebrachte inslagdraad tegen de weeflijn of het weefpunt te duwen, voordat de kettingdraden opnieuw opwaarts en neerwaarts worden bewogen om een nieuwe shed te maken.

Er zijn verschillende manieren om een inslagdraad tussen de kettingdraden in te brengen, bijvoorbeeld met een grijper, een rapier, een projectiel, een lucht- of waterinvoermiddel, afhankelijk van het type weefmachine. De inslagdraad 10 aan de ene kant van het weefsel wordt door een grijper opgenomen en naar de andere kant van het weefsel gebracht. Een riet duwt de draden tot aan de weeflijn, waarbij de inslagdraden worden verweven met de kettingdraden 11 zodat de inslag wordt samengeperst. Daarna wordt de inslagdraad afgesneden en wordt een nieuwe inslagdraad ingebracht. Dit principe geldt voor grijper-, grijper-, projectiel-, lucht- of waterweefmachines. De inslagdraad wordt telkens onderbroken (afgesneden). Een voorbeeld van een dergelijke grijperweefmachine is beschreven in EP0109607A1. Een projectiel beweegt door de loods en brengt een inslagdraad in. Het projectiel wordt vervolgens zonder inslagdraad teruggevoerd op een ander traject dat niet door een loods loopt. Dit houdt in dat het onmogelijk is naadloze meerlagige weefsels met gesloten randen te maken.

Bij het weven staan sommige kettingdraden in een loods in een opwaartse positie en andere in een neerwaartse positie wanneer de schietspoel ze kruist. Bij de volgende inslaginslag worden de kettingdraden die zich in de opwaartse positie bevinden naar de neerwaartse positie verplaatst en worden de draden die zich in de neerwaartse positie bevinden naar de opwaartse positie verplaatst. Bij een jacquard zijn complexere bewerkingen van de ketting- en inslagdraden mogelijk. In de onderstaande beschrijving hebben weefwerken betrekking op eenvoudige weefwerken.

Een wijziging van de hierboven beschreven basistechniek maakt het mogelijk buisvormige of meerlagige (bijvoorbeeld halfbuisvormige) naadloze weefsels te weven. Om een dergelijk buisvormig weefsel te weven, wordt de buis opgebouwd uit twee boven elkaar liggende lagen stof, een bovenlaag en een onderlaag. Om de buis met één laag inslagdraad uit te voeren, gaat de schietspoel in een eerste beweging door de schuur van de kettingdraden van de bovenste laag, waarbij de schuur wordt gevormd door de helft van de bovenste kettingdraden in een opwaartse positie, de andere bovenste kettingdraden in een neerwaartse positie, samen met alle onderste kettingdraden van de onderste laag. Na deze eerste opname worden alle kettingdraden van de bovenste laag in de opwaartse positie gebracht, samen met de helft van de onderste kettingdraden van de onderste laag, d.w.z. de helft van alle onderste kettingdraden gaat naar boven om een verdere afscheiding te vormen, en het schietapparaat gaat in de andere richting door deze afscheiding van kettingdraden van de onderste laag. De inslagdraad van de shuttle heeft dan een rotatie van het inslaggaren tot stand gebracht. 

Dit principe heeft voornamelijk twee nadelen. Ten eerste moet de schietspoel achtereenvolgens in beide richtingen worden bewogen om een volledige omwenteling te weven. Er zijn twee weefspoelen nodig om één cyclus of één volledige omwenteling te voltooien. Ten tweede worden bij elke passage van de schietspoel veel draden op en neer bewogen, waardoor wrijving kan ontstaan en de draden verslechteren. Het nadelige effect van wrijving maakt het niet mogelijk te weven met delicate garens en/of een hoge dichtheid van scheringdraden, zoals vereist kan zijn voor medische toepassingen. Bij voorbeeld kunnen buisvormige weefsels worden gebruikt voor de vervaardiging van stents die in het lumen van een anatomisch bloedvat worden ingebracht. Er zijn gebreide weefsels gebruikt, maar er is een extra coating op het weefsel nodig om de lage vezeldichtheid te compenseren en de verwachte bloeddichtheid te bereiken. In vergelijking met breien kunnen met weven veel dichtere weefsels worden vervaardigd. Voor dergelijke toepassingen moeten de garens echter worden gemaakt van kleine filamenten, die gemakkelijk afbreken en bij herhaald wrijven uit het garen steken, waardoor het buisvormige weefsel niet geschikt is voor dergelijke medische toepassingen. De aanvrager achtte het daarom noodzakelijk een nieuw proces voor het weven van buisvormige textielproducten te ontwikkelen om de wrijving tussen de garens te minimaliseren en de weefefficiëntie te optimaliseren.

De uitvinding heeft betrekking op het weven van meerlagige weefsels met gesloten randen op een schietspoel, met name naadloze buisvormige weefsels waarbij de inslag ononderbroken van links naar rechts en terug loopt. Het betreft een methode die bijzonder geschikt is voor het weven van buisvormige weefsels met hoge dichtheid en kwetsbare vezels, bijvoorbeeld voor de vervaardiging van buisvormige weefsels van hoge kwaliteit voor medische toepassingen.

De uitvinding heeft betrekking op een weefgetouw en een methode voor het weven van meerlagige of buisvormige weefsels. Het weefgetouw is zodanig opgesteld dat een schietspoel voor het inbrengen van een inslagdraad tussen scheringdraden een rechter- en een linkerbeweging kan maken langs twee verschillende lijnen. De shuttle beschrijft aldus een cirkelvormige beweging, waarbij de kettingdraden over drie lijnen worden verdeeld, zodat de wrijving tussen de draden tijdens de bewerkingen tot een minimum wordt beperkt. Het weefgetouw bevat middelen om de schietspoel van de ene naar de andere werkingslijn te verplaatsen, door de schietspoel te draaien of te verplaatsen. Om de productie te verbeteren kunnen twee shuttles tegelijkertijd werken.

Daartoe heeft deze uitvinding onder meer betrekking op een weefgetouw voor het weven van meerlagige weefsels, waarbij een schietspoel met inslagdraad voor het inbrengen van een inslagdraad tussen de kettingdraden een rechtse en een linkse beweging maakt langs een eerste werkingsbaan of -lijn die zich uitstrekt tussen de kettingdraden door een eerste schuur en een tweede werkingsbaan of -lijn, verschillend van de eerste werkingsbaan, die zich uitstrekt tussen de kettingdraden door een tweede schuur. De shuttle beschrijft daarbij een cirkelvormige beweging. De twee werkgangen of -lijnen zijn bij voorkeur parallel.

Een meerlagig weefsel is een weefwerk waarbij ten minste twee lagen tegelijkertijd worden vervaardigd, eventueel met elkaar verbonden tijdens het weven. Bij voorkeur is het meerlagige weefsel een weefsel met twee lagen. In het bijzonder kan een meerlaags weefsel een buisvormig weefwerk zijn, d.w.z. twee boven elkaar liggende lagen die langs elke kant van het weefwerk met elkaar verbonden zijn. De uitvinding heeft geen betrekking op een dubbele weefselconstructie waarbij twee afzonderlijke weefsels tegelijkertijd in het weefgetouw worden geweven, één boven elkaar, één op elke werklijn, maar op het weven van één enkel weefsel dat een specifieke rangschikking met verschillende lagen in de weefconstructie kan hebben om het weefsel na afloop een driedimensionale structuur te geven.

In tegenstelling tot klassieke weefgetouwen waarbij de kettingdraden zich ofwel in een opwaartse ofwel in een neerwaartse positie bevinden, maakt het weefgetouw van de uitvinding het mogelijk de kettingdraden van een loods in een opwaartse positie, een neerwaartse positie of een middenpositie te plaatsen, waarbij een van de werkingsbanen of -lijnen van de schietspoel zich door een loods uitstrekt, d.w.z. tussen de draden in de opwaartse positie en de draden in de middenpositie, terwijl de andere werkingsbaan of -lijn van de schietspoel zich door een andere loods uitstrekt, d.w.z. tussen de draden in de opwaartse positie en de draden in de middenpositie. d.w.z. tussen de draden in de opgaande positie en de draden in de middenpositie, terwijl de andere baan of lijn van de schietspoel door een andere schuur loopt, d.w.z. tussen de kettingdraden in de middenpositie en de draden in de neergaande positie.

Gewoonlijk wordt het meerlagige weefsel na het weven nog steeds verdeeld in een bovenlaag en een onderlaag. De kettingdraden van de helft van het buisvormige weefsel (de bovenlaag) kunnen afwisselend in een opgaande of in een neergaande positie worden geplaatst, terwijl de kettingdraden van de andere helft (de onderlaag) afwisselend in een opgaande of in een neergaande positie kunnen worden geplaatst. Deze opstelling brengt veel minder draadkruisingen met zich mee en beperkt de aantasting als gevolg van de wrijving die door deze draadkruisingen wordt veroorzaakt.

Om de efficiëntie van het weefproces verder te verhogen, bevat het weefgetouw bij voorkeur twee shuttles, die geschikt zijn voor een rechter- en een linkerbeweging langs de twee verschillende parallelle lijnen. Dit wordt mogelijk gemaakt door het feit dat elk van de rechter- en linkerbewegingen niet op dezelfde lijn plaatsvindt, maar dat elke shuttle een cirkelvormige baan volgt. Een van de parallelle lijnen is voor een rechter translatie, terwijl de andere parallelle lijn voor de linker translatie is.