CN103572510A - 用于形成均匀或异形的绒织物或纤维束垫的装置和方法 - Google Patents

Abstract

生成均匀或异形的绒织物或纤维束垫（12）的装置，包括：生成绒织物（78）的配料装置（2，76，84），及用于进一步运输绒织物（78）的输送装置（4，10）。该装置还包括测量装置（14）及用于向绒织物（78）供给单体分离纤维或纤维束的外形改变装置（22），测量装置通过测量绒织物（78）在其整个宽度上的每单位面积的质量来确定绒织物（78）的横向和纵向外形。控制单元（20）基于测量装置（14）的结果以如下方式控制外形改变装置（22）：外形改变装置（22）逐段地有针对性地供给单体分离纤维或纤维束。因此，根据应用目的，可生成均匀的绒织物（78）或具有非均匀的横向外形或纵向外形的绒织物（78）。

Description

用于形成均匀或异形的绒织物或纤维束垫的装置和方法

技术领域

本发明涉及一种用于形成均匀或异形的绒织物或均匀或异形的纤维束垫的装置和方法。

背景技术

在生产纤维绒织物时，首先将纤维束从纤维束送料机分送至输送装置，在第一种选择中，输送装置将纤维束以纤维束垫的形式输送至纤维网成形装置（优选为梳理机）。在第二种选择中，纤维束被直接输送至气动绒织物成形机（fleece former），或者，在第三种选择中，纤维束被直接输送至固化机（例如针刺机）。

在所述第一种选择中，纤维网成形装置中所形成的梳理网（也可以被称为单层或双层绒织物）之后被传送至绒织物铺设机，其通过交叉铺网来铺设纤维网而形成多层绒织物。该多层绒织物之后可以通过合适的固化机（诸如针刺机）固化。总体而言，目标通常是生产具有非常高的均匀度的纤维绒织物。为此，在生产线的各个位置处可以出现干预加工过程的适当手段。例如，在纤维束送料机与该网成形装置之间的区域中，可例如通过皮带秤测量出纤维束垫的重量，并且在此基础上控制网成形装置的进给速率，以使得每单位时间到达网成形装置的纤维材料数量始终相同。

然而，这种类型的皮带秤只能确定横跨传送装置的宽度且沿传送方向在一定长度范围内分布的纤维束垫的平均重量。由于这个原因，通过均衡法所获得的进入网成形装置的纤维束流的均匀度仅是大致地近似，并且必须接受的情况是，纤维束垫的每单位面积质量在纤维束垫的整个宽度上会因此不同。

在上述第二和第三种形成绒织物的选择中，在过去，通过加工站内的各种调整以及通过各种设计细节，已经尝试分送纤维束送料机中的纤维束以形成纤维束垫，以及将单体分离纤维输送到气动绒织物成形机中从而形成在纤维束垫或绒织物的整个长度和宽度上尽可能均匀的纤维绒织物。然而，结果往往还需要改进。

除制造均匀的纤维束垫或绒织物外，在其它情形下，绒织物或纤维束垫的横向外形和/或纵向外形包含预定类型的不均匀性同样有利。

发明内容

本发明的目的是：补偿绒织物或纤维束垫中区域性分隔的薄部分或厚部分，并因此还能确保横向地横跨绒织物或纤维束垫宽度的每单位面积的恒定的质量分布，或者有效地获得所需的绒织物或纤维束垫的非均匀横向外形和/或纵向外形。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于形成均匀或异形的绒织物或均匀或异形的纤维束垫的装置，其包括生成具有预定宽度的绒织物或纤维束垫的配料装置，以及包括位于配料装置下游的输送装置，输送装置用于在输送方向上进一步输送绒织物或纤维束垫。该装置还包括测量装置和位于测量区域下游的外形改变区域中的外形改变装置，测量装置用于在输送装置的测量区域中横跨绒织物或纤维束垫的宽度（即垂直于绒织物或纤维束垫的输送方向）测量绒织物或纤维束垫的每单位面积的质量，以确定绒织物或纤维束垫的横向外形和纵向外形；其中外形改变装置包括用于向绒织物或纤维束垫供给单体分离的纤维或纤维束的送料装置、或用于从绒织物或纤维束垫中移除单体分离的纤维或纤维束的移除装置。此外，该装置包括开环或闭环控制单元，控制单元被设计为基于测量装置的结果控制外形改变装置。这可以如下方式实现：外形改变装置向绒织物或纤维束垫中所确定的薄部分供给单体分离纤维或纤维束，或外形改变装置从绒织物或纤维束垫中所确定的厚部分中移除单体分离纤维或纤维束，以生成均匀的绒织物或纤维束垫。这还可以如下方式实现：外形改变装置向特定部分供给单体分离纤维或纤维束或从特定部分移除单体分离纤维或纤维束，以形成所需的具有薄部分和厚部分的绒织物或纤维束垫的非均匀的横向或纵向外形。

以这种方式，可以有针对性地在两个方向上影响绒织物或纤维束垫的外形，从而生成在其整个长度和宽度上单位面积质量相对恒定的绒织物或纤维束垫，或生成所需的绒织物或纤维束垫的非均匀的横向外形和/或纵向外形。

在优选的实施例中，测量装置为辐射测量装置，其可以精确地确定绒织物或纤维束垫的单位面积质量。该测量装置可包括在绒织物或纤维束垫的整个宽度上移动的单个辐射测量元件。也可能配置多个固定的辐射测量元件，它们垂直于输送方向横跨绒织物或纤维束垫彼此相邻地以所需的测量间隔安置。

该测量装置也可以是机械测量装置。

测量装置优选地包括多个垂直于输送方向彼此相邻布置的测量轮，通过评估单元记录这些测量轮的偏转。以这种方式，设备通过相对较少的工作，可垂直于输送方向记录绒织物或纤维束垫的横向外形，并基于绒织物或纤维束垫的运动采用所需的区域性分辨率（local resolution）记录绒织物或纤维束垫的纵向外形，并将获得的结果作为电信号用于进一步处理。

外形改变装置优选地包括多个垂直于输送方向彼此相邻水平布置的送料段，这些送料段通过控制单元彼此独立地致动。这保证了由测量装置提供的数据，可采用相对较高的分辨率对绒织物或纤维束垫进行准确而有针对性的更正（优选地，当填完薄的部分时）或形成绒织物或纤维束垫的所需外形。

分辨率基本上由单独的送料段的宽度确定。每个送料段的宽度优选在5-100mm的范围内、优选地在15-30mm的范围内、更优选地在20-25mm的范围内。

配料装置可以是生成纤维束垫的纤维束送料机或绒织物成形机。根据这里所使用的定义，“绒织物成形机”具体上是气动绒织物成形装置，但也可以是网成形装置或绒织物铺设机。

用于向绒织物或纤维束垫供给单体分离纤维或纤维束的送料装置，优选包括多个在绒织物或纤维束垫的整个宽度上布置成排的同类型辊：这些辊可以通过控制单元彼此独立地致动。每个送料段都分配一个辊。所谈及的辊具体上可以是进料辊或出料辊，可将出料辊作为定量辊使用。另外，也可将多个不同类型的辊以分段的形式布置在绒织物或纤维束垫的整个宽度上。例如，每个送料段均可包括一个进料辊和一个出料辊，进料辊和出料辊都与送料段宽度一致。还可以配置其他类型的引导元件，每个送料段都分配有其中一个，而该引导元件也可以通过控制单元致动。再有，可以只配置一种某类型的元件，其在绒织物或纤维束垫的整个宽度上延伸，并同时影响所有的送料段。

在一个实施例中，向绒织物或纤维束垫供给单体分离纤维或纤维束的送料装置可包括作为材料储存器的纤维束轴。

可选地，可以将用于存储和分送梳理条或纤维绒织物带的分送装置分配给每个送料段。以这种方式，即使在向送料装置提供定量材料的同时，也能实现较高的二维分辨率。

在优选的生成纤维束垫的实施例中，配料装置是纤维束送料机，并且外形改变装置包括多个垂直于输送方向且彼此相邻水平布置的送料段，送料段可以通过控制单元彼此独立地致动。此外，用于向纤维束供给单体分离纤维或纤维束的送料装置，包括作为材料储存器的纤维束轴并被设计为第二纤维束送料机，其中，每个送料段都分配以多个在纤维束垫的整个宽度上彼此相邻布置的定量出料辊中的一个，定量出料辊可以通过控制单元彼此独立地致动。以这种方式，可生成均匀的纤维束垫，其可以被直接传送至进行固化。

附加地，每个送料段均可以在相应的定量出料辊对面分配以多个可偏转的底槽中一个，该底槽在纤维束垫的整个宽度上彼此相邻布置。每个底槽的偏转值均描述了材料的实际吞吐量，并因此可被用以监控计量的准确性。

根据本发明的用于形成均匀或异形的绒织物或均匀或异形的纤维束垫的方法，可以包括以下步骤：

-通过配料装置生成具有预定宽度的绒织物或纤维束垫；

-通过输送装置在输送方向上向前输送绒织物或纤维束垫；

-在输送装置的测量区域中，横跨绒织物或纤维束垫的整个宽度测量绒织物或纤维束垫的每单位面积的质量，以确定绒织物或纤维束垫的横向外形和纵向外形；以及

-在测量区域下游的外形改变区域中，通过外形改变装置向绒织物或纤维束垫中所确定的薄部分自动供给单体分离纤维或纤维束，或通过外形改变装置从绒织物或纤维束垫中所确定的厚部分中移除单体分离纤维或纤维束，以生成均匀的绒织物或纤维束垫；或者，在测量区域下游的外形改变区域中，通过外形改变装置向绒织物或纤维束垫自动供给单体分离纤维或纤维束，或通过外形改变装置从绒织物或纤维束垫中自动移除单体分离纤维或纤维束，以生成所需的具有薄部分和厚部分的绒织物或纤维束垫的非均匀横向外形或纵向外形。

纤维束的送料的控制，优选地通过外形改变装置的多个垂直于输送方向且彼此相邻水平排列的送料段的独立致动来实现。

附图说明

本发明的其它特征和优点可参照附图从以下说明中得出，其中：

图1示出了根据本发明的用于形成均匀或异形纤维束垫的装置的一个实施例的截面侧视图；

图2示出了根据本发明的用于形成均匀或异形纤维束垫的装置的另一个实施例的示意性立体图；

图3示出了根据本发明的用于形成均匀或异形纤维束垫的装置的另一个实施例的截面侧视图；

图4示出了根据本发明的用于形成均匀或异形纤维束垫的装置的另一个实施例的截面侧视图；

图5示出了根据本发明的用于形成均匀或异形绒织物的装置的另一个实施例的截面侧视图；

图6示出了根据本发明的用于形成均匀或异形纤维束垫的装置的另一个实施例的示意性立体图；

图7示出了根据本发明的用于形成均匀或异形纤维束垫的装置的另一个实施例的示意性立体图；

图8示出了根据本发明的用于形成均匀或异形绒织物的装置的另一个实施例的截面侧视图；

图9示出了根据本发明的用于形成均匀或异形绒织物的装置的另一个实施例的截面侧视图；

图10示出了根据本发明的用于形成均匀或异形绒织物的装置的另一个实施例的截面侧视图；

图11示出了根据本发明的用于形成均匀或异形绒织物的装置的另一个实施例的截面侧视图；

图12示出了根据本发明的用于形成均匀或异形绒织物的装置的另一个实施例的截面侧视图；以及

图13示出了根据本发明的用于形成均匀或异形纤维束垫的装置的另一个实施例的截面侧视图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的用于形成均匀或异形纤维束垫的装置的一个实施例。该装置包括配料装置，在本文中其被设计为纤维束送料机2。在该配料装置的下游，所生成的纤维束垫被传送到网成形机3（特别是梳理机）的进料区域。所生成的纤维束垫12也可以被直接传送到气动绒织物成形机（未示出）或固化机50（参见图2）。

纤维束送料机2将纤维束分送到出料传送带4上，出料传送带4无休止地绕圈行进并通过多个偏转轮6保持张力，附图中只示出了其中一个偏转轮。

为增加从纤维束送料机2中排出的纤维束材料的密度，还可以将上部滚筒8设置在纤维束送料机2的出口区域中。该上部滚筒8以与出料传送带4的轮6的方向相反的方向被驱动，并因此与出料传送带4配合，以增加纤维束垫的密度并使其朝环形传送带10前向移动。在本文所示的实例中，出料传送带4与环形传送带10共同形成输送装置，其负责纤维束垫12的进一步输送。

在本文所示的实例中，输送装置4、10将纤维束送料机2连接至网成形机3。也可以想到，传送带10可以直接在纤维束送料机2的下方延伸（参见其它附图），因此不需要出料传送带4，或者可以想到，输送装置除所示元件4、10之外还可以包括其他部件。

在输送装置4、10上，现在呈现为纤维束垫12的纤维束材料以可变速度“v”朝网成形机3的入口区域向前移动，也因此在输送方向上向前移动。传送带10还可以包括皮带秤，其在二维称重区域中确定纤维束垫12的平均重量，该二维称重区域具有一定的长度并在纤维束垫12的整个宽度上延伸。在此基础上，可恰当地控制输送装置的输送速度“v”并因此同时可恰当地控制网成形机3的进料速度，以便每单位时间到达网成形机3的纤维束材料的质量流量总是基本相同。

提供了测量装置14，其在输送装置4、10的测量区域中垂直于输送方向横跨纤维束垫12宽度测量纤维束垫12的每单位面积的质量，以确定纤维束垫12的横切外形，并且基于输送装置的4、10的移动，也可以确定纤维束垫12的纵向外形，特别是以确定纤维束垫12的薄部分和/或厚部分为目的。这里很重要的一点是，测量装置14包括多个垂直于纤维束垫12的输送方向布置的测量段，对每个测量段进行单独的测量。以这种方式，可以在两个维度上（即，在纵向上和横向上）确定薄部分或厚部分。这些测量段中一个的宽度在5-100mm的范围内，优选为15-30mm，更优选为20-25mm。这种类型的测量装置可用于补充皮带秤或替代其功能。

在图1所示实施例中，测量装置14被设计为垂直于纤维束垫12的输送方向且彼此相邻水平布置的一排测量轮16。在所示的截面侧视图中，只能看到这些测量轮16中的一个。这些测量轮16中的每一个都可以彼此独立地偏转并连接至合适的评估单元18，评估单元检测出由于纤维束垫12厚度不同（即，每单位面积质量的不同）所引起的相应的测量轮16的偏转。例如，用于测量测量轮16或其配件的高度的位置传感器或用于确定测量轮16或其配件的旋转角度的旋转角度计量仪都可以用于评估单元18。因此，可以得知关于相应的测量段中纤维束垫12的每单位面积的质量的结论。

可选地，测量装置14可以被设计为某种其他类型的机械测量装置。测量装置14还可能被设计为辐射测量装置。在这种情况下，要么将辐射测量探头安置在每个测量段中，以在所谈及的测量段中通过辐射测量确定纤维束垫12的每单位面积的质量，要么提供单独的辐射测量探头，其可以在纤维束垫12的整个宽度上横向移动，并连续地或以一定的测量间隔记录纤维束垫12的每单位面积的质量。也可以组合使用辐射测量装置和机械测量装置14。

由测量装置14所提供的结果被发送至开环或闭环控制单元20，控制单元20基于测量装置14的结果控制外形改变装置22。外形改变装置22被安置在输送装置4、10的外形改变区域中，位于测量区域的下游，并且外形改变装置22被设计为向纤维束垫12供给单体分离纤维或纤维束的送料装置，或者外形改变装置22被设计为从纤维束垫12移除纤维束的移除装置。这里很重要的一点是，控制单元20以如下方式控制外形改变装置22：外形改变装置22或者向纤维束垫12中所确定的薄部分提供单体分离纤维或纤维束，或者从纤维束垫12中所确定的厚区域移除纤维束，以均匀化纤维束垫12。可选地，外形改变装置22有针对性地提供或移除单体分离纤维或纤维束，以形成所需的具有薄部分和厚部分的纤维束垫12的非均匀横向外形和/或纵向外形。还可以想到将两个外形改变机制（提供和移除）结合起来。

在提供材料的情形下，单体分离纤维或纤维束的自动控制供应，通过外形改变装置22的一些垂直于输送方向并彼此相邻水平布置的送料段的独立致动来实现。在移除材料的其他情况下，可通过外形改变装置22中多个独立致动的移除段来执行纤维束的自动控制移除，其中移除段垂直于输送方向且彼此相邻水平布置。这些送料段或移除段中的一个的宽度优选地与测量段的宽度一致。因此，它位于5-100mm的范围内，优选为15-30mm，更优选为20-25mm。

在图1所示的实施例中，外形改变装置22被设计成送料装置。所述的送料段垂直于输送方向安置，因此无法在附图的侧视图中看到。为每个送料段配置分送装置24，用于存储和分送梳理条26或纤维绒织物带。在图1所示的示例性实施例中，分送装置24被设计为线轴，但其也可以是纤维条筒等。纤维条26或纤维绒织物带从分送装置24行进至优选地涂覆有橡胶的存储筒28，其垂直于输送方向水平安置并优选地横跨所有送料段延伸。分送装置24所提供的每条纤维条26或纤维绒织物带的线圈彼此相邻地缠绕于存储筒28上。存储筒28优选地通过伺服电动机30并优选地连续地以相对缓慢的速度在一个旋转方向上（参见附图中相应的箭头）被驱动。在某些实施例中，还可以省去存储筒28。

在图1所示的优选实施例中，存在一体式存储筒28，其以彼此相邻的方式同时保持用于所有送料段的多股纤维条26或纤维绒织物带。也可以为每个送料段均提供单独的存储筒。

同时还为每个送料段配置进料辊32，进料辊由伺服电动机34驱动并以相同的方向旋转。进料辊32直接地或通过存储筒28间接地抽拉由相应的分送装置24提供的梳理纤维条26或纤维绒织物带。尽管每个送料段包括其各自的进料辊32，但因为它们前后布置所以只能在附图看到一个进料辊32。每个进料辊32优选地包括一组含有相对于旋转方向向后突出的齿的表面配件。

包含存储筒28的特殊优势在于，因为梳理纤维条26或纤维绒织物带只是松散地缠绕于存储筒28，所以它们能够围绕存储筒28滑移。该滑移效应发生在所有的送料段中，在此期间，进料辊32根本未被驱动或比存储筒28更慢地转动。只有当进料辊32比存储筒28转动得更快时，梳理纤维条26或纤维绒织物带的相应线圈才会被围绕着存储筒28拉紧，其结果是材料被拉离存储筒28。

根据待分送的纤维材料的数量，进料辊32可具有任何可能的速度曲线，其中包括高度相同但长度不同的平顶曲线（例如，以截棱锥的形式）。

由进料辊32携带走的梳理纤维条26或纤维绒织物带被输送至开松滚筒36，其优选地具有一体式设计并垂直于输送方向横跨所有送料段水平延伸。然而，也可以为每个送料段提供单独的开松滚筒。

在本文所示的实例中，开松滚筒36以与进料辊32相同的旋转方向被驱动。此外，优选地，开松滚筒36包括一组包含相对于该旋转方向向前突出的齿的表面配件，其结果是对于开松扭曲或压实的梳理条26或纤维绒织物带的纤维束材料特别有效，以便使松散的纤维束甚至细纤维单体分离。这些纤维落入合适的分送筒38，而从分送筒38被引导至纤维束垫12。也可以为各送料段提供一些彼此相邻的分送筒38。

如果需要，可以在分送筒38的区域中安置清洁滚筒40。该清洁滚筒将附着在开松滚筒36的齿上的纤维束剥离。

在本文所示的实例中，进料辊32和开松滚筒36的中心安置在同一水平线上。然而，除了所示的安置方式之外，还有许多其他设计的可能性。

如果需要，可以在下游通过第二测量装置42再次检查由外形改变装置22所获得的结果。第二测量装置42能够以与测量装置14相同的方式设计，即，其也可以包括一些测量轮44和一些相应的评估单元46。

也可以在第二测量装置42的下游安置额外的外形改变装置22，以对在一个步骤中未能实现纤维束垫12所需的均匀性或所需的横向或纵向外形的情况进行处理。

为使控制单元20在外形改变装置22的运行过程中可以恰当地行使其控制功能，控制单元20因此必须不仅考虑到测量段和送料段的区域性布置以及相应的测量数据，还要考虑到测量区域与外形改变区域之间的距离“a”以及输送装置（这里为传送带10）相应的速度“v”。

当外形要变化时，那么会在恰当的时间以一定的速度驱动相关进料段的相应进料辊32，从而向开松滚筒36输送额外的纤维或纤维束材料。之后，正确计量的这种材料到达纤维束垫12上的期望位置。

如果外形改变装置22被设计为移除装置，则其能够例如与从绒织物或纤维束垫12抓取纤维材料并将纤维材料拉离的机械装置协同工作，或者其能够与抽吸装置协同工作并以这种方式从绒织物或纤维束垫12上拉走纤维材料。

送料装置还有其他可能的设计方法。例如，对应于送料段的数量可以配置多个纤维束轴。之后，会有针对性地向每个纤维束轴提供松散的纤维束（例如，从纤维束送料机2分出来的纤维束）。

本发明的其他可能的实施例的实例描述如下。

图2示出了用于形成纤维束垫的装置的不同实施例。与前述实例中相同，生成基础纤维束垫的配料装置为纤维束送料机2。与图1的实施例相比，纤维束被直接从纤维束送料机2放置到传送带10上。纤维束送料机2可是任何标准的商用设计；而在这里所示的实例中，其包括位于其底端的出料滚筒48，出料滚筒48在传送带10的整个宽度上延伸。测量装置14具有与图1中的测量装置相同的设计。在本实例中，传送带10将该装置所生成的纤维束垫12直接移动至固化机50（在这里为针刺机），固化机50仅示意性示出。

在图2的情况下，外形改变装置22同样被设计为纤维束送料机。该纤维束送料机可以是任何标准的商用纤维束送料机，但其包括位于其底端的多个送料段，这些送料段垂直于输送方向且彼此相邻水平布置。送料段可以通过控制单元20彼此独立地致动。每个送料段均分配有多个定量出料辊52中的一个，定量出料辊可通过控制单元20彼此独立地致动。定量出料辊52垂直于输送方向且彼此相邻水平布置。与定量出料辊52的宽度基本相同的送料段宽度，仍然优选在5-100mm的范围内、更优选地在15-30mm的范围内、还要优选的是在20-25mm的范围内。外形改变装置22通过送料管54被填充纤维束材料，在此示出的实例中，送料管54可以从主送料管线60分支出来，正如用于第一纤维束送料机2的进料管58所做的那样。切换阀56可以负责两个送料管54、58之间的切换。两个送料管54、58也可以通过各自的管线被填充纤维束材料。

基于测量装置14的测量结果，现在每个定量出料辊52将纤维束材料放置到纤维束垫12的所需位置上。为此，每个定量出料辊52连接至各自的伺服电动机62。通常，纤维束向传送带10的受控两级送料应生成绝对均匀的纤维束垫12，之后将纤维束垫12传送至固化机50。然而，还可以想到的是，目标在于使纤维束垫12形成某种所需类型的外形。

除将外形改变装置22进行略微修改之外，图3所示的用于形成纤维束垫的装置的实施例与图2中的实施例基本一致。在图3中，每个送料段都在相应的定量出料辊对面，分配有在纤维束垫12的整个宽度上彼此相邻布置的多个底槽64中的一个。通过传感器66检测底槽64的偏转以确定分送到每个送料段中的纤维束材料的实际量。在所示的截面侧视图中，仍然只示出了彼此相邻布置的各行元件中的一个定量出料辊52、一个底槽64、以及一个传感器66。来自传感器66的测量结果同样优选地发送至控制单元20，以便可以确定由外形改变装置22实际分送的纤维材料量，并且可以根据需要再次调整自动化控制。除了使用底槽64和相应的传感器66之外，也可以使用其他类型的检测器来测量由外形改变装置22实际分送的纤维束材料的单位面积质量，其中底槽64相对于相应的定量出料辊52的偏转取决于实际穿过定量出料辊52与底槽64之间的间隙的纤维材料量的单位面积的质量。

图4所示的用于形成纤维束垫的装置的实施例与图2和图3中的实施例类似，其中，以与出料滚筒48的旋转方向同向地被驱动的开松滚筒68安置在第一纤维束送料机2底端处的出料滚筒48的下游，开松滚筒68后部可布置优选地涂覆橡胶的清洁滚筒70。开松滚筒68用来开松甚至是来自出料滚筒48并通过槽67而被再次向上带回的纤维束材料，并用来将这些材料以精确计量的方式分送到传送带10上，同时清洁滚筒70将开松滚筒68的齿上所残留的纤维束材料剥离。

除了包括多个定量出料辊52之外，外形改变装置22也可以包括以与定量出料辊52相同的旋转方向被驱动的开松滚筒72。开松滚筒72的任务更大程度上在于对通过槽73来自定量出料辊52的纤维束材料进行开松，以及使这些材料分散在传送带10上。在此，同样可配置清洁滚筒74以剥离残留在开松滚筒72的表面配件上的纤维。可配置在纤维束垫12的整个宽度上延伸的单个开松滚筒72。还可以想到，每个送料段并且因此每个定量出料辊52均可以具有各自的开松滚筒72。

在图5所示的用于形成绒织物的装置的实施例中，配料装置被设计为送料装置76，其与图1所示的外形改变装置22基本相同。因此，配料装置和外形改变装置22具有基本相同的设计。为简化起见，在此省略了布置在配料装置和外形改变装置22之间的测量装置14及相应的控制单元20。

在送料装置76中所形成的绒织物可具有相对均匀的外形，但其也可能表现出相当起伏不平的横向外形。在任何情况下，本文所述装置可以高准确度形成具有所需属性的外形的绒织物78，在该装置中，配料装置（送料装置76）和外形改变装置22各自均包括彼此相邻布置的送料段，每个送料段都被提供有各自的纤维条26或纤维绒织物带。在某些情况下，外形改变装置22的送料段可相对于送料装置76的送料段横向偏移一定距离，例如，该距离为送料段的宽度的一半。

图6所示的用于形成纤维束垫的装置的实施例与根据图4的实施例基本一致，不同之处在于：外形改变装置22并非垂直于传送带10的输送方向对齐，而是沿着传送带10的输送方向。为清楚起见，再次省略了在该示例性实施例中必然存在的控制单元20。

该示例中的外形改变装置22仍然被设计为送料装置，但它可以在待铺设的纤维束垫12上方垂直于传送带10的输送方向移动（参见图6中的箭头）并横跨待铺设的纤维束垫12的最大宽度。在此，可移动的送料装置同样优选地包括多个送料段，该多个送料段在传送带10的输送方向上彼此相邻水平布置，并可以彼此独立地致动。可移动的送料装置的每个送料段的宽度优选在5-100mm的范围内、更优选地在15-30mm的范围内、还要优选地在20-25mm的范围内。

通过这样的布置，可将第一纤维束送料机2中的纤维以基本纵向取向的方式分送到传送带10上，并将外形改变装置22中的纤维以基本横向取向的方式分送到传送带10上，从而可有针对性地影响纤维束垫12的材料属性。将可移动的送料装置分成多个送料段也可以在基本横向取向的纤维的送料过程中提高空间分辨率。与基于测量装置14的测量结果的自动化控制相结合，能够以如下方式形成纤维束垫12：纤维束垫12不仅高度均匀或具有高精度外形，而且还在纤维束垫12或绒织物的不同区域或层中包括不同取向的纤维或纤维束。

在此重要的一点是，可移动的外形改变装置22包括跟随其一起移动的材料储存器，或者用于外形改变装置22的送料管80可以适当地伸缩，以便其可以伴随着外形改变装置22横向偏移。当图1和图5所示的用于分送纤维条26或纤维绒织物带的装置与横向可移动的外形改变装置22配合使用时，也可以仅仅是外形改变装置22（包括送料辊32）横向移动，而分送装置24保持静止。如果存在存储筒28，则其可以伴随外形改变装置22一起移动或者其可以保持静止。位于刚才提到的元件之间的合适的悬挂存储缓冲器然后为外形改变装置22的横向移动提供必要的材料缓冲。

图7所示的用于形成纤维束垫的装置对应于图6中的实施例，其中，同样表示具有独立的送料段的外形改变装置的另一纤维束送料装置82布置在第一纤维束送料机2与外形改变装置22之间。关于第二纤维束送料机82的具体设计，可以参考图4中外形改变装置22的设计。必然存在的控制单元20为清楚起见而再次被从附图中省略。然而，明确的是，控制单元20不仅能够控制横向可移动的外形改变装置22，还优选地能够控制纤维束送料机82。

图8至图13示出了根据本发明的装置的其它实施例。为了清楚起见，必然存在的测量装置14和优选的闭环控制单元20并未示出。然而，应该明确的是，与前述实施例中相同，外形改变装置22基于测量装置14所提供的测量结果由控制单元20致动。

在图8中，配料装置仍然被设计为送料装置84或绒织物成形机，其将第一批量的纤维材料分送至传送带10上，这作为形成绒织物78的基础。送料装置84包括多个彼此相邻轴向布置的送料辊102，送料装置84的每个送料段均配置其中一个送料辊102。单独的送料段的宽度优选与前面示例中的宽度相同。每个送料辊102均通过其各自的伺服电动机104驱动。在所示的截面侧视图中，只能看到一个送料辊102和一个伺服电动机104。纤维材料由送料辊102以受控的方式沿箭头A的方向被抽取，并因此从顶置槽106下方穿过。该槽有助于将所提供的纤维材料输送至开松滚筒108，开松滚筒108与送料辊102配合并将单体纤维束或单体纤维从送料辊102剥离。沿箭头A的方向提供的纤维材料可以直接从纤维束轴抽取。然而，纤维材料优选通过元件（例如，图5所示的用于向所示的送料辊32提供纤维条26或纤维绒织物带的元件）以纤维条26或纤维绒织物带的形式提供。然而，在图8中的示例的情况下，提供了顶置槽106，而且纤维材料从上方以一定角度由送料辊102传送至送料辊102与开松滚筒108之间的空间，如果需要，这也可以如图5中所示从下方以一定角度实现。只有送料辊102与开松滚筒108之间的相对旋转方向不同，因为送料辊102不得不朝与开松滚筒108相同的旋转方向移动。

根据送料辊102与开松滚筒108之间的距离以及根据送料辊102与更快的开松滚筒108之间的速度差，开松滚筒108对来自纤维束轴的纤维条26的或纤维绒织物带的或纤维束的纤维材料进行不同程度地开松，因此形成纤维束或者甚至是单体纤维，其之后穿过送料装置84落下。

可以提供合适的导向元件110以限定纤维或纤维束的移动。每个送料段的被开松滚筒108单体分离的纤维材料最终到达两个网状筒112之间的空间，两个网状筒112优选地被以相同的速度、但朝相反的方向驱动。借助于例如另外的槽114，这些网状筒112将送料装置84中的纤维材料引导至传送带10上。两个网状筒112之间的距离和它们的相对高度是的可调整。

在送料装置84的出口区域中，可配置夹紧滚筒116，夹紧滚筒116以与传送带10相同的速度旋转，并将夹紧滚筒116与传送带10之间所形成的绒织物78压紧。如果夹紧滚筒116和传送带10比网状筒112移动的更快，那么在网状筒112与夹紧滚筒116之间的区域中，绒织物78将沿传送带10的输送方向被拉伸，这用来使绒织物中的纤维更强烈地以纵向为取向，即，以传送带10的输送方向取向。

外形改变装置22也被设计为送料装置或绒织物成形机，其包括多个独立的绒织物形成位置。外形改变装置22的设计与第一送料装置84的设计基本上相同，因此并未进一步地详细描述。在这里所示的实例中，送入外形改变装置22的纤维材料的送料方向通过箭头B示出。参见第一送料装置84已经描述过的单独元件在这里具有如下参考标号：送料辊202、伺服电动机204、顶置槽206、开松滚筒208、导向元件210、网状筒212、下方槽214、夹紧滚筒216。

图8所示的外形改变装置22（正如参见以下附图描述的第二送料装置22）也可以在任何时间与其他配料装置相结合，例如与图1所示的传统的纤维束送料机2；与图4的纤维束送料机2结合；与根据图5的送料装置76相结合。也可以将图5以及图8至图13所示的外形改变装置22相对于传送带10的输送方向纵向安置，并将其设计为与图6和图7的实施例中的外形改变装置22的情况一样可以移动。

最后，也可以将图8至图13所示的配料装置（第一送料装置84）与其他外形改变装置22（例如根据图5的外形改变装置22）相结合。基本上，在此描述的配料装置和外形改变装置22的任何组合都是可能的。也可以将多个外形改变装置22排列成一排。

在某些情况下，图8至图13中的外形改变装置22的送料段可从送料装置84的送料段横向偏移一定距离，例如，偏移距离为送料段的宽度的一半。

图9所示的用于形成绒织物的装置的实施例与图8的实施例类似。通过被独立驱动的送料辊102，纤维材料被以箭头A的方向拉入到送料装置84中，其中送料辊102布置在待铺设的绒织物78的整个宽度上且彼此相邻轴向地排列。在这种情况下，送料辊102以微小的角度位于开松滚筒108的下方，并且在这种情况下设置多孔板作为导向元件110。两个网状筒112仍然被以相反的方向驱动，其中，在所示的实施例中，还示出了用于在网状筒112的后面产生吸力的抽吸装置118。在这里所示的实施例中的传送带10被设计为网状带，在网状带下方，抽吸装置120也产生吸力，以将从开松滚筒108剥离的纤维材料吸至传送带10的期望区域上。进一步，与图8中的实施例相比，左侧网状筒112更靠近传送带10安置，以便省去下方槽114。

图9中的外形改变装置22具有与第一送料装置84基本相同的设计。纤维材料沿箭头B的方向再次被引入到外形改变装置22中。用于网状筒212的抽吸装置被标记为标号218，而用于在外形改变装置22的区域中的传送带10的下方产生吸力的抽吸装置被标记为标号220。根据图8的实施例的夹紧滚筒116、216（这里未示出）很显然也可以在这里使用。

图10所示的第一送料装置84和外形改变装置22的实施例在进料区（位于意在示出下落的纤维材料的箭头上方）中仍包括一些彼此相邻布置的送料辊102和开松滚筒108（图8中同样如此），但在这里不再示出。

在图10的情况下，沿相反方向驱动的网状筒112由网状带122部分缠绕，网状带122被从网状筒112向下引导并被引导围绕较小偏转轮124。偏转轮124靠近传送带10的表面安置，并形成了第一送料装置84的分送间隙。传送带10仍然被设计为网状带，但此时两个相对的夹紧滚筒116安置在送料装置84的出口处，一个夹紧滚筒位于所形成的绒织物78上方，而一个夹紧滚筒位于传送带10的上部链（upper strand）的下方。夹紧滚筒116被以相反方向驱动，并以与传送带10相同的速度运行。当夹紧滚筒116和传送带10的速度高于网状筒112的速度V1和V2时，所铺设的绒织物78再次被纵向拉伸，即，在传送带的输送维度上被拉伸。这提高了绒织物78中的纤维的纵向取向。如果无需进行拉伸，则从这一点上考虑也可以省略两个夹紧滚筒116。网状带122之间的距离是可变的，并且速度V1和V2也可以彼此独立地被调整。

在图10的示例中，外形改变装置22仍与第一送料装置84基本相同，其中，两个环形网状带参考标号为222，两个下方偏转轮参考标号为224。

在一直到两个网状筒112的上部区域中，图11所示的用于形成绒织物的装置的实施例与图8的实施例基本相同。然而，在两个网状筒112下方布置有拉伸装置。在这种情况下，拉伸装置包括：上部星形滚筒126或具有表面配件的滚筒；相对的优选地由弹簧支撑的反压板128，星形滚筒126与反压板128之间形成了纤维材料的第一夹紧点，；下部星形滚筒130或具有表面配件的滚筒；以及优选地由弹簧支撑的下部反压板132，下部反压板132与下部星形滚筒130之间形成了第二夹紧点。两个星形滚筒126和130优选布置在填充通道的对侧。当下部星形滚筒130的旋转速度大于上部星形滚筒126的旋转速度时，填充通道中的纤维材料被拉伸。在这种情形下，下部星形滚筒130的速度优选地与传送带10的速度一致。拉伸提高了纤维的纵向取向，使得最终具有在传送带10的输送方向取向更强烈的纤维的绒织物78铺设在传送带10上。当然，用于拉伸的元件的形式和布置可以以多种方式变化。例如，可以使用一对夹紧滚筒（平滑，具有橡胶涂层，或具有表面配件）或一对星形滚筒来形成每个夹紧点。

图11所示的外形改变装置22与第一送料装置84以基本相同的方式设计。这里，纤维材料以箭头B的方向被提供至外形改变装置22，而与图8中的实施例相比，新元件为上部星形滚筒226、上部反压板228、下部星形滚筒230、以及下部反压板232。

如图12所示的绒织物成形机84与图8的实施例基本相同，其中，两个网状筒112由不同导向元件和拉伸元件所取代。在左外侧，网状带134围绕一些偏转轮136以如下方式布置：网状带134形成用于将纤维材料导向传送带10的倾斜导向面。至少一个偏转轮136被驱动，以便网状带134以与传送带10相同的速度一起移动。此外，图12所示的网状带134可以具有抽吸装置138以从下方产生吸力。网状带134的倾斜的引导面的对侧是上方盘形夹紧滚筒140，其以与网状带134相同的速度被驱动，并与网状带134配合以形成用于所输送的纤维材料的第一夹紧点。星形滚筒142在该夹紧滚筒140的下方以一定的角度安置，其再次与传送带10配合以形成用于纤维材料的第二夹紧点。另一夹紧滚筒144可设置在星形滚筒142的下游以增加绒织物78的密度。

当星形滚筒142的速度（其与传送带10的速度相同）大于网状带134和夹紧滚筒140的速度时，便会出现拉伸功能。以这种方式，正如已经在上面的实施例中所详细描述的，提高了绒织物78的纤维的纵向取向。在本实施例中单独的组件仍然有许多不同的设计方式，这些设计完全在本领域技术人员的能力范围内。

图12中的外形改变装置22在设计上与第一送料装置84基本相同。与图8相比，新元件为网状带234、偏转轮236、抽吸装置238、夹紧滚筒240、星形滚筒242、以及可选的下部夹紧滚筒244。

图8至图12所示的送料辊102、202都分别设置有表面配件，它们的齿沿送料辊102、202的旋转方向向前突出。同样可能甚至优选的是，送料辊102、202的表面配件的齿相对于旋转方向向后突起。还可能使用完全不同类型的表面配件。

图13所示的用于形成绒织物的装置的实施例包括外形改变装置22，其下部（从网状筒212向下）与图8所示的实施例相同。然而，进料区有所不同。本实施例中的纤维材料以箭头B的方向被引入到送料辊202上方，之后沿顶置槽206从开松滚筒208（其以与送料辊202相同的方向转动）传送。顶置槽206也可以具有两部分式的设计。然后，在开松滚筒208旋转一半之后，纤维材料落入分送筒并最终到达网状筒212之间。为协助从开松滚筒208去除纤维材料，可以使用气流生成器250，其允许气流从上方经过开松滚筒208（气动绒织物成形）。

图13中的第一送料装置84与如图8所示的送料装置84基本相同。此外，在送料辊102与开松滚筒108之间的中间区域，提供了如箭头所示来自上方的气流，其有助于从开松滚筒108上去除纤维材料并引导纤维材料向下。这种类型的措施，也可以应用于图8至图12的任何其它实施例。

在送料装置84中所形成的预绒织物可具有相对均匀的外形，但其同样可具有相当起伏不平的横向外形。在任何情况下，通过本文所述装置均可能以高准确度形成具有所需属性的外形的绒织物88，在该装置中，配料装置（送料装置84）和外形改变装置22各自均包括相邻的送料段，每个送料段都被提供有各自的纤维条26或纤维绒织物带。如果需要，外形改变装置22的送料段可以相对于送料装置84的送料段横向偏移，例如，偏离距离等于送料段的宽度的一半。

在图8至图13的实施例中，目前为止仅将送料辊102、202描述为独立致动、轴向相邻的元件，每个送料辊102、202均被分配给外形改变装置22的送料装置84的送料段。然而，图8至图13所示的送料装置84或外形改变装置2的许多其他元件也可以被分段（即，包括彼此相邻成排布置的段）和被独立致动，其中，在每种情况下，这些其它元件的段被指定给每个送料段。这适合于例如网状筒112、212，网状带122、222，以及星形滚筒126、130、226、230，同样还适合于网状带134、234，夹紧滚筒140、240，以及位于网状带对面的星形滚筒142、242。

图中示出为网状件的所有的板、带、滚筒都可以被来自下方的吸力作用，或者它们仅仅能带走被动地穿过开口的空气。这些元件中的一些也可以被具有实体表面的等价元件完全替代。

本领域的技术人员也可以修改所选择的滚筒、带、和槽的类型和设计，以及修改本文所述实施例中各部分的相对几何布置以适应具体目的。具体而言，图8至图13的实施例中的滚筒与带之间的距离并未按比例示出，并可以按需要调整。本文所述的实施例和示意性附图旨在代表本发明构思的基本原理。

最后，外形改变装置22和送料装置76、84的各实施例中的元件能够以几乎任何需要的方式彼此结合。

Claims (17)

1.一种用于形成均匀或异形的绒织物（78）或均匀或异形的纤维束垫（12）的装置，包括：

配料装置（2，76，84），其生成具有预定宽度的绒织物（78）或纤维束垫（12）；

位于所述配料装置（2，76，84）下游的输送装置（4，10），用于在输送方向上进一步输送所述绒织物（78）或所述纤维束垫（12）；

测量装置（14），在所述输送装置（4，10）的测量区域中，垂直于所述输送方向横跨所述绒织物（78）或所述纤维束垫（12）的整个宽度测量所述绒织物（78）或所述纤维束垫（12）的每单位面积的质量，以确定所述绒织物（78）或所述纤维束垫（12）的横向外形和纵向外形；

位于所述测量区域下游的外形改变区域中的外形改变装置（22），其中，所述外形改变装置（22）包括用于向所述绒织物或所述纤维束垫（12）供给单体分离的纤维或纤维束的送料装置，或者包括用于从所述绒织物（78）或所述纤维束垫（12）移除单体分离的纤维或纤维束的移除装置；以及

控制单元（20），基于所述测量装置（14）的结果以如下方式控制所述外形改变装置（22）：为了使所述绒织物（78）变得均匀，所述外形改变装置（22）向所述绒织物（78）或所述纤维束垫（12）中所确定的薄部分供给单体分离的纤维或纤维束，或所述外形改变装置（22）从所述绒织物（78）或所述纤维束垫（12）中所确定的厚部分移除单体分离的纤维或纤维束；或者，为了形成所需的具有薄部分和厚部分的所述绒织物（78）或所述纤维束垫（12）的非均匀横向外形或纵向外形，所述外形改变装置（22）有针对性地供给或移除单体分离的纤维或纤维束。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述测量装置（14）是辐射测量装置。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述测量装置（14）是机械测量装置。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述测量装置（14）包括多个垂直于所述输送方向且彼此相邻布置的测量轮（16），所述测量轮（16）的偏转记录在评估单元（18）中。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述外形改变装置（22）包括多个垂直于所述输送方向且彼此相邻水平布置的送料段，所述送料段能通过所述控制单元（20）彼此独立地致动。

6.根据权利要求5所述的装置，其中，每个送料段的宽度在5-100mm的范围内。

7.根据权利要求5所述的装置，其中，每个送料段的宽度在15-30mm的范围内。

8.根据权利要求5所述的装置，其中，每个送料段的宽度在20-25mm的范围内。

9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述配料装置（2，76，84）是纤维束送料机（2）。

10.根据权利要求1所述的装置，其中，所述配料装置（2，76，84）是绒织物成形机（76，84）。

11.根据权利要求1所述的装置，其中，用于向所述绒织物或所述纤维束垫（12）提供单体分离的纤维或纤维束的所述送料装置，包括多个在所述绒织物（78）或所述纤维束垫（12）的整个宽度上彼此相邻布置的进料辊（32，202），所述进料辊能通过所述控制单元（20）彼此独立地致动。

12.根据权利要求1所述的装置，其中，用于向所述绒织物（78）或所述纤维束垫（12）供给单体分离的纤维或纤维束的所述送料装置包括作为材料储存器的纤维束轴。

13.根据权利要求5所述的装置，其中，用于存储和分送纤维条（26）或纤维绒织物带的分送装置（24）被分配给每个送料段。

14.根据权利要求1所述的装置，其中，所述配料装置（2，76，84）是纤维束送料机（2），所述外形改变装置（22）包括多个送料段，所述送料段垂直于所述输送方向且彼此相邻地水平布置并能通过所述控制单元（20）彼此独立地致动，并且用于向所述纤维束垫（12）供给单体分离的纤维或纤维束的所述送料装置包括作为材料储存器的纤维束轴并被设计为第二纤维束送料机，其中，每个送料段都分配有在所述纤维束垫（12）的整个宽度上彼此相邻布置的多个定量出料辊（52）中的一个，所述定量出料辊（52）能通过所述控制单元（20）彼此独立地致动。

15.根据权利要求14所述的装置，其中，每个送料段都在相应的定量出料辊（52）的对面分配有在所述纤维束垫（12）的整个宽度上彼此相邻布置的多个可偏转底槽（64）中的一个。

16.一种用于形成均匀或异形的绒织物（78）或均匀或异形的纤维束垫（12）的方法，包括以下步骤：

通过配料装置（2，76，84）生成具有预定宽度的绒织物（78）或纤维束垫（12）；

通过输送装置（4，10）在输送方向上进一步向前输送所述绒织物（78）或所述纤维束垫（12）；

在所述输送装置（4，10）的测量区域中，横跨所述绒织物（78）或所述纤维束垫（12）的整个宽度测量所述绒织物（78）或所述纤维束垫（12）的每单位面积的质量，以确定所述绒织物（78）或所述纤维束垫（12）的横向外形和纵向外形；以及

在所述测量区域下游的外形改变区域中，通过外形改变装置（22）向所述绒织物（78）或所述纤维束垫（12）中所确定的薄部分自动供给单体分离的纤维或纤维束或者通过外形改变装置（22）从所述绒织物（78）或所述纤维束垫（12）中所确定的厚部分自动移除单体分离的纤维或纤维束，以使所述绒织物（78）或所述纤维束垫（12）变得均匀，或者，在所述测量区域下游的外形改变区域中，通过外形改变装置（22）向所述绒织物（78）或所述纤维束垫（12）供给单体分离的纤维或纤维束或者通过外形改变装置（22）从所述绒织物（78）或所述纤维束垫（12）中自动移除单体分离的纤维或纤维束，以形成所需的具有薄部分和厚部分的所述绒织物（78）或所述纤维束垫（12）的非均匀横向外形或纵向外形。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，供给单体分离纤维或纤维束的自动化控制，能通过对所述外形改变装置（22）的多个垂直于所述输送方向且彼此相邻水平布置的送料段的独立致动来实现。

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