CN105189844A - 用于干成型纤维产品的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于干成型纤维材料的毡片的成型箱，所述成型箱包括：壳体，具有开口底部，用于为纤维提供到底层成型网和位于所述成型网之下的真空箱的直接通路；至少一个入口，用于将纤维材料供应到壳体的内部；若干刺辊，在纤维入口与壳体底部之间的壳体中被设置成至少一排；其中，筛邻近所述刺辊设置，所述筛包括多个条板，其中每个条板可旋转。

Description

用于干成型纤维产品的方法和设备

技术领域

本发明涉及用于干成型纤维材料毡片(mat)的成型箱，所述成型箱包括：壳体，具有开口底部，用于为纤维提供到底层成型网(underlyingformingwire)和所述成型网之下的真空箱的直接通路；至少一个入口，用于将纤维材料供应到壳体的内部；若干刺辊(spikeroller)在纤维入口与壳体底部之间的壳体中被设置成至少一排。

背景技术

从WO2005/044529中已知该种装置。其中所描述的设备的成型箱包括邻近成排刺辊的、呈环带筛机形式的输送机。随着纤维进入成型箱，纤维被吸向成型网并被刺辊分散，从而确保干成型毡片中的纤维材料相对均匀的分布。输送机确保了不会有大团的纤维材料最终出现在成型网处。

发明内容

考虑到上述现有技术，本发明的目的是更好地控制纤维材料在成型箱内的成型网的整个区域上的分布。

借助最初提到的那种成型箱可实现本目的，其中，筛(screen)邻近所述刺辊设置，所述筛包括多个条板，其中每个条板可旋转。

通过使用包括多个条板的筛，能够产生湍流，该湍流使得从入口到成型网的纤维流减速和/或将纤维材料引向成型箱内的所需区域。这里，它控制了纤维材料在毡片中的分布。如果条板没有连续不断地旋转，它们可以例如以特定角度放置，由此用作鳍，以朝向所需区域引导纤维材料。另一种替代方案是具有旋转许多转或一转的部分的条板，并改变方向且重复以上步骤。对于如何控制条板的这些不同选择确保对于所有类型的纤维材料而言，材料在毡片中按所需分布。用这种方式，可实现形成具有特定所需图案的纤维毡片的不同的纤维铺设形态。

条板应被理解为长的和相对薄的(相比于其长度)的材料块。用语“薄片”也可用于表示本发明的条板。条板可沿着它的纵轴在成型箱内旋转。

在一个实施例中，条板大体上垂直和/或平行于入口的方向延伸。由此，由筛产生的湍流可适于补偿纤维材料通过入口进入时的不规则分布。

有利地，所有条板沿相同方向或不同方向旋转。根据成型箱中使用的材料，可以期望条板沿相同方向旋转，可替换地，条板中的一部分可沿相反方向旋转，另一个替换是一些条板不旋转，而是用作鳍，以将纤维材料引导到成型网的所需区域。旋转优选是连续的；然而，一个或多个条板也可使用不连续的旋转。

在一实施例中，条板单独地枢转。在更大程度上，这更好地控制了纤维材料在成型箱内悬浮时以及停在成型网上时的分布。

在一实施例中，条板设置有非对称的横截面。这样做是为了增强湍流和/或引导成型箱中的纤维材料。而且，由条板产生的湍流可确保条板是自清洁式的；所以湍流将移除粘上条板的纤维材料。

在一实施例中，成型箱包括至少两排刺辊和邻近一排刺辊的至少两个筛，其中，每个筛包括多个条板，其中每个条板可旋转。一组以上的成排刺辊和筛通过刺辊提供了纤维或纤维团的额外分解，这对于一些应用可能是有利的。

优选地，条板设置有预定的相互距离，所述距离可调节。由此，可实现控制纤维材料分布的进一步增强。

在一实施例中，单独的材料入口被设置在纤维入口的上方，且颗粒材料或第二种类型的纤维材料通过所述单独的材料入口被供应，所以该第二种材料供应与通过纤维入口被供应的纤维混合。由此，毡片包括可提供的不同类型的纤维材料。可取的做法是以不同的空气速度传送不同类型的纤维材料，且为了纤维能够混合，有利的是每种所使用的纤维材料具有单独的入口。

在一实施例中，条板的旋转和/或枢转由退出成型箱的毡片的性能来控制；优选地，通过使用扫描仪确定性能。由此，由纤维材料制成的毡片的质量控制可现场进行，且条板可被调节成确保毡片的高质量。

在一实施例中，条板适于中和条板上的静电的累积。在毡片的干成型期间，尤其是在干燥环境中，静电可能是个问题。为了中和条板上的静电的累积，条板可由这样的材料制成或涂有这样的材料，该材料使得静电的累积不大可能发生或难以发生和/或条板可电连接到放电装置和/或地面。

本发明还涉及一种用于干成型纤维材料的毡片的方法，包括以下步骤：将纤维材料吹入放置在成型网上方的、具有开口底部的成型箱，以在成型网上形成纤维毡片，成型箱具有多个纤维分离刺辊，用于打散纤维团；邻近刺辊设置具有条板的筛，以及通过旋转一个或多个条板来调整壳体内的纤维。

纤维的调整通过旋转条板来进行，且使得从入口到成型网的纤维流减速。结果是纤维在成型箱中的横截面分布受到控制。由此，可实现纤维在成型网上的不同形态。

优选地，调整纤维包括搅拌壳体内的纤维的步骤。由此，纤维在成型箱内分散。纤维的搅拌可由通过旋转条板而在气流中产生的湍流完成。

在一实施例中，调整包括朝向成型箱的底部引导纤维。由此，形成毡片的纤维材料能够以所期望的方式被分布。

有利地，一个或多个条板是不旋转的。随后条板可被用于被动地将纤维材料引向成型网的所需区域。

在一实施例中，不旋转的条板成一定角度以将纤维引向成型网。

在一实施例中，单独的材料入口被设置在纤维入口上方，且颗粒材料或第二种类型的纤维材料通过所述单独的材料入口被供应，所以该第二种材料供应与通过纤维入口被供应的纤维混合，由此，能够生产包括不同类型的纤维材料的毡片。优选地，所供应的颗粒从包括以下材料的组中选择：蛭石、橡胶、塑料、玻璃纤维、岩棉纤维。

优选地，所供应的颗粒是诸如铝、黄铜或钢等金属颗粒或金属纤维。

应理解的是，该方法可适用于包括上述提到的任何优选实施例的成型箱。

附图说明

下面将参照附图更详细地描述本发明，附图中：

图1是根据本发明的实施例的成型箱的侧视示意图；

图2是根据本发明的实施例的成型箱的俯视示意图；

图3是刺辊和条板的布置方式的侧视示意图；

图4是根据本发明的实施例的成型箱的侧视示意图；

图5是不同类型的条板的剖视示意图。

具体实施方式

在图1中示出根据本发明的第一实施例的成型箱。成型箱包括壳体1，纤维3从入口2被供应到该壳体中。在干成型过程中，成型箱被放置在成型网4的上方，由于在成型网4下面存在真空箱5，纤维3被气流铺设在成型网上，以形成纤维毡片6。在图1中，示出成型箱的剖视图，且看得见壳体中的内部元件。

纤维毡片6可由以下天然纤维制成或至少包括以下天然纤维，例如纤维素纤维，动物毛发，以及来自亚麻、大麻、黄麻、苎麻、剑麻、棉、木棉、玻璃、石料、旧新闻纸、象草、泥炭藓、海草、棕榈纤维的纤维等。这些纤维在很多应用中具有可能有用的某种绝缘能力。纤维板6还可由以下合成纤维的一部分制成或至少包括以下合成纤维的一部分，如聚酰胺、聚酯、聚丙烯酸物、聚丙烯、双组分纤维或蛭石纤维等，以及任何种类的颗粒材料。

具有这样的合成纤维的纤维板可用于提供具有特定性能的纤维产品，如吸收剂产品。此外，可以用阻燃剂来预处理纤维，或者将阻燃剂直接供应到被吹入成型箱的纤维混合物中。

纤维3经由入口2被吹入成型箱的壳体1中。在成型箱内，若干刺辊7被设置成一或多排，例如，图1所示的四排刺辊71、72、73、74。在壳体中，可以看到具有成排布置的若干条板8的两个筛81、82。这些筛81、82被布置在两个部分91、92中的两排刺辊之间并邻近两排刺辊。在第一部分91中，成排的刺辊71定位成邻近筛81，并位于比筛81更高的水平位。在筛81的另一侧，一排刺辊72位于较低的水平位。下部分92与上部分91类似，但布置在壳体1中的不同水平位。

筛81、82具有可旋转的条板8，在本实施例中，上述条板具有矩形横截面，并连续地旋转以便通过由旋转产生的湍流调整纤维3。纤维3可被成团地供应到壳体1。然后刺辊7将纤维3的团碎裂或撕碎，以便确保纤维不会大于所需尺寸。在上部分91中，随着纤维在壳体1中被向下抽吸，纤维穿过第一排71中的刺辊71，随后穿过筛81，然后穿过第二排刺辊72。接着，纤维3以与上部分91相似的方式穿过下部分92。不一定如图1所示具有两个部分91、92。然而，这是优选的，以便确保所有的纤维3的团被撕碎并按要求分布，而不是仅仅被吸向成型网5，仅仅被吸向成型网会导致成型网5上的毡片处于不可控和不均衡形态。

连续旋转确保邻近筛81、82的纤维3被搅拌和混合，确保纤维3的均匀分布。而且，产生的湍流的优点在于，确保条板8相对而言保持为不会附着纤维材料。换言之，因为在湍流使纤维材料再次悬浮之前只会有少量的纤维材料堆积，所以条板是自清洁式的。由于延长了对成型箱内部进行两次清洁之间所需的时间，所以这是有利的。

图2示出了根据本发明的实施例的成型箱的俯视图。该成型箱具有入口2，该入口将纤维3(图2中未示出)供应到壳体1。成型网4进入壳体1并与在其上形成的毡片6退出壳体。图2仅示出位于壳体1中的具有条板8的一个筛，应理解的是，实施例还具有位于壳体1内的刺辊7，如图1所示。条板8被布置在机架10上，并垂直于成型网4的移动方向。条板8可以具有任何角度，然而，优选地，其平行于或垂直于成型网4的移动方向或任何其他角度。机架10可被设置成使条板8可上下移动或向侧面移动，所以两个条板8之间的距离可被改变和/或一个筛中的条板8相比在另一个筛中的条板可具有不同的升高位置。条板8以它们能旋转的方式被安装在机架10上。图中没有示出旋转工具，然而，本领域技术人员知道如何使条板旋转，这可通过利用马达完成；如果条板需要特定角度，则可使用步进马达；然而，其他的可能方案也是允许的。机架10优选地放置在壳体1的外面，所以条板8的轴承被保持为不会与能损害轴承的纤维材料接触。

入口2位于比具有条板的筛更高的位置，而且，有一排刺辊(图中未示出)位于比具有条板8的筛更高的位置。真空箱5确保有气流从入口2到真空箱5，所以通过入口2进入壳体的纤维材料被吸向成型网4，并在那里形成纤维材料的毡片6。纤维材料3被刺辊撕碎并穿过具有条板的筛，在筛处，所述纤维材料因筛产生的湍流被减速并混合。由此，在筛之下的体积中实现纤维材料的相对均匀分布。

如果要生产均匀的纤维毡片，理想的方案是：首先，通过入口进入的成团的纤维材料被撕碎，这由刺辊保证；其次，不含有大团的、撕碎的纤维材料被均匀地分布在壳体1之内，所以其被均匀地分布在成型网3上。有可能使用包括刺辊和具有条板的筛的多个部分，以便确保所有的纤维材料团都已经被破碎并均匀分布。将一部分纤维材料引导到壳体内的某些空间是有利的，从而弥补来自墙或壳体1之内的其他物体的对流动的影响。

如果要生产不均匀的纤维毡片，成型网可具有非恒定速度和/或具有条板的筛可用于将纤维材料引向成型网4的特定区域。

图3中示出了刺辊和条板的不同设置。其公开了与图1所示的部分91相似的部分，该部分在两排刺辊71、72之间包括具有条板8的筛，而且，具有条板83的附加筛被布置在部分91的下方。附加筛具有横截面与鳍相似的条板83，使得可通过将上述条板定位成特定角度来分布纤维材料。筛81中的条板8具有矩形横截面且可枢转地安装在轴11上，所以上述条板可如箭头12所示那样旋转。条板也可如箭头13所示那样水平地位移。因此，在调整筛81方面可实现大的自由度。筛能被调整成对于任何纤维材料以最佳的方式执行。条板83可围绕轴14枢转，由此可将悬浮的纤维材料引向成型网的所需区域。

图4示出了本发明的另一实施例的剖视图。成型箱包括具有入口2和真空箱5的壳体1。成型网4进入壳体1，纤维材料被吸向该成型网，纤维毡片被干成型在该成型网中。壳体具有第一排刺辊71和第二排刺辊，具有条板81的筛被布置在上述两排刺辊之间。筛81被布置成邻近刺辊排71和72，形成与一个上述部分相似的部分。在壳体1中的较低水平位，布置有第三排刺辊75。邻近该第三排刺辊设置了具有条板84的附加筛。该筛的条板具有鳍的轮廓，用于引导纤维材料的流动。

本领域技术人员应意识到，存在将刺辊的数目、位置和/或转速与条板的数目、位置、旋转模式和/或角位置结合起来的多种可能。

图4中的实施例还具有适于按压纤维毡片6的辊，以此确保纤维毡片6具有相等的高度。

图5示出了不同条板8的剖视图。这些条板枢转地安装在轴11上。本领域技术人员应理解，条板可被设计成在不同的地方具有轴，由此改变旋转模式。图5a中的条板呈鳍的形式，其优选地用于引导纤维材料在其中悬浮的气流。图5b和图5f上分别示出了方形和矩形的条板，它们优选地用于产生湍流。图5c中的横截面是椭圆，在图5d和图5e中，横截面分别是带有两个或四个具有圆弧形式的边的方形。横截面还可以是三角形。

在上述实施例里，示出具有一个入口2的成型箱。然而，应理解的是，可设置多个入口，例如用于将不同类型的纤维供应到成型箱。刺辊7、甚至条板8随后将在成型箱之内帮助混合纤维。

在一实施例中，颗粒类型或另一类型的纤维可在纤维入口2上方被供应到成型箱中，并在成型箱内与邻近入口开口的纤维混合。这样的颗粒被分开供应到成型箱，因为其必须以单独(较高的)气流速度来运送。该颗粒可包括蛭石、橡胶、塑料、玻璃纤维、岩棉等。颗粒还可包括金属纤维，如铝或黄铜、钢等。

以上参照一些优选实施例说明了本发明。然而，应理解的是，在不背离本发明的、如随附权利要求书中所限定的范围的情况下，可提供很多变型方案和等效方案。

Claims (15)

1.一种用于干成型纤维材料的毡片的成型箱，所述成型箱包括，

壳体，具有开口底部，所述开口底部用于为纤维提供到底层成型网和位于所述成型网之下的真空箱的直接通路；

至少一个入口，用于将纤维材料供应到所述壳体的内部；

若干刺辊，所述刺辊在所述壳体中并且在纤维入口与所述壳体的底部之间被设置成至少一排；

其特征在于：

邻近所述刺辊设有筛，所述筛包括多个条板，其中每个条板能旋转。

2.根据权利要求1所述的成型箱，其中，所述条板大体上垂直和/或平行于所述入口的方向延伸。

3.根据任一前述权利要求所述的成型箱，其中，所有的所述条板沿相同的方向或不同的方向旋转。

4.根据任一前述权利要求所述的成型箱，其中，所述条板单独地枢转。

5.根据任一前述权利要求所述的成型箱，其中，所述条板设有非对称的横截面。

6.根据任一前述权利要求所述的成型箱，其中，所述成型箱包括至少两排刺辊和邻近一排刺辊的至少两个筛，其中，每个筛包括多个条板，其中每个条板能旋转。

7.根据任一前述权利要求所述的成型箱，其中，所述条板设有预定的相互距离，所述距离能被调节。

8.根据任一前述权利要求所述的成型箱，其中，在纤维入口的上方设有单独的材料入口，颗粒材料或第二种类型的纤维材料通过所述单独的材料入口被供应，所以该第二种材料供应与通过纤维入口供应的纤维混合。

9.根据任一前述权利要求所述的成型箱，其中，所述条板的旋转和/或枢转基于退出所述成型箱的毡片的性能而被控制；优选地，利用扫描仪来确定该性能。

10.根据任一前述权利要求所述的成型箱，其中，所述条板适于中和所述条板上的静电的累积。

11.一种用于干成型纤维材料的毡片的方法，包括以下步骤：

将纤维材料吹入放置在成型网上方的具有开口底部的成型箱，以在所述成型网上形成纤维的毡片，所述成型箱具有多个纤维分离刺辊，用于打散纤维团；

邻近所述刺辊设置具有条板的筛，以及

通过旋转一个或多个所述条板来调整位于所述壳体内的纤维。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，调整纤维包括搅拌所述壳体内的纤维的步骤。

13.根据权利要求11到12中的任一项所述的方法，其中，所述调整包括将纤维引向所述成型箱的底部。

14.根据权利要求11到13中的任一项所述的方法，其中，所述条板中的一个或多个是不旋转的，优选地，不旋转的条板成一定角度以将纤维引向所述成型网。

15.根据权利要求11到14中的任一项所述的方法，其中，在纤维入口的上方设有单独的材料入口，颗粒材料或第二种类型的纤维材料通过所述单独的材料入口被供应，所以该第二种材料供应与通过纤维入口被供应的纤维混合，优选地，供应的颗粒从包括以下材料的组中选择：蛭石、橡胶、塑料、玻璃纤维、岩棉；或者其中供应的颗粒是诸如铝、黄铜、钢等金属纤维或金属颗粒。