CN108998897B

CN108998897B - 用于制造特别是用于机动车的具有高丝绒密度的内衬的装置

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Publication number: CN108998897B
Application number: CN201810578949.8A
Authority: CN
Inventors: 泽维尔·巴特利耶; 丹尼尔·博代
Original assignee: Faurecia Automotive Industrie SAS
Current assignee: Adler Pelzer France Grand Est SAS
Priority date: 2017-06-07
Filing date: 2018-06-06
Publication date: 2022-07-19
Anticipated expiration: 2038-06-06
Also published as: CN108998897A; FR3067365A1; FR3067365B1

Abstract

制造装置(10)包括：制造纤维絮垫(12)的填充装置(11)；能够产生起伏的成圈装置(14)；装有刷子(18)的皮带，其位于成圈装置(14)的出口处；用于将基质(32)放置在所述起伏上的装置(30)；在所述放置装置(30)之后的包括第一组第一针(26)的针刺装置(24)，所述第一组第一针设置成与所述皮带(18)相对并且可朝向所述皮带(18)移动，以使所述第一针(28)穿透所述刷子；以及，位于所述成圈装置(14)和所述针刺装置(24)之间的包括第二组第二针(28)的插入装置(22)，所述第二组第二针设置成与所述皮带(18)相对并且可朝向所述皮带(18)移动，以使所述第二针(28)穿透所述皮带(18)的所述刷子。

Description

用于制造特别是用于机动车的具有高丝绒密度的内衬的装置

技术领域

本发明涉及制造非纺织类型即直接由纤维集成的内衬层，特别是用于机动车的底板衬层。

背景技术

现有技术中已知基于使用

类型针刺机的用于制造机动车内衬的方法。

这种针刺机的特性为包括传送带，该传送带覆盖有用于形成均匀絮垫(pile)的刷子。为此，针刺机的针头通过刷子的刷毛驱动放置在传送带上的纤维絮垫。

在EP 0,183,952中详细描述了这种机器的操作以及其构件。

从FR3,041,001中也已知用于制造衬层，尤其是用于机动车底板衬层的装置，其包括：

-能够产生沿纵向伸长的纤维絮垫的填充装置，

-成圈装置，其包括能够沿纵向容纳所述纤维絮垫并能够产生起伏(undulation)的一组旋转竖直盘和固定的成圈元件，

-装有刷子的皮带，其位于所述成圈装置的出口处，

-用于将基质放置在所述起伏上的装置，

-在放置装置之后的包括第一组第一针的针刺装置，第一组第一针设置成与皮带相对并且可朝向皮带移动，以使第一针穿透刷子，

特别地，竖直盘用于将起伏推入刷子中。但是，刷子具有高密度，这是针刺所必需的，因为刷子必须对针刺入做出反应。根据库仑定律，由于这种刷子的高密度，将起伏向刷子推动有时令人不满意，由压力引起的向刷子表面升高的起伏。

然而，起伏穿入刷子内部的深度通常对应于成品所需的絮垫的高度，因此优选能够控制该深度。

具体地，本发明旨在解决这一缺陷，提出了一种用于制造衬层的装置，能更好地穿透毛刷中的起伏。

发明内容

为此，本发明特别涉及用于制造衬层，尤其是用于机动车的底板衬层的装置，衬层该装置包括：

-具有交织纤维的填充装置，其能够产生沿纵向伸长的纤维絮垫，

-成圈装置，其包括能够沿纵向容纳纤维絮垫并能够产生起伏的一组旋转盘和固定的成圈元件，

-装有刷子的皮带，其位于所述成圈装置的出口处，

-用于将基质放置在所述起伏上的装置，

-在所述放置装置之后的包括第一组第一针的针刺装置，第一组第一针设置成与皮带相对并且可朝向皮带移动，以使第一针穿透刷子，

其特征在于，制造装置包括位于成圈装置和针刺装置之间的包括第二组第二针的插入装置，第二组第二针设置成与皮带相对并且可朝向皮带移动，以使第二针穿透皮带的刷子。

插入装置的针通过刺穿刷子将起伏驱动到这些刷子中，并且因此允许起伏在离开垂直盘之后更深地插入刷子中。

事实上，令人惊讶的是，已经观察到，通过使用第二针对盘组出口处形成的仅穿透刷子1mm至2mm的起伏结构进行针刺，可将圈刺入刷子中的总深度为5mm至8mm，或者比盘出口处的深度多出大约4mm到7mm。

刷子上方余留的起伏量足以允许其与预针刺或非纺织的基质连接。

这种现象在基质存在与否的情况下均可发生，即，即使针头首先穿过基质，圈也会穿透刷子。

根据本发明的制造装置还可以包括单独或以任何技术上可能的组合考虑的一个或多个以下特征：

-第一针以第一深度穿透刷子，并且第二针以第二深度穿透刷子，第一组第一针和第二组第二针被构造成使得第二深度小于第一深度。

-第一组具有第一针刺密度，并且第二组具有第二针刺密度，使得第一密度低于第二密度。

-第二针是光滑，特别是没有倒钩。

-每个第二针在其有效部分中具有在直径0.3mm和0.9mm之间的部件接头。

-每个旋转盘在相应的平面中延伸，这些平面均穿过第二针中的至少一个。

-第二组针的至少一个设置在两个相邻的盘平面之间。

-插入装置被设置在成圈装置和放置装置之间。

-插入装置被设置在放置装置和针刺装置之间。

-制造装置包括针刺装置，针刺机包括至少一个针床，第二组第二针由该针床支撑。

附图说明

通过阅读以下仅作为示例并参照附图做出的描述，将更好地理解本发明，其中：

-图1示意性地示出了根据本发明第一示例实施例的制造设备；并且

-图2示意性地示出了根据本发明的第二示例实施例的制造设备。

具体实施方式

图1示出了用于制造针刺衬层的装置10。

例如，该衬层形成内衬，更具体地说是机动车的内衬，该内衬被放置在车辆的底板上或车壁上。或者，衬层可以形成任何可能的内衬。

衬层传统上具有彼此平行的未粘合纤维的经纱层、和基本上通过将纤维彼此粘合而形成基层的底层。

纤维例如由热塑性聚合物如聚丙烯，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚酰胺，聚乳酸或其混合物或共聚物的基底(base)制成。或者，纤维可以是天然纤维，例如单独或混合使用的亚麻或大麻纤维。

纤维可以具有不同的性质。例如，经纱层的纤维可以具有聚酰胺基底，而底层的纤维具有PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)基底。

经纱层和底层可由包含百分比的粘合纤维的混合物形成，即，其中一种成分的熔化温度低于另一成分熔化温度的双成分纤维。

经纱层具有絮垫外观。这一堆是由图形纤维或单个纤维(修整的圈)构成。

经纱层的厚度一般大于基层的厚度。例如，经纱层的厚度介于2至8mm之间。

所使用的纤维的长度一般在40到90mm之间。

优选地，纤维的个数在4到17分特之间。

优选地，纤维的卷曲为每厘米2.5个至4个起伏。

制造装置10传统上包括梳理装置，其后是具有交织纤维的填充装置11(称为成卷机)，能够产生沿纵向X延伸的纤维絮垫12。

梳理操作以传统方式进行，并可获得具有40至120g/m²的基重的网。这样的网是由个性化纤维形成的，大部分这样的纤维在纵向上取向，对应于生产方向(机器方向)。

填充装置11是传统类型的，因此将不被更详细地描述。

可选地，制造装置10在填充装置11之后包括用于定向纤维絮垫12的纤维的装置。该定向装置可以位于填充装置11的出口处，或者可选地可以位于距所述出口一定距离处，此时，纤维絮垫12从填充装置11向取向装置移动。

接下来，制造装置10包括已知的成圈装置14，该成圈装置例如部分地类似于FR 3,041,001中所述的成圈装置。这样的成圈装置14旨在使纤维絮垫12成圈，同时使它们垂直，从而形成起伏。

成圈装置14包括被称为垂直盘16的一组旋转盘16，所述旋转盘16被支撑在共同的横向轴线上，优选地以等于该成圈装置14中的网12的输入速度的圆周速度连续地旋转。

优选地，每个旋转盘16在其周边上设置有允许纤维网12被驱动的齿。

成圈装置14还包括成圈指状物17，每个指状物17位于两个相邻的盘16之间。因此，每个纤维被预先成圈，同时在各端由相应的盘16驱动，同时覆盖(topping)位于这两个盘16之间的相应的成圈指状物17。

更具体地说，纤维相对于纵向方向X倾斜，纵向方向X也是成圈装置14中的网12前进的方向。

纤维的前部由盘16中的一个驱动，并且该纤维的后部由另一个盘16驱动。这两个盘16用相同的轴固定，它们具有相同的旋转速度。

纤维的前部首先到达它的行进端，抵靠在将要被描述的止动件。虽然前面部分是邻接的，后部继续前进，直到后部也邻接，从而弯曲纤维，然后形成一个圈。

在成圈装置12中传递的纤维都具有与上述相同的行为，使得成圈纤维组在垂直于纵向X的横向方向上在絮垫12的宽度上形成起伏。

盘16被定位成使得它们穿透刷子皮带18的刷子内部，该刷子的类型与配备

机器的传送带的刷子相同。关于盘16，构成刷子的刷毛足够灵活，以便在盘之间的自由空间中分离并一起返回。

根据FR 3041001中描述的原理，这种类型的皮带用作前面提到的止动件。

因此，上述止动件由环形皮带18构成，其在两个驱动缸之间延伸。皮带18设置有具有上表面20的刷子。

皮带18在纵向方向X上移动，其带速度低于旋转盘16的圆周速度，使得皮带作为离开这些旋转盘16的起伏的止动件。

然后，起伏在皮带18的刷子上累积，其密度取决于旋转盘16和皮带18之间的速度差。本领域的技术人员知晓如何根据所需的密度来确定速度差。

制造装置10还包括在成圈装置14之后，用于将起伏插入到带18的刷子中的装置22。该插入装置22旨在将起伏更深入地插入到刷子中，特别是防止这些起伏离开刷子。

需要注意的是，该插入装置22设置在制造装置10的成圈装置14和针刺装置24之间。

传统的针刺装置24包括第一组第一针26，第一组第一针26设置成与皮带18相对并可朝向该皮带18移动，以使第一针26以第一深度穿透刷子。该针刺装置24将在后面进行更详细的描述。

插入装置22传统上包括第二组第二针28，第二组第二针28设置成与皮带18相对并可朝向该皮带18移动，以使第二针28以第二深度穿透刷子。

有利地，第一组第一针和第二组第二针被设置为使得第二深度小于第一深度。通常，第二深度小于第一深度的差值为第一深度的40％至60％。

此外，有利地，第一组第一针具有第一针刺密度，特别是约300至500cps/cm²，第二组第二针具有第二针刺密度，使得第一密度低于第二密度。例如，第二针刺密度约为150cps/cm²至300cps/cm²。

可选地，第二针28是光滑的，特别是没有倒钩或叉。因此，这些第二针28具有与第一针26不同的结构，其通常包括倒钩或叉。

因此，由于第二针28的钢材与纤维聚合物之间的摩擦力而驱动起伏。

例如，每个第二针在它们的有效部分中具有直径在0.3和0.9mm之间的圆形或三角形部件接头。

为了确保第二针28与起伏上的良好接触，优选地，第二针28设置在盘16的延伸部中。换句话说，每个旋转盘16在各自的平面中延伸，在每个平面中设置至少一个第二针28。

可选地，一些第二针28也设置在盘16的相邻平面之间。

制造装置10还包括用于将基质32放置在起伏上的装置30。基质32例如是预针刺的。

根据该第一实施例，插入装置22设置在成圈装置14和该放置装置30之间。

然后将放置装置30设置在插入装置22和针刺装置24之间。因此，针刺装置24以已知方式将起伏与基质32固定。

更具体地说，通过堆叠起伏纤维和基质32而形成的结构在也被称为针刺头的针刺装置24下方通过，所述针刺装置24包括至少一个带有第一组第一针26的针床。

由刷式输送器和针床形成的套件本身是已知的，并且例如由

类型的机器形成。

针床位于传送机的皮带18的对面，并且其可以朝着该皮带18垂直展开以刺穿所述结构。

该针床通过从基质32中提取纤维并使其穿透起伏絮垫，可以将基质32固定到起伏部分，即完全或部分地被放置在刷毛内的絮垫。

在该步骤期间，通过将起伏絮垫纤维与基质32的纤维交织在一起而形成经纱层以及基层。

接下来可选地并且以已知的方式，装置10包括用于将经纱层的纤维粘合到底层中的装置。该粘合装置例如是热固性装置，特别是空气直通式熔炉或红外炉。

粘合可以以任何可能的方式完成，例如通过将乳胶掺入到基质32中，或者将乳胶掺入到基质和纤维絮垫12之间，或者通过在纤维絮垫12的纤维和/或基质32中掺入热熔性粘结纤维。出于可回收的原因，粘合纤维通常优选胶乳。这种结合可确保絮垫纤维与底层进行良好的结合，以避免撕裂或磨损问题，这是以传统方式完成的，因此将不会更详细地描述。

可选地，装置10接下来包括用于修剪结构的累积起伏的顶点的装置，从而形成具有垂直纤维的絮垫。因为起伏在成圈装置14中是竖直的并且纤维因此是完全平行的，所以修剪的纤维全都具有相同的高度，使得絮垫的外观被优化。应该指出的是，修剪后的纤维碎片可以在以后回收利用。

最后，装置10通常包括用于卷绕成形的衬层的装置，以便可以处理衬层。

图2示出了根据本发明的第二示例实施例的制造设备10。在该图中，与图1相似的元件使用相同的参考标记来表示。

根据第二实施例，插入装置22设置在放置装置30和针刺装置24之间。更具体地，第二组第二针28设置在放置装置30和第一组第一针26之间。

例如，该装置包括针刺机，特别是

类型的针刺机，该针刺机包括至少一个针床，第二组第二针由该针床支撑。

因此，针刺机可以包括至少两个针床，一个支撑第二组针，另一个支撑第一组针。

或者，针刺机仅包括一个针床，依次支撑第二组针和第一组针。

根据第二实施例的制造装置10的其余部分类似于第一实施例的制造装置。

根据本发明的制造设备10允许熟练地控制将起伏穿入刷子中，并且使纤维的高度延伸到刷子的上表面20的上方。这可有效地确保纤维与基质32的组装，通常使用传统的针刺方法。

制造装置10可执行现在将描述的制造方法。

该制造方法包括以下步骤：通过填充，优选地通过交织纤维，制造沿纵向X伸长的纤维絮垫。

该方法接下来包括使絮垫12在纵向方向X上穿过成圈14，以便产生起伏。

该制造方法接下来包括以下步骤：将纤维絮垫带到刷子皮带18上并使起伏积聚在刷子中以便达到预定密度。刷子皮带18设置在垂直盘16的出口处，使得该垂直盘16进行该带动步骤。

该方法接下来包括通过插入装置22将起伏部插入刷子中的步骤。该插入装置22允许将起伏以一定深度插入刷子中。

该方法接下来包括将基质32放置在起伏上的步骤。该基质旨在形成衬层的底层的至少一部分。

应该注意，插入步骤可以在基质32上的放置步骤之前(第一实施例)或之后(第二实施例)完成。

传统上，该方法接下来包括通过传统的针刺方法将起伏与基质32组装起来的步骤。

由于针刺步骤，使用根据本发明的方法制造的衬层是可热成形的，因此完全适用于制造机动车辆底板衬层。

该方法接下来包括从皮带18移除由此形成的结构的步骤。

该方法接下来包括阻挡或结合底层中经纱层的纤维的步骤。阻挡步骤使用任何适当的手段完成。

该方法接下来包括修剪结构中累积的起伏顶点的步骤。此步骤是可选的，但修剪后的衬层比未修剪的衬层更容易清洁，未清洁的衬层的圈会藏纳灰尘。

最后，该方法包括卷绕成形的衬层的步骤，以便可以处理成形的衬层。

根据本发明的装置允许将起伏更好地插入刷子中。

Claims

1.一种用于制造衬层的制造装置(10)，包括：

-具有交织纤维的填充装置(11)，其能够产生沿纵向(X)伸长的纤维絮垫(12)，

-成圈装置(14)，其包括能够沿纵向(X)容纳所述纤维絮垫(12)并能够产生起伏的一组旋转盘(16)和固定的成圈指状物(17)，

-装有刷子的皮带(18)，其位于所述成圈装置(14)的出口处，

-放置装置(30)，用于将基质(32)放置在所述起伏上，

-在所述放置装置(30)之后的包括第一组第一针(26)的针刺装置(24)，所述第一组第一针设置成与所述皮带(18)相对并且可朝向所述皮带(18)移动，以使所述第一针(26)穿透所述刷子，

其特征在于，所述制造装置包括位于所述成圈装置(14)和所述针刺装置(24)之间的包括第二组第二针(28)的插入装置(22)，所述第二组第二针设置成与所述皮带(18)相对并且可朝向所述皮带(18)移动，以使所述第二针(28)穿透所述皮带(18)的所述刷子，

所述第一针(26)以第一深度穿透所述刷子，并且所述第二针(28)以第二深度穿透所述刷子，所述第一组第一针(26)和所述第二组第二针(28)被构造成使得所述第二深度小于所述第一深度。

2.根据权利要求1所述的制造装置(10)，其中所述第一组第一针(26)具有第一针刺密度，并且所述第二组第二针(28)具有第二针刺密度，使得所述第一密度低于所述第二密度。

3.根据权利要求1或2所述的制造装置(10)，其中所述第二针(28)是光滑的且没有倒钩。

4.根据权利要求1或2所述的制造装置(10)，其中，每个所述第二针(28)在其有效部分中具有直径在0.3mm和0.9mm之间的部件接头。

5.根据权利要求1或2所述的制造装置(10)，其中，每个旋转盘(16)在相应的平面中延伸，这些平面均穿过所述第二针(28)中的至少一个。

6.根据权利要求5所述的制造装置(10)，其中，所述第二组第二针(28)的所述第二针(28)中的至少一个设置在两个相邻的盘平面之间。

7.根据权利要求1或2所述的制造装置(10)，其中所述插入装置(22)设置在所述成圈装置(14)和所述放置装置(30)之间。

8.根据权利要求1或2所述的制造装置(10)，其中，所述插入装置(22)设置在所述放置装置(30)和所述针刺装置(24)之间。

9.根据权利要求8所述的制造装置(10)，其具有包括所述针刺装置(24)的针刺机，所述针刺机包括至少一个针床，所述第二组第二针(28)由所述针床支撑。