CN110072682B - 纤维坯料到三维纤维块制品的成型 - Google Patents

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Abstract

一种纤维块成型设备(1)，包括：‑模具(100)，其具有下部部件(110)和上部部件(120)，下部部件和上部部件在其间形成腔(150)，以用于在闭合模具时将纤维坯料(10)形成为纤维块制品；‑输送系统(200)，其用于将待被成型的纤维坯料(10)接纳在接纳位置(210)处、将纤维坯料(10)运送经过加热器(300)以用于激活粘合剂、并在输送系统(200)的递送端部(220)处将已加热的纤维坯料(11)递送到模具(100)的下部部件(110)中；以及‑水平位置移动装置(260)，其用于使输送系统(200)的递送端部(220)的水平位置相对于模具(100)的下部部件(110)在第一位置与第二位置之间移动以将纤维坯料(10)铺设在模具的下部部件(110)上。

Description

纤维坯料到三维纤维块制品的成型
技术领域
本发明涉及用于将包含热活性粘合剂的纤维坯料成型为三维纤维块制品的纤维块成型设备，该纤维坯料比如为无纺布纤维球棒，该热活性粘合剂例如为双组分粘合剂纤维。此外，本发明涉及对应的方法。
背景技术
成型的垫构件被用在家具中以提供弹性特性和舒适性。作为示例，垫构件可以被用在椅子和沙发的座位中以及被用在靠背中。在这种垫构件中已经使用了聚氨酯泡沫。然而，聚氨酯泡沫在燃烧时会产生有毒气体。此外，聚氨酯泡沫的回收利用是困难的。
作为垫构件中的聚氨酯泡沫的替代方案，在现有技术中已经使用了包含热活性粘合剂比如熔融粘合剂纤维的成型纤维混合物。在US 6,033,607 中，公开了一种用于将纤维混合物填充到模具腔中并且随后在模具腔中对纤维混合物进行加热以提供成型的垫构件的方法。所公开的方法导致垫构件内的随机的纤维取向。因此，在该垫构件中，弹性特性在任何给定方向上几乎相同。
在其他申请(例如US 2005/0140059)中，具有预定纤维取向的纤维球棒——例如已梳理的纤维网状物——已经被定位在模具中并且被成型成弹性垫构件。在所产生的垫构件中，垫构件内的弹性特性将根据纤维取向而不同。这可能在为椅子和沙发提供垫构件方面很有意义。然而，具有预定纤维取向的纤维坯料在一些方向上——例如与纤维方向垂直的方向上——具有较低的机械阻力，从而在将纤维坯料定位到模具中的方面上造成限制。
无论所使用的成型技术如何，将在模具中的停留时间保持为较短并且在处理纤维坯料时具有灵活性、而仍然为垫构件提供所需的机械特性和弹性特性是有意义的。通常，周期时间应当尽可能短，以便允许进行有效制造。此外，在与垫构件的延伸方向垂直的方向上——即在垫构件的载荷方向上——的弹性特性应当优选地尽可能高，以提供舒适性。
在EP 473 422中，公开了一种用于连续制造用于进行成型工艺的纤维增强型模具装料坯料的设备。该设备包括用于将模具装料坯料从炉输送机传送至压力机的梭组件。该设备用于对增强构件进行冲压即预成型、以提供纤维增强型模具装料坯料，该纤维增强型模具装料坯料要用液体树脂进行浸渍以提供复合结构。纤维增强型模具装料坯料通过将纤维增强型模具装料坯料从梭组件中刮下而被定位在压力机中。这种工艺不适合于对下述纤维坯料进行处理和成型：在所述纤维坯料中，纤维垂直于纤维坯料的纵向延伸方向并垂直于所述工艺中的运送方向而布置，由此，纤维坯料非常不稳定。
因此，需要用于提供成型的垫构件的有效的纤维块成型设备和方法，该成型的垫构件包含热活性粘合剂且具有良好的弹性特性。
发明内容
因此，本发明试图提供将包含热活性粘合剂的纤维坯料成型成三维纤维块制品的有效的设备和方法。
根据本发明的第一方面，提供了一种用于将包含热活性粘合剂的已加热的纤维坯料成型为三维纤维块制品的纤维块成型设备。纤维块制品是具有弹性的成型三维纤维块制品。这种弹性的三维纤维块制品在家具应用中用作舒适填料，例如用作沙发和椅子的座位和/或靠背中的垫构件。优选地，纤维块制品中的纤维垂直于纤维块制品的纵向延伸方向布置。
该设备包括模具。该模具具有下部部件和上部部件。模具的下部部件和上部部件在下部部件与上部部件之间形成腔，以用于在闭合模具时将纤维坯料形成为成型的纤维块制品。优选地，模具的所述部件中的至少一个部件由冷却装置来提供，该冷却装置用以允许成型的纤维块制品的快速冷却并且因此缩短在模具中的停留时间。此外，成型的纤维块制品的表面可以通过成型的纤维块制品的快速冷却而设置有特定特性。通过快速冷却，可以提供成型的纤维块制品的表面特性以及三维形状的改进的一致性。此外，快速冷却允许定制的几何形状和/或表面图案。因此，模具的下部部件和/或上部部件可以设置有用于冷却流体比如水或空气的通道。此外，模具的所述部件中的至少一个部件——比如上部部件——可以是具有对流体比如空气的高渗透性的成形的穿孔板或成形的刚性网，以允许成型的纤维块制品的快速冷却。如果模具的所述部件中的一个部件是穿孔板或刚性网，则冷却流体可以从模具的另一部件被提供至成型的纤维块制品并且通过模具的可渗透部件被释放。如果模具的所述部件都是穿孔板或刚性网，则冷却流体比如空气可以比如借助于风扇而穿过模具和成型的纤维块制品，以使成型的纤维块制品冷却。
根据实施方式，模具的下部部件设置有用于冷却流体的第一组通道，替代性地，模具的上部部件设置有用于冷却流体的第二组通道。优选地，模具的下部部件设置有第一组通道并且模具的上部部件设置有第二组通道。通过使模具设置有用于冷却流体——比如空气或水——的通道，模具的温度可以通过使冷却流体穿过通道而被控制并保持较低，由此，成型的纤维块制品一旦成型则可以被快速冷却。
为了允许不仅对成型制品的表面进行快速冷却而且对成型制品的内部进行快速冷却，所述组的通道可以与模具的腔流动连通，由此，冷却流体可以流动穿过成型的纤维块制品以使成型的纤维块制品冷却，因为成型的纤维块制品因其纤维特性而是可渗透的。此外，模具可以设置有连接端口，所述连接端口分别用作用于冷却流体的入口和出口。连接端口与所述组的通道流动连通。根据一个实施方式，下部部件和上部部件都设置有连接端口。根据该实施方式，冷却流体可以从模具的一个部件经由模具的腔而至另一部件。根据模具的所述部件中的仅一个部件——其是下部部件或上部部件——包括一组通道的实施方式，该部件可以设置有至少两个连接端口，一个连接端口用作用于冷却流体的入口并且另一连接端口用作用于冷却流体的出口。
在冷却流体要流动穿过模具的腔并且流动穿过存在于模具的腔中的成型的纤维块制品的实施方式中，冷却流体可以是空气。尽管也可以使用液体冷却流体比如水，但是液体冷却流体的使用将在成型的纤维块制品中留下残留物。使成型的纤维块制品中的液体残留物离开的工艺需要单独的干燥步骤，从而负面地影响总体工艺经济性和周期时间。
在冷却流体要流动穿过模具的腔的实施方式中，模具的部件可以设置有用于液体的另一组通道。该另一组通道不与腔流动连通。通过为模具的部件提供附加冷却，成型的纤维块制品的表面可以被快速冷却以凝固。此外，通过设置用于冷却液体的一组通道，模具及其表面的温度可以在整个成型周期期间保持恒定。根据纤维坯料的粘合剂的类型(例如，影响芯鞘型纤维和双组分纤维的熔化温度的粘合剂的类型)，成型的纤维块制品的表面处的粘合强度可以根据模具的表面温度来调节。模具的温度太低可能导致纤维坯料的表面凝固、甚至在模具已经被闭合之前凝固，这是不优选的。优选地，相关参数——比如模具的温度、周期时间和已加热的纤维坯料的温度——被控制成为成型的纤维块制品的表面提供所需特性。在一些实施方式中，模具及其表面的温度的范围为20℃至65℃、比如30℃至 60℃、或者甚至在35℃至45℃的间隔内，例如为大约40℃。根据模具的下部部件设置有用于冷却流体的第一组通道的实施方式，该第一组通道可以包括布置位于模具的下部部件的平面中的第一数目的通道。第一数目的通道可以布置在第二数目的通道与连接端口之间。第二数目的通道可以以与模具的下部部件的平面垂直且延伸到腔中的方式布置。第一组通道可以通过在模具的下部部件的平面中钻出第一数目的通道而设置。通过垂直于模具的下部部件的平面从腔钻入到第一数目的通道中而钻出第二数目的通道，可以提供与模具的腔流体和第一数目的通道流动连通的第二数目的通道。冷却流体可以从连接端口经由第一数目的通道流动而至第二数目的通道并且随后进入到腔中，或者沿相反方向流动。优选地，第二数目的通道的延伸到腔中的孔口的直径小于通道的其余部分的直径。具有更小直径的孔口将用作节流装置，从而调平每个通道内的压力和流量。
根据模具的上部部件设置有用于冷却流体的第二组通道的实施方式，第二组通道可以包括布置位于模具的下部部件的平面中的第三数目的通道。第三数目的通道可以布置在第四数目的通道与连接端口之间。第四数目的通道可以以与模具的下部部件的平面垂直且延伸到腔中的方式布置。第三数目的通道可以通过在模具的上部部件的平面中钻出一定数目的通道而设置。通过垂直于模具的上部部件的平面从腔钻入到第三数目的通道中而钻出一定数目的通道，可以提供与模具的腔和第三数目的通道流动连通的第四数目的通道。冷却流体可以从连接端口经由第三数目的通道流动至第四数目的通道并且随后进入到腔中，或者沿相反方向流动。优选地，第四数目的通道的延伸到腔中的孔口的直径小于通道的其余部分的直径。具有更小直径的孔口将用作节流装置，从而调平每个通道内的压力和流量。
在模具的下部部件和上部部件都设置有延伸到腔中的通道的实施方式中，下部部件中的延伸到腔中的通道的孔口可以相对于上部部件中的延伸到腔中的通道的孔口移位，即下部部件中的延伸到腔中的通道的孔口可以相对于上部部件中的延伸到腔中的通道的孔口不对准。通过将孔口相对于彼此移动，冷却流体可以更有效地分配在整个成型的纤维块制品中。
模具的腔的形状由上部部件和下部部件限定。为了在不必改变整个模具的情况下允许有效地改变腔的形状和所产生的纤维块制品的形状，模具的下部部件可以包括主部件和可更换式插入部件。该插入部件可以设置有限定腔的下部部件的表面结构，比如凹陷部。类似地，模具的上部部件可以包括主部件和可更换式插入部件。该插入部件可以设置有限定腔的上部部件的表面结构，比如凹陷部。通过为模具设置有可更换式插入部件，在改变腔的形状时仅需要对可更换式插入部件进行改变。在模具设置有如上面所描述的第一数目至第四数目的通道的实施方式中，第一数目的通道和第三数目的通道可以分别存在于下部主部件和上部主部件中，而第二数目的通道和第四数目的通道可以分别从下部主部件和上部主部件延伸并且分别延伸到下部可更换式插入部件和上部可更换式插入部件中。
模具的下部部件和上部部件能够相对于彼此竖向移动以使模具闭合。因此，模具可以通过使上部部件降低和/或使模具的下部部件升高而被闭合。根据实施方式，模具可以通过将模具的上部部件降低以使模具的上部部件与模具的下部部件接触而被闭合，从而将模具的下部部件保持在其原始竖向位置。
此外，纤维块成型设备包括加热器，该加热器用于在使纤维坯料成型之前对纤维坯料进行加热以激活粘合剂。通过加热纤维坯料，粘合剂——比如芯鞘型粘合剂的鞘——熔融并且因此被激活。在已经将已加热的纤维坯料成型为所需形状并且使其冷却之后，三维纤维块制品在纤维通过粘合剂被粘合到一起时将保持其形状，由此，从纤维坯料开始而提供了三维纤维块制品。通过将加热步骤和冷却步骤分开，周期时间可以大幅减少。对模具进行重复加热和冷却是耗时的。然而，如下面进一步讨论的，已加热的纤维坯料具有非常低的抗张强度，并且因此，使用了将已加热的纤维坯料定位在模具中的专用装置。
加热器通常为炉，纤维坯料穿过该炉以使该纤维坯料加热。
为了有效加热纤维坯料，加热器可以布置成用于使热空气穿过纤维坯料。可以以各种方式使热空气穿过纤维坯料。作为示例，加热器可以设置有用于使热空气穿过纤维坯料的风扇。此外，加热器可以设置有将热空气吸入通过纤维坯料的风扇。纤维坯料通常借助于包括输送带的输送系统被运送通过炉。为了有助于使热空气穿过纤维坯料，输送带可以是可渗透的，使得可以使热空气穿过纤维坯料和输送带。一种优选的可渗透的输送带的一个示例是包含涂覆有含氟聚合物——例如聚四氟乙烯——的支撑芳香族聚酰胺网格布的带，例如Kevlar、Twaron、Technora、Kermel、Nomex 或Teijinconex网格布。
一旦被加热，纤维坯料就要被运送至模具。纤维块成型设备因此还包括输送系统。输送系统被布置成用于将待被成型的纤维坯料接纳在接纳位置处、用于将纤维坯料运送经过加热器以用于激活粘合剂、以及用于通过将已加热的纤维坯料供给至模具的下部部件而将已加热的纤维坯料直接递送至模具的下部部件中。如已经提到的，输送系统可以包括输送带。尽管输送带可以是可渗透的、例如穿孔的，但是输送带仍然不仅在运送方向上是连续的而且在垂直于输送方向的方向上也是连续的。通常，加热器例如炉定位在输送系统的接纳端部与递送端部之间。纤维坯料定位在接纳位置处、被运送经过加热器以最终到达位于模具附近的递送端部处，已加热的纤维坯料待被输送至该模具。递送端部因此被布置在加热器的相对于接纳位置的相反端部处。此外，递送端部被布置在比模具的下部部件在竖向上更高的水平处，使得受重力影响的已加热的纤维坯料一旦离开输送系统就可以定位到模具的下部部件中。
一旦被加热，已加热的纤维坯料就非常软且具有较低抗张强度，特别地，如果纤维坯料竖向叠置，使得纤维坯料中的纤维“直立”——即与纤维坯料的纵向延伸方向垂直——布置(例如，纤维的V型叠置或支柱式布置)。通常，这种布置意味着，纤维坯料中的纤维沿与运送方向垂直的方向布置。由于直立的纤维与铺设纤维(例如，横铺无纺布)相比将为垫构件提供更优越的弹性特性，因此重要的是能够小心地将已加热的纤维坯料输送至模具的下部部件。因此，输送系统设置有水平位置移动装置。
水平位置移动装置允许使输送系统的递送端部的水平位置相对于模具的下部部件在第一位置与第二位置之间移动，而同时将已加热的纤维坯料铺设在模具的下部部件上。在第一位置中，输送系统的递送端部定位在模具的远端端部与近端端部之间。优选地，在第一位置中，输送系统的递送端部定位成相比于靠近模具的下部部件的近端端部而更靠近远端端部。到达输送系统的递送端部处的已加热的纤维坯料因此被定位在该已加热的纤维坯料待被输送至的模具的下部部件上方。在第二位置中，输送系统的递送端部定位成相比于靠近模具的下部部件的远端端部而更靠近近端端部、但是不位于近端端部与远端端部之间。因此，在第二位置中，输送系统不定位在模具的下部部件的限定腔的下部部分的表面结构——比如凹陷部——上方。一旦被定位在第二位置中，则模具可以在输送系统已经撤回时被闭合。
通过将由输送系统对已加热的纤维坯料进行的供给与将递送端部的位置的移动协调，已加热的纤维坯料可以被铺设在模具的下部部件上，即可以在对已加热的纤维坯料施加的机械冲击非常低的情况下将已加热的纤维坯料安置在模具的下部部件上。优选地，供给速率和移动速率基本上相同，使得已加热的纤维坯料在正在被铺设于模具的下部部件上时既不会被拉伸也不会被压缩。然而，在一些实施方式中，供给速率略微高于移动速率，使得已加热的纤维坯料在正在被铺设于模具的下部部件上时被压缩。略微压缩已加热的纤维坯料可以稍微改善弹性特性。因此，输送系统包括纤维坯料铺设装置，该纤维坯料铺设装置布置成以与将递送端部的位置从第一位置移动至第二位置的水平位置移动装置协调的方式而在递送端部处将已加热的纤维坯料从输送系统释放，使得已加热的纤维坯料可以被铺设在下部部件上。
通常，输送系统包括输送带，该输送带在输送系统的递送端部处转过第一转动轴。此外，输送系统通常包括位于输送系统的接纳端部处的第二转动轴。输送系统的递送端部和接纳端部构成输送系统的相反端部。此外，输送系统可以包括用于输送带的附加轴，比如用于使输送带保持拉伸的拉伸轴。输送系统还包括用以操作输送带的驱动轴。
根据一实施方式，输送系统包括在输送系统的递送端部处转过第一转动轴的输送带以及拉伸轴。拉伸轴可以布置在递送端部与加热器之间。拉伸轴用来使输送带保持拉伸。根据该实施方式，在将已加热的纤维坯料供给至模具的下部部件以将已加热的纤维坯料铺设在模具的下部部件上时，递送端部相对于输送系统的水平位置由水平位置移动装置通过将第一转动轴水平地移位而被移动。通过将拉伸轴以与第一转动轴的移位协调的方式移位而使输送带保持拉伸。
根据替代性实施方式，输送系统包括输送带，该输送带在输送系统的递送端部处转过第一转动轴并且在输送系统的接纳端部处转过第二转动轴。根据该实施方式，在将已加热的纤维坯料供给至模具的下部部件以将已加热的纤维坯料铺设在模具的下部部件上时，递送端部的水平位置借助于水平位置移动装置通过将水平位置移动装置布置成用于使第一转动轴水平地移位而被移动。通过将第二转动轴以与第一转动轴的移位协调的方式移位而使输送带保持拉伸。将第一转动轴水平地移位可以包括将整个输送系统相对于模具移位。这可以通过将输送系统安装在吊运车车厢上而实现。此外，加热器可以安装在吊运车车厢上。替代性地，第一转动轴和第二转动轴可以相对于输送系统移位。
根据替代性实施方式，输送系统包括输送带，该输送带用于将待被成型的纤维坯料接纳在接纳位置处并且将该纤维坯料运送经过加热器而至输送带端部。此外，输送系统包括输送梭，该输送梭与输送带分开且包括输送系统的递送端部。输送梭被布置成用于在输送带端部处从输送带接纳已加热的纤维坯料并且用于随后将该已加热的纤维坯料供给到模具的下部部件中。根据该实施方式，在将已加热的纤维坯料供给至模具的下部部件以将已加热的纤维坯料铺设在模具的下部部件上时，递送端部的水平位置由水平位置移动装置通过将输送梭水平地移位而被从前述第一位置移动至前述第二位置。
根据又一替代性实施方式，在将已加热的纤维坯料供给至模具的下部部件以将已加热的纤维坯料铺设在模具的下部部件上时，输送系统的递送端部的水平位置相对于模具的下部部件的移动通过将模具的下部部件移位而实现。因此，在操作纤维块成型设备时，水平位置移动装置将模具的下部部件从第一位置移动至第二位置。在第一位置中，模具的下部部件定位成使得输送系统的递送端部布置在模具的下部部件的远端端部与近端端部之间。优选地，在第一位置中，模具的下部部件定位成使得输送系统的递送端部定位成相比于靠近模具的下部部件的近端端部而更靠近远端端部。在第二位置中，输送系统的递送端部定位成相比于靠近模具的下部部件的远端端部而更靠近近端端部、但是不位于近端端部与远端端部之间。此外，在第二位置中，模具的下部部件可以与模具的上部部件竖向地对准。特别地在模具的下部部件的水平位置待被移动的实施方式中，如果通过降低模具的上部部件而使模具闭合，则这是优选的。
根据本发明的第二方面，提供了一种用于从包含热活性粘合剂的纤维坯料成型出加热的三维纤维块制品的纤维块成型方法。在本文中在上面对纤维块成型设备的描述中，与纤维块成型设备的操作有关的方面也被包含在内。这些方面同样地也关于在本文中在下面所描述的纤维块成型方法是适用的。
用于成型纤维坯料的纤维块成型方法包括以下步骤：
-将待被成型成三维纤维块制品的纤维坯料接纳在输送系统的接纳位置处；
-借助于输送系统将纤维坯料运送经过将纤维坯料加热以激活粘合剂的加热器而至用于使已加热的纤维坯料成型的模具；
-将已加热的纤维坯料铺设在模具的下部部件上；以及
-将模具闭合以提供三维纤维块制品。
输送系统的接纳位置通常位于输送系统的接纳端部与加热器之间，输送系统的递送端部位于加热器的相反端部处。如已经描述的，输送系统通常包括输送带。纤维坯料——比如呈片材形式的纤维坯料——在接纳位置处被安置在输送带上。该安置可以由捡-放型机器人来进行。一定量的纤维坯料可以被安置在辊上以被切割成片材进而用于被定位在输送带上。
纤维坯料包含热活性粘合剂和纤维。纤维坯料中的纤维可以包括聚酯纤维。聚酯纤维的示例包括PET(聚乙烯苯二甲酸乙二醇酯)纤维、PBT (聚对苯二甲酸乙二醇酯)纤维、PTT(聚对苯二甲酸乙二醇酯)纤维、 PLA(聚乳酸)纤维和PEF(聚乙烯)纤维。这些纤维还可以由其他聚合物——即PA(聚酰胺)或PP(聚丙烯)——制成以及由任何合适的聚合物的组合或共聚物制成。纤维坯料中的纤维还可以包括纤维素基纤维例如 Viskos、Modal、Lyocel、Tencel或Danufill纤维，以用于改善水分管理或者改进防火性能。此外，纤维坯料中可以存在有高性能纤维。提供防火相关性能的高性能纤维的示例包括固有阻燃PET(Trevira CS)、间位芳纶(即 Nomex)、碳/碳化纤维(即Panox)、或者具有高熔点或分解温度和/或高 LOI(限制氧指数)的任何其他高性能纤维。
在激活粘合剂时，温度不应使纤维坯料中的纤维完全熔化，从而导致纤维坯料塌缩成薄膜。加热器中的温度因此应当低于纤维坯料中的纤维——例如聚酯纤维——的熔点。此外，加热器中的温度应当高于粘合剂的激活温度，例如熔点。通常，熔点温度可以为100℃至160℃。对于聚酯纤维而言，在加热器中所使用的温度可以为120℃至220℃。为了提供特定特性、比如用于热粘合的低熔点、改善的防火阻燃特性、在变形之后的弹性和恢复性增大等，聚酯可以是共聚物、比如嵌段共聚物。作为示例，与相对应的聚酯相比，包含聚酯嵌段和聚烯烃嵌段的嵌段共聚物的熔点较低。此外，聚酯复合物可以包括添加剂和/或附加聚酯，以为该复合物提供特定特性。
纤维坯料可以包括粘合剂纤维和填充纤维。填充纤维提供弹性。填充纤维可以是具有螺旋卷曲的共轭纤维、机械卷曲纤维、非卷曲纤维，或者是上述各者的混合物。此外，可以存在具有高Tg的高结晶性的纤维。
纤维坯料可以包括双组分粘合剂聚酯纤维，例如芯鞘型粘合剂纤维或并排粘合剂纤维。如本领域中已知的，双组分纤维是包含具有不同化学特性和/或物理特性的两种聚合物的纤维。双组分粘合剂纤维是下述双组分纤维：所述双组分纤维具有粘合剂部分，该粘合剂部分的熔点低于其他部分的熔点。在芯鞘型粘合剂纤维中，鞘的熔点低于芯的熔点。芯鞘型粘合剂纤维具有良好的粘合特性的优点，因为粘合剂部分即鞘围绕整个纤维，从而使与坯料中的其他纤维的接触表面最大。
在纤维坯料包括双组分粘合剂聚酯纤维的实施方式中，纤维坯料可以包括10wt％至80wt％比如20wt％至60wt％的双组分粘合剂聚酯纤维。双组分粘合剂聚酯纤维可以是芯鞘型粘合剂聚酯纤维，在该芯鞘型粘合剂聚酯纤维中，鞘可以构成热活性粘合剂。
粘合剂纤维的示例包括：聚氨酯弹性体改性聚酯(这种纤维优选地占纤维坯料中的纤维含量的不多于40wt％)，例如Teijin ELK；结晶共聚酯纤维，例如Wellman M1439(这种纤维优选地占纤维坯料中的纤维含量的 30wt％至40wt％)；以及标准非晶形共聚酯(这种纤维优选地占纤维坯料中的纤维含量的高达30wt％)。
PET基聚酯纤维或其共聚物的熔点高于200℃，例如为大约260℃。类似地，芯鞘型PET基聚酯粘合剂纤维的芯的熔点也高于200℃，例如为大约260℃。此外，芯鞘型聚酯粘合剂纤维的鞘的熔点低于200℃，例如为大约110℃。然而，一些其他类型的粘合剂纤维——例如非晶态纤维、晶态纤维和ELK——具有高达160℃的高激活温度。与烯烃基团共聚可以降低聚酯鞘的熔点，从而使该熔点显著降低、例如降低至大约110℃。优选地，芯鞘型聚酯粘合剂纤维的鞘的熔点比芯的熔点低至少50℃，例如低至少75℃、或甚至低至少100℃。类似地，芯鞘型聚酯粘合剂纤维的鞘的熔点比聚酯纤维或其共聚物的纤维的熔点低至少50℃，例如低至少 75℃、或者甚至低至少100℃。
纤维坯料中的纤维和各种类型的纤维的比例将影响所产生的三维纤维块制品的弹性特性。此外，纤维坯料中的纤维将影响其弹性特性。根据实施方式，纤维坯料是竖向叠置的并且因此纤维坯料中的纤维垂直于纤维坯料的延伸方向布置。在本文中，“纤维坯料的延伸方向”将被认为是与待被成型的纤维块制品的主载荷方向垂直的方向。例如，如果纤维块制品是用于椅子的坐垫，则“纤维坯料的延伸方向”是与由正在坐置于该坐垫上的人所施加的载荷的竖向方向垂直的水平方向。与比如在横铺式纤维坯料中的铺设纤维相比，直立纤维将提供改善的弹性特性。
一旦纤维坯料被定位在输送系统上，输送系统就将纤维坯料运送至模具。模具具有下部部件和上部部件，当闭合模具时，下部部件和上部部件在下部部件与上部部件之间形成腔。在纤维坯料正在被运送时，纤维坯料通过加热器例如通过炉以被加热，从而激活粘合剂。加热器可以使热空气穿过纤维坯料以便有效地加热纤维坯料。可以使热空气向上穿过纤维坯料，从而降低使纤维坯料变形(向上的气流沿与重力的方向不同的方向影响材料)的风险。热空气的温度高于粘合剂的激活温度，例如熔点。此外，热空气的温度低于填充纤维的熔点且低于双组分粘合剂纤维的芯的熔点。热空气的温度可以例如为120℃至220℃、比如120℃至190℃、或者甚至是150℃至190℃。根据优选实施方式，热空气的温度为150℃或更高、更优选地为160℃或更高、甚至为180℃或更高。此外，根据优选实施方式，热空气的温度为215℃或更低、更优选地为210℃。
如已经解释的，已加热的纤维坯料具有较低的抗张强度。因此，在需要进行轻柔的递送过程时，已加热的纤维坯料不能例如利用捡-放型机器人而被定位在模具中。然而，仍然需要有效的递送方法以保持周期时间较短。
输送系统因此被布置成将已加热的纤维坯料铺设在模具的下部部件上，从而避免沿着坯料的延伸方向的显著张应力。为了将已加热的纤维坯料铺设在模具的下部部件上，在将已加热的纤维坯料铺设在模具的下部部件上时输送系统的递送端部布置在比模具的下部部件在竖向上更高的水平处，由此，已加热的纤维坯料可以因重力而落入到模具中。然而，仅仅使已加热的纤维坯料掉落或刮下将使纤维坯料扭曲。因此，在将已加热的纤维坯料供给至模具的下部部件以将已加热的纤维坯料铺设在模具的下部部件上时，输送系统的递送端部的水平位置相对于模具的下部部件被移动。在将已加热的纤维坯料输送至模具的下部部件时，输送系统的递送端部的水平位置相对于模具的下部部件被从第一位置移动至第二位置。如关于本设备已经描述的，所述供给与从第一位置至第二位置的移动协调，使得已加热的纤维坯料被铺设在模具的下部部件上。在第一位置中，输送机的递送端部布置在模具的下部部件的远端端部与近端端部之间。优选地，在第一位置中，输送机的递送端部布置成相比于靠近模具的下部部件的近端端部而更靠近远端端部。在第二位置中，输送机的递送端部布置成相比于靠近模具的下部部件的远端端部而更靠近近端端部、但不位于近端端部与远端端部之间。因此，将递送端部的水平位置从第一位置移动至第二位置与将已加热的纤维坯料从输送机释放同时进行使得已加热的纤维坯料的轻柔地安置在模具的下部部件上。
通过将由输送系统对已加热的纤维坯料的供给与递送端部的位置的移动协调，已加热的纤维坯料可以被铺设在模具的下部部件上，即已加热的纤维坯料可以在非常低的机械冲击被施加在已加热的纤维坯料的情况下被安置在模具的下部部件上。优选地，供给速率和移动速率基本上相同，使得已加热的纤维坯料在正在被铺设于模具的下部部件上时既不会被拉伸也不会被压缩。然而，在一些实施方式中，供给速率略微高于移动速率，使得已加热的纤维坯料在正在被铺设于模具的下部部件上时被略微地压缩。使已加热的纤维坯料略微地压缩可以稍微改善弹性特性。
根据实施方式，通过将输送系统的递送端部水平地移动而使输送系统的递送端部的水平位置相对于模具的下部部件的水平位置移动。
一旦模具已经被闭合，成型的纤维块制品就可以在模具已经被闭合时通过使冷却流体比如冷却空气穿过成型的纤维块制品而被冷却。在本文中在上面已经公开了使成型的纤维块制品冷却的另外方面。
附图说明
本发明能够实现的这些和其他方面、特征和优点将通过本发明的实施方式的参考附图进行的以下描述变得明显，并且从本发明的实施方式的参考附图进行的以下描述而被阐明，在附图中：
图1a是根据实施方式的纤维块成型设备的总体视图；
图1b至图1f是描绘了通过根据图1a中所描绘的实施方式的纤维块成型设备将已加热的纤维坯料铺设在模具的下部部件上的一系列视图；
图2a至图2b描绘了根据实施方式的纤维块成型设备的横截面；
图3a至图3b描绘了根据实施方式的纤维块成型设备的横截面；
图4a至图4b描绘了根据实施方式的纤维块成型设备的横截面；以及
图5a至图5d描绘了根据实施方式的模具。
具体实施方式
以下描述的重点在于，本发明的适用于用于将包含热活性粘合剂的纤维坯料10成型为三维纤维块制品的纤维块成型方法的实施方式以及适用于纤维块成型设备1的实施方式。然而，将理解的是，本发明不限于所描述的特定示例性实施方式。
在图1a中，提供了纤维块成型设备1的总体视图。设备1包括用于在闭合模具10时将已加热的纤维坯料11形成为成型制品的模具100。模具具有下部部件110和上部部件120。在闭合模具时，模具的下部部件110 和上部部件120在下部部件110与上部部件120之间形成腔150。此外，纤维块成型设备1包括具有接纳端部和递送端部220的输送系统200。递送端部220靠近模具100布置。此外，纤维块成型设备1包括加热器300，该加热器300可以例如为炉，以用于在纤维坯料10成型之前对纤维坯料 10进行加热以激活粘合剂。接纳端部和递送端部220布置在加热器300 的相反侧处。在加热器300与接纳端部之间设置有接纳位置210，其中，纤维坯料被定位在输送系统200的接纳位置210处。
图1b至图1e与下述实施方式相关：在该实施方式中，输送系统200 包括输送带201和多个轴，该带可以越过所述多个轴。在递送端部220处，带201转过第一转动轴221，并且在接纳端部处，带201转过第二转动轴 211(参见图1a)。此外，输送带201越过拉伸轴222，该拉伸轴222用来将输送带201保持拉伸。拉伸轴222布置在输送系统200的递送端部220 与加热器300之间。输送带201由驱动轴223驱动，该驱动轴223由第一电动马达261操作。此外，第一转动轴221和拉伸轴222由回转支架272 连接，由此，第一转动轴221可以相对于输送系统200水平地移动，同时通过也使拉伸轴222水平移位而将输送带201保持拉伸。回转支架272由第二电动马达271操作。回转支架272和拉伸轴222被包括在下述水平位置移动装置260中：该水平位置移动装置260布置成用于将输送系统200 的递送端部220的水平位置相对于模具200的下部部件110在第一位置(图 1c)与第二位置(图1e)之间移动。纤维坯料铺设装置270包括输送机控制装置274、比如可编程微处理器，并且纤维坯料铺设装置270对水平位置移动装置260、第一马达261和第二马达271进行控制。纤维坯料铺设装置270布置成使在递送端部220处将已加热的纤维坯料11从输送系统 200释放——即已加热的纤维坯料11至模具100的下部部件110的供给——与递送端部220从第一位置至第二位置的移动协调。使释放协调包括：对第一电动马达261的速度相对于第二电动马达271的速度进行控制。
在图1b至图1f中示意性描绘了根据输送系统200的递送端部220的水平位置相对于模具100的下部部件110在第一位置与第二位置之间移动的实施方式将已加热的纤维坯料11铺设在模具100的下部部件110上。如可以看到的，在将已加热的纤维坯料11输送在模具100的下部部件110 上时递送端部220被缩回，使得已加热的纤维坯料11被铺设在模具100 的下部部件110上。因此，在图1b中，已加热的纤维坯料11已经恰好离开加热器300并且置于输送带201上。模具100在前一次序之后恰好被打开。在图1c中，递送端部220如由箭头图示出的已经被移动至第一位置，在该第一位置中，递送端部220位于模具100的下部部件110的远端端部 116与近端端部115之间、但更靠近远端端部(116)。包括回转支架272 远离加热器330的延伸的这种运动由纤维坯料铺设装置270控制，如图 1b中图示出的，从而协调水平位置移动装置260和对输送带201进行驱动的第一马达261的动作。在图1d中，纤维坯料铺设装置270使得回转支架272朝向加热器300撤回、以使递送端部220如由箭头所图示的从第一位置朝向第二位置移动，在该第二位置中，递送端部220定位成相比于靠近模具100的下部部件110的远端端部116而更靠近远端端部115且不位于近端端部115与远端端部116之间。将递送端部220从第一位置朝向第二位置的移动与对带201进行驱动的第一马达261协调，从而使得已加热的纤维坯料11被从带201释放并被铺设在模具100的下部部件110上，如图1d中图示的。在图1e中，递送端部220已经达到第二位置。已加热的纤维坯料11置于模具100的下部部件110上。在图1f中，模具100已经通过将上部部件120竖向向下移动以与下部部件110接触而被闭合，以便为已加热的纤维坯料11提供所需形状。另外，纤维坯料11的冷却在模具100内进行，以使纤维坯料凝固成纤维块制品。
图2a至图2b与下述实施方式相关：该实施方式与图1a至图1f的实施方式类似，但是在该实施方式中，在将已加热的纤维坯料11输送至模具100的下部部件110时，第二转动轴211也水平地移位。通过以与第一转动轴221的水平移位协调的方式将第二转动轴211移位来将输送带201 保持拉伸。在图2a中，纤维块成型设备1被描绘处于第一位置，在该第一位置中，输送系统200的递送端部220位于模具100的下部部件110的远端端部116与近端端部115之间、但更靠近远端端部116，而在图2b 中，纤维块成型设备1被描绘处于第二位置，在该第二位置中，输送系统 200的递送端部220在处于第二位置时定位成相比于靠近模具100的下部部件110的远端端部116而更靠近近端端部115、但不位于近端端部115 与远端端部116之间。如可以看到的，转动轴211和转动轴221的相对位置在图2a和图2b中分别不同，并且这两个转动轴211、221以及用于使这两个转动轴211、221沿水平方向移动的装置(其在图2a至图2b中未完全示出、但是可选地与图1b中图示的回转支架272类似)形成水平位置移动装置260的一部分。纤维坯料铺设装置270被布置成用于使水平位置移动装置260的动作和对输送带201进行驱动的第一马达261协调，以适应根据与图1b至图1e的原理类似的原理的已加热的纤维坯料11在模具100的下部部件110上的铺设。
图3a至图3b与下述实施方式相关：在该实施方式中，输送系统200 包括输送带201和输送梭250。输送带201将待被成型的纤维坯料10接纳在接纳位置210处并将该纤维坯料运送通过用作加热器300的炉。在已经通过炉之后，输送带201将已加热的纤维坯料11输送至输送梭250。在已经接纳了已加热的纤维坯料11之后，输送梭250移位至第一位置(参见图3a)，在该第一位置中，输送系统200的递送端部220位于模具100 的下部部件110的远端端部116与近端端部115之间、但更靠近远端端部 116。随后，递送端部220的水平位置借助于下述水平位置移动装置260 被移动：该水平位置移动装置260将输送梭250移位至第二位置(参见图 3b)，在该第二位置中，输送系统200的输送梭250的位置定位成相比于靠近模具100的下部部件110的远端端部116而更靠近近端端部115、但不位于近端端部115与远端端部116之间。纤维坯料铺设装置270布置成用于将水平位置移动装置260的借助于第二马达271对输送梭250的位置进行控制的动作与对输送梭250的带202进行驱动的第一马达261的速度协调，以适应于已加热的纤维坯料11在模具100的下部部件110上的铺设。在将已加热的纤维坯料11供给至模具100的下部部件110时通过使输送梭250移位来移动递送端部220的水平位置，已加热的纤维坯料11 以与在上文中关于图1b至图1e所描述的方式类似的方式被铺设在模具 100的下部部件110上。
在图4a和图4b的实施方式中，模具100的下部部件110在第一位置 (参见图4a)与第二位置(参见图4b)之间移动，而输送系统200的递送端部220并不移位。因此，一方面，输送系统200的递送端部220在模具100的下部部件110的远端端部116与近端端部115之间仍然存在相对运动，另一方面，输送系统200的递送端部220在与上文中例如关于图 1b至图1e所描述的第一位置和第二位置类似的第一位置与第二位置之间仍然存在相对运动。模具100的下部部件110相对于输送系统200的递送端部220的水平位置借助于包括第二马达271的水平位置移动装置260而被移动，该第二马达271对下部部件110的水平位置进行控制。纤维坯料铺设装置270布置成用于使水平位置移动装置260的动作和对输送带201 进行驱动的第一马达261协调，以适应根据与图1b至图1e的原理类似的原理的已加热的纤维坯料11在模具100的下部部件110上的铺设。
在图5a中，提供了根据实施方式的模具100。图5b和图5c是图5a 的两个垂直的横截面。图5d是图5a的另一横截面，图5d的横截面视角平行于图5c中的横截面视角。模具100具有下部部件110和上部部件120。此外，模具100的下部部件110包括第一主部件117和可更换式第一插入部件118。第一插入部件118具有限定模具100的腔150的下部部分的表面结构118b，该表面结构118b在该实施方式中为凹陷部。类似地，模具的上部部件120包括第二主部件127和可更换式第二插入部件128。第二插入部件128具有限定模具100的腔150的上部部分的表面结构，该表面结构比如为凹陷部128b。将理解的是，在替代性实施方式中，插入部件 118和插入部件128中的一者可以设置有凹陷部并且另一者可以设置有突出部，或者，只要仍然在闭合模具时形成腔150，则所述两个插入部件118、 128中的一者或二者可以既设置有凹陷部又设置有突出部。
第一主部件117设置有用于冷却流体的连接端口115。此外，第一主部件117设置有在模具100的下部部件110的平面中彼此平行布置的第一数目的通道113。所述第一数目的通道113通过连接通道119而连接至连接端口115，该连接通道119在模具的下部部件110的垂直于所述第一数目的通道113的一侧处但是在同一平面中延伸，并且该连接通道119将所述第一数目的通道113中的通道中的每个通道连接至连接端口115。此外，所述第一数目的通道113连接至第二数目的通道114。所述第二数目的通道114与模具的下部部件110的平面垂直布置并且经由可更换式第一插入部件118延伸到限定模具100的腔150的下部部分的凹陷部中。
类似地，第二主部件127设置有用于冷却流体的连接端口125。此外，第二主部件127设置有在模具100的上部部件120的平面中彼此平行布置的第三数目的通道123。所述第三数目的通道123通过连接通道129而连接至连接端口125，该连接通道129在模具100的上部部件120的垂直于所述第三数目的通道123的一侧处但是在同一平面中延伸，并且该连接通道129将所述第三数目的通道123中的通道中的每个通道连接至连接端口125。此外，所述第三数目的通道123连接至第四数目的通道124。所述第四数目的通道124与模具的上部部件120的平面垂直布置并且经由可更换式第二插入部件128延伸到限定模具100的腔150的上部部件的凹陷部中。
冷却流体可以在模具100已经被闭合以将已加热的纤维坯料11(参见图1f)封围在模具的腔150内之后被供给至连接端口115，冷却流体可以例如为冷却空气或冷却水。连接端口115将冷却流体分配在所述第一数目的通道113之间，并且所述第一数目的通道113将冷却流体进一步分配至所述第二数目的通道114。所述第二数目的通道114将冷却流体分配到位于腔150内的已加热的纤维坯料中并且使已加热的纤维坯料块冷却，使得纤维块凝固，从而具有腔150的形状。冷却流体在已经穿过腔150之后进入到第二插入部件128的所述第四数目的通道124中并且从第二插入部件128的所述第四数目的通道124进一步进入所述第三数目的通道123。最终，在这时具有更高温度的所耗费的冷却流体从所述第三数目的通道123穿进连接端口125并且然后离开模具100。优选地，所述第二数目的通道114孔口——即所述第二数目的通道114进入到腔中的开口——相对于所述第四数目的通道124孔口——即所述第四数目的通道124进入到腔 150中的开口——移位。因此，冷却流体比如冷却空气将不会竖向穿过腔 150、但是将略微向侧面流动，从而改善冷却效果。
可选地，并且如在图5c和图5d中图示的，模具100的下部部件110 可以设置有用于冷却流体的另一组通道133，所述另一组通道133不与腔 150流动连通。在通道133中被运送的可以例如为水或油的冷却流体使得更易于保持模具100的均匀且恒定的温度。作为模具100的下部部件110 的用于流体的所述另一组通道133的替代方案、或者与模具100的下部部件110的用于流体的所述另一组通道133结合，模具100的上部部件120 可以设置有用于冷却流体的另一组通道143，所述另一组通道143不与腔 150流动连通。因此，可以实现模具100的上部部件120的更均匀的温度。
在不进行进一步阐述的情况下，认为的是，本领域的技术人员可以利用前述描述而充分利用本发明。因此，前述优选的特定实施方式被认为仅是说明性的并且不以任何方式对本公开进行限制。
尽管上面已经参照特定实施方式对本发明进行了描述，但是这不意在将本发明限制于本文中所阐述的特定形式。相反，本发明仅受所附权利要求的限制，并且不同于上面所描述的实施方式的其他实施方式同样地能够落入所附权利要求的范围内。
在权利要求中，术语“包括/包括有”并不将其他元件或步骤的存在排除在外。另外，尽管在不同的权利要求中可以包含单独特征，但是这些单独特征可以有利地进行组合，并且不同的权利要求中的包含并非暗示特征的组合是不可行的和/或有利的。
此外，单数引用不排除多个。术语“一”、“一种”、“第一”、“第二”等不排除多个。

Claims (35)

1.一种用于从包含热活性粘合剂的纤维坯料(10)成型出加热的三维纤维块制品的纤维块成型设备(1)，所述设备(1)包括：
-模具(100)，所述模具具有下部部件(110)和上部部件(120)，其中，所述模具的所述下部部件(110)和所述上部部件(120)在所述下部部件(110)与所述上部部件(120)之间形成腔(150)，以用于在闭合所述模具时将所述纤维坯料(10)形成为所述纤维块制品；
-加热器(300 )，所述加热器(300 )用于在使所述纤维坯料(10)成型之前对所述纤维坯料(10)进行加热以激活所述粘合剂；
-输送系统(200)，所述输送系统(200)用于将待被成型的所述纤维坯料(10)接纳在接纳位置(210)处、用于将所述纤维坯料(10)运送经过所述加热器(300)以用于激活所述粘合剂以及用于在所述输送系统(200)的递送端部(220)处将已加热的纤维坯料(11)递送到所述模具(100)的所述下部部件(110)中，其中，所述递送端部(220)布置在比所述模具(100)的所述下部部件(110)在竖向上更高的水平处且布置在所述加热器(300)的相对于所述接纳位置(210)的相反侧处；
-水平位置移动装置(260)，所述水平位置移动装置(260)用于使所述输送系统(200)的所述递送端部(220)的水平位置相对于所述模具(100)的所述下部部件(110)在第一位置与第二位置之间移动，其中，在所述第一位置中，所述输送系统(200)的所述递送端部(220)位于所述模具(100)的所述下部部件(110)的远端端部(116)与近端端部(115)之间，并且其中，在所述第二位置中，所述输送系统(200)的所述递送端部(220)定位成相比于靠近所述模具(100)的所述下部部件(110)的所述远端端部(116)而更靠近所述近端端部(115)、但不位于所述近端端部(115)与所述远端端部(116)之间；以及
-纤维坯料铺设装置(270)，所述纤维坯料铺设装置(270)布置成以与将所述递送端部(220)的相对位置从所述第一位置移动至所述第二位置的所述水平位置移动装置(260)协调的方式在所述递送端部(220)处从所述输送系统(200)供给所述已加热的纤维坯料(11)，从而将所述已加热的纤维坯料(11)铺设在所述模具(100)的所述下部部件(110)上。
2.根据权利要求1所述的纤维块成型设备(1)，其中，所述加热器(300)布置成用于使热空气穿过所述纤维坯料(10)，由此，所述纤维坯料(10)被加热以激活所述粘合剂。
3.根据权利要求1或2所述的纤维块成型设备(1)，其中，所述输送系统(200)包括输送带(201)。
4.根据权利要求3所述的纤维块成型设备(1)，其中，所述加热器(300)布置成用于使热空气穿过所述纤维坯料(10)，由此，所述纤维坯料(10)被加热以激活所述粘合剂，并且其中，所述输送带(201)是可渗透的输送带，由此，通过所述加热器(300)而穿过所述纤维坯料(10)的所述热空气能够穿过所述输送带(201)。
5.根据权利要求4所述的纤维块成型设备(1)，其中，所述输送带(201)包括涂覆有含氟聚合物的芳香族聚酰胺网格布。
6.根据权利要求1或2所述的纤维块成型设备(1)，其中，所述模具(100)的所述下部部件(110)和所述上部部件(120)能够相对于彼此竖向地移动以使所述模具闭合。
7.根据权利要求1或2所述的纤维块成型设备(1)，其中，所述模具(100)的所述下部部件(110)设置有用于冷却流体的第一组通道(113、114)，以及/或者其中，所述模具(100)的所述上部部件(120)设置有用于冷却流体的第二组通道(123、124)，由此，通过使冷却流体穿过所述通道(113、114、123、124)而能够对所述模具的温度进行控制且使成型的纤维块制品冷却。
8.根据权利要求7所述的纤维块成型设备(1)，其中，所述第一组通道(113、114)在存在的情况下与所述模具的至少第一连接端口(115)和所述腔(150)流动连通，并且其中，所述第二组通道(123、124)在存在的情况下与所述模具的至少第二连接端口(125)和所述腔(150)流动连通，所述连接端口(115、125)用作用于所述冷却流体的入口或出口，由此，所述冷却流体能够流动穿过所述成型的纤维块制品以使所述成型的纤维块制品冷却。
9.根据权利要求8所述的纤维块成型设备(1)，其中，所述第一组通道(113、114)在存在的情况下包括布置在所述模具(100)的所述下部部件(110)的平面中的第一数目的通道(113)，所述第一数目的通道(113)布置在第二数目的通道(114)与所述第一连接端口(115)之间，所述第二数目的通道(114)以与所述模具(100)的所述下部部件(110)的平面垂直且延伸到所述腔(150)中的方式布置，并且其中，所述第二组通道(123、124)在存在的情况下包括布置在所述模具(100)的所述上部部件(120)的平面中的第三数目的通道(123)，所述第三数目的通道(123)布置在第四数目的通道(124)与所述第二连接端口(125)之间，所述第三数目的通道(123 )以与所述模具(100)的所述上部部件(120)的平面垂直且延伸到所述腔(150)中的方式布置。
10.根据权利要求1或2所述的纤维块成型设备(1)，其中，所述模具的所述下部部件(110)包括第一主部件(117)和可更换式第一插入部件(118)，所述第一插入部件(118)具有限定所述腔(150)的下部部分的表面结构(118b)，所述表面结构(118b)为凹陷部，并且其中，所述模具的所述上部部件(120)包括第二主部件(127)和可更换式第二插入部件(128 )，所述第二插入部件(128)具有限定所述腔(150)的上部部分的表面结构(128b)，该表面结构(128b)为凹陷部。
11.根据权利要求1或2所述的纤维块成型设备(1)，其中，所述输送系统(200)包括：输送带(201)，所述输送带(201)在所述输送系统(200)的所述递送端部(220)处转过第一转动轴(221)；以及拉伸轴(222)，所述水平位置移动装置(260)布置成在将所述已加热的纤维坯料(11)供给至所述模具(100)的所述下部部件(110)以将所述已加热的纤维坯料(11)铺设在所述模具(100)的所述下部部件(110)上时用于通过将所述第一转动轴(221)水平地移位而使所述递送端部(220)的水平位置相对于所述模具(100)移动，并且所述输送系统(200)布置成用于通过使所述拉伸轴(222)以与所述第一转动轴(221)的移位协调的方式移位而使所述输送带(201)保持拉伸。
12.根据权利要求1或2所述的纤维块成型设备(1)，其中，所述输送系统(200)包括：输送带(201)，所述输送带(201)在所述输送系统(200)的所述递送端部(220)处越过第一转动轴(221)；以及第二转动轴(211)，所述第二转动轴(211)布置在所述输送系统(200)的接纳端部处，所述水平位置移动装置(260)布置成在将所述已加热的纤维坯料(11)供给至所述模具(100)的所述下部部件(110)以将所述已加热的纤维坯料(11)铺设在所述模具(100)的所述下部部件(110)上时用于通过将所述第一转动轴(221)水平地移位而使所述递送端部(220)的水平位置相对于所述模具(100)移动，并且所述输送系统(200)布置成用于通过使所述第二转动轴(211)以与所述第一转动轴(221)的移位协调的方式移位而使所述输送带(201)保持拉伸。
13.根据权利要求1或2所述的纤维块成型设备(1)，其中，所述输送系统(200)包括输送带(201)和输送梭(250)，所述输送带(201)用于将待被成型的所述纤维坯料(10)接纳在所述接纳位置(210)处且用于将所述纤维坯料(10)运送经过所述加热器(300)和所述输送梭(250)而至所述模具(100)，所述输送梭(250)包括所述递送端部(220)，并且所述输送梭(250)布置成用于从所述输送带(201)接纳所述已加热的纤维坯料(11)并将所述已加热的纤维坯料(11)供给至所述模具(100)的所述下部部件，所述水平位置移动装置(260)布置成在将所述已加热的纤维坯料(11)供给至所述模具(100)的所述下部部件(110)以将所述已加热的纤维坯料(11)铺设在所述模具(100)的所述下部部件(110)上时用于通过将所述输送梭(250)移位而移动所述递送端部(220)的水平位置。
14.根据权利要求1或2所述的纤维块成型设备(1)，其中，在将所述已加热的纤维坯料(11)供给至所述模具(100)的所述下部部件以将所述已加热的纤维坯料(11)铺设在所述模具(100)的所述下部部件上时，所述模具(100)的所述下部部件(110)能够通过所述水平位置移动装置(260)而从第一位置移动至第二位置，在该第一位置中，所述输送系统(200)的所述递送端部(220)布置在所述模具(100)的所述下部部件(110)的所述远端端部(116)与所述近端端部(115)之间，在该第二位置中，所述输送系统(200)的所述递送端部(220)布置成相比于靠近所述模具(100)的所述下部部件(110)的所述远端端部(116)而更靠近所述近端端部(115)、但不位于所述近端端部(115)与所述远端端部(116)之间。
15.根据权利要求1或2所述的纤维块成型设备(1)，其中，所述模具(100)的所述下部部件(110)和所述模具(100)的所述上部部件(120)都分别设置有用于冷却流体的通道(113、114、123、124)。
16.根据权利要求8所述的纤维块成型设备(1)，其中，要流动穿过所述成型的纤维块制品的所述冷却流体是空气。
17.根据权利要求8所述的纤维块成型设备(1)，其中，所述模具(100)的所述下部部件(110)设置有用于冷却流体的另一组通道(133)，所述另一组通道(133)不与所述腔(150)流动连通，以及/或者所述模具(100)的所述上部部件(120)设置有用于冷却流体的另一组通道(143)，该另一组通道(143)不与所述腔(150)流动连通。
18.根据权利要求9所述的纤维块成型设备(1)，其中，所述第二数目的通道(114)的延伸到所述腔(150)中的孔口相对于所述第四数目的通道(124)的延伸到所述腔(150)中的孔口移位。
19.根据权利要求9所述的纤维块成型设备(1)，其中，所述第二数目的通道(114)的延伸到所述腔(150)中的孔口的直径小于所述通道(114)的其余部分的直径。
20.根据权利要求9所述的纤维块成型设备(1)，其中，所述第四数目的通道(124)的延伸到所述腔(150)中的孔口的直径小于所述通道(124) 的其余部分的直径。
21.根据权利要求11所述的纤维块成型设备(1)，其中，所述拉伸轴(222)布置在所述输送系统(200)的所述递送端部(220)与所述加热器(300)之间以用于使所述输送带(201)保持拉伸。
22.根据权利要求14所述的纤维块成型设备(1)，其中，在该第二位置中，所述模具(100)的所述下部部件(110)与所述模具(100)的所述上部部件(120)竖向地对准。
23.一种用于将包含热活性粘合剂的已加热的纤维坯料(10)成型为三维纤维块制品的纤维块成型方法，所述方法包括以下步骤：
-将待被成型的所述纤维坯料(10)接纳在输送系统(200)的接纳位置(210)处；
-借助于所述输送系统(200)将所述纤维坯料(10)运送经过将所述纤维坯料(10)加热以激活所述粘合剂的加热器(300)而至模具(100)，所述模具具有下部部件(110)和上部部件(120)，其中，所述模具的所述下部部件(110)和所述上部部件(120)在所述下部部件(110)与所述上部部件(120)之间形成腔(150)，以用于在闭合所述模具时将所述纤维坯料(10)形成为成型制品；
-将所述已加热的纤维坯料(11)递送到所述模具(100)的所述下部部件(110)上，
其中，
在将所述已加热的纤维坯料(11)铺设在所述模具(100)的所述下部部件(110)上时，所述输送系统(200)的递送端部(220)布置在比所述模具(100)的所述下部部件(110)在竖向上更高的水平处，并且
在将所述已加热的纤维坯料(11)供给至所述模具(100)的所述下部部件(110)时，所述输送系统(200)的所述递送端部(220)的水平位置相对于所述模具(100)的所述下部部件(110)被从第一位置移动至第二位置，在所述第一位置中，所述输送系统(200)的所述递送端部(220)布置在所述模具(100)的所述下部部件(110)的远端端部(116)与近端端部(115)之间，在所述第二位置中，所述输送系统(200)的所述递送端部(220)布置成相比于靠近所述模具(100)的所述下部部件(110)的所述远端端部(116)而更靠近所述近端端部(115)、但不位于所述近端端部(115)与所述远端端部(116)之间，该供给与从所述第一位置至所述第二位置的移动协调，使得所述已加热的纤维坯料(11)被铺设在所述模具(100)的所述下部部件(110)上；以及
-将所述模具闭合以提供所述纤维块制品。
24.根据权利要求23所述的纤维块成型方法，其中，供给速率和移动速率相同。
25.根据权利要求23至24中的任一项所述的纤维块成型方法，其中，所述纤维坯料(10)竖向地叠置，所述纤维坯料(10)中的纤维垂直于所述纤维坯料(10)的纵向延伸方向布置，以及/或者所述纤维坯料(10)中的纤维垂直于所述纤维坯料(10)在所述输送系统(200)上的运送方向布置。
26.根据权利要求23或24所述的纤维块成型方法，其中，所述纤维坯料(10)包括聚酯纤维，并且其中，所述热活性粘合剂的激活温度、即熔点为100℃至160℃，所述激活温度低于所述聚酯纤维的熔点。
27.根据权利要求26所述的纤维块成型方法，其中，所述纤维坯料(10)包括双组分粘合剂聚酯纤维。
28.根据权利要求27所述的纤维块成型方法，其中，所述双组分粘合剂聚酯纤维是芯鞘型粘合剂聚酯纤维，并且其中，鞘构成所述热活性粘合剂。
29.根据权利要求23或24所述的纤维块成型方法，其中，所述纤维坯料(10)以片材的形式被接纳在所述接纳位置(210)处，并且其中，所接纳的片材一旦被加热就成型为成型的纤维块制品。
30.根据权利要求23或24所述的纤维块成型方法，其中，在将所述纤维坯料(10)运送经过所述加热器(300)的步骤中，使热空气穿过所述纤维坯料(10)。
31.根据权利要求23或24所述的纤维块成型方法，其中，一旦所述模具(100)已经被闭合，成型的纤维块制品就通过使冷却流体、即空气穿过所述成型的纤维块制品而被冷却。
32.根据权利要求23或24所述的纤维块成型方法，其中，在将所述已加热的纤维坯料(11)铺设在所述模具(100)的所述下部部件(110)上时，所述输送系统(200)的所述递送端部(220)的水平位置相对于所述模具(100)的所述下部部件(110)的水平位置通过将所述输送系统(200)的所述递送端部(220)水平地移动而被移动。
33.根据权利要求27所述的纤维块成型方法，其中，所述纤维坯料(10)包括10wt％至80wt％的双组分粘合剂聚酯纤维。
34.根据权利要求27所述的纤维块成型方法，其中，所述纤维坯料(10)包括20wt％至60wt％的双组分粘合剂聚酯纤维。
35.根据权利要求30所述的纤维块成型方法，其中，所述热空气的温度为120℃至220℃。
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