DE102019208275A1 - Method for providing a nonwoven fabric - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Bereitstellen eines Vliesstoffes (1000; 4000), umfassend ein reversibles Positionieren einer Gießform (100, 200, 300, 400, 500; 600; 700; 800) auf einem Fördermittel (30), welches sich durch einen Schauer (10) von Vliesfasern (11) bewegt.A method for providing a nonwoven fabric (1000; 4000), comprising reversible positioning of a casting mold (100, 200, 300, 400, 500; 600; 700; 800) on a conveyor (30) which is spread through a shower (10) from Fleece fibers (11) moved.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zum Bereitstellen von Vliesstoffen, Gießformen, die in solchen Verfahren verwendet werden, sowie Vliesstoffe, die durch solche Verfahren erhalten werden.The present invention relates to methods of providing nonwoven fabrics, casting molds used in such methods, and nonwoven fabrics obtained by such methods.
Beschreibung des Stands der TechnikDescription of the prior art
Vliesstoffe werden aus Fasern oder Garnen hergestellt, die willkürlich angeordnet sind und durch eine chemische, mechanische, Hitze- oder Lösungsmittelbasierte Behandlung miteinander verbunden werden. Anders als bei Geweben oder Gestricken werden die Fasern oder Garne in Vliesstoffen typischerweise nicht in einer regelmäßigen Maschenstruktur oder Schleifenstruktur bereitgestellt.Nonwovens are made from fibers or yarns that are randomly arranged and bonded together by a chemical, mechanical, heat or solvent-based treatment. In contrast to woven or knitted fabrics, the fibers or yarns in nonwovens are typically not provided in a regular mesh structure or loop structure.
Vliesstoffe sind äußerst vielseitig, da sie spezifisch konstruiert werden können, um gewünschte Eigenschaften aufzuweisen. Zum Beispiel können sie so konstruiert werden, dass sie sehr beständig und stabil, uniform, hitzeresistent und/oder ökologisch sind. Daher werden Vliesstoffe für eine Vielzahl von Produkten und Artikeln, inklusive Bekleidung und Schuhbekleidung, wie Schuhe oder Sportzubehör, verwendet.Nonwovens are extremely versatile because they can be specifically engineered to have desired properties. For example, they can be designed to be very durable and stable, uniform, heat-resistant and / or ecological. Therefore, nonwoven fabrics are used for a variety of products and articles including apparel and footwear such as shoes or sports accessories.
Üblicherweise werden Vliesstoffe in Form von ebenen Lagen bereitgestellt. Fasern werden extrudiert und, vorzugsweise uniform, auf ein sich bewegendes Förderband oder eine andere ebene Oberfläche gelegt. Um schließlich allgemein dreidimensional geformte Produkte wie zum Beispiel Bekleidung oder Schuhe - oder zumindest Teile davon - aus diesen Lagen zu erhalten, ist eine Weiterbehandlung erforderlich. Auch sind weitere Verarbeitungsschritte erforderlich, um solche Lagen mit Details wie zum Beispiel spezifischen Texturen bereitzustellen. Das heißt, dass die Lagen in Nachbearbeitung geschnitten, geschweißt, gestickt, vernäht und/oder verbunden werden. Zum Beispiel ist aus der
In einem alternativen Ansatz, der aus der
Ein weiterer Ansatz ist aus der
Daher besteht ein Bedarf an einem Verfahren, welches die Anzahl von Verarbeitungsschritten, die für das Erhalten von Vliesstoffen mit verschiedenen gewünschten Formen und Details notwendig sind, reduziert.Therefore, there is a need for a method which reduces the number of processing steps necessary to obtain nonwoven fabrics with various desired shapes and details.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Dieser Bedarf wird zumindest teilweise durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gedeckt.This need is at least partially covered by a method according to claim 1.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen eines Vliesstoffes, umfassend das reversible Positionieren einer Gießform auf ein Fördermittel, welches sich durch einen Schauer von Vliesfasern bewegt.A first aspect of the present invention relates to a method for providing a nonwoven fabric, comprising the reversible positioning of a casting mold on a conveying means which moves through a shower of nonwoven fibers.
Durch das reversible Positionieren einer Gießform auf einem Fördermittel kann man nach Belieben die Gießform ändern und dadurch verschieden geformte und mit Details ausgearbeitete Vliesstoffe bereitstellen. Tatsächlich kann jede Gießform unterschiedlich sein, sodass Vliesstoffe verschiedener Formen und Größen nacheinander in willkürlicher Reihenfolge bereitgestellt werden können. Das Positionieren und/oder Wechseln von Gießformen kann auch durchgeführt werden, während das Fördermittel in Betrieb ist. Anders als bei den Lösungen im Stand der Technik ist ein kompletter Stopp des Fördermittels, um z. B. das Förderband auszutauschen, für die vorliegende Erfindung nicht erforderlich.The reversible positioning of a casting mold on a conveyor means you can change the casting mold as you wish and thereby provide nonwovens with different shapes and details. In fact, each mold can be different so that nonwoven fabrics of various shapes and sizes can be provided sequentially in an arbitrary order. The positioning and / or changing of molds can also be carried out while the conveyor is in operation. Unlike the solutions in the prior art, a complete stop of the conveyor is necessary to z. B. to replace the conveyor belt is not required for the present invention.
Dies kann wiederum eine erhöhte Individualisierung der Vliesstoffe und der entsprechenden Waren erlauben, während die Geschwindigkeit und Produktionseffizienz auf industriellem Maßstab erhalten bleibt: Personalisierte Substrate, die z.B. einem individualisierten Leisten eines maßgeschneiderten Sportschuhs oder zumindest Teile davon entsprechen, können einfach auf ein Fördermittel während des normalen Betriebs positioniert werden, ohne dass das Anhalten oder zumindest Verlangsamen der Produktion oder sogar spezielle Produktionsverfahren und/oder Ausstattung erforderlich sind.This in turn can allow an increased individualization of the nonwovens and the corresponding goods, while the speed and production efficiency is maintained on an industrial scale: Personalized substrates, e.g. corresponding to an individualized last of a tailor-made sports shoe or at least parts thereof, can simply be transferred to a conveyor during normal Operationally positioned without stopping or at least slowing down production or even requiring special production processes and / or equipment.
Die vorliegende Erfindung erlaubt tatsächlich nicht nur das Aufrechterhalten der Geschwindigkeit und Effizienz auf industriellem Maßstab, sondern es kann sie sogar erhöhen. Durch das Positionieren von Gießteilen umfassend die jeweils gewünschte Form und Details auf dem Fördermittel können die Vliesstoffe, die die Produktionslinie verlassen, bereits vollständig fertig sein: Da sie bereits während der Herstellung die gewünschte Form und Details erhalten, besteht keine Notwendigkeit extensiver Nachbearbeitung.Indeed, the present invention not only allows the speed and efficiency to be maintained on an industrial scale, but it can actually increase them. By positioning cast parts in the desired shape and details on the conveyor, the nonwovens that leave the production line can already be completely finished: Since they are given the desired shape and details during production, there is no need for extensive post-processing.
Schließlich erweitert die vorliegende Erfindung die Anwendbarkeit von konventionellen Produktionsverfahren. Während diese typischerweise angewendet werden um zweidimensionale Strukturen, d.h. Lagen von Vliesstoffen wie oben beschrieben, zu erhalten, erlaubt die vorliegende Erfindung, dreidimensionale Strukturen hiervon zu erhalten, während Änderungen an bestehende Produktionsstätten nicht erforderlich sind. Man kann einfach konventionelle zweidimensionale Produktionstechniken weiterbenutzen, um dreidimensionale, texturierte Stoffe und Artikel zu erhalten.Finally, the present invention extends the applicability of conventional production methods. While these are typically applied to two-dimensional structures, i. Obtaining layers of nonwoven fabrics as described above allows the present invention to obtain three-dimensional structures thereof, while changes to existing production facilities are not required. One can simply continue to use conventional two-dimensional production techniques to obtain three-dimensional, textured fabrics and articles.
Kurzum erweitert die vorliegende Erfindung deutlich die Anwendungsmöglichkeiten sowie die Modularität und Flexibilität von konventionellen Verfahren, um Vliesstoffe zu erhalten.In short, the present invention significantly expands the application possibilities as well as the modularity and flexibility of conventional methods for obtaining nonwovens.
In einer Ausführungsform kann eine reversibel positionierte Gießform zumindest eine Vertiefung und/oder Erhebung haben. Diese können verwendet werden, um die gewünschte Form und/oder Details in dem resultierenden Vliesstoff zu erhalten. Vertiefungen und/oder Erhebungen können irgendeine Form und/oder Größe haben. Eine Gießform kann nur eine Vertiefung und/oder Erhebung aufweisen. Alternativ kann eine Gießform mehrere Vertiefungen und/oder Erhebungen aufweisen. Vertiefungen und/oder Erhebungen können beliebig angeordnet sein. Alternativ können Vertiefungen und/oder Erhebungen regelmäßig und/oder symmetrisch angeordnet sein. Ähnlich hierzu können Vertiefungen und/oder Erhebungen teilweise willkürlich und teilweise symmetrisch angeordnet sein. Vertiefungen und/oder Erhebungen können kombiniert sein, d.h. eine Erhebung kann eine oder mehrere Vertiefungen aufweisen und vice versa. Eine Vertiefung kann auch die Form eines Loches haben, d.h. es kann die Gießform durchbrechen.In one embodiment, a reversibly positioned casting mold can have at least one depression and / or elevation. These can be used to obtain the desired shape and / or detail in the resulting nonwoven fabric. Depressions and / or elevations can have any shape and / or size. A casting mold can only have one depression and / or elevation. Alternatively, a casting mold can have several depressions and / or elevations. Depressions and / or elevations can be arranged as desired. Alternatively, depressions and / or elevations can be arranged regularly and / or symmetrically. Similarly, depressions and / or elevations can be arranged partially arbitrarily and partially symmetrically. Depressions and / or elevations can be combined, i.e. an elevation can have one or more depressions and vice versa. A recess can also be in the form of a hole, i. it can break through the mold.
In einigen Ausführungsformen kann eine reversibel positionierte Gießform ein festes Blatt oder Platte sein, die zumindest eine Vertiefung und/oder Erhebung wie oben beschrieben aufweisen kann. In anderen Ausführungsformen kann eine reversibel positionierte Gießform durch Kombinieren von zwei oder mehreren Substraten, sodass sie zumindest teilweise überlappen, erhalten werden. Dies kann die Produktionsmodularität und Flexibilität, die durch die vorliegende Erfindung ermöglicht werden, weiter erhöhen. Zum Beispiel können verschiedene Substrate kombiniert werden, um eine gewünschte, möglicherweise dreidimensionale Form zu erhalten. Dadurch kann eine große Anzahl von verschiedenen Gießformen aus einer verhältnismäßig kleinen und begrenzten Anzahl von verschiedenen Substraten erhalten werden. Gleichzeitig erlaubt dies, Substrate wiederzuverwenden, sodass die Produktions- und Betriebskosten reduziert werden. Zum Beispiel kann das gleiche Substrat für eine Vielzahl von Schuhoberteilen verwendet werden, und verschiedene zweite Substrate können auf das erste Substrat positioniert werden, um verschiedene Details, d.h. Texturen in den entstehenden Schuhoberteilen zu erhalten. Im Allgemeinen können mehr als zwei Substrate kombiniert werden, falls gewünscht und/oder der Bedarf besteht. In einigen Ausführungsformen können die Substrate im Wesentlichen planare Platten und/oder Schablonen sein. Diese Platten und/oder Schablonen können eine gemeinsame äußere Kontur, aber unterschiedliche Details aufweisen. Zumindest eines der Substrate kann auch eine oder mehrere Vertiefungen und/oder Erhebungen wie oben für die Gießform an sich beschrieben, aufweisen.In some embodiments, a reversibly positioned casting mold can be a solid sheet or plate that can have at least one depression and / or elevation as described above. In other embodiments, a reversibly positioned mold can be obtained by combining two or more substrates so that they at least partially overlap. This can further increase the production modularity and flexibility made possible by the present invention. For example, different substrates can be combined in order to obtain a desired, possibly three-dimensional shape. As a result, a large number of different casting molds can be obtained from a relatively small and limited number of different substrates. At the same time, this allows substrates to be reused, so that production and operating costs are reduced. For example, the same substrate can be used for a plurality of shoe uppers and different second substrates can be positioned on the first substrate to reveal different details, e.g. Preserve textures in the resulting uppers. In general, more than two substrates can be combined if desired and / or as needed. In some embodiments, the substrates can be substantially planar plates and / or templates. These plates and / or templates can have a common outer contour, but different details. At least one of the substrates can also have one or more depressions and / or elevations as described above for the casting mold itself.
Alternativ kann eine reversibel positionierte Gießform aus einem Rahmen, der ein Gitter oder Netz umgibt, geformt sein. Das Gitter oder Netz kann aus Metall- oder Plastikdrähten geformt sein. Alternativ kann das Gitter oder Netz aus Bändern aus Plastik- oder Stoff- oder Papiermaterialien geformt sein. Die Drähte oder Bänder können uniform angeordnet sein, um Löcher zwischen den Drähten oder Bändern, die eine regelmäßige Form aufweisen, zu bilden. Alternativ können die Drähte oder Bänder in willkürlicher Weise angeordnet sein. Im Gegensatz zu der obigen Ausführungsform, bei der die Gießform aus einem festen Blatt geformt ist, erlaubt diese Ausführungsform viel engere Abgrenzungen zwischen den Vertiefungen und/oder Löchern in dem sich ergebenden Vliesstoff.Alternatively, a reversibly positioned mold may be formed from a frame surrounding a grid or mesh. The grid or mesh can be formed from metal or plastic wires. Alternatively, the grid or net can be formed from ribbons of plastic or cloth or paper materials. The wires or ribbons may be arranged uniformly to form holes between the wires or ribbons that are regular in shape. Alternatively, the wires or ribbons can be arranged in an arbitrary manner. In contrast to the above embodiment in which the mold is formed from a solid sheet, this embodiment allows much tighter delimitations between the recesses and / or holes in the resulting nonwoven fabric.
In einem weiteren Aspekt betriff die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Bereitstellen eines Vliesstoffes, umfassend das Bereitstellen einer Gießform umfassend ein oder mehrere Substrate, wobei zumindest ein erstes Substrat eine Vielzahl von Öffnungen umfasst, reversibles Blockieren von zumindest einer der Vielzahl von Öffnungen zumindest teilweise; und Transferieren einer Vielzahl von Vliesfasern auf das eine oder die mehreren Substrate umfassend die zumindest eine reversibel blockierte Öffnung.In a further aspect, the present invention relates to a method for providing a nonwoven fabric, comprising providing a casting mold comprising one or more substrates, wherein at least one first substrate comprises a plurality of openings, reversibly blocking at least one of the plurality of openings at least partially; and transferring a plurality of nonwoven fibers onto the one or more substrates including the at least one reversibly blocked opening.
In einigen Ausführungsformen können diese Substrate im Wesentlichen planare Platten und / oder Schablonen sein. Diese Platten und / oder Schablonen können eine gemeinsame äußere Kontur, jedoch unterschiedliche Details aufweisen. Die Öffnungen können eine beliebige Form und/oder Größe aufweisen. Sie können willkürlich oder zumindest in Teilen regelmäßig und/oder symmetrisch angeordnet sein. Einerseits können diese Öffnungen als Details, die schließlich auf dem sich ergebenen Vliesstoff aufgedruckt sind, dienen, ähnlich zu den ein oder mehreren Vertiefungen und/oder Erhebungen, wie oben beschrieben. Andererseits kann Luft - oder irgendein anderes Gas für diesen Zweck - durch die Öffnungen strömen und somit effektiv die Fasern zu den Öffnungen hin oder davon weg leiten. Durch Blockieren von zumindest einer dieser Öffnungen kann dieser Effekt für diese eine oder mehrere Öffnungen unterdrückt werden, wodurch eine andere Form und/oder Textur des sich ergebenden Vliesstoffs zumindest in einer Region, die dem Teil der Gießform umfassend die reversibel blockierte Öffnung, entspricht, erzielt wird.In some embodiments, these substrates can be substantially planar plates and / or templates. These plates and / or templates can have a common outer contour, but different details. The openings can have any shape and / or size. They can be arranged randomly or at least in parts regularly and / or symmetrically. On the one hand, these openings can serve as details that are ultimately printed on the resulting nonwoven fabric, similar to the one or more depressions and / or elevations, as described above. On the other hand, air - or any other gas for this purpose - can flow through the openings and thus effectively guide the fibers towards or away from the openings. By blocking at least one of these openings, this effect can be suppressed for these one or more openings, as a result of which a different shape and / or texture of the resulting nonwoven fabric is achieved, at least in a region that corresponds to the part of the casting mold comprising the reversibly blocked opening becomes.
Durch das reversible zumindest teilweise Blockieren von zumindest einer der Vielzahl von Öffnungen kann dieser Effekt kontrolliert und gezielt eingesetzt werden. Insbesondere kann man ein einziges oder wenige Basissubstrate umfassend, z.B. eine Anzahl von uniform verteilten Öffnungen, die blockiert und/oder freigegeben werden können je nach gewünschter Form und / oder Details des zu erhaltenen Vliesstoffes, verwenden, anstatt verschiedene Substrate mit verschiedenen Anordnungen von Öffnungen bereitzustellen. Dies kommt der Möglichkeit der Individualisierung sehr zugute, ohne Produktionsgeschwindigkeit und Effizienz einbüßen zu müssen. Ferner braucht es keine aufwändige Nachbearbeitung, da der vorliegende Aspekt das Bereitstellen von Vliesstoffen mit der gewünschten Form und / oder Details bereits während der Herstellung erlaubt.By reversibly at least partially blocking at least one of the plurality of openings, this effect can be used in a controlled and targeted manner. In particular, one can comprise a single or a few base substrates, e.g. use a number of uniformly distributed openings which can be blocked and / or released depending on the desired shape and / or details of the nonwoven fabric to be obtained, rather than providing different substrates with different arrangements of openings. This greatly benefits the possibility of individualization without having to sacrifice production speed and efficiency. Furthermore, there is no need for complex post-processing, since the present aspect allows the provision of nonwovens with the desired shape and / or details already during production.
Kurzum, ähnlich wie oben beschrieben in Bezug zum ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, erlaubt dieser zweite Aspekt nicht nur das weiteren Steigern der Modularität und Flexibilität der konventionellen Produktionsverfahren für Vliesstoffe, sondern kann sogar die Produktionskosten senken, da es das Wiederverwenden von Substraten erlaubt. Dieser Aspekt der vorliegenden Erfindung kann mit allen vorgenannten Details als auch mit denen, die folgen, mit dem ersten Aspekt, wie oben beschrieben, kombiniert werden.In short, similar to that described above in relation to the first aspect of the present invention, this second aspect not only allows the modularity and flexibility of conventional nonwoven production methods to be further increased, but can even reduce production costs since it allows substrates to be reused. This aspect of the present invention can be combined with all of the aforementioned details as well as those that follow with the first aspect as described above.
Das Verfahren zum Bereitstellen eines Vliesstoffes kann ferner das Anwenden einer Druckdifferenz auf zumindest eine der Vielzahl von Öffnungen umfassen. Dies kann den oben beschriebenen Effekt, den die Öffnungen haben, verstärken. Insbesondere wenn eine Ansaugkraft angewendet wird, um die Fasern durch die Vielzahl von Öffnungen weiter zu ziehen, kann der resultierende Vliesstoff mit scharfen Konturen an den Rändern von jeder der Vielzahl von Öffnungen ausgestattet sein. Die Druckdifferenz kann auch nur auf eine der Vielzahl von Öffnungen ausgeübt werden. Alternativ kann die Druckdifferenz auf zwei oder mehr der Vielzahl der Öffnungen, oder auf alle, ausgeübt werden. Dies kann das Anwenden einer Druckdifferenz auf eine Region umfassend zumindest eine reversible blockierte Öffnung umfassen. Die Druckdifferenz kann uniform über alle Öffnungen, auf die sie ausgeübt wird, sein. Alternativ kann die Druckdifferenz entlang der Fläche der Gießform variiert werden. Das Variieren der Druckdifferenz erlaubt das Herstellen einer nicht-uniformen Form und/oder Struktur eines sich ergebenden Vliesstoffes. Die Druckdifferenz kann über die Zeit uniform gehalten werden, während der Vliesstoff produziert wird. Alternativ kann die Druckdifferenz über die Zeit während der Produktion eines Vliesstoffes variieren. Zum Beispiel kann die Druckdifferenz an dem Augenblick, an dem die Vliesfasern auf die Gießform angebracht werden, am stärksten sein, und die Druckdifferenz kann abnehmen, wenn die Fasern sich binden, oder andersherum. Auf diese Weise kann ein Dichtegradient entlang eines Querschnitts des sich ergebenen Vliesstoffes erzielt werden, was das weitere Anpassen seiner Performance und seines Tragegefühls erlaubt.The method of providing a nonwoven fabric may further include applying a pressure differential to at least one of the plurality of openings. This can enhance the above-described effect that the openings have. In particular, when a suction force is applied to further pull the fibers through the plurality of openings, the resulting nonwoven fabric can be provided with sharp contours at the edges of each of the plurality of openings. The pressure difference can also be applied to only one of the plurality of openings. Alternatively, the pressure differential may be applied to two or more of the plurality of orifices, or to all of them. This may include applying a pressure differential to a region including at least one reversible blocked opening. The pressure difference can be uniform across all the openings on which it is applied. Alternatively, the pressure difference can be varied along the surface of the mold. Varying the pressure differential allows a non-uniform shape and / or structure to be produced for a resulting nonwoven fabric. The pressure difference can be kept uniform over time while the nonwoven is being produced. Alternatively, the pressure differential can vary over time during the production of a nonwoven fabric. For example, the pressure differential may be greatest at the moment the nonwoven fibers are applied to the mold, and the pressure differential may decrease as the fibers bind, or vice versa. In this way, a density gradient can be achieved along a cross section of the resulting nonwoven fabric, which allows its performance and feel to be further adjusted.
Das reversible zumindest teilweise Blockieren von zumindest einer der Vielzahl von Öffnungen kann das Einführen einer Flüssigkeit in und/oder Anwenden eines Klebebandes auf zumindest eine Öffnung umfassen. Diese sind besonders geeignete, jedoch reversible Möglichkeiten, um zumindest eine der Öffnungen zumindest teilweise zu blockieren. Auch können Flüssigkeiten und Klebebänder einfach hergestellt werden, um einer beliebigen Form eines Substrates, in das sie eingeführt / auf das sie angewendet werden, zu folgen. In anderen Ausführungsformen können andere Mittel angewendet werden, um zumindest die eine Öffnung reversibel zu blockieren, so zum Beispiel ein oder mehrere Stopfen. Ein Klebeband kann über oder unter der einen oder mehreren Öffnungen, die reversibel zu blockieren sind, angewendet werden. Wenn unter der einen oder mehreren Öffnungen angewendet, kann das eine blockierte oder die mehreren blockierten Öffnungen sich als eine zusätzliche, leicht andere Textur in einem sich ergebenen Vliesstoff zeigen. Insbesondere braucht das zumindest teilweise Blockieren von zumindest einer der Vielzahl von Öffnungen auf diese Weise kein zusätzliches, spezielles Equipment, sondern basiert auf üblichen Mitteln, die weit verbreitet und günstig zu haben sind. Dies kann die erwünschten Effekte der vorliegenden Erfindung auf Produktionsmodularität und Flexibilität unterstreichen, während es seine Implementierung und Betriebskosten besonders gering hält.The reversible at least partially blocking of at least one of the plurality of openings can include introducing a liquid into and / or applying an adhesive tape to at least one opening. These are particularly suitable but reversible options for at least partially blocking at least one of the openings. Also, liquids and tapes can be easily made to follow any shape of substrate into which they are inserted / applied. In other embodiments, other means can be used to reversibly block at least the one opening, for example one or more plugs. An adhesive tape can be applied over or under the one or more openings that are to be reversibly blocked. When applied under the one or more openings, the one or more blocked openings may show up as an additional, slightly different texture in a resulting nonwoven fabric. In particular, the at least partial blocking of at least one of the plurality of openings in this way does not require any additional, special equipment, but is based on common means that are widely available and inexpensive. This can highlight the desired effects of the present invention on production modularity and flexibility while keeping its implementation and operating costs particularly low.
Ein Vorteil, ein Klebeband zu verwenden, um zumindest eine der Vielzahl von Öffnungen zu blockieren, ist, dass es eine Umrandung um eine gewünschte Form eines Vliesstoffes bildet, wobei die Umrandung eine uniforme Textur aufweist. Dies kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn Stoffe für Bekleidung hergestellt werden, die zusätzliche Konfektionierungsschritte benötigen. Zum Beispiel können, wenn zwei Seiten eines Handschuhes (vorne und hinten) unter Verwendung der hier beschriebenen Verfahren hergestellt werden, diese zwei Seiten einfacher um die Ränder miteinander verbunden werden, wenn solche Ränder eine uniforme Textur aufweisen, zum Beispiel ohne Vertiefungen oder Erhebungen.An advantage of using an adhesive tape to block at least one of the plurality of openings is that it forms a border around a desired shape of a nonwoven fabric, the border having a uniform texture. This can be particularly advantageous when fabrics are manufactured for clothing that require additional assembly steps. For example, when two sides of a glove (front and back) are made using the methods described herein, these two sides can be more easily joined together around the edges if such edges are of a uniform texture, for example without dimples or bumps.
Alternativ oder zusätzlich kann die Gießform zwei oder mehrere Substrate aufweisen, wobei ein zweites Substrat zumindest teilweise auf oder unter dem ersten Substrat angeordnet ist, um zumindest eine der Vielzahl von Öffnungen des ersten Substrates zumindest teilweise zu blockieren. Dies kann das reversible Blockieren und Freigeben einer oder mehrerer Öffnungen erlauben, ohne irgendeine Form von Abfall zu produzieren, da die Substrate mehrere Male verwendet werden können, ohne wesentlich abzunutzen, im Vergleich zum Beispiel zu einem Klebeband. Auch kann ein solches zweites Substrat einfach gewendet werden, um zwei spiegelsymmetrische Teile von Vliesstoffen zu erhalten, die von bedeutendem Einsatz in der Herstellung von beispielsweise Schuhen und Handschuhen sein können. Überdies kann das Verwenden von einer oder mehreren vorgefertigten Substraten zum Blockieren das Blockieren und /oder Freigeben beschleunigen, und damit den gesamten Produktionsprozess schneller und damit effizienter gestalten. Wie oben zur Anwendung des Klebebandes beschrieben, kann, sofern das zweite Substrat unter dem ersten Substrat bereitgestellt wird, die blockierte eine oder mehrere Öffnungen sich als zusätzliche, leicht andere Texturen in einem sich ergebenen Vliesstoff zeigen. Weiterhin kann das Bereitstellen der Gießform in der Form von zwei oder mehreren Substraten das Kombinieren der gewünschten Effekte des zweiten Aspekts mit denen des ersten Aspekts der Erfindung erlauben: Einerseits können die Substrate spezifische Formen umfassen, um die gewünschte gesamte Form der sich ergebenen Verbundgießform zu erhalten, während sie gleichzeitig zueinander adjustiert werden können, um den Textureffekt, den der (Mangel an) Luftstrom durch eine oder mehrere reversibel blockierte Öffnungen nach sich ziehen kann, zu kontrollieren und anzupassen. Das zweite Substrat kann selbst eine zweite Vielzahl an Öffnungen umfassen, um einen Luftstrom weiter zu leiten. Zum Beispiel kann das Bereitstellen einer zweiten Vielzahl von Öffnungen, die teilweise die Vielzahl der Öffnungen in dem ersten Substrat blockieren, aber auch teilweise überlappen, in einem leicht angewinkelten Luftstrom resultieren. Auf ähnliche Weise kann eine geeignete Anordnung der zweiten Vielzahl von Öffnungen gezielte nichtlaminare und /oder turbulente Luftströme erzeugen, die einen gewünschten Effekt auf die Form und Details und damit auf die Performance und Tragegefühl eines sich ergebenen Vliesstoffes haben können.Alternatively or additionally, the casting mold can have two or more substrates, a second substrate being at least partially arranged on or below the first substrate in order to at least partially block at least one of the plurality of openings in the first substrate. This can allow one or more openings to be reversibly blocked and uncovered without producing any form of waste, since the substrates can be used several times without significantly wearing out, compared to, for example, an adhesive tape. Such a second substrate can also simply be turned over in order to obtain two mirror-symmetrical parts of nonwovens which can be of significant use in the manufacture of, for example, shoes and gloves. In addition, the use of one or more prefabricated substrates for blocking can accelerate the blocking and / or releasing, and thus make the entire production process faster and thus more efficient. As described above for application of the adhesive tape, if the second substrate is provided below the first substrate, the blocked one or more openings may show up as additional, slightly different textures in a resulting nonwoven fabric. Furthermore, providing the mold in the form of two or more substrates can allow the desired effects of the second aspect to be combined with those of the first aspect of the invention: on the one hand, the substrates can comprise specific shapes in order to obtain the desired overall shape of the resulting composite mold while at the same time they can be adjusted to each other in order to control and adjust the texture effect that the (lack of) airflow through one or more reversibly blocked openings can have. The second substrate may itself include a second plurality of openings to further direct a flow of air. For example, providing a second plurality of openings that partially block but also partially overlap the plurality of openings in the first substrate can result in a slightly angled air flow. Similarly, a suitable arrangement of the second plurality of openings can produce targeted non-laminar and / or turbulent air currents that can have a desired effect on the shape and detail and thus on the performance and feel of a resulting nonwoven fabric.
Alternativ kann das zweite Substrat keine Öffnungen aufweisen. Dies kann eine besonders dichte Versiegelung der Zielöffnung oder der mehreren Zielöffnungen erlauben. Tatsächlich können die Eigenschaften eines sich ergebenen Vliesstoffes in Regionen, die Teilen der Gießform entsprechen, die nicht blockierte Öffnungen umfassen, und in Regionen, die Teilen der Gießform entsprechen, die blockierte Öffnungen umfassen, noch deutlicher voneinander abweichen, was wiederum das Erzielen besonders scharfer Konturen erlaubt.Alternatively, the second substrate can have no openings. This can allow a particularly tight sealing of the target opening or the multiple target openings. In fact, the properties of a resulting nonwoven fabric can differ even more significantly in regions corresponding to parts of the mold that include unblocked openings and in regions corresponding to parts of the mold that include blocked openings, which in turn results in particularly sharp contours allowed.
Wie jede Gießform gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine Gießform umfassend ein oder mehrere Substrate, von denen zumindest eins eine Vielzahl von Öffnungen umfasst, auf ein Fördermittel positioniert werden, welches sich durch einen Schauer von Vliesfasern bewegt. Dies erlaubt wieder das Ausnutzen der Vorteile, die mit Bezug auf den ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung beschrieben sind, auch in dem zweiten Aspekt. Tatsächlich können, wenn die Gießform auf ein Fördermittel platziert wird, welches sich durch einen Schauer von Vliesfasern bewegt, die Vorteile beider Aspekte synergistisch kombiniert und integriert werden. Insbesondere sind hierbei keinen teuren und komplexen Anpassungen an existierende Infrastruktur erforderlich.Like any mold according to the first aspect of the present invention, a mold comprising one or more substrates, at least one of which comprises a plurality of openings, can be positioned on a conveyor which moves through a shower of nonwoven fibers. This again allows the advantages that are described with reference to the first aspect of the present invention to be utilized in the second aspect as well. Indeed, when the mold is placed on a conveyor that moves through a shower of nonwoven fibers, the advantages of both aspects can be synergistically combined and integrated. In particular, no expensive and complex adjustments to the existing infrastructure are required.
Die Gießformen, die in beiden Aspekten der vorliegenden Erfindung, wie oben diskutiert, verwendet werden, können unter anderem durch einen additiven Herstellungsschritt bereitgestellt werden. Dies kann das weitere Erhöhen der Flexibilität der entsprechenden Produktionsverfahren erlauben. Insbesondere kann das Verwenden von additiv produzierten Substraten erlauben, verstärkt die Individualisierung zu berücksichtigen. Zum Beispiel können Gießformen gemäß den Präferenzen und /oder Anforderungen der Kunden additiv hergestellt werden. In einigen Ausführungsformen kann der Kunde zum Beispiel seinen / ihren Fuß exakt vermessen bekommen. Eine entsprechende Gießform in Form eines Schuhleistens, oder Teilen davon, wird dann additiv hergestellt. Diese Gießform kann dann auf ein Fördermittel positioniert werden, um den Kunden einen maßgeschneiderten Schuh in einer relativ kurzen Zeitspanne bereitzustellen, da keine besonderen Produktionsschritte vorzunehmen sind. Die individuelle Gießform wird vielmehr in den bereits optimierten und laufenden Produktionsprozess auf industriellem Maßstab eingebracht. In einigen Ausführungsformen kann die Gießform nur teilweise umfassend einen additiven Herstellungsschritt bereitgestellt werden. Zum Beispiel kann, während für die gesamte Form eines Schuhoberteils ein vorgefertigtes Substrat verwendet wird, ein zweites, möglicherweise oberstes Substrat additiv gemäß den Anforderungen und /oder Präferenzen des Kunden hergestellt sein. Zum Beispiel erlaubt dies das individuelle Anpassen der Textur und damit des Tragegefühls eines Schuhoberteils, ohne die Gesamtform signifikant zu ändern. Auf ähnliche Weise kann durch das Bereitstellen eines geeigneten zweiten Substrats zum Beispiel die Initialen des Kunden auf den sich ergebenen Vliesstoff aufgedruckt werden.The molds used in both aspects of the present invention as discussed above can be provided by an additive manufacturing step, among other things. This can allow the flexibility of the corresponding production processes to be increased further. In particular, the use of additively produced substrates can allow greater consideration of the individualization. For example, molds can be additively manufactured according to the preferences and / or requirements of customers. In some embodiments, for example, the customer can have his / her foot accurately measured. A corresponding casting mold in the form of a shoe last, or parts thereof, is then produced additively. This mold can then be positioned on a conveyor to the customer to provide a tailor-made shoe in a relatively short period of time, since no special production steps have to be carried out. Rather, the individual casting mold is incorporated into the already optimized and ongoing production process on an industrial scale. In some embodiments, the mold can be provided only partially including an additive manufacturing step. For example, while a pre-fabricated substrate is used for the entire shape of a shoe upper, a second, possibly uppermost, substrate can be additively made according to the requirements and / or preferences of the customer. For example, this allows the texture and thus the wearing comfort of a shoe upper to be individually adjusted without significantly changing the overall shape. Similarly, by providing a suitable second substrate, the customer's initials, for example, can be printed on the resulting nonwoven fabric.
Überdies können Gießformen zumindest teilweise durch Verwendung eines robotischen Arms positioniert werden. Dies kann das Automatisieren und damit das potentielle weitere Beschleunigen der oben beschriebenen Produktionsverfahren erlauben. Auch kann eine zentrale Kontrolle über die Produktion ermöglicht werden. In einigen Ausführungsformen kann ein robotischer Arm Zugang zu einer Reihe von vorgefertigten Substraten, z. B. Platten und/oder Schablonen haben. In Erwiderung auf die Eingabe eines Anwenders - welche in einigen Ausführungsformen von entfernten Orten wie Geschäften auf anderen Kontinenten empfangen werden kann - wählt ein robotischer Arm eine Gießform und positioniert diese auf dem Fördermittel. Alternativ kann der robotische Arm eine Anzahl von Substraten wählen und diese auf einem Fördermittel so kombinieren, dass im Ergebnis eine gewünschte Gießform dort positioniert ist. Dies kann das Positionieren eines zweiten Substrats auf oder unter einem ersten Substrat umfassen, um reversibel zumindest eine Öffnung darin zumindest teilweise zu blockieren, wie oben beschrieben. Auf ähnliche Weise kann der robotische Arm so angepasst sein, dass er eine Flüssigkeit in eine oder mehrere Öffnungen des ersten Substrates einführt und/oder ein Klebeband darauf anwendet. Anschließend bewegt sich die erhaltene Gießform durch einen Schauer von Vliesfasern, so dass der gewünschte Vliesstoff, der durch Eingabe des Anwenders angefordert wurde, erhalten wird. All dies kann natürlich durch irgendeine Art von Roboter erzielt werden, der nicht unbedingt die spezifische Form eines robotischen Arms haben muss.In addition, molds can be positioned, at least in part, using a robotic arm. This can allow the automation and thus the potential further acceleration of the production processes described above. Central control over production can also be made possible. In some embodiments, a robotic arm can provide access to a number of pre-fabricated substrates, e.g. B. plates and / or templates. In response to input from a user - which in some embodiments may be received from remote locations such as stores on other continents - a robotic arm selects a mold and positions it on the conveyor. Alternatively, the robotic arm can select a number of substrates and combine these on a conveying means in such a way that a desired casting mold is positioned there as a result. This may include positioning a second substrate on or under a first substrate to reversibly at least partially block at least one opening therein, as described above. Similarly, the robotic arm can be adapted to introduce a liquid into one or more openings in the first substrate and / or apply an adhesive tape to it. Subsequently, the casting mold obtained moves through a shower of nonwoven fibers, so that the desired nonwoven fabric, which was requested by input from the user, is obtained. All of this can of course be achieved by any type of robot that does not necessarily have to be in the specific shape of a robotic arm.
In einem anderen Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung Vliesstoffe, die eine inhomogene und /oder dreidimensionale Form haben, welche zumindest teilweise durch eines der oben beschriebenen Verfahren erhalten werden, sowie Bekleidung oder Schuhe, insbesondere Sportschuhe, die solche Stoffe umfassen. Wie aus dem Vorhergehenden deutlich wird, können solche Vliesstoffe auf eine immer stärker ausgeprägte individuelle Basis und in einer zunehmend schnellen, günstigen und daher effizienten Weise bereitgestellt werden. Dies wird insbesondere durch das Verwenden von modular kombinierbaren und/oder individuell gefertigten Substraten und damit durch so weit wie möglich nicht weiter benötigte extensive Nachverarbeitungsschritte ermöglicht.In another aspect, the present invention relates to nonwovens that have an inhomogeneous and / or three-dimensional shape, which are at least partially obtained by one of the methods described above, as well as clothing or shoes, in particular sports shoes, which comprise such materials. As will be apparent from the foregoing, such nonwovens can be provided on an increasingly individualized basis and in an increasingly rapid, inexpensive, and therefore efficient manner. This is made possible in particular through the use of substrates that can be combined in a modular manner and / or individually manufactured and thus through extensive post-processing steps that are not required any further as far as possible.
Unter anderem können solche Vliesstoffe Regionen von jeweils stärker dicht oder weniger dicht verteilten Fasern umfassen, sodass ein unterschiedliches Tragegefühl und unterschiedliche Performancecharakteristika zwischen diesen unterschiedlichen Regionen erzielt werden. Zum Bespiel kann die Dichte der Fasern die Luftdurchlässigkeit sowie die Zugfestigkeit der entsprechenden Region des Vliesstoffes beeinflussen. In einigen Ausführungsformen kann eine Region umfassend dichter angeordnete Fasern einem Teil der Gießform, die zumindest eine blockierte Öffnung umfasst, entsprechen.Among other things, such nonwovens can comprise regions of more densely or less densely distributed fibers, so that different wearing comfort and different performance characteristics are achieved between these different regions. For example, the density of the fibers can affect the air permeability and the tensile strength of the corresponding region of the nonwoven. In some embodiments, a region comprising more densely arranged fibers may correspond to a portion of the mold that includes at least one blocked opening.
In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung Gießformen, die in einem der oben beschriebenen Verfahren verwendet werden können.In a further aspect, the present invention relates to casting molds which can be used in any of the methods described above.
In einigen Ausführungsformen können solche Gießformen zwei oder mehrere Substrate umfassen, die kombiniert sind, um eine Vertiefung und/oder Erhebung der entsprechenden Gießform zu erhalten. Wie oben beschrieben, kann durch das modulare Kombinieren von zwei oder mehreren Substraten, um die gewünschte Gießform zu erhalten, die Flexibilität und Effizienz konventioneller Produktionsverfahren erheblich gesteigert werden; eine limitierte Anzahl der Substrate kann das Formen eine großen Anzahl von verschiedenen Gießformen erlauben, was der Möglichkeit des Individualisierens der erhaltenen Stoffe zugute kommt. Insbesondere können solche Gießformen das Ausnutzen von zweidimensionalen Produktionsverfahren zum Bereitstellen von dreidimensional geformten Vliesstoffen erlauben. Gleichzeitig können Produktionskosten gesenkt werden, da die Gießformen und Substrate, die darin verwendet werden, immer wiederverwendet werden können ohne signifikanten Verschleiß zu erfahren.In some embodiments, such molds may comprise two or more substrates that are combined to obtain a depression and / or elevation of the corresponding mold. As described above, by modularly combining two or more substrates to obtain the desired mold, the flexibility and efficiency of conventional production processes can be increased significantly; a limited number of substrates can allow a large number of different molds to be molded, which benefits the possibility of customizing the materials obtained. In particular, such casting molds can allow the use of two-dimensional production processes for providing three-dimensionally shaped nonwovens. At the same time, production costs can be reduced since the molds and substrates that are used in them can be reused over and over without experiencing significant wear.
Alternativ oder zusätzlich kann zumindest ein Substrat, welches in einer solcher Gießform enthalten ist, eine Vielzahl von Öffnungen umfassen, von denen zumindest eine reversibel blockiert und freigegeben werden kann. Dies erlaubt das selektive Abändern von z.B. der Textur eines erhaltenen Vliesstoffes, wodurch die Flexibilität und Effizienz der Produktionsverfahren, die im Stand der Technik bekannt sind, weiter erhöht werden können.Alternatively or additionally, at least one substrate which is contained in such a casting mold can comprise a multiplicity of openings, of which at least one can be reversibly blocked and released. This allows the selective modification of e.g. the texture of a nonwoven fabric obtained, whereby the flexibility and efficiency of the production processes known in the prior art can be further increased.
Natürlich können solche Gießformen durch zumindest teilweises Verwenden von additiven Herstellungstechniken bereitgestellt werden, wodurch die Individualisierung noch weiter vereinfacht wird. In einigen Beispielen kann die gesamte Gießform umfassend einen additiven Herstellungsschritt hergestellt werden. In anderen Ausführungsformen kann nur ein oder mehrere Substrate, die zum Formen der Gießform verwendet werden, auf diese Weise hergestellt werden, während zumindest ein anderes Substrat nicht umfassend einen additiven Herstellungsschritt bereitgestellt wird.Of course, such casting molds can be provided by at least partially using additive manufacturing techniques, which further simplifies the individualization. In some examples, the entire mold can be made including an additive manufacturing step. In other embodiments, only one or more substrates that are used to form the mold can be manufactured in this manner, while at least one other substrate is not provided including an additive manufacturing step.
FigurenlisteFigure list
Mögliche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden detaillierten Beschreibung mit Bezug auf die folgenden Abbildungen beschrieben:
Detaillierte Beschreibung möglicher AusführungsformenDetailed description of possible embodiments
Der Kürze halber werden im Folgenden nur ein paar Ausführungsformen beschrieben. Der Fachmann begreift, dass die spezifischen Merkmale, die mit Bezug auf diese Ausführungsformen beschrieben sind, unterschiedlich geändert und kombiniert werden können und dass individuelle Merkmale auch weggelassen werden können, wenn sie nicht essentiell sind. Die allgemeinen Erklärungen in den obigen Abschnitten gelten auch für die folgenden, detaillierten Erklärungen.For the sake of brevity, only a few embodiments are described below. The person skilled in the art understands that the specific features which are described with reference to these embodiments can be changed and combined in various ways and that individual features can also be omitted if they are not essential. The general explanations in the sections above also apply to the following detailed explanations.
In der Ausführungsform der
In der Ausführungsform der
Weiterhin zeigt
Gießform
In anderen Ausführungsformen können die Gießformen nicht monolithisch sein, sondern zumindest zwei Substrate aufweisen, wie die Gießform
Gießform
Gießformen
In
In
Es ist wiederum anzumerken, dass das Substrat
In
Substrate wie die Substrate
Auf beispielhafte Weise zeigt
Außerdem kann die Gießform
Substrat
Gießform
Für die Produktion des Vliesstoffes
Gießform
Wie in
Vliesstoff
In den texturierten Regionen
Das Herstellen eines Vliesstoffes
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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