KR20100116185A - 섬유 웹을 건식 성형하는 성형 헤드 - Google Patents

Abstract

성형 웹을 건식 성형하는 성형 헤드가 제공된다. 본 발명은 성형 웹을 건식 성형하는 성형 헤드(1, 25)에 관한 것으로, 성형 헤드는 흡입 유닛과 마주보도록 성형 와이어 위에 배치된다. 성형 헤드(1, 25)는 적어도 두 개의 독립적인 상호연결된 분배 유닛들(2, 3, 4, 5, 26, 27, 28, 29, 30, 31)로 분할되며, 이들 각각은 돌출형 스파이크(12)가 제공되는 적어도 하나의 회전식 롤러(11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41)를 포함한다. 성형 헤드(1, 25)를 복수의 상호연결된 분배 유닛들(2, 3, 4, 5, 26, 27, 28, 29, 30, 31)로 분할함으로써, 종래의 성형 헤드에 비해 보다 효율적으로 섬유 물질의 덩어리, 그늘 및/또는 응어리가 분해되며, 그에 의해 보다 균일한 최종 제품이 보장된다.

Description

섬유 웹을 건식 성형하는 성형 헤드{A FORMING HEAD FOR DRY FORMING A FIBROUS WEB}

본 발명은 섬유 웹을 건식 성형하는 성형 헤드에 관한 것으로, 상기 성형 헤드는 흡입 유닛을 마주보는 성형 와이어 위에 배치된다. 본 발명은 또한 상기 성형 헤드를 사용하는 방법에도 관련된다.

이러한 타입의 다양한 성형 헤드가 공지되어 있으며, 예를 들어 유럽 특허 출원 0 159 618에 개시되어 있다. 이 출원은 복수의 구멍들을 구비한 하부 네트 또는 체가 제공된 성형 헤드를 기술한다. 성형 박스의 하부를 통해 섬유가 통과하는 것을 보장하기 위해, 날개, 롤러 또는 다른 긁어내거나 빗질하는 장치를 사용하는 것이 제안되며, 이는 능동 방식의 경우 성형 헤드의 하부에서 섬유를 체에서 제거한다. 흡입 유닛은 하부 및 성형 와이어를 통해 섬유를 끌어내기 위해 성형 와이어의 아래에 제공된다. 비록 이러한 기계 장치가 용량을 증가시키지만, 그 획득된 증가량은 만족스럽지 못하였고 용량을 더 증가시키기 위한 시도가 오랜 시간에 걸쳐 이루어져 왔다.

성형 박스의 하부의 메쉬 또는 체의 구멍의 사이즈는 섬유에 의해 결정되며, 이는 성형 와이어에 분배된다. 이는 특히 흡수성 제품, 예컨대 냅킨을 포함한 종이 제품의 제조에 셀룰로오스 섬유를 사용하는 것에 관련된다. 따라서, 사용되는 섬유의 길이에 제한이 있었다.

섬유 길이에 대한 문제점을 극복하기 위해, 국제공개번호 WO 99/36623은 개방된 하부, 즉 하부 메시 또는 체를 구비하지 않은 성형 헤드를 기술한다. 섬유의 분배는 복수의 회전식 스파이크 롤러들에 의해 수행된다. 상기 스파이크는 아래에 위치한 흡입 유닛의 흡입으로부터의 영향에 대항하여 섬유를 부분적으로 잡아두도록 배열된다. 길게 찢어지고 공기 스트림에서 혼합되는, 성형 헤드 내에 형성된 단일 섬유로 구성된 섬유 덩어리는 회전식 스파이크 롤러의 작용에 의해 아래에 위치한 와이어로 이동된다. 이는 성형 장치의 용량을 크게 증가시킨다. 그러나, 본 발명자는, 섬유 덩어리가 스파이크에 의해 충분히 분리되어 찢어지지 않은 채 스파이크 롤러를 통과할 수 있어 성형 와이어에 섬유가 균등하게 분배되지 않고 그 결과 불균일한 최종 산물이 나오는 점을 발견하였다.

잘 알려진 성형 헤드의 다른 문제점은 이들이 매우 비싸다는 점이다. 따라서, 생산자는 특정 웹의 생산에 최적화된 디자인을 가지는 성형 헤드를 사용하는 대신, 서로 다른 많은 웹들을 생산하기 위해 사용될 수 있는 하나 또는 그 이상의 성형 헤드를 사용하는 것을 선호한다. 따라서, 종래에 사용되는 성형 헤드는 주어진 제품을 위해 특별하게 설계되지 않은 것이며, 그 결과 요구되는 것보다 더 낮은 품질을 가지는 웹이 생산된다.

따라서, 임의의 생성된 웹의 품질을 악화시키지 않으면서 요구되는 최적의 제품 요건을 만족시킬 수 있는 성형 헤드에 대한 수요가 존재한다.

따라서, 본 발명의 제 1 양태는, 튼튼하고 완전한 성형 헤드로 용이하게 조립될 수 있는 다수의 분배 유닛들을 포함하고 인접한 분배 유닛들 사이에서 보다 큰 제어와 조절을 가능하게 하는 모듈식 성형 헤드를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제 2 양태는, 섬유 덩어리가 지금까지 알려진 것보다 더 높은 정도로 이격되어 찢어지는 것을 보장하는 성형 헤드를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제 3 양태는, 섬유 분배기의 용량과 타협하지 않고 건식 성형 장치에서 성형 와이어에 섬유를 균등하게 분배하는 것을 보장하는 본 발명에 따른 성형 헤드를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제 4 양태는, 신뢰성 있게 동작하고 긴 시간의 정비 또는 유지보수 주기를 가능하게 하는 성형 헤드를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제 5 양태는, 지금까지 알려진 것보다 절단에 강한, 스파이크를 구비한 성형 헤드를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제 6 양태는, 상이한 섬유 타입과 섬유 길이에 용이하게 적응될 수 있는 성형 헤드를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제 7 양태는, 섬유 분배기의 용량과 타협하지 않은 서로 다른 웹 및/또는 매트를 성형할 수 있는 성형 헤드를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적은 성형 헤드가 복수의 독립적이고 상호연결된 분배 유닛들로 분할되고 각각이 적어도 하나의 회전식 롤러를 포함하며 회전식 롤러는 돌출형 스파이크가 제공되는 본 발명에 따라 달성된다.

상호연결된 분배 유닛들이 성형 헤드에 탈착식으로 장착되므로, 성형 헤드는 많은 서로 다른 웹들의 생산 요건들을 만족하기 위해 조절되고 변형될 수 있는 모듈식 성형 헤드가 되고, 동시에 각각의 분배 유닛이 사용되는 재료와 요구되는 최종 제품에 개별적이고 최적화되어 설계될 수 있어 높은 제조 품질을 달성할 수 있다.

본 발명에 따른 모듈식 성형 헤드는 다수의 서로 다른 개별적인 분배 유닛들을 구비하는 시스템을 제공하며, 상기 분배 유닛들은 인접한 분배 유닛들 간의 지금까지 알려진 것보다 더 우수한 제어와 조절을 가능하게 하는 완전한 성형 헤드로 용이하고 임의적으로 조립될 수 있다.

따라서, 본 발명은 상기 성형 헤드의 설치 및 조립을 단순화시키며, 사용자가 내부 컴포넌트를 임의적으로 추가하거나 그리고/또는 조절할 수 있도록 하는 성형 헤드를 제공한다. 본 발명에 따른 성형 헤드의 상이한 분배 유닛들은 소비자의 요구에 따라 더 설계될 수 있다.

서로 다른 컴포넌트들, 분배 유닛과 회전식 롤러는 독립식 사용을 위해 생산지로 배송되고 조립될 수 있거나 또는 생산 공장의 다른 관련된 소자들과 일체화된 성형 헤드를 제공하도록 구조적인 프레임 소자에 부착될 수 있다.

설치자 및/또는 최종 사용자는 원하는 대로 서로 다른 분배 유닛 및 그 컴포넌트의 구성 및/또는 위치를 변경할 수 있다.

본 발명에 따른 성형 헤드는 연결 소자로 조립된 복수의 분배 유닛들로 형성된다. 바람직하게, 연결 소자는 벽에 구비된 구멍에 삽입된 볼트-타입의 부재를 포함하고 너트로 고정되지만, 통상의 기술자에게 알려진 다른 연결 소자가 본 발명에 사용될 수도 있다.

따라서, 본 발명에 따른 성형 헤드는 긴 섬유 및/또는 입자 및/또는 짧은 섬유를 임의적으로 다룰 수 있도록 구성될 수 있다.

공기 중에 위치한 웹을 제조하는 종래의 성형 헤드는 요구되는 섬유를 사용한 최종 웹의 요건을 특히 만족하도록 항상 설계되었으며, 예컨대 서로 다른 섬유가 요구되면, 상기 성형 헤드는 상기 섬유의 요건을 만족할 수 없었다. 따라서, 종래의 성형 헤드를 사용하는 것은 특정 적용분야에 제한되었다. 본 발명에 따른 성형 헤드를 사용하는 것은, 각각의 분배 유닛이 탈착가능하도록 고정되고 교체가능하도록 설계되어 이러한 문제점을 해결한다. 사용자가 상이한 섬유를 사용한 상이한 제품을 제조하고자 하거나 또는 웹이 요구되는 성질을 가지도록 보장하기 위해 단순히 상이한 조건이 성형 헤드에 요구되는 경우, 사용자는 단순히 조건 및 요구조건에 따라 하나 또는 그 이상의 분배 유닛을 하나 또는 그 이상의 상이한 분배 유닛으로 교체하거나, 제거하거나 또는 추가한다.

다수의 분배 유닛들을 포함하는 본 발명에 따른 성형 헤드를 제공함으로써, 분배 유닛이 최종 웹을 위해 요구되는 최적의 생산 조건을 만족하는 완전한 성형 헤드로 용이하게 조립될 수 있도록 보장된다. 따라서, 각각의 분배 유닛은 손으로 즉시 제거되고 교환되고 다른 유닛으로 교체되거나 단순히 성형 헤드로부터 제거되거나 추가될 수 있는 "플러그 앤 고(plug and go)" 유닛이 된다.

분배 유닛(들)은 특정한 고유의 생산 요건을 만족하도록 구성될 수도 있다. 이러한 요구조건은 예컨대, 최종 제품, 사용되는 섬유 물질 또는 성형 헤드에 공급되는 공기에 관련될 수 있다. 이러한 점에서, 각각의 분배 유닛은 최적화되어 설계될 수 있어, 특정 유닛이 섬유의 분배 및 혼합에 갖아 적합하게 구성되는 것을 보장한다.

일 예에서 언급될 수 있는 바와 같이, 유닛 중 어느 하나가 유닛에 공급되는 섬유 물질에 매우 강한 충격력을 작용하도록 설계될 수 있는 반면, 다른 분배 유닛은 성형 헤드로 공급되는 섬유 물질의 높은 혼합도를 보장하도록 설계될 수 있다.

따라서, 성형 헤드는 지금까지 알려진 것보다 더 우수한 제어 및 조절을 인접한 분배 유닛들 간에 가능하게 한다.

나아가, 적어도 두 개의 독립적인 분배 유닛들을 포함하는 성형 헤드를 구비함으로써, 본 발명자는 놀랍게도 종래의 성형 헤드에 비해 보다 효율적인 섬유의 분해가 달성되는 것을 발견하였다.

이는 섬유 물질 덩어리의 분해가 회전식 롤러에 구비된 스파이크에 의한 타격에 의해 영향받기 때문이다. 회전식 롤러의 스파이크가 예컨대 덩어리를 타격하는 경우, 충격력은 상기 덩어리가 분해되는 것을 보장할 것이다. 하나 이상의 분배 단계를 구비함으로써, 놀랍게도 제 1 분배 단계에서 분해되지 않은 덩어리가 아래에 위치한 유닛에서 분해되는 것을 발견하였다.

그에 의해, 본 발명에 따른 성형 헤드를 사용하는 것은 섬유 물질 내 모든 덩어리들이 제거될 뿐만 아니라 섬유가 완전히 개방되고 분리되는 것을 보장할 것이다.

따라서, 본 발명은 기존보다 더 빠른 속도로 균일한 웹을 생산할 가능성을 제공하고 그리고/또는 기존 속도로 제조되는 웹의 균일성을 개선한다. 서로 다른 분배 단계들에 의해 유발되는 매우 높은 정도의 분리가 성형 헤드 내 섬유의 혼합을 개선하여 이들 개선된 결과물들을 제공하는 것이 추정된다.

본 발명에 따른 성형 헤드가 건식 성형 장치에 적용되는 경우, 이는 나아가 제품의 폭에 걸쳐 두께가 변화하는 문제점이 방지된 섬유 제품을 성형하는 것이 가능해진다.

여기에 사용되는 바와 같이, 용어 "분배 유닛"은 독립적으로 구비될 수 있는 즉, 다른 분배 유닛의 제어 또는 영향을 받지 않고 성형 헤드로 동작하는 분배 유닛을 의미한다.

따라서, 본 발명에 따른 성형 헤드는 이제까지 알려진 것보다 더 효율적인 섬유의 개방 및 분해를 제공할 뿐만 아니라, 섬유 덩어리 또는 너무 크게 형성된 섬유가 성형 와이어에 위치하게 되는 것을 방지하고 섬유가 성형 와이어에 위치되기 전에 균일하게 혼합되는 것을 보장할 것이다. 그에 의해, 본 발명에 따른 성형 헤드는 섬유 분배기의 용량을 축소시키지 않으면서 성형 와이어에 섬유를 균등하게 뷴배하는 것을 달성한다.

섬유의 추가적인 분해를 달성하고 그에 의해 보다 균일한 분배를 촉진시키기 위해, 적어도 하나의 분배 유닛에 위치한 스파이크를 구비한 적어도 하나의 회전식 롤러가 주된 수평면에서 바라볼 때 유리하게 분배 유닛의 전체 단면영역을 덮을 수 있다. 그에 의해, 남은 덩어리가 문제의 분배 유닛으로 되돌아오도록 섬유는 분배 유닛에 부분적으로 유지되어, 예컨대 덩어리가 흡입 유닛에 의해 성형 와이어로 흡입되는 대신 분쇄되고 분해되는 것이 보장된다.

바람직하게, 분배 유닛은 성형 와이어 바로 위에 위치되지만, 대안적인 실시예에서는 임의의 분배 유닛 또는 다수의 분배 유닛들로 구성될 수도 있다.

그러나, 바람직한 실시예에서, 분배 유닛들 중 적어도 하나의 단면영역은 스파이크를 구비한 적어도 하나의 회전식 롤러에 의해 부분적으로만 덮힌다. 본 발명의 발명자는 놀랍게도 공기 순환 및 공기 전달이, 분배 유닛의 단면영역이 회전식 롤러에 의해 완전히 덮힌 성형 헤드에 비해 보다 균등하고 균일한 섬유의 분배를 제공하는 것을 발견하였다. 특히, 상기 분배 유닛에서 회전식 롤러에 의해 덮히는 단면영역의 백분율이 약 30 내지 약 80% 사이인 경우, 바람직하게 약 65%인 경우가 바람직하다.

분배 유닛(들)의 단면영역의 오직 일부만이 적어도 하나의 회전식 롤러에 의해 덮히는 것을 달성하기 위해, 단순히 분배 유닛 내에 보다 적은 회전식 롤러를 배치하거나 그리고/또는 회전식 롤러 상의 스파이크의 치수를 조절할 수 있다. 하지만, 위와 같은 방법을 단독으로 사용하거나 회전식 롤러의 치수 및/또는 길이를 조절하는 것과 조합하여 사용할 수도 있다.

통상의 기술자는 본원에 제공된 정보와 함께 사용 물질 및 최종 제품을 기반으로 하여 상이한 분배 유닛들에 대한 최적의 요구조건을 발견하고 그에 의해 본 발명에 따른 성형 헤드를 획득할 수 있다.

본 발명에 따른 바람직한 실시예에서, 적어도 하나의 분배 유닛은 실질적으로 수평면에 배열된 복수의 회전식 롤러를 포함한다. 이 점에서 섬유 물질이 회전식 롤러를 통과하도록 힘을 작용받음에 따라, 섬유는 성형 와이어 상에 대칭적으로 위치되어, 성형 와이어의 폭에 걸쳐 균일한 두께를 가지는 최종 제품을 형성한다.

바람직하게, 분배 유닛 내 모든 회전식 롤러는 단일 엔진 및 동기식 전달 벨트에 의해 구동된다. 그에 의해, 스파이크의 외측 단부가 서로 간에 겹쳐지는 원, 예컨대 다른 기어에 대한 메쉬 형상을 그리도록 회전식 롤러가 배치될 수 있는 유리한 효과가 달성된다. 이러한 실시예는, 회전식 롤러가 서로에 대해 보다 인접하게 배치될 수 있는 장점을 가지며, 섬유는 한 번에 하나 이상의 스파이크에 의해 영향받을 수 있다. 이는 덩어리에 보다 큰 충격력을 제공할 것이며, 섬유 물질이 보다 잘 분해되도록 한다. 나아가, 스파이크의 외측 단부가 서로 간의 사이로 이동되는 경우, 이는 매우 짧은, 예컨대 3 mm 이하의 길이를 가지는 섬유를 사용한 섬유 조직을 제조할 수 있게 된다. 이로써, 길이방향뿐만 아니라 단면 방향으로도 매우 균일한 프로파일을 가지는 제품을 획득할 수 있게 된다.

스파이크가 회전식 롤러에서 서로 간에 보다 근접하게 위치될수록, 보다 효과적으로 스파이크가 덩어리를 분배 유닛으로 되돌릴 것이다. 이러한 방식으로, 섬유 덩어리 또는 섬유 무리들은 스파이크 롤러에 의해 보유되고 이러한 보유된 섬유가 흡입 유닛에 의해 성형 와이어로 흡입되지 않고 스파이크에 의해 분배 유닛으로 되돌려짐에 따라 등급 방식으로 분리되거나 분해된다.

대안적으로, 회전식 롤러는 스파이크의 외측 단부가 서로 간에 중복되지 않는 원을 그리도록 배치될 수 있다. 이는 특히, 본 발명에 따른 성형 헤드가 긴 섬유, 예를 들어 60 mm 또는 그 이상의 길이를 가지는 섬유를 다루는 경우 유리하며, 이는 스파이크의 외측 단부를 정의하는 원이 실질적으로 서로 간에 접촉하기만 하거나 또는 서로에 대해 약간만 이동되어 배치되기 때문이다. 이 점에서, 바람직하게 하나의 회전식 롤러에 위치한 스파이크는 인접한 롤러에 위치한 스파이크에 보다 근접하게, 예컨대 2 mm 만큼 이격되어 배치된다.

나아가, 회전식 롤러의 축 방향 및 원주 방향 둘 모두로 스파이크의 강도를 변경할 수도 있다. 이러한 파라미터, 인접한 회전식 롤러의 스파이크에 대한 스파이크의 배치, 롤러의 회전 수 및 공기 스트림에 의해, 본발명에 따른 성형 헤드의 용량이 조절될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따라, 스파이크는 부분적으로 또는 완전히 연성 재질로 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 스파이크가 서로 간에 또는 성형 헤드의 벽을 접촉하거나 가격하는 경우, 스파이크는 파괴되거나 부러지지 않을 것이다. 이는 성형 헤드가, 비연성 스파이크를 사용한 종래의 성형 헤드보다 동작 시 보다 신뢰성을 가지게 되고 유지보수를 보다 덜 요구하도록 보장할 것이다. 이러한 연성 또는 부분적으로 연성인 스파이크는 예컨대 모(bristle) 또는 브러쉬의 형태로 구성될 수 있다.

대안적으로, 스파이크는 비연성 재질로 구성될 수 있다. 이러한 스파이크는 일부 종류의 섬유 물질에 선호되는 보다 높은 충격력을 제공할 것이다. 그에 의해, 스파이크에 비연성 재질을 사용하는 것은 다루기 힘든 덩어리를 분해하는 것을 보장할 것이다.

임의의 경우, 보다 긴 스파이크는 보다 큰 충격을 섬유 물질에 제공하며 보다 효율적으로 덩어리를 분리시킨다.

본 발명에 따른 또 다른 바람직한 실시예에서, 적어도 하나의 분배 유닛의 적어도 하나의 롤러는 분리가능하게 장착된다. 그에 의해, 예컨대 회전식 롤러의 스파이크의 근접도를 임의로 조절할 수 있으며, 스파이크의 길이 및/또는 스파이크의 재질은 단순히 분배 유닛에 하나 또는 그 이상의 회전식 롤러를 교체하거나, 제거하거나 또는 추가함으로써 달성된다.

상기 조절은 롤러를 실질적으로 수평한 평면에서 상호 대체가능하도록 장착함으로써 영향받을 수도 있으며, 주어진 시간 주기 내에 보다 많은 양의 섬유 물질이 통과하도록 하는 간격을 만들 수 있다. 대안적으로, 분배 유닛의 회전식 롤러는 상이한 길이 및/또는 치수를 가질 수 있다.

유리하게, 성형 헤드는 복수의 구멍들을 구비한 하부가 제공될 수 있다. 이러한 하부는 분배 단계에서 성형 와이어에 가장 근접하게 배치될 수 있지만, 사용되는 섬유 물질 및 최종 제품에 따라, 본 발명의 범위 내에서 분배 유닛의 전부, 일부에 배치되거나 분배 유닛의 어느 곳에도 배치되지 않을 수 있다.

예를 들어, 긴 섬유가 다루어지는 경우, 분배 단계(들)에 고정된 하부가 배치되지 않는 것이 바람직하다. 그러나, 보다 작은 섬유 또는 입자가 성형 헤드를 통해 분배되는 경우, 하나 또는 그 이상의 분배 단계는 고정된 하부가 유리하게 제공될 수 있다.

성형 와이어의 아래에 배치되고 바람직하게 진공 유닛인 흡입 유닛은 보다 긴 섬유에 비해 작은 입자 및/또는 섬유에 큰 영향을 미칠 것이다. 고정된 하부는 작은 섬유 및/또는 입자가 회전식 롤러를 통해 성형 와이어로 직접적으로 흡입되는 것을 방지하고 그 결과 작은 섬유 및/또는 입자를 포함하는 제품이 또한 균일해지는 것을 보장하는 것에 기여할 것이다.

바람직하게, 고정된 하부는 섬유 및/또는 입자를 성형 와이어에 위치시키도록 배열된 체, 네트 또는 그리드의 형태일 수 있다. 성형 헤드의 하부를 통한 섬유 및/또는 입자의 통과를 보장하기 위해, 하부는 능동 방식으로 섬유를 하부로부터 제거하는 윙, 롤러 또는 다른 긁어내거나 빗질하는 장치를 포함할 수 있다.

성형 박스의 하부에서의 메쉬 또는 체의 구멍 사이즈는 성형 와이어 및 요구되는 제품에 분배될 섬유 및/또는 입자의 특성에 의존한다. 이는 특히 흡수성 제품, 예컨대 냅킨을 포함한 종이 제품의 제조에서 셀룰로오스 섬유의 사용에 관련된다.

하부가 복수의 탈착식 그리드 소자를 구비한 그리드의 형태인 경우, 하부는 성형 헤드의 용량을 조절 및/또는 변경할 뿐만 아니라 성형 와이어로의 섬유의 전달률을 변경하도록 용이하게 변경될 수 있다. 이 점에서, 하부는 최종 제품을 최적화하는데 기여할 수 있다.

바람직하게, 롤러는 수평적으로 또는 수직적으로 배치될 수 있어, 스파이크는 각각 수직면 및 수평면에서 회전할 것이다. 이는 섬유의 대칭적인 배치로 인해 선호되어, 균일한 두께의 조직이 성형 박스의 폭에 걸쳐 형성되도록 한다.

다양한 기능을 가지는 섬유를 다루기 위해 수평으로 배향된 롤러를 구비한 성형 헤드를 배열하기 위해, 각각의 분배 유닛에 롤러로 구성된 다수의 층을 제공하는 것이 가능하다. 각각의 층의 롤러는 그 길이방향 축이 성형 와이어의 이동 방향에 평행하거나 직교하도록 배향된 열(row)에 배치될 수 있다. 그러나, 롤러의 길이방향 축은 성형 와이어의 이동 방향과 평행한 방향으로 배향될 수도 있다.

본 발명에 따르면, 성형 와이어에 형성된 제품의 폭에 걸쳐 두께가 변화하는 문제점이 방지되는 섬유 제품을 형성하는 것이 가능한 것으로 도시된다. 이토록 놀랍게도 제품의 폭에 걸쳐 생성된 제품의 두께가 균일하게 되는 것은, 스파이크 롤러의 회전이 성형 와이어에 대하여 섬유가 성형 와이어의 표면에 수직한 방향으로 직접 유도하기 때문인 것으로 예상된다. 따라서, 유리한 실시예에서, 각각의 분배 유닛의 롤러는 동일한 회전률, 예컨대 200 내지 5000 rpm, 바람직하게 약 200 내지 3000 rpm으로 그 길이방향 축 주변을 회전하도록 구성된다.

그러나, 다른 실시예에서 롤러는 상이한 분배 단게에서 상이한 회전률을 가지도록 구성될 수 있거나 단순히 단일의 분배 유닛에 구성될 수 있다. 회전 속도가 조절가능하게 됨으로써, 상이한 시간에 유닛이 상이한 양의 물질을 공급받을지라도, 각각의 분배 유닛은 최적의 상태로 구동될 수 있다. 이러한 점에서, 특별한 물리적 성질을 가지는 물질의 위해 각각의 분배 단계를 설계하는 것도 가능하다.

전술한 바와 같이, 각각의 회전식 롤러의 스파이크는 롤러의 길이방향 축 및 롤러의 원주를 따라 분포될 수 있다. 성형 와이어로의 균일한 분배를 보장하기 위해 상기 분포는 두 방향 모두로 균일하게 되는 것이 바람직하다.

또한, 변경된 치수 및 회전률을 사용하는 것도 가능하다. 그러나, 스파이크들 간의 축간 거리는 3 내지 20 mm이고, 스파이크의 두께는 0.5 내지 10 mm인 것이 바람직하다. 스파이크의 길이는 5 내지 200 mm가 될 것이며, 바람직하게 약 100 mm가 될 것이다.

본 발명의 범위 내에서, 상기 간격들 밖에 위치한 회전률, 스파이크의 길이 및 스파이크의 두께를 사용하는 것도 가능하다. 롤러 및 스파이크의 길이 및 두께를 변경시킴으로써, 긴 섬유들이 서로에게로 회전하는 위험 없이 긴 섬유를 다루는 것이 가능하다. 다시 말해, 서로에게로 회전되지 않은 채, 긴 섬유를 다루고 개별적인 섬유들로 성형 와이어 상에 내려놓는 것이 가능할 것이다.

매우 짧은 섬유, 즉 약 2 내지 4 mm의 길이를 가지는 섬유로 구성된 최종 제품을 제조하기 위해, 돌출된 스파이크를 구비한 롤러의 외측 단부는 인접한 롤러의 대응하는 스파이크에 대해 그 사이의 통과를 가능하게 하도록 이격되며, 예컨대 치형(toothed) 휠과 같은 스파이크 메쉬와 같이 구성된다. 이로써, 길이 방향뿐만 아니라 단면 방향으로도 매우 균일한 프로파일을 가지는 매우 균일한 제품이 획득가능해진다. 또한, 짧은 섬유를 다룰 수도 있으며, 많은 섬유가 분배 유닛에 보유될 것이므로, 섬유가 성형 와이어에 직접 떨어지는 것을 방지한다.

본원에서 용어 스파이크는 주로 실 형태의(thread-formed) 스파이크의 실시예를 포함할 것이다. 하지만, 이는 플레이트 형상의 소자를 또한 포함할 것이며, 이는 날개로도 지시될 수 있다. 이러한 플레이트 형상의 날개는 주로 차축의 회전축에 직교하는 평면에 배치되는 영역으로 형성될 것이다. 대안적으로, 플레이트는 경사를 가지도록 형성되거나 섬유 덩어리에 위 또는 아래방향을 향하는 작용을 유발하는 프로펠러 형태로 형성될 수 있다. 날개 형상의 스파이크가 적용된 경우 성형 헤드로의 공기의 통로를 구현하기 위해, 날개에 구멍이 제공될 수 있다. 이러한 구멍은 공기의 통로를 구현할 수 있다. 회전 속도 및 롤러 내 구멍의 형상을 적절하게 선택함으로써, 이러한 구멍으로의 섬유의 통과는 방해되거나 제한될 수 있다.

본 발명에 따른 특히 유리한 실시예에서, 성형 헤드는 네 개의 분배 유닛들을 포함하며, 성형 와이어로부터 가장 멀리 떨어진 분배 유닛으로부터 시작하여 연속적으로 배치된다. 제 1 분배 유닛이 하나의 회전식 롤러를 포함하고, 제 2 분배 유닛이 두 개의 회전식 롤러를 포함하고, 제 3 분배 유닛이 하나의 회전식 롤러를 포함하고, 제 4 분배 유닛이 실질적으로 수평한 평면에 배열된 복수의 회전식 롤러들을 포함하는 경우, 또다시 성형 와이어 상에 매우 고른 섬유 분배를 보장하도록 섬유 물질은 완전히 개방되고 덩어리로부터 자유로워지는 것을 놀랍게도 발견되었다.

바람직하게, 상부 분배 유닛은 섬유 물질에 상대적으로 큰 충격을 전달할 수 있도록 배열된다. 따라서, 긴 스파이크, 예컨대 길이가 50 내지 130 mm인 스파이크를 가지는 단일의 회전식 롤러가 바람직하다는 것이 발견되었다. 이 점에서, 제 1 분배 유닛은 아래에 위치한 분배 유닛(들)과 동일하거나 더 작은 수평 단면을 가질 수 있다. 본 발명자는 상기 구성을 가지는 성형 헤드가 공기 흐름의 차이에 의해 생성되는 분명히 유리한 "샤워 효과(shower effect)"를 제공하는 것을 설명해왔으며, 이는 섬유를 보다 긴 아래에 위치한 분배 유닛(들)에 고르게 분배하고 효과적으로 퍼뜨린다.

최종 제품은 천연 섬유, 예컨대 셀룰로오스 섬유, 아마, 삼, 황마, 모시, 사이잘, 목화, 케이폭, 유리, 돌, 오래된 신문용지, 부들, 물이끼, 해초, 종려 섬유 등으로부터의 섬유로부터 생성되거나 적어도 이를 포함할 수 있다. 이러한 섬유는 많은 적용분야에서 유용할 수 있는 특정한 단열 용량을 가진다.

제품은 인조 섬유, 예컨대 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리아크릴, 폴리프로필렌, 이성분 또는 질석 섬유 등뿐만 아니라 임의의 입자성 물질로부터 생성되거나 적어도 이를 포함할 수 있다. 이러한 인조 섬유를 구비한 섬유판은 특정 성질을 가지는 섬유 제품, 예컨대 흡수성이 좋은 제품을 제공하도록 사용될 수 있다. 게다가, 섬유는 발화 지연제로 전처리될 수 있거나 또는 발화 지연제는 성형 박스로 불어지는 섬유 혼합물로 직접 공급될 수 있다.

본 발명에 따른 성형 헤드가 매우 긴 섬유를 사용할 수 있으므로, 비록 큰 두께를 가지도록 제조되더라도 안정된 제품을 생산할 수 있다. 이는 긴 섬유가 상대적으로 큰 물질층, 예컨대 200 내지 400 mm의 물질층에 걸쳐 섬유 결합을 형성할 수 있기 때문이다. 결합은 바삭바삭한 수소 결합 또는 탄성 결합일 수 있으며, 이는 결합 물질 또는 그 조합에 의해 만들어질 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 성형 헤드는 예컨대, 인조 섬유 또는 천연 섬유 또는 그 혼합물로 만들어진 단열 매트를 제조하도록 사용될 수 있다.

이 점에서, 성형 와이어에 가장 가까운 분배 유닛은 옵션적으로 말단 벽을 포함할 수 있으며, 말단 벽은 성형 와이어에 관하여 높이가 조절될 수 있다. 그에 의해, 최종 제품의 두께가 특정한 최대 높이로 제한되지 않는 장점이 획득된다.

본 발명은 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 기술될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 성형 헤드의 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 성형 헤드의 부분적으로 단면이 도시된 개략적인 측면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 제 4 분배 유닛의 개략적인 측면도이다.
도 4는 도 1의 제 4 분배 유닛의 다른 실시예의 개략적인 측면도이다.
도 5a는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 성형 헤드의 개략적인 측면도이다.
도 5b는 도 5a에 도시된 실시예의 개략적인 정면도이다.

이어지는 도 1 내지 도 4에서, 본 발명에 따른 성형 헤드는 네 개의 분배 유닛들을 포함하는 것으로 예시적으로 가정된다. 이는 물론 본 발명을 제한하도록 의도되지 않으며, 본 발명의 범위 내에서 성형 헤드는 둘 내지 복수의 분배 유닛들을 포함할 수 있다.

도 1에서, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 성형 헤드(1)가 도시된다. 성형 헤드는 각각 네 개의 독립적인 상호연결된 분배 유닛들(2, 3, 4 및 5)을 포함한다. 섬유는 주입구(6)를 통해 제 1 분배 유닛(2)으로 공급된다. 흡입 유닛(7)은 성형 와이어(8)의 아래에 배치되고, 성형 헤드는 와이어의 위에 배치된다. 섬유(9)는 성형 와이어(8) 상에 에어-레이드(air-laid)되어 건식 성형 프로세스에서 웹(10)을 성형한다.

도 1에서, 성형 헤드는 전방 분배 유닛(5) 내 확인가능한 내부 소자와 함께 도시된다. 그러나, 하우징 벽은 투명하거나 불투명한 재질로 구성될 수 있음이 인식된다.

각각의 분배 유닛(2, 3, 4, 5) 내부에서, 회전식 롤러는 돌출형 스파이크(12)가 제공된다.

도 1에 도시된 실시예에서, 제 1 분배 유닛(2)은 하나의 회전식 롤러(11)를 포함하고, 제 2 분배 유닛(3)은 두 개의 회전식 롤러들(12, 13)을 포함하고, 제 3 분배 유닛(4)은 하나의 회전식 롤러(14)를 포함하고, 제 4 분배 유닛(5)은 성형 와이어(8)에 평행한 실질적으로 수평한 평면에 배치된 다섯 개의 회전식 롤러들(15, 16, 17, 18, 19)를 포함한다.

제 4 분배 유닛에 배치되는 다섯 개의 회전식 롤러들(15, 16, 17, 18, 19)은 성형 헤드의 하부를 구성하는 것으로 설명될 수 있으며, 세 개의 회전식 롤러들(15, 16, 17)은 분배 유닛의 일 측벽에 의해 배치되고 두 개의 회전식 롤러들(18, 19)은 반대쪽에 배치된다.

통상의 기술자는 회전식 롤러의 개수가 요구되는 제품 및 사용되는 섬유에 따라 조절될 수 있음을 파악할 것이다.

가변적인 회전률을 구현하도록 배열된 엔진(20)은 각각의 회전식 롤러를 구동시켜, 롤러, 스파이크 및 성형될 제품의 선택에 따라 엔진의 회전률이 조절될 수 있음을 보장한다.

회전식 롤러들(11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19) 각각은 차축(21)을 구비하며, 그 위에는 실-형태의 소자로 형성된 스파이크(12)가 돌출된다. 스파이크(12)는 소정의 사이즈 및 상호 간의 거리를 구비하도록 구축되며, 이는 인접한 회전식 롤러의 대응하는 스파이크(12)에 대해 그 사이로 통로를 형성할 수 있도록 구성된다.

회전식 스파이크 롤러는 도 1에 도시된 실시예에서 스파이크의 외측 단부가 서로 겹쳐지지 않는 원을 그리도록 배치된다.

섬유(9)는 주입구(6)를 통해 성형 헤드(1)로 공급된다. 상기 섬유는 덩어리, 응어리 및/또는 그늘(shadows)을 포함할 것이며, 이들이 스파이크(12)에 접촉하게 되면, 덩어리, 응어리 및/또는 그늘은 분해되거나 잘려져 성형 와이어(8)에 형성된 제품(10) 내에서 섬유(9)의 고른 분배를 보장할 것이다.

이는 섬유 물질 덩어리의 분해가 회전식 롤러의 스파이크로부터의 타격에 의해 영향받기 때문이며, 예컨대 덩어리가 회전식 스파이크에 의해 타격되면, 적어도 어느 정도로 충격력은 덩어리가 개방되거나 그리고/또는 분해되도록 힘을 받는 것이 보장될 것이다.

이러한 과정이 각각의 분배 유닛에서 여러 번 반복될 뿐만 아니라 네 개의 분배 유닛들에서 반복됨에 따라, 모든 덩어리, 그늘 및/또는 응어리는 성형 와이어(8)에 형성된 제품(10) 내에서 섬유(9)의 고른 분배를 보장하도록 제거될 것이다.

스파이크(12)가 회전식 롤러들(11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19) 상에서 서로 간에 보다 인접하여 배치될수록, 스파이크는 보다 효율적으로 덩어리, 응어리 및/또는 그늘을 각각의 분배 유닛들(2, 3, 4, 5)로 되돌려보낼 것이다. 이러한 방식으로, 섬유 덩어리 또는 섬유 무리들은 회전식 롤러에 의해 보유되고, 이러한 보유된 섬유들이 흡입 유닛(7)에 의해 성형 와이어(8) 또는 아래에 위치한 분배 유닛으로 흡입되지 않고 스파이크(12)에 의해 분배 유닛으로 되돌려 보내짐에 따라 등급이 매겨지는 방식으로 분리되거나 분해된다.

섬유는 공기흐름 내에서 주입구(6)를 통해 제 1 분배 유닛(2)으로 공급된다. 공기흐름은 송풍기에 의해 생성될 수 있으며, 상기 송풍기는 분배 유닛으로 이어지는 파이프에 의해 연결되지만, 통상의 기술자에게 알려진 공기흐름을 생성하는 달든 방법이 본 발명의 범위에 포함된다.

도 1에 도시된 실시예에서, 섬유는 주로 제 1 분배 유닛(2)의 각 측부로부터 이어지지만, 섬유는 상기 분배 유닛의 각 측부 상의 주입 파이프에 의해 분배 유닛 또는 다수의 분배 유닛들로 공급될 수도 있다. 이로써, 주입 파이프를 개방하고 폐쇄함으로써 성형 헤드의 용량을 변경할 수 있다.

주입구(6)의 대체물로서, 섬유는 상기 분배 유닛으로 불어짐으로써 문제의 분배 유닛으로 도입될 수 있다. 이는 섬유가 유닛에 도입될 때 실질적인 속도를 가지는 것을 보장할 것이며, 성형 헤드에 걸쳐 큰 집중 변화를 줄이거나 심지어 제거하여, 웹에 대한 보다 균일한 분말의 분배를 보장한다.

가장 위에 위치한 제 1 분배 유닛(2)은 성형 헤드의 점검 및 유지보수를 가능하게 하고 누풍(false air)이 유입될 가능성을 제공하여 음압(negative pressure)이성형 헤드에 형성되지 않도록 하고 흡입 유닛에 의해 획득된 성형 와이어를 향하는 연속적인 흐름을 방해하도록 하는 탈착식 뚜껑(23)을 구비하거나 구비하지 않을 수 있다. 바람직하게, 뚜껑(23)은 누풍을 유입시키기 위한 공기 주입 구멍(24)을 가진다. 상기 구멍은 뚜껑(23) 또는 성형 헤드의 임의의 다른 적절한 지점에 제공될 수 있으며, 예컨대 제 1 분배 유닛(2) 및/또는 이어지는 분배 유닛의 축 부(axial side)에 제공될 수 있으며, 보다 많은 구멍들이 제공되고 선호될 수 있다.

나아가, 섬유가 진공을 통해 흡입 유닛으로부터 성형 와이어로 점진적으로 아래로 흡입되기 전에 회전식 롤러가 섬유를 보유함에 따라 균일한 분배가 향상된다. 이러한 방식으로, 회전식 롤러는 버퍼 구역의 일종으로 동작하며, 섬유가 성형 와이어에 곧장 떨어지지 않도록 보장한다.

섬유 또는 최종 웹의 일부가 될 다른 제품은 본 발명에 따른 성형 헤드의 다수의 분배 단계들에서 추가될 수도 있어, 성형 헤드의 용량을 증가시킨다.

이 점에서, 가장 큰 충격력을 요구하는 덩어리, 응어리 및/또는 그늘을 포함하는 섬유 물질은 제 1 분배 단계(2)로 제공될 수 있고, 가장 작은 충격력을 요구하는 섬유 물질은 제 4 분배 유닛(5)으로 제공될 수 있다.

도 2는 도 1에 도시된 성형 헤드의 부분적으로 단면이 도시된 개략적인 측면도를 도시한다. 도면의 우측에는 부분 단면이 회전식 롤러들(11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19)을 개략적으로 도시하도록 도시되고 도면의 좌측에는 엔진(20)이 도시된다.

제 1 분배 유닛(2) 및 제 3 분배 유닛(4)에 도시된 바와 같이, 둘 모두는 스파이크(12)를 구비한 하나의 회전식 롤러(11, 14)를 포함하며, 스파이크는 분배 유닛의 단면적 중 약 65%만을 덮는다. 반면, 제 2 분배 유닛(3)은 실질적으로 각각의 분배 유닛의 전체 영역을 덮는 스파이크를 구비한 두 개의 회전식 롤러들(12, 13)을 구비한다.

제 4 분배 유닛(5)은 성형 와이어(8)에 평행한 실질적으로 수평한 평면에 배치된 다섯 개의 회전식 롤러들(15, 16, 17, 18, 19)을 구비한다. 이러한 스파이크를 구비한 회전식 롤러들은 제 4 분배 유닛(5)의 하부 전체를 덮을 것이며, 이를 통해 섬유 물질은 성형 와이어로 제공될 것이다. 흡입 유닛이 섬유 덩어리를 흡입하는 효과에 대하여 스파이크가 부분적으로 섬유를 보유할 것이므로, 성형 박스 내부에 형성되는 단일 섬유는 흘러나와 공기 스트림 중에서 혼합되며, 회전식 스파이크 롤러의 작용에 의해 아래에 위치한 와이어를 향해 아래로 이동된다.

도 3은 본 발명에 따른 제 4 분배 유닛(5)의 개략적인 측면도를 도시하며, 회전식 롤러(15, 16, 17, 18, 19)의 스파이크(22)는 스파이크의 외측 단부(23)가 서로 간에 겹치지 않는 원을 그리도록 배치된다.

이는 특히 회전식 롤러의 스파이크(22)가 연성 재질로 구성되지 않은 경우 유리하며, 이는 두 개의 회전하는 인접하여 위치한 스파이크들 간의 충격은 스파이크가 파괴되는 것을 유발할 수 있기 때문이다.

도 4는 본 발명에 따른 제 4 분배 유닛(5)의 다른 실시예를 도시하며, 여기서 회전식 롤러(15, 16, 17, 18, 19)의 스파이크(22)는 스파이크의 외측 단부(23)가 서로 겹치지 않는 원을 그리도록 배치된다. 도면에 분명히 도시된 바와 같이, 두 개의 인접한 스파이크들은 치형 휠과 같이 서로 간에 맞물릴 것이다.

도 3에 도시된 실시예는 회전식 롤러(15, 16, 17, 18, 19)가 서로 간에 보다 근접하여 배치될 수 있는 장점을 가지며, 섬유는 한 번에 하나 이상의 스파이크(12)에 의해 영향받을 수 있어, 덩어리, 응어리 및/또는 그늘에 보다 큰 충격력을 제공하여 보다 양호한 분해를 가능하게 한다.

이는 특히 회전식 롤러의 스파이크(22)가 연성 재질로 구성되지 않은 경우 유리하며, 이는 두 개의 회전하는 인접한 스파이크들이 스파이크의 파괴를 유발할 수 있기 때문이다.

도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 성형 헤드의 제 2 실시예(25)를 도시한다. 이 실시예는 기본적으로 제 1 실시예에 약간의 변형이 적용된 것에 대응하며 유사한 부분은 동일한 도면번호가 사용된다.

도 5a 및 도 5b에서는 본 발명에 따른 성형 헤드가 제 6 분배 유닛을 포함하는 것으로 예로써 가정된다. 이는 물론 본 발명을 제한하도록 의도되지 않으며, 성형 헤드는 본 발명의 범위 내에서 둘 내지 복수의 분배 유닛들을 포함할 수 있다.

도 5a 및 도 5b에 도시된 성형 헤드는 각각 6 개의 독립적이고 상호연결된 분배 유닛들(26, 27, 28, 29, 30 및 31)을 포함한다. 섬유는 주입구(6)를 통해 제 1 분배 유닛(26)으로 공급된다. 흡입 유닛(7)은 성형 와이어(8)의 아래에 배치되고 성형 헤드(25)는 와이어 위에 배치된다. 섬유는 성형 와이어(8) 상에 에어 레이드되어 건식 성형 프로세스로 웹을 형성한다.

도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 제 1, 제 2 및 제 3 분배 유닛(25, 26 및 27)은 아래에 위치한 분배 유닛들, 즉 제 4, 제 5 및 제 6 분배 유닛(28, 29 및 30)보다 더 작은 수평 단면을 가진다.

수평 단면의 차이는 보다 작은 단면을 가지는 분배 유닛과 보다 큰 단면을 가지는 분배 유닛 사이의 공기 흐름 내 유동을 보장하며, 고르지 못한 공기 흐름이 생성되어 섬유가 아래에 위치한 분배 유닛(들) 상에 보다 균일하게 분배되고 펼쳐지도록 보장할 것이다.

각각의 분배 유닛 내에서, 회전식 롤러에는 돌출형 스파이크(12)가 제공된다.

도 5a 및 도 5b에 도시된 실시예에서, 제 1 분배 유닛(26)은 하나의 회전식 롤러(32)를 포함하고, 제 2 분배 유닛(27)은 두 개의 회전식 롤러들(33, 34)을 포함하고, 제 3 분배 유닛(28)은 하나의 회전식 롤러(35)를 포함하고, 제 4 분배 유닛(29)은 하나의 회전식 롤러(36)를 포함하고, 제 5 분배 유닛(30)은 두 개의 회전식 롤러들(37, 38)을 포함하고, 제 6 분배 유닛(28)은 성형 와이어(8)에 평행한 실질적으로 수평한 평면에 배치된 세 개의 분배 회전식 롤러들(39, 40, 41)을 포함한다.

제 6 분배 유닛에 배치된 세 개의 회전식 롤러(39, 40, 41)는 성형 헤드의 하부를 구성하는 것으로 설명될 수 있다.

통상의 기술자는 회전식 롤러 및 그에 대응하는 스파이크의 개수 및 치수가 요구되는 제품 및 사용되는 섬유에 따랄 임의적으로 조절될 수 있음을 인식할 것이다.

가변적인 회전률이 구현가능하도록 배열된 엔진(20)은 각각의 회전식 롤러를 구동하여, 롤러, 스파이크 및 성형될 제품의 선택에 따라 엔진의 회전률을 조절가능하도록 보장한다.

단일 엔진(20)은 분배 유닛 내 모든 회전식 롤러들을 구동한다. 동기식 이송 벨트(미도시)는 상기 엔진으로부터 각각의 회전식 롤러로 힘을 전달하도록 사용된다. 그에 의해, 스파이크의 외측 단부가 서로 중복되는 원을 그리도록, 예컨대 메쉬 형상의 치형 기어와 같이 회전식 롤러가 배치될 수 있는 유리한 효과가 획득된다. 이 실시예는 회전식 롤러가 서로 간에 보다 근접하여 배치될 수 있는 장점을 가지며, 섬유는 한 번에 하나 이상의 스파이크에 의해 영향받을 수 있다. 이는 덩어리, 응어리 및/또는 그늘에 보다 큰 충격력을 제공하여, 섬유 물질의 보다 우수한 분해를 가능하게 할 것이다. 나아가, 스파이크의 외측 단부가 서로 간의 사이로 이동되는 경우, 매우 짧은 섬유, 예컨대 3 mm 이하의 길이를 가진 섬유를 사용한 섬유 조직을 제조할 수 있게 된다. 이로써, 길이 방향뿐만 아니라 단면 방향으로도 매우 균일한 프로파일을 가지는 매우 균일한 제품이 획득가능해진다.

물론, 하나의 분배 유닛 내 각각의 회전식 롤러에 대해 개별적인 엔진을 사용하는 것과 제 2 분배 유닛 등의 모든 회전식 롤러들에 대해 공통된 엔진 및 동기식 이송 벨트를 사용하는 것 역시 가능하다.

성형 헤드 내에 부착된 모터를 구비한 각각의 분배 유닛이 "플러그 앤 고" 형태로 구비되고 손으로 즉석으로 꺼내어 교환되거나, 다른 분배 유닛으로 교체되거나, 완전히 제거되거나 또는 성형 헤드에 추가적인 분배 유닛이 추가될 수 있는 것이 더 강조되어야 한다.

1: 성형 헤드 2: 제 1 분배 유닛
3: 제 2 분배 유닛 4: 제 3 분배 유닛
5: 제 4 분배 유닛 6: 주입구
7: 흡입 유닛 8: 성형 와이어
9: 섬유 10: 웹
11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19: 회전식 롤러
20: 엔진 21: 차축
22: 스파이크

Claims (21)

1. 섬유 웹을 건식 성형하는 성형 헤드(1, 25)에 있어서,
   상기 성형 헤드(1, 25)는 흡입 유닛(7)과 마주보도록 성형 와이어(8) 위에 배치되고,
   상기 성형 헤드(1, 25)는 상기 성형 헤드(1, 25)에 탈착가능하게 장착되는 적어도 두 개의 분배 유닛들(2, 3, 4, 5, 26, 27, 28, 29, 30, 31)로 분할되고, 각각의 분배 유닛은 돌출형 스파이크(12)가 제공된 적어도 하나의 회전식 롤러(11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41)를 포함하는 성형 헤드(1, 25).
2. 제 1항에 있어서,
   상기 성형 헤드 내 상기 분배 유닛들은 서로 간에 연결되어 있는 성형 헤드(1, 25).
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 분배 유닛들(2, 3, 4, 5, 26, 27, 28, 29, 30, 31) 중 적어도 하나의 상기 적어도 하나의 회전식 롤러(11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41)의 상기 스파이크(12)는 상기 성형 와이어(8)에 대하여 바라본 상기 분배 유닛들(2, 3, 4, 5, 26, 27, 28, 29, 30, 31)의 단면 영역 중 약 30 내지 약 80%, 바람직하게 약 65%를 덮는 성형 헤드(1, 25).
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 분배 유닛들(2, 3, 4, 5, 26, 27, 28, 29, 30, 31) 중 적어도 하나의 상기 적어도 하나의 회전식 롤러(11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41)의 상기 스파이크(12)는 실질적으로 상기 성형 와이어(8)에 대하여 바라본 상기 분배 유닛들(2, 3, 4, 5, 26, 27, 28, 29, 30, 31)의 전체 단면 영역을 덮는 성형 헤드(1, 25).
5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
   적어도 하나의 분배 유닛(2, 3, 4, 5, 26, 27, 28, 29, 30, 31)은 아래에 위치한 분배 유닛(2, 3, 4, 5, 26, 27, 28, 29, 30, 31)과 동일하거나 보다 작은 수평 단면을 가지는 성형 헤드(1, 25).
6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 분배 유닛(2, 3, 4, 5, 26, 27, 28, 29, 30, 31) 중 적어도 하나의 상기 적어도 하나의 롤러(11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41)는 탈착가능하게 장착되는 성형 헤드(1, 25).
7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
   적어도 하나의 회전식 롤러(11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41)는 분배 단계 중 나머지 회전식 롤러와 상이한 치수 및/또는 길이를 가지는 성형 헤드(1, 25).
8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 성형 헤드(1, 25)는 복수의 구멍들을 가지는 하부가 제공되는 성형 헤드(1, 25).
9. 제 8항에 있어서,
   상기 하부는 복수의 탈착가능한 그리드 소자를 구비한 그리드인 성형 헤드(1, 25).
10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 분배 유닛(2, 3, 4, 5, 26, 27, 28, 29, 30, 31)의 상기 적어도 하나의 롤러(11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41)는 상기 성형 와이어(8)의 이동 방향에 실질적으로 수직하게 배향된 길이방향 축에 배치되는 성형 헤드(1, 25).
11. 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 분배 유닛(2, 3, 4, 5, 26, 27, 28, 29, 30, 31)의 상기 롤러(11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41)는 다른 분배 유닛(2, 3, 4, 5, 26, 27, 28, 29, 30, 31)들 중 어느 하나의 롤러(11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41)에 대하여 동일하거나 서로 다른 배향을 가진 길이방향 축에 배치되는 성형 헤드(1, 25).
12. 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 분배 유닛(2, 3, 4, 5, 26, 27, 28, 29, 30, 31)의 상기 롤러(11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19)는 동일하거나 서로 다른 회전 속도로 길이방향 축 주변을 회전하도록 구성되는 성형 헤드(1, 25).
13. 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스파이크(12)는 상기 롤러(11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41)의 원주를 따라 균일하게 분포되는 성형 헤드(1, 25).
14. 제 1항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 분배 유닛(2, 3, 4, 5, 26, 27, 28, 29, 30, 31)의 상기 스파이크(12)는 상기 롤러(11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41)의 길이 방향으로 이격되어 배치되며, 인접한 롤러(11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41)의 대응하는 스파이크(12)에 대해 그 사이로 통과하도록 허용하는 성형 헤드(1, 25).
15. 제 1항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 롤러(11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41)의 상기 스파이크(12)는 연성 재질로 구성되는 성형 헤드(1, 25).
16. 제 1항에 있어서,
    상기 성형 헤드는 상기 성형 와이어로부터 가장 멀리 떨어진 분배 유닛으로부터 시작하여 연속적으로 배치되는 네 개의 분배 유닛들(2, 3, 4, 5, 26, 27, 28, 29, 30, 31)을 포함하며,
    제 1 분배 유닛(2)은 하나의 회전식 롤러(11)를 포함하고,
    제 2 분배 유닛(3)은 두 개의 회전식 롤러들(12, 13)을 포함하고,
    제 3 분배 유닛(4)은 하나의 회전식 롤러(14)를 포함하고,
    제 4 분배 유닛(5)은 실질적으로 수평한 평면에 배열된 복수의 회전식 롤러들(15, 16, 17, 18, 19)을 포함하는 성형 헤드(1, 25).
17. 제 16항에 있어서,
    상기 제 1, 제 2 및 제 4 분배 유닛(2, 3, 5)의 상기 회전식 롤러(11, 12, 13, 15, 16, 17, 18, 19)의 상기 스파이크(12)는 주된 수평면에서 바라볼 때 실질적으로 각각의 분배 유닛의 전체 단면 영역을 덮는 성형 헤드(1, 25).
18. 제 1항 내지 제 17항 중 어느 한 항의 성형 헤드(1, 25)를 포함하는 섬유 웹 제조용 설비.
19. 제 1항 내지 제 17항 중 어느 한 항의 성형 헤드를 사용하여 섬유 웹을 건식 성형하는 방법에 있어서,
    상기 성형 헤드(1, 25)에서의 프로세싱을 위해 성형 와이어로부터 가장 멀리 떨어진 분배 유닛(2)에 섬유 물질을 추가하는 단계;
    상기 섬유 물질이 하나의 분배 유닛으로부터 아래에 위치한 분배 유닛(들)(3, 4, 5)로 이동하는 단계; 및
    상기 섬유 웹의 성형을 위해 상기 섬유 물질이 상기 성형 와이어(8)에 놓이는 단계를 포함하는 섬유 웹 건식 성형 방법.
20. 제 19항의 방법에 따라 획득가능한 단열 매트.
21. 제 19항의 방법에 따라 획득가능한 에어 레이드 웹.
    

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