KR20230074605A - 섬유 블랭크의 3차원 섬유 블록 물품으로의 성형 - Google Patents

섬유 블랭크의 3차원 섬유 블록 물품으로의 성형 Download PDF

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KR20230074605A
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Abstract

- 하부(110) 및 상부(120)를 가지며 그 사이에, 몰드를 닫을 때 섬유 블랭크(10)를 섬유 블록 물품으로 형성하기 위한 공동부(150)를 형성하는, 몰드(100); - 성형될 섬유 블랭크(10)를 수납 위치(210)에 수납하고, 결합제의 활성화를 위해 가열기(300)를 통해 섬유 블랭크(10)를 운반하고, 가열된 섬유 블랭크(11)를 컨베이어 시스템(200)의 전달 단부(220)에서 몰드(100)의 하부(110)로 전달하기 위한 상기 컨베이어 시스템(200); 및 - 몰드의 하부(110) 상에 섬유 블랭크(10)를 놓기 위해 몰드(100)의 하부(110)에 대한 컨베이어 시스템(200)의 전달 단부(220)의 수평 위치를 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 이동시키기 위한 수평 위치 이동 장치(260)를 포함하는 섬유 블록 성형 장치(1).

Description

섬유 블랭크의 3차원 섬유 블록 물품으로의 성형{MOLDING OF FIBER BLANKS INTO THREE-DIMENSIONAL FIBER BLOCK ARTICLES}
본 발명은 열적으로 활성화된 결합제, 예를 들어 2-성분 결합제 섬유를 포함하는 부직 섬유 배트와 같은 섬유 블랭크를 3차원 섬유 블록 물품으로 성형하기 위한 섬유 블록 성형 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 대응하는 공정에 관한 것이다.
성형된 쿠션 부재는 가구에 사용되어 탄력 특성과 편안함을 제공한다. 예를 들어, 쿠션 부재는 의자 및 소파의 시트뿐만 아니라 등받이에 사용될 수 있다. 이러한 쿠션 부재에 우레탄 폼이 사용되어 왔다. 그러나, 우레탄 폼은 연소시 유독 가스를 발생시킨다. 또한, 우레탄 폼의 재활용이 어렵다.
쿠션 부재의 우레탄 폼에 대한 대안으로서, 열적으로 활성화된 결합제, 예를 들어 용융 결합제 섬유를 포함하는 성형된 섬유 혼합물이 당업계에 사용되어 왔다. 참고문헌[US 6,033,607]에는, 섬유 혼합물을 몰드 공동부에 채운 후에 이를 가열하여 성형된 쿠션 부재를 제공하는 공정이 개시된다. 개시된 공정은 쿠션 부재 내에서 랜덤한 섬유 배향을 초래한다. 따라서, 탄력 특성은 쿠션 부재 내의 어느 주어진 방향으로도 거의 동일하다.
다른 출원(예를 들어, 참고문헌[US 2005/0140059])에서는 섬유 배향이 미리-규정된 섬유 배트, 예를 들어 보풀 세운 섬유 웹(carded fiber webs)이 몰드에 위치되어 탄력적인 쿠션 부재로 성형된다. 결과로서 생긴 쿠션 부재에서, 탄력 특성은 섬유 배향에 따라 쿠션 부재 내에서 상이할 것이다. 이것은 의자 및 소파를 위한 쿠션 부재를 제공하는 데 관심이 있을 수 있다. 그러나 섬유 배향이 미리-규정된 섬유 블랭크는 일부 방향에서, 예를 들어 섬유 배향에 수직인 방향에서, 낮은 기계적 저항으로 인해, 섬유 블랭크를 몰드로 위치시키는데 한계를 보인다.
사용된 성형 기법에 상관없이, 몰드에서의 체류 시간을 낮게 유지하고 섬유 블랭크를 취급할 때 유연성을 가지면서, 쿠션 부재에 원하는 기계적 및 탄력적 특성을 여전히 제공하는 것이 관심이다. 일반적으로, 효율적인 제조를 허용하기 위해 사이클 시간은 가능한 낮아야 한다. 또한, 쿠션 부재의 연장부에 수직인 방향, 즉 쿠션 부재의 하중 방향에서의 탄력 특성은 편안함을 제공하기 위해 가능한 높아야 하는 것이 바람직하다.
참고문헌[EP 473 422]에는 성형 공정을 위한 섬유 보강 몰드 충전 블랭크를 연속적으로 생산하기 위한 장치가 개시된다. 이 장치는 몰드 충전 블랭크를 오븐 컨베이어로부터 프레스로 옮기기 위한 셔틀 조립체를 포함한다. 이 장치는 보강 부재를 프레스, 즉 예비 성형하여, 복합 구조물을 제공하는데 있어서 액체 수지로 함침될 섬유 보강 몰드 충전 블랭크를 제공하기 위한 것이다. 섬유 보강 몰드 충전 블랭크는 셔틀 조립체에서 긁어냄으로써 프레스에 위치된다. 이러한 공정은 섬유가 섬유 블랭크의 길이방향 연장부 및 공정에서의 운반 방향에 수직으로 배치되는 섬유 블랭크를 취급하고 성형하는데 적합하지 않는데, 이러한 섬유 블랭크는 매우 불안정하기 때문이다.
따라서, 탄력 특성이 양호한 열적으로 활성화된 결합제를 포함하는 성형된 쿠션 부재를 제공하기 위한 효율적인 섬유 블록 성형 장치 및 공정이 필요하다.
따라서, 본 발명은 열적으로 활성화된 결합제를 포함하는 섬유 블랭크를 3차원 섬유 블록 물품으로 성형하기 위한 효율적인 장치 및 공정을 제공하고자 한다.
본 발명의 제 1 양태에 따르면, 열적으로 활성화된 결합제를 포함하는 가열된 섬유 블랭크로부터 3차원 섬유 블록 물품을 성형하기 위한 섬유 블록 성형 장치가 제공된다. 섬유 블록 물품은 탄력적인 성형된 3차원 섬유 블록 물품이다. 이러한 탄력적인 3차원 섬유 블록 물품들은 예를 들어 좌석의 쿠션 부재 및/또는 소파 및 의자의 등받이와 같은 가구 용도의 편안한 충전물로서 유용하다. 섬유 블록 물품 내의 섬유들은 그것의 길이방향 연장부에 수직으로 배치되는 것이 바람직하다.
상기 장치는 몰드를 포함한다. 몰드는 하부와 상부를 갖는다. 이들 사이에서 몰드의 하부 및 상부는 몰드를 닫을 때 섬유 블랭크를 성형된 섬유 블록 물품으로 형성하기 위한 공동부를 형성한다. 몰드의 부분들 중 적어도 하나가 냉각 수단에 의해 제공되어 성형된 섬유 블록 물품의 급속 냉각을 허용하고 이로써 몰드 내의 체류 시간을 단축시키는 것이 바람직하다. 또한, 성형된 섬유 블록 물품의 표면에는 급속 냉각에 의해 특별한 성질이 제공될 수 있다. 급속 냉각에 의해, 성형된 섬유 블록 물품의 3차원 형상뿐만 아니라 표면 성질에 있어서 개선된 일관성(consistency)이 제공될 수 있다. 또한 급속 냉각은 맞춤형 기하 구조 및/또는 표면 패턴을 허용한다. 따라서, 몰드의 하부 및/또는 상부에는 물 또는 공기와 같은 냉각 유체를 위한 채널들이 제공될 수 있다. 또한, 상부와 같은 몰드의 부분들 중 적어도 하나는 형태화된 천공판 또는 형태화된 강체 그물 형상일 수 있고, 예를 들어 공기와 같은 유체에 대한 투과성이 높아서 성형된 섬유 블록 물품의 급속 냉각을 허용한다. 몰드의 부분들 중 하나가 천공판 또는 강체 그물인 경우, 냉각 유체는 몰드의 다른 부분으로부터 성형된 섬유 블록 물품으로 제공되고 몰드의 투과성 부분을 통해 방출될 수 있다. 몰드의 부분들 둘다 천공판 또는 강체 그물인 경우, 공기와 같은 냉각 유체는 팬에 의해서와 같이 몰드 및 성형된 섬유 블록 물품을 통해 밀려나 성형된 섬유 블록 물품을 냉각시킬 수 있다.
일 실시 형태에 따르면, 몰드의 하부에는 냉각 유체를 위한 제 1 세트의 채널이 제공되며; 대안적으로, 몰드의 상부에는 냉각 유체를 위한 제 2 세트의 채널이 제공된다. 몰드의 하부에는 제 1 세트의 채널이 제공되고, 몰드의 상부에는 제 2 세트의 채널이 제공되는 것이 바람직하다. 예를 들어 공기 또는 물과 같은 냉각 유체를 위한 채널들을 몰드에 제공함으로써, 몰드의 온도는 채널을 통해 냉각 유체를 통과시킴으로써 제어되고 낮게 유지될 수 있고, 이에 의해 성형된 섬유 블록 물품은 일단 성형되면 급속하게 냉각될 수 있다.
성형된 물품의 표면뿐만 아니라 그 내부의 급속한 냉각을 허용하기 위해, 채널 세트(들)는 몰드의 공동부와 유동 연통할 수 있고, 이로써 성형된 섬유 블록 물품이 섬유질 성질로 인해 투과성이기 때문에, 냉각 유체는 성형된 섬유 블록 물품을 통해 유동하여 이를 냉각시킬 수 있다. 또한, 몰드에는 냉각 유체를 위한 입구 및 출구로서 각각 작용하는 연결 포트들이 제공될 수 있다. 연결 포트들은 채널(들)의 세트(들)와 유동 연통한다. 일 실시 형태에 따르면, 하부 및 상부 둘다에는 연결 포트가 제공된다. 이러한 실시 형태에 따르면, 냉각 유체는 몰드의 공동부를 통해 몰드의 한 부분에서 다른 부분으로 유동할 수 있다. 하부 또는 상부인 몰드의 부분들 중 오직 하나만이 채널 세트를 포함하는 실시 형태에 따르면, 상기 부분에는 적어도 2개의 연결 포트가 제공될 수 있으며; 하나는 냉각 유체의 입구로서 작용하고 다른 하나는 출구로서 작용한다.
냉각 유체가 몰드의 공동부 및 그 내부에 존재하는 성형된 섬유 블록 물품을 통해 유동하는 실시 형태에서, 냉각 유체는 공기일 수 있다. 물과 같은 액체 냉각 유체도 또한 사용될 수 있지만, 액체 냉각 유체의 사용은 성형된 섬유 블록 물품 내에 잔류물을 남길 것이다. 성형된 섬유 블록 물품 내에 액체 잔류물을 남기는 공정은 별도의 건조 단계를 요구하며, 전체 공정 경제 및 사이클 시간에 부정적으로 영향을 미친다.
냉각 유체가 몰드의 공동부를 통해 유동하는 일 실시 형태에서, 몰드의 부분(들)에는 액체를 위한 다른 세트의 채널이 제공될 수 있다. 이 다른 세트의 채널은 공동부와 유동 연통하지 않는다. 몰드의 부분(들)에 추가적인 냉각을 제공함으로써, 성형된 섬유 블록 물품의 표면은 급속히 냉각되어 고화될 수 있다. 또한, 냉각 액체를 위한 채널 세트를 제공함으로써, 몰드 및 그 표면의 온도는 성형 사이클 전체에 걸쳐 일정하게 유지될 수 있다. 섬유 블랭크의 결합제의 유형(예를 들어, 코어-시스(core-sheath) 및 2-성분 섬유들의 용융 온도에 영향을 미치는 결합제의 유형)에 따라, 성형된 섬유 블록 물품의 표면에서의 결합 강도는 몰드의 표면 온도에 따라 조절될 수 있다. 몰드의 온도가 너무 낮으면, 몰드가 닫히기 전에도 섬유 블랭크의 표면이 고화되어 덜 바람직하게 될 수 있다. 몰드의 온도, 사이클 시간 및 가열된 섬유 블랭크의 온도와 같은 관련 파라미터는 원하는 특성을 갖는 성형된 섬유 블록 물품의 표면을 제공하도록 제어되는 것이 바람직하다. 일부 실시 형태에서, 몰드 및 그 표면의 온도는 20℃ 내지 65℃, 예컨대 30℃ 내지 60℃의 범위이며, 또는 심지어 35℃ 내지 45℃의 간격, 예컨대 약 40℃이다. 몰드의 하부에 냉각 유체를 위한 제 1 세트의 채널이 제공되는 일 실시 형태에 따르면, 제 1 세트의 채널은 몰드의 하부의 평면에 배치된 제 1 개수의 채널을 포함할 수 있다. 제 1 개수의 채널은 제 2 개수의 채널과 연결 포트 사이에 배치될 수 있다. 제 2 개수의 채널은 몰드의 하부의 평면에 수직으로 배치되고 공동부로 이어질 수 있다. 제 1 세트의 채널은 몰드의 하부의 평면에 제 1 개수의 채널을 천공함으로써 제공될 수 있다. 공동부로부터 제 1 개수의 채널로 몰드의 하부의 평면에 수직인 제 2 개수의 채널을 천공함으로써, 몰드의 공동부 및 제 1 개수의 채널과 유동 연통하는 제 2 개수의 채널이 제공될 수 있다. 냉각 유체는 연결 포트로부터 제 1 개수의 채널을 통해 제 2 개수의 채널로 유동한 후에 공동부로 또는 반대 방향으로 유동할 수 있다. 공동부로 이어지는 제 2 개수의 채널의 오리피스의 직경은 나머지 채널의 직경보다 작은 것이 바람직하다. 직경이 더 작은 오리피스들을 갖는 것은 각 채널 내에서 압력과 유량을 평준화시키는 스로틀링(throttling)으로서 역할을 한다.
몰드의 상부에 냉각 유체를 위한 제 2 세트의 채널이 제공되는 일 실시 형태에 따르면, 제 2 세트의 채널은 몰드의 하부의 평면에 배치된 제 3 개수의 채널을 포함할 수 있다. 제 3 개수의 채널은 제 4 개수의 채널과 연결 포트 사이에 배치될 수 있다. 제 4 개수의 채널은 몰드의 하부의 평면에 수직으로 배치되고 공동부로 이어질 수 있다. 제 3 개수의 채널은 몰드 상부의 평면에 다수의 채널을 천공함으로써 제공될 수 있다. 공동부로부터 제 3 개수의 채널로 몰드의 상부의 평면에 수직인 다수의 채널을 천공함으로써, 몰드의 공동부 및 제 3 개수의 채널과 유동 연통하는 제 4 개수의 채널이 제공될 수 있다. 냉각 유체는 연결 포트로부터 제 3 개수의 채널을 통해 제 4 개수의 채널로 유동한 후에 공동부로 또는 반대 방향으로 유동할 수 있다. 공동부로 이어지는 제 4 개수의 채널의 오리피스의 직경은 나머지 채널의 직경보다 작은 것이 바람직하다. 직경이 더 작은 오리피스들을 갖는 것은 각 채널 내에서 압력과 유량을 평준화시키는 스로틀링으로서 역할을 한다.
몰드의 하부 및 상부 둘다에 채널들이 제공되고 공동부로 이어지는 채널이 제공되는 실시 형태에서, 공동부로 이어지는 하부의 채널들의 오리피스들은 공동부로 이어지는 상부의 채널들의 오리피스들에 대해 변위될 수 있고, 즉 정렬되지 않을 수 있다. 서로에 대해 오리피스들을 변위시킴으로써, 냉각 유체는 성형된 섬유 블록 물품 전체에 더욱 효율적으로 분배될 수 있다.
몰드 공동부의 형상은 상부와 하부에 의해 규정된다. 몰드 전체를 변경하지 않고 공동부의 형상 및 결과로서 생긴 섬유 블록 물품을 효율적으로 변경시킬 수 있도록 하기 위해, 몰드의 하부는 주요부 및 교체 가능한 삽입부를 포함할 수 있다. 삽입부에는 공동부의 하부를 규정하는 오목부(indentation)와 같은 표면 구조가 제공될 수 있다. 유사하게, 몰드의 상부는 주요부 및 교체 가능한 삽입부를 포함할 수 있다. 삽입부에는 공동의 상부를 규정하는 오목부와 같은 표면 구조가 제공될 수 있다. 몰드에 교체 가능한 삽입부들을 제공함으로써, 공동부의 형상을 변경시키는데 있어서 교체 가능한 삽입부들만 변경되는 것이 필요하다. 몰드에 상술한 바와 같이 제 1 내지 제 4 개수의 채널이 제공되는 실시 형태에서, 제 1 및 제 3 개수의 채널은 각각 하부 및 상부 주요부에 존재할 수 있는 반면, 제 2 및 제 4 개수의 채널은 각각 하부 및 상부 주요부로부터 각각 하부 및 상부 교체 가능한 삽입부로 연장될 수 있다.
몰드의 하부 및 상부는 몰드를 닫도록 서로에 대해 수직으로 이동 가능하다. 따라서, 몰드는 몰드의 상부를 낮추고 및/또는 몰드의 하부를 올림으로써 닫힐 수 있다. 일 실시 형태에 따르면, 몰드는 몰드의 하부를 원래의 수직 위치로 유지하면서 몰드의 상부를 낮추어 몰드의 하부와 접촉하게 함으로써 닫힌다.
또한, 섬유 블록 성형 장치는 섬유 블랭크를 성형 전에 가열하여 결합제를 활성화시키기 위한 가열기를 포함한다. 섬유 블랭크를 가열함으로써, 코어-시스 결합제의 시스와 같은 결합제가 용융되어 이로써 활성화된다. 가열된 섬유 블랭크를 원하는 형상으로 성형하고 이를 냉각시킨 후, 3차원 섬유 블록 물품은 섬유가 결합제에 의해 함께 결합됨으로써 그 형태를 유지할 것이고, 이로써 3차원 섬유 블록 물품이 섬유블랭크로부터 시작하여 제공된다. 가열 및 냉각 단계를 분리함으로써, 사이클 시간이 상당히 감소될 수 있다. 몰드를 반복적으로 가열 및 냉각시키는 것은 시간 소모적이다. 그러나, 후술되는 바와 같이, 가열된 섬유 블랭크는 매우 낮은 인장 강도를 가지며, 따라서 이를 몰드 내에 위치시키는 특별한 수단이 사용된다.
가열기는 전형적으로 섬유 블랭크를 가열하기 위해 그것을 통과시키는 오븐이다.
섬유 블랭크를 효과적으로 가열하기 위해, 가열기는 섬유 블랭크를 통해 가열된 공기를 밀어내도록 배치될 수 있다. 가열된 공기는 다양한 방식으로 섬유 블랭크를 통해 밀려날 수 있다. 예를 들어, 가열기에는 섬유 블랭크를 통해 가열된 공기를 밀어내기 위한 팬이 제공될 수 있다. 또한, 가열기에는 섬유 블랭크를 통해 가열된 공기를 흡입하기 위한 팬이 제공될 수 있다. 섬유 블랭크는 전형적으로 컨베이어 벨트를 포함하는 컨베이어 시스템에 의해 오븐을 통해 운반된다. 가열된 공기를 섬유 블랭크를 통해 밀어내기 쉽게 하기 위해, 가열된 공기가 섬유 블랭크 및 컨베이어 벨트를 통해 밀려날 수 있도록 컨베이어 벨트가 투과성일 수 있다. 바람직한 투과성 컨베이어 벨트의 일례는 지지 방향족 폴리아미드 스크림(aromatic polyamide scrim), 예를 들어 케블라(Kevlar), 트와론(Twaron), 테크노라(Technora), 케멜(Kermel), 노멕스(Nomex) 또는 테이진코넥스 스크림(Teijinconex scrim)을 포함하고 예컨대, 폴리테트라플루오로에틸렌과 같은 플루오로 중합체로 코팅된 벨트이다.
일단 가열되면, 섬유 블랭크는 몰드로 운반되어야 한다. 따라서, 섬유 블록 성형 장치는 컨베이어 시스템을 더 포함한다. 컨베이어 시스템은 수납 위치에서 성형될 섬유 블랭크를 수납하고, 결합제의 활성화를 위해 섬유 블랭크를 가열기를 통해 운반하고, 가열된 섬유 블랭크를 몰드의 하부에 이송함으로써 가열된 섬유 블랭크를 몰드의 하부에 직접 전달하도록 배치된다. 이미 언급한 바와 같이, 컨베이어 시스템은 컨베이어 벨트를 포함할 수 있다. 컨베이어 벨트는 투과성일 수 있고, 예를 들어 천공될 수 있지만, 이는 운반 방향뿐만 아니라 그 방향에 수직으로 여전히 연속적이다. 전형적으로, 가열기, 예를 들어 오븐은 컨베이어 시스템의 수납 단부와 전달 단부 사이에 위치된다. 섬유 블랭크는 수납 위치에 위치되고, 가열기를 통해 운반되어, 최종적으로 가열된 섬유 블랭크가 전달되어야 하는 몰드 옆에 위치된 전달 단부에 도착한다. 따라서, 전달 단부는 수납 위치에 대해 가열기의 대향 측면에 배치된다. 또한, 전달 단부는 몰드의 하부보다 수직으로 높은 레벨 상에 배치되어, 가열된 섬유 블랭크는 일단 컨베이어 시스템을 떠나면 중량에 의해(gravimetrically) 몰드의 하부에 위치될 수 있다.
일단 가열되면, 가열된 섬유 블랭크는 매우 부드럽고 인장 강도가 낮다; 특히 섬유 블랭크가 수직으로 랩핑되어 섬유 블랭크의 섬유들이 "기립(standing)", 즉 섬유 블랭크의 길이방향 연장부에 수직으로 배치된다(V-lap 또는 Struto 배치의 섬유들 참조). 전형적으로, 이러한 배치는 섬유 블랭크의 섬유들이 운반 방향에 수직인 방향으로 배치된다는 것을 의미한다. 기립 섬유가 누운 섬유(laying fibers)와 비교하여(cross-laid 부직포 참조) 쿠션 부재에 우수한 탄력 특성을 제공할 것이므로, 가열된 섬유 블랭크를 몰드의 하부에 조심스러운 방식으로 전달할 수 있는 것이 중요하다. 따라서, 컨베이어 시스템에는 수평 위치 이동 장치가 제공된다.
수평 위치 이동 장치는 몰드의 하부에 대해 컨베이어 시스템의 전달 단부의 수평 위치를 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 이동시키는 것을 허용하는 한편, 동시에 가열된 섬유 블랭크를 몰드의 하부 상에 놓도록 한다. 제 1 위치에서, 컨베이어 시스템의 전달 단부는 몰드의 하부의 말단부와 기단부 사이에 위치된다. 컨베이어 시스템의 전달 단부는 제 1 위치에서 몰드의 하부의 기단부보다 말단부에 더 가깝게 위치되는 것이 바람직하다. 따라서, 컨베이어 시스템의 전달 단부에 도달한 가열된 섬유 블랭크는 전달되어야 하는 몰드의 하부 위에 위치된다. 제 2 위치에서, 컨베이어 시스템의 전달 단부는 몰드의 하부의 말단부보다는 기단부에 더 가깝게 위치하지만, 기단부와 말단부 사이는 아니다. 따라서, 컨베이어 시스템은 제 2 위치에서 공동부의 하부를 규정하는 몰드의 하부의 오목부와 같은 표면 구조 위에 위치하지 않는다. 일단 제 2 위치에 위치되면, 컨베이어 시스템이 철수됨에 따라 몰드가 닫힐 수 있다.
컨베이어 시스템에 의한 가열된 섬유 블랭크의 이송과 전달 단부의 위치의 이동을 협력하게 함으로써, 가열된 섬유 블랭크가 몰드의 하부에 놓일 수 있으며, 즉 가열된 섬유 블랭크는 몰드의 하부 상에 위치될 수 있고, 매우 낮은 기계적 충격이 가열된 섬유 블랭크에 영향을 미친다. 이송 속도 및 이동 속도는 본질적으로 동일한 것이 바람직하고, 따라서 가열된 섬유 블랭크는 몰드의 하부 상에 놓이는 데 있어서 신장되지도 압축되지도 않는다. 그러나, 일부 실시 형태에서, 이송 속도가 이동 속도보다 약간 높아서 가열된 섬유 블랭크가 몰드의 하부에 놓일 때 압축되도록 한다. 가열된 섬유 소재를 약간 압축하는 것은 탄력 특성을 다소 개선시킬 수 있다. 따라서, 컨베이어 시스템은 전달 단부의 위치를 제 1 위치에서 제 2 위치로 이동시키는 수평 위치 이동 장치와 협력하여, 가열된 섬유 블랭크가 하부에 놓일 수 있도록 전달 단부에서 컨베이어 시스템으로부터 가열된 섬유 블랭크를 방출하도록 배치된 섬유 블랭크 놓음 장치(fiber blank laying arrangement)를 포함한다.
전형적으로, 컨베이어 시스템은 컨베이어 시스템의 전달 단부에서 제 1 터닝 샤프트를 돌아가는 컨베이어 벨트를 포함한다. 또한, 컨베이어 시스템은 전형적으로 컨베이어 시스템의 수납 단부에 제 2 터닝 샤프트를 포함한다. 컨베이어 시스템의 전달 단부 및 수납 단부는 컨베이어 시스템의 대향 단부를 구성한다. 또한, 컨베이어 시스템은 컨베이어 벨트를 신장 상태로 유지하기 위해 신장 샤프트와 같은 컨베이어 벨트용 추가 샤프트들을 포함할 수 있다. 컨베이어 시스템은 컨베이어 벨트를 작동시키는 구동 샤프트를 더 포함한다.
일 실시 형태에 따르면, 컨베이어 시스템은 컨베이어 시스템의 전달 단부에서 제 1 터닝 샤프트 및 신장 샤프트를 돌아가는 컨베이어 벨트를 포함한다. 신장 샤프트는 전달 단부와 가열기 사이에 배치될 수 있다. 이것은 컨베이어 벨트를 신장 상태로 유지하는 역할을 한다. 이러한 실시 형태에 따르면, 컨베이어 시스템에 대한 전달 단부의 수평 위치는 제 1 터닝 사프트를 수평으로 변위시킴으로써 수평 위치 이동 장치에 의해 이동되는 한편, 가열된 섬유 블랭크를 몰드의 하부에 이송하여 이를 그 위에 놓도록 한다. 컨베이어 벨트는 제 1 터닝 샤프트의 변위와 협력하여 신장 샤프트를 변위시킴으로써 신장 상태가 유지된다.
대안적인 실시 형태에 따르면, 컨베이어 시스템은 전달 단부에서 제 1 터닝 샤프트를 그리고 컨베이어 시스템의 수납 단부에서 제 2 터닝 샤프트를 돌아가는 컨베이어 벨트를 포함한다. 이러한 실시 형태에 따르면, 전달 단부의 수평 위치가 제 1 터닝 샤프트를 수평으로 변위시키기 위해 수평 위치 이동 장치에 의해 이동되도록 배치되는 한편, 가열된 섬유 블랭크를 몰드의 하부에 이송하여 이를 그 위에 놓도록 한다. 컨베이어 벨트는 제 1 터닝 샤프트의 변위와 협력하여 제 2 터닝 샤프트를 변위시킴으로써 신장 상태로 유지된다. 제 1 터닝 샤프트를 몰드에 대해 수평으로 변위시키는 것은 컨베이어 시스템 전체를 변위시키는 것을 포함할 수 있다. 이는 트롤리 캐리지에 컨베이어 시스템을 장착함으로써 달성될 수 있다. 또한 가열기는 트롤리 캐리지에 장착될 수 있다. 대안적으로, 제 1 및 제 2 터닝 샤프트는 컨베이어 시스템에 대해 변위될 수도 있다.
대안적인 실시 형태에 따르면, 컨베이어 시스템은 수납 위치에서 성형될 섬유 블랭크를 수납하고, 섬유 블랭크를 가열기를 통해 컨베이어 벨트 단부로 운반하기 위한 컨베이어 벨트를 포함한다. 또한, 컨베이어 시스템은, 컨베이어 벨트로부터 분리되고 컨베이어 시스템의 전달 단부를 포함하는 컨베이어 셔틀을 포함한다. 컨베이어 셔틀은 컨베이어 벨트 단부에서 컨베이어 벨트로부터 가열된 섬유 블랭크를 수납하고 이어서 이를 몰드의 하부에 이송하도록 배치된다. 이러한 실시 형태에 따르면, 전달 단부의 수평 위치는 상기 제 1 위치로부터 상기 제 2 위치로 컨베이어 셔틀을 수평으로 변위시킴으로써 수평 위치 이동 장치에 의해 이동되는 한편, 가열된 섬유 블랭크를 몰드의 하부에 이송하여 이를 그 위에 놓도록 한다.
또 다른 실시 형태에 따르면, 몰드의 하부에 대해 컨베이어 시스템의 전달 단부의 수평 위치의 이동은 몰드의 하부를 변위시킴으로써 달성되는 한편, 가열된 섬유 블랭크를 몰드의 하부로 이송하여 이를 그 위에 놓도록 한다. 따라서, 수평 위치 이동 장치는 섬유 블록 성형 장치를 작동시킬 때 몰드의 하부를 제 1 위치에서 제 2 위치로 이동시킨다. 제 1 위치에서, 몰드의 하부는 컨베이어 시스템의 전달 단부가 몰드의 하부의 말단부와 기단부 사이에 배치되도록 위치된다. 몰드의 하부는 컨베이어 시스템의 전달 단부가 제 1 위치에서 몰드의 하부의 기단부보다 말단부에 더 가깝게 위치되도록 위치되는 것이 바람직하다. 제 2 위치에서, 컨베이어 시스템의 전달 단부는 몰드의 하부의 말단부보다 기단부에 더 가깝게 배치되지만, 기단부와 말단부 사이는 아니다. 또한, 제 2 위치에서 몰드의 하부는 몰드의 상부와 수직으로 정렬될 수 있다. 특히, 몰드의 하부의 수평 위치가 이동되어야 하는 일 실시 형태에서, 몰드가 몰드의 상부를 낮춤으로써 닫히는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 2 양태에 따르면, 열적으로 활성화된 결합제를 포함하는 섬유 블랭크로부터 가열된 3차원 섬유 블록 물품을 성형하기 위한 섬유 블록 성형 공정이 제공된다. 여기서 위에서 섬유 블록 성형 장치를 기술함에 있어서, 그 동작과 관련된 양태들이 포함되었다. 이러한 양태들은 하기에 기술된 섬유 블록 성형 공정과 관련하여 동일하게 적용 가능하다.
섬유 블랭크를 성형하기 위한 섬유 블록 성형 공정은
- 성형될 섬유 블랭크를 컨베이어 시스템의 수납 위치에서 3차원 섬유 블록 물품으로 수납하는 단계;
- 섬유 블랭크를 컨베이어 시스템에 의해 가열기를 통해 운반하여 섬유 블랭크를 가열하여 결합제를 활성화시켜 가열된 섬유 블랭크를 성형하기 위한 몰드에 운반하는 단계;
- 가열된 섬유 블랭크를 몰드의 하부 상에 놓는 단계; 및
- 3차원 섬유 블록 물품을 제공하기 위해 몰드를 닫는 단계를 포함한다.
컨베이어 시스템의 수납 위치는 전형적으로 컨베이어 시스템의 수납 단부와 가열기 사이에 위치되며, 컨베이어 시스템의 전달 단부는 가열기의 대향 측면에 위치된다. 이미 기술된 바와 같이, 컨베이어 시스템은 전형적으로 컨베이어 벨트를 포함한다. 시트 형태의 섬유 블랭크와 같은 섬유 블랭크는 수납 위치의 컨베이어 벨트 상에 위치된다. 위치는 픽 앤 플레이스(pick-and-place) 로봇에 의해 이루어질 수 있다. 섬유 블랭크의 이송은 컨베이어 벨트 상에 위치되는 시트들로 절단되도록 롤 상에 제공될 수 있다.
섬유 블랭크는 열적으로 활성화된 결합제 및 섬유를 포함한다. 섬유 블랭크의 섬유는 폴리에스테르 섬유를 포함할 수 있다. 폴리에스테르 섬유의 예로는 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트) 섬유, PBT(폴리부틸렌 테레프탈레이트) 섬유, PTT(폴리트리메틸렌 테레프탈레이트) 섬유, PLA(폴리락트산) 섬유, 및 PEF(폴리에틸렌 푸라노에이트) 섬유를 포함한다. 섬유는 또한 다른 중합체, 즉 PA(폴리아미드) 또는 PP(폴리프로필렌) 뿐만 아니라 임의의 적합한 중합체의 조합 및 공중합체로 만들어질 수 있다. 섬유 블랭크의 섬유는 또한, 개선된 수분 관리 또는 개질된 화재 행동을 위해 예컨대 비스코스(Viskos), 모달(Modal), 료셀(Lyocel), 텐셀(Tencel) 또는 다뉴필(Danufill) 섬유와 같은 셀룰로오스계 섬유를 포함할 수 있다. 또한, 고성능 섬유가 섬유 블랭크에 존재할 수 있다. 난연성을 제공하는 고성능 섬유의 예로는 고유하게 방염 PET(Trevira CS), 메타-아라미드(즉, Nomex), 탄소/탄소화 섬유(즉, Panox) 또는 높은 융점 또는 분해 온도 및/또는 높은 LOI(Limiting Oxygen Index)을 갖는 임의의 다른 고성능 섬유를 포함한다.
결합제를 활성화시키는데 있어서, 온도는 섬유 블랭크의 섬유를 완전히 녹여 섬유 블랭크를 필름으로 붕괴시켜서는 안된다. 따라서 가열기의 온도는 섬유 블랭크의 섬유, 예컨대 폴리에스테르 섬유와 같은 섬유의 융점보다 낮아야 한다. 또한, 가열기의 온도는 결합제의 활성화 온도, 예를 들어 융점보다 높아야 한다. 전형적으로, 융점 온도는 100℃ 내지 160℃일 수 있다. 폴리에스테르 섬유의 경우 가열기에 사용되는 온도는 120℃ 내지 220℃일 수 있다. 열 본딩을 위한 낮은 융점, 개선된 난연성, 변형 후의 탄력 증가 및 회복 등의 특정 성질을 제공하기 위해, 폴리에스테르는 블록 공중합체와 같은 공중합체일 수 있다. 예로서, 폴리에스테르 블록 및 폴리올레핀 블록을 포함하는 블록 공중합체는 대응하는 폴리에스테르에 비해 융점이 낮다. 또한, 폴리에스테르 화합물은 특정 성질을 갖는 화합물을 제공하기 위한 첨가제 및/또는 추가 중합체를 포함할 수 있다.
섬유 블랭크는 결합제 섬유 및 충전 섬유를 포함할 수 있다. 충전 섬유는 탄력성을 제공한다. 이들은 나선형 크림프, 기계적으로 크림프된 섬유, 비-크림프된 섬유 또는 이들의 혼합물을 가진 복합 섬유일 수 있다. 또한, 높은 Tg를 갖는 고 결정성 섬유가 있을 수 있다.
섬유 블랭크는 2-성분 결합제 폴리에스테르 섬유, 예를 들어 코어-시스 결합제 섬유 또는 사이드-바이-사이드(side-by-side) 결합제 섬유를 포함할 수 있다. 당 업계에 공지된 바와 같이, 2-성분 섬유는 상이한 화학적 및/또는 물리적 성질의 2개의 중합체를 포함하는 섬유이다. 2-성분 결합제 섬유는 다른 부분의 융점보다 융점이 낮은 결합제 부분을 갖는 2-성분 섬유이다. 코어-시스 결합제 섬유에서 시스는 코어보다 낮은 융점을 갖는다. 코어-시스 결합제 섬유는 결합제 부분, 즉 시스가 전체 섬유를 둘러싸고, 이로써 블랭크 내의 다른 섬유와의 접촉면을 최대화하므로 양호한 결합 특성을 갖는 이점이 있다.
섬유 블랭크가 2-성분 결합제 폴리에스테르 섬유를 포함하는 실시 형태에서, 섬유 블랭크는 10 내지 80wt%, 예컨대 20 내지 60wt% 2-성분 결합제 폴리에스테르 섬유를 포함할 수 있다. 2-성분 결합제 폴리에스테르 섬유는 시스가 열적으로 활성화된 결합제를 구성할 수 있는 코어-시스 결합제 폴리에스테르 섬유(core-sheath binder polyester fiber)일 수 있다.
결합제 섬유의 예는 우레탄 엘라스토머 변형된 폴리에스테르(이러한 섬유는 섬유 블랭크에서 섬유 함량의 40wt%를 초과하여 구성하는 것이 바람직하다), 예를 들어 데이진(Teijin ELK), 결정성 코-폴리에스테르 섬유, 예를 들어 웰먼(Wellman) M1439(이러한 섬유는 섬유 블랭크에서 섬유 함량의 30wt% 내지 40wt%를 구성하는 것이 바람직하다) 및 표준 비정질 코-폴리에스테르(이러한 섬유는 섬유 블랭크에서 섬유 함량의 최대 30wt%를 구성하는 것이 바람직하다).
PET계 폴리에스테르의 섬유 또는 이들의 공중합체는 200℃ 초과, 예를 들어 약 260℃의 융점을 갖는다. 유사하게, 코어-시스 PET계 폴리에스테르 결합제 섬유의 코어의 융점 또한 200℃보다 높으며, 예를 들어 약 260℃이다. 또한, 코어-시스 폴리에스테르 결합제 섬유의 시스는 200℃ 미만, 예를 들어 약 110℃의 융점을 갖는다. 그러나, 일부 다른 유형의 결합제 섬유, 예를 들어 비정질 섬유, 결정성 및 ELK는 최대 160℃의 더 높은 활성화 온도를 가진다. 폴리에스테르 시스의 융점은 올레핀기와의 공중합에 의해 낮아질 수 있어 융점을 예를 들어 약 110℃로 상당히 낮출 수 있다. 코어-시스 폴리에스테르 결합제 섬유의 시스의 융점은 코어의 융점보다 적어도 50℃ 낮거나, 예컨대 적어도 75℃ 낮거나, 심지어 적어도 100℃ 더 낮은 것이 바람직하다. 유사하게, 코어-시스 폴리에스테르 결합제 섬유의 시스의 융점은 폴리에스테르의 섬유 또는 이들의 공중합체의 융점보다 적어도 50℃ 낮거나, 예컨대 적어도 75℃ 낮거나, 심지어 적어도 100℃ 더 낮다.
섬유 블랭크의 섬유 및 다양한 유형의 섬유의 비율은 결과로서 생긴 3차원 섬유 블록 물품의 탄력 특성에 영향을 줄 것이다. 또한, 섬유 블랭크의 섬유 배향은 그 탄력 특성에 영향을 미칠 것이다. 일 실시 형태에 따르면, 섬유 블랭크는 수직으로 랩핑되며, 따라서 섬유 블랭크의 섬유는 섬유 블랭크의 연장부에 수직으로 배치된다. 이와 관련하여, "섬유 블랭크의 연장부(extension of the fiber blank)"는 성형될 섬유 블록 물품의 주요 하중 방향에 수직인 방향인 것이 고려될 것이다. 예를 들어, 섬유 블록 물품이 의자용 시트 쿠션인 경우, "섬유 블랭크의 연장부"는 시트 쿠션에 앉아있는 사람이 가하는 하중의 수직 방향에 직교하는 수평 방향이다. 크로스-랩핑된(cross-lapped) 섬유 블랭크에서와 같이 누운 섬유와 비교할 때, 기립 섬유는 향상된 탄력 특성을 제공할 것이다.
일단 컨베이어 시스템 상에 위치되면, 컨베이어 시스템은 섬유 블랭크를 몰드로 운반한다. 몰드는 하부 및 상부를 가지며 몰드를 닫을 때 이들 사이에 공동부를 형성한다. 운반될 때, 섬유 블랭크는 예를 들어 오븐을 통해 가열기를 통과하여 가열되어 이로써 결합제를 활성화시킨다. 가열기는 섬유 블랭크를 통해 가열된 공기를 밀어내어 이를 효과적으로 가열할 수 있다. 가열된 공기는 섬유 블랭크를 통해 위쪽으로 밀려나, 이로써 섬유 블랭크를 변형시킬 위험을 낮춘다(상향 기류는 중력 방향과 다른 방향으로 재료에 영향을 준다). 가열된 공기의 온도는 결합제의 활성화 온도, 예를 들면 융점보다 높다. 또한, 가열된 공기의 온도는 2-성분 결합제 섬유의 코어의 융점보다 낮을 뿐만 아니라 충전 섬유의 융점보다 낮다. 가열된 공기는 예를 들어 120℃ 내지 220℃, 예컨대 120℃ 내지 190℃ 또는 심지어 150℃ 내지 190℃의 온도를 가질 수 있다. 바람직한 실시 형태에 따르면, 가열된 공기의 온도는 150℃ 이상, 보다 바람직하게는 160℃ 이상 또는 심지어 180℃ 이상이다. 또한, 바람직한 실시 형태에 따르면, 가열된 공기의 온도는 215℃ 이하, 보다 바람직하게는 210℃이다.
이미 설명된 바와 같이, 가열된 섬유 블랭크는 낮은 인장 강도를 갖는다. 따라서 조심스러운 운반 과정이 요구되므로, 피크-앤-플레이스 로봇을 사용하여서는 몰드에 위치시킬 수 없다. 그러나 사이클 시간을 낮게 유지하기 위해서는 여전히 효율적인 전달 공정이 필요하다.
따라서 컨베이어 시스템은 블랭크의 연장부를 따라 실질적인 인장 응력을 피하면서 몰드의 하부에 가열된 섬유 블랭크를 놓도록 배치된다. 몰드의 하부에 가열된 섬유 블랭크를 놓기 위해, 컨베이어 시스템의 전달 단부는 가열된 섬유 블랭크를 몰드의 하부에 놓는 데 있어서 몰드의 하부보다 수직으로 높은 레벨에 배치되고, 이로써 가열된 섬유 블랭크가 중력의 영향을 받아 몰드 내로 떨어질 수 있다. 그러나 단순히 가열된 섬유 블랭크를 떨어뜨리거나 긁어내는 것은 섬유 블랭크를 비틀리게 할 것이다. 따라서 몰드의 하부에 대해 컨베이어 시스템의 전달 단부의 수평 위치가 이동되는 한편, 가열된 섬유 블랭크를 몰드의 하부에 이송하여 이를 그 위에 놓도록 한다. 몰드의 하부에 대해 컨베이어 시스템의 전달 단부의 수평 위치는 제 1 위치에서 제 2 위치로 이동되어 가열된 섬유 블랭크를 몰드의 하부에 전달하게 된다. 본 장치와 관련하여 이미 기술된 바와 같이, 이송은 가열된 섬유 블랭크가 몰드의 하부 상에 놓이도록 제 1 위치에서 제 2 위치로 이동하는 것과 협력한다. 제 1 위치에서, 컨베이어의 전달 단부는 몰드의 하부의 말단부와 기단부 사이에 배치된다. 컨베이어의 전달 단부는 제 1 위치에서 몰드의 하부의 기단부보다 말단부에 더 가깝게 배치되는 것이 바람직하다. 제 2 위치에서, 컨베이어의 전달 단부는 몰드의 하부의 말단부보다 기단부에 더 가깝게 배치되지만, 기단부와 말단부 사이는 아니다. 따라서, 컨베이어로부터 가열된 섬유 블록을 방출하는 것과 동시에 전달 단부의 수평 위치를 제 1 위치에서 제 2 위치로 이동시키는 것은 몰드의 하부 상에 가열된 섬유 블록의 조심스러운 배치를 가져온다.
컨베이어 시스템에 의한 가열된 섬유 블랭크의 이송 및 이송 단부의 위치의 이동을 협력하게 함으로써, 가열된 섬유 블랭크가 몰드의 하부에 놓일 수 있으며 즉, 가열된 섬유 블랭크는 몰드의 하부 상에 위치될 수 있고 매우 낮은 기계적 충격이 가열된 섬유 블랭크에 영향을 미친다. 이송 속도 및 이동 속도는 본질적으로 동일한 것이 바람직하고, 따라서 가열된 섬유 블랭크는 몰드의 하부에 놓일 때 신장되지도 압축되지도 않는다. 그러나, 일부 실시 형태에서, 가열된 섬유 블랭크가 몰드의 하부에 놓이는 것과 관련하여 약간 압축되도록, 이송 속도는 이동 속도보다 약간 더 높다. 가열된 섬유 소재를 약간 압축하는 것은 탄력 특성을 다소 개선시킬 수 있다.
일 실시 형태에 따르면, 몰드의 하부의 수평 위치에 대한 컨베이어 시스템의 전달 단부의 수평 위치는 컨베이어 시스템의 전달 단부를 수평으로 이동시킴으로써 이동된다.
일단 몰드가 닫히면, 성형된 섬유 블록 물품은 이를 통해 냉각 공기와 같은 냉각 유체를 밀어냄으로써 냉각될 수 있다. 성형된 섬유 블록 물품을 냉각시키는 다른 양태는 본 명세서에 이미 개시되었다.
본 발명이 가능한 본 발명의 이들 및 다른 양태, 특징 및 이점은 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대한 다음의 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1a는 일 실시 형태에 따른 섬유 블록 성형 장치의 개략도이다;
도 1b 내지 도 1f는 도 1a에 도시된 실시 형태에 따른 섬유 블록 성형 장치에 의해 몰드의 하부에 가열된 섬유 블랭크를 놓는 것을 도시하는 일련의 도면이다;
도 2a 및 도 2b는 일 실시 형태에 따른 섬유 블록 성형 장치의 단면을 도시한다;
도 3a 및 도 3b는 일 실시 형태에 따른 섬유 블록 성형 장치의 단면을 도시한다;
도 4a 및 도 4b는 일 실시 형태에 따른 섬유 블록 성형 장치의 단면을 도시한다;
도 5a 내지 도 5d는 일 실시 형태에 따른 몰드를 도시한다.
다음의 설명은, 열적으로 활성화된 결합제를 포함하는, 섬유 블랭크(10)를 3차원 섬유 블록 물품으로 성형하는 섬유 블록 성형 공정 및 섬유 블록 성형 장치(1)에 적용 가능한 본 발명의 실시 형태에 초점을 맞춘다. 그러나 본 발명은 기술된 특정 예시적인 실시 형태에 제한되지 않는다는 것을 이해할 것이다.
도 1a에서, 섬유 블록 성형 장치(1)의 개략도가 제공된다. 장치(1)는 가열된 섬유 블랭크(11)를 몰드(100)를 닫을 때 성형된 물품으로 형성하기 위한 몰드(100)를 포함한다. 몰드는 하부(110) 및 상부(120)를 갖는다. 몰드를 닫을 때, 몰드의 하부(110) 및 상부(120)는 그 사이에 공동부(150)를 형성한다. 또한, 섬유 블록 성형 장치(1)는 수납 단부 및 전달 단부(220)를 갖는 컨베이어 시스템(200)을 포함한다. 전달 단부(220)는 몰드(100) 옆에 배치된다. 또한, 섬유 블록 성형 장치(1)는 예를 들어 오븐 일 수 있는 가열기(300)를 포함하는데, 섬유 블랭크(10)를 결합제를 활성화시키기 위해 그것을 성형하기 전에 가열하기 위한 것이다. 수납 단부 및 전달 단부(220)는 가열기(300)의 대향 측면에 배치된다. 섬유 블랭크가 위치되는 컨베이어 시스템(200)의 수납 위치(210)는 가열기(300)와 수납 단부 사이에 배치된다.
도 1b 내지 도 1e는 컨베이어 시스템(200)이 컨베이어 벨트(201) 및 벨트가 통과하는 다수의 샤프트를 포함하는 실시 형태에 관련된다. 전달 단부(220)에서, 벨트(201)는 제 1 터닝 샤프트(221)를 돌아가고 수납 단부에서, 벨트(201)는 제 2 터닝 샤프트(211)를 돌아간다(도 1a 참조). 또한, 컨베이어 벨트(201)는 컨베이어 벨트(201)를 신장 상태로 유지하는 역할을 하는 신장 샤프트(222)를 통과한다. 신장 샤프트(222)는 컨베이어 시스템(200)의 전달 단부(220)와 가열기(300) 사이에 배치된다. 컨베이어 벨트(201)는 제 1 전기 모터(261)에 의해 작동되는 구동 샤프트(223)에 의해 구동된다. 또한, 제 1 터닝 샤프트(221) 및 신장 샤프트(222)는 슬류잉 브래킷(272; slewing bracket)에 의해 연결되어, 이로써 제 1 터닝 샤프트(221)는 컨베이어 시스템(200)에 대해 수평으로 이동될 수 있는 한편, 신장 샤프트(222)를 또한 수평으로 변위시킴으로써 컨베이어 벨트(201)를 신장 상태로 유지한다. 슬류잉 브래킷(272)은 제 2 전기 모터(271)에 의해 작동된다. 슬류잉 브래킷(272) 및 신장 샤프트(222)는 몰드(100)의 하부(110)에 대해 컨베이어 시스템(200)의 전달 단부(220)의 수평 위치를 제 1 위치(도 1c)와 제 2 위치(도 1e) 사이에서 이동시키도록 배치되는 수평 위치 이동 장치(260)에 포함된다. 섬유 블랭크 놓음 장치(270)는 프로그램 가능한 마이크로프로세서와 같은 컨베이어 제어 장치(274)를 포함하고, 수평 위치 이동 장치(260)와 제 1 모터(261) 및 제 2 모터(271)를 제어한다. 섬유 블랭크 놓음 장치(270)는 가열된 섬유 블랭크(11)의 방출, 즉 가열된 섬유 블랭크(11)를, 제 1 위치에서 제 2 위치로의 전달 단부(220)의 이동과 함께 전달 단부(220)에서 컨베이어 시스템(200)으로부터 몰드(100)의 하부(110)에 이송하는 것을 협력하도록 배치된다. 방출을 협력하는 것은 제 2 전기 모터(271)의 속도에 대해 제 1 전기 모터(261)의 속도를 제어하는 것을 포함한다.
몰드(100)의 하부(110)에 대해 컨베이어 시스템(200)의 전달 단부(220)의 수평 위치가 제 1 및 제 2 위치 사이에서 이동되는 실시 형태에 따라 가열된 섬유 블랭크(11)를 몰드(100)의 하부(110) 상에 놓는 것은 도 1b 내지 도 1f에 개략적으로 도시된다. 알 수 있는 바와 같이, 전달 단부(220)는 가열된 섬유 블랭크(11)가 몰드(100)의 하부(110) 상에 놓이도록 가열된 섬유 블랭크(11)를 몰드(100)의 하부(110) 상에 전달할 때 철회된다. 따라서 도 1b에서 가열된 섬유 블랭크(11)는 가열기(300)를 바로 떠나 컨베이어 벨트(201) 상에 놓인다. 몰드(100)는 이전 시퀀스 후에 바로 개방되었다. 도 1c에서, 전달 단부(220)는 화살표로 도시된 바와 같이 전달 단부(220)가 몰드(100)의 하부(110)의 말단부(116)와 기단부(115) 사이에 위치되나 말단부(116)에 더 가까운 제 1 위치로 이동되었다. 슬류잉 브래킷(272)이 가열기(330)로부터 멀리 연장되는 것을 포함하는 이러한 이동은 도 1b에 도시된 섬유 블랭크 놓음 장치(270)에 의해 제어되어 수평 위치 이동 장치(260)의 동작과 컨베이어 벨트(201)를 구동하는 제 1 모터(261)를 협력하게 한다. 도 1d에서, 섬유 블랭크 놓음 장치(270)는 가열기(300)를 향해 슬류잉 브래킷(272)의 철회를 야기하여, 화살표로 도시된 바와 같이, 전달 단부(220)를 제 1 위치로부터 제 2 위치를 향해 이동시킬 수 있으며, 여기서 전달 단부(220)는 몰드(100)의 하부(110)의 말단부(116)보다 기단부(115)에 더 가깝게 위치되나 기단부(115)와 말단부(116) 사이는 아니다. 전달 단부(220)를 제 1 위치로부터 제 2 위치를 향해 이동시키는 것은 벨트(201)를 구동시키는 제 1 모터(261)와 협력하여, 도 1d에 도시된 바와 같이, 가열된 섬유 블랭크(11)가 벨트(201)로부터 방출되고 몰드(100)의 하부(110) 상에 놓이게 한다. 도 1e에서, 전달 단부(220)는 제 2 위치에 도달했다. 가열된 섬유 블랭크(11)는 몰드(100)의 하부(110) 상에 놓인다. 도 1f에서, 몰드(100)는 가열된 섬유 블랭크(11)에 원하는 형상을 제공하기 위해 상부(120)가 하부(110)와 만나도록 수직으로 하향 이동됨으로써 닫혔다. 또한, 섬유 블랭크(11)의 냉각은 몰드(100) 내부에서 발생하여 섬유 블랭크를 섬유 블록 물품으로 고화시킨다.
도 2a 및 도 2b는 가열된 섬유 블랭크(11)를 몰드(100)의 하부(110)에 전달할 때 제 2 터닝 샤프트(211)도 또한 수평으로 변위된다는 것을 제외하고, 도 1a 내지 도 1f의 실시 형태와 유사한 실시 형태에 관련된다. 컨베이어 벨트(201)는 제 1 터닝 샤프트(221)의 수평 변위와 협력하여 제 2 터닝 샤프트(211)를 변위시킴으로써 신장 상태로 유지된다. 도 2a에서, 섬유 블록 성형 장치(1)는, 컨베이어 시스템(200)의 전달 단부(220)가 몰드(100)의 하부(110)의 말단부(116)와 기단부(115) 사이에 위치하지만, 말단부(116)에 더 가까운 제 1 위치에 도시되는 반면에, 도 2b에서 섬유 블록 성형 장치(1)는, 컨베이어 시스템(200)의 전달 단부(220)가 제 2 위치에서 몰드(100)의 하부(110)의 말단부(116)보다는 기단부(115)에 더 가깝게 위치되지만 기단부(115)와 말단부(116) 사이가 아닌 제 2 위치에 도시되어 있다. 알 수 있는 바와 같이, 터닝 샤프트(211 및 221)의 상대 위치는 각각 도 2a 및 도 2b에서 다르며, 이들 두 개의 터닝 샤프트(211, 221) 및 이들을 수평 방향으로 이동시키는 장치(도 2a 및 도 2b에는 완전히 도시되지 않았지만, 선택적으로 도 1b에 도시된 슬류잉 브래킷(272)과 유사함)는 수평 위치 이동 장치(260)의 부분을 형성한다. 섬유 블랭크 놓음 장치(270)는 도 1b 내지 도 1e의 원리와 유사한 원리에 따라 몰드(100)의 하부(110) 상에 가열된 섬유 블랭크(11)의 놓음을 수용하기 위해 수평 위치 이동 장치(260)의 동작과 컨베이어 벨트(201)를 구동하는 제 1 모터(261)를 협력하도록 배치된다.
도 3a 및 도 3b는 컨베이어 시스템(200)이 컨베이어 벨트(201) 및 컨베이어 셔틀(250)을 포함하는 실시 형태에 관련된다. 컨베이어 벨트(201)는 수납 위치(210)에서 성형될 섬유 블랭크(10)를 수납하고, 가열기(300)의 역할을 하는 오븐을 통해 섬유 블랭크를 운반한다. 오븐을 통과한 후에, 컨베이어 벨트(201)는 가열된 섬유 블랭크(11)를 컨베이어 셔틀(250)에 전달한다. 가열된 섬유 블랭크(11)를 수납한 후, 컨베이어 셔틀(250)은 컨베이어 시스템(200)의 전달 단부(220)가 몰드(100)의 하부(110)의 말단부(116)와 기단부(115) 사이에 위치되지만 말단부(116)에 더 가까운 제 1 위치(도 3a 참조)로 변위된다. 그 후, 전달 단부(220)의 수평 위치는 수평 위치 이동 장치(260)에 의해 이동되어 컨베이어 셔틀(250)을 제 2 위치(도 3b 참조)로 변위시키는데, 이 위치에서 컨베이어 시스템(200)의 전달 단부(220)는 몰드(100)의 하부(110)의 말단부(116)보다 기단부(115)에 더 가깝게 위치되지만 기단부(115)와 말단부(116) 사이는 아니다. 섬유 블랭크 놓음 장치(270)는 몰드(100)의 하부(110) 상에 가열된 섬유 블랭크(11)의 놓음을 수용하도록 컨베이어 셔틀(250)의 벨트(202)를 구동하는 제 1 모터(261)의 속도와 제 2 모터(271)에 의해 컨베이어 셔틀(250)의 위치를 제어하는 수평 위치 이동 장치(260)의 동작을 협력하기 위해 배치된다. 컨베이어 셔틀(250)을 변위시킴으로써 전달 단부(220)의 수평 위치를 이동시키는 한편, 가열된 섬유 블랭크(11)를 몰드(100)의 하부(110)에 이송함으로써, 가열된 섬유 블랭크(11)는 도 1b 내지 도 1e를 참조하여 전술한 것과 유사한 방식으로 몰드(100)의 하부(110) 상에 놓인다.
도 4a 및 도 4b의 실시 형태에서, 몰드(100)의 하부(110)는 제 1 위치(도 4a 참조)와 제 2 위치(도 4b 참조) 사이에서 이동되는 반면, 컨베이어 시스템(200)의 전달 단부(220)는 변위되지 않는다. 따라서, 한편으로 컨베이어 시스템(200)의 전달 단부(220)와 다른 한편으로 몰드(100)의 하부(110)의 말단부(116) 및 기단부(115) 사이의 상대 운동이 예를 들어 도 1b 내지 도 1e를 참조하여 전술한 제 1 및 제 2 위치와 유사한 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 여전히 존재한다. 컨베이어 시스템(220)의 전달 단부(220)에 상대적인 몰드(100)의 하부(110)의 수평 위치는 하부(110)의 수평 위치를 제어하는 제 2 모터(271)를 포함하는 수평 위치 이동 장치(260)에 의해 이동된다. 섬유 블랭크 놓음 장치(270)는 도 1b 내지 도 1e의 원리에 따라 몰드(100)의 하부(110) 상에 가열된 섬유 블랭크(11)의 놓음을 수용하도록 수평 위치 이동 장치(260)의 동작과 컨베이어 벨트(201)를 구동하는 제 1 모터(261)를 협력하기 위해 배치된다.
도 5a에서, 일 실시 형태에 따른 몰드(100)가 제공된다. 도 5b 및 도 5c는 도 5a의 2개의 수직 단면도이다. 도 5d는 도 5a의 다른 단면도이며, 도 5d의 단면도는 도 5c의 단면과 평행하다. 몰드(100)는 하부(110) 및 상부(120)를 갖는다. 또한, 몰드의 하부(110)는 제 1 주요부(117) 및 제 1 교체 가능한 삽입부(118)를 포함한다. 제 1 삽입부(118)는 몰드(100)의 공동부(150)의 하부를 규정하는, 이 실시 형태에서는 오목부인 표면 구조(118b)를 가진다. 유사하게, 몰드의 상부(120)는 제 2 주요부(127) 및 제 2 교체 가능한 삽입부(128)를 포함한다. 제 2 삽입부(128)는 몰드(100)의 공동부(150)의 상부를 규정하는, 오목부(128b)와 같은 표면 구조를 가진다. 대안적인 실시 형태에서 삽입부(118, 128) 중 하나에는 오목부가 제공될 수 있고 하나에는 돌출부가 제공될 수 있거나 또는 2개의 삽입부(118, 128) 중 하나 또는 둘 다에, 몰드를 닫을 때 공동부(150)가 여전히 형성되는 한, 오목부(들) 및 돌출부(들)를 모두 제공할 수 있음을 이해할 것이다.
제 1 주요부(117)에는 냉각 유체를 위한 연결 포트(115)가 제공된다. 또한, 제 1 주요부(117)에는 몰드(100)의 하부(110)의 평면에 서로 평행하게 배치된 제 1 개수의 채널(113)이 제공된다. 제 1 개수의 채널(113)은 연결 채널(119)에 의해 연결 포트(115)에 연결되어, 몰드의 하부(110)의 일 측면에서 제 1 개수의 채널(113)에 수직하게 동일 평면에서 이어지고, 제 1 개수의 채널(113)의 채널 각각을 연결 포트(115)에 연결한다. 또한, 제 1 개수의 채널(113)은 제 2 개수의 채널(114)에 연결된다. 제 2 개수의 채널(114)은 몰드의 하부(110)의 평면에 수직으로 배치되고 제 1 교체 가능한 삽입부(118)를 통해 몰드(100)의 공동부(150)의 하부를 규정하는 오목부로 이어진다.
유사하게, 제 2 주요부(127)에는 냉각 유체를 위한 연결 포트(125)가 제공된다. 또한, 상기 제 2 주요부(127)에는 몰드(100)의 상부(120)의 평면에서 서로 평행하게 배치된 제 3 개수의 채널(123)이 제공된다. 제 3 개수의 채널(123)은 연결 채널(129)에 의해 연결 포트(125)에 연결되어, 몰드(100)의 상부(120)의 일 측면에서 제 3 개수의 채널(123)에 수직하게 동일 평면에서 이어지고, 제 3 개수의 채널(123)의 채널들 각각을 연결 포트(125)에 연결한다. 또한, 제 3 개수의 채널(123)은 제 4 개수의 채널(124)에 연결된다. 제 4 개수의 채널(124)은 몰드(100)의 상부(120)의 평면에 수직으로 배치되고 제 2 교체 가능한 삽입부(128)를 통해 몰드(100)의 공동부(150)의 상부를 규정하는 오목부로 이어진다.
예를 들어 냉각 공기 또는 냉각수일 수 있는 냉각 유체는, 몰드의 공동부(150) 내부의 가열된 섬유 블록(11)(도 1f 참조)을 둘러싸기 위해 몰드(100)가 닫힌 후에 연결 포트(115)에 이송될 수 있다. 연결 포트(115)는 제 1 개수의 채널(113)들 사이에 냉각 유체를 분배하고, 제 1 개수의 채널(113)은 또한 냉각 유체를 제 2 개수의 채널(114)로 분배한다. 제 2 개수의 채널(114)은 냉각 유체를 공동부(150) 내부에 위치한 가열된 섬유 블록으로 분배하고 가열된 섬유 블록을 냉각시켜 섬유 블록이 고화되어 공동부(150)의 형상을 갖게 한다. 유체는 공동부(150)를 통과한 후에 제 2 삽입부(128)의 제 4 개수의 채널(124)로 통과하고 그로부터 또한 제 3 개수의 채널(123)로 통과한다. 마지막으로, 이 시점에서 더 높은 온도를 갖는 사용된 냉각 유체는 제 3 개수의 채널(123)로부터 연결 포트(125)로 통과한 다음에 몰드(100)를 떠난다. 제 2 개수의 채널(114) 오리피스, 즉 제 2 개수의 채널(114)의 공동부로의 개구부는 제 4 개수의 채널(124) 오리피스, 즉 제 4 개수의 채널(124)의 공동부(150)로의 개구부에 대해 변위되는 것이 바람직하다. 이에 의해, 냉각 공기와 같은 냉각 유체는 공동부(150)를 통해 수직으로 유동하지 않을 것이지만, 약간 옆으로 유동하여 냉각 효과를 향상시킨다.
선택적으로, 도 5c 및 도 5d에 도시된 바와 같이, 몰드(100)의 하부(110)에는 냉각 액체를 위한 다른 세트의 채널(133)이 제공될 수 있으며, 상기 다른 세트의 채널(133)은 공동부(150)와 유동 연통하지 않는다. 채널(133)에서 운반되는, 예를 들어 물 또는 오일일 수 있는 냉각 액체는 몰드(100)의 균일하고 일정한 온도를 유지하는 것을 더 용이하게 한다. 몰드(100)의 하부(110)의 냉각 액체를 위한 채널(133)의 세트 대신에 또는 이와 조합하여, 몰드(100)의 상부(120)에는 냉각 액체를 위한 여전히 또 다른 세트의 채널(143)이 구비될 수 있으며, 다른 세트의 채널(143)은 공동부(150)와 유동 연통하지 않는다. 이로써 몰드(100)의 상부(120)의 보다 균일한 온도가 달성될 수 있다.
추가의 상세한 설명없이, 당업자는 전술한 설명을 사용하여 본 발명을 최대한 활용할 수 있다고 믿는다. 따라서, 전술한 바람직한 특정 실시 양태는 단지 예시적인 것으로서 어떤 식으로도 본원을 제한하는 것으로 해석되지 않는다.
본 발명은 특정 실시 형태를 참조하여 상술되었지만, 본 명세서에 기재된 특정 형태에 제한되도록 의도되지는 않는다. 오히려, 본 발명은 첨부된 청구항에 의해서만 제한되며, 상술된 특정 실시 형태 이외의 실시 형태는 이들 첨부된 청구항의 범위 내에서 동일하게 가능하다.
청구항에서, 용어 "포함한다/포함하는"은 다른 요소들 또는 단계들의 존재를 배제하지 않는다. 또한, 개별적인 특징들이 상이한 청구항에 포함될 수 있지만, 이들은 유리하게 조합되는 것이 가능하고, 상이한 청구항에의 포함은 특징의 조합이 실현 가능하지 않고 및/또는 유리하지 않음을 의미하지 않는다.
또한, 단수의 언급은 복수를 배제하지 않는다. 용어 부정관사, "제 1", "제 2" 등은 복수형을 배제하지 않는다.

Claims (20)

  1. 열적으로 활성화된 결합제를 포함하는 섬유 블랭크(10)로부터 가열된 3차원 섬유 블록 물품을 성형하기 위한 섬유 블록 성형 장치(1)로서,
    - 하부(110) 및 상부(120)를 갖는 몰드(100)로서, 몰드의 하부(110) 및 상부(120)는 그 사이에, 몰드를 닫을 때 섬유 블랭크(10)를 섬유 블록 물품으로 형성하기 위한 공동부(150)를 형성하는, 몰드(100);
    - 결합제를 활성화시키기 위해, 섬유 블랭크(10)를 성형하기 전에 이를 가열하는 가열기(300);
    - 성형될 섬유 블랭크(10)를 수납 위치(210)에서 수납하고, 결합제의 활성화를 위해 가열기(300)를 통해 섬유 블랭크(10)를 운반하고, 가열된 섬유 블랭크(11)를 컨베이어 시스템(200)의 전달 단부(220)에서 몰드(100)의 하부(110)로 전달하기 위한 컨베이어 시스템(200)으로서, 전달 단부(220)는 몰드(100)의 하부(110)보다 수직으로 더 높은 레벨 상에 및 수납 위치(210)에 대해 가열기(300)의 대향 측면에 배치되는 컨베이어 시스템(200);
    - 몰드(100)의 하부(110)에 대해 컨베이어 시스템(200)의 전달 단부(220)의 수평 위치를 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 이동시키기 위한 수평 위치 이동 장치(260)로서, 컨베이어 시스템(200)의 전달 단부(220)는 제 1 위치에서, 몰드(100)의 하부(110)의 말단부(116)와 기단부(115) 사이에 위치되고, 컨베이어 시스템(200)의 전달 단부(220)는 제 2 위치에서, 몰드(100)의 하부(110)의 말단부(116)보다 기단부(115)에 더 가깝게 위치되지만, 기단부(115)와 말단부(116) 사이는 아닌, 수평 위치 이동 장치(260); 및
    - 가열된 섬유 블랭크(11)를 몰드(100)의 하부(110) 상에 놓기 위해 전달 단부(220)의 상대 위치를 제 1 위치에서 제 2 위치로 이동시키는 수평 위치 이동 장치(260)와 협력하여 컨베이어 시스템(200)으로부터 가열된 섬유 블랭크(11)를 전달 단부(220)에서 이송하도록 배치된 섬유 블랭크 놓음 장치(270; fiber blank laying arrangement)를 포함하고,
    몰드(100)의 하부(110)에는 냉각 유체를 위한 제 1 세트의 채널(113, 114)이 제공되고, 및/또는 몰드(100)의 상부(120)에는 냉각 유체를 위한 제 2 세트의 채널(123, 124)이 제공되어, 몰드의 온도가 제어될 수 있고, 성형된 섬유 블록 물품이 채널(113, 114, 123, 124)을 통해 냉각 유체를 통과시킴으로써 냉각될 수 있는, 섬유 블록 성형 장치(1).
  2. 제 1 항에 있어서,
    가열기(300)는 섬유 블랭크(10)를 통해 가열된 공기를 밀어내도록 배치됨으로써, 섬유 블랭크(10)가 가열되어 결합제를 활성화시키는, 섬유 블록 성형 장치(1).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    컨베이어 시스템(200)은 컨베이어 벨트(201)를 포함하는, 섬유 블록 성형 장치(1).
  4. 제 3 항에 있어서,
    가열기(300)는 섬유 블랭크(10)를 통해 가열된 공기를 밀어내도록 배치됨으로써, 섬유 블랭크(10)가 가열되어 결합제를 활성화시키고, 컨베이어 벨트(201)는 투과성 컨베이어 벨트이고, 이로써 가열기(300)에 의해 섬유 블랭크(10)를 통해 밀려난 가열된 공기는 컨베이어 벨트(201)를 통과할 수 있는, 섬유 블록 성형 장치(1).
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    몰드(100)의 하부(110)와 상부(120)는 몰드를 닫기 위해 서로에 대해 수직으로 이동 가능한, 섬유 블록 성형 장치(1).
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    몰드(100)의 하부(110) 및 몰드(100)의 상부(120) 각각에 냉각 유체를 위한 채널(113, 114, 123, 124)이 제공되는,
    섬유 블록 성형 장치(1).
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 1 세트의 채널(113, 114)은, 몰드의 적어도 제 1 연결 포트(115) 및 공동부(150)와 유동 연통하고, 제 2 세트의 채널(123, 124)은, 몰드의 적어도 제 2 연결 포트(125) 및 공동부(150)와 유동 연통하고, 연결 포트(들)(115, 125)는 냉각 유체를 위한 입구 또는 출구의 역할을 함으로써, 냉각 유체는 성형된 섬유 블록 물품을 통해 유동하여 이를 냉각시킬 수 있는, 섬유 블록 성형 장치(1).
  8. 제 7 항에 있어서,
    제 1 세트의 채널(113, 114)은, 몰드(100)의 하부(110)의 평면에 배치된 제 1 개수의 채널(113)을 포함하고, 제 1 개수의 채널(113)은 제 2 개수의 채널(114)과 제 1 연결 포트(115) 사이에 배치되고, 제 2 개수의 채널(114)은 몰드(100)의 하부(110)의 평면에 수직으로 배치되고 공동부(150)로 이어지며, 제 2 세트의 채널(123, 124)은, 몰드(100)의 상부(120)의 평면에 배치되는 제 3 개수의 채널(123)을 포함하고, 제 3 개수의 채널(123)은 제 4 개수의 채널(124)과 제 2 연결 포트(125) 사이에 배치되고, 제 3 개수의 채널(124)은 몰드(100)의 상부(120)의 평면에 수직으로 배치되고 공동부(150)로 이어지는, 섬유 블록 성형 장치(1).
  9. 제 8 항에 있어서,
    공동부(150)로 이어지는 제 2 개수의 채널(114)의 오리피스들은 공동부(150)로 이어지는 제 4 개수의 채널(124)의 오리피스들에 대해 변위되는, 섬유 블록 성형 장치(1).
  10. 제 9 항에 있어서,
    공동부(150)로 이어지는 제 2 개수의 채널(114)의 오리피스들의 직경은 채널(114)의 나머지 직경보다 작은, 섬유 블록 성형 장치(1).
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    공동부(150)로 이어지는 제 4 개수의 채널(114)의 오리피스들의 직경은 채널(124)의 나머지 직경보다 작은, 섬유 블록 성형 장치(1).
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    성형된 섬유 블록 물품을 통해 유동하는 냉각 유체는 물 또는 공기인, 섬유 블록 성형 장치(1).
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    몰드(100)의 하부(110)에는 냉각 액체를 위한 다른 세트의 채널(133)이 제공되고, 다른 세트의 채널(133)은 공동부(150)와 유동 연통하지 않고, 및/또는 몰드(100)의 상부(120)에는 냉각 액체를 위한 다른 세트의 채널(143)이 제공되고, 다른 세트의 채널(143)은 공동부(150)와 유동 연통하지 않는, 섬유 블록 성형 장치(1).
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    몰드의 적어도 하나의 부분은 유체가 투과할 수 있는 형태화된 천공판 또는 형태화된 강체 그물일 수 있는, 섬유 블록 성형 장치(1).
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    몰드의 하부(110)는 제 1 주요부(117) 및 제 1 교체 가능한 삽입부(118)를 포함하고, 제 1 삽입부(118)는 공동부(150)의 하부를 규정하는 오목부(indentation)와 같은 표면 구조(118b)를 갖고, 몰드의 상부(120)는 제 2 주요부(127) 및 제 2 교체 가능한 삽입부(127)를 포함하고, 제 2 삽입부(128)는 공동부(150)의 상부를 규정하는 오목부와 같은 표면 구조(128b)를 갖는, 섬유 블록 성형 장치(1).
  16. 열적으로 활성화된 결합제를 포함하는 가열된 섬유 블랭크(10)를 3차원 섬유 블록 물품으로 성형하기 위한 섬유 블록 성형 공정으로서,
    - 성형될 섬유 블랭크(10)를 컨베이어 시스템(200)의 수납 위치(210)에서 수납하는 단계;
    - 섬유 블랭크(10)를 컨베이어 시스템(200)에 의해 가열기(300)를 통해 운반하여 이로써 섬유 블랭크(10)를 가열하여 결합제를 활성화시켜 몰드(100)에 운반하는 단계로서, 몰드는 하부(110) 및 상부(120)를 가지며, 몰드의 하부(110) 및 상부(120)는 그 사이에, 몰드를 닫을 때 섬유 블랭크(10)를 성형된 물품으로 형성하기 위한 공동부(150)를 형성하는, 운반 단계;
    - 가열된 섬유 블랭크(11)를 몰드(100)의 하부(110) 상에 전달하는 단계로서,
    컨베이어 시스템(200)의 전달 단부(220)는 몰드(100)의 하부(110) 상에 가열된 섬유 블랭크(11)를 놓을 때 몰드(100)의 하부(110)보다 수직으로 더 높은 레벨 상에 배치되고,
    몰드(100)의 하부(110)에 대해 컨베이어 시스템(200)의 전달 단부(220)의 수평 위치는 컨베이어 시스템(200)의 전달 단부(220)가 몰드(100)의 하부(110)의 말단부(116)와 기단부(115) 사이에 배치되는 제 1 위치로부터, 컨베이어 시스템(200)의 전달 단부(220)가 몰드(1)의 하부(110)의 말단부(116)보다 기단부(115)에 더 가깝게 배치되지만 기단부(115)와 말단부(116) 사이는 아닌 제 2 위치로 이동되는 한편, 가열된 섬유 블랭크(11)를 몰드(100)의 하부(110)에 이송하도록 하며, 이송은 가열된 섬유 블랭크(11)가 몰드(100)의 하부(110) 상에 놓이도록 제 1 위치에서 제 2 위치로의 이동과 협력하는, 전달 단계; 및
    - 섬유 블록 물품을 제공하기 위해 몰드를 닫는 단계;를 포함하고,
    몰드(100)의 하부(110)에는 냉각 유체를 위한 제 1 세트의 채널(113, 114)이 제공되고, 및/또는 몰드(100)의 상부(120)에는 냉각 유체를 위한 제 2 세트의 채널(123, 124)이 제공되어, 몰드의 온도가 제어될 수 있고, 성형된 섬유 블록 물품이 채널(113, 114, 123, 124)을 통해 냉각 유체를 통과시킴으로써 냉각될 수 있는, 섬유 블록 성형 공정.
  17. 제 16 항에 있어서,
    가열된 섬유 블랭크(11)의 이송 속도와 전달 단부(220)의 이동 속도가 동일한, 섬유 블록 성형 공정.
  18. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
    섬유 블랭크(10)는 수납 위치(210)에서 시트 형태로 수납되고, 일단 가열된 수납된 시트는 성형된 섬유 블록 물품으로 성형되는, 섬유 블록 성형 공정.
  19. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
    가열된 공기가 가열기(300)를 통해 섬유 블랭크(10)를 운반하는 단계에서 섬유 블랭크(10)를 통해 밀려나는, 섬유 블록 성형 공정.
  20. 제 16 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    성형된 섬유 블록 물품은 일단 몰드(100)가 닫히면, 그것을 통해 공기와 같은 냉각 유체를 밀어냄으로써 냉각되는, 섬유 블록 성형 공정.
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