WO2007016879A1 - Vorrichtung und verfahren zum blas-formen eines faserformstückes - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum blas-formen eines faserformstückes Download PDF

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Erwin Kock
Heinrich Grimm
William Woolery
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ERKO Trützschler GmbH
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Definitions

  • the invention relates to a device and a method for
  • fiber molded parts are used, for example, for the interior lining of vehicles.
  • a preconsolidated fiber mat with a continuous material thickness is usually produced.
  • the preconsolidation takes place, for example, in that fibers having different melting points are mixed and heated so that the low-melting fibers connect the remaining fibers to one another and in this way the entire fiber composite undergoes preconsolidation, so that a fiber mat to be handled as a workpiece is produced.
  • the final production of the fiber molding is carried out by a compression of this pre-consolidated fiber blank, so that there is a fiber molding with areas of different wall thickness.
  • the pressed fiber molded part is trimmed, that is to say at the edges an unnecessary material supernatant is cut off and, if necessary, so-called “windows” are cut out in the fiber molded part, ie openings are cut into the fiber molded part Fibrous articles are either waste or can be reused, and the disposal of the waste as well as the reprocessing of the material to be recycled are economically detrimental.
  • the invention has for its object to provide an apparatus and a method with which the production of a serformteils with a small amount of waste is possible.
  • the invention proposes to already prepare the fiber blank with a different fiber distribution, ie to deviate from it, a continuously uniform one
  • either the wall thickness of the fiber blank can be dimensioned particularly small, where material is to be removed later, or it can be provided in these areas a particularly low fiber density, so that comparatively in both cases from subsequently produced fiber blank or the final manufactured fiber molding few fibers are removed as waste material during trimming and accordingly the accumulated amount of waste or on reprocessed fibers is particularly low.
  • the binder can either be injected in dry form in the form of phenolic resin powder or in liquid form and, as it is introduced into the fiber stream immediately behind the opening device, is distributed particularly uniformly in this fiber stream before the initially opened ones
  • Fibers can regroup to larger flakes during their transport.
  • the different fiber distribution within the mold is favored by the fact that the side walls of the mold are not designed plan, but are designed contoured so that already results in a mold cavity with different sized cross-sectional areas and accordingly results in a fiber blank with different thick-walled areas.
  • the fibers are transported by means of an air flow into the mold.
  • a venting of the mold is provided, in particular, an active ventilation, so a suction of the mold is provided.
  • flaps are provided in the aspiration of the air-permeable Soica ⁇ de the mold cavity, which act as throttle valves, and can be moved independently into an open or closed position, so that specific targeted areas of the mold are more strongly aspirated can than other areas.
  • a drawing device which detects the fiber blank and transports it out of the mold.
  • This trigger device can also serve as a closure of the mold at the same time:
  • the shape may, for example, be approximately shaft-shaped and have an open end, through which the fibers pass into the mold cavity.
  • the opposite end, through which the finished fiber blank is withdrawn from the mold, is first closed by the trigger device.
  • the extraction device can act on the fiber blank and transport it out of the area of the mold cavity.
  • the air sucked out of the mold can be used to cause the transport of air from the opening device into the mold as blowing air, so that ultimately a circulation of the air is effected.
  • the air blown into the mold can preferably be heated, so that this temperature already assists in the preconsolidation of the fibers in the mold by fusing low-melting fibers or activating an additionally added binder.
  • a covering material can involve a textile covering material such as for example, be a nonwoven web that is both breathable and does not interfere as the suction of the mold.
  • the covering material ensures optimum separation of the binder-containing fibers from the side walls of the mold and thus acts as a release agent, in order to ensure easy and uncomplicated removal of the fiber blank from the mold
  • a feed tube 1 is shown in cross section in cross section, are given by which fibers in a hopper 2.
  • the fibers pass downwards through the filling shaft 2 to an opening unit 3 with opening rollers, which serves to open the fibers.
  • the fibers may be unmixed fibers of a single type or mixed fibers, glass fibers, polyester fibers and the like, in particular such fibers and mixtures as are used in the automotive industry for shaped fiber parts, for example for lining the sky or the floor area are used in the interior of the vehicle or which are arranged under the hood as a sound insulation mat.
  • the fibers pass into a mold 4.
  • the transport of the fibers from the opening device 3 to the mold 4 is assisted by means of a fan 5, which blows air through an injection opening 6 into the fiber stream, which can influence or even out the fiber transport ,
  • the injection opening 6 can be configured in particular in the form of an adjustable injection nozzle.
  • Injectors 7 are provided which can serve, for example, to inject liquid binders into the fiber mixture before this fiber mixture passes into the mold 4.
  • two storage drums are provided by a cover material 8, which is intended to cover the two surfaces of the later fiber molded part. It may also be two different cover materials 8, if the two surfaces are to be covered differently, and deviating from the illustrated embodiment may also be provided to cover the subsequent fiber molding only on one of its two surfaces, so that only a single storage drum may be provided with a cover material 8.
  • the two storage drums and the corresponding coverage of the fibers on both sides of the mold 4 is advantageous insofar as the cover material 8 can not only be desirable for the later fiber molded part, but also acts as a release agent in the mold 4 during the production of the fiber molded part which prevents adhesion of the shaped body, ie the fibers provided with a binder, to the surfaces of the mold 4.
  • a cover material 8 in particular a thin fleece can be used.
  • the cover material 8 is introduced into the mold 4 by both supply drums, that is to say from both sides of the fiber stream, and lies against the two side walls of the mold 4.
  • the mold 4 is constructed substantially like a manhole and has contoured side walls 9, as indicated in the drawing by serrated or wavy lines of the side walls 9. This results in regions of the mold cavity having a different width cross-section, so that the mold 4 produced in the mold 4 already has made fiber blank, before it is pressed later, is made with partially different thickness.
  • the side walls 9 of the mold 4 are designed permeable to air, so that the mold 4 can be sucked from the outside and the
  • Air which transports the fibers into the mold cavity, can be easily removed.
  • a plurality of individual flaps 10 is provided in each case, and distributed over the height of the mold 4. Also over the width of the mold 4, a plurality of flaps 10 may be provided distributed side by side.
  • the flaps 10 can be controlled individually or in groups to open or close, so be operated so that not one over the entire side wall 9 of the
  • the aspiration of the mold 4 can therefore take place in different areas, so that z. B. only one or a few flaps open on each side of the mold 4 and the others are closed to control the fiber tray in the mold 4 and z. As a continuous filling of the form from bottom to top, the downstream fibers to cause.
  • the corresponding flaps can remain open longer, so that a longer aspiration of these areas, or these areas can be more strongly sucked by z.
  • controllability of the flaps 10 can be used exactly contrary to a uniform distribution of the fibers as possible to distribute the flowing in the mold 4 fibers aware different densities, ie with a different weight per cross-sectional area to distribute within this form 4.
  • the fiber blanks from the outset can be configured with different thicknesses of material. For example, only very little material can be provided at the edges, so that later, where the fiber blank or the finished pressed fiber molded part is trimmed, ie edge trimming or punching of specific areas, only a very small amount of waste results in weight, ie only a few Fibers fall as waste or for reuse.
  • the suction of the mold is carried out by two suction fan 11.
  • the air of these two suction fan 11 is subsequently passed to the fan 5, which admits the air from above through the blowing opening 6 to the fiber stream.
  • the mold 4 is filled discontinuously.
  • a cycle time of 30 seconds can be provided.
  • the fiber blank From the mold 4, the fiber blank enters an open press 15. The two halves of the press 15 then move towards each other, so that the fiber blank is uniformly or partially compressed, depending on how the contour of the fiber blank and the press cavity are matched ,
  • the press 15 built-in knives cut automatically during the pressing process from the fiber blank any waste on the edge or in the range of ausierden "windows", so that now the pressed and trimmed fiber molding is completed To allow transfer of the fiber blank to the press, the press 15 is arranged vertically.
  • the press 15 can be pivoted by 90 °, so that the fitting comes from the standing manufacturing in the lying position. This pivoting can be done before or during the pressing process or subsequently. If the 1 press was closed long enough and the fitting was pressed long enough and finally cured - if necessary also by an additional heating of the press 15 - the press can be opened and the now lying fiber molded part can be transported horizontally.
  • two presses 15 may be provided, which can be oscillating, for example from right to left, moved, so that in a press
  • two or more presses 15 may be provided on a carousel, depending on the cycle time on the one hand and hardening time on the other hand, so that always a receptive press 15 among the
  • Form 4 is moved and receives the next fiber blank.
  • the fiber moldings can already be substantially cured in the mold 4 itself, so that the press 15 ultimately not or only very subordinate to the actual pressing process is required, but rather serves for trimming the molding.

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Abstract

Die Erfindung schlägt eine Vorrichtung zur Durchführung eines kombinierten Blas-Form-Verfahrens zur Herstellung von Faserformstücken vor, mit einer Zuführungseinheit für die Fasern oder ein Fasergemisch, einer daran anschliessenden Öffnungseinrichtung, welche die Fasern öffnet, einer unmittelbar der Öffnungseinrichtung nachgeschalteten Einblasöffnung, die in den Faserstrom gerichtet ist, einer Form, welche der Einblasöffnung nachgeschaltet ist und in welche die Fasern einfüllbar sind, wobei die Form zwei Seitenwände aufweist, deren Abstand zueinander veränderlich ist, und wobei wenigstens eine der Seitenwände konturiert ist, derart, dass die Form einen Formhohlraum für einen Faserrohling mit unterschiedlicher Wandstärke bildet, und einer Abzugseinrichtung, die der Form nachgeschaltet ist und ausgestaltet ist, um den Faserrohling zu erfassen und aus der Form zu transportieren.

Description

"Vorrichtung und Verfahren zum Blas-Formen eines Faserformstückes"
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur
Herstellung eines Faserformstückes mittels eines integrierten Blas-Form-Verfahrens.
Aus der Praxis ist es bekannt, Faserformteile herzustellen. Die- se werden beispielsweise zur Innenraumauskleidung von Fahrzeugen verwendet. Bei der Herstellung wird üblicherweise eine vorverfestigte Fasermatte mit kontinuierlicher Materialstärke erzeugt. Die Vorverfestigung erfolgt beispielsweise dazu, dass Fasern mit unterschiedlichen Schmelzpunkten gemischt und be- heizt werden, so dass die niedrig schmelzenden Fasern die übrigen Fasern miteinander verbinden und auf diese Weise der gesamte Faserverbund eine Vorverfestigung erfährt, so dass ein als Werkstück zuhandhabende Fasermatte hergestellt wird. Die endgültige Herstellung des Faserformteils erfolgt durch eine Verpressung dieses vorverfestigten Faserrohlings, so dass sich ein Faserformteil mit Bereichen unterschiedlicher Wandstärke ergibt.
Das gepresste Faserformteil wird besäumt, das heißt an den Rändern wird ein nicht benötigter Materialüberstand abgeschnitten, und ggf. werden auch so genannte „Fenster" im Faserformteil ausgeschnitten, also Öffnungen in das Faserformteil eingeschnitten. Die abgeschnittenen Bestandteile des zunächst hergestellten Faserrohlings bzw. des fertiggestellten Faserformteils stellen entweder Abfall dar oder können wiederverwendet werden. Sowohl die Entsorgung des Abfalls als auch die Aufbereitung des wiederzuverwendenden Materialanteils sind wirtschaftlich nachteilig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren anzugeben, mit welcher die Herstellung eines Fa- serformteils mit einer möglichst geringen Abfallmenge möglich ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Verfahrensschritten nach Anspruch 17 gelöst.
Die Erfindung schlägt mit anderen Worten vor, bereits den Faserrohling mit einer unterschiedlichen Faserverteilung zu erstel- len, also davon abzuweichen, eine kontinuierlich gleichstarke
Fasermatte mit homogener Faserverteilung herzustellen. Vielmehr kann vorschlagsgemäß entweder die Wandstärke des Faserrohlings dort besonders gering bemessen werden, wo später Material entfernt werden soll, oder es kann in diesen Bereichen eine besonders geringe Faserdichte vorgesehen sein, so dass in beiden Fällen vom anschließend hergestellten Faserrohling bzw. vom endgültig hergestellten Faserformteil vergleichsweise wenig Fasern als Abfallmaterial beim Besäumen entfernt werden und dementsprechend die anfallende Menge an Abfall bzw. an wieder aufzubereitenden Fasern besonders gering ist.
Vorteilhaft kann vorgesehen sein, ein Bindemittel unmittelbar nach dem Öffnen der zugeführten Rohfasern in den Faserstrom einzubringen, bevor diese Fasern mittels eines Luftstroms wei- tertransportiert und in die Form eingebracht werden. Das Bindemittel kann entweder in trockener Form in Form von Phenolharzpulver oder in flüssiger Form eingespritzt werden und wird dadurch, dass es unmittelbar hinter der Öffnungseinrichtung in den Faserstrom eingebracht wird, besonders gleichmäßig in diesem Faserstrom verteilt, bevor sich die zunächst geöffneten
Fasern während ihres Transports wieder zu größeren Flocken zusammenballen können.
Die unterschiedliche Faserverteilung innerhalb der Form wird dadurch begünstigt, dass die Seitenwände der Form nicht plan ausgeführt, sondern konturiert ausgestaltet sind, so dass sich bereits ein Formhohlraum mit unterschiedlich großen Querschnittsflächen ergibt und dementsprechend ein Faserrohling mit unterschiedlich dickwandigen Bereichen resultiert.
Die Fasern werden mittels eines Luftstroms in die Form transportiert. Um einen möglichst effizienten Fasertransport zu ermöglichen, wird eine Entlüftung der Form vorgesehen, wobei insbesondere eine aktive Entlüftung, also eine Besaugung der Form vorgesehen ist. Um die Faserablage innerhalb der Form beeinflussen zu können, sind bei der Besaugung der luftdurchlässigen Seitenwäηde des Formhohlraums Klappen vorgesehen, die als Drosselklappen wirken, und unabhängig voneinander in eine Öffnungs- oder Schließstellung verbracht werden können, so dass gezielt bestimmte Bereiche der Form stärker besaugt werden können als andere Bereiche.
Aufgrund der Konturierung der Formseitenwände ist vorgesehen, diese Seitenwände beweglich zu lagern, so dass die Form regelrecht geöffnet werden kann, indem die beiden Seitenwände auseinander gefahren werden, wenn der Faserrohling hergestellt ist.
Zudem ist eine Äbzugseinrichtung vorgesehen, die den Faserrohling erfasst und aus der Form transportiert. Diese Abzugsein- richtung kann gleichzeitig auch als Verschluss der Form dienen:
Die Form kann beispielsweise etwa schachtförmig ausgestaltet sein und ein offenes Ende aufweisen, durch welches die Fasern in den Formhohlraum gelangen. Das gegenüberliegende Ende, durch welches der fertige Faserrohling aus der Form abgezogen wird, wird zunächst durch die Abzugseinrichtung verschlossen.
Nach Herstellung des Faserrohlings, wenn die beiden Seitenwände der Form auseinander gefahren und die Form auf diese Weise geöffnet wird, kann die Abzugseinrichtung auf den Faserrohling einwirken und diesen aus dem Bereich des Formhohl- raums transportieren. - A -
In besonders wirtschaftlicher Weise kann die aus der Form abgesaugte Luft dazu genutzt werden, als Blasluft den Fasertransport von der Öffnungseinrichtung in die Form zu bewirken, so dass letztlich eine Kreislaufführung der Luft bewirkt wird.
Die in die Form eingeblasene Luft kann vorzugsweise beheizt sein, so dass durch diese Temperatur bereits eine Vorverfestigung der Fasern in der Form unterstützt wird, indem niedrig schmelzende Fasern angeschmolzen bzw. ein zusätzlich zuge- gebenes Bindemittel aktiviert wird.
!n besonders wirtschaftlicher Weise kann vorgesehen sein, den Faserrohling beidseitig mit einem Deckmaterial abzudecken. Es: kann sich dabei um ein textiles Deckmaterial, wie beispielsweise eine Vliesbahn handeln, die einerseits luftdurchlässig ist und so die Besaugung der Form nicht behindert. Das Deckmaterial bewirkt einerseits während des Herstellungsprozesses eine optimale Trennung der mit Bindemittel versehenen Fasern von den Seitenwänden der Form und wirkt so als Trennmittel, um eine leichte und unkomplizierte Entnahme des Faserrohlings aus der
Form zu unterstützen und ein Anhaften der Fasern bzw. des Bindemittels an den Seitenwänden der Form zu verhindern. Weiterhin bewirkt das Deckmaterial eine Produktoberfläche des Faserrohlings und des späteren, endgültigen Faserformteils, die dies ggf. ohne weitere Oberflächenbehandlung einsetzbar macht und auf diese Weise zusätzliche Bearbeitungsschritte erübrigt, die ansonsten für die Verwendbarkeit des Faserformteils: erforderlich wären.
Das vorschlagsgemäße Verfahren und eine dazu verwendbare
Vorrichtung werden nachfolgend anhand der rein schematischen und grob vereinfachten Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung ist oben ein Zuführungsrohr 1 im Querschnitt dargestellt, durch welches Fasern in einen Füllschacht 2 gegeben werden. Die Fasern gelangen abwärts durch den Füll- schacht 2 zu einer Öffnungseinheit 3 mit Öffnungswalzen, die zum öffnen der Fasern dient. Bei den Fasern kann es sich um ungemischte Fasern eines einzigen Typs handeln, oder um gemischte Fasern, wobei Glasfasern, Polyesterfasern und derglei- chen, also insbesondere um solche Fasern und Fasergemische, wie sie in der Automobilindustrie für Faserformteile verwendet werden, die beispielsweise zur Auskleidung des Himmels oder des Bodenbereiches im Innenraum des Fahrzeuges gebraucht werden oder die unter der Motorhaube als Schalldämmmatte angeordnet sind.
Von der Öffnungseinheit 3, gelangen die Fasern in eine Form 4. Dabei wird der Transport der Fasern von der Öffnungseinrichtung 3 zur Form 4 mittels eines Gebläse 5 unterstützt, welches durch eine Einblasöffnung 6 in den Faserstrom Luft einbläst, welche den Fasertransport beeinflussen oder vergleichmäßigen kann. Hierzu kann die Einblasöffnung 6 insbesondere in Form einer verstellbaren Einblasdüse ausgestaltet sein.
Zudem besteht die Möglichkeit, dass durch die Einblasöffnung 6 auch noch Phenolharze oder ähnliche Bindemittel den Fasern zugemischt werden, um ein späteres Verfestigen der Fasern zu ermöglichen. Dabei ist besonders vorteilhaft, dass diese Bindemittelzugabe unmittelbar hinter dem Öffnen der Fasern erfolgt, also dort, wo eine möglichst kleine Flöckchengröße der Fasern vorliegt, bevor die sich im Luftstrom wieder zu größeren Flocken zusammenballen. Dadurch, dass die Bindemittelzugabe in diesem Bereich der kleinsten Flöckchengrößen erfolgt und das Bindemittel nicht nur an die Oberfläche größerer Flocken ge- langt, lässt sich eine besonders gute und gleichmäßige Verteilung des Bindemittels später in dem gesamten Bauteil sicherstellen.
Zudem besteht die Möglichkeit, mittels der Einblasöffnung 6 dem Faserstrom weitere Zusatzmaterialien zuzugeben, beispielsweise Stäube, insbesondere Stäube aus Zellulosematerial 2005/001392
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oder aus Fasern. Dies kann insbesondere bei der Herstellung von Akustikbauteilen vorgesehen sein, um eine bessere schalldämmende Wirkung des Bauteiles zu ermöglichen.
In Transportrichtung der Fasern hinter der Öffnungseinrichtung
3 sind Einspritzdüsen 7 vorgesehen, die beispielsweise dazu dienen können, flüssige Bindemittel in das Fasergemisch einzuspritzen, bevor dieses Fasergemisch in die Form 4 gelangt.
Weiterhin sind zwei Vorratstrommeln von einem Deckmaterial 8 vorgesehen, welches die beiden Oberflächen des späteren Faserformteils bedecken soll. Es kann sich auch um zwei unterschiedliche Deckmaterialien 8 handeln, wenn die beiden Oberflächen unterschiedlich abgedeckt werden sollen, und abwei- chend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann auch vorgesehen sein, das spätere Faserformteil lediglich auf einer seiner beiden Oberflächen abzudecken, so dass lediglich eine einzige Vorratstrommel mit einem Deckmaterial 8 vorgesehen sein kann. Die beiden Vorratstrommeln und die dementspre- chende Abdeckung der Fasern zu beiden Seiten der Form 4 hin ist insofern vorteilhaft, als das Deckmaterial 8 nicht nur für das spätere Faserformteil wünschenswert sein kann, sondern auch während der Herstellung des Faserformteils als Trennmittel in der Form 4 wirkt, welches ein Anhaften des Formkörpers, also der mit einem Bindemittel versehenen Fasern, an den Oberflächen der Form 4 verhindert. Als Deckmaterial 8 kann insbesondere ein dünnes Vlies verwendet werden.
Das Deckmaterial 8 wird von beiden Vorratstrommeln, also von beiden Seiten des Faserstroms, in die Form 4 eingebracht und liegt den beiden Seitenwänden der Form 4 an. Die Form 4 ist im wesentlichen wie ein Schacht aufgebaut und weist konturierte Seitenwände 9 auf, wie dies in der Zeichnung durch gezackte bzw. wellige Linien der Seitenwände 9 angedeutet ist. Hierdurch ergeben sich Bereiche des Formhohlraums mit unterschiedlich breitem Querschnitt, so dass bereits der in der Form 4 herge- stellte Faserrohling, noch bevor er später gepresst wird, mit bereichsweise unterschiedlicher Dicke hergestellt wird.
Die Seitenwände 9 der Form 4 sind luftdurchlässig ausgestaltet, so dass die Form 4 von außen besaugt werden kann und die
Luft, welche die Fasern in den Formhohlraum transportiert, problemlos abgeführt werden kann.
Seitlich außerhalb dieser konturierten Seitenwände 9 der Form 4 ist jeweils eine Vielzahl von einzelnen Klappen 10 vorgesehen, und zwar über die Höhe der Form 4 verteilt. Auch über die Breite der Form 4 können mehrere Klappen 10 nebeneinander verteilt vorgesehen sein. Die Klappen 10 können einzeln oder in Gruppen zum Öffnen oder Schließen angesteuert, also betätigt werden, so dass nicht eine über die gesamte Seitenwand 9 der
Form 4 gleichmäßige Besaugung erfolgt.
Die Besaugung der Form 4 kann demzufolge bereichsweise unterschiedlich stark erfolgen, so dass z. B. lediglich eine oder wenige Klappen auf jeder Seite der Form 4 geöffnet und die anderen geschlossen sind, um die Faserablage in der Form 4 zu steuern und z. B. eine kontinuierliche Füllung der Form von unten nach oben, den nachströmenden Fasern entgegen, zu bewirken.
Insbesondere dort, wo mehr Material aufgrund einer größeren Querschnittsfläche des Formhohlraums angesammelt werden soll, können die entsprechenden Klappen länger geöffnet bleiben, so dass eine längere Besaugung dieser Bereiche erfolgt, oder diese Bereiche können stärker besaugt werden, indem z.
B. an der betreffenden Seitenwand 9 der Form 4 lediglich eine einzige Klappe geöffnet ist, während zur Befüllung der Form 4 in anderen Bereichen zwei oder mehr Klappen gleichzeitig geöffnet sind, so dass dort eine weniger intensive Besaugung resul- tiert. Im Sinne einer möglichst gleichmäßigen Verteilung der Fasern, also einer möglichst gleichen Faserdichte innerhalb der Form und des zu bildenden Faserrohlings, kann mittels der vorerwähnten unterschiedlich langen oder unterschiedlich starken Besaugung in sämtlichen Bereichen eine ausreichende Faserdichte im Formhohlraum sichergestellt werden.
Die Ansteuerbarkeit der Klappen 10 kann jedoch genau gegenteilig zu einer möglichst gleichmäßigen Verteilung der Fasern auch dazu genutzt werden, die in die Form 4 strömenden Fasern bewusst unterschiedlich dicht, also mit einem unterschiedlichen Gewicht pro Querschnittsfläche, innerhalb dieser Form 4 zu verteilen.
Bei der Herstellung von Faserformteilen kann in beiden Fällen vorteilhaft erreicht werden, dass die Faserrohlinge von vornherein, also noch vor einem Pressvorgang, mit unterschiedlich dickem Materialaufbau ausgestalten werden können. Beispielsweise kann an den Rändern nur sehr wenig Material vorsehen sein, so dass später dort, wo der Faserrohling oder das fertig gepresste Faserformteil besäumt wird, also eine Randbeschneidung oder das Ausstanzen von bestimmten Bereichen erfolgt, nur eine gewichtsmäßig sehr geringe Abfallmenge resultiert, also nur wenige Fasern als Abfall bzw. zur Wiederverwendung an- fallen.
Die Besaugung der Form erfolgt durch zwei Sauggebläse 11. Die Luft dieser beiden Sauggebläse 11 wird hinterher zu dem Gebläse 5 geleitet, welches die Luft von oben durch die Ein- blasöffnung 6 zu dem Faserstrom zugibt.
Die Form 4 wird diskontinuierlich befüllt. Für ein Füllgewicht von z. B. 8 kg kann beispielsweise eine Taktzeit von 30 Sekunden vorgesehen sein. Entweder durch eine Beheizung der Form oder durch eine Beheizung der Luft, beispielsweise mittels einer Heizung 12, die in einem von den Sauggebläsen 11 zum Gebläse 5 führenden Luftkanal 16 angedeutet ist, wird auch ohne Pressung eine Vor- Verfestigung der Fasern und damit des gesamten Faserrohlings: in der Form 4 bewirkt.
Unterhalb der Form 4 sind zwei Abzugswalzen 14 angedeutet. Dabei ist mittels eingezeichneter Pfeile angedeutet, dass diese beiden Abzugswalzen 14 horizontal beweglich sind. Zunächst liegen sie fast aneinander an und erfassen einen unten aus der Form 4 ragenden Zipfel von den beiden Vliesbahnen des Deckmaterials 8. Dadurch, dass sie fast aneinander anliegen, halten die Abzugswalzen 14 die Form 4 unten geschlossen. Gleichzei- tig ist ermöglicht, dass sie die Vliesbahnen ergreifen und aus der Form 4 nach unten abziehen können. Damit gelangt auch der Faserrohling aus der Form 4 und abhängig von der Dicke, die der Faserrohling hat, können die Abzugswalzen 14 in Anpassung an die Konturierung des Faserrohlings auseinanderge- fahren werden, damit sie diesen nicht beschädigen. Zudem können die beiden Seitenwände 9 der Form 4 einander zustellbar gelagert sein, so dass sie zueinander und auseinander bewegt werden und die Form 4 somit geschlossen oder geöffnet werden kann.
Aus der Form 4 gelangt der Faserrohling in eine geöffnete Presse 15. Die beiden Hälften der Presse 15 fahren dann zueinander, so das der Faserrohling gleichmäßig oder bereichsweise verdichtet wird, je nachdem, wie die Kontur des Faserrohlings und die des Pressen-Hohlraums aufeinander abgestimmt sind.
In die Presse 15 eingebaute Messer schneiden beim Pressvorgang automatisch aus dem Faserrohling etwaigen Abfall am Rand oder im Bereich von auszunehmenden „Fenstern" ab, so dass nun das gepresste und besäumte Faserformteil fertiggestellt ist. Um aus der senkrecht stehenden Form 4 eine einfache Übergabe des Faserrohlings zur Presse zu ermöglichen, ist auch die Presse 15 stehend angeordnet.
Anschließend kann die Presse 15 um 90° verschwenkt werden, so dass das Formstück aus der stehenden Herstellungs- in die liegende Position kommt. Dieser Schwenk kann vor oder während des Pressvorgangs oder anschließend erfolgen. Wenn die1 Presse lange genug geschlossen war und das Formstück lange genug gepresst und endgültig ausgehärtet wurde - gegebenen- falls auch durch eine zusätzliche Beheizung der Presse 15 - kann die Presse geöffnet werden und das nun liegende Faserformteil kann horizontal weiter transportiert werden.
Falls der Press- bzw. der Aushärtevorgang des Faserformteils so lange erfolgen muss, dass er länger dauert als die oben erwähnte Taktzeit, die zum Befüllen der Form 4 bzw. zur Vorverfestigung der Fasern und damit des gesamten Faserrohlings oberhalb der Presse 15 erforderlich ist, können zwei Pressen 15 vorgesehen sein, die oszillierend, beispielsweise von rechts nach links, verfahren werden können, so dass in einer Presse
15 das Faserformteil aushärten kann, während die andere Presse 15 den nächsten Faserrohling annimmt. Alternativ können zwei oder mehr Pressen 15 auf einem Karussell vorgesehen sein, je nach Taktzeit einerseits und Aushärtedauer anderer- seits, so dass immer eine aufnahmebereite Presse 15 unter die
Form 4 verfahren wird und den nächsten Faserrohling aufnimmt.
Je nach gewünschter Schichtdicke des Faserformteils, nach den verarbeiteten Materialien und nach dem Pressverhalten, wenn also beispielsweise nur ein geringer Pressdruck erforderlich ist, können die Faserformteile bereits in der Form 4 selbst im wesentlich ausgehärtet werden, so dass die Presse 15 letztlich nicht oder nur noch sehr untergeordnet für den eigentlichen Pressvorgang erforderlich ist, sondern vielmehr zum Besäumen des Formstückes dient.

Claims

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zur Durchführung eines kombinierten Blas-Form-Verfahrens zur Herstellung von Faserform- stücken, mit
■ einer Zuführungseinheit für die Fasern oder ein Fasergemisch,
■ einer daran anschließenden Öffnungseinhchtung (3), welche die Fasern öffnet, ■ einer unmittelbar der Öffnungseinrichtung (3) nachgeschalteten Einblasöffnung (6), die in den Faserstrom gerichtet ist,
■ einer Form (4), welche der Einblasöffnung (6) nachgeschaltet ist und in welche die Fasern einfüllbar sind, wobei die Form (4) zwei Seitenwände (9) aufweist, deren Abstand zueinander veränderlich ist, und wobei wenigstens eine der Seitenwände (9) kontu- riert ist, derart, dass die Form (4) einen Formhohlraum für einen Faserrohling mit unterschiedlicher Wandstärke bildet, und
■ einer Abzugseinrichtung, die der Form (4) nachgeschaltet ist und ausgestaltet ist, um den Faserrohling zu erfassen und aus der Form (4) zu transportieren.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch eine Presse (15) mit wenigstens zwei Pressbacken, die zueinander zustellbar sind, wobei die Presse (15) einen Aufnahmeraum für den Faserrohling aufweist, der bei zusam- mengefahrenen Pressbacken ein geringeres Volumen aufweist als der in der Form (4) geformte Faserrohling.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine an die Kontur des fertigen Formteiles ange- passte Schneidvorrichtung. 5 001392
- 12 -
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidvorrichtung in die Presse (15) integriert ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abzugseinrichtung zwei Abzugswalzen (14) aufweist, die auf zwei gegenüberliegende Oberflächen des Faserrohlings einwirken, wobei die Abzugswalzen (14) beweglich gelagert sind, derart, dass der Abstand der Walzen (14) zueinander veränderlich ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Formhohlraum der Form (4) ein verschließbares Ende aufweist, welches durch die Abzugswalzen (14) der
Abzugseinrichtung verschließbar ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch der Form (4) vorgeschaltete Ein- spritzdüsen (7) für ein flüssiges Bindemittel.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens ein Sauggebläse (11 ), welches auf wenigstens eine Seitenwand (9) der Form (4) einwirkt, derart, dass mittels des Sauggebläses Luft aus der Form (4) absaugbar ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen Luftkanal (16), welcher vom Sauggebläse (11 ) zu der Einblasöffnung (6) verläuft.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch ein Gebläse (5) in dem Luftkanal (16), welches der Einblasöffnung (6) vorgeschaltet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Heizung (12) im Luftkanal (16).
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens eine Zuführeinrichtung für ein textiles Abdeckmaterial (8) - wie eine Vliesbahn - , wobei das Abdeckmaterial (8) zwischen die Fasern und eine Seitenwand (9) der Form (4) geführt ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch zwei Zuführeinheiten, mittels derer zwei Abdeckmaterialien (8) auf jeweils eine Seite des Formhohlraumes geführt sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Seitenwand (9) der Form (4) und dem Sauggebläse (11 ) mehrere unabhängig voneinander betätigbare Klappen (10) vorgesehen sind, derart, dass einzelne Bereiche der Seitenwand (9) unabhängig voneinander besaugbar sind.
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Einblasöffnung (6) ein Injektor für ein Bindemittel angeordnet ist, derart, dass das Bindemittel mit dem eingeblasenen Luftstrom auf die geöffneten Fasern trifft.
16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Einblasöff- nung (6) ein Injektor für Zusatzmaterial angeordnet ist, derart, dass das Zusatzmaterial gemeinsam mit dem eingeblasenen Luftstrom auf die geöffneten Fasern trifft.
17. Verfahren zur Herstellung von Faserformstücken mittels eines kombinierten Blas- und Formverfahrens, mit den folgenden Verfahrensschritten: ■ gleichartige Fasern oder ein Fasergemisch wird einer Öffnungseinrichtung (3) zugeführt und in der Öffnungseinrichtung (3) geöffnet,
■ den die Öffnungseinrichtung (3) verlassenden Fasern wird ein Bindemittel zugesetzt
■ die die Öffnungseinrichtung (3) verlassenden Fasern werden mittels eines Luftstroms zu einer und in eine Form (4) transportiert,
■ in der Form (4) werden die Fasern in einen zwischen zwei Seitenwänden (9) gebildeten Formhohlraum eingefüllt,
■ in der Form (4) werden die Fasern zu einem Faserrohling verfestigt,
■ im Formhohlraum wird durch eine Konturierung der Sei- tenwände (9) ein Faserrohling gebildet, welcher Bereiche mit unterschiedlicher Wandstärke aufweist.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass den die Öffnungseinrichtung (3) verlassenden Fasern ein Bindemittel zugesetzt wird, bevor die Fasern in die
Form (4) gelangen.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass den Fasern das Bindemittel zugesetzt wird, sobald die Fasern die Öffnungseinrichtung (3) verlassen.
) 20. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserrohling mittels einer Abzugseinrichtung erfasst und aus der Form (4) transportiert wird.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserrohling gepresst wird, wobei die Fasern des Faserrohlings zumindest in be- stimmten Bereichen des Faserrohlings verdichtet werden.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass der Faserrohling besäumt wird, wobei randseitige und / oder mittige Bereiche des Faserrohlings abgeschnitten werden.
23. Verfahren nach den Ansprüchen 21 und 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserrohling gleichzeitig gepresst und besäumt wird.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass dem Luftstrom, mittels dessen die Fasern zu der und in die Form (4) transportiert werden, Bindemittel zugegeben wird.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern in der Form (4) beheizt werden.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablage der Fasern in dem
Formhohlraum der Form (4) durch eine bereichsweise unterschiedliche Besaugung der Seitenwände (9) beeinflusst wird.
27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche des Formhohlraums, in denen der Faserrohling eine größere Wandstärke aufweisen soll, länger und / oder stärker besaugt werden.
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