(57)【要約】本発明の目的は、梳毛作用および高品質な基準を満たす繊維分布を実現しかつ動作中の調節の可能性を提供しながら、長い繊維の加工を可能にするフォーマ・ヘッドを提供することである。フォーマ・ヘッド２は、少なくとも１個のニードル・ローラ６を含み、空気と繊維の混合物がニードル・ローラの中心軸が位置する水平面より上で、ニードル・ローラの周辺部２２に直接噴射され、またさらにいくつかの調節可能なニードル・ローラ８、１０と共に配置される。繊維および空気が制御された新しい方法で噴射されるフォーマ・ヘッド２を用いると、より長い繊維を加工する可能性が実現され、高い分布品質が維持される。いくつかの調節可能なニードル・ローラ８、１０を使用することによって、分布させる際、繊維材料が梳毛工程を通るという利点が実現される。この梳毛工程は、ニードル３６の作用により、固定ニードル・ローラの周辺部２２への噴射ならびにそれに続く調節可能なニードル・ローラ８、１０との接触によって実施される。
2005518481.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維組織の乾式構成で使用される種類のニードル・ローラを備えるフォーマ・ヘッドにおいて、繊維材料が空気で混合されて前記フォーマ・ヘッドに１個または複数の噴射ノズルを介して供給されるフォーマ・ヘッドであって、フォーマ・ワイヤ（１２）の長手方向に面する前記フォーマ・ヘッド（２）の少なくとも１つ、好ましくは２つの側面に、調整手段（３４）を備えた少なくとも１個の噴射ノズル（３２）を備え、前記噴射ノズルがフォーマ・ヘッドの幅全体に配置され、前記フォーマ・ヘッド（２）が噴射（４）の少なくとも１つの側面で少なくとも１個の第１のニードル・ローラ、好ましくは１個の固定ニードル・ローラ（６）を含み、空気および繊維の混合物が前記ニードル・ローラ（６）の重心軸が位置する水平面より上の高さの噴射ノズルから前記フォーマ・ヘッド（２）に、そして前記ニードル・ローラの前記周辺部（２２）に直接運ばれ、前記第１のニードル・ローラ（６）が前記ニードル・ローラ（２２）の前記周辺部に類似した形状をした調節可能なスクリーン（２４）によって上部を覆われ、前記スクリーン（２４）が下部に、好ましくは梳毛リブ（２）の形状をした繊維を分離する手段と、ニードル・ストリップと、おろし板かその類似物とを備え、前記フォーマ・ヘッドの底部がニードル・ローラで覆われていることを特徴とするフォーマ・ヘッド。
【請求項２】
前記フォーマ・ヘッド（２）が噴射の１つの側面で前記フォーマ・ヘッドの幅（４６）全体にわたって並んで配置された２個またはそれ以上の独立で制御可能な噴射ノズル（３２）を備えることを特徴とする請求項１に記載のフォーマ・ヘッド。
【請求項３】
前記フォーマ・ヘッド（２）が、固定ニードル・ローラ（６）の平面に対して下にある水平な平面に配置された少なくとも１個の他のニードル・ローラ（８）を噴射（４）の１つの側面に備え、前記他のニードル・ローラ（８）が水平に対して０°と９０°との間にある角度、好ましくは４０°と５０°との間の範囲で固定ニードル・ローラ（６）に対して変位可能であり、また前記２個のニードル・ローラの前記周辺部が互いに少なくとも接触することを特徴とする請求項１および２のいずれか一項に記載のフォーマ・ヘッド。
【請求項４】
前記フォーマ・ヘッド（２）が、固定ニードル・ローラ（６）の前記平面の下で、かつ第２のニードル・ローラ（８）の前記平面の下に位置する第３の平面上に位置する少なくとも１個の第３のニードル・ローラ（１０）を噴射（４）の１つの側面に備え、前記第３のニードル・ローラ（１０）が水平方向また垂直方向に独立に変位可能であり、第２のニードル・ローラの前記周辺部が第３のニードル・ローラの前記周辺部に少なくとも接触することを特徴とする請求項１から３までのいずれか一項に記載のフォーマ・ヘッド。
【請求項５】
前記フォーマ・ヘッド（２）がニードル・ローラ（６、８、１０）を噴射（４）の２つの側面に配置することを特徴とする請求項１から４までのいずれか一項に記載のフォーマ・ヘッド。
【請求項６】
前記第２および第３の平面内の前記ニードル・ローラ（８、１０）が、ローラの針の間で重なり部分がない場合からほぼ針の長さ（５０）に対応する重なり部分をもつ場合までの範囲で可変な重なり部分（３８）がローラの針（３６）間で形成されるように、互いに変位可能であり、同様に固定ニードル・ローラ（６）に対して変位可能であることを特徴とする請求項１から５までのいずれか一項に記載のフォーマ・ヘッド。
【請求項７】
下向きに注がれる空気の流れ（３０）が、上部ニードル・ローラ（６、８、１０）の下に供給され、前記固定ニードル・ローラ（６）の前記周辺部（２２）、前記第２のニードル・ローラ（８）および前記第３のニードル・ローラ（１０）に対し接線方向に主に向けられ、追加としていくらかの量の空気が上から下に前記フォーマ・ヘッド（２）に直接噴射され、材料、好ましくは優れた吸収材料を、この目的のために手配された注入装置から直接下のフォーマ・ヘッドに導入する可能性があることを特徴とする請求項１から６までのいずれか一項に記載のフォーマ・ヘッド。
【請求項８】
前記フォーマ・ヘッド（２）が繊維および空気の混合物用の環状供給ダクト（４０）を備え、入口スタブ（４４）が空気および繊維の混合物を循環させるようにコーナ（４２）に配置され、またすべてのスタブ（４４）または２個の対角に配置されたスタブ（４４）または他の組合わせを使用することが可能であることを特徴とする請求項１から７までのいずれか一項に記載のフォーマ・ヘッド。
【請求項９】
前記フォーマ・ヘッド（２）が前記ニードル・ローラ６、８、１０の上方で、好ましくは多孔板によって部分的にまた制御可能に上方への範囲を制限することを特徴とする請求項１から８までのいずれか一項に記載のフォーマ・ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維組織の乾式形成に使用される種類のニードル・ローラを備えるフォーマ・ヘッドであって、繊維材料が空気と混合されて１つまたは複数の噴射ノズルを介してフォーマ・ヘッドに供給されるフォーマ・ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
回転する多孔シリンダの端部に繊維と空気の混合物が注入されるフォーマ・ヘッドが当業界で知られている。シリンダ内部で、やはり回転可能なニードル・ローラが吊り下げられ、個々の繊維を浮遊した状態に保つので、繊維が真空によりシリンダ内の穿孔を通って吸引され下にあるフォーマ・ワイヤ上に固定されるまで、凝固は起こらない。
【０００３】
米国特許第３，２５２，１８６号から、ローラの回転速度比が最大で１：３倍異なる、すなわち一方が例えば毎分９００回転し、他方が毎分２７００回転する、対になって協働するニードル・ローラを備えたフォーマ・ヘッドがさらに知られている。この主張によれば、繊維を分離する一種の衝撃破砕効果がここで実現される。しかし、米国特許第３，２５２，１８６号による技法は、繊維が、下にあるフォーマ・ワイヤの長手方向に比較的短い距離にわたって配置されたローラから解除されるので、繊維の分布があまりよくない欠点がある。米国特許第３，２５２，１８６号による技術の変形は、対になって作用し可変な重なり部分を有する２組のニードル・ローラまたはビータ・ローラを含むものであろう。しかし、これら２組は互いにすぐ上下に配置され、繊維の分布は改善されない。このフォーマ・ヘッドへの繊維の供給は、２つの協働するローラの間に繊維を振りかけるコンベア・ベルトによって行われる。あるいは、ローラ間の領域に空気を供給する空気ノズルを取り付け、それによって繊維の分布品質を改善することもできる。
【０００４】
本発明によるフォーマ・ヘッドを用いて、従来のフォーマ・ヘッドで形成された製品に比べて、長さが約２ｍｍまたはそれ以上である、著しく改善された容量および繊維の分布品質を実現することができた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
高品質の基準を満たす梳毛効果および繊維分布を実現し、装置の動作と同時に調整を行うことができる、長い繊維の加工を可能にする装置および方法を示すことが、本発明によるフォーマ・ヘッドの目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によるフォーマ・ヘッドは、空気および繊維の混合物を、フォーマ・ワイヤの長手方向に面するフォーマ・ヘッドの少なくとも１つ、好ましくは２つの側から、調整手段を備えた少なくとも１個の噴射ノズルを介して注入することを保証する手段を備え、噴射ノズルがフォーマ・ヘッドの幅全体に配置され、フォーマ・ヘッドが少なくとも１つの噴射側で少なくとも１個の第１のニードル・ローラ、好ましくは１個の固定ニードル・ローラを含み、空気および繊維の混合物がニードル・ローラの中心軸が位置する水平面より上の高さの噴射ノズルからフォーマ・ヘッドに、またニードル・ローラの周辺部に直接運ばれ、第１のニードル・ローラが上部で、ニードル・ローラの周辺部に類似した形状をした調節可能なスクリーンで覆われ、スクリーンが下部に、好ましくは梳毛リブの形状をした繊維を分離する手段と、ニードル・ストリップと、おろし板または類似物とを備え、フォーマ・ヘッドの底部がニードル・ローラで覆われている。
【０００７】
繊維および空気が、制御された新しい方法で前記調節可能な噴射ノズルを介して供給される本発明によるフォーマ・ヘッドを用いると、同時に分布品質を従来の技術の水準に十分に維持しながら、通常より長い繊維を加工する可能性が実現される。
【０００８】
調節可能なスクリーンは、必要ならば動作中に調節することができ、形成される繊維を細かく切るのに寄与することを目的とする。繊維が噴射ノズルから高速で、１００ｍ／ｓまたはそれ以上の速度で、噴出するとき、ニードルによってフォーマ・ヘッド中に、さらにスクリーンとニードル・ローラの間のギャップ中に導かれる。スクリーンの内部に設けられた手段が、繊維の分離をもたらし、それによって繊維／空気混合物の非常に均質な構造がもたらされる。
【０００９】
フォーマ・ヘッドを最適な動作に設定するために、ニードル・ローラの個々の回転方向は任意選択でよく、同様に個々の回転速度も調節することができる。これらの制御の選択肢を用いると、従来の装置では同じ容量で容易には加工できない大量の異なる繊維タイプに適合させることのできるフォーマ・ヘッドが実現される。
【００１０】
本発明によるフォーマ・ヘッドの好ましい実施例は、フォーマ・ヘッドの幅全体にわたり並んで配置された２個またはそれ以上の独立して調整される噴射ノズルを噴射側にもつことができる。例えば、乾式形成された製品の性質に適合するように空気流量ならびに繊維と空気の混合比など他のパラメータに応じて個別に調整することができる３個の噴射ノズルがある。
【００１１】
フォーマ・ヘッドは、固定ニードル・ローラの平面に対して下にある水平な平面に配置された少なくと１個の他のニードル・ローラを１つの噴射側に備えることができ、他のニードル・ローラは、水平に対して０°と９０°との間にある角度、好ましくは４０°と５０°との間の範囲で固定ニードル・ローラに対して変位可能であり、また２個のニードル・ローラの周辺部が互いに少なくとも接触できる。
【００１２】
第２の変位可能なニードル・ローラを備えることによって、繊維をどう梳毛しかつ／または分布させるかを調整することができる。水平に対して４０°と５０°との間の角度でローラを変位させることによって、２個のローラの中心軸間の距離を、それによって２個のローラの周辺部間の距離を変化させる可能性が実現される。
【００１３】
好ましい実施例では、フォーマ・ヘッドは、固定ニードル・ローラの平面の下でかつ第２のニードル・ローラの平面の下に位置する第３の平面上に位置する少なくとも１個の第３のニードル・ローラを噴射側に備えることができ、第３のニードル・ローラは水平方向また垂直方向に独立に変位可能であり、第２のニードル・ローラの周辺部が第３のニードル・ローラの周辺部に少なくとも接触する。
【００１４】
この第３のローラを用いて、前述の２個のローラに対して変位させ、それによってフォーマ・ヘッドの幅および長さ全体にわたって最適な繊維の分布を実現させる可能性もある。前述のように、第３のローラを垂直と水平の両方に調整し、それによって３個の互いに重なったローラは、大体、水平に対して約４５°の方向をなすローラの列を形成することができる。調節可能ないくつかのニードル・ローラを使用することによって、分布させる際、梳毛工程を実際に通る繊維材料の利点がさらに実現される。この梳毛工程は、固定ニードル・ローラの周辺部への噴射ならびにそれに続く調節可能なニードル・ローラとの接触により、処理される繊維によって実行される。
【００１５】
フォーマ・ヘッドは、ニードル・ローラを噴射の２方向で配置することができる。この構成では、大容量で優れた繊維の分布品質をもつフォーマ・ヘッドが実現でき、複数のローラを側面から見るとＶ字型の形状をなす。
【００１６】
あるいは、フォーマ・ヘッドは、各々が梳毛手段を備える調節可能なスクリーンを有する上記に示した第１のニードル・ローラのように配置された２個のニードル・ローラを備えることができ、このバージョンでは、ニードル・ローラ間の距離を調整することができる。
【００１７】
好ましい変形例では、ニードル・ローラの針がローラの長手方向に互いに変位して配置され、したがってローラの周辺部を重ね合わせることが可能になる。第２の平面および第３の平面内のニードル・ローラは、ローラのニードルの間で重なり部分がない場合からほぼニードルの長さに対応する重なり部分をもつ場合までの範囲で可変な重なり部分が形成されるように互いに変位可能であり、同様に固定ニードル・ローラに対して変位可能である。この可変な重なり部分を用いて、高品質な繊維分布を実現するために多くのタイプの繊維に対する動作を調節することが可能である。
【００１８】
フォーマ・ヘッド内で妥当な空気の流れを保証するために、下向きの空気の流れが、上部ニードル・ローラの下に供給され、固定ニードル・ローラの周辺部に対し、あるいは第２のニードル・ローラおよび第３のニードル・ローラに対して主に接線方向に向けられ、追加としてある量の空気が直接下にフォーマ・ヘッド中に噴射され、材料、好ましくは優れた吸収材料をこの目的のために手配された注入装置（ｄｏｓｉｎｇ  ａｐｐａｒａｔｕｓ）から直接下にフォーマ・ヘッド中に導入することが可能である。
【００１９】
空気と繊維の混合物が環状供給ダクトからフォーマ・ヘッドに供給され、空気と繊維の混合物を循環させるように、入口スタブがコーナに配置され、すべてのスタブまたは２つの対角に配置されたスタブまたは他の組合わせを使用することが可能である。適用される繊維の種類に応じて、異なる噴射パターンを選択することができる。別の実施例では、各々が中央供給ダクトまたはその類似物から供給される独立した噴射スタブを環状供給ダクトの代わりに使用することができる。
【００２０】
本発明によるフォーマ・ヘッドは、好ましくは多孔板で、部分的にまた制御可能に上方への範囲を制限することができる。この制御可能な制限により、環境空気と噴射ノズルからの空気／繊維混合物との間の混合比を制御する可能性が実現され、それによって噴射ノズルを通る空気の所望の増加部分が実現される。
【００２１】
以下に、図面を参照して本発明を説明する。図面は、限定的ではなく、本発明によるフォーマ・ヘッドの好ましい実施例を示す。
【実施例】
【００２２】
図１は、２つの噴射面４および合計６個のニードル・ローラ６、８、１０を備える、側面から見たフォーマ・ヘッド２を示す。上部に２個の固定ローラ６があり、それらの下に２個のローラ８があり、ローラ８はその各直線に従って水平に対して４５°の角度に調節することができ、それらの線がフォーマ・ヘッド２の中心で交わる。これらのローラ８の下に、垂直方向および水平方向の両方に調節可能である、さらに２個のニードル・ローラ１０が配置される。最低位置のローラ１０の下に、繊維がその上に固定されるフォーマ・ワイヤ１２が見える。フォーマ・ヘッド２の入口１４および出口１６のところに、ガイド・ローラ１８がある。フォーマ・ヘッド２の上部に、材料を、ニードル・ローラ６、８、１０に直接注入できる注入装置２０がある。フォーマ・ヘッド２に供給される繊維が、フォーマ・ヘッドの噴射４の側面で上部ローラ６の周辺部２２に噴射される。固定ニードル・ローラ６の上に、梳毛リブ２６を下面に備え、ローラ６の上にギャップ２８を備える調節可能なスクリーン２４がある。空気の取入れ口３０が固定ニードル・ローラ６の下に設けられ、空気は、ローラ６、８、１０の下面と一直線をなして下向きに傾く方向に導かれる。
【００２３】
図２は、噴射ノズル３２内の調整手段３４の詳細であり、梳毛リブ２６を備える調節可能な２４も見え、スクリーン２４の下にギャップ２８が見える。
【００２４】
図３に調整手段３４を備える噴射ノズル３２が見える。
【００２５】
図４は、図１と同様にフォーマ・ヘッド２を側面から示すが、ここでは、ニードル・ローラ６、８、１０が２つの異なった状況、すなわち針３６の小さい重なり部分３８があるようにローラ６、８、１０を配置した１つの状況、および協働するローラ６、８、１０上で針３６の大きな重なり部分３８がある第２の状況で示してある。
【００２６】
図５および６には、針３６の重なり部分３８の２つの異なる設定が見られる。図５は、図４の最低位置に示されたローラ６、８、１０に対応する状況を示し、一方、図６は、図４の上側の細い線で示されたローラ６、８、１０に対応する状況を示す。
【００２７】
図７は、上から見たフォーマ・ヘッド２を示しており、環状供給ダクト４０が見える。この実施例のすべてのコーナ４２には、繊維と空気の混合物を供給することができる入口スタブ４４が配置される。繊維と空気の混合物は、環状供給ダクト４０から下に、図３に見える供給ノズル３２まで、さらに直接に固定ニードル・ローラ６の周辺部２２に、そしてさらに梳毛スクリーン２４の下に運ばれる。さらにフォーマ・ヘッドの幅４６が見える。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】一端から見たフォーマ・ヘッドを示す図である。
【図２】噴射の詳細を含む図１の詳細図である。
【図３】噴射ノズルの断面図である。
【図４】ニードル・ローラを備えるフォーマ・ヘッドの側面図である。
【図５】小さい重なり部分を含むニードル・ローラを示す図である。
【図６】大きな重なり部分を含むニードル・ローラを示す図である。
【図７】フォーマ・ヘッドの上面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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