泡沫成形的方法和设备.pdf

本发明涉及用于进行泡沫成形的方法和设备，其中将含有纤维的泡沫悬浮液从生产机器的流料箱(78，178)中引入到其纤网成形部分中。在流料箱(78，178)内将至少一种固体物质混合到泡沫中。本发明的方法和设备尤其适用于制造纤维素、玻璃纤维、芳族聚酰胺、剑麻或其它相应纤维材料的各种网状产品。

1.  一种用于进行泡沫纤网成形的方法，其中将含有纤维的泡沫悬浮液从生产机器的流料箱(78，178)中引入到其纤网成形部分中，泡沫通过位于用来形成纤网的所述纤网成形部分中的至少一个网帘(30)来去除，其特征在于，将形成泡沫悬浮液所需的至少一部分固体物质在所述流料箱(78，178)中混合到泡沫中。

2.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述泡沫在所谓的泡沫碎浆机(84)中单独地生产。

3.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述泡沫的一部分从所述生产机器的纤网成形部分中得到。

4.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，截短形式的纤维材料在所述流料箱(78，178)中混合到泡沫中，以便形成泡沫悬浮液。

5.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过在高压下将泡沫从喷嘴(94)引入到所述流料箱(78，178)中来将所述固体物质混合到泡沫中。

6.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述流料箱(78，178)中将粘合剂、填料、色料和其它材料混合到泡沫中。

7.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将固体物质与待引入到所述流料箱(78，178)中的泡沫一起引入到所述流料箱(78，178)中，以便形成泡沫悬浮液。

8.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述流料箱(78，178)被分成多个平行的或重叠的部分(78′，78″，78)，以便形成多层纤网。

9.  根据权利要求1或8所述的方法，其特征在于，通过所述流料箱(78，178)或通过至少其一个部分(78′，78″，78)来将连续的纤维材料引入到纤网中。

10.  根据权利要求1或8所述的方法，其特征在于，通过所述流料箱(78，178)或通过至少其一个部分(78′，78″，78)来将条带、网、垫或其它大致扁平的材料引入到待形成的纤网上。

11.  根据权利要求8所述的方法，其特征在于，将至少部分不同的固体物质引入到所述流料箱(78，178)的各部分(78′，78″，78)中。

12.  根据权利要求8或11所述的方法，其特征在于，将通过所述流料箱(78，178)的部分(78′，78″，78″)所形成的纤网中的层所需的共同固体物质与将引入到其中的泡沫一起引入到所述流料箱(78，178)的两个或多个部分(78′，78″，78)中。

13.  根据权利要求1或8所述的方法，其特征在于，通过所述流料箱(78，178)或其至少一个部分(78′，78″，78)来将连续的纤维、线、缆线等材料引入到纤网中。

14.  根据权利要求9，10或13所述的方法，其特征在于，可调节所述材料的速度以使其与纤网成形的速度相同。

15.  根据权利要求9，10或13所述的方法，其特征在于，将所述材料的速度调节成高于纤网成形的速度。

16.  根据权利要求1或8所述的方法，其特征在于，经由所述流料箱(78，178)或其至少一个部分(78′，78″，78)来引入用于将材料直接送入到在纤网成形部分中所形成的纤网中的装置。

17.  根据权利要求16所述的方法，其特征在于，可在纤网的运动方向和/或与之正交的任何方向上调节所述装置的位置。

18.  根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述装置为管或喷嘴通道。

19.  根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述材料为截短纤维、粘合剂、填料等固体材料或泡沫悬浮液。

20.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述固体材料为产品的基本结构所需的“干燥”材料。

21.  一种用于进行泡沫纤网成形的设备，所述设备包括具有唇口(100，101，102，103)的流料箱(78，178)和纤网成形部分，所述纤网成形部分还包括一个或多个网帘(30)和位于所述网帘(30)上的与所形成的纤网相反一侧上的泡沫去除装置(32)，其特征在于，所述流料箱(78，178)安装有用于容纳泡沫的装置(80，80′，80″，80)、用于将至少一种固体材料引入到所述流料箱(78，178)中的装置(82，83，182，183)，以及用于将所述至少一种固体材料混合到泡沫中以形成泡沫悬浮液的装置(94)。

22.  根据权利要求21所述的设备，其特征在于，用于容纳泡沫的所述装置和用于混合固体材料的所述装置包括所述流料箱(78，178)的盆(80，80′，80″，80，180)以及将泡沫喷射到所述流料箱(78，178)中的喷嘴(94)。

23.  根据权利要求21所述的设备，其特征在于，用于容纳泡沫的所述装置和用于混合固体材料的所述装置还至少包括泡沫集管(96)，泡沫可从所述泡沫集管(96)中分配到所述喷嘴(94)中。

24.  根据权利要求21所述的设备，其特征在于，所述设备还至少包括泡沫碎浆机(84)、泵(90)以及将所述泵(90)与所述集管(96)相连的管系统(92)。

25.  根据权利要求23所述的设备，其特征在于，所述至少一个泡沫集管(96)通过流动路径(86，92)与所述泡沫去除装置(32)相连。  

26.  根据权利要求21所述的设备，其特征在于，所述固体材料引入装置至少包括用于定量配给固体材料的装置(82，83，182，183)。

27.  根据权利要求26所述的设备，其特征在于，所述分配装置为与秤相连的输送带(82，83)或切割器。

28.  根据权利要求21所述的设备，其特征在于，所述固体材料引入装置包括允许对加压供料的进料装置(182，183)，例如旋转进料器。

29.  根据权利要求22所述的设备，其特征在于，所述喷嘴设置在所述流料箱(78，178)的盆(80，80′，80″，80)的相对壁上，使得从所述喷嘴(94)中释放出来的射流交错开。

30.  根据权利要求22所述的设备，其特征在于，所述喷嘴设置在所述流料箱(78，178)的盆(80，80′，80″，80)的相对壁上，使得从所述喷嘴(94)中释放出来的射流相互间直接面对。

31.  根据权利要求22所述的设备，其特征在于，所述喷嘴(94)位于所述流料箱(78，178)的盆(80，80′，80″，80)的至少一个壁上的不同高度处。

32.  根据权利要求24所述的设备，其特征在于，泡沫碎浆机(84)至少设有混合器以及用于将表面活性剂和水定量配给到所述泡沫碎浆机(84)中的装置。

33.  根据权利要求24所述的设备，其特征在于，泡沫碎浆机(84)设有用于将一种固体材料或多种固体材料定量配给到所述泡沫碎浆机(84)中的装置。

34.  根据权利要求21所述的设备，其特征在于，所述流料箱(78，178)包括有并排设置的多个部分(78′，78″，78)，以便在待形成的纤网上形成层。

35.  根据权利要求34所述的设备，其特征在于，可以相对于其它唇口(101，102，103)来调节所述流料箱(78，178)的至少一个部分(78′，78″，78)在纤网运动方向上的位置。

36.  根据权利要求21或34所述的设备，其特征在于，所述流料箱(78，178)或其至少一个部分(78′，78″，78)设有装置(108，110)，其用于经由所述流料箱(78，178)将连续的材料(106，112)引入到待形成的纤网中。

37.  根据权利要求36所述的设备，其特征在于，用于引入材料的所述装置至少包括用于调节所述材料(106，112)的进料速度的控制辊(110)。

38.  根据权利要求36所述的设备，其特征在于，用于引入材料(106，112)的所述装置还包括控制装置，其设置在所述流料箱(78，178)中的靠近所述唇口(100，101，102，103)的位置处，以调节材料(106，112)在待生产纤网中的位置。

39.  根据权利要求21或34所述的设备，其特征在于，所述流料箱(78，178)或其至少一个部分(78′，78″，78)设有装置(114，116)，其用将材料引入到将在纤网成形部分中所形成的纤网上。

40.  根据权利要求39所述的设备，其特征在于，所述材料是截短的纤维、粘合剂、填料等固体材料或者是至少含有泡沫和固体材料的泡沫悬浮液。

41.  根据权利要求36或39所述的设备，其特征在于，所述设备是一个或多个管(114，116)或类似物，它们被固定住或者至少可在纤网的纵向上运动。

42.  根据权利要求21所述的设备，其特征在于，所述流料箱(78)处于大气压下。

43.  根据权利要求21所述的设备，其特征在于，所述流料箱(178)被加压并设有耐压进料装置(182，183)。

泡沫成形的方法和设备
本发明涉及用于泡沫成形的方法和设备。本发明的方法和设备尤其适用于形成纤维素、玻璃纤维、芳族聚酰胺、剑麻或其它相应纤维材料的各种网状产品。本发明的方法和设备尤其适用于制造复杂的多层层合物或复合材料，它们例如可用于各种车辆的底盘部件、机器和设备外壳以及其它几乎数不清的应用中。本发明的方法和设备可用来利用长纤维或甚至是连续的纱线、条带或网来制造产品。本发明所述的泡沫指主要由水和表面活性剂构成的泡沫。
在许多情况下，根据本发明的一个优选实施例的产品可用来代替原先用于同一应用中的金属板结构，这是因为金属板结构和其它相应的金属结构在制造和使用期间均要求精心的维护，以避免例如生锈。金属结构还对甚至很小的冲击也比较敏感，这是因为冲击或者会引起纯粹美学上的变化，或者会损坏油漆效果。而这些情况又会导致生锈，在这些结构受到腐蚀性物质的影响时尤其如此。
各种层合物和复合材料在上述应用中均更耐用，但它们的价格在一些情况下稍高于上述金属板结构的价格。成本高的一个原因是制造技术较复杂。下述例子涉及到汽车发动机罩或翼子板的制造。
不用说也知道，汽车发动机罩或翼子板上的可从外部看到的部分必须十分光滑。在任何其它的情况下，涂漆表面-船体是另一个例子-会不均匀地反射光，这被认为是质量低且制造精度差的迹象。换句话说，要求层合物具有与金属板类似的表面光洁度。在实践中这意味着，如果产品例如由玻璃纤维制成，则必须使用非常细晶粒的纤维。这种细晶粒纤维的一项特征是，由其生产出来的层合物在例如用作汽车翼子板时不够耐用。因此，玻璃纤维的翼子板必须由多个不同的层制成。对强度和耐用性的要求意味着应当有一层长度约为45-50毫米的较粗糙纤维的结构层，有时长度要长一些，有时短一些。
作为最低限度，上述两个层应当足以达到必要的外观和强度，然而其自动化生产存在着一些问题。首先，很明显，该工艺需要有模具来准确地复制产品的形式。最简单的方式是只设置整体式模具，在其中首先放入表面层，然后注入树脂。之后放入加强层，在其上铺放另一层树脂，然后将这些层辗压在一起以除去任何气泡。然而，由于树脂的铺展和辗去气泡都必须目测监控，因此这种制造完全是人工的。除此之外，由于在生产期间会形成一些气体，因此类似于此的层合工艺即使在良好的条件下也会对健康有害。
在本行业中，上述人工作业已被这样的方法所替代，其中将树脂铺放模具内的表面层上，之后在树脂上铺放例如加强层。通过模具的另一半体来将这样形成的层合物压制成形，这还导致树脂在这两层之间被压制。美国专利5672309公开了一种注射方法，其中首先将表面层放在模具中，并在表面层上放置另一个层。其中一层在所需的位置处具有开口。然后通过模具的另一半体来对这两个叠放在一起的层进行一定程度的相互压制，使得模具的边缘开始收紧。在这一阶段，通过喷嘴并经由其中一个层中的与模具任一半体内的喷嘴相对应的孔来将树脂注射到这些层之间，因此当模具完全闭合时，树脂在整个模具中铺展开来，并浸渍到这两层中。
该方法的另一进步是真空注射模制方法，其中模具由相互置靠在一起的两个部件构成，在这两个部件之间放置了必需的玻璃纤维层。已公布的日本专利申请58-168510在原理上提到了这一制造技术。除此之外，在一个或两个模具部件中设置了开口，以将树脂注入到模具中，相应地设置了用于排出被树脂所取代的空气的开口。用语“真空注射模制”是指在使用抽吸来排出上述空气的情况。
如果上述产品即汽车翼子板由上述两层即表面层和加强层来生产，那么很快就会发现，树脂并不能很好地铺展在玻璃纤维层上，除非如美国专利5672309所述地在模具稍稍打开时将树脂引入到这两层之间，或者至少在模具中面对加强层的那一侧上设置相互间非常接近的开口。其原因是，当被压在一起时，玻璃纤维层不允许树脂在实际层的方向上自由地流动，而是树脂流动的主方向正交于这两个层。因此，如果希望通过真空注射模制方法来从这两个层中制造出产品，那么模具必须部分地打开，或者一个模具半体必须被几乎完全地穿孔，以允许树脂在模具内均匀地铺展开。然而，后者是成本非常昂贵的解决方案，这是因为各树脂进入口实际上必须要有树脂进料管以及与之相连的导管。
为了克服这一缺陷，已经提出应当使用特殊的流层，该层由较厚且甚至可能是空心的纤维构成，这样，即使是沿着层方向的树脂流动也将得到促进。如果流层可用作产品的加强层或表面层，那么这自然是优选的，但实际上这是不可能的，尤其是无法用作表面层，这是因为流层纤维具有粗糙的结构。表面层的光洁度无法满足成品的要求。厚地和/或空心的纤维无法提供加强层的最大强度，因此它们至少在要求比较严格的应用中不能用于加强层。
因此，结果是这样的一种情况，在这一例子中需要至少三个不同的层，除非使用如美国专利5672309所述的部分打开的模具的方法。在其它情况下，下述层是必需的：位于产品外部的表面层、位于产品内部的加强层以及位于这两个层之间的流层。
考虑到整个制造链，如果制造工艺要实现自动化，可以采用制造该产品的现有技术的方法。这在上述已公布的日本专利申请JP58-168510中已详细地介绍。该出版物公开了如何将各层单独地放入到模具中，之后将模具半体压在一起并将树脂注射到模具中。换句话说，层合物的各层被单独地放入到模具中。在实践中这意味着各层单独地生产、单独地运输，并将各层从其自身的卷中展开到该模具中。
单独地制造各层的原因是，到目前为止还没有能够制造出可使成品在外观和强度方面达到足够质量的多层产品的方法。
要提到的一项中间步骤是一种制造方法，其中单独地生产出的纤网(web)通过缝合而相结合，使得最多只需将一个多层纤维层放入到模具。然而应当注意的是，虽然可以促进纤维层的处理并因而简化了产品的制造，但最终结果并不如所设想的那样好。将多个纤网缝合在一起使得表面层产生了变形，因此即便表面本身非常光滑，但在成品的表面上还是可以看到缝合线。这将实际上导致这样一种情况，在作为例子的三层产品中，可将加强层和流层缝合在一起，但表面层必须保持独立。换句话说，这一额外的缝合工序将单独处理的层从三个减少为两个。这导致对缝合的使用产生了一定的怀疑。
存在着多种用于生产作为层合物的层的纤网的方法。其中有可从用于造纸机的纤网形成系统中了解到的所谓的湿法、由WigginsTeape自二十世纪七十年代以来所开发的泡沫法，以及所谓的干法。所有这些上述方法均可在需要时用于生产多层产品，然而对于在上述应用中使用的产品而言，到目前为止还没有一种方法能够生产出具有足够质量的产品。
在湿法中，与用于上述解决方案中的纤维有关的问题是已处于流料箱中的纤维的不受控制的絮凝、纤维的卷曲和纤维团的散开等。上述问题的一个原因是湿法存在着强有力的湍流，其在一个方面使已被限制的均匀大小的纤维团散开，另一方面使单个纤维团卷曲，随着混合的进行，悬凝使得卷曲的纤维可与其它的纤维聚集且结合在一起，形成不散开的纤维团。另外，湿法对稠度的变化非常敏感，这实际上意味着必须非常小心地控制稠度以使其保持恒定，以便能使该方法起作用。
当使用湿法来生产多层产品时，纤维层因湿法的强烈湍流而过于彻底地混合，因此不同的层无法以最佳的方式执行其所指定的任务。另外还必须考虑到，湿法开始是研制用于形成纤维素纤维的纤网，从这一点来看它是非常适宜的。换句话说，纤维素纤维的大小和刚性适合于悬浮液体。因此，湿法中存在的湍流不会使纤维素纤维卷曲或使其过度地混合，但对纤网成形和流料箱的操作而言是最佳的。然而，由于不同的层合物和复合材料使用了不同的纤维，最普遍的是开始用玻璃纤维和最后有时例如用芳族聚酰胺纤维，有时用碳纤维或甚至用剑麻或黄麻纤维，因此纤网成形工艺中的纤维定形的要求与纤维素纤维处理中的要求有很大的不同。例如，仅是用于层合物和复合材料的纤维的大小和刚性就与纤维素纤维的大小和刚性有很大的不同。
湿法中所存在的湍流强度很大程度上取决于水的粘度，这实际上意味着湍流强度相对稳定，至少对于各种纤维的要求来说是如此。这自然意味着对于一些类型的纤维例如聚酯纤维和粘胶纤维来说，湍流会导致纤维弯曲和扭曲，这导致了纤维相互间扭曲，形成了结和较大的纤维聚积，其在该工艺的任何后续步骤中均不会散开。
另一方面，在干法中，很难在纤维层之间建立任何类型的自然粘合，这是因为在单个纤维或纤维团之间以及在纤维层之间均不存在混合湍流。相反，各层将形成其自身的容易分开的层，这不可避免会影响成品的质量。在气法中纤维的长度受到限制，这是因为纤维是从无法使用长纤维来操作的丝网中铺展在纤网上。如果希望在使用气法时将纤维层相互连接，这些层就必须被缝合，这便导致了缝合层表面上的压痕，或者层与层之间的特殊胶结。然而这将使产品变硬且很难进行辗压。另外，辗压刚硬的产品可能会导致在层之间产生开裂，这也会影响产品的质量。气法的另一典型特征是具有比较大的克数的局部波动。
例如就湍流强度而言，泡沫法处于这两种纤网成形方法之间。泡沫法的湍流性能完全不同于湿法的湍流性能。在泡沫法中，湍流通常只用于形成泡沫，在形成了均匀泡沫之后并不需要湍流。换句话说，当在混合碎浆机中产生了泡沫悬浮液时就使用强烈的湍流，然而该湍流程度与湿法相比小一个或多个数量级，这意味着在泡沫悬浮液中纤维不会象在湿法中一样容易地卷曲或受损。当泡沫悬浮液从混合碎浆机运动到流料箱中时，流动实际上是完全分层的，在流料箱本身中也是如此。在泡沫悬浮液中，纤维必然起泡而形成泡沫，通过这些泡沫泡，它们便可相互间保持基本上不动，直到泡沫在吸力箱的影响下在生产机器的网帘上破裂为止。
在泡沫法中，稠度不如在湿法中那么重要，然而在寻找用于各应用的优化制造方法时，泡沫悬浮液的稠度是一项重要因素。泡沫法的基本思想是使所需大小的单个纤维或纤维束形成泡沫泡，使得纤维或纤维束不会在纤网成形前被驱动到相互接触，这种情况会形成不希望产生的纤维团。
发明人注意到，在实践中生产单层和多层产品的最适宜的方法是泡沫法，通过它可以优化的方式来处理各种不同类型的纤维。泡沫法并未停留于如Wiggins Teape初始研制并例如在美国专利3938782中所公开的方法。在该专利所公开的方法(图1)中，以仔细选择的重量比剂量将原料例如纤维、表面活性剂、pH调节剂和稳定剂等引入到混合碎浆机中，将例如来自生产机器的网下白水坑中的泡沫以及可从生产机器的液体循环中得到的水提供到碎浆机中。在大多数情况下，纤网成形所需的所有原料出于多种原因而无法在同一碎浆机被捣碎，而是必须使用多个碎浆机。尤其是在形成多层纤网时，已经知道碎浆机的数量必须至少等于纤网层的数量。这些材料在一个碎浆机或多个碎浆机中形成为泡沫悬浮液，采用专门设计的泵来将悬浮液泵送到生产机器中，或暂时性地泵送到存储箱中。
引入到生产机器中的泡沫悬浮液通常经由网下白水坑而引入到流料箱的入口管道中。在网下白水坑中将泡沫悬浮液的稠度调节到所需的水平。流料箱中的进料管包括集管(header)、与之相连的喷嘴以及从喷嘴通到流料箱的管道。传统上说，管道包括多个柔性的塑料管和橡胶管，它们设置成环形，如美国专利3938782(图2)所述。管道用于与位于集管和管道连接处的喷嘴一起形成并保持湍流，使得泡沫悬浮液保持均匀。泡沫悬浮液从这些管中被引入到流料箱中，其设计非常简单。
作为现有技术的流料箱设计的例子，可以提到在美国专利6019871(图3)、6136153(图5)和加拿大专利申请2301995(图4)中介绍的解决方案。采用流料箱来分配泡沫，从而在网帘上形成均匀的纤网。例如通过根据送料点来将干净的泡沫送到流料箱中，以便稀释原始泡沫悬浮液的稠度或使原始纤维泡沫悬浮液的层厚局部地变薄，就可以调节纤网的克数。
在生产多层产品即进行所谓的多层纤网成形时，流料箱可包括多个隔腔，各隔腔可独立地工作。这种设计的一个例子见图5(美国专利6136153)。在一些情况下，多层纤网成形还可被执行成使得可采用设于流料箱内或穿过流料箱的特殊进料管(图6；美国专利6238518)来将所需的泡沫悬浮液在所需的位置处送入到由流料箱所形成的纤网中。
然而在试验中发现，用于生产泡沫和将泡沫悬浮液输送到流料箱中的这两种现有技术工艺均十分复杂。即使如此，例如已经发现，进料管会在泡沫悬浮液输送装置中带来问题。实际工艺和试验均已证明，这些管子容易被堵塞。在实践中这种情况的发生会导致单根纤维如卷曲的纤维或纤维团被夹在管内或管的开口处，被夹住的纤维或纤维团然后会卡住更多的纤维，从而增大了纤维团的尺寸。开始时纤维团非常疏松，因此液体和/或气体仍能从中穿过，使得纤维以及可能的其它固体物质被夹在纤维团中，同时液体和/或气体仍可从中流过。在其尺寸增大了一段时间且变得越来越紧密地粘附在管或其开口上之后，纤维团也会开始影响液体和/或气体的流动，最终导致经过管的流动停止。管系统中的一根管的堵塞将立即导致流料箱产生变化，这反映在足以影响从流料箱中排出的纤网的数量中。即使在装置的设计中已经提供了能够冲刷这些被堵住的管而无须停止整个生产工艺的可能性，那么即便在最理想的情况下也需要进行大量的工作，而在最糟糕的情况下会导致较大的生产损失。还应当注意的是，很自然地，材料的纤维越长，管和集管就越容易被堵住。自然，所采用的纤维的类型，主要是纤维的形式和刚性对纤维团的形成速度以及对管的堵塞趋势存在着一定的影响。
因此，现有技术的泡沫工艺或者实际上是用于其中的流料箱的解决方案并不总是适用于处理具有长纤维的泡沫悬浮液。毕竟存在着这样的事实，取决于纤维的类型，用于泡沫法的传统流料箱或其管系统仅能够处理长度小于50-100毫米的纤维。
在一些情况下，例如在处理薄、软和/或长的纤维如长度超过30毫米的1.7分特的聚酯纤维和粘胶纤维时，湍流根本就是无用的。对于这些纤维来说，由于混合碎浆机中所存在的较小湍流也会使纤维弯曲和混合，从而使它们相互间扭曲并形成了会对工艺和成品起负面影响的纤维团，因此即使是现有技术的泡沫法也无法使用。由于存在着比传统泡沫工艺中更高的湍流，因此湿法也是完全不可能的。
在纤网中加入一些吸水材料也会带来问题。例如在美国专利6019871中讨论了这一问题。在该专利中已发现泡沫法比传统的湿法本质上更佳，然而由于泡沫也含有水，这一现有技术的泡沫法也具有其缺点。这一缺点是，例如所使用的吸水聚合物长时间地受到存在于泡沫中的水的影响，因此几乎完全丧失了其效果。上述专利试图通过例如深冷或至少冷却该聚合物、涂覆该聚合物或只是通过尽可能迟地将聚合物引入到待输送到网帘上的泡沫悬浮液中来解决这一问题。所有这些列出的措施均需要有专门的装置，这自然增加了生产成本。
即使这种现有技术的泡沫法对于生产多层产品例如三层产品来说是很有用的，然而无法通过现有技术的泡沫法来生产使用长纤维更有利的产品，这是因为已经发现，上述管系统会被甚至更短的纤维堵住。堵塞的部分原因是，在形成泡沫悬浮液时，刚性较差的纤维将会弯曲、卷曲，从而在混合碎浆机中形成纤维团。
采用如美国专利6231094所公开的车辆保险杠的制造来作为与传统分层材料有关的问题的另一例子。如图7所示，保险杠由两个纤网构成，其最好分别由跨过整个保险杠的含有纤维的热塑性纤网和较窄的同样含有纤维的热塑性带制成，这种热塑性带可在所需的位置处增强保险杠的主体。根据该专利，所有六个纤网或带是单独的，并仅在制造阶段相互间接触。不难想象铺放纤网的精度和要求是多么的高，尤其是在模具合模时使它们保持其位置。
根据本发明的方法和设备解决了上述问题，本发明的一项特征在于，干燥材料和泡沫直到进入流料箱中之后才相互混合成泡沫悬浮液，之后立即将悬浮液引到生产机器的网帘上。
因此，在根据本发明的方法中，不需要碎浆机来将纤维材料混合成泡沫。因此，不需要来自集管中的泡沫泵或管，更不用说位于集管和流料箱之间的管。
另外，根据本发明的方法对泡沫法所使用的材料完全不敏感。由于在纤维到网帘的路径上未设置这种管，因此纤维不会堵住细管，这样就可以自由地选择纤维的长度或刚性。
采用根据本发明的方法和设备，就可以在所形成的纤网的一个或多个层中引入例如连续的纤维、纱线、带、网或几乎任何成品所需的成分。
从所附权利要求中可以更加清楚根据本发明的方法和设备的其它特征。
在下文中将参考附图来详细地介绍根据本发明的设备和方法，在附图中：
图1示意性地显示了现有技术的泡沫法设备，
图2显示了与现有技术泡沫法结合使用的流料箱的细节，
图3显示了与现有技术泡沫法结合使用的流料箱，
图4显示了与另一种现有技术泡沫法结合使用的流料箱，
图5显示了与第三种现有技术泡沫法结合使用的流料箱，
图6显示了与第四种现有技术泡沫法结合使用的流料箱，
图7显示了根据现有技术的方法来制造车辆保险杠的主体，
图8显示了代表了新概念的根据本发明一个优选实施例的流料箱，
图9显示了根据本发明的另一优选实施例的流料箱，
图10显示了根据本发明的第三优选实施例的流料箱，
图11显示了根据本发明的第四优选实施例的流料箱，
图12显示了根据本发明的第五优选实施例的流料箱，
图13显示了根据本发明的第六优选实施例的流料箱，
图14显示了根据本发明的第七优选实施例的流料箱。
图1显示了现有技术的泡沫工艺，其被认为是始于碎浆机10，在此处至少由液体优选为水、气体优选为空气和表面活性剂形成了泡沫，在其中还加入泡沫纤维、填料、pH调节剂、稳定剂，色料和粘合剂以及其它添加剂，以便形成泡沫悬浮液。水通过导管12并经由泵14和流量计16而引入到碎浆机10中。水最初例如可来自生产机器的水分离系统或一些其它适当的来源，包括淡水。通过秤18或类似物将表面活性剂20定量配给到碎浆机中，通过秤22或类似物引入适当的纤维材料24，通过一个或多个秤26来定量配给填料、稳定剂、色料、粘合剂和pH调节剂。最好，所有这些材料均通过它们自身的测量仪器而引入。这样生产出的泡沫悬浮液的气体含量处于正常大气压和温度的50到80％之间的范围内，在一些情况下甚至会超出这一较宽的范围。泡沫悬浮液中的固体物质含量在2到25％之间，有时甚至低于此，这取决于泡沫的密度、纤维的类型和长度，以及所生产的产品。然后将该泡沫悬浮液经由流料箱40从碎浆机10中引入到生产机器的纤网成形网帘30中，以便生产出所需的产品。在所公开的现有技术的泡沫工艺中，将含有上述纤维材料、表面活性剂和填料等的固体物质引入到碎浆机10中。例如，通过经由与秤相连的专用进料装置来引入各种材料，确定材料的混合比，从而以每单位时间为正常的比率(千克/分钟)来混合所需的这些量。同样通过流量计16将必要量的水引入到碎浆机中，使得水和表面活性剂形成了泡沫，其中固体物质在碎浆机中均匀地分散开来。
在一些情况下仅在可从碎浆机的泡沫中测量到其量的阶段来将材料引入到碎浆机中。这例如可由pH调节剂来完成，在这种情况下测量碎浆机中的泡沫的pH值，并且根据其结果通过将酸性或碱性化学物引入到碎浆机中来调节pH值。
还可通过管线38来将基本上无纤维的泡沫引入到碎浆机10中，泡沫在泵36的帮助下从纤网成形部分的吸力箱32中直接地或经网下白水坑34返回。
泡沫悬浮液通过专门为此设计的泵42从碎浆机10中以恒定的流量释放出来；泵可以是离心泵或活塞泵。如果其稠度适当的话，泡沫悬浮液可被直接地泵送到流料箱40中。它可也被泵送到网下白水坑34中，在这里将泡沫悬浮液的稠度调节为适宜的，并且悬浮液从这里被进一步泵送到流料箱40中，或者如果必须使用存储箱44的话，也可将悬浮液从这里泵送到存储箱44中。泡沫悬浮液最好通过泵46从存储箱44中引出以供使用。
当泡沫悬浮液被引入到流料箱40中时，根据现有技术，它首先被输送到集管50中，在这里泡沫悬浮液通过喷嘴52分配到管系统54中，泡沫悬浮液通过管系统54输送到实际的流料箱40中。下面将结合图2来更详细地介绍喷嘴52和管系统54。基本上无纤维的泡沫还可例如从网下白水坑34引入到流料箱40和/或进料管系统中，以便调节泡沫悬浮液的稠度和/或产品的克数。
泡沫悬浮液从流料箱40中输送到纤网成形部分的网帘30中，吸力箱32设置在其下方，或者从广义上说，吸力箱32设置在与泡沫悬浮液相反的一侧上，以便通过抽吸并经由网帘30除去泡沫。从这样形成的纤网中除去的泡沫被引入到网下白水坑34中，或者直接引入到用于生产泡沫悬浮液的碎浆机10中。
对形成在网帘30上的纤网进行干燥，之后还可能进行涂覆。对纤网所进行的后处理自然取决于产品的要求，因此在这里无需对其进行讨论。
如图2所示，吸入喷嘴52和管系统54设置在集管50和实际流料箱40之间。在集管50中已设置了多个喷嘴52，喷嘴52的内表面不是圆柱形的，而是包括凸脊或类似物以在管系统54之前增大泡沫悬浮液的湍流强度。管系统54中的管的数量等于集管50中的喷嘴52的数量。如图所示，管系统中的管54大部分设置成一个环。管和喷嘴的这种形状被认为是能够使泡沫悬浮液保持均匀，并且在管系统54的所有管中保持相同的湍流。这一目的自然可允许管将泡沫悬浮液释放到流料箱40中，在流料箱中纤维未聚集成团，因此它们能够容易地均匀分布在生产机器的网帘上。
然而，在实践中已经发现，喷嘴52和管系统54非常容易被堵住。在泡沫悬浮液中的纤维长度增加时这一危险尤其存在。由于泡沫法已经投入工业应用，并且已注意到通过这一方法可生产出许多种不同的产品，因此这种情况已经被认为是有问题的。这还意味着对其中一层例如为加强层的多层产品来说也是如此，这只是其中的一个例子。通过其它方法生产出的加强层具有约5到50毫米的纤维长度，这主要取决于纤维的类型，因此在泡沫法中必须要使用类似的纤维长度。然而，在实践中已经发现这是很困难的，这是因为很自然地取决于纤维类型的这种长度的纤维会非常容易地聚集成团，并且一旦在细管中发生聚集，就会很容易堵住整个管。
还应注意到，即使图1的公开内容仅提到了一个碎浆机，显然在一些情况下需要大量的碎浆机来进行生产。例如，当生产多层产品时，所需要的碎浆机的数量通常等于层的数量。另外，如果该工艺涉及到不允许相互间接触的材料，建议将这种材料与对其来说为中性的材料混合成单独的泡沫悬浮液，并且仅在泡沫成形阶段中、优选是刚好在流料箱之前混合泡沫悬浮液。换句话说，对于多层纤网成形来说，所需碎浆机的数量很容易便多达六个。
图3示意性地显示了一种现有技术的泡沫工艺：流料箱40、处于其之前的管系统54，以及处于流料箱之后且具有网帘30和吸力箱32的纤网成形部分。图中还显示了与图1中的泵48相对应的泵48。在泵48之后的管线中设有图2所示的集管50和管系统54。图中还显示了流料箱40如何将泡沫悬浮液直接输送到纤网成形部分的两个网帘30之间的间隙中，与图1不同，图中显示了更常用的纤网成形部分，其包括长网造纸机的网帘。图3还显示了可从设于纤网30之外的吸力箱32中得到的泡沫或可从纤网成形部分中得到的泡沫如何通过泵56沿着管线58被输送而在泵48和流料箱40之间的某一位置处与泡沫悬浮液相混合。这最好在集管50之后与喷嘴52或进料管54相结合地进行，或者在实际流料箱40中进行。最好能够调节所添加的泡沫的量。
图4显示了一种非常类似的流料箱140，其具有设置成与泡沫悬浮液导管154相连的泡沫引入导管158′，以便用于通过增加泡沫来稀释泡沫悬浮液或使产品的克数均衡。导管158″起类似的作用，其设置成可将泡沫带到流料箱140的顶部，来自导管的泡沫沿着流料箱40的顶部被引向网帘130。泡沫还用作润滑剂，以防止泡沫悬浮液中的纤维沿着泡沫悬浮液的流动方向而定向。
图5显示了第三种现有技术的流料箱240，其能够生产三层产品。如图所示，流料箱240被垂直地分成三个腔242，244和246，各个腔可从供应源248，250和252中接受其各自的泡沫悬浮液。然而，两个表面层(由腔242和246中的泡沫悬浮液形成)或甚至所有的层均可以是相似的，但所示的技术给出了可生产出三个不同层的可能性。图中显示了被引入到各腔242，244和246中的泡沫悬浮液如何被同时地引导到纤网30之间的纤网成形部分中。通过吸力箱32来沿两个方向除去泡沫，便可快速地形成纤网，并且由于不同层的纤维被混合在层的边界区域上，因此纤网的不同层相互粘附在一起。
图6显示了另外一种现有技术的流料箱340的解决方案。在这种情况下，在流料箱340中设有三个腔342，344和346，它们一个放在另一个之上或相互间并排地设置，这取决于流料箱340的安装位置。如结合上述图所介绍的那样，各腔342，344和346可将它们各自的层送到纤网上。与上述采用腔的方式相比，这一解决方案显示了在纤网上形成单独的层或带的另一方式。这是通过延伸穿过腔344并输送泡沫悬浮液的管348和350来实现的，如果进料管348和进料管350在流料箱的纵向(正交于图幅平面)上完全平行的话，那么这些泡沫悬浮液可形成纤网中的各自层，或者如果在进料管348和/或进料管350之间在管348和350不提供泡沫悬浮液的位置处存在空白区域的话，那么这些泡沫悬浮液可形成它们各自的带。根据一个优选实施例，除了设置在各腔中之外，在需要的时候进料管还可至少在其纵向上运动。在实践中，进料管的纵向位置决定了由从管中释放出来的泡沫悬浮液所形成的层或带的类型。腔的开口位置离管端部所处的位置越远，由释放到纤网上的泡沫悬浮液所形成的纤网的运动距离就越长，从管中释放出来的泡沫的边界就越尖锐。如果在腔对纤网打开之后很快便从管中供料，那么从管中释放出来的泡沫便会与其它泡沫有效地混合，与纤网的其余部分相比，由管所提供的泡沫所形成的带的边界就非常模糊。
图7显示了现有技术产品的生产。图中显示了车辆保险杠主体的生产。根据该图，模具很自然地包括两个与保险杠主体的形状相对应的部分60和62。根据所述文献中介绍的技术，将第一热塑性纤维层64置于下模部分62之上，将两层更窄的纤网66和68在层64的两个边缘处置于层64之上。将与最下层相对应的层70放在这些纤网之上，并且将可成形的热塑性材料72置于最后层70之上。当模具部分60和62被压在一起时，所述热塑性材料72便在所有层64-70上铺开。
从如图7所示的制造技术中可以容易地看到，其要求很高的精度和大量的预备工作以使所有层64-70处于正确的位置，并在整个制造工艺期间保持在这一位置。另外，在工厂中，所有必需的纤网都必须要有单独的存储、运输和供料装置，并且在该示例中采用了六个不同的纤网。另外，这些层必须在工厂处或者由层的制造商切成适当的尺寸。如果存在着可在加强产品的制造阶段将所有加强纤网粘附在一个产品中的方法，那么在实践中这意味着必须在某处切出一定宽度的六个纤网，而不是能够只使用一个纤网。
图8显示了根据本发明的用于生产新鲜泡沫的装置76和生产机器的流料箱78。从图中可以看出，在该实施例中，流料箱78主要包括向上敞开或至少处于大气压下的盆80、泡沫喷嘴94、底部98和唇口100。泡沫悬浮液在盆80中生产出来，根据与现有技术中的用于将材料引入碎浆机的解决方案所用的相同原理来将生产实际产品所需的大部分固体物质引入到盆80中。换句话说，测量用于一定生产的将引入到盆中的固体物质的量，将通过切刀将纤维或纤维层切成所需的长度。如果可以精细地调节引入到切刀中的纤维材料的量，那么就可将纤维从切刀(未示出)中直接引入到盆中。纤维还可通过已校准的输送带82来引入到盆中，使得有均匀量的截短纤维恒定地下落到盆80中。图8还显示了如何使用另一已校准的输送带83来将例如填料、粘合剂、色料等或者是它们的预生产出的混合物引入到盆80中。本发明的重要之处在于，至少一部分所述固体物质以干燥的而不是处于液体悬浮液中的形式引入到盆中。如果需要的话可对固体物质进行增湿处理，然而无论如何均不能将自由水与固体物质一起引入到盆中。
本发明的一个优选实施例的特征在于，产品构造所需的纤维组分的基本部分以“干燥”的形式引入到盆中。在这里，产品构造指产品的典型纤维网络，而不是可能属于产品并在使用中对其性能具有一定影响的组分，例如活性碳或一些液体吸收材料。
除此之外，将在特殊的泡沫碎浆机84中生产出来的泡沫引入到盆80中。如图1所示，泡沫在泡沫碎浆机84中由水、表面活性剂和气体、最好是空气形成，不同之处在于，在这种方法中并不需要将其它材料引入到碎浆机中。然而，如果希望在盆80之前将固体物质混合到泡沫中，那么这可与碎浆机84中的泡沫成形相关地来完成。在引入到碎浆机84中以形成最优泡沫时来相互间划定水和表面活性剂的量。水和表面活性剂的混合物通过混合器来混合，使得空气以适于形成所需的气体含量和气泡大小的量而夹杂在混合物中。
如图中的虚线所示，可以用经由管线86从生产中返回的泡沫来代替至少一部分泡沫，这在实践中是可行的。在碎浆机84中生产出来并通过泵90泵送到管线92中的泡沫以及经由管线86从生产工艺中返回的泡沫优选以所需的每单位时间量通过喷嘴94喷到盆80中，因此，固体物质由于泡沫射流所引起的湍流而有效地混合，从而形成均匀的泡沫悬浮液。当形成泡沫悬浮液时，其以层流的形式经由盆的底部98被引向唇口100。
泡沫最好以适于各种纤维类型的速度而从喷嘴94中输送出来；换句话说，这一速度应当能形成均匀的泡沫悬浮液，但不够高而会在纤维中导致过大的湍流。在一定的情况下，可通过将在盆中设置机械式混合器(未示出)或通过使用超声波混合或微波混合(未示出)来增强混合。
本发明的这一实施例与现有技术的泡沫悬浮液碎浆机的不同之处在于，固体物质必须以稳流的形式最好在盆80的整个长度上引入，该长度对应于生产机器的网帘宽度。因此，泡沫也从位于约10厘米间隔处的喷嘴94中被引入到盆中。在喷嘴自然地包括较长的喷嘴管和设于管端部处的实际喷嘴时，泡沫最好被泵送到设于盆两侧上的集管96中(然而在一些情况下，集管和喷嘴只需设置在盆的一侧)，实际的喷嘴94从该集管96通到盆中。根据另一实施例，集管位于与盆80的上边缘大致相同的层位，因此喷嘴管及其喷嘴从上方引导到盆80中，无需在盆壁中开孔。如果需要的话，喷嘴94可设在盆80的相对的两侧上，它们或者相互面对或者错开，这取决于所需的湍流。喷嘴94还可在盆80的任一侧或两侧上设置成若干层，这样便可提供纤维与泡沫的多级混合。另外，盆80的一个壁上的所有喷嘴94可处于同一方向，或者它们的方向可根据需要而变化。如图8所示，本发明的优选实施例的盆80在向下的方向上收窄，因此盆的底部98实际上形成了一个漏斗，泡沫悬浮液从中以基本上层流的形式输送到生产机器的网帘中或网帘之间。然而在一些情况下，盆可在位于其底部98中的唇口100之前具有均匀的宽度。
对于纤网成形工艺而言，重要的是在盆80中保持恒定表面层位的泡沫悬浮液。表面层位保持恒定的原因在于，所有组分即所输送的固体物质和经由管线92引入的泡沫应当以可精确测量的量而引入到盆中。除此之外，自然可以设置与盆相关的层位控制装置，以便控制固体物质和泡沫的引入，如果需要的话还控制新鲜泡沫的生产。
在图9中显示了作为一个优选实施例的适于形成三层纤网的流料箱的解决方案。实际上，在该实施例中，流料箱仅从图8所示的形式中被分成三个平行的部分78′，78″和78″′。如果考虑到所形成的是三层产品，那么部分78′，78″和78″′可设置成一个放在另一个之上。在这种情况下，流料箱的部分78′，78″和78″′的盆80′，80″和80″′的底部的唇口101，102和103相互平行，各开口将其各自的泡沫悬浮液输送到网帘30之间的纤网成形部分中。一个或多个唇口101，102和103可设置成不会在网帘30之间与其它开口同时地打开，而是稍迟一些或稍早一些打开。这一过程允许控制不同的纤网层相互之间混合的程度。例如，中间的唇口102与纤网成形部分相连通得越晚，表面层的成形就进行得越多，中间层纤维与表面层纤维的混合就越少。
在根据图9所示的设备中，可以从三种不同的材料中形成三层纤网。例如可采用结合图8所介绍的设备将不同的固体物质输送到各个盆80′，80″和80″′中。然而，优选从集管96中将相同的新鲜泡沫输送到所有的盆中，这样就可以仅使用一个泡沫碎浆机。在该应用中应当注意的是，在一些情况下，优选在泡沫生产中使对于纤网的所有层来说为共有的固体物质在泡沫碎浆机中与泡沫混合。这种固体物质的一个例子例如是对所有层来说为共有的粘合剂或纤维组分。
然而值得注意的是，在一些情况下，用于纤网的不同层的材料相互间有很大的不同，因此在所有层中使用几乎类似的泡沫并不是优选的。在这种情况下，自然可以在不同的碎浆机中生产不同的泡沫，并通过它们各自的管系统输送到流料箱的盆中。这种类型的装置例如能够将一定的粘合剂与新鲜泡沫一起输送到纤网的某些层中，该粘合剂仅适用于在这些层中使用的纤维。
然而在上文中应当注意到，本方法可应用于生产一层、两层、三层或多层的产品。因此，上述介绍只应被视为本发明的许多变型中的一个例子。
在如图8和9所示的实施例中，盆设置成大致垂直的。由两个相对的网帘30和设置在网帘之外的吸力箱32构成的纤网成形部分也是大致垂直的。
图10还显示了网帘30和吸力箱32如何在需要时设置成水平的，这是由于流料箱的倾斜底部98′，98″和98″′所导致的结果，即使用于混合泡沫悬浮液的实际流料箱或至少是它们的上方盆部分80′，80″和80″′是垂直的时也是如此。
如上述图8-10所示的根据本发明的流料箱解决方案清楚地显示了在这些实施例中流料箱如何朝上完全地敞开。这样就可以将多种材料输送到纤网上以简单地成形。例如，完全有可能将例如玻璃纤维、金属线、条带或类似物输送到产品的一个或多个层中。其它可通过上述流料箱输送到本发明产品中的有用材料例如为不同的纺织品，碳纤维、芳族聚酰胺纤维和聚酯纤维的条带等，导电丝、带或缆线，光纤等，不同的电阻丝或网，其它网状物，可随温度而变色的材料，等等。
这显示于图11中，图中显示了根据本发明一个优选实施例的采用具有类似于图8所示的基本结构的设备来生产产品。图中显示了如何通过盆80来将连续的纤维、纱线、条带等引入到纤网中。在如图所示的实施例中，将连续的纱线106等从滚筒等(未示出)上松开，或者在一些情况下从送料辊108中在两个控制辊110之间直接供应纱线106等。控制辊110可调节纱线106的进给速度，以使其对应于生产机器中的纤网速度。因此，该实施例的一项特征是，纱线等保持在与纤网平行的直线上。纱线的伸直度即使在这种基本形式的流料箱中也获得了帮助，其原因是，形成泡沫悬浮液所需的湍流比较微弱，因此不会使纱线较大程度地偏离所需的方向。在湿法中以类似于此的方式来供应纱线是不可能的，这是因为在湿法中，流料箱中的湍流将导致纱线呈现明显的起伏，这会导致纱线在成品中的最终位置是随机的。确保纱线在成品中准确停留在正确位置的一种方式是通过适当的管将纱线等引导穿过流料箱的湍流区域而到达层流区域。
除了纱线106之外，如图11所示的解决方案还可用于引入在纤网或生产机器的宽度方向具有非常宽的尺寸的产品。这些产品的一个例子是网，其基本上在待生产产品的整个宽度上延伸，并且网可由几乎任何所需的材料制成。这种网的一个例子是电阻丝网，其用于将成品连接到电系统中以进行加热。众多可能性中的另一选择是预制的加强层，其出于一些原因而无法在用该方法生产产品的同时生产出来。该加强层从滚筒中经由控制辊引导到盆中，并从盆中进一步引导到纤网中。第三种选择例如是经由盆将带孔的薄钢板或窄钢条引入到纤网中。通过板上的孔来将纤维和树脂粘合在一起，就可保证钢板与纤网的粘合。
利用控制辊110来以与纤网运动相同的速度首先将纱线、条带、网或类似物输送到纤网上的解决方案在这里作为附加实施例。当开始进行生产时，所述控制辊可被视为稍稍制动了纱线等的速度。这用于保证纱线等的张紧，因此它可在生产中停留在所需的位置，并且不会向其它方向运动。制动纱线等以使其不会垂直于其输送方向而运动的另一种方式是设置与唇口100相关的导向件，以便将纱线等引导到纤网中的正确位置。自然也可以通过导向件来将纱线、条带、网等只引入到通入盆底部的层流区域中，或者如果需要的话，将它们引入到网帘之间的纤网成形部分中的足够深处。
图12显示了根据本发明的优选的流料箱解决方案，其中通过中间盆80″将连续的纤维、纱线等112引入到正在成形的纤网中。图中显示了控制辊110如何以超过纤网速度的速度来引入纱线等112。其思想是形成与纱线等112分开的单独层，优选例如为玻璃纤维层，在该层上均匀地交叠有纱线、纤维等。将“膨松的”纱线等成分引入到纤网中无法在湿法中实现，这是因为在湿法中，纤维悬浮液中的纤维因强烈的湍流而被捕获在纱线上，因此无法在产品上得到均匀分布的纤维。同样在该实施例的情况中，进料装置82和83也可用于将其它的固体物质如填料、粘合剂和/或一些非连续的纤维组分送到盆80″中。
显然，在图11和12所示的情况下，沿着产品的宽度存在一条或多条线或类似物。如上所述，纱线等以足以形成层合物中的一个完整层的量来供应。还可以在两个或多个层之间单独地输送纤维、纱线等，无需泡沫或泡沫悬浮液。还可以例如使用如图12所示的解决方案经由盆80′和/或盆80′″来将连续的纤维、纱线、网、纤网等输送到所形成的纤网中，如图11所示。因此很明显，连续的纱线等还可在超过纤网速度的速度下被引入到纤网的任一层中。因此，如果需要的话，如图12所示的盆80″的进料方案还可与其它的盆80′和/或80″′一起来设置。
图13还显示了根据本发明的流料箱和纤网成形方法的另一优选实施例。图中显示了采用新型泡沫法来制造已结合图7讨论过的保险杠主体，在该方法中保险杠主体所需的所有层输送到同一纤网中，因此仅通过增添树脂便可在一个生产阶段中从单个层合层中容易地制造出保险杠主体。
图13显示了两个进料管114和116如何经由流料箱的中间盆80″并稍稍穿过流料箱的唇口100而到达纤网成形部分的间隙中。对于如图7所示的产品来说，表面层64所需的材料从盆80′提供，而表面层70所需的材料从腔80′″中提供。除此之外，可从中间腔80″中提供表面层之间的所谓的流层，在这一层中树脂均匀地铺设在产品上。另一方面，采用管114来输送用于形成纤网所需的另一泡沫悬浮液，优选在产品的宽度上、即沿着流料箱的纵向设置了多个这种管114，上述纤网由较薄的层网66和68形成，其在图7中以标号66示出，这些层网位于表面层64和70之间。相应地，采用管116来输送用于形成成品中的层网68所需的泡沫悬浮液。图中显示了采用管114和116来输送泡沫形式的纤维悬浮液的状态。可通过将狭窄的纤网或纤维条输送到如图11所示的纤网的上述位置中来实现相同的目的。通过将图中所示的进料管114和116沿着流料箱的整个长度以适当的间距来设置，便可生产出具有多个并排的产品坯料的纤网，然后例如通过结合产品的辗压来将这些坯料切成其各自的单独的狭窄纤网。
即使在上文中已经公开了通过管114和116来输送相同的泡沫悬浮液，然而自然可以在各个管中引入不同的泡沫悬浮液。在一种相应的方法中，可以通过泡沫悬浮液来形成其中一个的窄层，而通过完成的纤网来形成其它的窄层。根据本发明的流料箱允许按照产品的要求和可能性来自由地选择生产方法。
显然，如果希望得到图7所示的在两个表面层之间的边缘区域中具有加强层的产品，那么就可以不仅通过图13所示的设备来制造产品，而且将这一根进料管形成为使得所引入的泡沫悬浮液射流的厚度存在变化来制造该产品。在这种情况下，射流的较厚部分对应于两层叠加的纤网或纤维条，而较薄的部分仅对应于这些纤网或纤维条中的较宽的那个。
图13还显示了如何经由管114，116将泡沫悬浮液引入到流料箱中。换句话说，如果需要的话，泡沫悬浮液可在适用于该目的的小型碎浆机中单独地形成。另一可能性是设置用于这种泡沫悬浮液的小盆，悬浮液在该盆中生产出来，并从中被输送到将形成于层之间的纤网中。
另外，除了所形成的纤网或泡沫悬浮液之外，可采用穿过流料箱的一个或多个腔的管来将产品所需的固体物质输送到纤网中。固体物质例如可以是简单的截短纤维、粘合剂、粘合剂和截短纤维或一些其它材料的混合物，这些材料与实际的层成形无关。在这种情况下，这些材料例如可以是用于吸收液体的SAP(超吸收性聚合物)，或者是例如具有在固定间隔处紧固于其上的籽的纤维条。
另外还很明显，可采用在纤网的宽度方向上延伸的扁平喷嘴通道来代替管114和/或116，它能够形成纤网中的宽条。另外，如现有技术所公开的那样，管或喷射通道可纵向地运动，这样便可调节纤网成形部分中的材料引入点，以适应于具体的应用。如果出于某些原因需要在纤网的纵向上形成波纹状条的话，管和/或喷嘴通道自然也可制成为可在纤网的垂直方向和/或厚度方向上运动。
图14还显示了根据本发明的一个优选实施例的另一流料箱178的解决方案。它与上述流料箱的主要不同在于，在该实施例中流料箱是封闭即被增压的，而在其它实施例中流料箱处于大气压下。实际上，图14所示实施例与例如图8所示实施例的唯一区别在于，截短纤维和其它固体物质现在是通过旋转送料器182和183或者其它相应的高压送料装置经由流料箱178的盖子179而引入。相应地，如果该应用要求将连续的纱线、缆线、纤维等经由流料箱而送到待成形的纤网中，那么材料必须通过耐压管来引入。耐压管的一个例子为气密式密封在流料箱盖子上的密封辊，纱线、条带等可从大气压下送入到高压流料箱中。自然地，另一解决方案自然可以是在加压空间内设置材料的整个滚筒和卷轴。
上述示例性实施例公开了所讨论的新型泡沫法允许生产出几乎任意类型的基于纤维的产品。因此，有机和无机纤维均可各自地或相互间一起地用作纤维材料。不同的玻璃纤维、碳纤维、石英纤维、陶瓷纤维、锆纤维、硼纤维、钨纤维、钼纤维、铍纤维和不同的钢纤维均可作为无机纤维的例子。有机纤维的例子包括聚酰胺纤维、聚酯纤维、聚乙烯纤维、醋酸纤维、丙烯腈系纤维、三聚氰胺纤维、尼龙纤维、变性聚丙烯腈纤维、烯烃类纤维、LYOCELL纤维、人造纤维、芳族聚酰胺纤维，以及各种天然纤维如剑麻和黄麻纤维。上述纤维可用作单独的单根纤维或不同的纤维束。另外，可以使用从非常短的只有几毫米长度到完全连续的纤维的所有纤维长度。
从上文中可以清楚，可以研制出一种新型的产品系列，它只能够通过上述新型的泡沫纤网成形来生产。应当注意的是，上述用语“泡沫”在全文中用于描述由水和表面活性剂的生产出的新鲜泡沫，或者是从生产机器的吸力箱中回收的可再使用的泡沫，这样，大部分固体物质就被限制在网帘上的产品中。因此，“泡沫”用于指基本上无纤维的泡沫。另一方面，用语“泡沫悬浮液”指含有纤维和/或固体物质的泡沫，即原则上是送到生产机器中以在网帘上生成大部分固体物质的泡沫。