(57)【要約】  材料のロールから得られる繊維強化材料の層からスパーキャップ（５０３）のような構造構成要素を製造するためのシステム及びその方法が開示される。システムは、繊維強化材料（５０４）の第１のロール（５１４ａ）及び第２のロール（５１４ｂ）を含む複数のロール（５１４）を含み、第１のロールは、その上に印刷された１又は２以上の第１のライン（５３０）を有する。第１のラインは、第１のロール上の繊維強化材料が、構造構成要素（５０３）を形成するために、複数の別個の第１の切断片（５３１−１）に切り離される場所を示す。第２のロール上の繊維強化材料は、その上に印刷された１又は２以上の第２のライン（５３０）を有する。第２のラインは、第２のロール上の繊維強化材料が、構造構成要素（５０３）を形成するために、複数の別個の第２の切断片（５３１−２）に切り離される場所を示す。システム及び方法は、廃棄物の量の実質的な低減を達成する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維強化材料５０４の第１のロール５１４ａと前記繊維強化材料５０４の第２のロール５１４ｂとを含む前記繊維強化材料５０４の複数のロール５１４を備える、構造構成要素を製造するための繊維強化材料のシステムであって、
前記第１のロール５１４ａ上の前記繊維強化材料５０４は、その上に印刷された１又は２以上の第１のライン５３０を有し、前記第１のラインは、前記第１のロール上の前記繊維強化材料が、前記構造構成要素５０１を形成するために、複数の別個の第１の切断片５３１−１に切り離される場所を示し、
前記第２のロール５１４ｂ上の前記繊維強化材料５０４は、その上に印刷された１又は２以上の第２のライン５３０を有し、前記第２のラインは、前記第２のロール上の前記繊維強化材料が、前記構造構成要素５０１を形成するために、複数の別個の第２の切断片５３１−２に切り離される場所を示し、
前記第１のロール５１４ａ上の前記繊維強化材料５０４の長さは、前記第２のロール５１４ｂ上の前記繊維強化材料５０４の長さとは異なる、ことを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記第１のロール５１４ａ上の前記繊維強化材料５０４は、その中に１又は２以上の部分切断部５８０を有し、前記部分切断部５８０は、前記第１のロール上の前記繊維強化材料が、前記構造構成要素５０１を形成するために、前記複数の別個の第１の切断片５３１−１に切り離される場所に対応し、
前記第２のロール５１４ｂ上の前記繊維強化材料５０４は、その中に１又は２以上の部分切断部５８０を有し、前記部分切断部５８０は、前記第２のロール上の前記繊維強化材料が、前記構造構成要素５０１を形成するために、前記複数の別個の第２の切断片５３１−２に切り離される場所に対応する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記部分切断部５８０は、１又は２以上のレーザカッター５７０によって作られる、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記繊維強化材料の前記第１の切断片５３１−１の全長は、前記第１のロール５１４ａ上の前記繊維強化材料の長さの少なくとも９５％であり、
前記繊維強化材料の前記第２の切断片５３１−２の全長は、前記第２のロール５１４ｂ上の前記繊維強化材料の長さの少なくとも９５％である、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記繊維強化材料の前記第１の切断片５３１−１の全長は、前記第１のロール５１４ａ上の前記繊維強化材料の長さの少なくとも９７％であり、
前記繊維強化材料の前記第２の切断片５３１−２の全長は、前記第２のロール５１４ｂ上の前記繊維強化材料の長さの少なくとも９７％である、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記繊維強化材料の前記第１の切断片５３１−１の全長は、前記第１のロール５１４ａ上の前記繊維強化材料の長さの少なくとも９９％であり、
前記繊維強化材料の前記第２の前記第２の切断片５３１−２の全長は、前記第２のロール５１４ｂ上の前記繊維強化材料の長さの少なくとも９９％である、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記繊維強化材料の前記第１の切断片５３１−１の各々は、その上に印刷された層番号５３２を有し、
前記繊維強化材料の前記第２の切断片５３１−２の各々は、その上に印刷された層番号５３２を有し、
前記層番号５３２は、前記繊維強化材料の前記第１の切断片５３１−１及び前記繊維強化材料の前記第２の切断片５３１−２が、前記構造構成要素５０１を形成する際に、互いに対して位置付けられる順序を示す、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記繊維強化材料はノンクリンプ織物である、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記繊維強化材料は織布である、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記繊維強化材料は複数のガラス繊維を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記繊維強化材料は複数の炭素繊維を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記繊維強化材料の前記複数のロール５１４は一緒に包装される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記繊維強化材料５４０の前記複数のロール５１４は、１又は２以上のパレット１２０上で一緒に包装される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記構造構成要素はスパーキャップ５０３である、請求項１に記載のシステム。
【請求項１５】
構造構成要素のための材料を生成するためのシステムであって、
複数の強化繊維を含む織物５０４を生成するための装置と、
前記織物上に印刷するための少なくとも１つのプリンタ５２０と、
前記織物を巻き取るための巻取機５０８と、
前記織物を、前記織物の第１のロール５１４ａ及び前記織物の第２のロール５１４ｂを含む前記織物の複数のロール５１４に切り離すために、前記織物内に少なくとも１つのスリットを作るためのカッターと、
を備え、
前記プリンタは、前記第１のロール５１４ａ上の前記織物上に１又は２以上の第１のライン５３０を印刷し、前記第１のラインは、前記第１のロール上の前記織物が、前記構造構成要素５０１を形成するために、複数の別個の第１の切断片５３１−１に切り離される場所を示し、
前記プリンタは、前記第２のロール５１４ｂ上の前記織物上に１又は２以上の第２のライン５３０を印刷し、前記第２のラインは、前記第２のロール上の前記織物が、前記構造構成要素５０１を形成するために、複数の別個の第２の切断片５３１−２に切り離される場所を示す、
ことを特徴とするシステム。
【請求項１６】
少なくとも１つのレーザカッター５７０をさらに含み、
前記レーザカッターは、前記第１のロール５１４ａの前記織物内に１又は２以上の部分切断部５８０を作り、前記部分切断部は、前記構造構成要素５０１を形成するために、前記織物を前記別個の第１の切断片５３１−１に切り離すのを容易にし、
前記レーザカッターは、前記第２のロール５１４ｂの前記織物内に１又は２以上の部分切断部５８０を作り、前記部分切断部は、前記構造構成要素５０１を形成するために、前記織物を前記別個の第２の切断片５３１−２に切り離すのを容易にする、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記第１のロール５１４ａ上の前記織物５０４の長さは、前記第２のロール５１４ｂ上の前記織物５０４の長さとは異なる、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１８】
前記織物の前記第１の切断片５３１−１の全長は、前記第１のロール５１４ａ上の前記織物の長さの少なくとも９５％であり、
前記織物の前記第２の切断片５３１−２の全長は、前記第２のロール５１４ｂ上の前記織物の長さの少なくとも９５％である、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１９】
前記織物の前記第１の切断片５３１−１の全長は、前記第１のロール５１４ａ上の前記織物の長さの少なくとも９７％であり、
前記織物の前記第２の切断片５３１−２の全長は、前記第２のロール５１４ｂ上の前記織物の長さの少なくとも９７％である、請求項１５に記載のシステム。
【請求項２０】
前記織物の前記第１の切断片５３１−１の全長は、前記第１のロール５１４ａ上の前記織物の長さの少なくとも９９％であり、
前記織物の前記第２の切断片５３１−２の全長は、前記第２のロール５１４ｂ上の前記織物の長さの少なくとも９９％である、請求項１５に記載のシステム。
【請求項２１】
前記プリンタは、前記織物の前記第１の切断片５３１−１の各々の上に層番号５３２を印刷し、
前記プリンタは、前記織物の前記第２の切断片５３１−２の各々の上に層番号５３２を印刷し、
前記層番号は、前記織物の前記第１の切断片５３１−１及び前記織物の前記第２の切断片５３１−２が、前記構造構成要素５０１を形成する際に、互いに対して位置付けられる順序を示す、請求項１５に記載のシステム。
【請求項２２】
前記織物はノンクリンプである、請求項１５に記載のシステム。
【請求項２３】
前記織物は織布である、請求項１５に記載のシステム。
【請求項２４】
前記強化繊維はガラス繊維を含む、請求項１５に記載のシステム。
【請求項２５】
前記強化繊維は炭素繊維を含む、請求項１５に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１６年５月２６日出願の欧州特許出願番号１６３８２２３５．６の優先権及び利益を主張し、その開示内容全体は引用により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
（技術分野）
全体としての発明概念は、繊維強化材料に関し、より詳細には、繊維強化材料を用いて構造構成要素を形成するためのシステム及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
織物、マット、ベール、及び同様のものなどの繊維強化材料を用いて構造構成要素を形成することは公知である。例えば、米国特許第８，２２６，８６６号には、連続工程によって積層体を製造することが開示されている。この工程は、樹脂槽を通して繊維トウ（例えば、ガラス繊維又は炭素繊維）を引き出すことを含み、その後、樹脂が硬化して積層体を形成する。積層体内で、繊維は、互いに並び実質的に平行に配列される。このような積層体は、一方向積層体と呼ばれる場合が多い。積層体は、１ｍｍ〜数ｍｍの厚みを有することができる。積層体は、あらゆる実用的な幅を有するように形成することができる。製造後、シート状積層体は、コイルに巻き取られ、各コイルは２〜３００メートルの長さを有する。
【０００４】
これらの積層体は、構造構成要素を形成するのに有用である。米国特許第８，２２６，８６６号に記載されているように、これらの積層体は、積み重ねるか又はそうでない場合は積層して、風力エネルギータービンのブレードのスパーキャップを形成することができる。詳細には、積層体の切断片のいくつかの層は、互いに重なり合って配置されて構造構成要素を形成する。各切断片は、鋳型の特定の区域及び領域内に配置される。注入工程は、積層体の層に浸透させるために硬化性マトリックス材（樹脂）を鋳型の中に導入する。切断片の層を合わせて押圧して樹脂が層に浸透するのを助けるために、注入工程中に真空を鋳型に加えることができる。
【０００５】
以下に、構造構成要素、この場合は風力タービンブレードのスパーキャップを形成するための従来のシステム１００を図１〜３を参照して説明する。システム１００において、機械１０２は、予め決められた幅ｗを有する織布１０４の形態の繊維強化材料を連続的に製造する。織物１０４は、実質的にその長さに沿って（すなわち、矢印１０６に平行に）延びる繊維（例えば、ガラス及び／又は炭素繊維）を含むか又はそうでない場合はこれらで強化される。織物１０４が機械１０２を出て矢印１０６の方向に移動する際に、織物１０４は、ロール区域１０８で巻き取られる。巻取機又は他の搬送手段は、織物１０４を機械１０２からロール区域１０８に引っ張る。ブレード又は他の切断手段は、ロール区域１０８の前で織物１０４にスリット１１０を形成する。このようにして、織物１０４の別個のロール１１２が形成される。図１に示す実施形態において、３つのスリット１１０が作成されて４つのロール１１２が形成され、各ロール１１２は約ｗ／４の幅を有する。
【０００６】
予め決められた量の織物１０４がロール区域１０８に巻き取られると、手動切断１１４が織物１０４の幅を横切って行われ、これにより、機械１０２を出た織物１０４からロール１１２を切り離す。機械１０２は、この切断作業中は停止すること又はそうでない場合は休止することができる。切断１１４が手動で（例えば、剪断機を用いてオペレータによって）行われるので、各ロール１１２の端部は、必ずしも均等ではない。それにもかかわらず、各ロール１１２上の織物１０４の量（すなわち、長さ）は、実質的に同じである。
【０００７】
図２に示すように、ロール１１２が織物１０４から切り離されると、複数のロール１１２は、パレット１２０上に配置されるか又はそうでない場合は使用前に保管及び／又は輸送のために一緒に包装される。図２では、８つのロール１１２がパレット１２０上に載っている。
【０００８】
スパーキャップを形成する際に、ロール１１２の１又は２以上のパレット１２０は、スパーキャップを形成するのに用いる鋳型１２８の近くに移動される。上述のように、スパーキャップは、ロール１１２から織物１０４の多数の切断片をハンドレイ法（hand laying）などによって積層することによって形成される。鋳型内の切断片の数及び配置は、スパーキャップの特性（例えば、形状、厚み）を定める。
【０００９】
図３に示すように、織物１０４の第１のロール１３０ａは、パレット１２０から取り外されかつ切断されて所望の長さの切断片にされ、鋳型１２８に配置される。詳細には、第１の量の織物１０４は、矢印１３２の方向に広げられ、次に、切断されて破線１−１によって表す長さＬ1の第１の切断片１３４を形成する。次に、第２の量の織物１０４は、矢印１３２の方向に広げられ、次に、切断されて破線２−２によって表すＬ2の第２の切断片１３６を形成する。線１−１及び２−２で示すように、第１の切断片１３４の長さＬ1は、第２の切断片１３６の長さＬ2よりも長い。一部の切断片は同じ長さを有することができるが、切断片の多くは異なる長さを有することになる。各々の連続的な切断片は、先の切断片上に位置決めされるか又はそうでない場合はこれらと重なり合う。典型的には、多くの切断片（例えば、５０又はそれ以上）が必要である。この工程は、鋳型１２８内で所望の厚み及び形状が得られるまで繰り返される。最後に、樹脂が上述の注入工程などによって鋳型の中に導入されて硬化してスパーキャップが形成される。
【００１０】
織物１０４の多数の切断片は、スパーキャップを形成するのに必要であり、複数のロール１１２を用いて、必要な量の織物１０４を提供する必要がある。上述のように、ロール１１２の各々は、実質的に同じ量の織物１０４を保持する。結果として、ロール１１２（例えば、ロール１３０ａ）からの切断片は、ロール１１２上の織物１０４を完全に使い尽くさない場合が多い。換言すると、連続的な切断片（又は少なくとも次の切断片）に用いるには小さすぎる量の織物１０４がロール１１２上に残る。このようなロール１１２（例えば、ロール１３０ｂ）の各々は、無駄な織物１０４を象徴する。この現象は、図４に示す実施例４００でさらに示されている。
【００１１】
図４に示すように、１５個のロール１１２（すなわち、ロールＲ1〜Ｒ15）は、鋳型１２８によってスパーキャップを製造するのに必要な織物１０４の５０の切断片（すなわち、ＣＰ1〜ＣＰ50）を得るのに必要である。ロール１１２の各々の長さは、実質的に同じであり、換言すると、各ロール１１２は、実質的に同じ量の織物１０４を保持する。第１のロールＲ1から、織物１０４の３つの切断片（すなわち、ＣＰ1、ＣＰ2、及びＣＰ3）が得られるが、ロールＲ1上の残りの量４０２の織物１０４は、切断片すなわち少なくとも次の切断片ＣＰ4を生成するには不十分である（例えば、短すぎる）。同様に、第２のロールＲ2から、織物１０４の３つの切断片（すなわち、ＣＰ4、ＣＰ5、及びＣＰ6）が得られるが、ロールＲ2上の残りの量４０４の織物１０４は、切断片すなわち少なくとも次の切断片ＣＰ7を生成するには不十分である（例えば、短すぎる）。第３のロールＲ3から、織物１０４の４つの切断片（すなわち、ＣＰ7、ＣＰ8、ＣＰ9、及びＣＰ10）が得られるが、ロールＲ3上の残りの量４０６の織物１０４は、切断片すなわち少なくとも次の切断片ＣＰ11を生成するには不十分である（例えば、短すぎる）。この工程は、最終ロールＲ15まで繰り返され、織物１０４の３つの切断片（すなわち、ＣＰ48、ＣＰ49、及びＣＰ50）が得られるが、ロールＲ15上の残りの量４３０の織物１０４は、別の切断片を生成するには不十分である（例えば、短すぎる）。従って、無駄な織物の量は、ロール上の織物１０４の量が十分に利用されない各ロールに対して増加する。こうした手法では、織物１０４の無駄な量（例えば、４０２、４０４、４０６、…、４３０）は、製造される同じ部品（例えば、スパーキャップ）毎に繰り返されることになる。この無駄な織物１０４に対するコストペナルティは、それに関連する生産コストだけでなく、廃棄物の処分の関連費用（例えば、輸送、埋め立て）も包含する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国特許第８，２２６，８６６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記の観点で、構造構成要素を製造するために繊維強化材料を用いるための改良されたシステム及びその方法に関する満たされていないニーズが存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本明細書では、材料のロールから得られた繊維強化材料の層から構造構成要素を形成するための改良されたシステム及びその方法が提供される。
【００１５】
全体としての発明概念は、構造構成要素を製造するための繊維強化材料のシステムに関し、これを企図する。例示的な実施形態において、システムは、繊維強化材料の複数のロールを含み、この複数のロールは、繊維強化材料の第１のロールと繊維強化材料の第２のロールとを含み、第１のロール上の繊維強化材料の長さは、第２のロール上の繊維強化材料の長さとは異なり、第１のロール上の繊維強化材料は、その上に印刷された１又は２以上の第１のラインを有し、この第１のラインは、第１のロール上の繊維強化材料が、構造構成要素を形成するために複数の別個の第１の切断片に切り離される場所を示し、第２のロール上の繊維強化材料は、その上に印刷された１又は２以上の第２のラインを有し、この第２のラインは、第２のロール上の繊維強化材料が、構造構成要素を形成するために複数の別個の第２の切断片に切り離される場所を示す。
【００１６】
例示的な実施形態において、第１のロール上の繊維強化材料は、その中に１又は２以上の部分切断部を有し、この部分切断部は、第１のロール上の繊維強化材料が、構造構成要素を形成するために複数の別個の第１の切断片に切り離される場所に対応し、第２のロール上の繊維強化材料は、その中に１又は２以上の部分切断部を有し、この部分切断部は、第２のロール上の繊維強化材料が、構造構成要素を形成するために複数の別個の第２の切断片に切り離される場所に対応する。
【００１７】
例示的な実施形態において、部分切断部は１又は２以上のレーザによって作られる。
【００１８】
典型的には、システムは、廃棄物の量の実質的な低減を達成する。例示的な実施形態において、繊維強化材料の第１の切断片の全長は、第１のロール上の繊維強化材料の長さの少なくとも９８％であり、繊維強化材料の第２の切断片の全長は、第２のロール上の繊維強化材料の長さの少なくとも９８％である。
【００１９】
例示的な実施形態において、繊維強化材料の第１の切断片の全長は、第１のロール上の繊維強化材料の長さの少なくとも９９％であり、繊維強化材料の第２の切断片の全長は、第２のロール上の繊維強化材料の長さの少なくとも９９％である。
【００２０】
例示的な実施形態において、繊維強化材料の第１の切断片の全長は、第１のロール上の繊維強化材料の長さの少なくとも９９．９％であり、繊維強化材料の第２の切断片の全長は、第２のロール上の繊維強化材料の長さの少なくとも９９．９％である。
【００２１】
例示的な実施形態において、繊維強化材料の第１の切断片の全長は、第１のロール上の繊維強化材料の長さに等しく、繊維強化材料の第２の切断片の全長は、第２のロール上の繊維強化材料の長さに等しい。
【００２２】
例示的な実施形態において、繊維強化材料の第１の切断片の各々は、その上に印刷された層番号を有し、繊維強化材料の第２の切断片の各々は、その上に印刷された層番号を有し、層番号は、繊維強化材料の第１の切断片及び繊維強化材料の第２の切断片が、構造構成要素を形成する際に互いに対して位置付けされる順序を示す。
【００２３】
一部の例示的な実施形態において、層番号は、それに関連する繊維強化材料の切断片に対する配置の順序を表す番号、記号又は画像、もしくは何らかの他の表示の形態を取ることができる。
【００２４】
一部の例示的な実施形態において、繊維強化材料の第１の切断片及び／又は繊維強化材料の第２の切断片は、その上に印刷された追加の情報（すなわち、層識別情報以外の）を有することができる。
【００２５】
例示的な実施形態において、繊維強化材料はノンクリンプ織物である。
【００２６】
例示的な実施形態において、繊維強化材料は織布である。
【００２７】
例示的な実施形態において、繊維強化材料は複数のガラス繊維を含む。例示的な実施形態において、繊維強化材料は複数の炭素繊維を含む。
【００２８】
例示的な実施形態において、繊維強化材料の複数のロールは一緒に包装される。例示的な実施形態において、繊維強化材料の複数のロールは、１又は２以上のパレット上で一緒に包装される。
【００２９】
例示的な実施形態において、構造構成要素は、風力タービンブレードの少なくとも一部分である。例示的な実施形態において、構造構成要素はスパーキャップである。
【００３０】
全体としての発明概念は、構造構成要素のための材料を生成するためのシステムに関し、これを企図する。例示的な実施形態において、システムは、複数の強化繊維を含む織物を生成するための装置と、織物上に印刷するための少なくとも１つのプリンタと、織物を巻き取るための巻取機と、織物を織物の複数のロールに分離するために織物内に少なくとも１つのスリットをつくるためのカッターと備え、複数のロールは、織物の第１のロール及び織物の第２のロールを含み、第１のロール上の織物の長さは第２のロール上の織物の長さとは異なり、プリンタは、第１のロール上の織物上に１又は２以上の第１のラインを印刷し、第１のラインは、第１のロール上の織物が、構造構成要素を形成するために複数の別個の第１の切断片に切り離される場所を示し、プリンタは、第２のロール上の織物上に１又は２以上の第２のラインを印刷し、この第２のラインは、第２のロール上の織物が、構造構成要素を形成するために複数の別個の第２の切断片に切り離される場所を示す。
【００３１】
例示的な実施形態において、システムは、少なくとも１つのレーザカッターをさらに含む。レーザカッターは、第１のロールの織物内に１又は２以上の部分切断部を作り、この部分切断部は、構造構成要素を形成するために織物を別個の第１の切断片に切り離すのを容易にし、レーザカッターは、第２のロールの織物内に１又は２以上の部分切断部を作り、この部分切断部は、構造構成要素を形成するために織物を別個の第２の切断片に切り離すのを容易にする。
【００３２】
例示的な実施形態において、織物の第１の切断片の全長は、第１のロール上の織物の長さの少なくとも９５％であり、織物の第２の切断片の全長は、第２のロール上の織物の長さの少なくとも９５％である。
【００３３】
例示的な実施形態において、織物の第１の切断片の全長は、第１のロール上の織物の長さの少なくとも９７％であり、織物の第２の切断片の全長は、第２のロール上の織物の長さの少なくとも９７％である。
【００３４】
例示的な実施形態において、織物の第１の切断片の全長は、第１のロール上の織物の長さの少なくとも９８％であり、織物の第２の切断片の全長は、第２のロール上の織物の長さの少なくとも９８％である。
【００３５】
例示的な実施形態において、織物の第１の切断片の全長は、第１のロール上の織物の長さの少なくとも９９％であり、織物の第２の切断片の全長は、第２のロール上の織物の長さの少なくとも９９％である。
【００３６】
例示的な実施形態において、織物の第１の切断片の全長は、第１のロール上の織物の長さの少なくとも９９．９％であり、織物の第２の切断片の全長は、第２のロール上の織物の長さの少なくとも９９．９％である。
【００３７】
例示的な実施形態において、織物の第１の切断片の全長は、第１のロール上の織物の長さに等しく、織物の第２の切断片の全長は、第２のロール上の織物の長さに等しい。
【００３８】
例示的な実施形態において、プリンタは、織物の第１の切断片の各々及び織物の第２の切断片の各々の上に層番号を印刷し、層番号は、織物の第１の切断片及び織物の第２の切断片が、構造構成要素を形成する際に互いに対して位置決めされる順序を示す。
【００３９】
例示的な実施形態において、繊維強化材料はノンクリンプ織物である。
【００４０】
例示的な実施形態において、織物は織布である。
【００４１】
例示的な実施形態において、強化繊維はガラス繊維を含む。例示的な実施形態において、強化繊維は炭素繊維を含む。
【００４２】
全体としての発明概念は、構造構成要素を製造するのに使用するための繊維強化材料を形成する方法に関し、これを企図する。例示的な実施形態において、本方法は、繊維強化材料の第１のロール及び繊維強化材料の第２のロールを含む繊維強化材料の複数のロールを形成する段階であって、第１のロール上の繊維強化材料の長さは、第２のロール上の繊維強化材料の長さとは異なる、段階と、第１のロール上の繊維強化材料上の１又は２以上の第１のラインを印刷する段階であって、第１のラインは、第１のロール上の繊維強化材料が、構造構成要素を形成するために複数の別個の第１の切断片に切り離される場所を示す段階と、第２のロール上の繊維強化材料上の１又は２以上の第２のラインを印刷する段階であって、第２のラインは、第２のロール上の繊維強化材料が、構造構成要素を形成するために複数の別個の第２の切断片に切り離される場所を示す段階と、を含む。
【００４３】
例示的な実施形態において、繊維強化材料の第１の切断片の全長は、第１のロール上の繊維強化材料の長さの少なくとも９５％であり、繊維強化材料の第２の切断片の全長は、第２のロール上の繊維強化材料の長さの少なくとも９５％である。
【００４４】
例示的な実施形態において、繊維強化材料の第１の切断片の全長は、第１のロール上の繊維強化材料の長さの少なくとも９７％であり、繊維強化材料の第２の切断片の全長は、第２のロール上の繊維強化材料の長さの少なくとも９７％である。
【００４５】
例示的な実施形態において、繊維強化材料の第１の切断片の全長は、第１のロール上の繊維強化材料の長さの少なくとも９８％であり、繊維強化材料の第２の切断片の全長は、第２のロール上の繊維強化材料の長さの少なくとも９８％である。
【００４６】
例示的な実施形態において、繊維強化材料の第１の切断片の全長は、第１のロール上の繊維強化材料の長さの少なくとも９９％であり、繊維強化材料の第２の切断片の全長は、第２のロール上の繊維強化材料の長さの少なくとも９９％である。
【００４７】
例示的な実施形態において、繊維強化材料の第１の切断片の全長は、第１のロール上の繊維強化材料の長さの少なくとも９９．９％であり、繊維強化材料の第２の切断片の全長は、第２のロール上の繊維強化材料の長さの少なくとも９９．９％である。
【００４８】
例示的な実施形態において、繊維強化材料の第１の切断片の全長は、第１のロール上の繊維強化材料の長さに等しく、繊維強化材料の第２の切断片の全長は、第２のロール上の繊維強化材料の長さに等しい。
【００４９】
例示的な実施形態において、本方法は、繊維強化材料の第１の切断片の各々の上に層番号を印刷する段階と、繊維強化材料の第２の切断片の各々の上に層番号を印刷する段階とを含み、層番号は、繊維強化材料の第１の切断片及び繊維強化材料の第２の切断片が、構造構成要素を形成する際に互いに対して位置付けられる順序を示す。
【００５０】
例示的な実施形態において、繊維強化材料はノンクリンプ織物である。
【００５１】
例示的な実施形態において、繊維強化材料は織布である。
【００５２】
例示的な実施形態において、繊維強化材料は複数のガラス繊維を含む。例示的な実施形態において、繊維強化材料は複数の炭素繊維を含む。
【００５３】
例示的な実施形態において、本方法は、繊維強化材料の複数のロールを一緒に包装する段階をさらに含む。例示的な実施形態において、繊維強化材料の複数のロールは、１又は２以上のパレット上に保管される。
【００５４】
例示的な実施形態において、構造構成要素は、風力タービンブレードの少なくとも一部である。例示的な実施形態において、構造構成要素はスパーキャップである。
【００５５】
全体としての発明概念の多数の他の態様、利点、及び／又は特徴は、例示的な実施形態の以下の詳細な説明、特許請求の範囲、及び添付の図面からさらに容易に明らかになるであろう。
【００５６】
全体としての発明概念並びに実施形態及びそれらの利点は、図面を参照して例示的に以下により詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】スパーキャップを形成するための従来のシステムの図である。
【図２】図１のシステムによって生成された織布ロールの図である。
【図３】スパーキャップ製造時の図２のロールの使用を示す図である。
【図４】図１のシステムのような従来のシステム内の無駄な織物を示す一群のロールの図である。
【図５】例示的な実施形態によるスパーキャップのような構造構成要素を形成するためのシステムの図である。
【図６】図５のシステムによって生成された繊維材料のロールの図である。
【図７】スパーキャップ製造時の図６のロールの使用を示す図である。
【図８】無駄のない織物を説明する例示的な実施形態による一群のロールの図である。
【図９】例示的な実施形態によるスパーキャップのような構造構成要素を形成する方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００５８】
全体としての発明概念は、図示された多くの様々な形態での実施形態が可能であり、その特定の実施形態が本明細書に詳細に示されているが、本開示は、全体としての発明概念の原理の例証と考えるべきであることを理解されたい。従って、全体としての発明概念は、本明細書で示す特定の実施形態に限定されることが意図されていない。
【００５９】
全体としての発明概念は、構造構成要素を製造するために繊維強化材料を用いるためのシステム及びその方法を包含する。
【００６０】
例示的な実施形態による構造構成要素５０１（例えば、スパーキャップ５０３）を形成するためのシステム５００は、図５〜７を参照して以下に説明される。システム５００では、機械５０２は、予め決められた幅ｗを有する織布５０４の形態で繊維強化材料を生成する。全体としての発明概念は、織布に限定されることなく、マット、ベール、及び同様のものなどの他の繊維強化材料を用いることができる。一部の実施形態において、繊維強化材料はノンクリンプ織物である。織物５０４は、繊維（例えば、ガラス及び／又は炭素繊維）を含み又はそうでない場合はこれらで強化される。一部の実施形態において、繊維は、実質的に織物５０４の長さに沿って（すなわち、矢印５０６に平行に）延びる。織物５０４が機械５０２を出て矢印５０６の方向に移動すると、織物５０４は、ロール区域５０８で巻き取られる。巻取機又は他の搬送手段は、織物５０４を機械５０２からロール区域５０８に引っ張る。
【００６１】
また、システム５００は、１又は２以上の印刷手段、例えば、インクジェットプリントヘッド５２０を含む。図５に示す実施形態において、システム５００は、４つの別個のプリントヘッド５２０を含む。他の実施形態において、より多数の又はより少数のプリントヘッド５２０を用いることができる。プリントヘッド５２０は、織物５０４が機械５０２を出た後に織物５０４上に直接情報（例えば、テキスト及び／又はグラフ）を印刷することができる。一部の実施形態において、プリントヘッド５２０は、機械５０２と一体化することができる。コントローラ（図示せず）によって、オペレータは、何の情報を印刷すべきか、及びいつ情報を印刷すべきか（織物５０４上の場合）を定めることができる。一部の実施形態において、コントローラは、プリントヘッド５２０とインタフェース接続されて、織物５０４上の所望の場所においてプリントヘッド５２０に所望の情報を印刷させるようにプログラムされる、汎用コンピュータとすることができる。コンピュータとプリントヘッド５２０との間の通信は、有線接続（例えば、ＵＳＢケーブル）又は無線接続を介して行うことができる。
【００６２】
織物５０４上にあらゆるタイプの情報を印刷することができる。典型的には、情報は、織物５０４の下流側での処理／使用に有用である。例えば、図５に示す実施形態において、カットライン５３０と層番号５３２の２つのタイプの情報が織物５０４上に印刷される。この情報の有用性について以下に更に説明する。
【００６３】
一部の実施形態において、システム５００は、１又は２以上の切断手段、例えば、レーザカッター５７０を含むことができる。図５に示す実施形態において、システム５００は、４つの別個のレーザカッター５７０を含む。他の実施形態において、より多数の又はより少数のレーザカッター５７０を用いることができる。レーザカッター５７０は、織物５０４が機械５０２を出た後、織物５０４に切断部５８０を作ることができる。一部の実施形態において、レーザカッター５７０は、機械５０２と一体化することができる。コントローラ（図示せず）によって、オペレータは、織物５０４に形成される切断部５８０に関する情報（例えば、場所、深さ、幅）を特定することができる。一部の実施形態において、コントローラは、レーザカッター５７０とインタフェース接続して、織物５０４上の所望の場所でレーザカッター５７０に切断部５８０を切断させるようにプログラムされた汎用コンピュータとするこことができる。コンピュータとレーザカッター５７０との間の通信は、有線接続（例えば、ＵＳＢケーブル）又は無線接続を介して行うことができる。
【００６４】
織物５０４にあらゆるタイプの切断部５８０を作ることができる。典型的には、切断部５８０は、織物５０４の下流側の処理／使用で有用である。例えば、図５に示す実施形態において、切断部５８０は、織物全体に完全に延びていない部分切断部である。その代わりに、部分切断部は、予め決められた幅及び深さを有する。切断部５８０の幅は、例えば、レーザを用いて複数の隣接する通路を作ることで変えることができる。切断部５８０の深さは、例えば、レーザに供給される出力及び／又はレーザが織物５０４に照射される速度を増加／低減させることによって変えることができる。切断部５８０は、連続的又は不連続的とすることができる（例えば、織物５０４にある種の穿孔を形成する）。
【００６５】
切断部５８０は、構造構成要素５０１を形成するために織物５０４を使用するときに、織物５０４を個々の切断片（例えば、以下で説明する切断片５３１）に分離するのを容易にすることができる。詳細には、切断部５８０は、通常手動で作られる最終切断部を作ることをより容易にする。一部の実施形態において、切断部５８０は、カットライン５３０に重なる。一部の実施形態において、切断部５８０はカットライン５３０に取って代わり、部分切断部自体は、織物５０４上の最終切断部が作られる場所のインジケータとして機能する。
【００６６】
ブレード又は他の切断手段は、ロール区域５０８の前で織物５０４にスリット５１０を形成する。このようにして、織物５０４の別個のロール５１４が形成される。一部の実施形態において、レーザカッター５７０を用いてスリット５１０を形成する。図５に示す実施形態において、３つのスリット５１０が作られて４つのロール５１４を形成し、各ロール５１４は、実質的にｗ／４の幅を有する。他の実施形態において、より多数の又はより少数の（１つずつを含む）ロール５１４は、システム５００によって生成することができる。
【００６７】
予め決められた量の織物５０４がロール区域５０８に巻き取られると、切断部５１６が、織物５０４の幅ｗを横切って形成され、これにより、機械５０２を出た織物５０４からロール５１４を切り離す。切断部５１６は典型的には、手動で形成される。機械５０２は、この切断作業時には停止又はそうでない場合は休止することができる。上記のカットライン５３０又はその変形形態を用いて、別個のロール５１４を形成するために織物５０４を切断すべき場所を明確かつ正確にマーク付けすることができる。一部の実施形態において、レーザカッター５７０を用いて織物５０４を切断して別個のロール５１４を形成することができる。
【００６８】
その後、スリット５１０によって形成された４つの同一ロール５１４の各々は、図５に示すように別個のパレット１２０上に配置される。この工程は、各パレット１２０が所望の数のロール５１４で充填されるまで、後続のロール５１４のグループに対して繰り返される。一部の実施形態において、ロール５１４は、これらの下流側での使用を容易にするようにパレット１２０の上に搭載される。例えば、ロール５１４は、パレット１２０からアクセス又はそうでな場合は使用するのが最も容易なロール５１４が、構造構成要素５０１（例えば、スパーキャップ５０３）を構築するのに必要な第１のロール５１４になるように、パレット１２０上に順序付けすることができる。別の実施例として、ロール５１４は、ロール５１４がパレット１２０から降ろされる際に、ロール５１４がスパーキャップ５０３を形成するときにその使用を容易にする順序になるように、逆の順序でパレット１２０上に配置することができる。一部の実施形態において、スパーキャップ５０３を形成するのに必要なロール５１４は、単一パレット１２０に収まる。他の実施形態において、スパーキャップ５０３を形成するのに必要なロール５１４は、複数のパレット１２０に及ぶことができる。
【００６９】
図６に例示的な実施形態によるパレット１２０が示されている。パレット１２０は、７個のロール５１４、すなわち、第１のロール５１４ａ、第２のロール５１４ｂ、第３のロール５１４ｃ、第４のロール５１４ｄ、第５のロール５１４ｅ、第６のロール５１４ｆ、及び第７のロール５１４ｇを含む。パレット１２０が、より多数の又はより少数のロールを含み得ることを理解されたい。パレット１２０上の各ロール５１４には、その上に印刷された各ロール５１４を互いに識別するのに用いることができる識別情報を含む。詳細には、ロール５１４上には、スパーキャップ５０３を形成するためにロール５１４を用いる順序を示す情報を有する。一部の実施形態において、ロール５１４の外面上に見える少なくとも１つの層番号５３２は、ロール５１４に関する識別情報として用いることができる。
【００７０】
各ロール５１４の織物５０４の量（すなわち、長さ）は、同時に生成されるロール５１４（すなわち、同時にスリット５１０によって形成された各グループの４つのロール５１４、例えば、ロール５１４ａ）に関しては実質的に同じであるが、後続のグループのロール５１４（例えば、ロール５１４ｂ）は、多くの場合、異なる量の織物５０４を保持することになる。概して、ロール５１４上の全ての織物５０４は、スパーキャップ５０３を形成するのに用いられる少なくとも１つの層に関連付けられ、無駄な織物５０４は結果として生じない。
【００７１】
カットライン５３０は、織物５０４を特定の切断片５３１、シート、又は同様のもの（スパーキャップ５０３を形成するのに使用される層）に切り離すために、切断部を各ロール５１４上に作るべき場所を描出する。従って、カットライン５３０は、隣接する切断片５３１の各対の間に位置する（１つの層の端部及び別の層の始めをマーク付けするように）。関連して、層番号５３２は、スパーキャップ５０３を形成するために、どの順序でこれらの切断片５３１を鋳型１２８に配置すべきかを示す。従って、層番号５３２は、各対のカットライン５３０の間の織物５０４上のどこかに位置する。一部の例示的な実施形態において、層番号５３２の複数の事例は、単一切断片５３１の上に提示することができる。例えば、層番号５３２は、１つの切断片５３１を定める、１つのカットライン５３０の後及び別のカットライン５３０の前に表示することができる。
【００７２】
スパーキャップ５０３を形成するときに、ロール５１４の１又は２以上のパレット１２０（又は単にロール５１４自体）は、スパーキャップ５０３を形成するのに用いる鋳型１２８の近くに移動する。上述のように、スパーキャップ５０３は、ロール５１４からの織物５０４の多数の切断片５３１をハンドレイ法などで積層することによって形成される。鋳型内の切断片５３１の数及び配置は、スパーキャップ５０３の特性（例えば、形状、厚み）を定める。
【００７３】
図７に示すように、織物５０４の第１のロール５４０は、パレット１２０から降ろされて鋳型１２８に配置される所望の長さの切断片に切断される。
【００７４】
詳細には、第１の量の織物５０４は、矢印５５２の方向に広げられ、次に、破線１−１によって表す長さＬ1の第１の切断片５５４を形成するように切断される。織物５０４は、手動切断が比較的安価で容易に行えるので、一般的には手動で（例えば、剪断機を用いてオペレータによって）切断される。従来のシステム（例えば、システム１００）では、この手動切断は、意図した場所から不均一になる及び／又は外れる（例えば、＋／−１メートルだけ）可能性があった。しかしながら、システム５００では、切断片５３１（例えば、第１の切断片５５４）を形成することが意図された各量の織物５０４は、少なくとも１つのカットライン５３０によって明確にマーク付けされる。このようにして、織物５０４のより正確な切断（従って、ユーザエラーによる無駄の低減）を行うことができる。さらに、従来のシステム（例えば、システム１００）では、切断片５３１が不適切に、すなわち不正確な層位置で鋳型１２８の中に導入されたかどうか容易には分からない。しかしながら、システム５００では、各切断片５３１（例えば、第１の切断片５５４）は、その上に印刷された切断片５３１に対して正しい層位置を指定する、１又は２以上の層番号５３２で明確にマーク付けされている。例えば、図７に示すように、第１の切断片５５４は、その上に印刷された「１」の層番号５５６を有し、これは第１の切断片５５４が鋳型１２８内で第１の層を形成することが意図されることを示す。
【００７５】
次に、第２の量の織物５０４は、矢印５５２の方向に広げられ、次いで、破線２−２によって表す長さＬ2の第２の切断片５５８を形成するように切断される。第２の切断片５５８は、その上に印刷された「２」の層番号５６０を有し、これは、第２の切断片５５８が、鋳型１２８内で第２の層を形成することが意図されることを示す。線１−１及び２−２で示すように、第１の切断片５５４の長さＬ1は、第２の切断片５５８の長さＬ2よりも長い。一部の切断片５３１は同じ長さを有することができるが、切断片５３１の多くは異なる長さを有することになる。各連続切断片５３１は、前の切断片５３１上に位置決めされるか又はそうでない場合は重ね合わされる。一般的に、多数の切断片５３１（例えば、５０又はそれ以上）を必要とする。この工程は、所望の厚み及び形状が鋳型１２８内で得られるまで繰り返される。最後に、樹脂は、上述の注入工程などによって鋳型の中に導入され、硬化してスパーキャップ５０３を形成する。
【００７６】
スパーキャップ５０３を形成するために織物５０４の多数の切断片５３１が必要であり、複数のロール５１４を用いて、必要な量の織物５０４を供給する必要がある。従来のシステム（例えば、システム１００）とは異なり、システム５００では、ロール５１４の各々は、ロール５１４から得られる切断片５３１に対応する所定量の織物５０４を保持する。結果として、ロール５１４（例えば、ロール５４０）からの切断片５３１は、完全ではないにしても、ロール５１４上の織物５０４を実質的に排出する。その結果、システム５００は、有意に無駄が低減された織物５０４を生成する。この改良は、図８に示す実施例８００にさらに示されている。
【００７７】
図８に示すように、１５個のロール５１４（すなわち、ロールＲ1、５１４ａ〜Ｒ15、５１４ｏ）は、鋳型１２８によってスパーキャップ５０３を製造するのに必要な織物５０４の５０個の切断片５３１（すなわち、ＣＰ1〜ＣＰ50）を得るのに必要である。第１のロールＲ1、５１４ａから、織物５０４の３つの切断片５３１−１（すなわち、ＣＰ1、ＣＰ2、及びＣＰ3）が得られ、ロールＲ1上に有意な量の織物５０４を残さない。同様に、第２のロールＲ2、５１４ｂから、織物５０４の３つの第２の切断片５３１−２（すなわち、ＣＰ4、ＣＰ5、及びＣＰ6）が、ロールＲ2上に何ら余分な織物５０４を残さずに得られる。第３のロールＲ3から、織物５０４の４つの第３の切断片５３１−３（すなわち、ＣＰ7、ＣＰ8、ＣＰ9及びＣＰ10）が、ロールＲ3上に何ら余分な織物５０４を残さずに得られる。この工程は、最終ロールＲ15、５１４ｏまで繰り返され、織物５０４の３つの切断片５３１−１５（すなわち、ＣＰ48、ＣＰ49、及びＣＰ50）が、ロールＲ15上に何ら余分な織物５０４を残さずに得られる。従って、もしあれば、少しの無駄な織物５０４が、システム５００によって生成されるロール５１４の使用から生じる。
【００７８】
さらに、ロール５１４上の切断片５３１は、一般的に、上述したように織物５０４上に印刷されたカットライン５３０によって各端部上にマーク付けされる。例えば、図８に示すように、第１の切断片ＣＰ1は、第１のカットライン５３０ａと第２のカットライン５３０ｂとの間に形成される。第２の切断片ＣＰ2は、第２のカットライン５３０ｂと第３のカットライン５３０ｃとの間に形成される。第３の切断片ＣＰ3は、第３のカットライン５３０ｃと第４のカットライン５３０ｄとの間に形成される。このようにして、個々の切断片５３１は、各ロール５１４から、例えば、カットライン５３０に沿って織物５０４の手動切断によって容易に切り離される。一部の実施形態において、各ロール５１４の開始部分５７０及び／又は終了部分５７２は、織物５０４の手動切断がこれらの箇所では不要なので、その上に印刷されたカットライン５３０でマーク付けしなくてもよい。
【００７９】
また、ロール５１４上の切断片５３１の各々は、上述したように織物５０４上に印刷された少なくとも１つの層番号５３２でマーク付けされる。一部の例示的な実施形態において、同じ層番号５３２は、同じ切断片５３１上に複数回提示される。例えば、長い切断片５３１の場合には、切断片５３１の少なくとも各反対端上に層番号５３２を配置することが有利な場合がある。これらの層番号５３２は、切断片５３１がロール５１４から切り離された状態で、鋳型１２８内での切断片５３１の不正確な配置を阻止するのに役立つ。一部の実施形態において、層番号５３２によって、切断片５３１は、順序付けされない方式でロール５１４上に定めることができ、これは、異なるロール５１４のサイズ及び／又は重量の間の差異を低減するのに役立つことができる。
【００８０】
上記に照らして、全体としての発明概念は、織物５０４の無駄な量のかなりの低減（例えば、４％〜７％）を可能にし、これは、製造工程の簡素化（無駄な織物を収集して管理する必要がないので）及びそれに関連する費用（例えば、無駄な織物の処分費用）の低減などの利益を提供することができる。
【００８１】
例示的な実施形態による構造構成要素５０１（例えば、スパーキャップ５０３）の製造に使用するための繊維強化材料を形成する方法９００は、図９を参照して以下に説明される。繊維強化材料は、織物、マット、ベールなどの何らかの好適な形態を取ることができる。同様に、繊維強化材料は、ガラス繊維、炭素繊維などの何らかの好適なタイプの繊維材料で強化することができる。
【００８２】
本方法９００では、繊維強化材料（例えば、織物５０４）の複数のロール（例えば、ロール５１４）が生成される（ステップ９０２）。ロールは、繊維強化材料の少なくとも第１のロール及び第２のロールを含む。第１のロール上の繊維強化材料の量（すなわち、長さ）は、第２のロール上の繊維強化材料の量（すなわち、長さ）とは異なる。第１のロール及び第２のロールの各々の上の繊維強化材料は、例えばこれを切断することによって複数の別個の切断片（例えば、構造構成要素の層）に分解することが意図される。詳細には、各ロール上の繊維強化材料の量（すなわち、長さ）は、ロールから得られる切断片に必要な材料の量に対応する。その結果、ロールの各々は、ロール上の繊維強化材料の残りの量が殆どないか又は全くない繊維強化材料の予め決められた切断片を提供することができる。
【００８３】
これらの切断片の形成を容易にするために、第１のロール上の繊維強化材料は、その上に印刷された、繊維強化材料を切断して切断片を形成すべき場所を正確に示すための少なくとも１つのカットライン（例えば、カットライン５３０）を有する（ステップ９０４）。同様に、第２のロール上の繊維強化材料は、同じ目的のためにその上に印刷された少なくとも１つのカットラインを有する（ステップ９０４）。典型的には、ロールの各々は、その上に保持された繊維強化材料上に印刷された複数のカットラインを含むことになる。一部の実施形態において、第１のロール及び第２のロールのうちの少なくとも１つは、これらの繊維強化材料上に印刷された３又は４以上のカットラインを含む。一部の実施形態において、第１のロール及び第２のロールの両方は、これらの繊維強化材料上に印刷された３又は４以上のカットラインを含む。一部の実施形態において、第１のロール及び第２のロールのうちの少なくとも１つは、これらの繊維強化材料上に印刷された４又は５以上のカットラインを含む。一部の実施形態において、第１のロール及び第２のロールの両方は、これらの繊維強化材料上に印刷された４又は５以上のカットラインを含む。一部の実施形態において、第１のロール及び第２のロールのうちの少なくとも１つは、これらの繊維強化材料上に印刷された５又は６以上のカットラインを含む。一部の実施形態において、第１のロール及び第２のロールの両方は、これらの繊維強化材料上に印刷された５又は６以上のカットラインを含む。一部の実施形態において、第１のロール及び第２のロールのうちの少なくとも１つは、これらの繊維強化材料上に印刷された２〜１２のカットラインを含む。一部の実施形態において、第１のロール及び第２のロールの両方は、これらの繊維強化材料上に印刷された２〜１２のカットラインを含む。
【００８４】
ロールの繊維強化材料上に描出された別個の切断片に関して、繊維強化材料は、切断片の各々に対してその上に印刷された少なくとも１つの層番号（例えば、層番号５３２）をさらに有し、例えば鋳型１２８内で各切断片が互いに対して位置付けられて構造構成要素を構築するための順序を示すようになっている（ステップ９０６）。一般に、層番号は、ロール上の隣接するカットラインのそれぞれの対の間の所定の場所で繊維強化材料上に印刷される。一部の実施形態において、第１のロール及び第２のロールのうちの少なくとも１つは、これらの繊維強化材料上に印刷された複数の層番号を含む。一部の実施形態において、第１のロール及び第２のロールの両方は、これらの繊維強化材料上に印刷された複数の層番号を含む。一部の実施形態において、第１のロール及び第２のロールのうちの少なくとも１つは、これらの繊維強化材料上に印刷された３又は４以上の層番号を含む。一部の実施形態において、第１のロール及び第２のロールの両方は、これらの繊維強化材料上に印刷された３又は４以上の層番号を含む。一部の実施形態において、第１のロール及び第２のロールのうちの少なくとも１つは、これらの繊維強化材料上に印刷された４又は５以上の層番号を含む。一部の実施形態において、第１のロール及び第２のロールの両方は、これらの繊維強化材料上に印刷された４又は５以上の層番号を含む。一部の実施形態において、第１のロール及び第２のロールのうちの少なくとも１つは、これらの繊維強化材料上に印刷された５又は６以上の層番号を含む。一部の実施形態において、第１のロール及び第２のロールの両方は、これらの繊維強化材料上に印刷された５又は６以上の層番号を含む。一部の実施形態において、第１のロール及び第２のロールのうちの少なくとも１つは、これらの繊維強化材料上に印刷された３〜１３の層番号を含む。一部の実施形態において、第１のロール及び第２のロールの両方は、これらの繊維強化材料上に印刷された３〜１３の層番号を含む。
【００８５】
構造構成要素を形成するのに必要な切断片の数は比較的大きくなることがあるので（例えば、５０又はそれ以上）、繊維強化材料の多数のロールを必要とする場合がある。その結果として、本方法９００によれば、ロールは、随意的に貯蔵、輸送、及び使用を容易にするために一緒に包装することができる（ステップ９０８）。例えば、構造構成要素を形成するのに必要なロールは、１又は２以上のパレット（例えば、パレット１２０）上に包装することができる。一部の実施形態において、ロールは、例えば、顧客による下流側での使用を容易にする方式で包装されるか又はそうでない場合は配置される。一部の実施形態において、各ロール上の繊維強化材料は、その上に印刷された情報（例えば、層番号）を含み、この情報は、どの順序でロールを使用するかを識別するために用いることができる。
【００８６】
本明細書で説明するシステム及び方法は、繊維強化材料のロールから構造構成要素を形成するための精密かつ正確な手法を提供し、廃棄物量の実質的な低減を達成することができる。
【００８７】
全体としての発明概念の範囲は、本明細書で示しかつ説明した特定の例示的な実施形態に限定されることが意図されていないことを理解されたい。所与の開示から、当業者は、全体としての発明概念及びこれらの付随する利点を理解するだけでなく、開示された本方法及びシステムの明白な種々の変更例及び修正例を見出すことになる。従って、本明細書で説明しかつ請求項に記載したような全体としての発明概念の精神及び範囲内に含まれ全ての変更例及び修正例、及びこれらのあらゆる均等物をカバーすることが求められる。例えば、本明細書で示しかつ説明する例示的な実施形態は、多くの場合、スパーキャップの製造に言及するが、全体としての発明概念は、そのように限定されるものでなく、その代わりに、材料のロールから得られる繊維強化材料の別個の層から形成された（少なくとも部分的に）あらゆる構造構成要素の製造に適用可能である。
【符号の説明】
【００８８】
１０６  矢印
１２０  パレット
５０２  機械
５０４  織物
５０８  ロール区域
５１０  スリット
５１４  ロール
５１６  切断部
５２０  プリントヘッド
５３０  カットライン
５３２  層番号
５７０  レーザカッター
５８０  切断部
【図１】
2019516880.tif 000003
【図２】
2019516880.tif 000004
【図３】
2019516880.tif 000005
【図４】
2019516880.tif 000006
【図５】
2019516880.tif 000007
【図６】
2019516880.tif 000008
【図７】
2019516880.tif 000009
【図８】
2019516880.tif 000010
【図９】
2019516880.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成31年1月29日(2019.1.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造構成要素のための材料を生成するためのシステムであって、
複数の強化繊維を含む織物５０４を生成するための装置と、
前記織物上に印刷するための少なくとも１つのプリンタ５２０と、
前記織物を巻き取るための巻取機５０８と、
前記織物を、前記織物の第１のロール５１４ａ及び前記織物の第２のロール５１４ｂを含む前記織物の複数のロール５１４に切り離すために、前記織物内に少なくとも１つのスリットを作るためのカッターと、
を備え、
前記プリンタは、前記第１のロール５１４ａ上の前記織物上に１又は２以上の第１のライン５３０を印刷し、前記第１のラインは、前記第１のロール上の前記織物が、前記構造構成要素５０１を形成するために、複数の別個の第１の切断片５３１−１に切り離される場所を示し、
前記プリンタは、前記第２のロール５１４ｂ上の前記織物上に１又は２以上の第２のライン５３０を印刷し、前記第２のラインは、前記第２のロール上の前記織物が、前記構造構成要素５０１を形成するために、複数の別個の第２の切断片５３１−２に切り離される場所を示す、
ことを特徴とするシステム。
【請求項２】
少なくとも１つのレーザカッター５７０をさらに含み、
前記レーザカッターは、前記第１のロール５１４ａの前記織物内に１又は２以上の部分切断部５８０を作り、前記部分切断部は、前記構造構成要素５０１を形成するために、前記織物を前記別個の第１の切断片５３１−１に切り離すのを容易にし、
前記レーザカッターは、前記第２のロール５１４ｂの前記織物内に１又は２以上の部分切断部５８０を作り、前記部分切断部は、前記構造構成要素５０１を形成するために、前記織物を前記別個の第２の切断片５３１−２に切り離すのを容易にする、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記第１のロール５１４ａ上の前記織物５０４の長さは、前記第２のロール５１４ｂ上の前記織物５０４の長さとは異なる、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記織物の前記第１の切断片５３１−１の全長は、前記第１のロール５１４ａ上の前記織物の長さの少なくとも９５％であり、
前記織物の前記第２の切断片５３１−２の全長は、前記第２のロール５１４ｂ上の前記織物の長さの少なくとも９５％である、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記織物の前記第１の切断片５３１−１の全長は、前記第１のロール５１４ａ上の前記織物の長さの少なくとも９７％であり、
前記織物の前記第２の切断片５３１−２の全長は、前記第２のロール５１４ｂ上の前記織物の長さの少なくとも９７％である、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記織物の前記第１の切断片５３１−１の全長は、前記第１のロール５１４ａ上の前記織物の長さの少なくとも９９％であり、
前記織物の前記第２の切断片５３１−２の全長は、前記第２のロール５１４ｂ上の前記織物の長さの少なくとも９９％である、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記プリンタは、前記織物の前記第１の切断片５３１−１の各々の上に層番号５３２を印刷し、
前記プリンタは、前記織物の前記第２の切断片５３１−２の各々の上に層番号５３２を印刷し、
前記層番号は、前記織物の前記第１の切断片５３１−１及び前記織物の前記第２の切断片５３１−２が、前記構造構成要素５０１を形成する際に、互いに対して位置付けられる順序を示す、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記織物はノンクリンプである、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記織物は織布である、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記強化繊維はガラス繊維を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記強化繊維は炭素繊維を含む、請求項１に記載のシステム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８７】
全体としての発明概念の範囲は、本明細書で示しかつ説明した特定の例示的な実施形態に限定されることが意図されていないことを理解されたい。所与の開示から、当業者は、全体としての発明概念及びこれらの付随する利点を理解するだけでなく、開示された本方法及びシステムの明白な種々の変更例及び修正例を見出すことになる。従って、本明細書で説明しかつ請求項に記載したような全体としての発明概念の精神及び範囲内に含まれ全ての変更例及び修正例、及びこれらのあらゆる均等物をカバーすることが求められる。例えば、本明細書で示しかつ説明する例示的な実施形態は、多くの場合、スパーキャップの製造に言及するが、全体としての発明概念は、そのように限定されるものでなく、その代わりに、材料のロールから得られる繊維強化材料の別個の層から形成された（少なくとも部分的に）あらゆる構造構成要素の製造に適用可能である。
本発明のその他の実施態様を以下に記載する。
[実施態様１]
繊維強化材料５０４の第１のロール５１４ａと前記繊維強化材料５０４の第２のロール５１４ｂとを含む前記繊維強化材料５０４の複数のロール５１４を備える、構造構成要素を製造するための繊維強化材料のシステムであって、
前記第１のロール５１４ａ上の前記繊維強化材料５０４は、その上に印刷された１又は２以上の第１のライン５３０を有し、前記第１のラインは、前記第１のロール上の前記繊維強化材料が、前記構造構成要素５０１を形成するために、複数の別個の第１の切断片５３１−１に切り離される場所を示し、
前記第２のロール５１４ｂ上の前記繊維強化材料５０４は、その上に印刷された１又は２以上の第２のライン５３０を有し、前記第２のラインは、前記第２のロール上の前記繊維強化材料が、前記構造構成要素５０１を形成するために、複数の別個の第２の切断片５３１−２に切り離される場所を示し、
前記第１のロール５１４ａ上の前記繊維強化材料５０４の長さは、前記第２のロール５１４ｂ上の前記繊維強化材料５０４の長さとは異なる、ことを特徴とするシステム。
[実施態様２]
前記第１のロール５１４ａ上の前記繊維強化材料５０４は、その中に１又は２以上の部分切断部５８０を有し、前記部分切断部５８０は、前記第１のロール上の前記繊維強化材料が、前記構造構成要素５０１を形成するために、前記複数の別個の第１の切断片５３１−１に切り離される場所に対応し、
前記第２のロール５１４ｂ上の前記繊維強化材料５０４は、その中に１又は２以上の部分切断部５８０を有し、前記部分切断部５８０は、前記第２のロール上の前記繊維強化材料が、前記構造構成要素５０１を形成するために、前記複数の別個の第２の切断片５３１−２に切り離される場所に対応する、実施形態１に記載のシステム。
[実施態様３]
前記部分切断部５８０は、１又は２以上のレーザカッター５７０によって作られる、実施態様２に記載のシステム。
[実施態様４]
前記繊維強化材料の前記第１の切断片５３１−１の全長は、前記第１のロール５１４ａ上の前記繊維強化材料の長さの少なくとも９５％であり、
前記繊維強化材料の前記第２の切断片５３１−２の全長は、前記第２のロール５１４ｂ上の前記繊維強化材料の長さの少なくとも９５％である、実施態様１に記載のシステム。
[実施態様５]
前記繊維強化材料の前記第１の切断片５３１−１の全長は、前記第１のロール５１４ａ上の前記繊維強化材料の長さの少なくとも９７％であり、
前記繊維強化材料の前記第２の切断片５３１−２の全長は、前記第２のロール５１４ｂ上の前記繊維強化材料の長さの少なくとも９７％である、実施態様１に記載のシステム。
[実施態様６]
前記繊維強化材料の前記第１の切断片５３１−１の全長は、前記第１のロール５１４ａ上の前記繊維強化材料の長さの少なくとも９９％であり、
前記繊維強化材料の前記第２の前記第２の切断片５３１−２の全長は、前記第２のロール５１４ｂ上の前記繊維強化材料の長さの少なくとも９９％である、実施態様１に記載のシステム。
[実施態様７]
前記繊維強化材料の前記第１の切断片５３１−１の各々は、その上に印刷された層番号５３２を有し、
前記繊維強化材料の前記第２の切断片５３１−２の各々は、その上に印刷された層番号５３２を有し、
前記層番号５３２は、前記繊維強化材料の前記第１の切断片５３１−１及び前記繊維強化材料の前記第２の切断片５３１−２が、前記構造構成要素５０１を形成する際に、互いに対して位置付けられる順序を示す、実施態様１に記載のシステム。
[実施態様８]
前記繊維強化材料はノンクリンプ織物である、実施態様１に記載のシステム。
[実施態様９]
前記繊維強化材料は織布である、実施態様１に記載のシステム。
[実施態様１０]
前記繊維強化材料は複数のガラス繊維を含む、実施態様１に記載のシステム。
[実施態様１１]
前記繊維強化材料は複数の炭素繊維を含む、実施態様１に記載のシステム。
[実施態様１２]
前記繊維強化材料の前記複数のロール５１４は一緒に包装される、実施態様１に記載のシステム。
[実施態様１３]
前記繊維強化材料５４０の前記複数のロール５１４は、１又は２以上のパレット１２０上で一緒に包装される、実施態様１に記載のシステム。
[実施態様１４]
前記構造構成要素はスパーキャップ５０３である、実施態様１に記載のシステム。
【国際調査報告】
2019516880.tif 000012
2019516880.tif 000013