(57)【要約】ロングファイバ熱可塑性物質（ＬＦＴ）から軽量な構造部品を連続して製造することができ、１段階ＬＦＴ−加圧製造プロセスで連続ファイバ（ＥＦ）補強材が一体化される。本方法では、ＥＦ−テープ５は、溶解された後、ＥＦ−プロファイル成形ステーション２０のプロファイルツール２１内に搬送され、そこで短時間加圧されて、所要のＥＦ−プロファイル１０が形成される。その際、プロファイル表面１１上で熱的に条件付けられたプロファイルツールと接触して、ショック冷却された寸法的に安定な薄いケーシング層１２が形成され、ＥＦ−プロファイルの内部は溶けたままとなる。所定ショック冷却時間ｔｓ後、ＥＦ−プロファイルは、ＬＦＴ−ツール３１に搬送され、導入されたＬＦＴ−塊６と共に加圧される。そしてケーシング層は表面上で再び溶解されるとともに、周囲のＬＦＴ−塊と共に熱可塑性状態で結合される。
2005538864.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロングファイバ熱可塑性物質（ＬＦＴ）から構造部品を製造するための方法であって、１段階ＬＦＴ−加圧製造プロセスで連続ファイバ（ＥＦ）補強材が一体化される方法において、
含浸ＥＦ−テープ（５）が、加熱ステーション（１５）内で溶解された後、ＥＦ−プロファイル成形ステーションの２部品プロファイルツール（２１）内に搬送され、
短時間加圧されることにより、所要のＥＦ−プロファイル（１０）が形成され、一方、これは、熱的に条件付けられたプロファイルツール（２１）と接触することによって、高熱伝達（Ｑ１）によりプロファイル表面（１１）上で行なわれ、それにより、ショック冷却された寸法的に安定な薄いケーシング層（１２）が形成され、
所定の短いショック冷却時間（ｔｓ）後、ＥＦ−プロファイルが、直ちにプロファイルツールから完全に分離され、ＬＦＴ−ツール（３１）に搬送されるとともに、そこで所定の態様で位置決めされ、
その上に溶融されたＬＦＴ−塊（６）が導入され、このＬＦＴ−塊（６）がＥＦ−プロファイル（１０）と共に圧力下に置かれて加圧され、
それにより、ケーシング層（１２）が、表面（１１）上で再び溶解されるとともに、
周囲のＬＦＴ−塊（６）と共に熱可塑性状態で溶解される、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ＬＦＴ−加圧製造プロセスとして、垂直ＬＦＴ−プレス（３０）及び水平加圧ツール（３１）を用いたＬＦＴ−押し出し成形プロセスが利用されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ＬＦＴ−加圧製造プロセスとして、ＬＦＴ−射出成形プロセスが利用されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
源流中で背圧を伴うＬＦＴ−射出成形プロセスが利用されることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
幾つかのＥＦ−プロファイル（１０．１，１０．２，１０．３）がＬＦＴ−ツール（３１）内に位置決めされた後にＬＦＴ−塊（６）と共に加圧されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
複数のＥＦ−プロファイル製造ライン（２０．１，２０．２）内で複数の前記ＥＦ−プロファイルが同時に製造されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
１つのプロファイルツール（２１）内で複数のＥＦ−プロファイル（１０．１，１０．２）が製造されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
複数のプロファイルツール（２１．１，２１．２）を有する１つのＥＦ−プロファイル成形ステーション（２０）内で複数のＥＦ−プロファイルが同時に加圧されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
ＥＦ−プロファイル成形ステーション内で、マルチパートプロファイルツール（２１ｕ，２１ｏ，２１．３）により多段プロファイル成形プロセスが行なわれることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記ＥＦ−テープ（５）が、前記プロファイルツール（２１）への搬送中に、予備成形部材（１９）により塑性状態で予備成形されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記ＥＦ−プロファイル(１０)が３次元プロファイル成形部を備えていることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記ＥＦ−プロファイル（１０）が、その長手方向に、曲げ部、捻れ部、折り曲げ部及び／又は表面構成及び異なる断面形状を備えていることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
ツールの成形を用いて、力を導入し且つＥＦ−プロファイルとＬＦＴ−塊（６）との間で力を伝達するために、ＥＦ−プロファイル（２２）の成形部及びＬＦＴ−塊（３２）の成形部及び挿入体（４）が形成されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
位置決め肩部（５５）を有するＥＦ−プロファイル及び厚い伸張可能な圧縮力領域（５６）が上下に形成され、これらの間には、構造部品のリブ（８）又はクリンプ（７）内に位置決めされる薄いスラスト領域（５７）が形成されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
ショック冷却時間（ｔｓ）が１〜５秒の範囲内にあることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記ＬＦＴ−塊（６）が少なくとも３ｍｍの平均ファイバ長を有していることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
熱可塑性材料が部分結晶性高分子から成ることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記熱可塑性材料が、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）又はポリアミド（ＰＡ）等の部分結晶性高分子から成り、前記連続ファイバ補強材（ＥＦ）がガラス、カーボン、アラミドファイバから成ることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
前記ＥＦ−プロファイル（１０）が、ＥＦ−ファイバ補強材が無い純粋な熱可塑性材料から成る薄い表面層（例えば０．１〜０．２ｍｍ）を備え及び／又は異なるファイバ方向を持つ層から成ることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
ＬＦＴ−ツール(３０)内への寸法的に安定な搬送を行なえるように、変形不可能な内側領域（８８）と溶融された外側領域（８９）とを有する熱的に逆に処理された更なる成形ＥＦ−プロファイル（１０＊）が形成されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項２１】
前記ＥＦ−プロファイルが局所的に異なる強力なショック冷却領域を備え、それに伴ってＥＦ−プロファイル（１０）とＬＦＴ−塊（６）とのまの強力な熱可塑性結合が異なり、ＬＦＴ−加圧中に（所定の）異なるプロファイル形状維持を伴うことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
前記ＥＦ−プロファイル（１０）が、例えば、
最小ショック冷却（Ｔ３，Ｑ１．３）
中間ショック冷却（Ｔ２，Ｑ１．２）
強力ショック冷却（Ｔ１，Ｑ１．１）
を伴う局所的に異なるショック冷却領域を備えていることを特徴とする、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記ＬＦＴ−ツール（３１）に隣接する前記ＥＦ−プロファイルの表面（１１）がその一方側が予め強力にショック冷却され、他方側がそれよりも弱くショック冷却されることによりＬＦＴ−塊（６）との最適な結合を得ることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項２４】
ショック冷却中にヒステリシス範囲ＤＥｎ内で結晶材料の相変換熱（結晶化熱、潜熱）が利用されることを特徴とする、請求項１７に記載の方法。
【請求項２５】
ショック冷却後のＥＦ−プロファイルの表面（１１）が、結晶化温度範囲ＤＴｋｒを下回る温度からＤＴｋｒを上回る温度まで非常に急速に戻ることを特徴とする、請求項１７に記載の方法。
【請求項２６】
結晶化温度範囲ＤＴｋｒをゆっくりと通り過ぎるショック冷却中、対応する結晶率が下層（１３）に形成されることを特徴とする、請求項１７に記載の方法。
【請求項２７】
前記ＥＦ−プロファイル（１０）が異なる取り付け位置で前記ＬＦＴ−ツール（３１）の成形部（７，８）内に位置決めされることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項２８】
前記ＬＦＴ−ツール内の前記ＥＦ−プロファイル（１０）が、下側ツール（３１ｕ）上及び／又は上側ツール（３１ｏ）上に位置決めされて固定されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項２９】
ロングファイバ熱可塑性物質（ＬＦＴ）から構造部品を製造するための設備（４０）であって、１段階ＬＦＴ−加圧製造プロセスで連続ファイバ（ＥＦ）補強材が一体化される設備（４０）において、
含浸ＥＦ−テープ（５）を過熱するための加熱ステーション（１５）と、
その内部に前記ＥＦ−テープが搬入され、プロファイルプレス（２３）及び２部品プロファイルツール（２１）を用いて成形及びショック冷却するためのＥＦ−プロファイル成形ステーションと、
を備え、
短時間加圧されることにより、所要のＥＦ−プロファイル（１０）が形成され、これにより、高熱伝達（Ｑ１）によりプロファイル表面（１１）上で熱的に条件付けられたプロファイルツール（２１）と接触することによって、ショック冷却された寸法的に安定な薄いケーシング層（１２）が形成され、
所定のショック冷却時間（ｔｓ）後、ＥＦ−プロファイルが、直ちにプロファイルツールから完全に分離されるとともに、ロボット(４２)によりＬＦＴ−プレス(３０)のＬＦＴ−ツール（３１）内に搬送され、そこで所定の態様で位置決めされ、
その上に溶融されたＬＦＴ−塊（６）が導入され、このＬＦＴ−塊（６）がＥＦ−プロファイル（１０）と共に圧力下に置かれて加圧され、
ケーシング層（１２）が表面（１１）上で再び溶解されるとともに、
周囲のＬＦＴ−塊（６）と共に熱可塑性状態で溶解される、
ことを特徴とする設備（４０）。
【請求項３０】
前記プロファイルツールを有するＥＦ−プロファイル成形ステーション（２０）を備え、その領域内に、局所的に異なる温度条件、熱伝達（Ｑ１）、比熱、熱伝達係数（ａｅ）又はツール温度（Ｔｗｐ）を備えることを特徴とする、請求項２９に記載の設備。
【請求項３１】
ＥＦ−テープ（５）の予備成形及び搬送のための処理部材（１９）及び搬送入口（１７）有するＥＦ−プロファイル成形ステーション（２０）を備えていることを特徴とする、請求項２９に記載の設備。
【請求項３２】
保護ガス雰囲気（２７）を有するＩＲ−加熱ステーション（１５）と、チェーンコンベア（１６）と、ＥＦ−プロファイル及び溶融されたＬＦＴ−塊を搬送するためのグリッパ（２６，３７）を有する搬送ロボット（４２）と、ＬＦＴ−押出成形機（３４）と、ＬＦＴ−プレス（３０）と、異なるステーションのための部分制御装置（２５，３５，３６）を有する設備制御システム（４５）とを備えていることを特徴とする、請求項２９に記載の設備。
【請求項３３】
ショック冷却されたＥＦ−プロファイルを用いて請求項１に記載の方法にしたがって製造された、ＬＦＴ−塊（６）内に少なくとも１つのＥＦ−プロファイル（１０）を有する構造部品。
【請求項３４】
前記ＥＦ−プロファイル（１０）が、正確に規定された成形部と、正確に規定された構造部品内の位置とを有していることを特徴とする、請求項３３に記載の構造部品。
【請求項３５】
部分結晶性熱可塑性材料を有し、ＥＦ−プロファイル（１０）が、プロファイル表面（１１）の下側の下層（１３）の領域内に、高度結晶体（１０１）を備えていることを特徴とする、請求項３３に記載の構造部品。
【請求項３６】
部分結晶性熱可塑性材料を有し、ＥＦ−プロファイル（１０）とＬＦＴ−塊（６）との間の接触面（９）上には、方向を持った結晶体（１０２）が接触面上にわたって設けられていることを特徴とする、請求項３３に記載の構造部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部分に記載された連続ファイバ補強材が一体化されたロングファイバ熱可塑性物質から構造部品を製造するための方法及びこの種の構造部品を製造するための設備に関する。このような構造部品を製造するための既知の方法は、殆どの場合、例えば半仕上げの繊維製品の形態を成し或いはサンドイッチ構造を有する平面連続ファイバ補強材を利用するが、可能な成形及び用途に関して非常に限られている。
【背景技術】
【０００２】
構造部品を製造するための方法は国際公開第９９／５２７０３号により周知である。この場合、溶融された連続ファイバ素線が互いの上端に堆積され、これにより、連続ファイバ素線は、平面接合部を有する整合性のある耐力構造を形成するとともに、ロングファイバで補強された成形塊と共にツール内で加圧される。しかしながら、これらの周知のプロセスは、効率的な製造、再現性、一体的な連続ファイバ耐力構造の規定された開発に関して依然として本質的な欠点を有している。したがって、１つの加圧工程で形成でき且つ一体化されて正確に規定され最適に位置決めされて成形される負荷が最適な連続ファイバ補強構造を備える所定の単体の構造部品を製造することができない。
【発明の概要】
【０００３】
したがって、ここに与えられる本発明の目的は、周知の製造方法の欠点及び限界を克服するとともに、今までの欠点や制限を解消する構造部品の効率的な自動製造方法を創作することであり、１つの加圧工程で加圧でき且つ一体化されて正確に規定され最適に位置決めされて３次元成形される補強構造であって、吸収される負荷や力に対応する補強構造を備える単体の構造部品を製造することである。この目的は、請求項１に記載された構造部品の製造方法及び請求項２９に記載された構造部品を製造するための設備により本発明にしたがって達成される。ＥＦ（連続ファイバ）−プロファイル成形及び寸法的に安定したケーシング層の成形を伴う所定の短いショック冷却により、正確に規定された形状、ＬＦＴ（ロングファイバ熱可塑性物質）−塊内でのＥＦ−プロファイルの位置決め、界面での最適な結合が達成される。
【０００４】
従属請求項は、効率的な費用効率が高い自動化できる連続製造に関して特定の利点を有する有利な更なる本発明の進展に関与している。特定の利点として、サイクル時間が短く、アライメントが最適であり、機械的特性を向上させて連続ファイバ補強構造を成形できる。これにより、多くの用途において、例えば輸送手段、耐力機能を持つ自動車及び自動車部品において、簡単且つ正確な方法で、軽量な構造部品を製造することができる。
【０００５】
以下、実施形態及び図面に基づいて、本発明を更に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図１は、ショック冷却と連続ファイバ（ＥＦ）−プロファイル圧縮成形とを順に行なうことにより、１段階のロングファイバ熱可塑性材料（ＬＦＴ）−加圧プロセスでＥＦ−補強材が一体化される、ロングファイバ熱可塑性材料（ＬＦＴ）から構造部品を製造するための本発明に係る方法を概略的に示している。含浸され且つ予め固められたＥＦ−テープ又はバンド５は、加熱ステーション１５において融点Ｔｍを明らかに超えるほぼ均一な温度Ｔｐ０まで完全に溶かされた後、ＥＦ−プロファイル成形ステーション２０の２部品プロファイルツール２１（ここでは、２１ｕで示されている）内へと移動される。ここで、入力温度がＴｐのＥＦ−テープ５は、正確に規定されたショック冷却時間ｔｓの間に短時間加圧されることにより、必要なＥＦ−プロファイル１０へと形成される。この形状加圧及びショック冷却の間、熱的に条件付けられたプロファイルツール２１、すなわち、所定の比較的低いツール温度Ｔｗｐを有する２１ｏ（上側）及び２１ｕ（下側）のそれぞれと接触することにより、また、熱いＥＦ−プロファイルからプロファイルツール２１への高熱伝達により、ショック冷却された寸法的に安定した薄いケーシング層１２が形成される。所定のショック冷却及び加圧時間ｔｓ後、直ちに、ＥＦ−プロファイル１０は、プロファイルツールから完全に分離されて、ＬＦＴ−プレス３０のＬＦＴ−ツール３１（３１ｏ，３１ｕ）内へ移動され、ここでツールの適切な成形において正確に規定された態様で位置決めされる。その後、融点Ｔｍを越える温度Ｔｆを有する溶融ＬＦＴ−塊６が導入されてＥＦ−プロファイル１０に対して所定の圧力下で接触押圧される。これにより、ＥＦ−プロファイルの表面１１のケーシング層１２は、再び溶けて開放し、導入された周囲のＬＦＴ−塊６と共に熱可塑性状態で溶融する。
【０００７】
これらの構造部品は、少なくとも１つの一体化されたショック冷却されたＥＦ−プロファイルを備えている。このプロセス中の温度制御、すなわち、温度パラメータ及び時間パラメータの調整並びにショック冷却時間の調整は、以下の要件にしたがって行なわれる。これらの要件は本発明に係る方法を用いて達成することができる。
【０００８】
ａ  ＥＦ−プロファイルとＬＦＴ−プレス３０へ移動させるためのグリッパとの接触点において、焦げ付かない（焼き付かない）硬いプロファイル面が形成される。
【０００９】
ｂ  ＬＦＴ−プレスへの移動中におけるＥＦ−プロファイル１０の寸法安定性を十分に確保して、ＥＦ−プロファイルを所要の位置及び形状でＬＦＴ−ツール内に正確に位置決めできるようにしなければならない。
【００１０】
ｃ  ＬＦＴ−プレス内でのＬＦＴ−塊６による加圧中におけるＥＦ−プロファイルの形状維持を調整することにより、加圧後、ＥＦ−プロファイルの所要の最終形状によって局所的な要件（所要の全体形状維持から、周囲のＬＦＴ−塊にＥＦ−プロファイルが激しく溶け込む領域まで）に応じた構造部品が得られるようにする。
【００１１】
ｄ  ＥＦ−プロファイルと周囲のＬＦＴ−塊との間の接触面９における界面接合が必要な強度を達成しなければならない。それに伴って、凝固したケーシング層２１の成長が大きくなるように或いは小さくなるように選択される。
【００１２】
ショック冷却が強力であればあるほど、高い形状維持が得られる（特徴ａ，ｂ，ｃ）という点は、大まかなガイドラインとして適用できる。また、ショック冷却が弱いと、加圧中の形状変化が促進され、最初に界面結合（特徴ｄ）が高められる。
【００１３】
ＥＦ−プロファイルがリブ状を成す場合における高度な形状維持を伴う例が図９ａに示されている。ＥＦ−プロファイルの一方側（下側ＬＦＴ−ツール３１ｕに隣接する側）では、強力なケーシング層に対する強力なショック冷却を行なうことができ、一方、それでもなおＥＦ−プロファイルの反対側では、正常に形成されたケーシング層に対する中程度のショック冷却により、導入された周囲のＬＦＴ−塊６との良好な界面結合が得られる（図１の上側ＬＦＴ−ツール３１ｏの側）。
【００１４】
一般に、ＬＦＴ−ツール３１に隣接するＥＦ−プロファイルの面１１の一方側は予め強力にショック冷却することができ（この一方側は、その後、結局のところ、ＬＦＴ−塊に対して結合する必要がないため）、同時に、他方側は、ＬＦＴ−塊との最適な結合のため、強さを弱めてショック冷却することができる（図４参照）。
【００１５】
ＥＦ−プロファイル（１０）のそれぞれの要件に対応する最適な温度制御は、プロセスパラメータの対応する調整によって達成される。これらは以下の通りである。
Ｔｐ    加熱ステーション１５で均一な温度Ｔｐ０まで加熱した後、ショック冷却する前のＥＦ−プロファイルの入力温度
ショック冷却中
ｔｓ    ショック冷却時間、すなわち、加圧の持続時間及びこれをもって熱伝達Ｑ１の時間
Ｔｗｐ    プロファイルツール２１の温度
ａｅ    ツール２１との接触中の熱伝達係数；これは、ツールの材料及び特性（比熱ｃ、熱伝導率λ、比重ρ）を選択することにより決定される。
これにより、ａｅ＝（λ，ρ，ｃ）１／２となる。
Ｑ１    したがって、ＥＦ−プロファイル１０からツール２１への熱伝達は、Ｑ１＝ｆ（ｔｓ，Ｔｐ−Ｔｗｐ，ａｅ）によって与えられる。
Ｔａ，Ｔｉ    ＥＦ−プロファイルの表面１１及び内部のそれぞれの温度
ｔｔ    ＬＦＴプレス内でＬＦＴ−塊とＥＦ−プロファイルとが接触するまでの移動時間
【００１６】
ＬＦＴ−加圧中における熱伝達
Ｔｆ    導入されたＬＦＴ−塊６の加圧前の温度
Ｔｗｌ    ＬＦＴ−ツール３１の温度
Ｑ２    熱いＬＦＴ−塊６からＥＦ−プロファイル１０への熱伝達、ここでは結果的に、関数ｆ（Ｑ１，Ｔａ，Ｔｉ，Ｔｆ，Ｔｗｌ）となる。
【００１７】
これらのパラメータの調整中、ＥＦ−プロファイルの厚さｄｐ及び材料特性も含まれる。例えば厚さｄｐは２〜５ｍｍであってもよい。
【００１８】
以下の図２及び図３は、ショック冷却パラメータの様々な設定を概略的に示している。これらは、時間ｔ＝ｔｓで行なわれるショック冷却後の層厚ｄｐにわたるＥＦ−プロファイルにおける温度相関関係Ｔ（ｄ）を示している。
【００１９】
図２は、同じツール温度Ｔｗｐに関する２つの異なるショック冷却時間ｔｓ１，ｔｓ２における２つの温度相関関係Ｔ１（ｄ），Ｔ２（ｄ）を示している。熱伝達Ｑ１．１を伴う長いショック冷却時間ｔｓ１では、それに伴って、ケーシング層１２．１が強力で且つ厚くなり（融点Ｔｍ未満で凝固される）、また、少ない熱伝達Ｑ１．２を伴う短いショック冷却時間ｔｓ２では、ケーシング層１２．２が薄くなる。
【００２０】
図３は異なる温度相関性Ｔ（ｄ）を示している。この場合、ショック冷却時間ｔｓは一定であるが、ツール温度Ｔｗｐ１，Ｔｗｐ３は異なっており、また、対応する熱伝達Ｑ及びその結果として得られるケーシング層１２を伴っている。ショック冷却の強さは、Ｔ１からＴ４に向かって減少している（図４参照）。すなわち、
Ｔ１：Ｔｗｐ１＝強いショック冷却Ｑ１．１及びケーシング層１２．１
Ｔ２：Ｔｗｐ２＝中程度のショック冷却Ｑ１．２及びケーシング層１２．２
Ｔ３：Ｔｗｐ３＝弱いショック冷却Ｑ１．３及びケーシング層１２．３
Ｔ４：          ツールとの接触が無い（開放点、凹部、図４）
Ｑ１．４＝０、すなわち、熱伝達が無い
【００２１】
この中で、ＥＦ−プロファイルの表面温度Ｔａはツール温度Ｔｗｐに対応しており、プロファイル内の温度Ｔｉは、加熱されたＥＦ−テープの入力温度Ｔｐの近傍にある。好ましくは、短いショック冷却時間ｔｓ及び低いツール温度Ｔｗｐが選択される。
【００２２】
ショック冷却時間ｔｓは全体で１〜５秒であることが好ましく、多くの場合、約２〜４秒である。特定の場合には、長い時間、例えば最大で１０秒も可能である。ＬＦＴ−プレス内での移動時間ｔｔは全体で例えば５〜２０秒である。
【００２３】
パラメータの調整と共に温度制御の調整を行なうことにより、それに伴ってショック冷却がそれぞれの要件に合わせて調整され、これにより、
ＥＦ−プロファイルを扱うための最適な寸法安定性、及び、加圧作業後のプロファイルの所要の最終形状のための最適な寸法安定性を得ることができ、
ＥＦ−プロファイルとＬＦＴ−塊との間で最適な結合（結合強度）を得ることができる。
【００２４】
しかしながら、特定の領域において異なる要件がＥＦ−プロファイルに求められてもよい（前述した基準ａ，ｂ，ｃ，ｄに関して）。これは、ＥＦ−プロファイルの領域のそれぞれの部分又は側の機能と一致している。例えば、図９ａのＥＦ−プロファイル又は図８の部品の場合、特に、力伝達領域及び力導入領域においてである。
【００２５】
本発明に係るショック冷却及びプロファイル成形の非常に重要な利点は、ＥＰ−プロファイルにおけるショック冷却を領域毎に異なって個々に最適に調整できるという点である。これについて図４と共に説明する。図４は、ＥＦ−プロファイル１０の長手方向でショック冷却が異なる様々な領域を概略的に示している。例えば、図３の実施例と同様に、Ｑ１．１からＱ１．４に向かってショック冷却の強さが減少している。その際、プロファイルツール２１上のこれらの異なる領域は、よい異なる温度Ｔｗｐ１，Ｔｗｐ２，Ｔｗｐ３を有していても良く、また、異なる材料特性ａｅ１，ａｅ２，ａｅ３を有していても良い。図４に示されるように、ＥＰ−プロファイルの上下の両側は、対応するプロファイルツール部分２１ｏ，２１ｕを用いて異なってショック冷却することができる。ツール２１上の異なる領域は、温度条件（加熱、冷却）及びツール温度Ｔｗｐによって、また、材料特性ａｅすなわち金属材料及び局所的な絶縁コーティングにより得ることができる。
【００２６】
以下の材料は本発明に係る方法に適している。ＬＦＴ−塊６は少なくとも３ｍｍの平均ファイバ長を有していることが好ましい。例えば５〜１５ｍｍの更に大きなファイバ長を用いると、更に良好な機械的特性を得ることができる。連続ファイバ補強材（ＥＦ）は、ガラスファイバ、カーボンファイバ、又はアラミドファバから成っていてもよい（特定の場合には、最も高い圧縮強度を得るためボロンファイバが使用されても良く、あるいは、スチールファイバも排除されない）。
【００２７】
ＥＦ−プロファイルは例えば主にＵＤ（一方向）層（０°）又は異なる種類の連続ファイバ素線によって形成されてもよいが、異なるファイバ方向を有する層によって形成されてもよい。例えば０°／９０°ファイバ方向の層が交互に配置され、あるいは、０°／＋４５°／−４５°ファイバ方向の層が交互に配置されることによって形成されてもよい。また、これらは、ＥＦ−ファイバ補強材が無い純粋な熱可塑性材料から成る薄い表面層（例えば０．１〜０．２ｍｍ）を備えていてもよい。
【００２８】
本発明に係るショック冷却方法は、結晶化特性の利用により、結晶材料に特に適している。構造部品に特に適しているものは、結晶であり、ＥＦ−プロファイル及びＬＦ−塊６のマトリクスとして部分結晶性高分子である。これも、これらが高い圧縮強度を得ることができるからである。しかしながら、ＡＢＳ又はＰＣ等の非晶質高分子を使用することもできる。結晶性熱可塑性材料は、例えばポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）又はポリアミド（ＰＡ）等から成っていてもよい。以下においては、ポリプロピレンＰＰ及び本発明に係る方法におけるその適用に基づいて、結晶性及びショック冷却について更に説明する。
【００２９】
この目的のため、図５には、ＰＰのエンタルピー図、すなわち、温度の関数としてのエンタルピーＥｎ（Ｔ）が一例として示されている。曲線ａに沿った溶解又は加熱中、エンタルピーは、約１６５℃の融点Ｔｍの前まで大きく増大する。これは結晶領域の溶解の結果である。次の曲線ｂに沿ったゆっくりとした冷却中、高分子は、約１２５℃の低い凝固温度Ｔｕまで依然として非晶溶解され続け、また、エンタルピーだけが約７０〜１２５℃の結晶成長ＤＴｋｒの温度範囲でＴｕ未満まで大きく減少する（ＤＴｋｒの範囲の結晶成長が曲線ｋｒで示されている）。両者の間には、ヒステリシス範囲ＤＥｎがある。この範囲は結晶化の潜熱に対応している。直線ｃはショック状の急速冷却に対応している。その際、高分子は、温度Ｔｕ未満においても非晶質（アモルファス）のままであるが、強固にされる。再び加熱する間、この潜在エネルギＤＥｎを利用できる。すなわち、直線ｃに対応する非常に急速な加熱が可能である。
【００３０】
以下のプロセスステップＳ１〜Ｓ４が行なわれる。
Ｓ１    ショック冷却（ｔｓ）
Ｓ２    ＬＦＴ−プレスへの搬送（ｔｔ）
Ｓ３    ＬＦＴ−加圧中にプロファイル表面層（１１）を再び最初に加熱
Ｓ４    その後、ＬＦＴ−加圧中に冷却し（Ｓ４．１）、加圧後に冷却する（Ｓ４．２）
【００３１】
これらのプロセスステップについて図５ｂ，５ｃ，６，７を参照しながら更に説明する。図５ｂ，５ｃは、表面１１上の温度制御及び表面１１よりも下側の層１３内の温度制御をそれぞれ示している。図６及び図７は、ＥＦ−プロファイルにおける温度相関関係Ｔ（ｄ）と、加圧中のＥＦ−プロファイル及びＬＦＴ’−塊６における温度相関関係Ｔ（ｄ）とをそれぞれ示している。
【００３２】
図５ｂは、表面１１上の温度制御及びエンタルピー図のショック冷却中の表面層Ｔａ（１１）内の温度制御をそれぞれ示している。これは図６及び図７に関連している。ショック冷却中、ショック冷却時間ｔｓ内のプロファイルの表面１１は、温度Ｔａ１まで非常に急速に降下する（ステップＳ１）。その後、搬送時間ｔｔ中、明らかに融点Ｔｍ未満である温度Ｔａ２へと向かう表面温度の再度の急速な上昇を伴って温度平衡が生じる（ステップＳ２）。液体ＬＦＴ−塊６を用いたその後の加圧中、プロファイル面１１は、再び最初に、融点Ｔｍを超える温度Ｔａ３まで加熱され（ステップＳ３）、その際、ＬＦＴ−塊と共に完全に溶ける。その後、ステップＳ４において、最初に加圧中にゆっくりとした冷却が行なわれ（Ｓ４．１）、その後ＬＦＴ−プレスから除去した後、ゆっくりとした冷却が行なわれる（Ｓ４．２）。この場合、温度範囲ＤＴｋｒにおいて更なる結晶化が生じる。しかしながら、Ｔｕを明らかに上回るがＴｍよりも僅かに低いＴａ３＊温度を用いた強いショック冷却により（ステップＳ３後）、十分に良好な界面結合及びＥＦ−ＬＦＴ同士の溶解を達成することができる。
【００３３】
図５ｃは、ＥＦ−プロファイルの表面１１よりも下側の下層１３（例えば０．１〜０．４ｍｍの深さ）における温度曲線Ｔ（１３）及び温度制御をそれぞれ示している。この場合、形状安定性を高めるため、結晶化温度範囲ＤＴｋｒでのゆっくりとした温度制御により高結晶化が引き起こされる。ショック冷却中（Ｓ１）、強い結晶化が下層１３で生じる。搬送時間ｔｔにおける温度平衡の間及び加圧中（Ｓ３）においても、加熱が行なわれる。しかしながら、この場合、結晶化が保たれるように、温度が融点Ｔｍ未満に維持される。下層１３におけるこれらの温度変化は、表面上における場合よりもゆっくりと生じる。（図５ｂ）。冷却中（Ｓ４）、更なる結晶化が行なわれる。下層１３内の結晶化領域の強い形成又は弱い形成により、搬送、位置決め、加圧のために必要な寸法安定性の度合いを調整することができる。
【００３４】
図６は、時間点ｔ＝ｔｓでのショック冷却後のＥＦ−プロファイル１０の表面温度Ｔａ１における温度勾配Ｔ１（ｄ）を示している（ステップＳ１）。ＬＦＴ−プレス内への搬送後（ステップＳ２）、搬送時間ｔ＝ｔｔで、到達した表面温度Ｔａ２において急速に均衡のとれた温度分布Ｔ２（ｄ）が得られる。結晶成長が行なわれる（図５ａのｋｒ）結晶化温度範囲ＤＴｋｒ（約７０〜１２５℃）も示されている。
【００３５】
図７は、ＬＦＴ−プレス内での加圧作業中におけるＥＦ−プロファイル１０及び隣接するＬＦＴ−層６（厚さがｄｆ）の温度勾配を示している。加圧においては、第１の量の熱Ｑ２が、温度Ｔｆを有する熱いＬＦＴ−層６からＥＦ−プロファイル１０へと伝わる（ステップＳ３）。その際、温度分布Ｔ３（ｄ）が生じる。この温度分布においては、プロファイル表面１１及び界面９の温度Ｔａ３が急速に大きく増大し、それに伴って、完全な相互溶解及び結合強度が得られる。その後、ステップＳ４において温度Ｔ４（ｄ）が再度降下し、ＬＦＴ−ツール温度Ｔｗｌと一致する。ＬＦＴ−塊６を用いたＥＦ−プロファイル１０の加圧中、及び、その後のＬＦＴ−ツール内での冷却中（Ｓ４．１）並びに除去後の冷却中（Ｓ４．２）、温度制御は、それに伴って結晶比率（所要の位置における結晶比率）が結晶成長温度範囲ＤＴｋｒにわたってゆっくりと移行することにより増大されるように選択することができる。
【００３６】
プロファイルツール２１の領域による異なる温度条件と同様に、ＬＦＴ−ツール３１も、異なる温度条件、領域による熱伝達、すなわち、異なるパラメータ、ツール温度Ｔｗｌ及びＬＦＴ−ツールの異なる領域における熱伝達係数ａｅ
を有していてもよい。
【００３７】
ＬＦＴ−ツールからの除去後及び構造部品の冷却後、僅かな形状変化が生じる可能性がある。これは、ＥＦ−プロファイル及びＬＦＴ−塊の膨張率が異なるためであり、また、材料収縮の結果でもある。これらの形状変化は、幾つかの場所で冷却中に異なる温度制御を行なうことにより、形状変化を補償する類似の熱的な二次処理を行なうことにより、あるいは、対応するツールの成形により（反対方向での予備成形）、影響を受けて補償され得る。
【００３８】
ＰＰ等の部分結晶性高分子の場合、結晶化特性を利用して非変形性及び結合強度を高めるように温度制御を選択することができる。例としては次の通りである。
【００３９】
ケーシング層１２及び下層１３のそれぞれにおいては、結晶化温度範囲ＤＴｋｒ内でケーシング領域の強度を高めることができる。
【００４０】
ステップＳ１及びステップＳ２における表面温度Ｔａが非常に急速に結晶成長温度範囲ＤＴｋｒを切り抜けるとともに、加圧中にプロファイル表面が急速に且つ極力完全に溶解してＬＦＴ−塊と結合される場合（Ｑ２により）には、プロファイル表面１１上においてのみ、結晶成長を最小限に抑えることができる。
【００４１】
ケーシング層中及び下層１３中の大きな結晶比率により形状安定性が向上する。
【００４２】
ＬＦＴ−加圧中における必要な更なる成形可能性に応じて、ケーシング層中及び下層１３中に更に小さい又は更に大きい結晶比率が生じる。
【００４３】
界面９及び接触面ＥＦ−ＬＦＴにおける温度勾配は、界面にわたる方向を持った結晶成長によりＥＦ−ＬＦＴ接合強度を更に高めることができる。
【００４４】
図８ａ，８ｂ，８ｃは、特定のＥＦ−プロファイル及び構造部品の異なる点における異なる機能及び要件に対応したＥＦ−プロファイルの想定される成形を示している。これは特に外部負荷を吸収するためのものである。この目的のため、ＥＦ−プロファイルは、正確に規定された位置で構造部品と一体化される３次元プロファイル成形部を備えていてもよい。ＥＦ−プロファイルは、屈曲部、捻じれ部、又は、折り曲げ部を長手方向に含んでいても良く、また、ＬＦＴ−塊に力を伝達するとともに外部負荷を直接に吸収し且つ外部負荷を構造部品中に導入する挿入体４（装着部品）を受けるための特定の成形部２２を含んでいてもよい。また、周囲のＬＦＴ−塊６の成形部は、ＥＦ−プロファイル１０の成形部と一致するように選択される。（例えば他のＥＦ−プロファイル上のＬＦＴ−塊を介したＥＦ−プロファイルの）構造部品内の（力及びモーメントの）力伝達点の成形は、ＥＦ−プロファイルの成形部２２として及びＬＦＴ−塊の成形部３２として形成することができる。
【００４５】
一般的には、ＥＦ−プロファイル及びＬＦＴ−塊との間の強度及び剛性の段差を減らすため、できる限りバランス良く連続移行部が形成される。ＥＦ−プロファイルの３次元成形は、例えばＥＦ−プロファイル成形ステーション２０（図１１参照）内への搬送中にテープグリッパ１８及び予備成形部材１９により水平面内で溶融ＥＦ−テープ５を予備成形することによって実施される。その際、ＥＦ−テープも捻られる場合がある。その後、プロファイルツール２１により３次元で（垂直に）成形が行なわれ、それにより、かなりの程度まで、任意の所要の３次元的に成形されたＥＦ−プロファイルを製造することができる。
【００４６】
図８ａ及び図８ｂは、２／３リヤシートバック７４の形態を成す複合構造部品の実施例を示している。このリヤシートバックは、異なる負荷（衝突荷重）のケースにおいて幾つかの過酷な負荷導入を伴う自動車の中央シートのための中央シートベルト接続部６０を有している。図８ａは、平面投影図であり、構造部品のＥＦ−プロファイルの構成を示しており、図８ｂは、斜視図であり、ＬＦＴ−塊６及び一体化されたＥＦ−プロファイル１０．１〜１０．４を示している。この実施例は、主要な負荷を支持するＥＦ−プロファイル（方向を持った連続ファイバを有する）と相補的ＬＦＴ−塊（方向を持たない長いファイバを有する）との間の結合強度が最適であり且つ対応するＬＦＴ−塊６の成形を伴う構造体を形成するために、ＥＦ−プロファイルの負荷が最適化された成形、及び、構造部品内の正確に規定された位置における負荷が最適化された構成を示している。
【００４７】
ここで、４つの主要な負荷支持点Ｌ１〜Ｌ４は以下の通りである。
その周囲でリヤシートバックが旋回されるアクスルホルダ５９ａ，５９ｂ上の負荷Ｌ１，Ｌ２
リヤシートバックをその通常位置に固定するためのロック５８上の負荷Ｌ３
中央シートの中央ベルトのためのベルトトーラ６０及びベルトロック上の負荷Ｌ４
【００４８】
この構造部品を用いると、以下の負荷のケースがカバーされる（更なる負荷Ｌ５〜Ｌ９を伴う）。
前後衝突
積み込まれた任意の物品の固定
ベルト固定
頭部支持固定
【００４９】
全ての負荷及び力を受けて伝えるため、ＬＦＴ−塊の接合力伝達成形部とＥＦ−プロファイルとの交差部は、空間的な３次元交差構造を形成する。ここで、ＥＦ−プロファイルはそれぞれ、ＬＦＴ-成形部と対を成して、曲げの対象となるモーメント伝達ガーダを形成する。
ＬＦＴ−塊のクリンプ７内のＥＦ−プロファイル１０．１，１０．４は、負荷Ｌ１，Ｌ４間で曲げを受けるガーダを形成する。
ＬＦＴ−塊のリブ８内のＥＦ−プロファイル１０．２，１０．３は、負荷Ｌ２，Ｌ３間で曲げを受けるガーダを形成する。
【００５０】
３次元交差点５０を介して、これにおいて、ベルトローラ上の負荷Ｌ４、及び、一部では曲げ１０．１／１０．４に晒されるガーダに作用する他の負荷は、曲げ１０．２／１０．３に晒される他のガーダ上に支持される（逆もまた同様）。
【００５１】
主要な力及び負荷Ｌ１〜Ｌ４は力導入点によって受けられる。すなわち、
ＥＦ−プロファイルの両端部及びＬＦＴ−塊の成形部２２，３２を通じて、挿入体４を伴い或いは伴うことなく、外力を受ける。
その際、挿入体４は、加圧作業の前に、ＬＦＴ−ツール内に挿入することができ、その後、ＥＦ−プロファイル及びＬＦＴ塊と共に加圧される。
あるいは、挿入体を後で部品に取り付けることもできる。
【００５２】
ここで、ＥＦ−プロファイル１０．１は、アクスルベアリング５９ａで挿入体４を受けるための円弧状の拡張部２２．１を備えている。他のアクスルホルダレセプタクル５９ｂは、ＥＦ−プロファイル１０．２，１０．３の成形部２２．２及びＬＦＴ−塊の適合された接合成形部３２．２によって形成される。これらのプロファイル端部は２２．２は曲げられることによりＬＦＴ−塊内に固定され、それにより、引張り強さが高められる。ロック５８は、ＥＦ−プロファイル１０．３上のロックプレート上にボルト固定されるとともに、ＥＦ−プロファイル１０．２によって支持される。ベルトローラ６０は、ＥＦ−プロファイル１０．１，１０．４の成形部２２及びＬＦＴ−成形部３２によって支持される。
【００５３】
ここでは、ヘッドサポート６１の更に小さい負荷Ｌ８，Ｌ９がＬＦＴ−成形部３２を通じて吸収される。しかしながら、補強のため、横方向に（幾つかの領域では、方向を持って水平に或いは垂直に）堆積された別個のＥＦ−プロファイル１０．５を一体化させることができる。
【００５４】
この実施例では、多くの変形例において３次元プロファイル成形が明らかである。
【００５５】
ＬＦＴ−ツール内へのＥＦ−プロファイルの堆積順序は、最初にＥＦ−プロファイル１０．１であり、その上にＥＦ−プロファイル１０．２，１０．３であり、その後、ＥＦ−プロファイル１０．４である。その後、液体ＬＦＴ−塊６が導入され、構造部品全体が１つの部品として且つ１つのシェルとして１工程で加圧される。搬送時間ｔｔをできる限り短くするため、ＥＦ−プロファイル（１０．１〜１０．４）の幾つか或いは全ては、マルチプルグリッパ２６又はロボットを用いて把持することができるとともに、搬送中に互いに対して予め正確に位置決めすることができ、一括して１工程でＬＦＴ−ツール３１内に挿入することができる。
【００５６】
ＥＦ−プロファイルの成形加圧中、幾つかのプロファイル、ここでは例えばＥＦ−プロファイル１０．２，１０．３を、プロファイル成形ステーションの１つのプロファイルツール２１内で加圧することができる。
【００５７】
ＥＦ−プロファイル成形ステーション２０内でのプロファイル成形は、特に複雑な形状の場合、多段成形処理においてパルチパートプロファイルツールにより行なわれてもよい。その一例が３部品ツール２１ｕ，２１ｏ，２１．３を伴う図８ｃに示されている。２段成形処理において、ここでは最初にツール部分２１ｏ，２１ｕが閉じられ、その直ぐ上にサイドからツール部分２１．３が付き合わされる。このようにすれば、例えば力が導入される領域のために９０°又は１８０°の円弧を成形することができる。
【００５８】
図９ａ，９ｂは、その全長にわたって異なる断面形状を備えるＥＦ−プロファイル１０の一実施例を示している。これは、伝達される力に適合しており、ＬＦＴ−塊６との最適な結合を得るためのものである。図は、断面図であり、例えば２つの異なる場所にある図８のプロファイル１０．２又は１０．３に対応するリブ８内のＥＦ−プロファイル１０ａ，１０ｂを示している。
【００５９】
図９ａは、所要の位置でＥＦ−プロファイルを固定して保持するための位置決め肩部５５を有する成形品１０ａを示している。これは特に加圧中であり、液体ＬＦＴ−塊がリブ内に圧入される場合である。ＥＦ−プロファイルはそれぞれ、伸張可能な肉厚領域５６とモーメント伝達用の圧縮領域（長手ファイバ方向で）とを上下に備えている。両者の間には薄いスラスト領域５７が設けられており、それに伴って隣接するＬＦＴ−層６が厚くなっており、大きな結合表面積及び特に強力な界面接合を有している。
【００６０】
これに伴い、等方向でファイバが分布する隣接ＬＦＴ−層６により剪断抵抗が高まる（一方、ここでは、ＥＦ−プロファイル１０のファイバ方向に対して垂直な強度は小さい）。
【００６１】
図９ｂに係る他の場所においては、プロファイル断面１０ｂがそこでの力状態に応じて変更されている。すなわち、位置決め肩部が無く、高くて狭くなっている。
【００６２】
ＥＦ−プロファイルを確実に且つ正確に位置決め固定するため、これもＬＦＴ−塊との加圧中に、更なる位置決め点５４がＬＦＴ−ツール３１ｏ（上），３１ｕ（下）の成形に対応するＥＦ−プロファイル上に設けられてもよい。ここで、位置決め点５４は、リブ内の下側で正確に位置決めするのに役立つ。また、位置決め点は、ＥＥ−プロファイルの長手方向で適切に分布して配置されていてもよい。
【００６３】
同様の方法で、この種のプロファイル形状は、リブ８の代わりに、クリンプ壁上に位置決め固定されてもよい。
【００６４】
実施例８ａ，９ａの代わりに、ＥＦ−プロファイルの断面を用途に応じて“Ｌ”形状又は“Ｚ”形状に形成することもできる。
【００６５】
しかしながら、ショック冷却されたＥＦ−プロファイルに加えて、熱的に逆の態様で別個に処理された更なる成形ＥＦ−プロファイルが、ショック冷却されたＥＦ−プロファイルと共に、１工程で、変形不可能な搬送のためのＬＦＴ−ツール内に導入されて加圧されてもよい。一例として、外部加熱の結果としての図１０に係るＥＦ−プロファイル１０＊は、溶融外側領域８９と、依然として変形不可能な冷却内側領域８８を備えることができる。処理して搬送するため、このＥＦ−プロファイル１０＊は、焼き付かない接触点で短時間、冷たいグリッパにより把持されてもよい（これによって冷却される）。
【００６６】
図１１及び図１２は、本発明に係る方法を実施するための装置のＥＦ−プロファイル製造ラインを示している。図１１はＥＦ−プロファイル製造ラインの一例を示しており、このＥＦ−プロファイル製造ラインは、ＥＦ−プロファイル成形ステーション２０と、半仕上げ製品格納部１４と、保護ガス雰囲気２７（例えば、重大な材料及び温度のため、Ｎ２）及びコンベアベルト又はチェーンコンベア１６（例えば焼き付かないコーティングが施されたスパイクチェーン及びブラシクリーニングシステム）を有する加熱ステーション１５と、上側ＥＦ−プロファイルツール２１ｏに取り付けられた予備成形部材１９を有するバンドグリッパ１８と、上側ツール部２１ｏのための搬送入口１７及びＥＦ−プロファイルプレス２３を有するショック冷却を伴うＥＦ−プロファイル成形ステーション２０とを有している。製造されたＥＦ−プロファイルは、プロファイルグリッパ２６及び搬送ロボットとハンドリングユニット４２とをそれぞれ用いてＬＦＴ−プレス３０のツール３１内に搬送されるとともに正確に位置決めされる。適当なサイズにカットされた（また、様々な長さ、幅、厚さを有している）ＥＦ−テープ５は、チェーンコンベア１６を用いて半仕上げ製品格納部１４から加熱ステーション１５へと搬送されるとともに、そこで例えばＩＲ−ラジエータを用いて完全に溶解され、均一な所要のテープ温度Ｔｐ０まで加熱される。その後、溶融されたＥＦ−テープ５は、上側ツール部２１ｏに取り付けられた予備成形部材１９を有するハンドグリッパ１８を用いて把持され、ＥＦ−プロファイル成形ステーション２０内へ搬送される間に予備成形され（例えば溶融されたテープを曲げて或いは回転させた状態で位置決めピンにより水平面内で予備成形される）るとともに、搬送入口１７を有する下側プロファイル成形ツール２１ｕ上に移動されて、その場所で所要の予備成形位置で堆積され、正確に規定された調整可能なショック冷却時間ｔｓで直ちに加圧されることにより、寸法的に安定なケーシング層１２が形成される。プロファイルツール内での変形により、所要の規定された３次元形状のＥＦ−プロファイルが得られる。その後、ＥＦ−プロファイル１０は、ロボット４２によってＬＦＴ−プレス３０のＬＦＴ−ツール３１内に搬送されたグリッパ２６を用いて直ちにモールドから除去されて正確に位置決めされる。ＥＦ−プロファイルは、搬送中、プロファイルグリッパ２６を用いて空中の所要の設定位置に位置合わせされる。すなわち、個々のＥＦ−プロファイルのための所定の位置で並進動作、回転、傾斜に関して位置合わせされる。プロファイルグリッパ２６及びロボットを用いると、プロファイルを個別に把持して搬送することができ、あるいは、幾つかのプロファイルを同時に把持してまとめてそれぞれを正確な位置に位置合わせして一括して堆積させることができる。
【００６７】
図８の実施例においては、例えば最初にプロファイル１０．１が配置され、その上に一括してＥＦ−プロファイル１０．２，１０．３がそれぞれリブ内に垂直に位置決めされた後、ＥＦ−プロファイル１０．４がクリンプ内に位置決めされる。この場合、マルチプルプロファイルグリッパ２６を用いてこれらの４つのプロファイルを同時に搬送して位置決めすることもできる。
【００６８】
溶融したＥＦ−テープ５がバンドグリッパ１８及び予備成形部材１９に固着したままとならないように、固着しない冷たいグリッパ面と短時間接触させることによりテープを引き離すことができる。この種のダブルグリッパ１８ａ，１８ｂは、例えば２つの小型の断熱グリッパ接点１８ａと、２つの強力な冷たい焼き付かないグリッパ接点１８ｂとを備えている。
【００６９】
複数のプロファイルツール２１．１，２１．２を有するＥＦ−プロファイル成形ステーション２０においては、幾つかのＥＦ−プロファイル１０を同時に加圧することができる。
【００７０】
図１２は、幾つかのＥＦ−プロファイル製造ラインを有する設備４０の全体を示している。ＥＦ−プロファイル製造ラインは、ＥＦ−プロファイル成形ステーション２０．１，２０．２，２０．３と、押出成形機等のＬＦＴ−処理設備３４と、所要の温度を有する溶融されたＬＦＴ−塊６をＬＦＴ−プレス３０内及びＬＦＴ−ツール３１内に搬送するためのＬＦＴ−グリッパ３７とを有している。設備は、個々のサブアセンブリグループのための部分制御システム、すなわち、ＥＦ−プロファイル成形ステーションの制御装置２５と、ＬＦＴ−処理設備の制御装置３５と、ＬＦＴ−プレス制御装置３６とを備えており、これらは、搬送ロボット４２のための制御システムを含む設備制御システム内に組み込むことができる。
【００７１】
図１３は、幾つかのＥＦ−プロファイル（１０．１〜１０．４）をＬＦＴツール内の異なる取り付け位置に水平と垂直との間の任意の斜めの姿勢で配置した正確に規定された位置決めを示している。これにおいては、個々のＥＦ−プロファイルを下側ツール３１ｕ上に及び／又は上側ツール３１ｏ上に位置決めすることができるとともに適当な固定部材３８を用いて固定することができる。したがって、両者の間に導入されたＬＦＴ−塊６も用いれば、精巧なＥＦ−プロファイル補強構造を有する部品を１工程で製造することができる。
【００７２】
また、ＬＦＴ−塊６は、押し出しではなく、他の類似の圧縮製造処理を用いて導入されて加圧されてもよい。したがって、水平加圧を伴うＬＦＴ−射出プロセス及び垂直ＬＦＴ−ツールを利用することもできる。特に適用するのに適したものは、端部が源流中に沈められた移動ツールを用いて源流中で逆加圧（背圧）を起こす射出成形プロセスである。この場合、射出中、ツールは、最初にゆっくりと開かれた後、一緒に加圧される。しかしながら、垂直ＬＦＴ−ツールを用いて水平加圧を行なうこともできる。水平ＬＦＴ−ツールを用いた垂直射出も可能である。
【００７３】
本発明に係る構造部品は１又は複数のショック冷却されたＥＦ−プロファイル１０を有しており、このＥＦ−プロファイルは、正確に規定された成形、及び、正確に規定されたＬＦＴ−塊６内の位置、したがって構造部品内の位置を含んでいる。そのため、伝えられる外部負荷を最適に運んで支持することができる。ショック冷却プロセスにおける本発明に係る製品は、例えば製造プロセス中に処理部材により形成され、ＥＦ−プロファイル上の端部を僅かに丸み付けることにより形成され、ＥＦ−プロファイルとＬＦＴ−塊との間調和のとれたバランスの良い移行部により形成されたＥＦ−プロファイル上の成形マークを区別することにより、完成した構造部品上で判別することができる。
【００７４】
好ましい結晶性熱可塑性材料の場合、ＥＦ−プロファイル１０上には、好ましくはプロファイル表面１１の下側の下層１３（例えば厚さが０．２〜０．４ｍｍ）の領域に、増大された結晶体１０１が形成される（図７参照）。ＥＦ−プロファイル１０とＬＦＴ−塊８との間の接触面９上には、好ましくは接触面上にわたって方向を持った結晶体１０２が形成される。また、これにより、ショック冷却されたＥＦ−プロファイルを有する構造部品の経時的安定性及び機械的特性が向上する。
【００７５】
ショック冷却されたＥＦ−プロファイルが一体化された軽量で耐久性のある本発明に係る構造部品は、幅広い用途において、例えばシャーシ部品、ドア、シート構造、後部ドア等の部品のための自動車構造において利用することができる。幾つかの用途における構造部品は、たった１つの一体化された適当な形状のＥＦ−プロファイルを用いて構成することもできる。１つのＥＦ−プロファイルを有する構造部品の２つの実施例が図１４及び図１５に示されている。
【００７６】
図１４は、全長にわたって延びるＥＦ−プロファイル１０．１が成形ＬＦＴ−塊６中に一体化されたバンパービーム支持体９２を示している。バンパービーム支持体９２は、２つの負荷受け点Ｌ１で自動車のシャーシに接続されている。ここで、ＥＦ−プロファイル１０．１は、斜めの逃げ面９３を有する“トップ状”に形成されており、ＬＦＴ−塊中に一体化されており、その結果、エネルギ吸収衝突部材が形成される。他の補強された変形例においては、補足として、ＥＦ−プロファイル１０．１の下側のクリンプ上に第２のＥＦ−プロファイル１０．２を一体化させることができる。
【００７７】
図１５は、４つの負荷受け点Ｌ１，Ｌ２を有する一体化されたＥＦ−プロファイル１０．１が両側で曲げられたアセンブリ支持体（前端）９５を示している。この場合、アセンブリ支持体は４つの負荷受け点Ｌ１，Ｌ２でシャーシに取り付けられる。必要に応じて、ＥＦ−プロファイル１０．１は、図１４の実施例と同様、衝突部材９３としてＬＦＴ−塊中に一体化され且つ塑性変形可能な成形部又は凹部をこれらの点Ｌ１，Ｌ２に備えていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】プロファイル成形及び所定のショック冷却を伴う本発明に係る方法を概略的に示している。
【図２】ショック冷却時間が異なるショック冷却中のＥＦ−プロファイルの温度相関関係を示している。
【図３】ツール温度及び熱伝達が異なるショック冷却中のＥＦ−プロファイルの温度相関関係を示している。
【図４】ＥＦ−プロファイル上の領域毎にショック冷却が異なる実施例を示している。
【図５ａ】結晶化ヒステリシス範囲おける部分結晶性熱可塑性物質の加熱及び冷却中の温度の関数としてエンタルピーを示している。
【図５ｂ】エンタルピー図における冷却中の表面上の温度制御を示している。
【図５ｃ】エンタルピー図における冷却中の下層の温度制御を示している。
【図６】ショック冷却後のＥＦ−プロファイルの温度分布を示している。
【図７】ＬＦＴ−ツール内での加圧中におけるＥＦ−プロファイル及びＬＦＴ−層の温度分布を示している。
【図８ａ】３次元交差点を有する構造部品内の幾つかのＥＦ−プロファイルの配置を示している。
【図８ｂ】ＥＦ−プロファイルが一体化された構造部品のＬＦＴ−成形部を示している。
【図８ｃ】２段階プロファイル成形プロセスを示している。
【図９ａ】リブ内の異なる面におけるＥＦ−プロファイルの２つの異なる断面形状の一方を示している。
【図９ｂ】リブ内の異なる面におけるＥＦ−プロファイルの２つの異なる断面形状の他方を示している。
【図１０】逆焼き戻しされたＥＦ−プロファイルを示している。
【図１１】ＥＦ−プロファイル成形ステーションを有するＥＦ−プロファイル製造ラインを示している。
【図１２】ＥＦ−プロファイル成形ステーション及びＬＦＴ−プレスを有する本発明に係る構造部品を製造するための設備を示している。
【図１３】ＬＦＴ−加圧ツールの上下におけるＥＦ−プロファイルの位置決めを示している。
【図１４】バンパービーム支持体としての構造部品を示している。
【図１５】アセンブリ支持体（前端）としての構造部品を示している。
【符号の説明】
【００７９】
１…構造部品、１．２…第２の部品（２−シェル）、４…挿入体、インレー、５…ＥＦ−テープ、ＥＦ−バンド、６…ＬＦＴ−塊、成形塊、７…クリンプ、８…リブ、９…界面、接触面ＥＦ−ＬＦＴ、１０…ＥＦ−プロファイル、１１…プロファイル表面、１２…ケーシング層、１３…下層（１１よりも下側の層）、１４…半仕上げ製品格納部、１５…加熱ステーション、１６…チェーンコンベア、１７…搬送入口、１８…バンドグリッパ、１９…予備成形部材、２０…ＥＦ−プロファイル成形ステーション（ショック冷却）、２１…プロファイルツール、２１ｏ，２１ｕ…上側、下側、２２…ＥＦ−プロファイル成形部、２３…プロファイルプレス、２５…ＥＦ−プロファイル成形ステーションの制御装置、２６…プロファイルグリッパ、２７…保護ガス雰囲気、３０…ＬＦＴ−プレス、３１…ＬＦＴ−ツール、３１ｏ，３１ｕ…上側、下側、３２…ＬＦＴ−成形部、３４…ＬＦＴ−処理部、押出成形機、３５…３４のＬＦＴ−制御装置、３６…ＬＦＴ−プレス制御装置、３７…ＬＦＴ−グリッパ、３８…固定部材、４０…設備、４２…搬送ロボット、処理ユニット、４５…設備制御システム、５０…３次元交差点、５４…位置決め点、５５…位置決め肩部、５６…１０内の厚い伸縮可能な圧縮力領域、５７…薄いスラスト領域、５８…ロック、５９ａ，ｂ…アクスルホルダ、６０…ベルトローラ、ベルト接続部、ベルトロック、６１…頭部支持体、８８…内側領域、８９…外側領域、９２…バンパービーム支持体、９３…衝突部材、９５…アセンブリ支持体、前端、１０１…高度結晶体、１０２…方向を持った結晶体、ＬＦＴ…ロングファイバ熱可塑性物質、ＥＦ…連続ファイバ、ａｅ…熱伝達係数、ｄ…プロファイル表面１１に対して垂直な方向、ｄｐ…プロファイルの厚さ、ｄｆ…ＬＦＴ−層の厚さ、Ｑ１…２１における熱伝達、Ｑ２…６からの熱伝達、ｔ…時間、期間、ｔｓ…ショック冷却時間、ｔｔ…搬送時間、Ｔ…温度、Ｔａ…表面温度、Ｔｉ…内側温度、内部温度、Ｔｗｐ…ＥＦ−プロファイルツール２１のＴ、Ｔｗｌ…ＬＦＴ−ツール３１のＴ、Ｔｆ…ＬＦＴ−塊のＴ、Ｔｍ…融点、Ｔｐ０…ＥＦ−テープ５のＴ、Ｔｐ…ＥＦ−プロファイル１０の入力温度、Ｔｕ…下側凝固温度、Ｔ１，Ｔ２…プロファイル温度曲線、ＤＴｋｒ…結晶化温度範囲、ｋｒ…結晶成長、ＤＥｎ…ヒステリシス範囲（結晶化熱、潜在エンタルピー）、Ｌ…負荷、Ｅｎ…エンタルピー、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４  プロセスステップ。
【図１】
2005538864.tif 000003
【図２】
2005538864.tif 000004
【図３】
2005538864.tif 000005
【図４】
2005538864.tif 000006
2005538864.tif 000007
2005538864.tif 000008
【図６】
2005538864.tif 000009
【図７】
2005538864.tif 000010
2005538864.tif 000011
2005538864.tif 000012
2005538864.tif 000013
2005538864.tif 000014
【図１３】
2005538864.tif 000015
【図１０】
2005538864.tif 000016
【図１１】
2005538864.tif 000017
【図１２】
2005538864.tif 000018
【図１４】
2005538864.tif 000019
【図１５】
2005538864.tif 000020
【国際調査報告】
2005538864.tif 000021
2005538864.tif 000022
2005538864.tif 000023
2005538864.tif 000024