(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
強化繊維材料（１６）にプラスチック材料を含浸させる含浸工具（４８）であって、
支持面（５２）を備えた支持要素（５０）と、
前記支持要素（５０）の前記支持面（５２）に対向する被覆面（５６）を備えるとともに、前記支持要素（５０）の前記支持面（５２）から距離（Ａ）をもって配置される、カバー要素（５４）と、
収容空間（５８）であって、前記支持要素（５０）の前記支持面（５２）及び前記カバー要素（５４）の前記被覆面（５６）によって境界が定められ、前記収容空間（５８）にプラスチック材料を供給する注入路（６８）に接続されるとともに、連続工程において前記収容空間（５８）に強化繊維材料（１６）を供給する入口開口部（７０）、及び連続工程において前記収容空間（５８）から前記プラスチック材料を含浸させた強化繊維材料を取り出す出口開口部（７２）を備える、収容空間と、
を備え、
前記支持要素（５０）の前記支持面（５２）と前記カバー要素（５４）の前記被覆面（５６）との間の前記距離（Ａ）が、前記収容空間（５８）を通る前記強化繊維材料（１６）の供給方向（Ｆ）に対して垂直な方向、並びに、前記支持面（５２）及び前記被覆面（５６）のうちの少なくとも１つにより画定される面に対して平行な方向において、一定であり、
前記支持要素（５０）と前記カバー要素（５４）は、前記収容空間（５８）を通る前記強化繊維材料（１６）の前記供給方向（Ｆ）において、前記支持要素（５０）の前記支持面（５２）と前記カバー要素（５４）の前記被覆面（５６）との間の前記距離（Ａ）が、連続工程において前記収容空間（５８）を通して供給される前記強化繊維材料（１６）の種々の厚さに適合可能なように互いに移動可能であり、
前記支持要素（５０）と前記カバー要素（５４）が軸線（Ｒ）を中心に互いに旋回可能であり、前記軸線が、前記支持要素（５０）の前記支持面（５２）と前記カバー要素（５４）の前記被覆面（５６）との間の前記距離（Ａ）を、連続工程において前記収容空間（５８）を通して供給される前記強化繊維材料（１６）の種々の厚さに適合させるように、前記収容空間（５８）を通る前記強化繊維材料（１６）の前記供給方向（Ｆ）に対して垂直に延びるとともに、前記支持面（５２）及び前記被覆面（５６）のうちの少なくとも１つにより画定される面に対して平行に延びる、含浸工具。
【請求項２】
前記支持要素（５０）と前記カバー要素（５４）が、前記支持要素（５０）の前記支持面（５２）と前記カバー要素（５４）の前記被覆面（５６）との間の前記距離（Ａ）を、連続工程において前記収容空間（５８）を通して供給される前記強化繊維材料（１６）の種々の厚さに適合させるように、前記収容空間（５８）を通る前記強化繊維材料（１６）の前記供給方向（Ｆ）に対して垂直な方向、並びに、前記支持面（５２）及び前記被覆面（５６）のうちの少なくとも１つにより画定される面に対して垂直な方向に互いに移動可能であり、前記カバー要素（５４）又は前記支持要素（５０）が具体的には板状構造であり、前記支持要素（５０）又は前記カバー要素（５４）に形成された横方向壁（６４、６６）間に収容されることを特徴とする、
請求項１に記載の含浸工具。
【請求項３】
強化繊維材料（１６）にプラスチック材料を含浸させる含浸工具（４８）であって、
支持面（５２）を備えた支持要素（５０）と、
前記支持要素（５０）の前記支持面（５２）に対向する被覆面（５６）を備えるとともに、前記支持要素（５０）の前記支持面（５２）から距離（Ａ）をもって配置される、カバー要素（５４）と、
収容空間（５８）であって、前記支持要素（５０）の前記支持面（５２）及び前記カバー要素（５４）の前記被覆面（５６）によって境界が定められ、前記収容空間（５８）にプラスチック材料を供給する注入路（６８）に接続されるとともに、連続工程において前記収容空間（５８）に強化繊維材料（１６）を供給する入口開口部（７０）、及び連続工程において前記収容空間（５８）から前記プラスチック材料を含浸させた強化繊維材料を取り出す出口開口部（７２）を備える、収容空間と、
を備え、
前記支持要素（５０）の前記支持面（５２）と前記カバー要素（５４）の前記被覆面（５６）との間の前記距離（Ａ）が、前記収容空間（５８）を通る前記強化繊維材料（１６）の供給方向（Ｆ）に対して垂直な方向、並びに、前記支持面（５２）及び前記被覆面（５６）のうちの少なくとも１つにより画定される面に対して平行な方向において、一定であり、
前記支持要素（５０）と前記カバー要素（５４）は、前記収容空間（５８）を通る前記強化繊維材料（１６）の前記供給方向（Ｆ）において、前記支持要素（５０）の前記支持面（５２）と前記カバー要素（５４）の前記被覆面（５６）との間の前記距離（Ａ）が、連続工程において前記収容空間（５８）を通して供給される前記強化繊維材料（１６）の種々の厚さに適合可能なように互いに移動可能であり、
前記支持要素（５０）には少なくとも１つの接触面（８０、８２）が形成され、前記接触面が、前記収容空間（５８）を通る前記強化繊維材料（１６）の前記供給方向（Ｆ）に沿って、前記支持面（５２）に対して傾斜するとともに、前記カバー要素（５４）に形成された相補的な接触面（８４、８６）と相互作用し、前記支持要素（５０）と前記カバー要素（５４）が、前記支持要素（５０）の前記支持面（５２）と前記カバー要素（５４）の前記被覆面（５６）との間の前記距離（Ａ）を、連続工程において前記収容空間（５８）を通して供給される前記強化繊維材料（１６）の種々の厚さに適合させるように、前記接触面（８０、８２、８４、８６）に対して平行な方向（Ｋ）に互いに移動可能であることを特徴とする、
含浸工具。
【請求項４】
前記支持要素（５０）に形成された前記接触面（８０、８２）が前記支持面（５２）と傾斜角を形成し、該傾斜角は、前記カバー要素（５４）に形成された前記接触面（８４、８６）が前記被覆面（５６）と形成する傾斜角に対応することを特徴とする、
請求項３に記載の含浸工具。
【請求項５】
前記支持要素（５０）に形成された前記接触面（８０、８２）が、前記支持要素（５０）の横方向壁（６４、６６）の、前記カバー要素（５４）に対向する領域に配置されるとともに、接触面（８４、８６）と相互作用し、該接触面（８４、８６）が前記カバー要素（５４）に形成され、具体的には前記カバー要素（５４）の外面に設けられた凹部（８８、９０）の、前記支持要素（５０）に対向する領域に配置されること、及び／又は、
前記カバー要素（５４）に形成された前記接触面が、前記カバー要素（５４）の横方向壁の、前記支持要素（５０）に対向する領域に配置されるとともに、接触面と相互作用し、該接触面が前記支持要素（５０）に形成され、具体的には前記支持要素の外面に設けられた凹部の、前記カバー要素（５４）に対向する領域に配置されることを特徴とする、
請求項３又は４に記載の含浸工具。
【請求項６】
前記収容空間（５８）の前記入口開口部（７０）の領域には少なくとも１つの封止要素（７８）が設けられ、前記封止要素が、前記入口開口部（７０）を通る前記収容空間（５８）に供給される前記強化繊維材料（１６）と、前記支持要素（５０）及び前記カバー要素（５４）のうちの少なくとも１つとの間の隙間を封止するように構成されること、及び／又は、前記収容空間（５８）の前記出口開口部（７２）の領域には少なくとも１つの封止要素が設けられ、前記封止要素が、前記出口開口部（７２）を通して前記収容空間（５８）から取り出される、プラスチック材料を含浸させた強化繊維材料（１６）と、前記支持要素（５０）及び前記カバー要素（５４）のうちの少なくとも１つとの間の隙間を封止するように構成されることを特徴とする、
請求項１〜５のうちのいずれか１項に記載の含浸工具。
【請求項７】
前記収容空間（５８）の前記入口開口部（７０）及び前記出口開口部（７２）のうちの少なくとも１つの領域には、プラスチック材料を含浸させた強化繊維材料（１６）の加熱及び冷却のうちの少なくとも１つを行う、加熱装置（７４）及び冷却装置（７４）のうちの少なくとも１つを備えることを特徴とする、
請求項１〜６のうちのいずれか１項に記載の含浸工具。
【請求項８】
強化繊維材料（１６）にプラスチック材料を含浸させる含浸工具（４８）であって、
支持面（５２）を備えた支持要素（５０）と、
前記支持要素（５０）の前記支持面（５２）に対向する被覆面（５６）を備えるとともに、前記支持要素（５０）の前記支持面（５２）から距離（Ａ）をもって配置される、カバー要素（５４）と、
収容空間（５８）であって、前記支持要素（５０）の前記支持面（５２）及び前記カバー要素（５４）の前記被覆面（５６）によって境界が定められ、前記収容空間（５８）にプラスチック材料を供給する注入路（６８）に接続されるとともに、連続工程において前記収容空間（５８）に強化繊維材料（１６）を供給する入口開口部（７０）、及び連続工程において前記収容空間（５８）から前記プラスチック材料を含浸させた強化繊維材料を取り出す出口開口部（７２）を備える、収容空間と、
を備え、
前記支持要素（５０）の前記支持面（５２）と前記カバー要素（５４）の前記被覆面（５６）との間の前記距離（Ａ）が、前記収容空間（５８）を通る前記強化繊維材料（１６）の供給方向（Ｆ）に対して垂直な方向、並びに、前記支持面（５２）及び前記被覆面（５６）のうちの少なくとも１つにより画定される面に対して平行な方向において、一定であり、
前記支持要素（５０）と前記カバー要素（５４）は、前記収容空間（５８）を通る前記強化繊維材料（１６）の前記供給方向（Ｆ）において、前記支持要素（５０）の前記支持面（５２）と前記カバー要素（５４）の前記被覆面（５６）との間の前記距離（Ａ）が、連続工程において前記収容空間（５８）を通して供給される前記強化繊維材料（１６）の種々の厚さに適合可能なように互いに移動可能であり、
前記支持要素（５０）が、前記収容空間（５８）の前記入口開口部（７０）及び前記出口開口部（７２）のうちの少なくとも１つの領域に配置された少なくとも１つの支持要素封止部（９２、９４）と、支持要素中央部（９６）と、を備え、それぞれの支持要素封止部（９２、９４）には支持面端部（５２ａ、５２ｂ）が形成され、前記支持面端部が、前記入口開口部（７０）及び前記出口開口部（７２）のうちの少なくとも１つの領域における前記収容空間（５８）の境界を定め、前記支持要素中央部（９６）には支持面中央部（５２ｃ）が形成され、前記支持要素封止部（９２、９４）と前記支持要素中央部（９６）は、前記支持要素封止部（９２、９４）に形成された前記支持面端部（５２ａ、５２ｂ）と前記被覆面（５６）との間で、第１の距離（Ａ１、Ａ３）であって、連続工程において前記収容空間（５８）を通して供給される前記強化繊維材料の種々の厚さに適合するとともに、前記支持面中央部（５２ｃ）と前記被覆面（５６）との間の、連続工程において前記収容空間（５８）を通して供給される前記強化繊維材料（１６）の種々の厚さに適合する第２の距離（Ａ２）とは異なる、第１の距離が調節可能であるように、互いに移動可能であること、
及び／又は、前記カバー要素（５４）が、前記収容空間（５８）の前記入口開口部（７０）及び前記出口開口部（７２）のうちの少なくとも１つの領域に配置された少なくとも１つのカバー要素封止部（９８、１００）と、カバー要素中央部（１０２）と、を備え、それぞれのカバー要素封止部（９８、１００）には被覆面端部（５６ａ、５６ｂ）が形成され、前記被覆面端部が、前記入口開口部（７０）及び前記出口開口部（７２）のうちの少なくとも１つの領域における前記収容空間（５８）の境界を定め、前記カバー要素中央部（１０２）には、被覆面中央部（５６ｃ）が形成され、前記カバー要素封止部（９８、１００）と前記カバー要素中央部（１０２）は、前記カバー要素封止部（９８、１００）に形成された前記被覆面端部（５６ａ、５６ｂ）と前記支持面（５２）との間で、第１の距離（Ａ１、Ａ３）であって、連続工程において前記収容空間（５８）を通して供給される前記強化繊維材料（１６）の種々の厚さに適合するとともに、前記被覆面中央部（５６ｃ）と前記支持面（５２）との間の、連続工程において前記収容空間（５８）から供給される前記強化繊維材料（１６）の種々の厚さに適合する第２の距離（Ａ２）とは異なる、第１の距離が調節可能であるように互いに移動可能であることを特徴とする、
含浸工具。
【請求項９】
前記支持要素封止部（９２、９４）には支持要素ガイド面（１０４、１０６）が形成され、前記支持要素ガイド面が、前記収容空間（５８）を通る前記強化繊維材料（１６）の前記供給方向（Ｆ）に沿って、前記支持要素封止部（９２、９４）に形成された前記支持面端部（５２ａ、５２ｂ）に対して傾斜するとともに、前記支持要素中央部（９６）に形成された相補的な支持要素ガイド面（１０８、１１０）と相互作用し、前記支持要素封止部（９２、９４）と前記支持要素中央部（９６）が、前記支持面中央部（５２ｃ）と前記被覆面（５６）との間の前記第２の距離（Ａ２）に対して、前記支持要素封止部（９２、９４）に形成された前記支持面端部（５２ａ、５２ｂ）と被覆面（５６）との間の前記第１の距離（Ａ１、Ａ３）を変化させるように、前記支持要素ガイド面（１０４、１０６、１０８、１１０）に対して平行な方向（Ｖ１）に互いに移動可能であること、
及び／又は、前記カバー要素封止部（９８、１００）にはカバー要素ガイド面（１１２、１１４）が形成され、前記カバー要素ガイド面が、前記収容空間（５８）を通る前記強化繊維材料（１６）の前記供給方向（Ｆ）に沿って、前記カバー要素封止部（９８、１００）に形成された前記被覆面端部（５６ａ、５６ｂ）に対して傾斜するとともに、前記カバー要素中央部（１０２）に形成された相補的なカバー要素ガイド面（１１６、１１８）と相互作用し、前記カバー要素封止部（９８、１００）と前記カバー要素中央部（１０２）が、前記被覆面中央部（５６ｃ）と前記支持面（５２）との間の前記第２の距離（Ａ２）に対して、前記カバー要素封止部（９８、１００）に形成された前記被覆面端部（５６ａ、５６ｂ）と前記支持面（５２）との間の前記第１の距離（Ａ１、Ａ３）を変化させるように、前記カバー要素ガイド面（１１２、１１４、１１６、１１８）に対して平行な方向（Ｖ２）に互いに移動可能であることを特徴とする、
請求項８に記載の含浸工具。
【請求項１０】
強化繊維材料（１６）にプラスチック材料を含浸させる方法であって、
支持面（５２）を備えた支持要素（５０）と、
前記支持要素（５０）の前記支持面（５２）に対向するとともに、前記支持要素（５０）の前記支持面（５２）から距離（Ａ）をもって配置される、被覆面（５６）を備えるカバー要素（５４）と、
前記支持要素（５０）の前記支持面（５２）及び前記カバー要素（５４）の前記被覆面（５６）によって境界が定められた収容空間（５８）と、を有する含浸工具（４８）を供する工程と、
連続工程において、前記収容空間（５８）の入口開口部（７０）を通して前記収容空間（５８）に強化繊維材料（１６）を供給する工程と、
前記収容空間（５８）に接続された注入路（６８）を通して前記収容空間にプラスチック材料を供給する工程と、
連続工程において、前記収容空間（５８）の出口開口部（７２）を通して前記収容空間（５８）から、前記プラスチック材料を含浸させた強化繊維材料（１６）を取り出す工程と、
を含み、
前記支持要素（５０）の前記支持面（５２）と前記カバー要素（５４）の前記被覆面（５６）との間の前記距離（Ａ）が、前記収容空間（５８）を通る前記強化繊維材料（１６）の供給方向（Ｆ）に対して垂直な方向、並びに、前記支持面（５２）及び前記被覆面（５６）のうちの少なくとも１つにより画定される面に対して平行な方向において、一定であり、
前記支持要素（５０）と前記カバー要素（５４）が、前記収容空間（５８）を通る前記強化繊維材料（１６）の前記供給方向（Ｆ）において、前記支持要素（５０）の前記支持面（５２）と前記カバー要素（５４）の前記被覆面（５６）との間の前記距離（Ａ）を、連続工程において前記収容空間（５８）を通して供給される前記強化繊維材料（１６）の種々の厚さに適合させるように互いに移動し、
前記支持要素（５０）と前記カバー要素（５４）が軸線（Ｒ）を中心に互いに旋回し、前記軸線が、前記支持要素（５０）の前記支持面（５２）と前記カバー要素（５４）の前記被覆面（５６）との間の前記距離（Ａ）を、連続工程において前記収容空間（５８）から供給される前記強化繊維材料（１６）の種々の厚さに適合させるように、前記収容空間（５８）を通る前記強化繊維材料（１６）の前記供給方向（Ｆ）に対して垂直に延びるとともに、前記支持面（５２）及び前記被覆面（５６）のうちの少なくとも１つにより画定される面に対して平行に延びる、方法。
【請求項１１】
前記支持要素（５０）と前記カバー要素（５４）が、前記支持要素（５０）の前記支持面（５２）と前記カバー要素（５４）の前記被覆面（５６）との間の前記距離（Ａ）を、連続工程において前記収容空間（５８）から供給される前記強化繊維材料（１６）の種々の厚さに適合させるように、前記収容空間（５８）を通る前記強化繊維材料（１６）の前記供給方向（Ｆ）に対して垂直な方向に、並びに、前記支持面（５２）及び前記被覆面（５６）のうちの少なくとも１つにより画定される面に対して垂直な方向に、互いに移動することを特徴とする、
請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
強化繊維材料（１６）にプラスチック材料を含浸させる方法であって、
支持面（５２）を備えた支持要素（５０）と、
前記支持要素（５０）の前記支持面（５２）に対向するとともに、前記支持要素（５０）の前記支持面（５２）から距離（Ａ）をもって配置される、被覆面（５６）を備えるカバー要素（５４）と、
前記支持要素（５０）の前記支持面（５２）及び前記カバー要素（５４）の前記被覆面（５６）によって境界が定められた収容空間（５８）と、を有する含浸工具（４８）を供する工程と、
連続工程において、前記収容空間（５８）の入口開口部（７０）を通して前記収容空間（５８）に強化繊維材料（１６）を供給する工程と、
前記収容空間（５８）に接続された注入路（６８）を通して前記収容空間にプラスチック材料を供給する工程と、
連続工程において、前記収容空間（５８）の出口開口部（７２）を通して前記収容空間（５８）から、前記プラスチック材料を含浸させた強化繊維材料（１６）を取り出す工程と、
を含み、
前記支持要素（５０）の前記支持面（５２）と前記カバー要素（５４）の前記被覆面（５６）との間の前記距離（Ａ）が、前記収容空間（５８）を通る前記強化繊維材料（１６）の供給方向（Ｆ）に対して垂直な方向、並びに、前記支持面（５２）及び前記被覆面（５６）のうちの少なくとも１つにより画定される面に対して平行な方向において、一定であり、
前記支持要素（５０）と前記カバー要素（５４）が、前記収容空間（５８）を通る前記強化繊維材料（１６）の前記供給方向（Ｆ）において、前記支持要素（５０）の前記支持面（５２）と前記カバー要素（５４）の前記被覆面（５６）との間の前記距離（Ａ）を、連続工程において前記収容空間（５８）を通して供給される前記強化繊維材料（１６）の種々の厚さに適合させるように互いに移動し、
前記支持要素（５０）には少なくとも１つの接触面（８０、８２）が形成され、前記接触面が、前記収容空間（５８）を通る前記強化繊維材料（１６）の前記供給方向（Ｆ）に沿って、前記支持面（５２）に対して傾斜するとともに、前記カバー要素（５４）に形成された相補的な接触面（８４、８６）と相互作用し、前記支持要素（５０）と前記カバー要素（５４）が、前記支持要素（５０）の前記支持面（５２）と前記カバー要素（５４）の前記被覆面（５６）との間の前記距離（Ａ）を、連続工程において前記収容空間（５８）を通して供給される前記強化繊維材料（１６）の種々の厚さに適合させるように、前記接触面（８０、８２、８４、８６）に対して平行な方向（Ｋ）に互いに移動することを特徴とする、
方法。
【請求項１３】
強化繊維材料（１６）にプラスチック材料を含浸させる方法であって、
支持面（５２）を備えた支持要素（５０）と、
前記支持要素（５０）の前記支持面（５２）に対向するとともに、前記支持要素（５０）の前記支持面（５２）から距離（Ａ）をもって配置される、被覆面（５６）を備えるカバー要素（５４）と、
前記支持要素（５０）の前記支持面（５２）及び前記カバー要素（５４）の前記被覆面（５６）によって境界が定められた収容空間（５８）と、を有する含浸工具（４８）を供する工程と、
連続工程において、前記収容空間（５８）の入口開口部（７０）を通して前記収容空間（５８）に強化繊維材料（１６）を供給する工程と、
前記収容空間（５８）に接続された注入路（６８）を通して前記収容空間にプラスチック材料を供給する工程と、
連続工程において、前記収容空間（５８）の出口開口部（７２）を通して前記収容空間（５８）から、前記プラスチック材料を含浸させた強化繊維材料（１６）を取り出す工程と、
を含み、
前記支持要素（５０）の前記支持面（５２）と前記カバー要素（５４）の前記被覆面（５６）との間の前記距離（Ａ）が、前記収容空間（５８）を通る前記強化繊維材料（１６）の供給方向（Ｆ）に対して垂直な方向、並びに、前記支持面（５２）及び前記被覆面（５６）のうちの少なくとも１つにより画定される面に対して平行な方向において、一定であり、
前記支持要素（５０）と前記カバー要素（５４）が、前記収容空間（５８）を通る前記強化繊維材料（１６）の前記供給方向（Ｆ）において、前記支持要素（５０）の前記支持面（５２）と前記カバー要素（５４）の前記被覆面（５６）との間の前記距離（Ａ）を、連続工程において前記収容空間（５８）を通して供給される前記強化繊維材料（１６）の種々の厚さに適合させるように互いに移動し、
前記支持要素（５０）が、前記収容空間（５８）の前記入口開口部（７０）及び前記出口開口部（７２）のうちの少なくとも１つの領域に配置された少なくとも１つの支持要素封止部（９２、９４）と、支持要素中央部（９６）と、を備え、それぞれの支持要素封止部（９２、９４）には支持面端部（５２ａ、５２ｂ）が形成され、前記支持面端部が、前記入口開口部（７０）及び前記出口開口部（７２）のうちの少なくとも１つの領域における前記収容空間（５８）の境界を定め、前記支持要素中央部（９６）には支持面中央部（５２ｃ）が形成され、前記支持要素封止部（９２、９４）と前記支持要素中央部（９６）は、前記支持要素封止部（９２、９４）に形成された前記支持面端部（５２ａ、５２ｂ）と前記被覆面（５６）との間で、第１の距離（Ａ１、Ａ３）であって、連続工程において前記収容空間（５８）を通して供給される前記強化繊維材料（１６）の種々の厚さに適合するとともに、前記支持面中央部（５２ｃ）と前記被覆面（５６）との間の、連続工程において前記収容空間（５８）から供給される前記強化繊維材料（１６）の種々の厚さに適合する第２の距離（Ａ２）とは異なる、第１の距離が調節されるように互いに移動すること、
及び／又は、前記カバー要素（５４）が、前記収容空間（５８）の前記入口開口部（７０）及び前記出口開口部（７２）のうちの少なくとも１つの領域に配置された少なくとも１つのカバー要素封止部（９８、１００）と、カバー要素中央部（１０２）と、を備え、それぞれのカバー要素封止部（９８、１００）には被覆面端部（５６ａ、５６ｂ）が形成され、前記被覆面端部が、前記入口開口部（７０）及び前記出口開口部（７２）のうちの少なくとも１つの領域における前記収容空間（５８）の境界を定め、前記カバー要素中央部（１０２）には、被覆面中央部（５６ｃ）が形成され、前記カバー要素封止部（９８、１００）と前記カバー要素中央部（１０２）は、前記カバー要素封止部（９８、１００）に形成された前記被覆面端部（５６ａ、５６ｂ）と前記支持面（５２）との間で、第１の距離（Ａ１、Ａ３）であって、連続工程において前記収容空間（５８）を通して供給される前記強化繊維材料（１６）の種々の厚さに適合するとともに、前記被覆面中央部（５６ｃ）と前記支持面（５２）との間の、連続工程において前記収容空間（５８）から供給される前記強化繊維材料（１６）の種々の厚さに適合する第２の距離（Ａ２）とは異なる、第１の距離が調節されるように互いに移動することを特徴とする、
方法。
【請求項１４】
前記支持要素封止部（９２、９４）には支持要素ガイド面（１０４、１０６）が形成され、前記支持要素ガイド面が、前記収容空間（５８）を通る前記強化繊維材料（１６）の前記供給方向（Ｆ）に沿って、前記支持要素封止部（９２、９４）に形成された前記支持面端部（５２ａ、５２ｂ）に対して傾斜するとともに、前記支持要素中央部（９６）に形成された相補的な支持要素ガイド面（１０８、１１０）と相互作用し、前記支持要素封止部（９２、９４）と前記支持要素中央部（９６）が、支持面中央部（９６）と前記被覆面（５６）との間の前記第２の距離（Ａ２）に対して、前記支持要素封止部（９２、９４）に形成された前記支持面端部（５２ａ、５２ｂ）と被覆面（５６）との間の前記第１の距離（Ａ１、Ａ３）を変化させるように、前記支持要素ガイド面（１０４、１０６、１０８、１１０）に対して平行な方向（Ｖ１）に互いに移動すること、
及び／又は、前記カバー要素封止部（９８、１００）にはカバー要素ガイド面（１１２、１１４）が形成され、前記カバー要素ガイド面が、前記収容空間（５８）を通る前記強化繊維材料（１６）の前記供給方向（Ｆ）に沿って、前記カバー要素封止部（９８、１００）に形成された前記被覆面端部（５６ａ、５６ｂ）に対して傾斜するとともに、前記カバー要素中央部（１０２）に形成された相補的なカバー要素ガイド面（１１６、１１８）と相互作用し、前記カバー要素封止部（９８、１００）と前記カバー要素中央部（１０２）が、前記被覆面中央部（５６ｃ）と前記支持面（５２）との間の前記第２の距離（Ａ２）に対して、前記カバー要素封止部（９８、１００）に形成された前記被覆面端部（５６ａ、５６ｂ）と前記支持面（５２）との間の前記第１の距離（Ａ１、Ａ３）を変化させるように、前記カバー要素ガイド面（１１２、１１４、１１６、１１８）に対して平行な方向（Ｖ２）に互いに移動することを特徴とする、
請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
繊維強化複合材料から部品を連続的に製造する装置（１０）であって、
装置（１０）を通して強化繊維を含有する半製品（１６）を供給するように構成された供給装置（２４）と、
請求項１〜９のうちのいずれか１項に記載の含浸工具（４８）を備えた含浸装置（２２）と、
を備える、装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続工程において強化繊維材料にプラスチック材料を含浸させる含浸工具及び方法に関する。さらに、本発明は、繊維強化複合材料から、部品、具体的には航空機構成部品を連続的に製造する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機の構造において、耐荷重部品として、繊維強化複合材料、例えば炭素繊維強化プラスチック（ＣＲＰ）から完全に又は部分的に構成された部品を用いる試みがますますなされている。例えば、独国特許出願公開第１０２００７０６２１１１（Ａ１）号明細書には、炭素繊維強化プラスチック材料から構成される桟構造体(crosspiece structure)であって、客室の下に配置された貨物領域から客室を分離する航空機床システムの個々のパネルを支持するのに用いられる桟構造体が記載されている。さらに、例えば、独国特許出願公開第１０２００４００１０７８（Ａ１）号明細書及び／又は中国特許第１００４１８８５０号明細書により、外板と繊維強化複合材料から構成される強化要素（例えば、フレーム、ストリンガー）とを備えた航空機胴体部分が提供されることが知られている。
【０００３】
繊維強化複合材料から航空機構成部品が製造される場合、最初に、繊維プリプレグから多層積層体が作製される。繊維プリプレグは、未硬化プラスチック材料、例えばエポキシ樹脂材料の表層が設けられた強化繊維から構成される、織布又は不織布を含み得る。積層構造は、手動で又は自動的にもたらされ得る。次いで、繊維プリプレグは、航空機の外板を形成する所望形状の平面部分、又はフレーム若しくはストリンガーを形成する所望形状の補強部分にされ得る。そして、繊維表面上に塗布されたプラスチック材料を、オートクレーブサイクルの圧力下及び／又は温度上昇下で硬化させ、これによって、硬化プラスチック材料のマトリックスとマトリックス中に埋め込まれた強化繊維とを有する複合材料が製造される。オートクレーブ工程は、複雑な形状の部品を個別に製造するのに特によく適している。
【０００４】
これとは対照的に、欧州特許第１８１９５０３（Ｂ１）号明細書には、航空機構成部品として用いるのに適した構造形状体(structural profile)を連続的に製造する方法が記載されている。この方法では、最初に、多層繊維層構造体が作製される。このため、乾燥繊維層が適切なローラーからほどかれ、予備成形工具に供給され、繊維層が圧力下で所望の予備形状にされる。予備成形工具により製造された予備成形繊維層積層体に、エポキシ樹脂と硬化剤の混合物を含浸させ、熱の供給によって、樹脂の粘性を減少させる部分的な反応が生じる。次いで、間欠プレス機により、樹脂含浸繊維層積層体は更に加熱され、樹脂がゲル化し架橋が寸法安定状態に進行するように、圧力下に置かれる。そして、樹脂の完全硬化は、乾燥トンネル内でもたらされる。
【０００５】
工程全体にわたって、繊維層積層体及び／又は樹脂含浸繊維層積層体は、適切な引取装置(take-off device)によって工程の個々のステーションに、そして個々のステーションから連続的に運ばれる。特定の部分において、プレスされる樹脂含浸繊維層積層体とともに移動できるように、間欠プレス機が移動可能に取り付けられる。間欠プレス機下での樹脂含浸繊維層積層体の一部の処理が終了したらすぐに、間欠プレス機を開き、適切な位置に達するまで、樹脂含浸繊維層積層体の移動方向とは反対側に移動させるが、間欠プレス機は、樹脂含浸繊維層積層体の更なる部分を処理するように、再び閉められてもよい。欧州特許第１８１９５０３（Ｂ１）号明細書に記載されている連続的な方法は、一定の断面を有する構造形状体の大規模製造に適している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、連続工程において種々の厚さの強化繊維材料にプラスチック材料を含浸させることが可能な含浸工具及び方法を示す目的を対象とする。さらに、本発明は、繊維強化複合材料から、種々の厚さの部品、具体的には航空機構成部品を連続的に製造することが可能な装置を示す目的を対象とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的は、請求項１の特徴を有する含浸工具、請求項１１の特徴を有する方法、及び請求項１７の特徴を有する装置によって達成される。
【０００８】
強化繊維材料にプラスチック材料を含浸させる含浸工具は、支持面を備えた支持要素を備える。含浸工具はカバー要素を更に備え、カバー要素は、支持要素の支持面に対向する被覆面を備え、支持要素の支持面から離れて配置される。そして、含浸工具は収容空間を備え、収容空間は、支持要素の支持面とカバー要素の被覆面によって境界が定められ、収容空間にプラスチック材料を供給する注入路に接続される。
【０００９】
注入路から含浸工具の収容空間に、構成部品、具体的には航空機構成部品、強化繊維材料の強化繊維が埋め込まれたマトリックス中に形成することが可能なプラスチック材料が供給される。プラスチック材料は、熱可塑性高分子材料又は架橋プラスチック材料、具体的には樹脂、好ましくはエポキシ樹脂であり得る。強化繊維材料は、個々の繊維の形態、又は繊維状不織布若しくは織布の形態の、強化繊維を含有し得る。好ましくは、強化繊維材料は連続的なストランド形態で存在し、このため、細長い構造形状体、例えば、航空機の主要構成部品として使用可能なフレーム、ストリンガー又は同種のものに加工することが可能である。
【００１０】
含浸工具は、連続含浸工程で用いるのに適している。このため、含浸工具の収容空間は、連続工程において強化繊維材料を収容空間に供給する入口開口部と、連続工程において収容空間からプラスチック材料を含浸させた強化繊維材料を取り出す出口開口部と、を備える。強化繊維材料は、含浸工具の収容空間を通して、一定の速度で又は速度を変化させて運ぶことができる。ただし、含浸工具の収容空間を通して、断続的に及び／又は搬送休止を挟んで強化材料を運ぶことも考慮でき、搬送休止は、例えば、プラスチック材料を収容空間に注入するのに、及び／又はそれまでにプラスチック材料の部分的な硬化を準備するのに利用することができる。
【００１１】
支持要素の支持面とカバー要素の被覆面との間の距離は、収容空間を通る強化繊維材料の供給方向に対して垂直な方向、並びに、支持面及び／又は被覆面により画定される面に対して平行な方向において、一定である。換言すると、収容空間を通る強化繊維材料の供給方向に対して垂直な方向、並びに、支持面及び／又は被覆面により画定される面に対して平行な方向において、支持要素の支持面もカバー要素の被覆面も、支持面と被覆面との間の距離を変化させる段、傾斜又は他の幾何学的要素を備えていない。
【００１２】
これとは対照的に、収容空間を通る強化繊維材料の供給方向における支持要素の支持面及び／又はカバー要素の被覆面は、完全に、段又は波形状を有していてもよく、これによって、収容空間を通る強化繊維材料の供給方向において、支持面と被覆面との間の距離が変化する。例えば、収容空間を通して含浸される強化繊維材料の供給時に、支持面及び／又は被覆面の波形状を利用し、動圧の変化、したがって良好な含浸特性を達成してもよい。
【００１３】
さらに、支持要素とカバー要素は、収容空間を通る強化繊維材料の供給方向に、支持要素の支持面とカバー要素の被覆面との間の距離が、連続工程において収容空間を通して供給される強化繊維材料の種々の厚さに適合可能なように、互いに移動可能である。ここで、「厚さ」という用語は、二次元強化繊維材料により画定される面に対して垂直な方向における強化繊維材料の範囲を意味し、強化繊維材料の厚さは連続的に又は断続的に変化し得る。例えば、強化繊維材料の厚さの変化は、強化繊維材料を構成し得る強化繊維織布層の数又は種類の変化から生じてもよい。
【００１４】
支持要素は固く固定することができ、カバー要素は、所望の方法により支持要素の支持面とカバー要素の被覆面との間の距離を変化させるように、支持要素に対して移動可能である。または、含浸工具に、固く固定されたカバー要素と、カバー要素に対して移動可能な支持要素とを設けることも考慮できる。そして、支持要素とカバー要素はともに移動可能に取り付けることができ、その結果、これらの両要素は、支持要素の支持面とカバー要素の被覆面との間の距離を適合させるように、種々の位置間で移動可能である。
【００１５】
支持要素とカバー要素との間の相対的な移動は、必要に応じて制御部の制御下で、適切な駆動装置、例えば、電動モータ、油圧システム又は空気圧システムによって実現してもよい。ただし、支持要素の支持面とカバー要素の被覆面との間の距離を、連続工程において収容空間を通して供給される強化繊維材料の種々の厚さに適合させる受動装置を設けることも考慮できる。かかる受動装置は、例えば、支持要素及び／又はカバー要素をばねにより取り付けるばね要素を備えていてもよい。そして、ばね要素は、支持要素の支持面とカバー要素の被覆面が互いに最小距離を有する位置に向かって、支持要素及び／又はカバー要素にあらかじめ負荷をかけることができる。また、支持要素の支持面とカバー要素の被覆面との間の最小距離よりも大きな厚さを有する強化繊維材料が収容空間に供給される場合、強化繊維材料と支持要素の支持面及びカバー要素の被覆面との相互作用により、支持要素及びカバー要素は、ばね要素のばね作用に反して別々に押し出され、その結果、支持要素の支持面とカバー要素の被覆面との間の距離は、強化繊維材料の厚さに応じて増加する。そしてさらに、強化繊維材料の厚さが減少する場合、ばね要素は、支持要素とカバー要素が互いの方に向かって戻ることを保証し、これによって、支持要素の支持面とカバー要素の被覆面との間の距離が減少する。
【００１６】
支持面と被覆面との間の距離を、収容空間を通して供給される強化繊維材料の厚さに適合させることによって、強化繊維材料の厚さには狭すぎる収容空間を通して強化繊維材料が供給されるのを防止することができる。したがって、強化繊維材料の表面と支持面及び／又は被覆面との間の過度に高い摩擦力とともに、これによって得られる強化繊維材料の損傷を確実に防止することができる。さらに、支持面と被覆面との間の距離を、強化繊維材料の厚さに適合させることによって、含浸工具の構造から生じ得る、含浸工具の収容空間からのプラスチック材料の漏出を最小にすることができ、これによって、支持面と被覆面との間の距離が、強化繊維材料の最大厚さに厳格に適合され、このため、最大厚さよりも小さな厚さを有する強化繊維材料の一部が、含浸工具の収容空間を通して運ばれる場合、強化繊維材料と被覆面との間に隙間が生じる。
【００１７】
さらに、必要に応じて、支持要素及びカバー要素の相対的な移動時に、支持面及び被覆面を、収容空間を通る強化繊維材料の供給方向に対して垂直な方向、並びに支持面及び／又は被覆面により画定される面に対して平行な方向に一定な距離をおいて配置することによって、収容空間全体にわたって均一な、支持面と被覆面との距離を増減させることができる。したがって、含浸工具によって、連続注入工程において、強化繊維材料であって、強化繊維材料の供給方向においてその厚さが大きく変化し、このため、先に含浸浴法のみを用いてプラスチック材料を含浸させることができた強化繊維材料を加工することができる。そして、含浸工具は、含浸がＵ字型、オメガ型又はＴ字型部分の形成に先行するため、種々の幾何形状体(profile geometry)、例えば、Ｕ字型、オメガ型又はＴ字型部分の連続的な製造に普遍的に用いることができる。
【００１８】
収容空間を通る強化繊維材料の供給方向に対して垂直な方向における含浸工具の収容空間は、支持要素及び／又はカバー要素に形成され得る横方向面によって、境界を定めることができる。例えば、収容空間は、支持要素に形成された２つの横方向面、又はカバー要素に形成された２つの横方向面によって、境界が定められてもよい。ただし、支持要素に形成された横方向面及びカバー要素に形成された横方向面によって含浸工具の収容空間の境界が定められた構成を考慮することができる。横方向面は、互いに平行に配置することができる。さらに又はあるいは、含浸工具の少なくとも特定の動作段階において、支持面及び被覆面は、互いに平行に方向を合わせることができる。横方向面は、支持面及び／又は被覆面に対して実質的に垂直に延び得る。
【００１９】
含浸工具の好適な実施形態において、収容空間を通る強化繊維材料の供給方向に対して垂直な方向、並びに、支持面及び／又は被覆面により画定される面に対して垂直な方向にある支持要素とカバー要素は、支持要素の支持面とカバー要素の被覆面との間の距離を、連続工程において収容空間を通して供給される強化繊維材料の種々の厚さに適合させるように、互いに移動可能である。含浸工具のかかる発展は、特に、カバー要素が板状構造であり、支持要素に形成された横方向壁間に収容される場合、又は、支持要素が板状構造であり、カバー要素に形成された横方向壁間に収容される場合に都合が良い。そして、含浸工具は、単純な幾何形状及び簡単な構造を有する。
【００２０】
さらに又はあるいは、支持要素とカバー要素は軸線を中心に互いに旋回することができ、軸線は、支持要素の支持面とカバー要素の被覆面との間の距離を、連続工程において収容空間を通して供給される強化繊維材料の種々の厚さに適合させるように、強化繊維材料の供給方向に対して垂直に延びるとともに、支持面及び／又は被覆面により画定される面に対して平行に延びる。強化繊維材料の供給方向に対して垂直で、そして、支持面及び／又は被覆面により画定される面に対して平行に延びる軸線を中心に、支持要素の支持面とカバー要素の被覆面との間の距離を、連続工程において収容空間を通して供給される強化繊維材料の種々の厚さに適合させるように、互いに旋回することができる。含浸工具のかかる発展を考慮すると、支持面とカバー面は、一定の厚さの強化繊維材料が収納空間を通して供給される限り、互いに平行に配向することができる。他方、支持要素とカバー要素を互いに旋回させることによって、収容空間に供給される強化繊維材料の厚さが増加する場合、収容空間の入口開口部領域における支持面と被覆面との間の距離は増加するが、収容空間の出口開口部領域における支持面と被覆面との間の距離は減少する。
【００２１】
したがって、更に厚い強化繊維材料を収容空間に供給することができる一方で、収容空間の出口開口部領域において、収容空間からのプラスチック材料の漏出を防止することができる。原理的には、支持要素とカバー要素が互いに旋回可能な軸線は、固定の軸線であり得る。含浸工具のかかる発展を考慮すると、支持面と被覆面との間の距離は、支持面と被覆面との間に強化繊維材料が詰まるようになることを、したがって損傷することを防止するように、収容空間の入口開口部領域又は出口開口部領域における支持要素及び／又はカバー要素の旋回時に、収容空間を通して供給される強化繊維材料の厚さよりも大きい必要がある。ただし、支持要素とカバー要素が互いに旋回可能な軸線は、事実上、固定でない軸線であってもよい。含浸工具のかかる変形を考慮すると、例えば、入口開口部領域における支持面と被覆面との間の距離は変化してもよく、支持面と被覆面との間の距離は一定に維持されてもよいし、又はその逆であってもよい。
【００２２】
原理的には、支持要素とカバー要素はともに、旋回可能に取り付けることができる。ただし、支持要素は固く固定された支持要素として構成され、カバー要素は支持要素に対して旋回可能であることが好ましい。支持要素及び／又はカバー要素の旋回運動は、適切な駆動装置、例えば、駆動スピンドルを備えた電動モータ、油圧システム又は空気圧システムなどによって実現することができる。例えば、カバー要素は、複数の（例えば４つの）油圧ピストンによって、支持要素に対して旋回可能に取り付けられていてもよい。また、支持要素とカバー要素の互いの旋回運動を発生することができる駆動装置は、支持要素とカバー要素を互いに、強化繊維材料の供給方向に対して垂直に移動させて、支持面と被覆面との間の距離を、強化繊維材料の種々の厚さに適合させるように、構成されることが好ましい。
【００２３】
支持要素には少なくとも１つの接触面を形成することができ、この接触面は、収容空間を通る強化繊維材料の供給方向に沿って、支持面に対して傾斜するとともに、カバー要素に形成された相補的な接触面と相互作用する。そして、支持要素とカバー要素は、支持要素の支持面とカバー要素の被覆面との間の距離を、連続工程において収容空間を通して供給される強化繊維材料の種々の厚さに適合させるように、接触面に対して平行な方向に互いに移動可能であることが好ましい。傾斜した接触面に沿った支持要素及びカバー要素の相対的な変位によって、複雑な機械駆動手段又は電気駆動手段を用いずに、支持面と被覆面との間の距離を無制限に調節することができる。
【００２４】
支持要素に形成された接触面は支持面と傾斜角を形成することができ、この傾斜角は、カバー要素に形成された接触面が被覆面と形成する傾斜角に対応する。含浸工具のかかる発展を考慮すると、傾斜した接触面に沿った支持要素及びカバー要素の相対的な変位によって、支持面と被覆面との間の距離が変化しても、支持面と被覆面は、常に、互いに平行に維持され得る。
【００２５】
支持要素に形成された接触面は、支持要素の横方向壁の、カバー要素に対向する領域に配置され、カバー要素に形成され凹部の支持要素に対向する領域に配置された接触面と相互作用することができる。凹部は、カバー要素の外面に設けることができる。あるいは又はさらに、カバー要素に形成された接触面は、カバー要素の横方向壁の、支持要素に対向する領域に配置され、支持要素に形成され凹部のカバー要素に対向する領域に配置された接触面と相互作用することができる。そして、凹部は、支持要素の外面に設けることができる。
【００２６】
収容空間の入口開口部領域には、少なくとも１つの封止要素が設けられることが好ましく、封止要素は、入口開口部を通して収容空間に供給される強化繊維材料と支持要素及び／又はカバー要素との間の隙間を封止するように構成される。さらに又はあるいは、収容空間の出口開口部領域には少なくとも１つの封止要素を設けることができ、封止要素は、出口開口部を通して収容空間から取り出される、プラスチック材料を含浸させた強化繊維材料と、支持要素及び／又はカバー要素との間の隙間を封止するように構成される。入口開口部領域及び／又は出口開口部領域に配置された封止要素は、含浸工具の収容空間からプラスチック材料が漏出するのを効果的に防止することができる。封止要素の提供は、特に、入口開口部領域及び／又は出口開口部領域において、支持面と被覆面との間の距離が、入口開口部を通して供給される強化繊維材料の厚さ、及び、出口開口部を通して供給される、プラスチック材料を含浸させた強化繊維材料の厚さよりも大きい場合に都合が良い。
【００２７】
さらに又はあるいは、含浸工具は、プラスチック材料を含浸させた強化繊維材料を加熱するか又は冷却する、加熱装置及び／又は冷却装置を備え得る。加熱又は冷却によって、プラスチック材料の粘性を制御することができる。さらに、熱を意図的に加えることによって、プラスチック材料の部分的又は完全な硬化を開始することができる。加熱装置及び／又は冷却装置は、具体的には、収容空間の入口開口部領域及び／又は出口開口部領域に設けることができる。例えば、入口開口部領域の収容空間に冷却エネルギーを供給することによって、プラスチック材料の粘性を上昇させることができ、このため、入口開口部からのプラスチック材料の漏出を最小にすることができる。同様に、出口開口部領域に熱エネルギーを供給することによって、プラスチック材料を部分的に硬化させることができ、このため、出口開口部からのプラスチック材料の漏出を最小にすることができる。加熱装置として、例えば、電気抵抗加熱装置を用いてもよい。あるいは又はさらに、加熱装置及び／又は冷却装置は、冷却流体又は加熱流体が通る流路を備え得る。
【００２８】
含浸工具の好適な実施形態において、支持要素は、収容空間の入口開口部領域及び／又は出口開口部領域に配置された少なくとも１つの支持要素封止部と、支持要素中央部と、を備える。それぞれの支持要素封止部には支持面端部を形成することができ、支持面端部は、入口開口部領域及び／又は出口開口部領域における収容空間の境界を定める。支持要素中央部には、支持面中央部が形成され得る。支持要素封止部と支持要素中央部は、支持要素封止部に形成された支持面端部と被覆面との間で、連続工程において収容空間を通して供給される強化繊維材料の種々の厚さに適合可能な第１の距離が調節可能であるように、互いに移動可能であることが好ましい。第１の距離は、支持面中央部と被覆面との間の第２の距離であって、連続工程において収容空間を通して供給される強化繊維材料の種々の厚さに適合する第２の距離とは異なることが好ましい。
【００２９】
したがって、含浸工具のかかる発展によって、収容空間の入口開口部領域及び／又は出口開口部領域における支持面と被覆面との間の距離を、収容空間の中央領域におけるものよりも大きく又は小さく調節することができる。よって、含浸工具の幾何形状は、収容空間を通して供給される種々の厚さの強化繊維材料の幾何形状に、特によく適合させることができる。例えば、収容空間の入口開口部及び／又は出口開口部における支持面と被覆面との間の距離は、支持要素中央部領域よりも小さくてもよく、すなわち、例えば入口開口部及び／又は出口開口部を通して供給される場合、強化繊維材料の一部は、収容空間の中央領域を通して供給される一部よりも厚さが小さい。したがって、収容空間の入口開口部及び／又は出口開口部からプラスチック材料が漏出するのを最小にすることができる。
【００３０】
さらに又はあるいは、カバー要素は、収容空間の入口開口部領域及び／又は出口開口部領域に配置された少なくとも１つのカバー要素封止部と、カバー要素中央部と、を備え得る。それぞれのカバー要素封止部には被覆面端部を形成することができ、被覆面端部は、入口開口部領域及び／又は出口開口部領域における収容空間の境界を定める。カバー要素中央部には、被覆面中央部が形成され得る。カバー要素封止部とカバー要素中央部は、カバー要素封止部に形成された被覆面端部と支持面との間で、連続工程において収容空間を通して供給される強化繊維材料の種々の厚さに適合する第１の距離が調節可能であるように、互いに移動可能であることが好ましい。第１の部分は、被覆面中央部と支持面との間の第２の距離であって、連続工程において収容空間を通して供給される強化繊維材料の種々の厚さに適合する第２の距離とは異なり得る。
【００３１】
支持要素封止部には支持要素ガイド面を形成することができ、支持要素ガイド面は、収容空間を通る強化繊維材料の供給方向に沿って、支持要素封止部に形成された支持面端部に対して傾斜している。支持要素封止部に形成された支持要素ガイド面は、支持要素中央部に形成された相補的な支持要素ガイド面と相互作用し得る。具体的には、支持要素封止部と支持要素中央部は、支持面中央部と被覆面との間の第２の距離に対して、支持要素封止部に形成された支持面端部と被覆面との間の第１の距離を変化させるように、支持要素ガイド面に対して平行な方向に互いに移動可能である。
【００３２】
同様に、カバー要素封止部にはカバー要素ガイド面を形成することができ、カバー要素ガイド面は、収容空間を通る強化繊維材料の供給方向に沿って、カバー要素封止部に形成された被覆面端部に対して傾斜するとともに、カバー要素中央部に形成された相補的なカバー要素ガイド面と相互作用する。カバー要素封止部とカバー要素中央部は、被覆面中央部と支持面との間の第２の距離に対して、カバー要素封止部に形成された被覆面端部と支持面との間の第１の距離を変化させるように、被覆面ガイド面に対して平行な方向に互いに移動可能である。
【００３３】
支持要素封止部及び支持要素中央部に形成された支持要素ガイド面は、支持面と傾斜角を形成してもよく、この傾斜角は、カバー要素封止部に形成されたカバー要素ガイド面及びカバー要素中央部が被覆面と形成する傾斜角に対応する。含浸工具のかかる構成によって、互いに平行に方向を合わせられた支持面及び被覆面の部分は、これらの平面部分間の距離が変化する場合においても、互いに平行に配置されたままであることを保証できる。
【００３４】
強化繊維材料にプラスチック材料を含浸させる方法では、含浸工具が提供され、含浸工具は、支持面を有する支持要素と、支持要素の支持面に対向するとともに、支持要素の支持面から離れて配置される、被覆面を有するカバー要素と、支持要素の支持面とカバー要素の被覆面とによって境界が定められる収容空間と、を備える。強化繊維材料は、連続工程において、収容空間の入口開口部を通して収容空間に供給される。プラスチック材料は、収容空間に接続された注入路を通して収容空間に供給される。プラスチック材料を含浸させた強化繊維材料は、連続工程において、収容空間の出口開口部を通して収容空間から取り出される。支持要素の支持面とカバー要素の被覆面との間の距離は、収容空間を通る強化繊維材料の供給方向に対して垂直な方向、並びに、支持面及び／又は被覆面により画定される面に対して平行な方向において、一定である。支持要素とカバー要素は、収容空間を通る強化繊維材料の供給方向において、支持要素の支持面とカバー要素の被覆面との間の距離を、連続工程において収容空間を通して供給される強化繊維材料の種々の厚さに適合させるように、互いに移動する。
【００３５】
支持要素とカバー要素は、支持要素の支持面とカバー要素の被覆面との間の距離を、連続工程において収容空間を通して供給される強化繊維材料の種々の厚さに適合させるように、収容空間を通る強化繊維材料の供給方向に対して垂直な方向に、並びに、支持面及び／又は被覆面により画定される面に対して垂直な方向に、互いに移動することが好ましい。
【００３６】
支持要素とカバー要素は軸線を中心に互いに旋回することができ、この軸線は、支持要素の支持面とカバー要素の被覆面との間の距離を、連続工程において収容空間を通して供給される強化繊維材料の種々の厚さに適合させるように、収容空間を通る強化繊維材料の供給方向に対して垂直に延びるとともに、支持面及び／又は被覆面により画定される面に対して平行に延びる。軸線は固定の軸線であってもよいが、代替的に、事実上、固定でない軸線であってもよい。
【００３７】
支持要素には少なくとも１つの接触面を形成することができ、この接触面は、収容空間を通る強化繊維材料の供給方向に沿って、支持面に対して傾斜するとともに、カバー要素に形成された相補的な接触面と相互作用する。支持要素とカバー要素は、支持要素の支持面とカバー要素の被覆面との間の距離を、連続工程において収容空間を通して供給される強化繊維材料の種々の厚さに適合させるように、接触面に対して平行な方向に互いに移動することができる。
【００３８】
支持要素は、収容空間の入口開口部領域及び／又は出口開口部領域に配置された少なくとも１つの支持要素封止部と、支持要素中央部と、を備えていてもよく、それぞれの支持要素封止部には支持面端部を形成することができ、支持面端部は、入口開口部領域及び／又は出口開口部領域における収容空間の境界を定める。支持要素中央部には、支持面中央部が形成され得る。支持要素封止部と支持要素中央部は、支持要素封止部に形成された支持面端部と被覆面との間で、第１の距離であって、連続工程において収容空間を通して供給される強化繊維材料の種々の厚さに適合するとともに、支持面中央部と被覆面との間の、連続工程において収容空間を通して供給される強化繊維材料の種々の厚さに適合する第２の距離とは異なる第１の距離が調節されるように、互いに移動することができる。
【００３９】
あるいは又はさらに、カバー要素は、収容空間の入口開口部領域及び／又は出口開口部領域に配置された少なくとも１つのカバー要素封止部と、カバー要素中央部と、を備えていてもよく、それぞれのカバー要素封止部には被覆面端部を形成することができ、被覆面端部は、入口開口部領域及び／又は出口開口部領域における収容空間の境界を定める。カバー要素中央部には、被覆面中央部が形成され得る。カバー要素封止部とカバー要素中央部は、カバー要素封止部に形成された被覆面端部と支持面との間で、第１の距離であって、連続工程において収容空間を通して供給される強化繊維材料の種々の厚さに適合するとともに、被覆面中央部と支持面との間の、連続工程において収容空間を通して供給される強化繊維材料の種々の厚さに適合する第２の距離とは異なる第１の距離が調節されるように、互いに移動することができる。
【００４０】
支持要素封止部には支持要素ガイド面を形成することができ、支持要素ガイド面は、収容空間を通る強化繊維材料の供給方向に沿って、支持要素封止部に形成された支持面端部に対して傾斜するとともに、支持要素中央部に形成された相補的な支持要素ガイド面と相互作用する。支持要素封止部と支持要素中央部は、支持面中央部と被覆面との間の第２の距離に対して、支持要素封止部に形成された支持面端部と被覆面との間の第１の距離を変化させるように、支持要素ガイド面に対して平行な方向に互いに移動することができる。
【００４１】
カバー要素封止部にはカバー要素ガイド面を形成することができ、カバー要素ガイド面は、収容空間を通る強化繊維材料の供給方向に沿って、カバー要素封止部に形成された被覆面端部に対して傾斜するとともに、カバー要素中央部に形成された相補的なカバー要素ガイド面と相互作用し、カバー要素封止部とカバー要素中央部は、被覆面中央部と支持面との間の第２の距離に対して、カバー要素封止部に形成された被覆面端部と支持面との間の第１の距離を変化させるように、カバー要素ガイド面に対して平行な方向に互いに移動することができる。
【００４２】
繊維強化複合材料から部品を連続的に製造する装置は、供給装置であって、装置から強化繊維を含有する半製品を供給するように構成された供給装置を備える。装置は含浸装置を更に備え、含浸装置は上述した含浸工具を備える。
【００４３】
ここで、添付の概略図面を参照して、本発明の好適な実施形態の詳細な説明を以下に示す。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】繊維強化複合材料から部品を連続的に製造する装置の概略を示す。
【図２】図１に係る繊維強化複合材料から部品を連続的に製造する装置に用いることができる供給装置の第１の変形例を示す。
【図３】図１に係る繊維強化複合材料から部品を連続的に製造する装置に用いることができる供給装置の別の変形例を示す。
【図４ａ】図１に係る装置に用いることができる成形装置の詳細を示す。
【図４ｂ】図１に係る装置に用いることができる成形装置の詳細を示す。
【図４ｃ】図１に係る装置に用いることができる成形装置の詳細を示す。
【図４ｄ】図１に係る装置に用いることができる成形装置の詳細を示す。
【図５】図１に係る装置の含浸装置に用いることができる、含浸工具の第１の実施形態の縦方向断面図を示す。
【図６】図５に係る含浸工具の横方向断面図を示す。
【図７】図１に係る装置の含浸装置に用いることができる、含浸工具の別の実施形態の三次元図を示す。
【図８ａ】図１に係る装置の含浸装置に用いることができる、含浸工具の更なる別の実施形態の三次元図を示す。
【図８ｂ】図１に係る装置の含浸装置に用いることができる、含浸工具の更なる別の実施形態の三次元図を示す。
【図９ａ】図１に係る装置の含浸装置に用いることができる、含浸工具の更なる別の実施形態の三次元図を示す。
【図９ｂ】図１に係る装置の含浸装置に用いることができる、含浸工具の更なる別の実施形態の三次元図を示す。
【図９ｃ】図１に係る装置の含浸装置に用いることができる、含浸工具の更なる別の実施形態の三次元図を示す。
【図９ｄ】図１に係る装置の含浸装置に用いることができる、含浸工具の更なる別の実施形態の三次元図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
図１は、繊維強化複合材料から部品１２を連続的に製造する装置１０を示している。装置１０は、強化繊維材料１６を供給する供給装置１４を備えている。具体的には、供給装置１４は複数のローラー１８を備え、これらのそれぞれの上には、連続ストランドの強化繊維材料１６が巻き付けられている。強化繊維材料１６は乾燥強化繊維織布であり、この強化繊維にはプラスチック材料が含浸されていない。個々のローラー１８に巻き付けられた強化繊維織布は、織布に含有する強化繊維の種類及び配向の点で互いと異なっていてもよい。具体的には、強化繊維は、一方向に、双方向に、又は個々の強化繊維織布の所望の方法により、配向することができる。さらに、強化繊維材料１６を含む半製品は、強化繊維に加えて、材料の特性に影響を及ぼす更なる要素、例えば、結合糸、耐衝撃性改良剤、バインダー粒子、表面物質（例えば、後の表面活性化用のピールプライ）、一般的な機能要素（例えば、電線若しくは光回線又は同種のもの）を含み得る。
【００４６】
ローラー１８からほどかれた強化繊維織布層は、例えば製造される構成部品１２の所望の機械特性に応じた順序で、互いの上に積み重ねられる。具体的には、繊維の配向が異なる強化繊維織布は、製造される構成部品１２の機械特性を意図的に制御するように、互いの上に積み重ねることができる。供給装置１４のローラー１８は、ローラーの回転軸線（図１には示さない。）に沿ってローラーの位置を調節する位置調節装置を備え得る。位置調節装置は、例えば光障壁又は同種のものの形態の検出装置を備えていてもよく、検出装置は、ローラー１８に巻き付けられた強化繊維織布のローラー１８上の位置を連続的に検出することが好ましい。検出装置によって提供される測定結果に応じて、対応する制御装置は、ローラー１８からほどかれた強化繊維織布層が、ローラー１８からほどかれるときに、正確に互いに上下に配置され得るように、ローラー１８の回転軸線に沿ってローラー１８の位置が変化し得る。ローラー１８は、例えば電動モータ及び主軸駆動装置により、ローラーの回転軸線に沿って変位し得る。供給装置１４のかかる発展によって、個々の強化繊維織布層のしわの形成を防止することができるか、又は少なくとも顕著に低減することができる。
【００４７】
供給装置はガイド装置及び／又は平滑化装置を更に備えていてもよく、ガイド装置及び／又は平滑化装置は、ローラー又は摺動ブロックを備え、供給装置の個々のローラーからほどかれた強化繊維織布層をガイドし平滑化し、強化繊維織布層は互いの上に積み重ねられる（図１に図示せず。）。必要に応じて、加熱装置（同様に図１に図示せず。）を更に設けてもよく、加熱装置は、互いの上に積み重ねられる強化繊維織布層をともに接着するための、強化繊維織布層に含有する結合剤、例えば熱可塑性バインダーを活性化するのに用いられる。加熱装置は、例えば赤外線放射器又は他の適切な熱源の形態の、熱源を備え得る。
【００４８】
強化織布層積層体は、含浸装置２２に供給される。含浸装置２２では、以下に更に詳細に説明するように、強化繊維織布の強化繊維に、プラスチック材料、具体的には架橋プラスチック材料、例えば樹脂を含浸させる。
【００４９】
強化繊維材料１６は、供給装置２４によって装置１０を通して供給される。図２に詳細に示されている供給装置２４は、第１のクランプ装置２６及び第２のクランプ装置２８を備え、これらのクランプ装置はそれぞれ、強化繊維材料１６を解放する開位置と、２つの掴み具２６ａ、２６ｂ、２８ａ、２８ｂの間で強化繊維材料１６を緊密に留める閉位置との間で調節可能である。クランプ装置２６、２８は、図２の矢印ＰK1、ＰK2に示されているように、強化繊維材料１６の供給方向Ｆに、又は、留め位置と解放位置との間の装置１０を通る強化繊維材料１６の供給方向Ｆとは反対側に更に移動可能である。
【００５０】
供給装置２４の動作は、装置１０の他の構成要素の動作と同様に、中央電子制御装置３０によって制御される。ただし、中央制御装置３０の代わりに、複数の個別の制御装置を用いてもよい。制御装置３０は２つのクランプ装置２６、２８の動作を制御し、第２のクランプ装置２８がその閉位置に位置し、強化繊維材料１６とともに強化繊維材料１６の供給方向Ｆにその留め位置からその解放位置に移動すると、第１のクランプ装置２６はその開位置に位置し、強化繊維材料１６に対して強化繊維材料１６の供給方向とは反対側にその解放位置からその留め位置に移動する。
【００５１】
逆に、第２のクランプ装置２８がその開位置に位置し、強化繊維材料１６に対して強化繊維材料１６の供給方向Ｆとは反対側にその解放位置からその留め位置に移動すると、第１のクランプ装置２６はその閉位置に位置し、強化繊維材料１６とともに強化繊維材料１６の供給方向Ｆにその留め位置からその解放位置に移動する。２つのクランプ装置２６、２８のこの逆の動作も、図２の概略図に示されている。
【００５２】
図２に示されている供給装置２４の変形例の代替として、図３に示されているように、供給装置２４は、２つの対向するコンベアーベルト３２、３４も備えている。コンベアーベルト３２、３４は反対方向に移動可能であり、コンベアーベルト３２、３４間に配置された強化繊維材料１６の一部に締付け力を加え、強化繊維材料１６は、コンベアーベルト３２、３４の搬送移動によって、その供給方向Ｆに移動する。そして、コンベアーベルト３２、３４のうちの少なくとも１つは、供給装置２４によって装置１０を通して供給される強化繊維材料１６の厚さの変化を補正するように、ばねにより取り付けられることが好ましい。
【００５３】
含浸装置２２において架橋プラスチック材料を含浸させた強化繊維材料１６は、供給装置２４によって成形装置３６に供給される。成形装置３６はプレス機３８を備え、プレス機３８は、第１のプレス要素４０と、第１のプレス要素４０に対向する第２のプレス要素４２と、を備えている。図１に示されているプレス機３８において、プレス要素４０、４２は、それぞれの場合、プレス板の形態で構成されている。必要に応じて、供給装置２４は、成形装置３６と一体的に構成されていてもよい。そして、成形装置３６のプレス機３８は、供給装置２４のクランプ装置２６、２８のうちの１つを形成し、その下流又は上流に、図２に関して上述したように、他のクランプ装置２８、２６が位置している。また、クランプ装置及び他のクランプ装置２８、２６を形成するプレス機３８は、図２に関して上述したとおり、装置１０を通して強化繊維材料１６を供給するように動作することができる。または、プレス機３８は、互いに対向する２つのコンベアーベルトを備えるベルトプレス機の形態で構成することができる。そして、プレス機は、同様に、一方でプレス機３８に供給される半製品１６に対して圧力をかけ、他方で装置１０を通して半製品１６を供給するという、二重機能を実現することができる。すべての側面をプレスする３つ以上のプレス要素を備えたプレス機として、プレス機３８の構成を更に考慮することができる。
【００５４】
図４ａ〜図４ｄから明らかなように、供給装置２４及び成形装置３６の動作は制御装置３０によって制御され、これによって、プレス機３８のプレス要素４０、４２は閉位置に制御され、プラスチック材料を含浸させた強化繊維材料１６に圧力がかかる（図４ａの矢印Ｐ１を参照）。プレス要素４０、４２が強化繊維材料１６に圧力をかける間に、プレス要素４０、４２は、強化繊維材料１６の供給方向Ｆに強化繊維材料１６とともに移動する（図４ｂの矢印Ｐ２を参照）。そして、プレス要素４０、４２は開位置に制御され（図４ｃの矢印Ｐ３を参照）、閉位置に再度制御可能な位置にプレス要素４０、４２が配置されるまで、半製品の供給方向Ｆとは反対側に移動する（図４ｄの矢印Ｐ４を参照）。
【００５５】
必要に応じて、装置１０は予備加熱装置（図１には示さない。）を更に備えてもよく、予備加熱装置は、成形装置３６に供給する前に、プラスチック材料を含浸させた強化繊維材料１６をあらかじめ加熱するのに用いられる。予備加熱装置の動作は、架橋プラスチック材料を含む含浸材料の粘性が上昇するが、実質的な架橋反応が架橋プラスチック材料に生じないように制御されることが好ましい。予備加熱装置は、例えば、対流式乾燥トンネル、電子ビーム又は赤外線放射体に対して、プラスチック材料を含浸させた強化繊維織布を露出させる装置を備えてもよい。
【００５６】
装置１０は硬化装置４４を更に備え、硬化装置は、強化繊維材料１６に含浸させる架橋プラスチック材料を部分的又は完全に硬化させるのに用いられる。硬化装置４４は、例えば、乾燥トンネル、赤外線放射器、誘導加熱装置又はマイクロ波加熱装置を備えてもよい。硬化装置４４の動作、すなわち、硬化装置４４の加熱装置の動作は、強化繊維材料１６に含浸させる架橋プラスチック材料が、加熱装置に熱を供給することによって完全に硬化するように、制御装置３０によって制御されることが好ましい。ただし、必要に応じて、プラスチック材料の部分的な硬化のみを硬化装置４４において行ってもよい。
【００５７】
そして、装置１０は切断装置４６を備え、切断装置は、硬化装置４４から取り出された半製品を所望の長さに切断し、最終的に部品１２を製造する。切断装置４６は、例えば、バンドソーを備えてもよく、バンドソーは、装置１０を通る半製品の供給方向Ｆに、切断される半製品とともに移動し、供給方向Ｆに対して垂直に進む切断物を製造するように、移動可能に取り付けられる。切断装置４６は、ガイド装置及び／又は保持装置（図１には示さない。）を更に備えてもよく、ガイド装置及び／又は保持装置は半製品１０の供給方向Ｆに対してバンドソーの下流又は上流に配置されてもよく、半製品の不適切な変位又は半製品の振動を防止するのに用いられてもよい。ガイド装置及び／又は保持装置の位置は、切断される半製品の形状の変化に応じて、制御装置３０によって制御することができる。
【００５８】
図５〜図９は、装置１０の含浸装置２２に用いることができる、含浸工具４８の種々の実施形態を示している。
【００５９】
図５及び図６に示されている第１の実施形態において、含浸工具４８は、支持面５２を有する支持要素５０を備えている。含浸工具４８のカバー要素５４は被覆面５６を備え、被覆面は支持要素５０の支持面５２に対向し、支持要素５０の支持面５２から距離Ａをもって配置されている。したがって、支持面５２及び被覆面５６は、収容空間５８の境界を定めている。さらに、収容空間５８の境界は横方向面６０、２６によって定められ、横方向面は、互いに平行に、そして、支持面５２及び被覆面５６に対して垂直に延びている。図５及び図６に示されている含浸工具４８において、横方向面６０、６２は横方向壁６４、６６に形成され、横方向壁は支持要素５０と一体的に形成されている。支持要素５０の支持面５２とカバー要素５４の被覆面５６との間の距離Ａは、収容空間５８を通る強化繊維材料１６の供給方向Ｆに対して垂直な方向、並びに、支持面５２及び／又は被覆面５６により画定される面に対して平行な方向において、一定である。図５及び図６に示されている含浸工具４８の変形例において、支持面５２と被覆面５６は互いに平行に配置されている。
【００６０】
収容空間５８は注入路６８に接続され、注入路を通してプラスチック材料を収容空間５８に供給することができる。収容空間５８は、入口開口部７０と出口開口部７２とを更に有している。装置１０の動作時に、供給装置２４によって供給される強化繊維材料１６は、連続工程において、入口開口部７０を通して収容空間５８に供給される。収容空間５８を通して強化繊維材料が供給される間に、注入路６８を通して収容空間５８に供給されるプラスチック材料を強化繊維材料に含浸させる。その後、プラスチック材料を含浸させた強化繊維材料１６は、収容空間５８の出口開口部７２から連続的に取り出され、再度、供給装置２４によって供給される。
【００６１】
含浸装置２２において含浸させる強化繊維材料１６は、装置１０を通る強化繊維材料１６の供給方向Ｆにおいて異なる厚さを有する。例えば、装置１０を通る強化繊維材料１６の供給方向Ｆに沿った強化繊維材料１６は、製造される部品１２に要求される機械的要件又は設計要件を満たすように、種々の数の強化繊維織布層を備えていてもよい。したがって、含浸工具４８の支持要素５０とカバー要素５４は、強化繊維材料１６の供給方向Ｆに、支持要素５０の支持面５２とカバー要素５４の被覆面５６との間の距離Ａが、連続工程において収容空間５８を通して供給される強化繊維材料１６の種々の厚さに適合可能なように、互いに移動可能である。この場合、支持要素５０の支持面５２とカバー要素５４の被覆面５６との間の距離Ａは、収容空間５８を通る強化繊維材料１６の供給方向Ｆに対して垂直な方向、並びに、支持面５２及び／又は被覆面５６により画定される面に対して平行な方向において、一定に維持され、その結果、収容空間５８を通る強化繊維材料１６の供給方向Ｆに対して垂直な方向、並びに、支持面５２及び／又は被覆面５６により画定される面に対して平行な方向において、距離Ａは均一に増加することが可能である。
【００６２】
図５及び図６に示されている含浸工具４８の場合、カバー要素５４は板状構造であり、支持要素５０と一体的に形成された横方向壁６４、６６間に収容される。したがって、支持面５２と被覆面４６との間の距離Ａを変化させるように、図５及び図６に係る含浸工具４８に必要なすべてのことは、収容空間５８を通る強化繊維材料１６の供給方向Ｆに対して垂直な方向に、並びに、支持面５２により画定される面及び被覆面５６により画定される面に対して垂直な方向に、互いに支持要素５０とカバー要素５４を移動させることである（図６の矢印ＰVを参照）。この場合、支持要素５０の横方向壁６４、６６に形成された横方向面６０、２６はガイド面として機能し、その結果、支持面５２及び被覆面５６の平行な方向調節は、支持面５２と被覆面５４との間の距離Ａが変化する変形の場合であっても維持される。
【００６３】
収容空間５８の入口開口部７０及び出口開口部７２の領域において、含浸工具４８は、加熱装置／冷却装置７４であって、入口開口部７０及び出口開口部７２の領域において収容空間５８を選択的に加熱又は冷却することが可能な加熱装置／冷却装置を備えている。加熱装置／冷却装置７４は、加熱流体又は冷却流体が通る流路を備えている。必要に応じて、収容空間５８に冷却エネルギーを供給することによって、収容空間５８に供給されるプラスチック材料の粘性は上昇してもよい。他方、収容空間５８に熱エネルギーを供給することによって、プラスチック材料が部分的に又は完全に硬化する。プラスチック材料の粘性の上昇と少なくとも部分的な硬化の両方によって、収容空間５８からプラスチック材料が漏出するのを最小にすることができる。
【００６４】
加熱装置／冷却装置７４の動作は、特に含浸工具４８の動作段階において都合が良く、種々の厚さの強化繊維材料１６の一部は、収容空間の入口開口部７０及び出口開口部７２を通して供給され、支持面５２と被覆面５６との間の距離Ａは、強化繊維材料１６の最大厚さに適合し、その結果、収容空間５８の入口開口部７０又は出口開口部７２の領域には、強化繊維材料とカバー要素５４との間に隙間が存在する。
【００６５】
図７に示されている含浸工具４８の実施形態は、支持要素５０とカバー要素５４が、収容空間５８を通る強化繊維材料１６の供給方向Ｆに対して垂直な方向に互いに移動可能である（図７の矢印ＰVを参照）だけでなく、収容空間５８を通る強化繊維材料１６の供給方向Ｆに対して垂直に延びる軸線Ｒを中心に互いに旋回可能でもある点で、図５及び図６に係る構成とは異なる。具体的には、カバー要素５４は、固く固定された支持要素５０に対して軸線Ｒを中心に旋回可能である。したがって、例えば、支持面５２と被覆面５６との間の距離Ａは、収容空間５８において強化繊維材料１６の厚い部分を収容できるように、収容空間５８の入口開口部７０の領域において増加し得る。同時に、カバー要素５４の旋回により、収容空間５８の出口開口部７２の領域において、支持面５２と被覆面５６との間の距離Ａが低減する。したがって、出口開口部７２の領域では、そこから、小さな厚さを有する強化繊維材料１６の一部が依然として供給され、収容空間５８からプラスチック材料が漏出するのを防止することができる。
【００６６】
カバー要素５４は４つの油圧シリンダー７６によって取り付けられ、油圧シリンダー７６は、必要に応じて、単に、支持要素５０に対し、カバー要素５４を強化繊維材料１６の供給方向Ｆに対して垂直に移動させ、及び／又は、支持要素５０に対し、軸線Ｒを中心にカバー要素を旋回させるように、作動させてもよい。収容空間５８を通して供給される強化繊維材料を生じるカバー要素５４が回転移動すること、入口開口部７０の領域又は出口開口部７２の領域において、支持要素５０とカバー要素５４との間に詰まるようになることを防止するために、カバー要素５４は、支持面５２と被覆面５６との間の距離Ａが、収容空間５８を通して供給される強化繊維材料１６の最大厚さよりも大きくなるように、支持要素５０に対して常に位置する。この理由により、収容空間５８の入口開口部７０及び出口開口部７２の領域のカバー要素５４にはそれぞれ、封止要素７８が設けられている。封止要素７８は、隙間であって、収容空間５８の入口開口部７０及び出口開口部７２の領域において、強化繊維材料１６とカバー要素５４との間における含浸工具４８の動作時に存在する隙間を封止し、このため、収容空間５８からプラスチック材料が漏出するのを防止する。
【００６７】
ただし、軸線Ｒは、事実上、固定でない軸線の形態で構成されていてもよい。そして、支持要素５０及びカバー要素５４の相対的な回転移動は、油圧シリンダー７６の適切な独立動作によって実現される。したがって、例えば、支持面５２と被覆面５６との間の距離Ａは、入口開口部７０の領域において変化してもよいが、支持面５２と被覆面５６との間の距離Ａは、出口開口部７２の領域において一定に維持されるか、又はその逆である。それ以外は、図７に係る含浸工具４８の構造及び動作方式は、図５及び図６に係る構成の構造及び動作方式に対応する。
【００６８】
図８ａ及び図８ｂは含浸工具４８の変形例を示し、支持要素５０は２つの接触面８０、８２を備え、これらの接触面は、収容空間５８を通る強化繊維材料１６の供給方向Ｆに沿って、支持面５２に対して傾斜するとともに、カバー要素５４に形成された相補的な接触面８４、８６と相互作用する。支持要素５０の接触面８０、８２は、カバー要素５４に対向する面であって、支持要素５０と一体的に形成された横方向壁６４、６６の、カバー要素に対向する面によって形成される。他方、カバー要素５０の接触面８４、８６は、支持要素５０に対向する面であって、カバー要素５０の互いに対向する外面に形成された２つの凹部８８、９０の、支持要素に対向する面によって形成される。
【００６９】
図８ａ及び図８ｂに係る含浸工具４８において、支持面５２と被覆面５６との間の距離Ａを変化させるように、したがって、連続工程において収容空間５８を通して供給される強化繊維材料１６の種々の厚さに適合させるように、支持要素５０及びカバー要素５４は、接触面８０、８２、８４、６０に対して平行な方向に互いに移動する（図８ａ及び図８ｂの矢印Ｋを参照）。この場合、支持要素５０とカバー要素５４との間の相対的な変位は、接触面８０、８２、８４、８６の相互作用によって誘導され、その結果、支持面５２と被覆面５６の互いの配向が維持される。
【００７０】
支持要素５０に形成された接触面８０、８２は支持面５２と傾斜角を形成し、この傾斜角は、カバー要素５４に形成された接触面８４、８６が被覆面５６と形成する傾斜角に対応する。この発展によって、接触面８９、８２、８４、８６に沿った支持要素５０及びカバー要素５４の前述した相対的な変位によって、支持面５２と被覆面５６との間の距離Ａが変化しても、支持面５２と被覆面５６の平行な配置が確実に維持される。それ以外は、図８に係る含浸工具４８の構造及び動作方式は、図５及び図６に係る構成の構造及び動作方式に対応する。
【００７１】
そして、図９ａ〜図９ｄは含浸工具の変形例を示し、支持要素５０は、収容空間５８の入口開口部７０の領域に配置された第１の支持要素封止部９２と、収容空間５８の出口開口部７２の領域に配置された第２の支持要素封止部９４と、を備えている。支持要素５０は、第１の支持要素封止部５２と第２の支持要素封止部５４との間に配置された支持要素中央部９６を更に備えている。同様に、収容空間５８の入口開口部７０の領域のカバー要素５４は、第１のカバー要素封止部９８を備えている。収容空間５８の出口開口部７２の領域において、カバー要素５４は、第２のカバー要素封止部１００を備えている。そして、カバー要素５４は、第１のカバー要素封止部９８と第２のカバー要素封止部１００との間に配置されたカバー要素中央部１０２を備えている。
【００７２】
支持要素封止部９２、９４のそれぞれには支持面端部５２ａ、５２ｂが形成され、入口開口部７０の領域及び／又は出口開口部７２の領域における収容空間５８の境界を定める。他方、支持要素中央部９６には支持面中央部５２ｃが形成され、中央領域における収容空間５８の境界を定める。同様に、カバー要素封止部９８、１００のそれぞれには被覆面端部５６ａ、５６ｂが形成され、被覆面端部は、入口開口部７０の領域及び／又は出口開口部７２の領域における収容空間５８の境界を定める。他方、カバー要素中央部１０２には被覆面中央部５６ｃが形成され、中央領域における収容空間５８の境界を定める。
【００７３】
支持要素封止部９２、９４のそれぞれには支持要素ガイド面１０４、１０６が形成され、支持要素ガイド面は、収容空間５８を通る強化繊維材料１６の供給方向Ｆに沿って、対応する支持面端部５２ａ、５２ｂに対して傾斜するとともに、支持要素中央部９６に形成された相補的な支持要素ガイド面１０８、１１０と相互作用する。同様に、カバー要素封止部９８、１００にはカバー要素ガイド面１１２、１１４が形成され、カバー要素ガイド面は、収容空間５８を通る強化繊維材料１６の供給方向Ｆに沿って、それぞれの被覆面端部５６ａ、５６ｂに対して傾斜するとともに、カバー要素中央部に形成された相補的なカバー要素ガイド面１１６、１１８と相互作用する。
【００７４】
図９ａと図９ｂの比較により明らかなように、支持要素ガイド面１０４、１０６、１０８、１１０に対して平行な方向における相対的な変位によって、支持要素封止部９２、９４と支持要素中央部９６は、支持面端部５２ａ、５２ｂと被覆面端部５６ａ、５６ｃとの間で、互いに異なる距離Ａ１、Ａ３であって、支持面中央部５２ｃと被覆面中央部５６ｃとの間の距離Ａ２とは異なる距離Ａ１、Ａ３が調節可能であるように、互いに移動可能である。これに対応するように、カバー要素ガイド面１１２、１１４、１１６、１１８に対して平行な方向における相対的な変位によって、カバー要素封止部９８、１００とカバー要素中央部１０２は、被覆面端部５６ａ、５６ｂと支持面端部５２ａ、５２ｂとの間で、互いに異なる距離Ａ１、Ａ３であって、被覆面中央部５６ｃと支持面中央部５２ｃとの間の距離Ａ２とは異なる距離Ａ１、Ａ３が調節可能であるように、互いに移動可能である。
【００７５】
厚さの増加した強化繊維材料１６の一部が、入口開口部７０から収容空間５８に供給される場合（図９ａを参照）、第１の支持要素封止部９２は、互いに相互作用している支持要素ガイド面１０４、１０８に対して平行な矢印Ｖ１の方向に、支持要素中央部９６に対して変位する。同時に、第１のカバー要素封止部９８は、互いに相互作用しているカバー要素ガイド面１１２、１１６に対して平行な矢印Ｖ２の方向に、カバー要素中央部１０２に対して変位する（図９ｂを参照）。このように、支持面端部５２ａと被覆面端部５６ａとの間の距離Ａ１は、入口開口部７０から収容空間５８に供給される強化繊維材料１６の厚さの増加に適合させることができ、支持面中央部５２ｃと被覆面中央部５６ｃとの間の距離Ａ２は、収容空間５８の前述した領域から供給される強化繊維材料１６の一部の更に小さな厚さに適合するように維持することができる。
【００７６】
更に大きな厚さの強化繊維材料の一部が収容空間５８の中央領域を通過するように、収容空間５８を通して強化繊維材料１６が更に供給されると、支持面端部５２ａと被覆面端部５６ａとの間の距離Ａ１に対応するまで、支持面中央部５２ｃと被覆面中央部５６ｃとの間の距離Ａ２は増加する。このため、支持要素中央部９６は、２つの支持要素封止部９２、９４に対して、支持要素ガイド面１０４、１０６、１０８、１１０に対し平行な矢印Ｖ３の方向に移動する。これに対応するように、カバー要素中央部１０２は、２つのカバー要素封止部９８、１００に対して、カバー要素ガイド面１１２、１１４、１１６、１１８に対し矢印Ｖ４の方向に移動する。
【００７７】
厚さの増加した強化繊維材料１６の一部が、収容空間５８の出口開口部７２の領域に最終的に達すると、支持面端部５２ａと被覆面端部５６ａとの間の距離Ａ１、及び支持面中央部５２ｃと被覆面中央部５６ｃとの間の距離Ａ２に対応するまで、支持面端部５２ｂと被覆面端部５６ｂとの間の距離Ａ３も増加する。このため、第２の支持要素封止部９４は、支持要素ガイド面１０６、１１０に対して平行な方向に、支持要素中央部９６に対して矢印Ｖ５の方向に移動する。同様に、第２のカバー要素封止部１００は、カバー要素ガイド面１１４、１１８に対して平行なカバー要素中央部１０２に対して矢印Ｖ６の方向に移動する。
【００７８】
支持要素封止部９４、９６及び支持要素中央部９６に形成された支持要素ガイド面１０４、１０６、１０８、１１０は、支持面端部５２ａ、５２ｂ及び／又は支持面中央部５２ｃと傾斜角を形成し、この傾斜角は、カバー要素封止部９８、１００及びカバー要素中央部１０２に形成されたカバー要素ガイド面１１２、１１４、１１６、１１８が、被覆面端部５６ａ、５６ｂ及び／又は被覆面中央部５６ｃと形成する傾斜角に対応する。この発展によって、支持面部５２ａ、５２ｂ、５２ｃと被覆面部５６ａ、５６ｂ、５６ｃとの間の距離Ａ１、Ａ２、Ａ３が変化しても、相対的な方向、すなわち、被覆面部５６ａ、５６ｂ、５６ｃに対して支持面部５２ａ、５２ｂ、５２ｃの平行な方向が確実に維持される。
【００７９】
図９ａ〜図９ｄに示されている含浸工具４８の発展によって、支持面端部５２ａ、５２ｂと被覆面端部５６ａ、５６ｂとの間の距離Ａ１、Ａ３を、互いに無関係に、そして、支持面中央部５２ｃと被覆面中央部５６ｃとの間の距離Ａ２とは無関係に、強化繊維材料の種々の厚さに最良に適合させることができるため、収容空間５８からプラスチック材料が漏出するのを最小にすることができる。それ以外は、図９ａ〜図９ｄに係る含浸工具４８の構造及び動作方式は、図５及び図６に係る構成の構造及び動作方式に対応する。
【００８０】
含浸工具４８の具体的な実施形態を参照して、本発明の種々の特徴を本明細書で説明してきたが、これらの特徴は、所望の方法により互いに組み合わせることができる。例えば、図７に示されている含浸工具４８に関して説明したように、含浸工具４８のすべての実施形態は封止要素７８を備えていてもよく、同様に、図５及び図８に係る含浸工具４８に関して説明したように、すべての含浸工具４８は加熱装置／冷却装置７４を備えていてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ）】
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【図４ｂ）】
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【図４ｃ）】
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【図４ｄ）】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８ａ）】
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【図８ｂ）】
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【図９ａ）−９ｂ）】
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【図９ｃ）−９ｄ）】
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