(57)【要約】  本発明は、好ましくはストランド状押出成形物（４０）を製造するための方法に関し、硬化性マトリクス（４４）および繊維（４５）または粗押出成形物（４１）を引抜成形ユニット内に導入する工程、粗押出成形物（４１）の外面（５１）が、引抜成形ユニット（６）の引抜成形チャネル（９）を通る粗押出成形物（４１）の移動の間、引抜成形ユニット（６）の少なくとも一つの成形壁（４６）と接触している、引抜成形ユニット（６）内で粗押出成形物（４１）を成形する工程と、粗押出成形物（４１）を引抜成形ユニット（６）から取り出す工程と、引抜成形ユニットから取り出された粗押出成形物（４１）を押出成形ユニット（７）内に導入する工程と、粗押出成形物（４１）を押出成形ユニット（７）内で成形する工程と、成形された粗押出成形物（４１）を押出成形ユニット（７）の開口部（６０）から取り出して、押出成形物（４０）を形成する工程と、を含み、引抜成形チャネル（９）ないの粗押出成形物（４１）の移動方向（５４）に垂直な粗押出成形物（４１）を通る断面図では、粗押出成形物（４１）の外面（５１）の第一の部分が、引抜成形ユニット（６）を通る移動の間、引抜成形ユニット（６）の少なくとも一つの成形壁（４６）と接触し、粗押出成形物（４１）の外面（５１）の第二の部分が少なくとも一つの成形壁（４６）と接触する。【選択図】図１
2021519233.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
好ましくはストランド状の押出成形物（４０）の製造方法であって、
−  硬化性マトリクス（４４）および繊維（４５）または粗押出成形物（４１）を引抜成形ユニット（６）内に導入する工程と、
−  前記引抜成形ユニット（６）内で前記粗押出成形物（４１）を変形させる工程であって、前記引抜成形ユニット（６）の引抜成形チャネル（９）を通した前記粗押出成形物（４１）の移動の間に、前記粗押出成形物（４１）の外面（５１）が前記引抜成形ユニット（６）の少なくとも一つの成形壁（４６）上に置かれる、変形させる工程と、
−  前記変形された粗押出成形物（４１）を前記引抜成形ユニット（６）から排出する工程と、
−  前記引抜成形ユニット（６）から排出された前記粗押出成形物（４１）を押出成形ユニット（７）内に導入する工程と、
−  前記押出成形ユニット（７）内で前記粗押出成形物（４１）を変形させ、前記押出成形物（４０）を形成するように再成形された前記粗押出成形物（４１）を前記押出成形ユニット（７）の開口部（６０）から排出する工程と、を含み、
前記引抜成形チャネル（９）内の前記粗押出成形物（４１）の移動方向（５４）に垂直な前記粗押出成形物（４１）を通したセクションにおいて、前記粗押出成形物（４１）の前記外面（５１）の第一の部分（５２）が、前記引抜成形ユニット（６）を通る移動の間、前記引抜成形ユニット（６）の少なくとも一つの成形壁（４６）上に置かれ、前記粗押出成形物（４１）の前記外面（５１）の第二の部分（５３）が前記少なくとも一つの成形壁（４６）と接触していない、および／または
前記引抜成形チャネル（９）内の前記粗押出成形物（４１）の前記移動方向（５４）に垂直な前記粗押出成形物（４１）を通るセクションにおいて、前記粗押出成形物（４１）の前記外面（５１）が、前記引抜成形ユニット（６）を通る前記移動の間、前記引抜成形ユニット（６）の少なくとも一つの成形壁（４６）上に置かれ、第一の成形壁（４７）と第二の成形壁（４８）との間の距離（５０）が、前記引抜成形チャネル（９）内の前記粗押出成形物（４１）の前記移動方向（５４）に垂直に変化し、その結果、前記引抜成形チャネル（９）内の前記第一および第二の成形壁（４７、４８）の間の前記粗押出成形物（４１）が利用可能な断面積が変化する、ことによって特徴付けられる、方法。
【請求項２】
前記粗押出成形物（４１）の前記外面（５１）の前記第二の部分（５３）上で、前記粗押出成形物（４１）が周囲空気またはプロセスガスとのみ接触していることによって特徴付けられる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも一つの成形壁（４６）が、前記粗押出成形物（４１）の前記移動方向（５４）に平行な移動方向に特に固定され、その結果、前記粗押出成形物（４１）が、前記粗押出成形物（４１）の前記引抜成形ユニット（６）を通る前記移動の結果、前記少なくとも一つの成形壁（４６）に対する相対的移動を実施することによって特徴付けられる、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
移動壁（４９）として、前記少なくとも一つの成形壁（４６）が
前記引抜成形ユニット（６）を通る前記粗押出成形物（４１）の前記移動に少なくとも部分的に、特に完全に従い、その結果、
前記粗押出成形物（４１）の前記移動速度と前記少なくとも一つの移動壁（４９）の前記移動速度との間の前記相対移動速度が前記引抜成形ユニット（６）を通る前記粗押出成形物（４１）の前記移動速度より小さく、前記粗押出成形物（４１）の前記移動速度および前記少なくとも一つの移動壁（４９）の前記移動速度が、特に実質的に同一であることによって特徴付けられる、請求項１〜３のいずれか一項以上に記載の方法。
【請求項５】
前記少なくとも一つの壁（４６）が、少なくとも一つのローラー（５５）および／または機構によって移動される少なくとも一つのダイの移動壁（４９）として構成されることによって特徴付けられる、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記第一および／または第二の成形壁（４７、４８）が、特に前記粗押出成形物（４１）の前記移動方向（５４）に垂直な押圧方向に、押圧によって前記粗押出成形物（４１）の前記外面（５１）に押し付けられ、その結果、前記第一および／第二の成形壁（４７、４８）が前記粗押出成形物（４１）の前記移動方向（５４）に垂直な移動方向に移動することによって特徴付けられる、請求項１〜５のいずれか一項以上に記載の方法。
【請求項７】
前記第一および／または第二の成形壁（４７、４８）が、特に電動モーターまたは可動ピストン、および／または特にばね（５７）などの弾性要素（５６）などのアクチュエータによって、前記粗押出成形物（４１）の前記外面（５１）上に押し付けられることによって特徴付けられる、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第一および／または第二の成形壁（４７、４８）がローラー（５５）によって形成され、前記ローラー（５５）が、前記粗押出成形物（４１）の前記移動方向（５４）に垂直な移動方向に移動することによって特徴付けられる、請求項１〜７のいずれか一項以上に記載の方法。
【請求項９】
前記少なくとも一つの成形壁（４６）によって囲まれた前記引抜成形チャネル（９）が、前記粗押出成形物（４１）の前記移動方向（５４）に円錐状に先細であり、その結果、前記引抜成形ユニット（６）内の前記粗押出成形物（４１）の変形の間、前記粗押出成形物（４１）の幅（４２）が縮小し、前記粗押出成形物（４１）の厚さ（４３）が増大することによって特徴付けられる、請求項１〜８のいずれか一項以上に記載の方法。
【請求項１０】
前記繊維（４５）が、前記引抜成形ユニット（６）内、特に前記引抜成形チャネル（９）内で、前記硬化性マトリクス（４４）と物質的に接合されることによって特徴付けられる、請求項１〜９のいずれか一項以上に記載の方法。
【請求項１１】
前記引抜成形ユニット（６）の前記引抜成形チャネル（９）を通る前記粗押出成形物（４１）の前記移動の間、前記繊維（４５）および好ましくは前記硬化性マトリクス（４４）が張力によって圧力を加えられる、請求項１〜１０のいずれか一項以上に記載の方法。
【請求項１２】
前記少なくとも一つの壁（４６）が、移動壁（４９）として凹面および／または凸面（５８、５９）を含み、前記移動壁（４９）の前記凹面（５８）および／または凸面（５９）が、前記粗押出成形物（４１）の前記外面（５１）上に置かれ、その結果、補完的ジオメトリが前記粗押出成形物（４１）の前記外面に加工されることによって特徴付けられる、請求項４〜１１のいずれか一項以上に記載の方法。
【請求項１３】
前記少なくとも一つの補強構造（１）を導入する工程と、前記少なくとも一つの補強構造（１）が接続位置で前記基礎構造（４）に接続され、前記基礎構造（４）が前記少なくとも一つの補強構造（１）と一緒に前記支持構造（３）を形成するように、前記少なくとも一つの補強構造（１）を前記基礎構造（４）に接続する工程と、によって既存の基礎構造（４）が少なくとも一つの補強構造（１）によって強化されて支持構造（３）を形成し、前記少なくとも一つの補強構造（１）、特にすべての前記補強構造（１）が、引抜成形および／または押出成形によって、繊維（４５）およびマトリクス（４４）の複合材料から成り、引抜成形ユニット（６）および／または押出成形ユニット（７）および／またはプロセスユニット（５）が空間内で移動し、その結果、引抜成形および／または押出成形後、前記少なくとも一つの補強構造（１）、特にすべての前記補強構造（１）がそれぞれ必要な接続位置で前記基礎構造（４）上に引抜成形および／または押出成形され、前記補強構造（１）が請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法を用いて、押出成形物（４０）として製造されることにより特徴付けられる、請求項１〜１２のいずれか一項以上に記載の方法。
【請求項１４】
プロセスユニット（５）であって、
−  引抜成形チャネル（９）を有する引抜成形ユニット（６）であって、前記引抜成形チャネル（９）が少なくとも一つの成形壁（４６）によって囲まれる、引抜成形ユニットと、
−  押出成形チャネル（１５）および前記押出成形チャネル（１５）から前記押出成形物（４０）を排出するための開口部（６０）を有する押出成形ユニット（７）と、
−  粗押出成形物（４１）を前記引抜成形ユニット（６）から前記押出成形ユニット（７）へと搬送するための搬送装置（１２）と、を備え、
前記引抜成形チャネル（９）が部分的に開放していることによって特徴付けられる、プロセスユニット（５）。
【請求項１５】
前記引抜成形チャネル（９）が、断面が少なくとも部分的にＵ字形状またはＶ字形状であることによって特徴付けられる、請求項１４に記載のプロセスユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１のプリアンブルに記載の押出成形物の製造方法および請求項１４のプリアンプルに記載のプロセスユニットに関する。
【０００２】
引抜成形ユニットおよび押出成形ユニットを有するプロセスユニットがストランド状押出成形物を製造するために使用される。引抜成形ユニットでは、例えば、熱可塑性材料などのマトリクスが、通常繊維と物質的に接合され、粗押出成形物がさらにマトリクスおよび繊維とともに引抜成形ユニット内で変形される。押出成形ユニットでは、引抜成形ユニットからの粗押出成形物が、押出成形物の最終形態へと形成される。引抜成形ユニットでは、粗押出成形物が、成形壁によって囲まれた完全に閉鎖した引抜成形チャネルを通して移動する。粗押出成形物に利用可能な断面積は、したがって、引抜成形チャネルの断面積によって限定される。例えば繊維などの材料の公差により、引抜成形チャネル内の粗押出成形物が一時的により大きな断面積を必要とし得る。しかしながら、粗押出成形物の利用可能な断面積は引抜成形チャネルの断面積によって制限されるため、粗押出成形物が大きな押圧によって成形壁上に置かれ、したがって粗押出成形物と成形壁との間に大きな摩擦が存在するため、引抜成形チャネル内の粗押出成形物の圧力の急激な上昇と閉塞が結果としてもたらされる。この問題は、特に小さな直径を有する粗押出成形物において発生する。この理由から、引抜成形ユニットは、小さい直径を有する押出成形物を確実に製造することができない。
【０００３】
ＤＥ１０２０１５００７３１７Ａ１は、既存の基礎構造を補強構造で強化する方法を示す。補強構造は、引抜成形ユニットおよび押出成形ユニットを有するプロセスユニットを使用して製造される。
【０００４】
したがって、本発明の目的は、小さな直径または小さな断面積を有する押出成形物も確実に製造されうる、押出成形物を製造する方法およびプロセスユニットを提供することである。
【０００５】
この目的は、粗押出成形物を好ましくはストランド状の押出成形物を製造する方法によって達成され、この方法は、硬化性マトリクスおよび繊維または粗押出成形物を引抜成形ユニットに導入する工程、粗押出成形物を引抜成形ユニット内で変形する工程であって、引抜成形ユニットの引抜成形チャネルを通る粗押出成形物の移動の間、粗押出成形物の外面が引抜成形ユニットの少なくとも一つの成形壁に置かれる、変形する工程、変形した粗押出成形物を引抜成形ユニットから排出する工程、引抜成形ユニットから排出された粗押出成形物を押出成形ユニットに導入する工程、粗押出成形物を押出成形ユニット内で変形させて、押出成形物を形成するように再成形された粗押出成形物を押出成形ユニットの開口部から排出する工程を含み、引抜成形チャネル内の粗押出成形物の移動方向に垂直な粗押出成形物の断面において、引抜成形ユニットを通る移動の間、粗押出成形物の外壁の第一の部分が引抜成形ユニットの少なくとも一つの形成壁上に置かれ、引抜成形チャネル内の粗押出成形物の移動方向に垂直な粗押出成形物の断面において、粗押出成形物の外面が、引抜成形ユニットを通る移動の間、引抜成形ユニットの少なくとも一つの成形壁上に置かれ、第一の形成壁と第二の成形壁との間の距離が、引抜成形チャネル内の粗押出成形物の移動方向に垂直に変化し、その結果、第一および第二の成形壁間の粗押出成形物が利用可能な断面積が変化する。引抜成形チャネル内の粗押出成形物の断面積は、したがって引抜成形チャネル内の粗押出成形物の移動方向に垂直な同一の断面での粗押出成形物の移動の間変化し、その結果、特に材料の公差の結果として、粗押出成形物の閉塞が好ましくは実質的に回避され得る。粗押出成形物に利用可能な断面積は、第一および第二の成形壁の移動のため、好ましくは、少なくとも５％、１０％、２０％または３０％変化する。粗押出成形物は引抜成形ユニット内で変形され、繊維は随意に引抜成形ユニット内のマトリクスと物質的に接合される。引抜成形ユニット内の繊維とマトリクスとの間の物質的接合の随意の実行は、使用される粗押出成形物のタイプに依存する。ハイブリッドヤーンの場合、例えば、繊維およびマトリクスが引抜成形ユニット内に導入されたときにまだ物質的に互いに接合しておらず、その結果、繊維とマトリクスとの間の物質的接合が引抜成形ユニット内で生成される。粗押出成形物が複合材テープである場合、繊維およびマトリクスは引抜成形ユニットに導入される前に既に少なくとも部分的に互いに接合しており、その結果、引抜成形ユニット内で繊維とマトリクスとの間の物質的接合がないか、または最小限となる。通常は、しかしながら、粗押出成形物が複合材テープである場合でも、引抜成形ユニット内で繊維とマトリクスの間の物質的接合が形成されるが、なぜなら引抜成形ユニット内での粗押出成形物の加熱および再成形が、繊維とマトリクスとの間の追加、および／または修正された物質的接合をもたらすからである。
【０００６】
さらなる実施形態では、粗押出成形物の外面の第二の部分上で、粗押出成形物が周囲空気またはプロセスガスとのみ接触している。外面の第二の部分上の粗押出成形物の移動は、したがって、粗押出成形物の断面積を増大させるために実施されうる。
【０００７】
捕捉的な変形では、少なくとも一つの成形壁が、粗押出成形物の移動方向に平行な移動方向に特に固定され、その結果、粗押出成形物が、引抜成形ユニットを通る粗押出成形物の移動の結果として、少なくとも一つの成形壁への相対的移動を実施する。
【０００８】
追加的実施形態では、移動壁として、少なくとも一つの成形壁は、少なくとも部分的に、特に完全に、引抜成形ユニットを通る粗押出成形物の移動に従い、その結果、粗押出成形物の移動速度と少なくとも一つの移動壁の移動速度との間の相対的移動速度が、引抜成形ユニットを通る粗押出成形物の移動速度よりも小さく、粗押出成形物の移動速度および少なくとも一つの移動壁の移動速度が、特に実質的に同一であり、それによって実質的に好ましくは、粗押出成形物の移動速度および少なくとも一つの移動壁の移動速度が２０％、１０％、５％、または３％未満異なる。
【０００９】
少なくとも一つの壁が、少なくとも一つのローラーおよび／または機構によって移動される少なくとも一つのダイの移動壁として好適に構成される。少なくとも一つのローラーの径方向外面が粗押出成形物上に置かれ、その結果、ローラーが粗押出成形物によって生じた回転移動に対応して設定されるため、ローラーの径方向外面の回転速度が、粗押出成形物の外面の平行移動速度に実質的に対応する。機構はモーター、特に電動モーターによって駆動され、ダイは粗押出成形物の外面上に配置され、その後、一時的に粗押出成形物の並進移動が続く。次いで、ダイを粗押出成形物から持ち上げ、戻し、その後再び粗押出成形物上に置き、それによりこのプロセスを繰り返し実施する。
【００１０】
追加の実施形態では、第一および／または第二の成形壁が、特に粗押出成形物の移動方向に垂直な押圧方向に、押圧によって粗押出成形物の外面に押し付けられ、その結果、第一および／第二の成形壁が粗押出成形物の移動方向に垂直な移動方向に移動する。粗押出成形物の十分な変形を引き起こすために成形壁には押圧が必要である。
【００１１】
第一および／または第二の成形壁が、好ましくは、特に電動モーターまたは可動ピストン、および／または特にばねなどの弾性要素などのアクチュエータによって、粗押出成形物の外面上に押し付けられる。
【００１２】
追加的な変形では、第一および／または第二の成形壁がローラーによって形成され、ローラーが、粗押出成形物の移動方向に垂直な移動方向に移動する。ローラーの移動によって粗押出成形物の断面積が変化する。
【００１３】
さらなる変形では、少なくとも一つの成形壁によって囲まれた引抜成形チャネルが、粗押出成形物の移動方向に円錐状に先細であり、その結果、引抜成形ユニット内の粗押出成形物の変形の間、粗押出成形物の幅が縮小し、粗押出成形物の厚さが増大する。
【００１４】
捕捉的な実施形態では、繊維が、引抜成形ユニット内、特に引抜成形チャネル内で、硬化性マトリクスと物質的に接合される。繊維が引抜成形ユニットでマトリクスと物質的に接合されるか否かは、使用される粗押出成形物のタイプに依存する。
【００１５】
追加的な変形では、引抜成形ユニットの引抜成形チャネルを通る粗押出成形物の移動の間、繊維および好ましくは硬化性マトリクスが張力によって圧力を加えられる。
【００１６】
さらなる実施形態では、少なくとも一つの壁が、移動壁として凹面および／または凸面を含み、移動壁の凹面および／または凸面が、粗押出成形物の外面上に置かれ、その結果、補完的ジオメトリが粗押出成形物の外面に加工される。
【００１７】
追加的な実施形態では、少なくとも一つの補強構造を製造する工程、少なくとも一つの補強構造が接続位置で基礎構造に接続され、基礎構造が少なくとも一つの補強構造と一緒に支持構造を形成するように、少なくとも一つの補強構造を基礎構造に接続する工程によって、既存の基礎構造が少なくとも一つの補強構造で強化され、支持構造を形成し、少なくとも一つの補強構造、特に全ての補強構造が、引抜成形および／または押出成形によって繊維およびマトリクスを有する複合材料からなり、引抜成形ユニットおよび／または押出成形ユニットおよび／またはプロセスユニットが空間に移動し、その結果、引抜成形および／または押出成形の後、少なくとも一つの補強構造、特にすべての補強構造が必要な接続位置で基礎構造上にそれぞれ押出成形および／または押出成形され、補強構造が本特許明細書に記載の方法を用いて押出成形物として製造される。
【００１８】
本発明によるプロセスユニットは、引抜成形チャネルを備えた引抜成形ユニットであって、引抜成形チャネルが少なくとも一つの成形壁によって囲まれる、引抜成形ユニット、押出成形チャネルおよび押出成形物を押出成形チャネルから排出するための開口部を備えた押出成形ユニット、粗押出成形物を引抜成形ユニットから押出成形ユニット内へと搬送するための搬送装置であって、引抜成形チャネルは部分的に開放している、搬送装置を含む。
【００１９】
さらなる実施形態では、引抜成形チャネルが、断面が少なくとも部分的に実質的にＵ字形状またはＶ字形状である。
【００２０】
補足的な実施形態では、方法は、本特許明細書に記載のプロセスユニットによって実施される。
【００２１】
本特許明細書に記載のプロセスユニットは、好ましくは、本特許明細書に記載の方法を実施するためのプロセスユニットである。
【００２２】
さらなる実施形態では、粗押出成形物は、押出成形チャネルを通して押出成形ユニット内で移動する。
【００２３】
粗押出成形物の外面の第二の部分は、好ましくは、特に引抜成形チャネル内での粗押出成形物の移動方向に垂直な断面において、粗押出成形物の総外面の少なくとも１０％、２０％または３０％を含む。
【００２４】
さらなる実施形態では、力、特に張力が張力装置、特にテンションローラーによって、特に引抜成形ユニットの開始および終了時に、粗押出成形物に適用され、その結果、粗押出成形物、特に引抜成形チャネル内の繊維が引抜成形ユニット内で張力を有する。
【００２５】
さらなる実施形態では、粗押出成形物は、引抜成形チャネル内に導入される前および／または引抜成形チャネルから排出された後、少なくとも一つの偏向装置、特に少なくとも一つの偏向ローラーによって変形され、その結果、導入の間に、粗押出成形物が、好ましくは引抜成形チャネル内の粗押出成形物の移動方向に垂直な面に対して角度α１および／または、排出の間に、角度α２に配向される。角度α１および角度α２は、好ましくは、０°〜９０°、特に２０°〜８０°である。
【００２６】
少なくとも一つの張力装置は、好適にはまた少なくとも一つの偏向装置も形成する。
【００２７】
さらなる実施形態では、引抜成形および／または押出成形および基礎構造上への配置後、引抜成形されたおよび／または押出成形された少なくとも一つの補強構造、特にすべての補強構造が、基礎構造および／または引抜成形されたおよび／または押出成形された補強構造のマトリクスに対する移動を実施せず、特にすべての補強構造が基礎構造上で必要な接続位置で硬化され、および／または引抜成形および押出成形が同時および／または連続的に実施される。
【００２８】
さらなる実施形態では、押出成形物の製造のための第一の工程として引抜成形が実施され、第二の工程として押出成形が実施され、その結果、部分的に第一の工程で製造された、引抜成形された粗押出成形物は第二の工程で押出成形によって後処理される。
【００２９】
押出成形物、特に補強構造、好ましくはすべての補強構造が、特に連続的に、基礎構造での、または基礎構造から距離のない、必要な接続位置の領域でおよびまたはその中の移動経路内の空間で、引抜成形ユニットおよび／または押出成形ユニットおよび／またはプロセスユニットを特に連続的に移動させることにより好適に製造される。距離は、０ｍｍ〜数ｍｍの範囲である。引抜成形ユニットおよび／または押出成形ユニットおよび／またはプロセスユニットは必要な接続位置で実質的に移動するが、なぜなら、それは少なくとも一つの補強構造がプロセスユニットから排出された後、補強構造が依然として基礎構造の近くまたは距離のないところに位置しているからである。
【００３０】
さらなる変形では、押出成形ユニットの基礎構造は、空間内での押出成形ユニットの移動中、押出成形ユニットによって可塑的かつ好ましくは弾性的に変形され、その結果、基礎構造の可塑的変形の結果、少なくとも一つの凹部が基礎構造に形成され、少なくとも一つの補強構造が必要な接続部分の少なくとも一つの凹部内に配置される。
【００３１】
引抜成形ユニットおよび／または押出成形ユニットおよび／またはプロセスユニットは、好適にはロボットで移動され、および／またはそれぞれの押出成形物の引抜成形および／または押出成形後、繊維およびマトリクスを有する押出成形物はカッティングユニットによってカットされる。
【００３２】
追加的な実施形態では、粗押出成形物および／または押出成形物は、最初は引抜成形ユニットを通して、次いで押出成形ユニットを通して連続的に搬送される。
【００３３】
繊維およびマトリクスを有するハイブリッドヤーンまたは複合材テープは、好適には引抜成形ユニットに搬送され、さもなければ繊維およびマトリクスは引抜成形ユニットに別々に搬送される。
【００３４】
追加的な実施形態では、繊維は、マトリクスによって、特に引抜成形の間に引抜成形ユニット内でマトリクスを加熱することおよび／または硬化すること、および／または、引抜成形ユニットから押出成形ユニットへの搬送の間にマトリクスを冷却することおよび／または冷却することによって互いに物質的に接合され、その結果繊維が物質的に互いに接合し、および／または、特に引抜成形ユニットから押出成形ユニットへと粗押出成形物を搬送する間、粗押出成形物に作用する搬送装置によって、例えば二つの搬送ホイールなどの搬送装置によって粗押出成形物が搬送され、および／または繊維およびマトリクスは最初に引抜成形によって変形され、好ましくは特にマトリクスを加熱することおよび／または硬化することによって互いに物質的に接合され、次いで押出成形物の断面形状が押出成形ユニット内での押出成形の間に少なくとも部分的に形成される。
【００３５】
さらなる実施形態では、繊維が物質的にマトリクスと接合しているか否かに拘わらず、粗押出成形物は、マトリクスおよび繊維の配置および／または混合物であると理解される。  
【００３６】
押出成形物は、好適には最大直径が１０ｍｍ、５ｍｍ、３ｍｍ、１ｍｍ、または０．７ｍｍ未満である。押出成形物は、例えば、最大直径が１０ｍｍ、５ｍｍ、３ｍｍ、１ｍｍ、または０．７ｍｍ未満である、長方形、正方形、または楕円の断面形状を有する。
【００３７】
さらなる実施形態では、粗押出成形物は、引抜成形ユニット内で、特に加熱装置によって加熱される。
【００３８】
追加的な実施形態では、粗押出成形物および／または押出成形物は押出成形ユニット内で変形される。
【００３９】
好適には、粗押出成形物はまず引抜成形ユニット内で加熱され、粗押出成形物が引抜成形ユニットから押出成形ユニットに搬送されるときに冷却され、次いで粗押出成形物は押出成形ユニット内で再び加熱される。
【００４０】
粗押出成形物は、好適には、例えば、第一の冷却装置などの引抜成形ユニット内で活発に冷却される。
【００４１】
さらなる実施形態では、押出成形物は、例えば送風機などの第二の冷却装置を用いて押出成形ユニットを通して搬送された後に活発に冷却される。
【００４２】
さらなる実施形態では、押出成形物は、好ましくは熱可塑性および／または熱硬化性材料を有するプラスチック、および／または、反応性ホットメルトまたは反応性ホットメルト接着剤または反応性ホットメルトポリマーとしてのプラスチックを有するマトリクスとして製造される。反応性ホットメルトまたは反応性ホットメルト接着剤または反応性ホットメルトポリマーとしてのプラスチックは、例えば、最初に熱可塑性特性を有するまたは／および熱可塑性材料であり、例えば、加温または加熱および／または湿気への曝露および／または紫外線照射および／または、化学修飾、特に少なくとも一つの化学反応を介した空気の除去などの少なくとも一つの変化パラメーターの後、熱硬化性特性を有するまたはおよび／熱硬化性材料であるプラスチックである。変化パラメーターが加温または加熱である場合、加温および／または加熱は、引抜成形ユニットおよび／また押出成形ユニット内の変化パラメーターとして使用され得る。加温または加熱時も、熱硬化性材料は１００％固体であり、すなわち、硬化は加熱によって可逆的ではない。引抜成形ユニットおよび／または押出成形ユニット内の加温および／または加熱は、例えば６０℃〜２００℃の温度で実施される。反応性ホットメルトについては、例えば、ポリマーに基づいて、化学修飾は、既存の高分子鎖間の結合（いわゆる架橋結合）を介して実施される。反応性ホットメルトは、例えば、ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル）およびポリエステルに基づいて、またはＰＡ（ポリアミド）に基づいて、またはポリマーに基づいて、またはＰＵＲに基づいて構築される。反応性ホットメルトは、プラスチックまたは接着剤ではない物質も部分的に含みうる。この点において、接着剤はまたプラスチックとしてみなされる。反応性ホットメルトまたは反応性ホットメルト接着剤または反応性ホットメルトポリマーの本質的特性はしたがって、少なくとも一つの変化パラメーターの作用の結果として硬化した後、少なくとも一つの補強構造の加熱によって反応性ホットメルトまたは反応性ホットメルトからなるマトリクスが溶融されないことであり、その結果、例えば２００℃〜３００℃など、本明細書にとって通常の温度に加熱しても、押出成形物の耐荷力または剛性は依然として保証される。
【００４３】
追加的な実施形態では、押出成形物は、ガラス繊維、炭素繊維および／またはアラミド繊維の形態の繊維を用いて製造される。
【００４４】
さらなる実施形態では、基礎構造の表面上に少なくとも一つの補強構造を配置する前に、少なくとも一つの補強構造と基礎構造が後で接触する面の領域において、基礎構造の表面上で局所的に基礎構造の材料が除去される。
【００４５】
基礎構造は、好ましくは、機械加工、特に工具によって、好ましくはフライスツールによって除去され、ツールは基礎構造の表面に沿ってロボットによって動かされる。
【００４６】
追加的な変形では、除去および／または変形、特に基礎構造の材料の塑性変形の結果として、好ましくは細長い凹部が基礎構造に加工され、少なくとも一つの補強構造が次いで凹部内に配置され、その結果、特にマトリクスの冷却および硬化の後、少なくとも一つの補強構造と基礎構造の間のフォームロック接続が凹部に形成される。
【００４７】
補足的な実施形態では、基礎構造の表面上に少なくとも一つの補強構造を配置する前に、少なくとも一つの補強構造と基礎構造が後で接触する面の領域において、基礎構造の表面が、基礎構造加熱装置、特にレーザーまたは赤外線ラジエーターまたはファンヒーターによって局所的に加熱される。
【００４８】
さらなる実施形態では、基礎構造加熱装置は、ロボットによって基礎構造の表面に沿って移動され、および／または、基礎構造の表面の加熱の結果、基礎構造の材料の特性、特に粘性および／または粘着性および／または液体であることが、少なくとも一つの補強構造と基礎構造が後で接触する領域において、局所的に変化し、その結果、特に冷却後、少なくとも一つの補強構造のマトリクスと基礎構造の材料との間に物質的接合が形成される。
【００４９】
補足的な実施形態では、基礎構造の表面上に少なくとも一つの補強構造を配置する前に、物質、特に接着剤および／または接着促進剤が、少なくとも一つの補強構造と基礎構造との間の接続を向上させるために、供給装置を用いて、少なくとも一つの補強構造と基礎構造が後で接触する面の領域において適用される。
【００５０】
供給装置は、好ましくは、ロボットによって基礎構造の表面に沿って動かされる。
【００５１】
補足的な実施形態では、基礎構造が最初に製造または提供され、その後少なくとも一つの補強構造が製造される。
【００５２】
基礎構造は、少なくとも一つの補強構造とは異なる方法を使用して好適に製造される。
【００５３】
基礎構造は、好適には、金属、特に鋼および／またはアルミニウム、および／またはプラスチック、特に繊維強化プラスチックまたは発砲スチレンまたは発砲プラスチックまたはプラスチック、および／または二つの異なる材料のサンドイッチ構造からなる。
【００５４】
さらなる変形では、基礎構造は、平面形状構成要素、プレート、ディスク、部分球殻、ドーム、部分回転楕円体、ウェルまたはカップとして構成される。
【００５５】
本発明はさらに、コンピュータプログラムがコンピュータまたは対応する処理ユニット上で実行される場合、本特許明細書に記載の方法を実施するために、コンピュータ可読データキャリアに格納されたプログラムコード手段を有するコンピュータプログラムを含む。
【００５６】
本発明のさらなる構成要素は、コンピュータプログラムがコンピュータまたは対応する処理ユニット上で実行される場合、本特許明細書に記載の方法を実施するために、コンピュータ可読データキャリアに格納されたプログラムコード手段を有するコンピュータプログラム製品である。
【００５７】
本発明の設計例は、添付図面を参照しながら以下により詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
図は以下を示す。
【００５９】
【図１】図１は、方法を実施するための、引抜成形ユニットと押出成形ユニットを備えたプロセスユニットの簡略化された長軸方向断面を示す。
【図２】図２は、方法の実施中のプロセスユニットの側面図を示す。
【図３】図３は、補強構造の配置前の基礎構造の断面を示す。
【図４】図４は、補強構造の配置後の図３の基礎構造の断面を示す。
【図５】図５は、当技術分野の引抜成形ユニットの斜視図を示す。
【図６】図６は、図６の引抜成形ユニットの断面Ａ−Ａを示す。
【図７】図７は、図６の引抜成形ユニットの断面Ｂ−Ｂを示す。
【図８】図８は、図６の引抜成形ユニットの断面Ｃ−Ｃを示す。
【図９】図９は、第一の設計例における本発明による引抜成形ユニットの斜視図を示す。
【図１０】図１０は、引抜成形チャネルを通る引抜成形ユニットの長軸方向断面を示す。
【図１１】図１１は、図９の引抜成形ユニットの断面Ａ−Ａを示す。
【図１２】図１２は、図９の引抜成形ユニットの断面Ｂ−Ｂを示す。
【図１３】図１３は、図９の引抜成形ユニットの断面Ｃ−Ｃを示す。
【図１４】図１４は、第二の設計例における本発明による引抜成形ユニットの斜視図を示す。
【図１５】図１５は、図１４の引抜成形ユニットの断面Ａ−Ａを示す。
【図１６】図１６は、第三の設計例における本発明による引抜成形ユニットの斜視図を示す。
【図１７】図１７は、図１６の引抜成形ユニットの断面Ａ−Ａを示す。
【図１８】図１８は、図１６の引抜成形ユニットの断面Ｂ−Ｂを示す。
【図１９】図１９は、図１６の引抜成形ユニットの断面Ｃ−Ｃを示す。
【図２０】図２０は、第四の設計例における本発明による引抜成形ユニットの斜視図を示す。
【図２１】図２１は、第一の設計例における引抜成形チャネルの断面を示す。
【図２２】図２２は、第二の設計例における引抜成形チャネルの断面を示す。
【図２３】図２３は、第三の設計例における引抜成形チャネルの断面を示す。
【図２４】図２４は、第四の設計例における引抜成形チャネルの断面を示す。
【図２５】図２５は、第一の設計例におけるローラーの断面を示す。
【図２６】図２６は、第二の設計例におけるローラーの断面を示す。
【図２７】図２７は、第三の設計例におけるローラーの断面を示す。
【図２８】図２８は、第四の設計例におけるローラーの断面を示す。
【図２９】図２９は、引抜成形ユニット内に供給するための第一の設計例における硬化可能マスおよび繊維の図を示す。
【図３０】図３０は、引抜成形ユニット内に供給するための第二の設計例における硬化可能マスおよび繊維の図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００６０】
図１および図２は、押出成形物４０としての補強構造１を製造するための本発明によるプロセスユニット５を示す。プロセスユニット５は、引抜成形ユニット６および押出成形ユニット７を備える。引抜成形チャネル９は、図１に示す粗押出成形物４１の移動方向５４としての方向に、引抜成形ユニット６内に構成され、引抜成形チャネル９は、まず一つのセクションで減少する幅４２で円錐状に先細となるように構成され、次いで一定幅４２で構成される。引抜成形チャネル９は、成形壁４６によって囲まれる。第一の加熱装置８および次いで第一の冷却装置１０が、図１に示す通り、移動方向４２として右から左への方向に、またハイブリッドヤーン２１または製造される押出成形物４０の搬送方向に、引抜成形チャネル９上に配置される。加熱装置８および冷却装置１０はまた、成形壁４６を形成する。冷却チャネル１１は、第一の冷却装置１０上に構成され、それを通して冷却流体が粗押出成形物４１を冷却するように移動する。図１の図面の平面下、引抜成形チャネル９はさらに、図示されていないが、成形壁４６によって囲まれる。図１の図面の平面上に成形壁４６はない。粗押出成形物４１の外面５１または繊維４５を有するマトリクス４４の第一の部分５２は、引抜成形ユニット６の成形壁４６上に置かれる。図１に示されていない粗押出成形物４１の外面５１の異なる第二の部分５３は、成形壁４６と接触しておらず、周囲空気とのみ接触している。引抜成形チャネル９は、したがって図１の図面の平面上で部分的に開放している。マトリクス４４および繊維４５の配置および／または混合物は、引抜成形チャネル９に導入される前に、粗押出成形物４１であるとすでに考えられている。マトリクス４４および繊維４５は、したがって引抜成形チャネル９を通して、および引抜成形チャネル９前に、繊維４５とマトリクス４４との間の物質的接合ありまたはなしで、粗押出成形物４１とも称される。
【００６１】
押出成形ユニット７は押出成形チャネル１５を備え、押出成形チャネル１５は第一の円錐状に先細のセクションおよび一定の直径を有する第二のセクションを備える。第二の加熱装置１６は、一定の直径を有する押出成形チャネル１５の第二のセクション上に提供される。第一および第二の加熱装置８、１６は、好ましくは、電気抵抗ヒーターとして構成される。押出成形チャネル１５を通る押出成形物４０の搬送方向において、押出成形チャネル１５の円錐状の先細セクションに、一定の直径を有する押出成形チャネル１５のセクションが続く。搬送装置１２は、引抜成形ユニット６と押出成形ユニット７との間に提供される。搬送装置１２は、図示されていない電動モーターによって駆動される第一の搬送ホイール１３および第二の搬送ホイール１４を備える。粗押出成形物４１は二つの搬送ホイール１３、１４の間に配置され、その結果、粗押出成形物４１が搬送装置１２によって引抜成形ユニット６から引き出され、搬送装置１２によって押出成形ユニット７内に押し込まれる。
【００６２】
引抜成形ユニット６および押出成形ユニット７は、例えば、図１に部分的にのみ示されるハウジングなどの接続部品２０によって互いに接続される。三つのガイド穴２４を有する供給部品２３も接続部品２０に取り付けられる。ハイブリッドヤーン２１は、それぞれ、保管ローラー２２として三つのローラー２２上に巻かれる。ハイブリッドヤーン２１は、ガラス繊維４５としての繊維４５から成り、また熱可塑性材料で作られたマトリクス４４も含む。熱可塑性材料としてのマトリクス４４は、繊維質マトリクス４４としてまたはマトリクス繊維４４としてハイブリッドヤーン２１内に提供される。ハイブリッドヤーン２１は可撓性であるため、ローラー２２から巻き出すことができる。第二の冷却ユニット１７は、押出成形ユニット７にも取り付けられる。第二の冷却ユニット１７は、送風機１８および冷却パイプ１９を備える。送風機１８の補助により、周囲空気は冷却パイプ１９を通して案内され、押出成形ユニット７を出た直後に補強構造１の領域に向けられる。カッティングユニット２５は、必要に応じて押出成形ユニット７で押出成形された押出成形物４０を切断するために使用され、従って押出成形物４０の端部を製造できる。
【００６３】
図１に示す通り、繊維４５およびマトリクス４４を有する複合材料２９の押出成形物４０として補強構造１の製造中、押出成形物４０は、まず引抜成形ユニット６を通して、その後搬送装置１２によって押出成形ユニット７を通して搬送される。しかしながら、ロッド２の長さおよび引抜成形ユニット６と押出成形ユニット７との間の距離によって、二つのプロセスが同時に行われる。ハイブリッドヤーン２１は、したがって粗押出成形物４１を搬送する間に三つのローラー２２から巻き出され、引抜成形チャネル９の円錐状の先細りセクションに供給される。三つのハイブリッドヤーン２１は、移動方向５４に減少する幅４２を有する引抜成形チャネル９の円錐状に先細のセクションで第一の加熱装置８によって加熱され、その結果、ハイブリッドヤーン２１上のマトリクス４４の熱可塑性材料が溶け、三つのハイブリッドヤーン２１内のガラス繊維４５が、したがって引抜成形のプロセス工程として、熱可塑性材料のマトリクス４４によって互いに物質的に接合される。加えて、さらなるプロセス工程として、マトリクス４４および繊維４５または粗押出成形物４１の再成形または変形が、引抜成形ユニット６内で実施され、その結果、引抜成形ユニット６から排出された粗押出成形物４１が押出成形ユニット７に適切な形状を有する。
【００６４】
粗押出成形物４１は次に、第一の冷却装置１０によって引抜成形チャネル９のセクションに搬送または移動され、その結果、粗押出成形物４１が冷却され、従って部分的に硬化する。粗押出成形物４１が排出された後、粗押出成形物４１は搬送装置１２によって押出成形ユニット７内に搬送されるかまたは供給される。粗押出成形物４１は第一の冷却装置１０で冷却されるため、粗押出成形物４１は搬送装置１２によって搬送され得る。押出成形ユニット７では、繊維４５およびマトリクス４４を有する複合材料２９としての粗押出成形物４１は、一定の直径を有する押出成形チャネル１５のセクションで第二の加熱装置１６によって、押出成形チャネル１５の搬送方向における端部領域で、製造される補強構造１の断面形状の最終形状が、押出成形チャネル１５の端部としての開口部６０で形成される程度まで再び加熱される。開口部６０は円形の断面形状を有し、その結果、補強構造１がプロセスユニット５により円形の断面を有する押出成形物４０として製造される。押出成形物４０が押出成形ユニット７の押出成形チャネル１５から排出された後、送風機１８は、冷却パイプ１９を通して押出成形物４０としてのロッド２へと冷却用空気としての周囲空気を動かし、その結果、補強構造１のより速い冷却が達成され得る。
【００６５】
当該方法で製造された押出成形物４０としての補強構造１は、直線状または湾曲ロッド２として構成される。ロッド２は、基礎構造４上の必要な接続位置でプロセスユニット５によって製造され、その結果として、図２に示すロボットの移動アーム２８によって、高度に単純化した形状で、プロセスユニット５が直線２７または曲線２７として移動経路２６上で移動する。直線２７または曲線２７としての移動経路２６は、プロセスユニット５によって製造された補強構造１の長軸方向軸に実質的に対応する。ロッド２の製造および基礎構造４の表面上のロッド２または補強構造１の配置の後、ロッド２の他のすでに製造された、またはまだ製造されていないロッド２に対する、または基礎構造２に対する相対移動または移動は必要ないが、これはロッド２が、基礎構造４上の必要な接続位置ですでにプロセスユニット５によって製造されているからである。図２は、ローラー２２およびハイブリッドヤーン２１を示していない。補強構造１は、複合材料２９のロッド２、すなわち、ガラス繊維４５としての繊維４５および熱可塑性材料としてのマトリクス４４からなる。
【００６６】
プロセスユニット５の図示されていないさらなる設計例では、例えば、ガラス、アラミド、または炭素繊維などの繊維は、ローラー２２上に巻かれ、熱可塑性材料としてのマトリクスは、容器ヒーターを有する容器内で加熱された状態で別個に格納され、図示されていないマトリクス搬送装置によって引抜成形ユニット６に搬送される。引抜成形ユニット６および押出成形ユニット７はまた、例えば、引抜成形直後に押出成形ユニット７と引抜成形ユニット６との間に配置されている搬送装置１２なしで、押出成形、つまり押出成形物４０としてのロッド２の外面３３の最終成形によって実施されることにより、単一の構成要素として構成され得る。
【００６７】
図示されていないさらなる設計例では、熱硬化性材料または反応性ホットメルトまたは反応性ホットメルト接着剤または反応性ホットメルトポリマーとしてのプラスチックが、マトリクスとして熱可塑性材料の代わりに使用される。熱硬化性材料は、容器内に別個に格納され、マトリクス搬送装置を使用して押出成形ユニット７および／または引抜成形ユニット６に供給される。熱硬化性材料の硬化は、照射または化学添加物の添加によって実施される。反応性ホットメルトまたは反応性ホットメルト接着剤または反応性ホットメルトポリマーとしてのプラスチックの硬化は、引抜成形ユニット６内および／または押出成形ユニット７内でのマトリクスのプロセスの間、変化パラメーターとしての加熱を介して特に実施される。これから逸脱して、反応性ホットメルトとしてのプラスチックの硬化もまた、湿気および／または紫外線の補助および／または酸素の除去によって実施されうる。紫外線による硬化の場合、少なくとも一つの補強構造１は、少なくとも一つの補強構造１が基礎構造４上に配置された後、紫外線源（図示せず）によって紫外線で照射される。
【００６８】
プロセスユニット５の図示されていないさらなる設計例では、複合材テープはローラー２２上に巻かれる。マトリクス４４の先行圧密応力により、複合テープの繊維４５は既に少なくとも部分的に、特に完全にマトリクス４４に物質的に接合され、その結果、繊維４５とマトリクス４４との間のわずかな物質的接合が引抜成形ユニット６内で生成される。
【００６９】
フライスツール３５としてのツール３４としての前処理装置３４、３６、３８は、例えばレーザー３７、または赤外線ラジエーター３８などの基礎構造加熱装置３６、および接着剤３１のための供給装置３９がプロセスユニット５に取り付けられる（図２にのみ示す）。ツール３４、基礎構造加熱装置３６、および供給装置３９は、機械装置を有するプロセスユニット５に対して移動することができ、その結果、前処理装置３４、３６、３８が基礎構造４の異なる表面を有する異なる移動経路２６上の必要な位置に配置され得る。基礎構造４の表面上にプロセスユニット５上に製造された補強構造１を配置する前、任意の所望の断面形状を有する細長い凹部３２（図３）が、フライスツール３５のジオメトリに依存して、フライスツール３５によって基礎構造４内に削り込まれる。凹部３２はアンダーカットを有し、その結果、凹部３２内での繊維およびマトリクスを有する複合材料２９の冷却および硬化後、例えばプレート３０などの基礎構造１上の補強構造１としてのロッド２のフォームロック接続が形成される。
【００７０】
基礎構造４の表面は、次いで基礎構造加熱装置３６によって凹部３２の領域において加熱され、その結果、複合材料２９のマトリクスは基礎構造４の材料と接合でき、複合材料２９および基礎構造４の冷却および硬化後、基礎構造４と補強構造１の間に固体の材料結合が存在する。
【００７１】
次いで、補強構造１が基礎構造４上に配置され、接着剤３１が硬化した後、補強構造１を基礎構造４に物質的に接合するために、接着剤３１が供給装置３９を用いて凹部３２の領域において基礎構造４の表面に適用される。概して、基礎構造４の材料に応じて、基礎構造加熱装置３６または供給装置３９のみが動作する。例えば、鋼またはアルミニウムなどの金属からなる基礎構造４のために、供給装置３９のみ動作し、基礎構造加熱装置３６は動作しない。熱可塑性材料による基礎構造４のため、基礎構造加熱装置３６のみが動作し、供給装置３９は動作しない。
【００７２】
図５〜８は、先行技術で公知のプロセスユニット５の先行分野で公知の引抜成形ユニット５（図示せず）を示し、これによって、第一の加熱装置または第一の冷却装置などの必要な機能的構成要素が簡略化のために示されない。粗押出成形物４１は、引抜成形チャネル９を通して移動する。断面形状が円形であり、粗押出成形物４１の移動方向５４に円錐状に先細の引抜成形チャネル９は、引抜成形ユニット６の成形壁４６によって囲まれる。粗押出成形物４１の移動方向５４に垂直な図６〜８のセクションでは、粗押出成形物４１の外面５１全体が成形壁４６上に置かれ、結果として閉鎖した引抜成形チャネル９が存在する。引抜成形チャネル９、直径１ｍｍ以下の、特に端部領域における小さな断面形状の場合、繊維４５およびマトリクス４４の材料の公差は目詰まりおよび閉塞をもたらし得、結果として引抜成形ユニット６が機能しなくなり、つまり、プロセスユニット５はもはや押出成形物４０を製造することができない。粗押出成形物４１に利用可能な断面積は、閉鎖した引抜成形チャネル９によって制限され、閉塞を防ぐための粗押出成形物４１の断面積における局所的な増大が構造的に不可能である。引抜成形チャネル９の閉鎖形態により、粗押出成形物４１の圧力は高く、粗押出成形物４１が引抜成形チャネル９を通って移動するにつれて断面積が減少するため、急上昇する。
【００７３】
図９〜図１３は、本発明によるプロセスユニット５の引抜成形ユニット６の第一の設計例を示す。簡略化のために、第一の加熱装置または第一の冷却装置などの必要な機能的構成要素は示されない。（図示されない）加熱装置が成形壁４６上に構成され、これにより、引抜成形ユニット６内の引抜成形の間、マトリクス４４が変形されることができ、かつ繊維４５が随意にマトリクス４４と物質的接合するように、粗押出成形物４１が加熱された成形壁４６によって加熱される。粗押出成形物４１を変形させ、好ましくは繊維４５をマトリクス４４と物質的に接合するプロセス工程が、引抜成形ユニット６内で実施される。実質的にＵ字形状の引抜成形チャネル９は部分的に開放しており、その結果、外面５１上で粗押出成形物４１が固定された成形壁４６を有する外面５１の第一の部分５２上に置かれ、外面５１の第二の部分５３上で、外面５１は成形壁４６と接触しない、すなわち、周囲空気と接触するのみである。外面５１の開放した第二の部分５２のため、粗押出成形物４１の圧力は非常に小さく、粗押出成形物４１が引抜成形チャネル６を通って移動するとき、実質的に一定である。
【００７４】
粗押出成形物４１の移動方向５４に垂直な図１１〜１３のセクションでは、特に粗押出成形物４１の移動方向５４の、固定された三つの成形壁４６は互いに対して垂直であり、二つの成形壁４６はセクション内で互いに対して平行に整列する。引抜成形チャネル９内の粗押出成形物４１は、幅４２および厚さ４３を有する。セクション内で互いに対して平行に整列した成形壁４６は、また粗押出成形物４１の移動方向５４に互いに対して円錐状に先細となり（図９）、その結果、粗押出成形物４１が引抜成形チャネル９を通って移動するとき、幅４２および厚さ４３は増大する（図１１〜図１３）。たとえは０．５ｍｍなどの幅４２よりも小さな距離でも、セクション内で互いに対して平行に配列された二つの成形壁の間の引抜成形チャネル９の端部領域において、繊維４５およびマトリクス４４の材料の公差４６は粗押出成形物４１の閉塞をもたらさないが、これは材料の公差を考慮して、変形可能な粗押出成形物４１は粗押出成形物４１なしで引抜成形チャネル９の領域内に移動できる；つまり厚さ４３が局所的に増大し、閉塞が結果として回避されるからである。粗押出成形物４１の最大断面積はしたがって実質的に増大するが、これは引抜成形チャネル９内の自由空間が、材料の公差の場合に必要とされる粗押出成形物４１の断面積における増大が閉塞を防止するために利用可能であるような寸法とされるからである。粗押出成形物４１の厚さ４３は、引抜成形チャネル９の開口部の方向、および／または粗押出成形物４１の幅４２に垂直な方向における粗押出成形物４１の延長部分である。粗押出成形物４１の幅４２は、厚さに垂直な方向における粗押出成形物４１の延長部分、および／または二つの成形壁４６の間の粗押出成形物４１の延長部分である。
【００７５】
三つの成形壁４は固定されているため、粗押出成形物４１と三つの成形壁４６との間の相対移動速度は、粗押出成形物４１の移動速度に対応する。張力ＦｉおよびＦ２を粗押出成形物４１に適用する図示されない張力装置、特にテンションローラーが、引抜成形ユニット６の開始と終了で提供され、その結果、引抜成形ユニット６内の粗押出成形物４１が張力を有する。張力Ｆｉは張力Ｆ２よりも小さく、その結果、粗押出成形物４１が、粗押出成形物４１の張力、特に粗押出成形物４１の繊維４５における張力下で、引抜成形ユニット９を通って移動する。張力装置、特にテンションローラーは、さらに偏向装置、特に偏向ローラーとして機能し、その結果、粗押出成形物４１が引抜成形チャネル９に導入される前、および引抜成形チャネル９から排出された後、粗押出成形物は偏向され、粗押出成形物４１は導入される前に角度α１に、排出された後に角度α２に配向される。角度α１とα２は９０°未満であり、その結果、粗押出成形物４１は、導入および排出されるときに、引抜成形チャネル９における移動方向５４に平行に配列されず、むしろ鋭角である。この目的のため、偏向装置は、粗押出成形物４１が導入および排出されるときに、その上に横力ＦＱを加える。横力ＦＱは角度α１およびα２の関数である。
【００７６】
図１４および図１５は、本発明によるプロセスユニット５の引抜成形ユニット６の第二の設計例を示す。以下で、図９〜１３の第一の設計例に対する差異のみが記載される。ローラー５５は、部分的に開放した引抜成形チャネル９の端部領域に配置される。ローラー５５は、回転軸６２の周りに回転可能に取り付けられ、ローラー５５の表面として径方向外面６３が粗押出成形物４１の外面５１の第二の部分５３上に置かれ、第二の部分５３を変形する。したがって、ローラー５５を有する引抜成形チャネル９のこの端部領域において、閉鎖した引抜成形チャネル９が存在する。ローラー５５の軸（図示せず）は、ばね５７として弾性要素５６によって、外面５１の第二の部分５３に対して押圧で押し付けられ、その結果、径方向外面６３は、押圧によって粗押出成形物４１の外面５１の第二の部分５３上に置かれる。ローラー５５の軸は移動方向５４に垂直な方向にさらに取り付けられ、その結果、粗押出成形物４１上に置かれる、第一の成形壁４７としてのローラー５５の径方向外面６３が、第二の成形壁４８としての反対側の成形壁４６に対する距離５０を変化させる。断面積もそれによって変化する。したがってローラー５５はまた、移動成形壁４６としての移動壁４９を形成する。ローラー５５の軸方向延長部分は、粗押出成形物４１の幅４２または断面に平行に配列された成形壁４６の間の距離よりもわずかに小さく、その結果、ローラー５５は引抜成形チャネル９内に部分的に配置される。特に材料の公差の結果として、粗押出成形物９の断面積の変化は、こうして粗押出成形物９の閉塞のリスクなしに、ローラー５５の並進移動としての移動によって吸収されうる。ローラー５５の回転軸の周りの回転運動により、ローラー５５の径方向外面６３によって形成される第一の成形壁４７は、粗押出成形物４１の並進移動に従い、その結果、ローラー５５の回転する径方向外面６３と粗押出成形物４１の外面５１の第二の部分５３との間の相対移動速度が実質的に存在しない。
【００７７】
図１６および図１９は、本発明によるプロセスユニット５の引抜成形ユニット６の第三の設計例を示す。以下で、図９〜１３の第一の設計例に対する差異のみが記載される。引抜成形チャネル９は、三つのローラー５５の径方向外面６３によって形成される。径方向外面６３はしたがって、実質的にＵ字形状の表面５９である、凹面を有する。引抜成形チャネル９およびしたがって粗押出成形物４１の幅４２は、図１７に示される第一のローラー５５から図１９に示される第三のローラー５５に縮小し、図１８に示されるローラー５５は、第一のローラーと第三のローラー５５の間の中間幅４２を有する。ローラー５５の回転運動により、ローラー５５の径方向外面６３と粗押出成形物４１との間の相対移動速度は実質的に存在しない。図示されない加熱装置で加熱された粗押出成形物４１は、三つのローラー５５の引抜成形チャネル９の三つのセクションで変形される。ローラー５５はさらに随意で加熱装置、特に電気抵抗加熱装置を備え、その結果、マトリクス４４は、繊維４５との随意の物質的接合のために加熱されうる。
【００７８】
図２０は、本発明によるプロセスユニット５の引抜成形ユニット６の第四の設計例を示す。以下で、図１６〜１９の第三の設計例に対する差異のみが記載される。引抜成形チャネル９の三つのセクションは、二つのローラー５５によって囲まれる。それぞれのセクション内の二つのローラー５５の径方向外面６３は同一であり、図１６〜１９に示す第三の設計例のものに対応する。凸面、実質的にＵ字形状の半径方向外面６３は、通常、それぞれのセクションで引抜成形チャネル９の半分をそれぞれ囲む。それぞれのセクション内の二つのローラー５５の径方向外面６３は、通常、実質的にＵ字形状の凹部の外側で互いの上に置かれる。それぞれのセクションのローラー５５の軸は、粗押出成形物４１の移動方向５４に垂直な空間内で移動できないため、このローラー５５は第二の成形壁４８を形成する。それぞれのセクション内の第一の成形壁４７としての他のローラー５５は、ばね５７としての弾性要素５６によって、第二の成形壁４８を形成するローラー５５に対して押し付けられる。第一の成形壁４７としての他のローラー５５の軸は、粗押出成形物４１の移動方向５４に垂直な移動方向に移動可能に取り付けられ、結果として、第一の成形壁４７としてのローラー５５はまた、それぞれのセクション内の二つのローラー５５の間の距離が変化し得るため、移動壁４９を形成する。セクション内の二つのローラー５５の間の距離が増大するとき、粗押出成形物４１の断面積が増大し、材料の公差を考慮して粗押出成形物４１の閉塞を回避する。
【００７９】
図２１〜２４は、実質的にＵ字またはＶ字形状の引抜成形チャネル９の固定された成形壁４６の異なる断面形状を示す。図２２は、破線を有する被覆壁６１および粗押出成形物４１を示す。粗押出成形物４１は、被覆壁６１から大きな距離があり、その結果、大きな材料の公差がある場合、および粗押出成形物４１の断面積が大きい場合であっても、粗押出成形物４１は被覆壁６１と接触せず、図２２の部分的に開放した引抜成形チャネル９もまた存在する。被覆壁６１は、粗押出成形物４１および／またはマトリクス４４を有する繊維４５が、初期設定中に引抜成形チャネル９内により簡単に配置することができるようにし、部分的に開放した引抜成形チャネル９は外側からの汚染および機械的影響から保護される。
【００８０】
図２５および図２６は、ローラー５５の径方向外面６３の凹面５９の実施例を示す。引抜成形チャネル９の凹部は、図２５では実質的にＵ字形状であり、図２６では実質的にＶ字形状である。
【００８１】
図２７および図２８は、ローラー５５の径方向外面６３の凸面５８の実施例を示す。図２７では凸面５８は実質的にＵ字形状であり、図２８では実質的にＶ字形状である。図２７および２８に示されるローラー５５は、粗押出成形物４１の外面５１の第二の部分５３の、例えば図１４および図１５に示される設計例などの変形を可能にする。
【００８２】
図２９および３０は、引抜成形チャネル９内に導入される前の、粗押出成形物４１としてのマトリクス４４および繊維４５の構成について二つの例を示す。マトリクス４４および繊維４５は可撓性であり、ローラー２２上に巻かれる。図２９は、実質的に長方形の断面を有する細片を示し、そこでは繊維４５はマトリクス４４に囲まれる。図３０では、マトリクス４４は、繊維４５がその間およびその周りに配置されるいくつかのストランド状の断片に分割される。
【００８３】
概して、顕著な利点が、本発明による押出成形物４０および本発明によるプロセスユニット５を製造するための方法に関連付けられる。部分的に開放した引抜成形チャネル９および／または可変断面積を有する引抜成形チャネル９内の粗押出成形物４１の引抜成形により、０．５ｍｍの範囲の小さな直径であっても、引抜成形チャネル９内の粗押出成形物４１の閉塞のリスクなしに、粗押出成形物４１の安全かつ信頼性のある引抜成形が可能になる。材料の公差は、粗押出成形物４１の断面積の増大を一時的に引き起こし得、この増大は、外面５１の第二の部分５３を外側に移動するおよび／または第一の成形壁４７と第二の成形壁４８との間の距離を増大させることによって実現され得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【国際調査報告】
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