(57)【要約】  本発明は、層スクリム（Ａ，Ｂ，・・・）及び／又は部分予備成形物（９）用の少なくとも１つのドレープ成形装置（３）と搬送装置（２１）とを用いて繊維強化成形部品（１９）を製造する過程において、少なくとも２つの層スクリム（Ａ，Ｂ，・・・）及び／又は部分予備成形物（９）から１つの３次元の予備成形物（１７）を多段階式に製造する装置及び方法であって、前記ドレープ成形装置（３）は少なくとも、繊維スクリム（３）用のドレープ成形型（１８）と、該ドレープ成形型（１８）の輪郭に相応するように前記層スクリム（Ａ，Ｂ，・・・）及び／又は前記部分予備成形物（９）を変形加工及び／又は位置固定する、前記ドレープ成形型（１８）に向かって移動可能なドレープ成形ポンチ（５）とを有しているものに関する。課題としては、予備成形物の多段階式の製造において、部分予備成形物の層スクリム間、若しくは予備成形物内の層スクリム間の移行部の改良が達成されることが望ましい。方法に関する本発明は、少なくとも１つの前記層スクリム（Ａ，Ｂ，・・・）及び／又は部分予備成形物（９）を、前記搬送装置（２１）により前記ドレープ成形型（１８）に装填し、前記層スクリム（Ａ，Ｂ，・・・）を、前記ドレープ成形ポンチ（５）により前記ドレープ成形型（１８）の輪郭に沿って変形加工し、変形加工された前記層スクリム（Ａ，Ｂ，・・・）及び／又は前記部分予備成形物（９）から、１つの予備成形物（１７）が形成されるまで、前記方法ステップ１．１及び１．２を反復する点にある。
2016515481.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
層スクリム（Ａ，Ｂ，・・・）及び／又は部分予備成形物（９）用の少なくとも１つのドレープ成形装置（３）と搬送装置（２１）とを用いて繊維強化成形部品（１９）を製造する過程において、少なくとも２つの層スクリム（Ａ，Ｂ，・・・）及び／又は部分予備成形物（９）から１つの３次元の予備成形物（１７）を多段階式に製造する方法であって、前記ドレープ成形装置（３）は少なくとも、繊維スクリム（３）用のドレープ成形型（１８）と、該ドレープ成形型（１８）の輪郭に相応するように前記層スクリム（Ａ，Ｂ，・・・）及び／又は前記部分予備成形物（９）を変形加工及び／又は位置固定する、前記ドレープ成形型（１８）に向かって移動可能なドレープ成形ポンチ（５）とを有しているものにおいて、以下の各方法ステップの順、即ち：
１．１  少なくとも１つの前記層スクリム（Ａ，Ｂ，・・・）及び／又は部分予備成形物（９）を、前記搬送装置（２１）により前記ドレープ成形型（１８）に装填するステップ、
１．２  前記層スクリム（Ａ，Ｂ，・・・）を、前記ドレープ成形ポンチ（５）により前記ドレープ成形型（１８）の輪郭に沿って変形加工するステップ、
１．３  変形加工された前記層スクリム（Ａ，Ｂ，・・・）及び／又は前記部分予備成形物（９）から、１つの予備成形物（１７）が形成されるまで、前記方法ステップ１．１及び１．２を反復するステップ、
を特徴とする、繊維強化成形部品（１９）を製造する過程において、少なくとも２つの層スクリム（Ａ，Ｂ，・・・）及び／又は部分予備成形物（９）から１つの３次元の予備成形物（１７）を多段階式に製造する方法。
【請求項２】
前記層スクリム（Ａ，Ｂ，・・・）及び／又は前記部分予備成形物（９）の少なくとも１つの突合わせ縁部（７）には、段縁部（４）が設けられるか、又は設けられている、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記段縁部（４）は特に、前記層スクリム（Ａ，Ｂ，・・・）の製造時に、又は前記ドレープ成形装置（３）において前記層スクリム（Ａ，Ｂ，・・・）又は前記部分予備成形物（９）をドレープ成形する過程において、好適には複数の異なる繊維マット裁断片（２２）を配置することにより、形成されている、請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
装填されるべき前記層スクリム（Ａ，Ｂ，・・・）及び／又は前記予備成形物は、それぞれ前記ドレープ成形型（１８）内における３次元配置及び／又は３次元延在に関して、互いに相違している、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
少なくとも１つの前記繊維マット裁断片（２２）又は層スクリム（Ａ，Ｂ，・・・）が、前記突合わせ縁部（７）又は前記段縁部（４）のオーバラップ（６）により、少なくとも２つの別の層スクリム（Ａ，Ｂ，・・・）及び／又は部分予備成形物（９）をつなぐように、前記ドレープ成形装置（３）に装填される、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
前記方法ステップ１．２により、１つの前記層スクリム（Ａ，Ｂ，・・・）又は１つの前記予備成形物（９）を変形加工する度に、少なくとも１つの前記ドレープ成形ポンチ（５）は再び持ち上がり、且つ／又は、各変形加工後に、少なくとも１つの前記ドレープ成形ポンチ（５）は、位置固定のために、前記層スクリム（Ａ，Ｂ，・・・）又は前記予備成形物（９）との接触状態を保つ、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
複数の前記層スクリム（Ａ，Ｂ，・・・）及び／又は１つの前記繊維マット裁断片（Ｄ）及び／又は１つの前記部分予備成形物（９）の間の接触箇所における前記段縁部（４）及び／又は前記突合わせ縁部は、結合剤で濡らされる、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
少なくとも最初の前記方法ステップ１．１の後で、１つの前記繊維マット裁断片（２２）、１つの前記層スクリム（Ａ，Ｂ，・・・）及び／又は１つの前記部分予備成形物（９）に対して異種の材料、好適には充填材又は強化材が、前記ドレープ成形型（１８）に装填される、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
前記ドレープ成形装置（３）における前記突合わせ縁部（７）の形成及び／又は前記段縁部（４）の形成及び／又は前記層スクリム（Ａ，Ｂ，・・・）の相互配置は、適当な装置により監視され、且つ／又は特に後続の前記層スクリム（Ａ，Ｂ，・・・）又は当て付けられるべき前記部分予備成形物（９）は、静止していたり、動かされたりする前記段縁部（４）及び／又は前記突合わせ縁部（７）の位置を監視する手段によって位置決めされる、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
層スクリム（Ａ，Ｂ，・・・）及び／又は前記部分予備成形物（９）用の少なくとも１つのドレープ成形装置（３）と、少なくとも１つの搬送装置（２１）とを用いて繊維強化成形部品（１９）を製造する過程において、少なくとも２つの層スクリム（Ａ，Ｂ，・・・）及び／又は部分予備成形物（９）から１つの３次元の予備成形物（１７）を多段階式に製造する装置であって、前記ドレープ成形装置（３）は少なくとも、繊維スクリム（３）用のドレープ成形型（１８）と、該ドレープ成形型（１８）の輪郭に相応するように前記層スクリム（Ａ，Ｂ，・・・）及び／又は前記部分予備成形物（９）を変形加工及び／又は位置固定する、前記ドレープ成形型（１８）に向かって移動可能なドレープ成形ポンチ（５）とを有しており、当該装置（８）には結合剤を活性化させる少なくとも１つの手段が配置されており、前記ドレープ成形ポンチ（５）及び前記搬送装置（２１）は、所定の順で、好適には異なる前記層スクリム（Ａ，Ｂ，・・・）及び／又は前記部分予備成形物（９）を前記ドレープ成形型（１８）に沿って変形加工、後成形、又は位置固定することに適するように、当該装置（８）の制御装置と作用接続されていることを特徴とする、繊維強化成形部品（１９）の製造過程において、少なくとも２つの層スクリム（Ａ，Ｂ，・・・）及び／又は部分予備成形物（９）から１つの３次元の予備成形物（１７）を多段階式に製造する装置。
【請求項１１】
前記ドレープ成形ポンチ（５）は、所定の好適には切断又はドレープ成形手段を用いることにより、前記層スクリム（Ａ，Ｂ，・・・）及び／又は前記部分予備成形物（９）におけるドレープ成形過程において、少なくとも１つの突合わせ縁部（７）に、１つの段縁部（４）を形成することに適している、請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
前記装置（８）に、異なる繊維マット裁断片（２２）を製造するための裁断装置（１１）と、前記層スクリム（Ａ，Ｂ，・・・）を製造するための付属の前記搬送装置（２１）とが配置されている、請求項１０又は１１記載の装置。
【請求項１３】
１つの前記繊維マット裁断片（２２）又は１つの前記層スクリム（Ａ，Ｂ，・・・）を前記ドレープ成形装置（３）内に配置して、前記突合わせ縁部（７）又は前記段縁部（４）のオーバラップ（６）により別の層スクリム（Ａ，Ｂ，・・・）及び／又は部分予備成形物（９）につなぐために、少なくとも１つの前記搬送装置（２１）が配置されている、請求項１０から１２までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１４】
前記装置（８）内、好適には前記ドレープ成形装置（３）内に、複数の前記層スクリム（Ａ，Ｂ，・・・）及び／又は１つの前記繊維マット裁断片（Ｄ）及び／又は１つの前記部分予備成形物（９）の間の接触箇所における前記段縁部（４）及び／又は前記突合わせ縁部（７）を、結合剤で濡らすための手段が配置されている、請求項１０から１３までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１５】
前記装置（８）内、好適には前記ドレープ成形装置（３）内に、前記繊維マット裁断片（２２）、前記層スクリム（Ａ，Ｂ，・・・）及び／又は前記部分予備成形物（９）に対して異種の材料を供給するための手段が配置されている、請求項１０から１４までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１６】
前記装置（８）内、好適には前記ドレープ成形装置（３）内に、前記突合わせ縁部（７）の形成及び／又は前記段縁部（４）の形成及び／又は、特に後続の前記層スクリム（Ａ，Ｂ，・・・）又は当て付けられるべき前記部分予備成形物（９）の位置決めに際する前記層スクリム（Ａ，Ｂ，・・・）の相互配置の過程において、前記搬送装置（２１）を監視し且つ／又は制御するための手段が、特に、静止していたり、動かされたりする前記段縁部（４）及び／又は前記突合わせ縁部（７）の位置を監視するための手段と共に配置されている、請求項１０から１５までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１７】
プレス機（１５）で繊維強化成形部品（１９）を製造する過程において使用するための、少なくとも２つの層スクリム（Ａ，Ｂ，・・・）及び／又は部分予備成形物（９）から成る予備成形物（１７）において、
前記層スクリム（Ａ，Ｂ，・・・）及び／又は前記部分予備成形物（９）間の少なくとも１つの突合わせ縁部（７）に、好適には少なくとも１つの別の媒体による補強オーバラップ（６）を有する１つの段縁部（４）が配置されていることを特徴とする、少なくとも２つの層スクリム（Ａ，Ｂ，・・・）及び／又は部分予備成形物（９）から成る予備成形物（１７）。
【請求項１８】
請求項１から９までの１つ又は複数の請求項に記載の方法により製造され且つ／又は装置請求項１０から１６までの１つ又は複数の請求項に記載の装置（８）で製造される、予備成形物（１７）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に記載の繊維強化成形部品の製造過程において３次元の予備成形物を多段階式に製造する方法、請求項１０の上位概念に記載の繊維強化成形部品の製造過程において３次元の予備成形物を多段階式に製造する装置、及び請求項１７及び１８に記載の繊維強化成形部品の製造過程において用いられる予備成形物に関する。
【０００２】
繊維強化プラスチック部品（繊維複合部品とも云う）の製造過程において、特に産業上の利用にあっては、ＲＴＭ法（Ｒｅｓｉｎ−Ｔｒａｎｓｆｅｒ−Ｍｏｕｌｄｉｎｇ法）が慣用されている。使用可能なプラスチック部品になるまでの製造プロセス全体は、順に進行する複数の個別プロセスから成る。第１の方法ステップでは、実質的に後のプラスチック部品の外側形状を既に有している、最終輪郭に近い予備成形物／繊維半製品が製造される。このプリフォームプロセス（予備成形物の製造）では通常、複数の層の織布又は繊維スクリム（繊維基材）が、一般に２次元の形状で積層されるか、又は場合によっては接合され（縫合、溶接、接着）、これにより繊維織布積層体は、実質的に既に必要な外側輪郭を有することになり、部分的には既に、特別な層又は層厚さ若しくは局所的な特性をも有している（国際公開第２０１２１５６５２４Ａ１号）。好適には、結合剤が層の分離平面に供給され、結合剤は、変形加工された３次元形状の達成後に活性化及び硬化して、複数の層を相互に固定することで、相応の３Ｄ輪郭をもたらす（国際公開第２０１２１５６５２３Ａ１号）。プリフォームプロセスのために、織布積層体は変形加工工具内に送られ、後の成形部品の輪郭に近づくように変形加工工具を閉じることにより、大抵は（比較的低い）圧力を加えられた状態で、結合剤の活性化（加熱及び冷却）により硬化させられる。最終輪郭に近づいた繊維半製品は、ＲＴＭ法自体を実施するためのプレス機の工具に装填され得る（国際公開第２０１０１０３４７１Ａ２号）。必要に応じて、繊維半製品は更に裁断されるか、又は所定の箇所を打ち抜かれ、これにより、後のプラスチック部品に向かってより精密な、繊維半製品（予備成形物）の輪郭が達成される。好適にはＲＴＭ法に適したプレス機の工具に繊維半製品を装填した後に、工具半部が閉じられて、所要の樹脂が工具のキャビティ内に射出される。このとき樹脂は、繊維半製品の繊維構造に含浸され、繊維を包囲して樹脂マトリックス内に固定的に組み込む。樹脂の硬化後に、繊維強化されたプラスチック部品を離型させることが可能である。ＲＴＭ法自体の他に、繊維半製品の製造も既に、プラスチック部品の製造における成功の基礎となる。従来技術には、予備成形物を製造する多数の手段がある、ということが分かっているが、これらの手段は一般に、プレス機において最終的に２Ｄ形状から３Ｄ形状に移行される、可能な限り扁平な繊維織布積層体のマニュアル製造又は自動化された製造であるに過ぎない。これは、予め固定された（例えば縫合された）状態、又は未だフレキシブルな状態で実施され得る。目的は、完全に自動化して確実なプロセスでＲＴＭプレス機の工具内に装填可能にするために、又は引き続き使用されるところまで搬送して積み下ろせるようにするために、形状付与後には十分な内部剛性を有している予備成形物を得ることにある。
【０００３】
予備成形物のプリフォーム若しくは製造の主目的は、完全に自動化して方法技術的に確実に、且つその品質を再現可能に、ＲＴＭプレス機の工具に装填可能にするために、又は引き続き使用されるところ（後処理、前処理等）まで搬送して積み下ろせるようにするために、形状付与後に柔軟な材料から、十分な曲げ剛性を有する予備成形物を得ることにある。
【０００４】
繊維織布から成る多層の２次元の裁断片を３次元に変形加工するためには、以下の方法ステップも知られている。即ち：繊維織布又は繊維スクリムをロールから繰り出し、必要に応じて複数の、形状及びサイズの異なる織布又はスクリムから、１つの繊維積層体を形成する。このとき、外側輪郭と、場合によっては内側輪郭とを、予備成形物若しくはプラスチック成形部品の切断パターンに相応するように加工又は切断することが必要な場合がある。この場合、切断パターンは予備成形物又は最終部品の展開図から形成される。好適には次いで、形成された実質的に扁平な繊維積層体は、ドレープ成形装置によりドレープ成形されるか、若しくは３次元の予備成形物に変形加工される（国際公開第２０１２０６２８２４Ａ１号、国際公開第２０１２０６２８２５Ａ１号、国際公開第２０１２０６２８２８Ａ１号）。
【０００５】
予備成形物（プリフォーム）を製造するための、別の公知の自動化されたプリフォーム技術では、複数の繊維マット裁断片から成る繊維スクリムの層構造全体が、外縁部において緊締されて保持される、緊締フレームが用いられる。この緊締フレーム内で繊維スクリムは、結合剤を溶融させるために加熱される。次のステップでは層構造が、上部工具と下部工具とを備える変形加工プレス機において変形加工される。冷却された工具により結合剤が凝固させられ、これにより予備成形物は形状安定化させられる。この方法の欠点は、緊締フレームに取り付けるために、個々の層の繊維マット裁断片は、製造されるべき予備成形物が本来必要とするよりも大幅に大きくなくてはならない、という点にある。複雑な部品の場合は一般に、大面積の主予備成形物（主プリフォーム）の他に、更に１つ又は複数の部分予備成形物（いわゆる副プリフォーム）が製造される。これらの部分予備成形物は、次いで主予備成形物と一緒にまとめられる。まとめに際して部分予備成形物の位置固定は、大抵クリップ留めにより行われる。この付加的な組立てステップには、時間、スペース及びコストがかかる。しかしながら、確実に操作可能にプレス型に装填可能な、形状の安定した予備成形物を得るためには、大体積の予備成形物の場合、適切な位置固定のために大幅にクリップ留めする必要がある。プレス型自体において、複数の部分予備成形物から適当な１つの予備成形物を形成することは、個別のケースでしか実施することができない。それというのも、プレス開放時間は可能な限り短く保持されるべきだからである。また、多数の部分予備成形物の大規模工業的な製造には、相当数の切断工具、操作工具及びドレープ成形工具を設けることも必要である。全体として、複数の部分予備成形物の使用により、一般には組合せに際して所属の層間での急激な高さの飛躍が、大抵既存の縁取りと、これにより曲げられた繊維端部とに起因して生じ、これらの高さの飛躍は、既に中断された繊維筋の他に、力の不都合な変向をも生ぜしめる。特に高度に複雑な幾何学形状の場合、これは後で製造されるべき成形部品にとって不都合である。更に、複数の部分予備成形物を間隔を置いて配置した場合には、極端に高い荷重が加わると部品の破壊につながりかねない、繊維積層体が存在していない、ある程度の大きさの間隔が生じる。それというのも、荷重の流れは必然的に、繊維強化領域から繊維の存在しない領域に侵入するからである。
【０００６】
これを防ぐためにも、（個々の部分予備成形物の組合わせに際して意図的に又は意図せずに）部品厚さにわたって繊維スクリムの複数のオーバラップが生ぜしめられてよく、これらのオーバラップは、同じ部品厚さにおいて過剰寸法の繊維となるが、完成部品では過小寸法の樹脂となるために役立ち、最終的にはプレス型に樹脂を注入するプロセスの間に、全ての繊維が最適には濡らされないこと、又はそれどころか樹脂の流頭に不都合な影響が及ぼされることを阻止する。この不都合な状態をも解消するために、一般にこのようなオーバラップが生じ（得）る部品の箇所には、オーバラップゾーンにプラスチック部品の厚さが飛躍的に変化する、厚さ飛躍部が設けられる。部品は、不必要な重量及び付随する樹脂損失の他に、見た目の良くない幾何学形状的な変更を被ることになり、この場合には一般に、１つの「可視面」しか有さない部品だけが製造され得る。
【０００７】
以下において、繊維スクリムと層スクリムとは実質的に同等と見なされるものであり、且つ一般に相上下して積層された複数の繊維マットから成っている。この場合、予備成形物用の個々の繊維スクリムという専門用語は、好適には従来技術において定着しており、部分予備成形物若しくは予備成形物を製造するために複数の層スクリムを順に使用することは、好適には本発明での使用に関して想定されている。本発明を理解するために、層スクリム／繊維スクリムが通常は平らに揃えられてドレープ成形装置に装填されるのに対し、予め製造された部分予備成形物は、少なくとも既にある程度の３Ｄ輪郭を有していて、必要に応じて後からドレープ成形される、ということを知っていることが重要である。つまり本発明では、層スクリムと、この層スクリムから生ぜしめられる部分予備成形物（３Ｄ輪郭）との間の移行は、実質的に流動的であると理解される。
【０００８】
本発明の課題は、予備成形物の多段階式の製造により、部分予備成形物の層スクリム間、若しくは予備成形物内の層スクリム間の移行部の改良が達成され得る方法、装置及び予備成形物を提供することにある。この課題の可能な拡張では、部分予備成形物の製造を実質的に省くことができるようにする、又は予備成形物の最適化された製造方法における所要の部分予備成形物の数を大幅に減らせるようにすることが望ましい。
【０００９】
方法に関する課題の解決手段は、以下の各方法ステップ、即ち：
１．１  少なくとも１つの層スクリム及び／又は部分予備成形物を、搬送装置によりドレープ成形型に装填するステップ、
１．２  前記層スクリムを、ドレープ成形ポンチにより前記ドレープ成形型の輪郭に沿って変形加工するステップ、
１．３  変形加工された前記層スクリム及び／又は前記部分予備成形物から、１つの予備成形物が形成されるまで、前記方法ステップ１．１及び１．２を反復するステップ、
を含む。
【００１０】
装置に関する解決手段は、前記層スクリム及び／又は前記部分予備成形物用の少なくとも１つのドレープ成形装置と、少なくとも１つの搬送装置とを用いて繊維強化成形部品を製造する過程において、少なくとも２つの層スクリム及び／又は部分予備成形物から１つの３次元の予備成形物を多段階式に製造するために、前記ドレープ成形装置は少なくとも、繊維スクリム用のドレープ成形型と、該ドレープ成形型の輪郭に相応するように前記層スクリム及び／又は前記部分予備成形物を変形加工及び／又は位置固定する、前記ドレープ成形型に向かって移動可能なドレープ成形ポンチとを有しており、当該装置には結合剤を活性化させる少なくとも１つの手段が配置されており、前記ドレープ成形ポンチ及び前記搬送装置は、所定の順で、好適には異なる前記層スクリム及び／又は前記部分予備成形物を前記ドレープ成形型に沿って変形加工、後成形、又は位置固定することに適するように、当該装置の制御装置と作用接続されている点にある。
【００１１】
予備成形物に関する第１の解決手段は、層スクリム及び／又は部分予備成形物間の少なくとも１つの突合わせ縁部に、好適には少なくとも１つの別の媒体による補強オーバラップを有する１つの段縁部が配置されている点にある。
【００１２】
第２の解決手段では、予備成形物は、１つ又は複数の方法請求項に記載の方法により製造され且つ／又は１つ又は複数の装置請求項に記載の装置で製造される。
【００１３】
前記課題は特に、層スクリムの装填と、すぐにドレープ成形工具内でシーケンシャル順に進行する、ドレープ成形ポンチによるドレープ成形とに基づき、一種の部分予備成形物が「オン・デマンド」で製造されることによっても解決される。
【００１４】
今や本発明により、幾何学形状又は提供されている設備に応じて、別個に製造されるべき予備成形物の数を減らすか、又は予備成形物を完全に省くことが可能である。シーケンシャル（順次）に行われるドレープ成形（立体賦形）過程を用いること（ドレープ成形ポンチは装填されたばかりの層スクリムを変形加工するために、ドレープ成形型に所定の順でしか進入しない）により、１つの予備成形物の製造を、複数の層スクリムから多段階式に実施することが可能である。製造プロセスを加速するために、予め製造された部分予備成形物を手順に含むことが、部分的に有意なことがある。
【００１５】
好適には、突合わせ縁部の形成若しくは段縁部の形成を、ドレープ成形工具内でオンラインで監視し、且つ後続の層スクリム又は当て付けられるべき部分予備成形物を、段縁部若しくは突合わせ縁部に正確に当て付けることが想定されており、これにより、高い品質要求を伴う大量生産品を得るために、突合わせ縁部の形式若しくは継手の質を再現可能に管理することができるようになっている。
【００１６】
例えば、大面積の層スクリムを第１のドレープ成形ステップにおいて変形加工することも可能であり、この場合、後続のステップでは、大幅に異なる裁断片幾何学形状を有する別の層スクリム又は部分予備成形物が、例えば局所的な補強のために装填され、必要な場合にはドレープ成形される。これにより、特に管理することのできない重複部が存在することなく、部品内の層スクリム間に、ずらされた突合わせ部を形成することも可能になる。各層は、それぞれ異なる裁断片幾何学形状を備えてドレープ成形されてよく、これにより、突合わせ部を楔状又は階段状に互いにずらすことができる。これにより一方では、部分予備成形物を使用する場合に通常必要とされるような突合わせ縁部間の壁厚さの飛躍又は間隙が回避され得る。第２に、個々の層においてずらされた突合わせ部は、成形部品において大幅に減じられた弱点箇所をもたらす。それというのも、１つの繊維スクリムの１つの層（繊維マット裁断片）の１つの突合わせ箇所だけが、それぞれ隣合って位置しており、その上下に連続する複数の繊維層が、荷重を完全に支持して吸収するからである。これにより、周知のように部品強度の大幅な低下をもたらす繊維湾曲も回避される。
【００１７】
好適な構成において、ドレープ成形型は実質的に室温を有しており且つ／又は能動的に冷却され得る。この場合、相応して、層スクリムであっても、繊維マット裁断片であっても、加熱されてドレープ成形型に装填可能であり、次いでドレープ成形型及び／又はドレープ成形ポンチにより冷却され、これにより結合剤が硬化する、ということが想定され得る。特に、層スクリム及び／又は予備成形物は、供給される結合剤の溶融温度に、又はこの溶融温度を上回るように予熱され、高温状態でドレープ成形型に装填されることが想定されていてよい。好適にはこれに関連して、層スクリム又は繊維マット裁断片は、搬送ベルトを備えるか又は備えていない、移動可能な搬送トレイによってドレープ成形型に装填されることが想定されていてよい。１つの好適な別の構成では、層スクリム及び／又は部分予備成形物の少なくとも１つの突合わせ縁部には、段縁部が設けられるか、又は設けられている。
【００１８】
１つの好適な別の構成では、段縁部は特に、層スクリムの製造時に、又はドレープ成形装置において層スクリム又は部分予備成形物をドレープ成形する過程において、好適には複数の異なる繊維マット裁断片を配置することにより、形成されている。
【００１９】
１つの好適な別の構成では、装填されるべき層スクリム及び／又は予備成形物は、それぞれドレープ成形型内における３次元配置及び／又は三次元延在に関して、互いに相違している。
【００２０】
１つの好適な別の構成では、少なくとも１つの繊維マット裁断片又は層スクリムが、突き合わせ縁部又は段縁部のオーバラップにより、少なくとも２つの別の層スクリム及び／又は部分予備成形物をつなぐように、ドレープ成形装置に装填される。
【００２１】
１つの好適な別の構成では、１つの層スクリム又は１つの予備成形物を変形加工する度に、少なくとも１つのドレープ成形ポンチは再び持ち上がる。これに関連して、又は択一的に、各変形加工後に、少なくとも１つのドレープ成形ポンチは、位置固定のために、層スクリム又は予備成形物との接触状態を保つ。
【００２２】
１つの好適な別の構成では、複数の層スクリム及び／又は１つの繊維マット裁断片及び／又は１つの部分予備成形物の間の接触箇所における段縁部及び／又は突合わせ縁部は、結合剤で濡らされる。１つの好適な別の構成では、１つの繊維マット裁断片、１つの層スクリム及び／又は１つの部分予備成形物に対して異種の材料、好適には充填材又は強化材が、ドレープ成形型に装填される。
【００２３】
１つの好適な別の構成では、ドレープ成形装置における突合わせ縁部の形成及び／又は段縁部の形成及び／又は層スクリムの相互配置に適した装置監視手段が使用され、且つ／又は特に後続の層スクリム又は当て付けられるべき部分予備成形物は、静止していたり、動かされたりする段縁部及び／又は突合わせ縁部の位置を監視する手段によって位置決めされる。
【００２４】
装置に関する１つの好適な構成では、ドレープ成形ポンチは、所定の好適には切断又はドレープ成形手段を用いることにより、層スクリム及び／又は部分予備成形物におけるドレープ成形過程において、少なくとも１つの突合わせ縁部に、１つの段縁部を形成することに適している。
【００２５】
１つの好適な別の構成では、当該装置に、異なる繊維マット裁断片を製造するための裁断装置と、層スクリムを製造するための付属の搬送装置とが配置されている。
【００２６】
１つの好適な別の構成では、１つの繊維マット裁断片又は１つの層スクリムをドレープ成形装置内に配置して、突合わせ縁部又は段縁部のオーバラップにより別の層スクリム及び／又は部分予備成形物につなぐために、少なくとも１つの搬送装置が配置されていてよい。
【００２７】
１つの好適な別の構成では、当該装置内、好適にはドレープ成形装置内に、複数の層スクリム及び／又は１つの繊維マット裁断片及び／又は１つの部分予備成形物の間の接触箇所における段縁部及び／又は突合わせ縁部を、結合剤で濡らすための手段が配置されていてよい。
【００２８】
１つの好適な別の構成では、当該装置内、好適にはドレープ成形装置内に、繊維マット裁断片、層スクリム及び／又は部分予備成形物に対して異種の材料を供給するための手段が配置されていてよい。
【００２９】
１つの好適な別の構成では、当該装置内、好適にはドレープ成形装置内に、突合わせ縁部の形成及び／又は段縁部の形成及び／又は、特に後続の層スクリム又は当て付けられるべき部分予備成形物の位置決めに際する層スクリムの相互配置の過程において、搬送装置を監視し且つ／又は制御するための手段が、特に、静止していたり、動かされたりする段縁部及び／又は突合わせ縁部の位置を監視するための手段と共に配置されていてよい。
【００３０】
当該装置は、特に前記方法を実施するために適しているが、独自に運転されてもよい。有利には、図面の説明に記載したあらゆる組合せの可能性は全て、それ自体のみで独自にでも、如何なる組合せにおいても使用可能である。特に、個々の文章又は文章部分は、独自の特徴としても評価され得る。
【００３１】
本発明の対象の別の有利な手段及び構成は、従属請求項及び図面による以下の説明から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】大規模工業での利用にあたり、予備成形された予備成形物を用いてプレス機で繊維強化成形部品を製造するための、従来技術による設備を概略的に示す側面図である。
【図２】従来技術に基づき、オーバラップ又は（点線で示した部分予備成形物の）突合わせ縁部により３つの部分予備成形物から構成された１つの予備成形物の可能な一例を示す図である。
【図３】図３〜図５までは、仮想の予備成形物の断面図で、層スクリムから変形加工された部分予備成形物の可能な位置決め過程を示すものであって、まず最初に図３では、好適には平行に装填されてドレープ成形された、２つの外側に位置する層スクリムが、ドレープ成形後には部分予備成形物として段縁部を成している。
【図４】対応する逆向きの段縁部を備えた別の層スクリムを中央に配置することにより、３つの層スクリム若しくは予備成形物間に継手接合が生ぜしめられている。
【図５】本発明の好適な別の実施形態において、継手接合部にオーバラップする追加的な層スクリム、繊維マット又は部分予備成形物により、継手接合は補強される。
【図６】図６には、概略的な部品輪郭における、図３〜図５に示したものに類似した順序が平面図で示されている。
【図７】図７には、概略的な部品輪郭における、図３〜図５に示したものに類似した順序が平面図で示されている。
【図８】図８には、概略的な部品輪郭における、図３〜図５に示したものに類似した順序が平面図で示されている。
【図９】図９には、概略的な部品輪郭における、図３〜図５に示したものに類似した順序が平面図で示されている。
【図１０】図１０には、概略的な部品輪郭における、図３〜図５に示したものに類似した順序が平面図で示されている。
【００３３】
以下に、本発明の実施の形態を図面につき詳しく説明する。
【００３４】
図１には、大規模工業での利用にあたり、予備成形された複数の予備成形物１７を用いてＲＴＭプレス機１５で繊維強化成形部品１９を製造するための、従来技術から公知であるような設備が、概略的な側面図で示されている。予備成形物１７を製造するためには、まず最初に１つ又は複数の種々様々な繊維マット１０が、好適には巻成品として準備され、裁断テーブル１２で裁断装置１１により、複数の個別の繊維マット裁断片２２に裁断される。次いでこれらの繊維マット裁断片２２は、（図１に湾曲方向矢印で示した）適当な搬送装置によって、接着剤塗布装置１３を通過させられ、そこで必要に応じて結合剤を塗布されてから、１つの繊維スクリム１を形成するように接合されてよい。既に適当な結合剤を含有していることから、前記ステップを省くことのできる繊維マット１０もある。設備の構成に応じて、仕上げられた繊維スクリム１は、次いで加熱装置２により温度調整されて、好適には少なくとも結合剤の溶融温度に相当する温度に上昇させられてよい。このステップはもちろん、ドレープ成形装置３自体で最初に行われてもよい。次いで繊維スクリム１はドレープ成形装置３に運ばれ、そこで適当な手段により、ドレープ成形型１８の輪郭に沿って変形加工される。ドレープ成形装置３のドレープ成形型１８内での能動的又は受動的な熱除去により、繊維スクリム１は冷却され、且つ凝固して予備成形物１７を形成する。予備成形物１７は、大抵問題無くスタック１６上に中間スタックされるか、又は部品固有の搬送用中間キャリヤに装填されることができ、次いで予備成形物１７はＲＴＭプレス機１５で加圧成形され、これにより強化された成形部品１９が形成される。
【００３５】
従来技術に対する主な相違点は、予備成形物の製造には最早、ドレープ成形装置３で変形加工される１つの繊維スクリム１のみが使用されるのではなく、少なくとも２つの層スクリムＡ，Ｂ・・・（例えばＥまで）が使用され、ドレープ成形装置３での変形加工後に、少なくとも２つの層スクリムから１つの予備成形物１７が形成される点である。
【００３６】
図２〜図５では図面を見やすくする理由から、ドレープ成形型１８の図示は省かれている。図２には、従来技術に基づき、層スクリムＣのオーバラップ部又は（点線で示す層スクリムＣ′の）突合わせ縁部７を備えた３つの層スクリムＡ，Ｂ，Ｃ又はＡ，Ｂ，Ｃ′から構成された予備成形物１７の可能な一例が示されている。従来技術では、事前に製造された予備成形物９が層スクリムＡ，Ｂ，Ｃ／Ｃ′として使用されており、本発明で提案するように、ドレープ成形装置において層スクリムＡ，Ｂ，Ｃから所定の順序で初めて、予備成形物１７の一部が形成されてはいない。
【００３７】
図３〜図５には、層スクリムＡ〜Ｅから変形加工された部分予備成形物の可能な位置決め過程が、仮想の予備成形物の断面図で示されている。まず最初に図３では、好適には平行に装填されてドレープ成形された、２つの外側に位置する層スクリムＡ，Ｂが、ドレープ成形後に（硬化されると）部分予備成形物として段縁部４を成している。図４では、別の層スクリムが中央に配置され、対応する逆向きの段縁部で以て３つの層スクリムＡ，Ｂ，Ｃ若しくは予備成形物間に継手接合を生ぜしめ、この場合、層スクリムの段縁部は、それぞれ対応するように逆向きに形成されており、これにより継手が形成されるようになっている。層スクリムＣは、後でオーバラップに用いることのできる領域Ｃ″を有していてよい。
【００３８】
最後に図５では、本発明の好適な別の実施形態において、継手接合部にオーバラップする追加的な層スクリムＤ又はＥによって、或いは繊維マット又は部分予備成形物によって、接合部全体が補強される。これに関しては、相応する層スクリムの符号の横に、オーバラップ６という書込みがある。
【００３９】
図６〜図１０には、概略的な部品輪郭（ここでは自動車のフロアパン）における、図３〜図５に示したものに類似した順序が平面図で示されている。この場合、空のドレープ成形型１８（図６）に２つの層スクリムＡ，Ｂ（図７）が装填されて、ドレープ成形ポンチ（図示せず）によりドレープ成形型１８内で固定されるか、若しくは変形加工される。製造中に複数の異なる繊維マットが配置されることにより、層スクリムＡ，Ｂには既に段縁部４が見られるか、又は変形加工中に、例えば層スクリムＡ，Ｂの外側がドレープ成形型の縁部に位置固定されるのに対して内側は下方に向かってドレープ成形型１８内に流れ込むと、段縁部４が形成される。この段縁部４の形成は、その時々の適当な数で多数が配置されるドレープ成形ポンチ５によって支援され得る。段縁部は、層スクリムＡ，Ｂの上端部と下端部とにおいても認識することができる。
【００４０】
今、図８では、層スクリムＡ，Ｂに対応する逆向きの段縁部を備えた別の層スクリムＣが、ドレープ成形型の中央に装填され且つ／又はドレープ成形ポンチによって能動的にドレープ成形される。例えば図４の場合と同様に、層スクリムＣは、後のオーバラップ機能若しくは突合わせ縁部のための、別の構造体Ｃ″を有していてよい。
【００４１】
今、図９では、次の層スクリムＤが、ドレープ成形型の上下に装填される。上述した変形加工法及び位置固定法が適用される。
【００４２】
好適な実施形態では、オーバラップを形成するために、最終的に更に別の要素である層スクリムＥ又は別の要素を装填することができ、これにより、図５に示すようなオーバラップを生ぜしめることができる。
【符号の説明】
【００４３】
１  繊維スクリム、  ２  加熱装置、  ３  ドレープ成形装置、  ４  段縁部、  ５  ドレープ成形ポンチ、  ６  オーバラップ、  ７  突合わせ縁部、  ８  装置、  ９  部分予備成形物、  １０  繊維マット、  １１  裁断装置、  １２  裁断テーブル、  １３  接着剤塗布装置、  １５  ＲＴＭプレス機、  １６  スタック、  １７  予備成形物、  １８  ドレープ成形型、  １９  成形部品、  ２０  ドレープ成形方向、  ２１  搬送装置、  ２２  繊維マット裁断片、  Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ  層スクリム
【図１】
2016515481.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2016515481.tif 000007
【図６】
2016515481.tif 000008
【図７】
2016515481.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2016515481.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成27年11月26日(2015.11.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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】
2016515481.tif 000018
【図７】
2016515481.tif 000019
【図８】
2016515481.tif 000020
【図９】
2016515481.tif 000021
【図１０】
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【国際調査報告】
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2016515481.tif 000024
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