(57)【要約】【課題】非常に早く、資本コストが低いとともに、構成要素を適切に配置することができる複合体の製造装置を提供する。【解決手段】複数の構成要素から複合体を製造する装置であって、複数の構成要素がコンベヤー部の入力端においてコンベヤーベルトの間にて受け取られ、該構成要素が該コンベヤーベルト間を装置を通って移動する、ように構成された、背中合わせの該コンベヤーベルトを備えたコンベヤー部、コンベヤーベルト間において構成要素に圧力をかけることで、該構成要素を平面状に統合するように構成された、プレス、コンベヤーベルトが通過するダイであって、コンベヤーベルト間にある統合された構成要素が該ダイを通ることによって、非平面状プロファイルに成形される、ダイ、および、統合された構成要素に熱を加え、該構成要素を非平面状プロファイルに固定し、複合体を形成するヒーター、を備えて成る装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の構成要素から複合体を製造する装置であって、
前記複数の構成要素がコンベヤー部の入力端においてコンベヤーベルトの間にて受け取られ、該構成要素が該コンベヤーベルト間を前記装置を通って移動する、ように構成された、背中合わせの該コンベヤーベルトを備えた前記コンベヤー部、
前記コンベヤーベルト間において前記構成要素に圧力をかけることで、該構成要素を平面状に統合するように構成された、プレス、
前記コンベヤーベルトが通過するダイであって、前記コンベヤーベルト間にある前記統合された構成要素が該ダイを通ることによって、非平面状プロファイルに成形される、ダイ、および、
前記統合された構成要素に熱を加え、該構成要素を非平面状プロファイルに固定し、前記複合体を形成するヒーター、
を備えて成る装置。
【請求項２】
前記ダイが前記複合体が固定された後に、該複合体を冷却する冷却部を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ダイの前記冷却部が、非平面状プロファイルから平面状プロファイルに移行する、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記プレスが、熱を付与するとともに、圧力をも付与して、前記構成要素を統合する、請求項１〜３のいずれかに記載の装置。
【請求項５】
前記プレスがベルトプレスであり、前記コンベヤー部のベルトが該ベルトプレスのベルトの間を通過することで、少なくとも一部は前記ベルトプレスにより駆動されている、請求項１〜４のいずれかに記載の装置。
【請求項６】
前記ダイが、一面に凸表面を有し他面に凹表面を有している前記複合体を形成するように構成されており、該ダイを通過する前に、第一部材が前記複合体の前記凸表面に貼付され、第二部材が前記複合体の前記凹表面に貼付され、前記第一部材が前記第二部材よりも伸張性があり、該部材がコンベヤーベルト、または、前記複合体および前記コンベヤーベルト間に位置する薄膜である、請求項１〜５のいずれかに記載の装置。
【請求項７】
前記ダイを通過する前に、前記複合体の片面または両面に、前記それぞれの部材を貼付する、貼付装置を備えた、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記ダイが前記複合体をスリットチューブにするように配置されており、前記コンベヤー部の後に前記装置がシール部を備え、該スリットをシールしてパイプを形成する、請求項１〜７のいずれかに記載の装置。
【請求項９】
前記コンベヤー部の前に一以上のテンショナーを備え、前記構成要素が前記コンベヤーベルト間に取り入れられる前に、一以上の前記構成要素に張力を付与する、請求項１〜８のいずれかに記載の装置。
【請求項１０】
複数の構成要素から複合体を製造する方法であって、
前記複数の構成要素をコンベヤー部により動かす工程、ここで、該コンベヤー部は、該構成要素が該コンベヤー部の入力端においてコンベヤーベルトの間にて受け取られ、該構成要素が該コンベヤーベルト間を前記装置を通って移動する、ように構成された、背中合わせの該コンベヤーベルトを備えており、
前記コンベヤーベルト間において前記構成要素に圧力をかけることで、前記構成要素を平面状に統合する工程、
前記コンベヤーベルトをダイに通して、前記コンベヤーベルト間にある前記統合された構成要素が該ダイを通ることによって、非平面状プロファイルに成形される工程、および、
前記統合された構成要素に熱を加え、該構成要素を非平面状プロファイルに固定し、前記複合体を形成する工程、
を備えた、方法。
【請求項１１】
前記複合体が非平面状プロファイルに固定された後、前記ダイの第二部位において、該複合体を冷却する工程を備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記ダイの前記第二部位が、非平面状プロファイルから平面状プロファイルに移行する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
熱を付与するとともに、圧力をも付与して、前記構成要素を統合する工程を備える、請求項１０〜１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
ベルトプレスが前記複合体を統合するために使用され、前記コンベヤー部の前記コンベヤーベルトが該ベルトプレスのベルトの間を通過し、少なくとも一部がベルトプレスにより駆動されている、請求項１０〜１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
前記複合体が、非平面状において、凸表面および凹表面を有しており、前記方法が、前記複合体がダイを通る前に、第一部材が前記複合体の前記凸表面に貼付され、第二部材が前記複合体の前記凹表面に貼付される工程を備え、前記第一部材が前記第二部材よりも伸張性があり、該部材がコンベヤーベルトにより付与されるか、または、前記複合体および前記コンベヤーベルト間に位置する薄膜によるものである、請求項１０〜１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
前記ダイを通過する前に、前記複合体の片面または両面に、前記それぞれの部材を貼付する工程を備えた、請求項１０〜１５のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
双安定で、転動可能なコイル部材を形成できるように、前記複合体の各層を配置する、請求項１０〜１６のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
前記複合体をスリットチューブに形成する工程を備え、該スリットをシールしてパイプを形成する、請求項１０〜１７のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
前記材料がプリプレグ層を含む、請求項１０〜１８のいずれかに記載の方法。
【請求項２０】
前記構成要素のバインダーが、一以上の熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を含有し、および／または、前記構成要素の繊維が、一以上のＥガラス、アラミド、カーボン、金属繊維、ポリエステル、および、他の織物繊維を含む、請求項１０〜１９のいずれかに記載の方法。
【請求項２１】
前記構成要素が、光ファイバーを含み、該方法が、前記コンベヤー部に導入する前に該光ファイバーを伸張する工程を含む、請求項１０〜２０のいずれかに記載の方法。
【請求項２２】
これまで上げた例に実質上沿っている装置、および、添付の図に示した例に実質上沿っている装置。
【請求項２３】
これまで上げた例に実質上沿っている方法、および、添付の図に示した例に実質上沿っている方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の構成要素から複合体を製造する装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複合材料とは、それぞれの構成要素を越える特性を実現することを意図して、２以上の構成要素を組み合わせることにより、導かれるものである。複合材料は、バインダー（マトリックス）により支えられる補強材（例えば、繊維または粒子など）を含む材料として広く定義することができる。複合材料は、典型的には、連続マトリックス相よりも硬く強い不連続繊維又は粒子の相を有する。複合材料は、粒子強化もしくは繊維強化された、または層状の複合材料とすることができる。
【０００３】
複合構造の製造には、一般に、所望の材料特性を達成するために構成要素を互いに正しい配列に配置すること、および、構成要素を一体的に形成することが含まれる。最も高性能の用途に使用される、繊維強化された複合材料は、単一方向の相を互いに別々の角度で積層することにより、面内荷重をいくつかの方向に分散している。所望する配向の組み組み合わせを達成するために、様々な繊維配置プロセスが用いられる。ある種類の硬化または鋳込プロセスは、繊維配置工程に続いて行われ、これにより、製品を硬化させる。製造される部品の種類の適性に従って、種々の製造技術が使用される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
フィラメントワインディングは、繊維強化された複合材料を作製するための半自動の製造方法であり、連続的に樹脂を含浸させたロービング又はトウを、所望の形状を有する回転マンドレル上に正確に敷設する方法である。また、複合材料を製造するためには、様々な鋳造技術も用いられる。これらは、本質的に、手動または半手動である。典型的な技術では、予め成形された繊維強化材が密閉金型のキャビティ内に、所望の配列にて配置され、低粘度の液状樹脂が該キャビティ内に圧力下で注入され、これが、その後硬化される。フィラメントワインディング及び鋳造技術は、概して、連続的な断面を有する長尺の複合材料を製造するには、有用ではない。
【０００５】
引抜成形は、一定の断面を有する部品を大量生産するのに対費用効果の高い、連続的で、自動化された、閉鎖型の成形プロセスである。基本的なプロセスは、通常、連続した繊維を、触媒と混合した樹脂浴を通して引っ張る工程、次いで、断面が部分的に予備成形され、そして、余分な樹脂が取り除かれることとなる予備成形治具に引き込む工程、を含む。次いで、これが加熱したダイに通され、そこで樹脂が重合し、これが最終品の断面形状及び仕上がりを決定する。しかし、引抜成形は、繊維の配向性について限られた制御を許容するのみであり、そのため、複雑な複合構造を形成する能力は限られていた。
【０００６】
繊維強化複合構造体の利用は、高い製造コストのため制限されてきた。つまり、労働集約的な人力の運行作業により、本質的にコスト高であり、さらに、要求品質を検査するために、付加的なコストが発生する。これらの問題は、これまで取り組まれており、柔軟性のある高度な複合構造の自動製造システムが開発されつつある。これらプログラムにおいて、主要な問題は、“プリプレグ”（マトリックスに前含浸された繊維配列）と治具上のドライ繊維トウとの統合化である、特に、湾曲した構成要素において、問題は顕著である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の最初の形態によると、以下の発明が提供される。
【０００８】
複数の構成要素から複合体を製造する装置であって、
上記複数の構成要素がコンベヤー部の入力端においてコンベヤーベルトの間にて受け取られ、該構成要素が該コンベヤーベルト間を上記装置を通って移動する、ように構成された、背中合わせの該コンベヤーベルトを備えた上記コンベヤー部、
上記コンベヤーベルト間において上記構成要素に圧力をかけることで、該構成要素を平面状に統合するように構成された、プレス、
上記コンベヤーベルトが通過するダイであって、上記コンベヤーベルト間にある上記統合された構成要素が該ダイを通ることによって、非平面状プロファイルに成形される、ダイ、および、
上記統合された構成要素に熱を加え、該構成要素を非平面状プロファイルに固定し、上記複合体を形成するヒーター、
を備えて成る装置。
【０００９】
本願発明は、複合体を製造する自動化された方法を提供する。プレスが、平面状にて、構成要素を統合させる。これは、圧力および任意で熱を付与して、部分的にバインダーを溶融させることで、なされる。平面状での統合化は、例えば、真空鋳造等の、非平面状において構成要素を統合させようとする、従来の方法に比べて、より、簡便であり、そして、より効果的である。
【００１０】
２つのコンベヤーが使用され、これにより、製品をダイ部位に引き込み、統合された構成要素のプロファイルを、所望の断面形状への成形し、熱を付与することで、製品をその形状に固定する。ダイは、所望の最終製品に一致するようにベルトを抱えるような形状となっていれば、どのような配置であってもよい。ダイは、平面から所望の非平面状プロファイルへと遷移する過程の一部または全部において、ベルトを拘束する。あるいは、ダイは、この遷移を生じさせるだけでもよく、この場合、平面状とダイのプロファイルとの間において、ベルトは非拘束となっている。このダイの段階において、製品を固定するのに、統合された構成要素に対し、ほとんど、または、一切の圧力は必要とされない。ダイにおける成形に際して、製品を文字通りサンドイッチしている、コンベヤーをダイを通して使用することで、製品は、ダイを通過する際に、ダイの表面において、ほとんど、または、一切のせん断力を経験しない。これは、与えられた製品が粘着質の場合において重要であり、また、複合体の構成要素（例えば、強化繊維）の配置を維持するために、重要である。
【００１１】
このように、この技術は、成形された複合体を、構成要素を高い精度にて配置して、提供する。これが、種々の適用分野において、複合体が所望の性能を得るための鍵である。別体のプレス段階を有する配置、および、コンベヤーがダイを通過する段階を有する配置は、ダイが、異なる形状のダイに交換可能であることを意味している。これにより、異なるプロファイルおよび異なる性質の所望の複合体を製造することが可能となる。これは、装置のプレス段階を妨害せずに、簡便に行うことが可能である。
【００１２】
コンベヤーベルトは、「終わりのない」、つまり、巡回する連続するベルトであってもよいし、または二つの長さのベルト材料が使用されている非連続ベルトであってもよい。非連続ベルトとしては、例えば、スプールまたはカセットから送り出され、その後、製品から分離され、巻き取られる形態が挙げられる。終わりのないコンベヤーベルトを使用することは、原理上は、一定の非平面状プロファイル（ｐｒｏｆｉｌｅ）を有するどんな長さの複合体をも、本願の装置により、連続的に製造可能であることを意味する。ここで、「プロファイル（ｐｒｏｆｉｌｅ）」とは、長手方向（言い換えれば、製品が成形ダイより引き出される方向）に直行する製品の断面を意味する。製品は、コンベヤー部の後に、適当な自動切断装置により、切断される。
【００１３】
統合された複合体は、一般的に、比較的薄く、平面のリボン状の材料である。つまり、その断面の幅よりも、ずっと小さな厚みを有している。これは、ダイにより、非平面状に形成される一方、壁面の厚みはそのまま維持される。
【００１４】
好ましい形態においては、ダイは、複合体が硬化された後に、これを冷却する冷却部を備えている。これは、製品を、コンベヤーベルトから容易に取り外し、コイル状に巻いたり、切断したりすることができる温度にまで、製品を冷却する。
【００１５】
好ましい形態では、ダイの冷却部は、非平面状プロファイルから平面状プロファイルへと遷移させる。コンベヤーは好ましくは、その搬送路の端部でダイから抜け出た後に平面状となるので、これは、平面状プロファイルに戻る円滑な移行を支援する。これは、特に、製品が双安定性巻取り可能複合体（ｂｉｓｔａｂｌｅ  ｒｅｅｌａｂｌｅ  ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ（ＢＲＣ））である場合に、有益であり、製品を平面にするように支援されたコンベヤーを製品が出た際に、製品を巻き取ることが望ましい。
【００１６】
ある形態では、プレスがベルトプレスであり、コンベヤー部のベルトがベルトプレスのベルトの間を通ることで、少なくとも一部はベルトプレスにより駆動されている。このようにして、コンベヤーベルトは、ベルトプレスのベルトに対して、効率的に、「寄生（動力を依拠）」している。つまり、ベルトプレスの駆動ベルトと、コンベヤー部のベルトとの間の摩擦が、コンベヤー部のベルトを駆動する。これには、いくつかの利点がある。これは、好ましい形態において、平面状の加熱された二つのコンベヤーベルトプレスが、ポリマーおよび布地材料のラミネート加工、ならびに、繊維強化複合材料の統合化および含浸に一般的に使用されている種類のものが使用可能であることを許容する。これは、一般的な製品を許容するという利点を有しており、種々の製造業者から入手可能であり、装置の平面状統合部門において使用されているものであり、建設を単純に、かつ、柔軟にすることができる。また、装置のコストを下げることもできる。
【００１７】
さらに、この形態は、ダイおよび該ダイを通って送り込まれる寄生ベルトを、比較的高圧力である平面ベルトプレスから分離した形態とすることが可能である。該ベルトプレスは、製品を製造する際に必要な熱の大部分を提供し、良好な循環を確保するため、および、多くの繊維強化複合体の統合化に必要な高圧力を提供するものである。このような形態は、異なる製造ラインに変更することを容易にするものである。これはさらに、複数のダイおよび複数の寄生コンベヤーを、十分な幅を有する単一の平面状ベルトプレスにおいて使用することを許容するものである。
【００１８】
別の形態においては、寄生ベルトをベルトプレスとは別体とする代わりに、ベルトプレスのベルトがダイを通過して延びており、寄生ベルトが必要ないという、特別注文のベルトプレスを製造してもよい。
【００１９】
また、さらに、他のベルトプレスの配置も可能である。ある形態では、単一の背中合わせのコンベヤー部が使用され、上部および下部ベルトがベルトプレスおよびダイを通過するようにすることができる。しかしながら、本質的には、二以上のダブルコンベヤー部が、連続して使用され、製品を装置におけるプレスおよびダイ段階に移動させている。
【００２０】
好ましくは、ダイは、一般的に、片面に凸表面を有し、他面に凹表面を有する製品を形成するように、配置されている。ダイを通過する前に、第一部材が製品の凸表面に添付され、第二部材が製品の凹表面に添付される。第一部材は、第二部材に比べてより伸張性があり、それぞれの部材は、コンベヤーベルトにより、または、製品とコンベヤーベルトとの間に位置する薄膜により、提供される。凹表面および凸表面は、製品の向かい合った表面を指すが、少なくとも、第二部材の薄膜は、実質上、非伸張性であることが好ましい。これは、各要素を正確に配置できるという利点を有し、特に、強化繊維を製品として成形する際に、利点を有している。また、特に、製品がダイにより非平面状プロファイルに成形される際に、製品の凹表面側の構成要素は、製品の凸面側の構成要素に比べると、短い経路長を備えている（凹表面側の曲率半径が短いことによる。）。これは、凹表面側の構成要素が短い経路長に適合するのを強いられ、これに合わせるべく、凹表面側の構成要素が張力を失ったり、座屈したりする傾向をもたらす。多くの適用分野においては、製品の配向を厳密に制御する必要があるため、これは望ましくない。
【００２１】
例えば、繊維強化複合体においては、繊維がまっすぐ指示されていることが重要である。十分に非伸張性である基材を凹側に使用し、伸張性のある基材を凸側に使用することで、非伸張性基材側の構成要素は、基材の相対的な非伸張性のために、圧縮されることが許容されない。一方、凸側の構成要素は、より伸張性のある基材により、移動することが許容されている。このようにして、凸側の構成要素のみが移動して、プロファイルを曲げたことによって生じる経路長の違いを解消する。そして、凸側のこの動きは、張力となり、構成要素の直進性を維持する。実際上、この配置は、曲げの中立軸を、非伸張性基材に貼り付けられている凹側表面に再定義するものである。凹側の構成要素は、相対的に、圧縮および座屈することが許容されていない。これは、構成要素の正確な配置を許容し、特に、強化繊維を張力付与しておくことによって、圧縮されずに、曲面の内と外における繊維の異なる経路長および異なる曲率半径を解消することを許容する。
【００２２】
凸側の構成要素の動きは、該構成要素の角度を変化させる点は、注意すべきである。しかし、この動きは、張力が付与されたものであるので、その動きは、既知の技術を用いて予測可能である。そのため、その動きは、各構成要素の当初の配向によって、解消可能である。これにより、最終的な複合体において、各構成要素の所望の最終配向を得ることができる。これは、双安定性巻取り可能複合体（ＢＲＣｓ）を製造する際に必要な、繊維等の正確な配向を得るのに、特に有用である。
【００２３】
好ましくは、相対的に伸張性のある基材は、製品とコンベヤーベルトとの間に配置された薄膜として提供される。伸張性のある薄膜は、コンベヤーの間に供給された製品上に貼り付けられた薄いリリースフィルムと考えることができ、製造する際に、製品の該側がベルトに張り付くのを防止する。これは、曲面の外面において滑りと伸張とを許容し、内面において、繊維の座屈を操るものである。好ましくは、相対的に、伸張性の小さい基材は、コンベヤーベルトにより、該コンベヤーベルト側において提供される。
【００２４】
別の形態では、相対的に、伸張性の小さい基材は、コンベヤーベルトそのものにより提供される。例えば、凹側のベルトは、ゴムまたはその他の材料によりそれ自体が形成されていてもよい。
【００２５】
別体の薄膜（または複数の薄膜）は、製品の各構成要素がコンベヤー部に供給される際に、製品の各構成要素と一緒に導入されてもよい。
【００２６】
ある形態では、装置は、製品の片面または両面をそれぞれの基材に接着させる、接着装置を、ダイを通る前に、備えていてもよい。この接着力は、統合された材料の粘着性により自然に生じるものであってもよい。あるいは、製造段階にて、接着層または類似する層が、薄膜および製品の間に追加されていてもよい。例えば、各構成要素および各薄膜は、コンベヤー部に供給される前に一緒にされていてもよい。
【００２７】
ある形態では、ダイは、製品をスリットチューブに形成するように配置される。装置は、コンベヤー部の後に、スリットをパイプにシールするシール部を備えている。すでに述べたように、製品の内面および外面に沿って動く連続したコンベヤーベルトは、装置を、非閉鎖状プロファイルのものを形成するのに適したものとする。しかし、閉鎖状プロファイルを有するものは、相対的に小さいスリットを備えた部材を製造することにより、形成可能である。装置は、その後、溶接、接着、その他の方法により、スリットをシールして、パイプを形成可能である。
【００２８】
好ましくは、装置は、コンベヤー部の前において、一以上のテンショナーを備えている。該テンショナーは、一以上の構成要素がコンベヤーベルトの間に供給される前に、これらにテンションをかける。これは、すべての構成要素を適当なテンションおよび配置において、コンベヤー部に供給することを助けるものである。これは、光ファイバーを複合体に埋め込むことが望まれる際において、特に有用である。構成要素は、硬化する際に、少し縮む性質がある。このため、光ファイバーケーブルに、前もってテンションを付与することは、最終製品において、これらをピンと張った状態にすることを助けるものである。
【００２９】
本願発明の第二の形態によると、複数の構成要素から、複合体を製造する方法が提供される。該方法は、以下の工程を備えるものである。
上記複数の構成要素をコンベヤー部により動かす工程、ここで、該コンベヤー部は、該構成要素がコンベヤー部の入力端においてコンベヤーベルトの間にて受け取られ、該構成要素が該コンベヤーベルト間を上記装置を通って移動する、ように構成された、背中合わせの該コンベヤーベルトを備えており、
上記コンベヤーベルト間において上記構成要素に圧力をかけることで、上記構成要素を平面状に統合する工程、
上記コンベヤーベルトをダイに通して、上記コンベヤーベルト間にある上記統合された構成要素が該ダイを通ることによって、非平面状プロファイルに成形される工程、および、
上記統合された構成要素に熱を加え、該構成要素を非平面状プロファイルに固定し、複合体を形成する工程。
【００３０】
好ましくは、本発明の方法は、構成要素を統合するために、圧力を付与すると共に、熱を付与する工程を備える。これは、製品のより良い統合化を助ける。
【００３１】
好ましくは、本発明の方法は、構成要素の各層を、双安定性巻取り可能コイル部材を形成するために、配置する構成を備える。
【００３２】
好ましくは、本発明の方法は、複合体をスリットチューブ部材に形成し、スリットをシールしてパイプを形成する工程を備える。
【００３３】
一形態において、材料として、プリプレグ層を含む。
【００３４】
一形態において、構成要素のバインダーは、一以上の熱硬化性または熱可塑性樹脂製品を含む。
【００３５】
一形態において、構成要素の繊維は、一以上のＥガラス、アラミド、カーボン、金属繊維、ポリエステル、および他の織物繊維を含む。
【００３６】
ある形態において、構成要素は、光ファイバーを含み、本発明の方法は、コンベヤー部に取り込まれる前に、光ファイバーに張力を付与する工程を含む。
【００３７】
好ましい形態は、本質的に長尺の連続した断面にて製造され、貯蔵または輸送のためにコイル状とされる、双安定性巻取り可能複合体（ＢＲＣｓ）等の部材を形成するのに、特に有利である。好ましい形態は、また、熱可塑性、熱硬化性、または、他の熱により形成可能な曲面状または一部が曲面状であるプロファイルを、連続的に、または、準連続的に形成する場合において、特に有用である。なお、該成形においては、押出し成形、引き抜き成形、および、プルワインディングの利用は制限される。特に、これは、繊維強化複合体のプロファイルを連続的に製造する際に当てはまる。なぜなら、製造過程において、繊維の配置の調整における問題がある、つまり、製品の通り道がダイの表面に触れて、材料にせん断力を及ぼすからである。また、これは、フィラメントワインディングまたはプルワインディングのような過程が、複雑であり、相対的に遅いことのせいでもある。これらの過程においては、強化繊維が、層ごとに、形成されていく必要があり、その傾向のため、配置角度に制限があり、ある限度を超えると、張力のかかった繊維が、下地の形成物に沿って、スリップしてしまう。
【００３８】
ダブルベルトシステムがダイを通る配置の場合は、ダイを通るために、チューブ状のプロファイルを閉鎖することを妨害するが、好ましい形態は、閉鎖断面のチューブを形成するのに使用することも可能である。これは、特に、繊維強化複合チューブやほかの閉鎖断面等（これらに限定されないが）に使用されている、現在のシステムに比べて、非常に早く、資本コストが低いものであり、構成要素の材料の配置において、より良い最適化を許容するものである。これは、面の間に少しの隙間があるだけで、それ以外は、閉鎖状プロファイルであるようなプロファイルを形成するのに好ましいものであり、その後、これらの全体のプロセスとして、結合、接合、溶着ヘッドを、装置のライン上に、または、各工程の後に、配置することによって、完全に閉鎖することが可能である。熱可塑性材料の場合、または、熱可塑性の接触側面を構造の一部として有している材料の場合、これは、溶着として達成される。そして、そのような溶着システムは、親材料の一体性と近い一体性を有する接合ラインを提供できることが、証明されている。他の材料は、接着剤により接合、機械的固定、または、他の種々の目的に応じた適当な手段により、隙間を閉塞してもよい。
【００３９】
以下、本願発明の形態は、以下の図面に沿って、実施例により説明される。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１は、本願発明の一形態に沿った複合体の製造装置の実施例の側面を概略的に示したものである。
【図２】図２は、本願発明の一形態に沿った複合体の製造装置の実施例の前面からの斜視図である。
【図３】図３は、本願発明の一形態に沿った複合体の製造装置の実施例の前面からの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
図１〜３は、本発明の実施形態に沿って複合体１００を製造するための装置１０の一実施形態を示す。装置１０は、支持構造１２を備えており、後に示す通り、この支持構造１２に装置の種々の構成要素が取り付けられている。装置１０は、コンベヤーベルト部１４を備え、該コンベヤーベルト部１４は上部コンベヤーベルト１６と下部コンベヤーベルト１８とを背中合わせに備えている。いずれのコンベヤーベルト１６、１８も、連続したループ状であり複数のローラー２０の周りにおいて、張力をかけた状態で、支持体に取り付けられており、回転することにより、ベルト１６、１８を動かす。
【００４２】
装置１０は、さらに、それ自体よく知られたベルトプレス３０を備える。本実施形態において、ベルトプレス３０は、一対の駆動される背中合わせに配置されたコンベヤー３２、３４を備える。ベルトプレス３０は、複数の押圧ローラー３６等を備える。該押圧ローラーは、加工対象物がベルトプレス３０のコンベヤーベルト３２、３４間を通る際に、該加工対象に対して、制御可能な加圧力を付与する。ベルトプレス３０は、さらに、一方または両方のコンベヤーベルト３２、３４に隣接して、複数のヒーター３８を備える。該ヒーターにより、加工対象物が、ベルトプレス３０のコンベヤーベルト３２、３４間を通る際に、該加工対象物を加熱する。
【００４３】
制御装置４０は、ベルトプレスの稼働を制御するために配備され、例えば、ベルトを所定のスピードで駆動したり、ベルトプレスによって、熱を付与するかどうかを選択したり、加工対象物を加圧するかどうかを選択したり、する。これらの制御は、自動的でも、半自動的でもよく、オペレーターによる適式な入力操作によって行われる。制御装置４０は、好ましくは、電子計算機または他の電子装置である。制御装置４０、または別に設置された制御装置は、装置の別の部分を制御することもできる。例えば、ダイを所定の温度にするために、ダイの加熱または冷却を制御することもできる。
【００４４】
コンベヤーベルト部１４の上部および下部コンベヤーベルト１６、１８は、ベルトプレス３０の一対のコンベヤーベルト３２、３４の間を通る。好ましい形態としては、コンベヤーベルト部１４のコンベヤーベルト１６，１８は、ベルトプレス３０のコンベヤーベルトに対して、「寄生（動力を依拠）」している。別の言葉でいえば、コンベヤー部１４のベルトは、ベルトプレス１４のコンベヤーベルトとの摩擦力によって動かされている（図２、３における、下部コンベヤー１８は、図１における下部コンベヤー１８とは、若干異なっており、上部コンベヤー１６を超えて延設されている。）。
【００４５】
別形態または付加的構成として、コンベヤー部１４のコンベヤーベルト１６、１８は、他の動力手段により駆動されていてもよい。例えば、一以上のローラー２０が、制御装置４０の制御下において、モーターにより駆動されていてもよい。
【００４６】
装置１０は、コンベヤー部１４の上流のエリア５０に、供給口を有している。ここには、構成材料のリールが、スピンドル／軸５０上に搭載されている。本実施形態において、構成材料は、例えば、マトリックスにより含浸された繊維配列に代表される、プリプレグ５４のリールを含む。構成材料５０は、任意に、光ファイバーケーブル５６をも含んでおり、所望される最終製品に従って、他の構成材料も使用することが可能である。エリア５０の供給口では、装置１０は、構成材料５０をコンベヤー部１４に導く供給ガイド６０を備え、任意に、光ファイバーケーブル５６に適度な張力を付与する張力付与部材６１を備えている。
【００４７】
構成要素５０は、次に、寄生ベルト１６、１８により、コンベヤー部１４に引き込まれる。構成要素５０は、まず、ベルトプレス３０により平面状に統合され、リボン状の統合された複合体５７を生み出す。構成材料を統合するのに必要な予備的な熱処理および圧力処理は、まず、ベルトプレスの平面状の押圧ローラー３６間において、熱および圧力を付与しつつ、実施される。この統合操作は、平坦な表面上に部材を密接に接合させること、および、積層体の構成要素間における気泡、ボイド等を除去または少なくとも低減すること、を確保するものである。構成部材５７は、この統合操作において、粘着性または柔軟性が生じるまで加熱されるが、現段階では、完全に硬化／固定はされない。
【００４８】
装置１０は、ベルトプレス３０の後に、ダイ部７０を備え、ここで、複合体５７が成形および固定される。コンベヤー１６，１８は複合体５７と共に、ダイに入り、ダイ部７０を通過する間、複合体と接触している。このため、コンベヤー１６、１８は、ダイ部７０と接触しているが、複合体５７は、ダイ部７０とは接触していない。
【００４９】
ダイ部７０は、熱成形部７１を備えており、ベルトプレス３０を出た、平面状に統合された複合体５７は、ここを最初に通過する。熱成形部７１において、ダイ部７０は、統合された複合体を、一定の非平面断面を有するものに形成し、熱を付与して、材料を形成された形状に固定させる。ダイ部７０は、熱成形部７１の後に、冷却成形部７２を備えており、成形された複合体は、出荷して、コイルとして貯蔵するか、切断して使用するのに十分な程度まで冷却される。
【００５０】
装置８０は、コンベヤー部１４の後に、取り出し部８０を備えており、ここで、処理された製品がコイル状とされたり、切断されたりする。好ましい形態としては、冷却成形部７１は、製品を平面断面形状に戻すようにガイドして、該製品がダイ部７０を出る際に、コンベヤー部１４端部のローラー２０を通過するのを補助する。これはまた、コイル状とすることを補助するものであり、また、最終製品を所定の長さに切断することを補助するものでもある。
【００５１】
このようにして、装置１０は、複合体または積層体の優れた製造方法をもたらすものであり、製品は平面状に統合され、ダイを通過して製品は形成され、熱処理により固定される。製造は連続的であり、種々の長さの製品を製造可能である。平面状への統合は、優れた統合をもたらす。製品を二つのコンベヤー１６，１８を通して、ダイを通過させることにより、ダイにより製品を所定の形状に高度に制御することが可能となる。
【００５２】
この方法は、熱硬化性または熱可塑性の製品の両方に適用可能である。または、熱硬化性および熱可塑性材料の組み合わせにも適用可能である。また、加圧または後続の冷却の要否を問わず、熱により一定形状に成形する単一材料または数種類の材料の組み合わせにも適用可能である。本方法は、双安定である巻取り可能な複合体（ｂｉｓｔａｂｌｅ  ｒｅｅｌａｂｌｅ  ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ（ＢＲＣ））を成形するのにも適用可能である。
以下、装置の種々の要素については詳細に説明する。
【００５３】
ベルトプレス３０
種々の会社がこの種類のユニットを製造しており、その大きさは、服飾産業において広く使用される、５００ｍｍ幅、６０ｍｍ加熱長さ、のものから、５ｍベルト幅、複数の加熱部位、プレヒーターシステム、加熱されたプラテンおよびシンチローラーを加圧するゾーン制御流体加圧システム、コンピューター制御温度、圧力およびトラッキングシステム、を備えたものに及ぶ。
【００５４】
Ｒｅｌｉａｎｔ  Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ  ｏｆ  Ｌｕｔｏｎ（英国）は、本願発明の装置１０に使用するのに適したこの種のベルトプレスを製造している。Ｒｅｌｉａｎｔ  Ｍａｃｈｉｎｅｒｙにより製造されたベルトプレス１０は、モジュール組立式であるので、初期設定を加えることが可能であり、要求の増加に応じて、処理量を増加させることができる。
【００５５】
ベルト幅、供給スピード、プラテンおよびシンチローラーに付与可能な圧力の範囲は、幅広い。一般的に、加熱部が長いほど、所定の材料に対する処理能力は高速となる。圧力は、取扱可能な材料の範囲にも大きく影響する。低圧のシステムは、所定の積層体を統合するのに、より多くの時間（温度に対する）を要する。
【００５６】
どのベルトプレス３０を使用するかの決定は、残りのシステム設計および構築が始まる前に行うことができる。該決定は、究極的には、商業的な判断に基づくものとなる。より幅広いベルト機器は、特定の製品用の寄生コンベヤーの幅が、ベルトプレスの幅の半分より狭いのであれば、該寄生コンベヤーを並列に供給できるという利点を有している。これにより、適用される寄生コンベヤーの数だけ処理能力を倍増させることが可能となる。それぞれのラインは、異なるダイを通すことが可能であり、これにより、二以上の製品タイプを同時に製造することが可能となる。
【００５７】
特定の例を挙げると、直径約６０ｃｍのＢＲＣスリーブを得るためには、ベルトプレスは約２．５メーターの床幅が必要となる。
【００５８】
寄生コンベヤー部１４
図１に示したものとは別の形態として、装置１０は、特注設計のベルトプレスとして設計することも可能である。例えば、図１に示したように寄生コンベヤーベルト１６、１８を別体で備えるのではなく、ベルトプレスコンベヤーをベルトプレスの筐体をはみ出して、ダイを通過するように構成することもできる。しかしながら、定型のベルトプレス３０を使用し、個別の寄生コンベヤーベルト１６、１８をそれぞれの製造ラインにて動力依拠するように調整しつつ、これがベルトプレスを通過して、さらに、成形ダイセクション７１、７２を通り、一周してベルトプレス３０に戻ってくるように調整することが好ましい。
【００５９】
寄生コンベヤー部３０を使用する場合の利点を以下に述べる。
ベルトプレスに構造上の改良を加える必要がなく、製品開発期間を大きく短縮できる。
【００６０】
それぞれの製造ラインにおいて、寄生コンベヤーベルト１６、１８、および付属するフィードスプール６０、テンショナー６１、および、ダイ７０を、基本的なベルトプレスの構成を妨げずに、別箇に設置することができるし、また、逆に、ベルトプレス３０から、別個に取り外すこともできる。
【００６１】
本システムは、複数の寄生コンベヤーベルト１４およびダイセット７０を同じベルトプレス３０上にて、同時に走らせることができ、非常に順応性がある。これらのセットは、すでに設置されている他のセットを妨げることなく、付加したり、撤去したりすることができる。
【００６２】
拡張も容易であり、改良および不具合を最小限にしつつ、新しいベルトプレス設備を導入および既存のダイ／寄生ベルトセットに統合可能である。
【００６３】
しかしながら、この手法の場合、寄生ベルト／ダイのセットを複数配置した場合に、これが周辺の設備の邪魔をしないように、寄生ベルト／ダイのセットのデザインに対して注意を払う必要はある。
【００６４】
寄生コンベヤー１４に対して独立した駆動部を設置するのは有利な場合があり、これにより、メインのベルトプレス駆動部３０にかかる負荷を低減でき、また、滑りの可能性を低減できる。これは、テンショナーや周辺システムとも結びつけることが可能であり、適当なシステムは、コンベヤーシステムの製造業者から、市販品として入手可能である。
【００６５】
上記装置は、ベルトの変更、調整のための側面からのアクセス可能な形態に配置してもよい。また、他の形態としては、ベルト同士を結合させるベルト結合システムを使用することが可能である。
【００６６】
コンベヤーベルト１６、１８は、「終わりのない」、つまり、図１〜３に示すような再巡回するような連続したベルトとすることが可能である。別形態としては、二つの長さを備えたベルト材料が製品をプレスおよびダイ部を通して移動させるのに使用されている、非連続ベルト（非図示）を使用することも可能である。二つの長さのベルトは、スプールまたはカセット配置から供給され、その後、製品がダイ部で成形された後、該製品から離れ、その後、再利用または廃棄のために、リールに巻き取られ、あるいは、収容される。それ以外の装置は、図１〜３に示したものと同様である。特に、該装置は、独立型のカスタム製品となり、上記したベルトプレスおよび寄生ベルトを使用する。
【００６７】
加熱ダイ部７１
平面状の統合されたリボン５７を、最終的な曲面形状に成形する最もシンプルな方法は、二つのガイドの間で、コンベヤー部１４のベルト１６、１８に張力を加えることである。該二つのガイドとしては、ガイドの最初の部分は、熱成形部７１の最初において平面状であり、ガイドの次の部分は、熱成形部７１の最後において、所望のプロファイルに湾曲している。また、これらは、複合体に熱を加え硬化させるべく、熱風オーブン内に設置されていてもよい。
【００６８】
このシステムは、単純に製造できるという利点がある。
【００６９】
別の形態では、一対の成形用金型が使用され、該金型が平面状から完全成形に至るまでの内面および外面の湾曲したプロファイルを導く。これは、加熱装置が盛り込まれていてもよいし、成形中、材料を所定の温度に維持するために、オーブン内に配置されていてもよい。この装置は、複合体の層間剥離（特に、層厚が厚い場合における）を避けるのに好適である。
【００７０】
要するに、ダイは、二つの表面、あるいは、二つの表面の一部分を提供するものであり、ダイ間のギャップが、製品の要求された輪郭を提供する。ダイは、チューブ状であってもよいし、平面状から最終的なプロファイルへと製品を導くものであってもよく、これらの組み合わせでもよい。上記したように、種々のプロファイルを有する製品をこの方法により、成形し得るのである。さらに、ダイ部を種々の形態に並べ変えることによって、所望の最終プロファイルへと導くことが可能となる。
【００７１】
平面状から完全成形へと導くダイ７１の長さは、座屈をさせずに、このような湾曲の形成を導くのに、必要な長さとして、決定される。
【００７２】
ダイ７１は、完全成形部を超えて、連続していることが好ましい。これにより、冷却部７２に入る前に、ポリマーがその温度において休息する時間を提供できる。異なるポリマーは、この種の保持段階において、結晶形成について、それぞれ異なる応答を示す。例えば、オレフィンは、保持時間に対してほとんど影響を受けないが、いくつかのＴＰＵ（熱可塑性ポリウレタン）は、それらの最高の機械的性質を発揮するには、冷却前に、成形された状態にてある程度保持される必要がある。既定の加熱ダイのパラメーターは、使用されるポリマーの性質に従って、好適に決定される。
【００７３】
冷却ダイ部７２
冷却ダイ部７２は、内面および外面サポートスリーブを備え、該サポートスリーブには、ジャケット状または内部設置的に、冷却水またはそれ以外の冷媒が備えられている。その長さは、処理容量の速度、クーラントの性質、および、製品自身の熱質量および熱伝達係数により変わってくる。実際には、熱を導入することは、脱熱よりも、一般的に遅く、これが、プロセスの最大長を占めることになる。所定の処理容量における所定の仕事に必要な冷却長さを計算することは、比較的単純である。径が大きく、比較的分厚い部位は、小径の部位よりも非常に長い冷却部を必要とするため、要求され得る最大長さの冷却部にとって十分なスペースが確保されるように、取り出し側におけるシステムレイアウトの設計、および、その処理部の配置選択、が重要となる。
【００７４】
供給部５０、６０、６１
供給部５０、６０、６１は、リール操作スタンド５２、ガイド６０およびテンショナー６１という一般的な部品である。繊維業界、または、複合材料業界のいくつかの会社がこの種の装備を製造しており、基本的なものは、市販されている。製造工程の全長においてだけでなく、ある特定のポイントにおいて、供給メカニズムは、放出されるフィルムの導入能力およびプライの剥離能力に合わせる必要があり、これにより、光学ファイバーの接合という分野への応用が容易となる。
【００７５】
光学ファイバーおよびテンショナー６０
複合体に光学ファイバーを導入することは、任意である。複合体に埋め込まれた光学ファイバーは、例えば、センサーまたは通信用途に使用可能となる。光学ファイバーをまっすぐに保つ必要性、残留応力をほぼゼロにしておく必要性から、テンショナー機構６１がフィード部の最後に必要となる。該テンショナー機構６１は、これらの繊維に、正確で、かつ、予定された、予ひずみ（ｐｒｅ−ｓｔｒａｉｎ）を付与するように調整されている。これは、なぜかというと、複合体の材料は、上昇した温度にて繊維と結合し、その後、材料が固化および冷却する際に、収縮を経験する場合が多いからである。そのため、製造後において、ほぼゼロひずみとするためには、光学ファイバーは導入側において、予ひずみを付与される必要がある。多数の適用可能な繊維張力付与サブシステムが、裁縫、編み物、繊維取扱機器として、存在している。適用可能なテンショナー６１は、これらの出元から調達できる。
【００７６】
取り出し部８０
取り出し端は、処理量の測定手段、および、必要量に到達した際に切断する手段を備えると共に、最終製品の巻取り機構、を備えている。この種の巻取り機構は、通常のものであるが、製品によっては、切断ヘッドを個別に調整する必要がある。
【００７７】
材料
本装置は、すべてのオレフィンおよび熱可塑性ウレタンに使用可能であるが、これら材料に限定されるものではない。他のポリマーを使用することも可能ではあるが、ただ、最大作業可能温度により限定される。高温熱可塑性ポリマーである、ＰＥＥＫ、ＰＥＫ  ＴＰ  ポリアミドは、使用可能ではあるが、積層分野の一般的な製造装置としては、通常、２２０／２４０℃までが作業温度となる。
【００７８】
装置は、すべての一般的な補強繊維を使用することが可能である。Ｅガラスが、もっとも一般的な補強材であるが、所望の装置においては、必要に応じて、アラミド、カーボン、金属繊維、ポリエステル、および、他の織物繊維を使用するように、設計可能である。
【００７９】
所望の装置においては、熱可塑性のマトリックスポリマーを使用可能である。また、環境的な観点からは、熱硬化性のマトリックスポリマーを使用するのが好ましい。一般的なベルトプレスの配置は、熱硬化性ポリマー仕様となっているが、設計および建設においては、必要に応じて、より長い加熱硬化部に改良する可能性を考慮に入れる必要がある。
【００８０】
薄膜
好ましい形態において、ダイにおける成形過程において、製品の凸表面は、相対的に伸張性のある基材に張り付けられており、製品の凹表面は、一般に非伸張性の基材に張り付けられる。基材は、別体の薄膜を製品に張り付けることにより提供してもよいし、製品の関係のある側におけるコンベヤーベルトの所定の性質を使用することにより、提供してもよい。以下において、より詳細に説明するように、これは、繊維または他の製品の構成要素が、それらが形成される際に、配置ずれまたは座屈し易い場合において、利点がある。
【００８１】
一つの例では、形成過程において、伸張性のある薄膜が、製品の凸表面に張り付けられ、相対的に非伸張性であるコンベヤーベルトが製品の凹表面に、使用される。別の形態では、相対的に非伸張性の薄膜が、製品の凹表面に張り付けられてもよい。薄膜は、別体のリール状の材料（例えば、リール５２として提供される。）として提供される。これは、コンベヤーシステムを通して、構成要素の外表面側に提供される。一度、製品が形成されると、薄膜は、製品から取り除かれる。
【００８２】
これは、繊維、または、製品において配向した他の構成要素が、伸張においてのみ変形され得るということを、保証するためのものである。例えば、これらがまっすぐのままであることを保証し、いずれの構成要素も張力を失うこと、および、座屈の可能性を取り除くものである。これは、繊維強化複合体における、強化繊維に特に有用である。統合された材料が、ダイ７０により平面状プロファイルから非平面状プロファイルに成形される場合の傾向は、製品の凹表面側の繊維が、「圧縮」されるということである。これは、凹面側の曲率半径、および、経路長が小さいことによるものであり、このため、張力を失い、座屈の可能性がある。一方、凸表面付近の繊維は、張力が付与される傾向にある。これは、凸面側の曲率半径、および、経路長が大きいことによる。繊維の配置を制御することが好ましく、特に、繊維を張力を付与した状態で維持することが、繊維の位置を制御し、および、これらをまっすぐに維持しておくために、好ましい。一般的に、非伸張性の基材を凹表面側に使用することは、この面の繊維が圧縮されることを防止し、一方、凸面側における伸張性基材は、この面の繊維が動くことを許容する。
【００８３】
注目すべき点としては、所望形状のプロファイルの凹表面側において座屈し易い繊維または他の要素は、依然として、形成軸に対するそれらの角度を変化させるが、これらの変化が張力のみが付与された状態であるならば、その角度変化の程度は、予測可能であり、重要な真直性については、維持されるということである。これは、製造過程において、製品が、伸張性または非伸張性である基材表面に張り付けられることを確実に行うことにより、達成される。これは、製造過程において、熱可塑性樹脂が溶融した結果によるものであり、硬化前の熱硬化性材料の本質的な粘着性によるものであると考えられる。しかし、所望の場合、低粘着接着剤、または、他の好適な媒体を、基材／製品の界面において使用して、この目的を達成してもよい。これらは、後に、最終製品からは取り除かれる。これらの条件が満たされることにより、製品がダイ７０に入って、通過することで、所望のプロファイルに湾曲される際に、製品の凹表面が非伸張性基材に張り付けられたままであることで、この面の圧縮変形が防止され、一方、凸表面の伸張性基材は伸びて、該面が伸張することを許容する。
相対的に伸張性のある基材は、好ましくは、高ヤング率の薄膜である。相対的に伸張性のある基材は、形成時における応力を付与した状態で、内面および外面曲げの経路長の違いの結果により生じる曲げのピークまで伸張可能であることが好ましい。
【００８４】
一定の断面形状を有する複合体のさらなる分類が、「Ｉｑｂａｌ  Ｋ．，Ｐｅｌｌｅｇｒｉｎｏ  Ｓ．ａｎｄ  Ｄａｔｏｎ−Ｌｏｖｅｔｔ  Ａ．Ｊ．（１９８８）（Ｄｅｐｌｏｙａｂｌｅ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ  Ｓｌｉｔ  Ｔｕｂｅｓ  Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  ＩＵＴＡＭＩＡＳＳ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  ｏｎ  Ｄｅｐｌｏｙａｂｌｅ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，  Ｃａｍｂｒｉｇｅ，ＵＫ，６−９  Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ）」に記載されている。これらのＳＴＥＭｓは、この分野の実施者に双安定性巻取り可能複合体（ＢＲＣ）として一般に知られており、工学定数、特に、ポアソン比および材料等方性を有し、主要な曲面が真っ直ぐに伸ばされると、自然にコイル状となるように製造、設計されている点において異なる。これらは一般に、伸びた形状およびコイル状の両方において、安定であるように、設計されており、貯蔵や運搬等のために、コイル状に束縛する必要はない。
【００８５】
上記した、伸張性および非伸張性基材を使用する技術は、本質的に長尺の連続した断面にて製造され、貯蔵または輸送のためにコイル状とされる、例えば、ＢＲＣのような部材を製造するのに好適である。より一般的には、この技術は、熱可塑性、熱硬化性または他の熱により形成可能な、曲面状または一部が曲面状であるプロファイルを有する、連続的なまたは準連続的な形成に好適である。これらにおいて、押出し成形、引き抜き成形、および、引張巻取り成形は、利用が制限されている。特に、これは、繊維強化複合体のプロファイルの連続的な製造において当てはまる。これは、製品がダイ表面に接触しつつ通ることで材料にせん断力を付与する経路を含む製造過程における、繊維の配置調整の問題によるものである。また、フィラメントワインディングや、プルワインディングという方法が複雑であり、相対的に遅いためである。これらの方法では、繊維強化構造は、一層毎に形成する必要があり、その傾向により配置角度の制限が存在している。この制限を超えると、張力がかかった繊維が下層の形成物に沿ってスリップしてしまう。
【００８６】
閉鎖断面
コンベヤー部１４の配置が、プロファイルの閉鎖を妨害しているので、本質的には、チューブや他の閉鎖断面には適していないが、装置１０は、特に繊維強化複合体チューブや他の閉鎖断面（これらに限定されないが）の製造に使用されている現状のシステムに比べて、非常に早く、資本コストが低い、と共に、構成要素の材料のより適切な配置を許容する。これは、面の間に少しのギャップがあるだけで他は、閉鎖断面を有するようなプロファイルの製造に適しており、該ギャップは、その後、この工程の一部として、接合、接着、溶着ヘッドを装置のライン上に配置することにより、または、操作後にこれら装置を配置することにより、完全に閉鎖される。熱可塑性材料の場合、または、熱可塑性接触面を構造の一部として有する物の場合は、これは、溶着により達せられる。また、この溶着システムは、例えば、「Ｗｅｌｄｉｎｇ  Ｇｌａｓｓ  Ｒｅｉｎｆｏｒｄｅｄ  Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ」，．Ａｕｔｈ：Ｌａｒｓ  Ｅｃｋｓｔｒｍ，Ｄｏｃｔｏｒａｌ  Ｔｈｅｓｉｓ，Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｏｆ  Ｃａｎｂｒｉｄｇｅ，２００３」に、示されており、これにより、親材料に近い接合ラインの一体性を提供できる。他の材料では、ギャップを、接着剤による接合、機械的締め付け、または、他の、特に意図する用途に適した手段により、閉鎖することが可能である。
【００８７】
本発明の形態を、示した実施例について説明したが、記載した実施例に対して変形を施したり、修飾したりしてもよく、そのような形態についても、本発明の範囲内である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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2016504975.tif 000008