JP2010500932A - 繊維複合材料からなる被加工材の製造方法および全長にわたって変化する断面輪郭を有する異形材の形状の繊維複合部品 - Google Patents

Abstract

少なくとも一支持手段（３）が供給されるステップと、予備含浸された繊維半製品からなるメイン材料（６）および／または第２の材料（７）が、少なくとも二成形ブランクエリア（１，１０）を形成すべく、該成形ブランクエリア（１，１０）の少なくとも一方は前記メイン材料を有し、前記成形ブランクエリア（１，１０）の少なくとも一方は前記第２の材料を有するようにして前記少なくとも一支持手段（３）に被着されるステップと、前記成形ブランクエリア（１，１０）が、被加工ブランク（１４）を形成すべく、前記少なくとも一支持手段（３）が前記被加工ブランク（１４）の表面に配されるようにして互いに圧着されるステップと、前記少なくとも一支持手段（３）と前記第２の材料（７）とが、前記被加工材（１５）を形成すべく、前記被加工ブランク（１４）から取り除かれるステップとを含む繊維複合材料からなる被加工材（１５）の製造方法に関する。

Description

本発明は繊維複合材料からなる被加工材の製造方法、および具体的には本発明に係る製造方法を実施し得る当該装置に関する。

本発明は下記文言において航空機の耐力構造物の製造に関する問題を基礎として説明が行なわれるが、ただし本発明はそれに制限されるわけではなく、一般に繊維複合材料からなる被加工材、具体的には長尺被加工材の製造に関する。

繊維複合材料は高い引張強度と固有の低重量からして航空機の製造に適している旨実証されてきている。たとえば外皮を構成する平板要素に加えて、たとえばいわゆる縦通材のような長尺要素が繊維複合材料から形成される。断面不変の縦通材は連続フロー法によって製造可能である。

航空機にはさまざまな断面を有する縦通材が必要である。そのため、さまざまな形状の多様な縦通材の製造を容易にすべく、さまざまな成形ツールを備えることが必要である。さらに、縦通材の全長にわたって輪郭が変化する縦通材が必要とされる。これまでのところ、断面不変の縦通材は複合材料からなる追加単位層の人手被着による手作業によって適合されてきている。こうした方法で製造される縦通材の品質は平均的なレベルのものでしかなく、また、その方法は複雑である。

本発明の一目的は、多様な輪郭断面を有する、好ましくは単一の成形ツールを使用して製造可能な被加工材を繊維複合材料から製造することのできる製造方法ならびに装置を提供することである。この製造方法は好ましくは連続製造方法として実施される。

本発明の請求項１記載の製造方法は前記目的のため以下のステップを有している。
ａ） 少なくとも一つの支持手段を供給するステップ。
ｂ） 予備含浸された繊維半製品からなるメイン材料および／または第２の材料を、少なくとも二つの成形ブランクエリアを形成すべく、前記成形ブランクエリアの少なくとも一方は前記メイン材料を有し、前記成形ブランクエリアの少なくとも一方は前記第２の材料を有するようにして、前記少なくとも一つの支持手段に被着するステップ。
ｃ） 前記少なくとも二つの成形ブランクエリアを、被加工ブランクを形成すべく、前記少なくとも一つの支持手段が前記被加工ブランクの表面に配されるようにして、互いに圧着するステップ。
ｄ） 前記被加工材を形成すべく、前記少なくとも一つの支持手段と前記第２の材料とを前記被加工ブランクから取り除くステップ。

前記被加工材は前記製造方法により前記メイン材料から形成される。

本発明に係る前記製造方法は前記被加工材の断面を前記第２の材料によって成形ツールの断面に適合させる。前記被加工ブランクは好ましくはその全長にわたり、前記成形ツールによって所与の不変の断面を有している。

前記第２の材料は好ましくは、少なくとも前記成形ブランクが一体化される際の支配的な条件のために、つまり然るべき圧力と然るべき温度にて、前記予備含浸された繊維半製品と同様な機械的特性を有するように選択される。

前記少なくとも二つの成形ブランクエリアは一体的に成形ブランクに配置されることが可能である。続いて、前記成形ブランクは圧着のため、長手方向に折り曲げられるかまたはスロット状に形成されることができる。各々の成形ブランクエリアは同じく個々の成形ブランクに配置されることも可能であり、つまり、各々の成形ブランクエリアは一成形ブランクに正確に一致している。

一発展形態において、予備含浸された繊維複合材料および／または前記第２の材料からなる複数の層は、前記メイン材料からなる層が前記第２の層によって被覆されないようにして、前記支持手段の第３のエリアに被着される。これにより、前記第２の材料は製造さるべき前記被加工ブランクの表面に沿って配置され、前記第２の材料はその後に完全に取り除かれることができるようになる。さらに、これによって、前記被加工材に所望の任意の厚さまたは強度のエリアが前記メイン材料から形成されるようにすることができる。

一改良形態において、前記メイン材料および／または前記第２の材料はそれぞれ前記成形ブランクエリアの厚さが均一となるような一定の厚さで被着される。

前記予備含浸された繊維半製品は織布、編布および／またはスクリムであってよい。前記目的のための前記繊維半製品は好ましくは互いに直角をなして配向される繊維を有している。一発展形態において、前記スクリムは偶数個の単位層から形成され、そのうち奇数番目の単位層において第１の繊維は第１の方向に配列され、偶数番目の単位層において第２の繊維は第２の方向に配列され、前記第１の方向は前記第２の方向に対して３０°〜６０°の角度をなして傾斜している。前記奇数番目のすべての単位層の前記第１の方向は同一であり、すぐ次の奇数番目の単位層における前記第２の方向は前記第１の方向に対して鏡像対称的に配置されている。

前記支持手段はフィルムであってもよい。

前記予備含浸された繊維半製品は好ましくは炭素繊維を有している。

前記第２の材料はガラス繊維を有する半成形体を有していてもよい。

一改良形態において、圧着前に、一方の第１の前記成形ブランクは第２の前記成形ブランクと平行に配置され、続いて、これらの２成形ブランクは互いに圧着される。

一発展形態において、前記第１の成形ブランクエリアと前記第２の成形ブランクエリアとは曲線に対応して圧着される。

一改良形態において、前記第１の成形ブランクエリアは第１の長さで製造され、前記第２の成形ブランクエリアは第２の長さで製造され、前記第１の長さは圧着工程後の前記第１の成形ブランクエリアの長さに等しく、前記第２の長さは圧着工程後の前記第２の成形ブランクエリアの長さに等しい。したがって、前記曲線の場合に、前記第１の長さと前記第２の長さとの間に相違がもたらされる。その結果、前記被加工材は応力なしで製造される。具体的には、これによって、前記繊維半製品の繊維の圧縮が回避される。

また上記の目的は、請求項１３記載の繊維複合材料からなる被加工材の製造装置であって、以下つまり、
− 少なくとも一つの支持手段を供給するための供給装置と、
− 少なくとも二つの成形ブランクエリアを形成すべく、予備含浸された繊維半製品からなるメイン材料を前記少なくとも一つの支持手段の少なくとも一つの第１のエリアに被着し、第２の材料を前記支持手段の少なくとも一つの第２のエリアに被着するための被着装置と、
− 被加工ブランクを形成すべく、前記２成形ブランクエリアを圧着するための成形プレスと、
− 前記被加工ブランクから前記第２の材料を取り除くための分離装置と
を備えた製造装置によっても達成される。

前記成形プレスは、対をなして互いに対向配置されて、前記成形プレスの加圧状態を表す所定の曲線に沿って配置可能な一連の成形セグメントを有していてもよい。前記成形セグメントの前記柔軟な配置によって、前記被加工材の長手方向に沿った所望の任意の曲率ならびに形状が実現可能である。

一発展形態において、少なくとも二つの供給装置が設けられて、前記成形プレスと平行に２成形ブランクを供給し、その際、前記第１の供給装置の第１の速度と前記第２の供給装置の第２の速度とは前記所定の曲線の曲率の関数として調節可能である。

本発明はまた、請求項１６に先行する特徴記載項に記載のプルトルージョン法を使用して全長にわたって輪郭断面が変化する異形材の形のプラスチック・繊維複合部材を製造するための方法ならびに前記方法を使用して製造されるプラスチック・繊維複合部材にも関する。本発明はまた、この種の方法を実施するための既製スクリムにも関する。最後に本発明は全長にわたって輪郭断面が変化する異形材の形のプラスチック・繊維複合部材を製造するための半製品に関する。

いわゆるプルトルージョン法は現在では、全長にわたって不変の輪郭断面を有する異形材の製造を目的とする際のプラスチック・繊維複合部材の製造方法の一選択肢である。この方法において、一般に連続材料層は既製スクリムとしてプリプレグの形でロールに巻き付けられてストックされ、これらの複数層が一体に結び付けられて、圧力と熱の作用下で互いに圧着される。固化後に得られる複合部材は高い強度を有しており、また、この製造工程は低コストであると同時に効率的である。

もし、たとえばプラスチック・繊維複合部材が影響を受ける静的要件からして、輪郭断面を異形材の全長にわたって変化させる必要がある場合には、これは従来、人手積層法を使用して、プルトルージョン法後に得られた異形材に追加プリプレグ層を被着することによって行われる。場合により、追加接着フィルムも必要とされることがある。これは高コストかつ時間のかかる製造法である。この場合、コストも製造時間も人手積層法自体によって無駄に費やされるだけでなく、そのために必要とされる、追加繊維複合層被着前の基本異形材の前処理によっても空費されることになる。こうした前処理は、硬化後に再び人手によって基本異形材から取り除かれなければならない剥離層によるかまたは研削、ウォーターブレークテストおよびそれに続く基本異形材の再乾燥によって実施される。

繊維複合材が外皮要素としてだけでなく、外皮要素を補強する構造部材（縦通材）あるいは屈曲ビームとしてもますます多用されている最新の航空機構造において、輪郭断面が全長にわたって変化するプラスチック・繊維複合部材を製造し得ることが望ましい。一例として、そうした部材は、それらの断面厚さが航空機垂直方向と共に−この方向における曲げモーメントの減少に応じて−減少する垂直安定板の縦通材としてあるいは発生する力に応じて両端に向かって断面厚さが増大する水平床受け材として使用することができる。

本発明のさらなる目的は、冒頭に述べたタイプのプラスチック・繊維複合部材を製造するための改善された方法を提供することである。さらなる目的は、この種の改善された方法を実施するための既製スクリムを提供することである。最後の目的は、全長にわたって輪郭断面が変化する異形材の形のプラスチック・繊維複合部材を製造するための半製品を提供することである。

この目的は、請求項１６記載の特徴を有するプラスチック・繊維複合部材を製造するための方法によって達成される。この目的はまた、本方法を使用して製造された請求項３５記載のプラスチック・繊維複合部材によっても達成される。本発明による上記解決方法のもう一つの要素は上記改善された方法を実施するための請求項３６記載の既製スクリムである。本発明による上記解決方法の最後の要素はまた、プラスチック・繊維複合部材を製造するための請求項３７記載の特徴を有する半製品である。

本発明の対象のさらにその他の有利な実施形態および発展形態はそれぞれの従属請求項によって特徴付けられている。

被加工材を製造するための一実施形態において使用される２つの成形ブランクを示す図である。 被加工材を製造するための一実施形態において使用される２つの成形ブランクを示す図である。 被加工材を製造するための一実施形態において使用される２つの成形ブランクを示す図である。 被加工材を製造するための一実施形態において使用される２つの成形ブランクを示す図である。 図１ａ〜１ｄに示した成形ブランクから製造される前記第１の実施形態による被加工ブランクを示す図である。 図１ａ〜１ｄに示した成形ブランクから製造される前記第１の実施形態による被加工ブランクを示す図である。 図１ａ〜１ｄに示した成形ブランクから製造される前記第１の実施形態による被加工ブランクを示す図である。 第１の実施形態によって製造される被加工材を示す図である。 第１の実施形態によって製造される被加工材を示す図である。 第１の実施形態によって製造される被加工材を示す図である。 第２の実施形態によって製造される被加工ブランクを示す図である。 第２の実施形態によって製造される被加工ブランクを示す図である。 第２の実施形態によって製造される被加工ブランクを示す図である。 第３の実施形態によって製造される被加工ブランクを示す図である。 第３の実施形態によって製造される被加工ブランクを示す図である。 第３の実施形態によって製造される被加工ブランクを示す図である。 第４の実施形態を図示するための成形ブランクを示す図である。 第４の実施形態によって製造される被加工ブランクを示す図である。 第４の実施形態によって製造される被加工ブランクを示す図である。 第４の実施形態によって製造される被加工ブランクを示す図である。 その他の実施形態によって製造されるその他の被加工ブランクの断面を示す図である。 その他の実施形態によって製造されるその他の被加工ブランクの断面を示す図である。 その他の実施形態によって製造されるその他の被加工ブランクの断面を示す図である。 その他の実施形態によって製造されるその他の被加工ブランクの断面を示す図である。 被加工材を製造するための装置の一実施形態を示す図である。 図９の成形プレスの詳細図である。 上記実施形態のいずれかに使用される多層繊維複合材料を示す図である。 上記実施形態のいずれかに使用される多層繊維複合材料を示す図である。 上記実施形態のいずれかに使用される多層繊維複合材料を示す図である。 繊維複合材料から被加工材を製造するための装置の第２の実施形態を示す図である。 本発明の代表的な一実施形態による、全長にわたって断面が変化する異形材の形のプラスチック・繊維複合部材として製造された縦通材と、航空機の垂直軸方向に互いに平行に走る多数の縦通材によって支えられた外皮とを有する、繊維複合材料を使用して製造された航空機垂直安定板の半シェルの内部の斜視図である。 本発明の２つの代表的な実施形態による、プルトルージョン法で製造される全長にわたって断面の変化する異形材の形のプラスチック・繊維−複合部材の一部の概略的な断面図である。 本発明の２つの代表的な実施形態による、プルトルージョン法で製造される全長にわたって断面の変化する異形材の形のプラスチック・繊維−複合部材の一部の概略的な断面図である。 本発明の２つの代表的な実施形態による、プルトルージョン法で製造される全長にわたって断面の変化する異形材の形のプラスチック・繊維−複合部材の一部の概略的な断面図である。 本発明のさらに別の代表的な実施形態による、プルトルージョン法で製造される全長にわたって断面の変化する異形材の形のプラスチック・繊維−複合部材の概略的な断面図である。 従来の技術から公知のプルトルージョン設備の概略図である。 既製スクリムからの所望の異形材の連続的成形中の種々の相を示す図である。 従来の技術から公知の、既製スクリムを圧力と熱の作用下で互いに圧着して所望の形状の異形材とするプレス成形用金型を示す図である。

本発明を下記文言により、好ましい実施形態を参照しかつ添付図面を使用して、詳細に説明する。

下記文言において、図中の同じ参照符号は同一もしくは類似の要素を表している。

繊維複合材料からなる被加工材の製造方法の第１の実施形態は下記文言において図１ａ〜１ｄ、２ａ〜２ｃおよび３ａ〜３ｃを参照して説明される。

第１の成形ブランク１は図１ａおよび１ｂに側面図および平面図の形で表されている。所望の被加工材を製造するための材料−下記文言においてメイン材料６と称される−は第１のエリア４において、また第２の材料は第２のエリア５において、支持手段として使用されるフィルム３の表面２にそれぞれ被着される。フィルム３の表面２の全体は好ましくは第１のエリア４と第２のエリア５によって被覆される。

メイン材料６は好ましくは、たとえば炭素繊維を有する予備含浸された繊維半製品（プリプレグ）である。予備含浸された繊維半製品は第１のエリア４において機械によりまたは自動化されて、布設装置いわゆるテープ布設機によって表面２に被着することが可能である。

第２の材料７も同様にして布設装置によって第２のエリア５に被着することが可能である。具体的には、ガラス繊維を有した繊維半製品が第２の材料としての使用に適している。したがって、未硬化状態において、メイン材料６と第２の材料７とは、有利には爾後のプレス加工にとって有意差のない類似した延性を有している。さらに、第２の材料７は速硬性材料であってよい。

第２の材料７とメイン材料との厚さ８は一定で、成形ブランク１の全寸法にわたって同一の大きさである。これによって、平坦面９を有する成形ブランク１が生ずる。

図１ｃおよび１ｄは、フィルム３とメイン材料６と第２の材料７とからなる同じく既製の第２の成形ブランク１０を表している。図１ｄの平面図からわかるように、第２の材料７が被着される第３のエリア１１は一体的ではなく、フィルム３の表面２上に分散配置されることが可能である。メイン材料６は表面２の残りのエリア１２，１３に被着される。

被加工ブランク１４はそれぞれ上述した２つの成形ブランク１，１０から形成されており、図２ａ，２ｂおよび２ｃに側面図および、面ＡおよびＢに沿った２つの断面図の形で表されている。

この代表的な実施形態において、２つの第２の成形ブランク１０はそれらの長手方向端縁に沿って、つまりフィルム３の方向に下向きに折り曲げられる。このようにして形成された２つの第２の成形ブランク１０は背面でそれらの表面９が互いに対向するようにして配置される。第１の成形ブランク１はそれらの表面９が第２の成形ブランク１０の左に折り曲げられた長手方向端縁と右に折り曲げられた長手方向端縁に対向するようにして配置される。こうして、図２ｂと２ｃに表されているように、ダブルＴ形の被加工ブランク１４の断面が生ずる。被加工ブランク１４はその外側面に沿ってフィルム３によって被覆されている。

成形ブランク１，１０は今や互いに圧着され、こうして、成形ブランク１，１０はメイン材料６によって互いに接着結合される。第２の材料７はプレス加工中に接着またはその他の形で材料６に結合されないように選択される必要があろう。さらに、被加工ブランク１４の断面が圧着工程中に変形しないように、第２の材料７は材料６と同じ延性を有しているのが有利である。

第１の実施形態の変形例において、分離層たとえばフィルムが第２の材料７とメイン材料６との間に挿設されてもよい。これは有利には２つの材料６，７の結合を防止する。

爾後のステップにおいて、フィルム３と第２の材料７とが取り除かれる。これにより、側面図および、面ＡおよびＢに沿った断面図の形でそれぞれ図３ａ〜３ｃに表されている被加工材１５が生ずる。２つの断面図の比較からわかるように、上述した第１の実施形態は断面が変化する被加工材１５の製造を可能にする。これによって有利には、被加工材１５の爾後の手作業加工の必要なしに、縦方向支持部材、縦通部材または類似の部材の寸法を設計要件に適合させることができる。さらに、被加工ブランクはその全長にわたって不変の断面を有しているため、成形ブランク１，１０を圧着して被加工ブランク１４を形成するのに単一の成形ツールが必要とされるにすぎない。

被加工材１５は続いて通常の方法で硬化される。これは圧力および／または熱の作用によって行われることができる。

別途実施形態において、成形ツールブランク１４が硬化される。この場合、第２の材料７が急速に硬化し、こうして、被加工材１５の製造所要時間が僅かに高まるにすぎないようにするのが有利であることが判明した。硬化した第２の材料７は続いて、同様に硬化されたメイン材料６から取り除かれる。

上述した第１の実施形態はさまざまに変形させることが可能である。具体的には、被加工材１５につき思料可能なあらゆる幾何的形状ならびに断面が実現可能である。下記文言において、複数の種々異なった被加工ブランクが側面図および当該断面図の形で図解される。相応して製造される当該被加工材ならびにそのために必要とされる成形ブランクは簡単な幾何的考察によって然るべき図面から導出することが可能である。

図４ａ〜４ｃは、断面Ａの上側エリアに同一断面の下側エリアにおけるよりも厚い横向き配置構造物を有する被加工ブランク１６ｃを示している。フィルム３は、図をわかりやすくするため、図示していない。ただし、図２ａ〜２ｃと同様に、フィルム３は被加工ブランク１６の全周を被覆している。

図５ａ〜５ｃは単純なＴ形の断面を有する被加工ブランク１７を示している。この被加工ブランク１７は３つの成形ブランクから形成されて製造されるか、さもなければ、先ず最初に図２ａ〜２ｃまたは４ａ〜４ｃに示したようなダブルＴ形の被加工ブランクを製造し、続いて、前記被加工ブランクをその長手軸に沿って切断することによって製造されてもよい。

被加工材製造方法の第２の実施形態は図６，７ａ〜７ｃを参照して説明される。図６はフィルム３に被着される成形ブランク１９を示している。第１のエリア２０において、第２の材料７は厚さ２１で、フィルム３に直接被着される。第２の材料７はさらに、メイン材料６からなる厚さ２２を有するさらに別個の層によって被覆される。これにより、第２の材料７とメイン材料６とからなる単位層で構成される成形ブランク１９が生ずる。この場合の不可欠な特徴は、第２の材料７とフィルム３との間にメイン材料６が配置されていないことである。さもなければ、少なくとも部分的に第２の材料７を取り除くことはもはや不可能であろう。

一例として、図示実施形態では、メイン材料６のみが第２のエリア２４においてフィルム３に被着される。単位層２１，２２および２３の厚さは成形ブランク１９の厚さがその全長にわたって不変であるように選択される。

被加工ブランク２５は第２の成形ブランクを使用して成形ブランク１９から製造される。この場合、一例として、第２の成形ブランクはメイン材料６からなっている。２つの第１の成形ブランク１９は、図７ｂに示したように、一方の端縁に沿って折り曲げられる。材料６の厚さがエリア２０において下側に配置された第２の材料７によって減少させられる成形ブランク１９を使用することにより、被加工ブランク２５の製造が可能になると共に、相応した方法で、所望の強度の材料６を有する被加工材の製造が可能になる。相応した方法で、被加工材の肉厚は自由に変化させることが可能である。

図８ａ〜８ｄは、既述した実施形態と成形ブランクによって製造可能なさまざまな断面を示している。なお、再度指摘しておくが、被加工ブランクの断面はすべての断面において同一であってもよい。

図９は被加工材製造装置の一実施形態を概略的に示している。装置３０は、フィルム３のための供給装置３１とその他の支持手段とを有している。さらに、それぞれメイン材料６と第２の材料７のために、さらに別の２つの供給装置３２，３３が設けられている。支持手段３は、支持手段３の表面にメイン材料６と第２の材料７を被着する布設装置３４に沿ってガイドされる。２種の材料６，７が被着され、こうして、成形ブランク３５，３６の製造が連続的工程として実施される。

２つの成形ブランク３５，３６は互いに平行にガイドされて、プレス装置３７に導かれる。成形ブランク３５，３６の全体がひとたびプレス装置３７内に配置されると、２つの成形ブランク３５，３６はプレス装置によって互いに圧着される。こうして、被加工ブランクの形状がプレス装置によって成形されて生ずる。

プレス装置３７には分離装置３８が後置されている。分離装置３８は被加工ブランクから第２の材料を取り除く。そのために、フィルム３は被加工ブランクから取り除かれる。この工程中に、第２の材料７も好ましくは被加工ブランクから除去される。

図１０はプレス装置３７の横断面の一例を示している。この装置３７は、それぞれの場合に対となって互いに対向配置される顎部３９と４０とを有している。顎部３９，４０の幅と長さに対応して、ダブルＴ形に対応したキャビティが形成されている。

図２ａ〜２ｃに示した被加工ブランクはこの図示されたプレス装置３７によって製造可能である。

具体的に好ましい一実施形態のための、フィルム３に被着される材料６の構造を、図１１ａ〜１１ｃを参照して説明する。材料は連続した単位層６ａ，６ｂの形で被着される。単位層６ａはメイン方向に沿って配置される下側層繊維４１を有している。この上に繊維４２が第１の繊維４１に対して角度４３をなして配置されている。この角度は一般に３０°〜６０°の範囲内にある。

第２の単位層６ｂの繊維はメイン方向に沿って配置される第１の繊維４１を有している。この上に配置される第２の繊維４４は第１の繊維４１のメイン方向に対して角度４５をなしている。第２の角度４５は好ましくは、第３の繊維４４が第１の繊維４１を基準にして、第２の繊維４２について鏡像対称的に配置されるように設計される。この場合、角度４５は角度４３とは反対の数学符号を有している。

メイン材料６の単位層６ａ，６ｂの配列によって、個々の成形ブランクが圧着される際に、互いに平行に配された繊維が互いに上下に着座しないことが保証される。もしもこれが保証されない場合には、これらの繊維は互いに入り込むことができるようになり、その結果、被加工ブランクの厚さはこの点で望ましくない減少を招来するであろう。

図１２は被加工材製造装置のさらに別の実施形態を示している。同図は成形ブランク５２，５３のための２つの製造装置５０，５１を概略的に示している。製造装置５０，５１は成形ブランク５２，５３をプレス装置５４に向かってガイドする。プレス装置５４はそれぞれ対となって互いに対向配置された複数の単位プレス型５５からなっている。対をなすプレス型５５のこの空間的配置は、図１２に示したように、所定の湾曲パターンに従っている。このパターンを実現するために単位プレス型とそれらの対のポジションは好ましくは調整可能である。プレス装置５４により、所望の曲率の被加工ブランクの製造が可能である。

被加工ブランクが湾曲している場合には、内側成形ブランク５２の繊維材料が圧縮されることは自明である。内側成形ブランク５２とはそれに対向配置された成形ブランク５３よりも小さな曲率半径を有する成形ブランクである。繊維の圧縮は完成した被加工材の機械的特性の減退を招来する。

これは長さの異なる２つの成形ブランク５２，５３を製造することによって対処される。２つの成形ブランク５２，５３の長さは、完成した被加工材において２つの対向表面に沿って生ずる長さに適合される。それゆえ、内側成形ブランク５２は外側成形ブランク５３よりも短い。

このため、製造装置５０，５１は好ましくは２つの成形ブランク５２，５３を異なった送り速度でプレス装置５４に送り込む。これは２つの成形ブランク５２，５３の始点と終点とが同時にプレス装置５４に到着するようにして行われる。

本発明は上述した実施形態に制限されるものではない。

具体的には、唯一の必要性は、成形ブランクが、成形ブランクの全幅にわたって厚さが変化可能であっても、その全長にわたって不変の厚さを有することである。Ｔ形またはダブルＴ形被加工材としての、デザインの異なる被加工材も製造可能である。

上述した実施形態において、成形ブランクは互いに別個の要素として製造される。ただし、不記載の一実施形態において、単一の支持手段を設けることも可能である。この支持手段は複数の成形ブランクエリアに細分される。これらの成形ブランクエリアの寸法は上述した一連の別々の成形ブランクの寸法に基本的に一致している。メイン材料と第２の材料は、これら別々の成形ブランクに被着されるのと同様にして、それぞれの成形ブランクエリアに被着される。これらの成形ブランクエリアを圧着して被加工ブランクを成形する前に、この支持手段は成形ブランクエリアの境界に沿って折り曲げられるかまたは切断される。

図１３はＡ３８０広胴型航空機の垂直安定板の半シェル内部の斜視図である。航空機垂直軸方向Ｚと平行に延びる、それぞれプラスチック・繊維複合部材によって形成された多数の縦通材１０’が半シェル１’内に配置されている。これらの縦通材１０’は全長にわたって縦通材１０’と結合される外皮２’を補強する。図示された半シェル１’の縦通材１０’ならびに外皮２’は、最新のプラスチック・繊維複合構造物にあっては、具体的には炭素繊維を使用して製造される。これらの縦通材を形成するプラスチック・繊維複合部材はＴ形断面を有しかつ全長にわたって輪郭断面の変化する長尺異形材の形をとっている。この異形材はほぼ任意の所望の断面形状を有するようにして製造可能であり、たとえば、先ず最初にＨ形断面を有する異形材を製造し、続いてそれを長手方向に沿って切り離すことにより、それぞれＴ形断面を有する２つの異形材要素を製造する等が可能である。

図１３は縦通材を形成する異形材の断面厚さの増大に対応する４つのエリアＩ〜ＩＶを示している。プラスチック・繊維複合部材１０’はエリアＩにおいて最も薄く、この厚さは複合部材１’の全長に延在する基本異形材によって形成されている。この断面厚さは、エリアＩＩからＩＶまで延在する第１の補強材によって、エリアＩＩから増大する。エリアＩＩＩで、エリアＩＩＩとＩＶのみに延在する第２の補強材が加えられる。最後に、第３の補強層が加えられる結果として、複合部材１０’はエリアＩＶで最も厚くなる。したがって、縦通材１０’を形成するプラスチック・繊維複合部材の断面は、垂直安定板の長さが増すにつれて航空機垂直軸方向Ｚの方向において減少する曲げ荷重に適合されている。

図１６ａは、それ自体従来の技術から公知の、異形材の形のプラスチック・繊維複合部材１０’；２０’の製造に使用されるプルトルージョン設備１００の概略を示している。加工さるべき材料層は既製スクリムとしてロール１１０に巻き付けられたプリプレグ材料の形でストックされ、予備成形装置１２０で一体に合わされて、プレス成形用金型１３０において圧力と熱の作用下で互いに圧着される。繊維複合材を完全に硬化させるため、プレス成形用金型に後置されたトンネル乾燥炉１４０で熱処理が実施される。既製スクリムは設備を通過して引取装置１５０によって引き取られる。異形材は切断装置１６０で所望の長さに切断される。

所望の異形材は、図１６ｂに種々異なった相で示したように、既製スクリムを変化させることにより、ロール１１０を離れる際のストリップ状の形状から最終的に所望の形状へと予備成形装置１２０中で連続的に成形される。これらの既製スクリムは続いて、図１６ｃに示したように、下流のプレス成形用金型１３０において、所望の異形材形状を形成すべく、圧力と熱の作用下で互いに圧着される。一例として図示したように、この工程を通じてＨ形断面を有した異形材が製造されるが、これはそのままで使用されるかまたは長手方向に沿って切り離されて、それぞれＴ形断面を有する２つの異形材要素とすることもできる。

図１４，１５は、プルトルージョン法を使用して、全長にわたって断面の変化する異形材の形で製造された、２つの異なった代表的な実施形態のプラスチック・繊維複合部材１０’；２０’の断面図を示している。これらの部材はそれぞれ、全長にわたって連続する単一の材料層かまたは、図示した代表的な実施形態の場合にあって、全長にわたって連続する通常複数の材料層１１’；２１’から形成される基本異形材を有している。

異形材全長にわたって変化する輪郭断面はそれぞれの場合、単一の追加材料層によって形成されるかまたは、図示した代表的な実施形態の場合にあって、同じく、基本異形材に被着されて基本異形材に結合される複数の追加材料層１４’；２４’，２５’によって形成される。これらの材料層は異形材の全長の一部のみに及ぶ長さを有しているため、全長にわたって変化する所望の輪郭断面が生ずる。

これらの追加材料層１４’；２４’，２５’は、最終効果の点で所望される全長にわたって変化する輪郭断面を、追加材料層１４’；２４’，２５’によって占められていない異形材長手区域において先ず第一に補完するそれぞれの補償層１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’と共に、基本異形材を形成する連続した材料層１１’；２１’に被着される。これによって、異形材全長にわたって不変の輪郭断面が形成される。こうして、従来のプルトルージョン法の場合と同様に、プルトルージョン法を使用して全長にわたって不変の断面を有する半製品を製造することができる。

補償材料層１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’と、その下側にあって基本異形材を形成する連続材料層１１’；２１’と、全長にわたって変化する輪郭断面を形成する追加材料層１４’；２４’，２５’との間には分離層５０’が配置されており、この分離層は補償層１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’がその上に配置される場合に圧着工程および硬化後の適切な時機に補償層１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’の除去を可能にする。補償層１４ａ’；
２４ａ’，２５ａ’は、全長にわたって変化する輪郭断面を有する異形材で構成されるプラスチック・繊維複合部材１０’；２０’の形の完成品の要素とはされないが、プルトルージョン法の実施中不変の断面を保証することを目的として設けられている。図１４は、補償層１４ａ’の除去後に生ずる繊維複合部材１０’の概略的な断面を示している。

図１４，１５に示した代表的な実施形態は全長にわたって変化する輪郭断面を形成する複数の追加材料層１４’；２４’，２５’を有しており、これらの追加材料層は対応する補償層１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’とのそれぞれの当接点１４ｂ’；２４ｂ’，２５ｂ’において互いに当接している。これらの当接点１４ｂ’；２４ｂ’，２５ｂ’は互いに長手方向にずらされており、こうして、段階的にテーパした所望の輪郭断面が生ずる。この場合、変化する輪郭断面を形成する追加材料層１４’；２４’，２５’と、それぞれ隣接する単位層のそれぞれ前記追加材料層に続く補償層１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’とのそれぞれの重複エリアが隣接当接点間に生ずる。爾後に補償層１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’が取り除かれるようにすべく、これらの重複エリアの各々に分離層５０’が設けられるようにすることも可能である。

図１４に示した代表的な実施形態において、連続材料層１１’は異形材の片側に配置され、除去される補償層１４ａ’は異形材の反対側に配置されている。他方、図１５に示した代表的な実施形態において、複合部材２０’はその長手軸を中心にして対称的に設計されており、連続材料層２１’は中央部に配置され、追加材料層２４’は異形材の片側に設けられ、さらに別の追加材料層２５’が異形材の反対側に設けられ、これらの追加材料層はそれぞれ連続材料層２１’の両側でそれぞれ対応する補償層２４ａ’と２５ａ’とによって補完されている。したがって、除去される補償層２４ａ’，２５ａ’は両側に設けられており、複合部材２０’の輪郭は全長にわたって両側で変化する。

図１４ａと１５に示した代表的な実施形態によれば、補償層１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’は連続層１１’；２１’の繊維材料と同じかまたは異なった繊維材料であってよい繊維材料からなる単位層によって形成されている。図１４ａに示したように、補償層１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’の個々の単位層の間に分離層５０’が設けられるようにするか、または、図１５に示したように、補償層２４ａ’，２５ａ’の単位層の間に分離層が設けられないようにすることが可能であり、この場合、補償層２４ａ’，２５ａ’は圧着工程後に独立した別個のプラスチック・繊維複合材を形成する。この繊維複合材は、ひとたび取り去られると、犠牲層として捨て去ることができる。

上記すべての代表的な実施形態につき、分離層５０’は接着防止粉末の形で、分離用フィルムの形で、あるいは必要であればその他の適切な方途で設けられてよい。

連続材料層１１’；２１’は、１または複数のロールに巻き付けられた既製スクリムの形でストックされて、複合部材１０’；２０’の製造工程に供給されてもよい。異形材の全長にわたって変化する輪郭断面を形成することを目的とした追加材料層１４’；２４’，２５’と、これらの追加材料層を補完する補償層１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’も、同様に１または複数のロールに巻き付けられた既製スクリムの形でストックされて、工程に供給可能である。この場合、一方で、追加材料層１４’；２４’，２５’と、他方で、これらの追加材料層を補完する補償層１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’とはそれぞれ別個のロールから供給可能である。この場合、これらの相補層間の当接点１４ｂ’；２４ｂ’，２５ｂ’が互いに正しく位置決めされることを保証する必要があろう。

他方、変化する輪郭断面を形成する追加材料層１４’；２４’，２５’と、これらの追加材料層を補完する補償層１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’とは、断面不変の既製スクリムの形で１本のロールに一緒に巻き付けられて、本方法に使用されてもよい。さらに、連続材料層１１’；２１’の少なくとも一つが供給されて、これらの層と一緒に１本のロールに巻き付けられ、こうして、断面不変の既製スクリムが形成されるようにすることも可能である。断面厚さが過大でない異形材の場合には、すべての層つまり連続材料層１１’；２１’ならびに全長にわたって変化する輪郭断面を形成する追加材料層１４’；２４’，２５’およびこれらの追加材料層を補完する補償層１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’が一緒に断面不変の既製スクリムの形で単一のロールに巻き付けられるようにすることも可能である。

既製スクリムはさらにそれぞれの層を支持する支持フィルムを含んでいてもよい。こうした支持フィルムは通例、異なったロールから供給されるこれらの様々な層が一緒に引き取られる間に、これらのさまざまな層から切り離されて、工程から取り除かれる。

分離用フィルムが単位分離層として使用される場合には、それは既製スクリムの１要素であってよく、あるいはまた別個に供給されてもよく、その場合にはロールに巻き付けられるのが通例である。

図１４ｃに示したように、全長にわたって変化する輪郭断面用の補完要素の形を取った単一の補償層４０’を設けることも可能である。一例として、これは金属または弾性材料からなっていてもよい。これは、工程中、全長にわたって変化する輪郭断面を追加層１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’として補完する上述した単位層と同様に、全長にわたって不変の輪郭断面を形成すべく使用される。こうした要素４０’は、製造工程中同伴され、次いで取り除かれて、清掃され、再使用される、再使用可能な“ダミー層”であってもよく、あるいはまた、工程後に捨て去られるかもしくは適切な方法でリサイクルされる要素であってもよいであろう。この要素４０’は、具体的には、それがハード“ダミー層”の形をとっていれば、硬化手段の直前で製造工程に供給することが可能である。

全長にわたって輪郭断面の変化するプラスチック・繊維複合部材１０’；２０’と、それを補完する補償層１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’；４０’とは、これら２つの要素が切り離されるまで、それ自体として輸送可能またはストック可能な半製品を形成する。

本発明によるプラスチック・繊維複合部材およびその製造方法ならびに前記半製品により、プルトルージョン法を使用したこの種の部品の従来の製造方法を凌駕する数多くの利点がもたらされる。そうした利点とは、とりわけ、製造コストおよび時間が大幅に節減されること、基本異形材に追加補強層と場合により接着フィルムを被着する複雑な作業の必要性が回避されると共にその際に必要と考えられる前処理が省かれること、この種の追加補強層の被着に要される一切の追加オートクレーブ工程が回避されること、得られた複合部材による積層品質の改善とそれによって機械的性能が改善されること、さらに、基本異形材の検査が不要とされることである。

全長にわたって変化する輪郭断面によっても、重量が最適化されかつ荷重に適合されたプルトルージョン異形材が製造されるという利点がもたらされる。

従来のプルトルージョン異形材は、その全長にわたって輪郭断面が不変でありかつ部材厚さが不変である点で本発明と相違している。全長にわたって輪郭断面が不変であれば、任意の幾何的形状（Ｈ，Ｔ，ｏ，Ｘ，Ｖ，Ｍ，Ｄ等）が製造可能である。本発明は、この基本的な幾何的形状を保持し得ると共に、部材厚さの点で輪郭断面を変化させることができることにより従来のものと異なっている。基本幾何形状に対する制限は実質的に存在しない。

従来のすべての材料たとえばＣＦＰ，ＧＦＰ，ＡＦＰ，天然繊維等は繊維材料として使用することができる。

上記記載から少なくとも以下の実施形態が本説明によって開示されることが明らかであろう。

実施形態１．
繊維複合材料からなる被加工材（１５）の製造方法であって、（ａ）少なくとも一つの支持手段（３）を供給するステップと、（ｂ）予備含浸された繊維半製品からなるメイン材料（６）と第２の材料（７）とを、少なくとも二つの成形ブランクエリア（１，１０）を形成すべく、前記成形ブランクエリア（１，１０）の少なくとも一方は前記メイン材料を有し、前記形成ブランクエリア（１，１０）の少なくとも一方は前記第２の材料を有するようにして、前記少なくとも一つの支持手段（３）に被着するステップと、（ｃ）前記少なくとも二つの成形ブランクエリア（１，１０）を、被加工ブランク（１４）を形成すべく、前記少なくとも一つの支持手段（３）が前記被加工ブランク（１４）の表面に配されるようにして、互いに圧着するステップと、（ｄ）前記被加工材（１５）を形成すべく、前記少なくとも一つの支持手段（３）と前記第２の材料（７）とを前記被加工ブランク（１４）から取り除くステップと、を含んでなる製造方法において、前記メイン材料（６）および／または前記第２の材料（７）はそれぞれ一定の厚さ（２１，２２，２３）で被着されて、前記成形ブランク（１，１０）の厚さ（２１，２２，２３）は不変に形成されることを特徴とする製造方法。

実施形態２．
前記メイン材料（６）および／または前記第２の材料（７）からなる複数の層は、前記メイン材料（６）からなる層が前記第２の材料によって被覆されないようにして、前記支持手段（３）のエリア（２０）に被着されることを特徴とする実施形態１による製造方法。

実施形態３．
前記メイン材料（６）は織布、編布および／またはスクリムであることを特徴とする先行する実施形態の少なくともいずれか一実施形態による製造方法。

実施形態４．
前記スクリムは偶数個の層から形成され、そのうち奇数番目の層において第１の繊維（４１）は第１の方向に配列され、偶数番目の層において第２の繊維（４２，４４）は第２の方向に配列され、前記第１の方向は前記第２の方向に対して３０°〜６０°の角度をなして配列されていることを特徴とする実施形態３による製造方法。

実施形態５．
前記奇数番目のすべての層の前記繊維（４１）の前記第１の方向は同一であり、すぐ次ぎの奇数番目の層の前記繊維（４２，４４）の前記第２の方向は前記第１の方向について互いに鏡像対称的に配置されていることを特徴とする実施形態４による製造方法。

実施形態６．
前記支持手段（３）はフィルムの形をとっていることを特徴とする先行する実施形態の少なくともいずれか一実施形態による製造方法。

実施形態７．
前記メイン材料（６）は炭素繊維を有する材料であることを特徴とする先行する実施形態の少なくともいずれか一実施形態による製造方法。

実施形態８．
前記第２の材料（７）はガラス繊維を有する半製品であることを特徴とする先行する実施形態の少なくともいずれか一実施形態による製造方法。

実施形態９．
圧着前に、第１の前記成形ブランクエリア（１，１０）は第２の前記成形ブランクエリア（１，１０）と平行に配置され、続いて、これらの２成形ブランクエリア（１，１０）は互いに圧着されることを特徴とする先行する実施形態の少なくともいずれか一実施形態による製造方法。

実施形態１０．
前記第１の成形ブランクエリア（１，１０）と前記第２の成形ブランクエリア（１，１０）とは曲線に対応して圧着されることを特徴とする実施形態９による製造方法。

実施形態１１．
前記第１の成形ブランクエリア（１，１０）は第１の長さで製造され、前記第２の成形ブランクエリア（１，１０）は第２の長さで製造され、前記第１の長さは圧着工程後の前記第１の成形ブランクエリア（１，１０）の長さに等しく、前記第２の長さは圧着工程後の前記第２の成形ブランクエリア（１，１０）の長さに等しいことを特徴とする実施形態１０による製造方法。

実施形態１２．
少なくとも一つの支持手段（３）を供給するための供給装置（３１）と、少なくとも二つの成形ブランクエリア（１，１０，５２，５３）を形成すべく、予備含浸された繊維半製品からなるメイン材料（６）を前記支持手段（３）の少なくとも一つの第１のエリアに被着し、第２の材料（７）を前記少なくとも一つの支持手段（３）の少なくとも一つの第２のエリアに被着するための布設装置（３４）と、被加工ブランク（１４）を形成すべく、前記２成形ブランクエリア（１，１０，５２，５３）を圧着するための成形プレス（３７，５４）と、前記被加工ブランク（１４）から前記第２の材料（７）を取り除くための分離装置（３８）と、を含んでなる繊維複合材料からなる被加工材（１５）の製造装置。

実施形態１３．
前記成形プレス（５４）は、対をなして互いに対向配置され、前記成形プレス（５４）の加圧状態を表す所定の曲線に沿って配置可能な一連の成形セグメント（５５）を有することを特徴とする実施形態１２による装置。

実施形態１４．
少なくとも二つの供給装置（５０，５１）が設けられ、前記成形プレス（５４）と平行に２成形ブランクエリア（１，１０，５２，５３）を供給し、その際、前記第１の供給装置（５０）の第１の供給速度と前記第２の供給装置（５１）の第２の供給速度とが前記所定の曲線の曲率の関数として調節可能であることを特徴とする実施形態１３による装置。

実施形態１５．
プルトルージョン法を使用して、全長にわたって輪郭断面が変化する異形材の形のプラスチック・繊維複合部材を製造するための方法であって、基本異形材および前記変化する輪郭断面は全長にわたって連続した１または複数の繊維材料からなる材料層（１１’；２１’）から形成されるとともに、前記基本異形材に被着されて同所に結合される、前記異形材の全長の一部のみを占める長さの１または複数の追加材料層（１４’；２４’，２５’）によって形成され、前記プルトルージョン法は前記材料層の供給、圧着および硬化を含んでなる方法において、前記複合部材（１０’；２０’）の前記変化する輪郭断面を形成する前記追加材料層（１４’；２４’，２５’）は、分離層（５０’）の介在下で、前記追加材料層（１４’；２４’，２５’）によって占められていない前記異形材の長さ区域にわたって不変の断面を形成すべく前記輪郭断面を補完する少なくとも一つの補償層（１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’；４０’）と共に、前記基本異形材を形成する前記連続材料層（１１’；２１’）に被着され、前記少なくとも一つの補償層（１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’；４０’）は圧着工程後に取り除かれることを特徴とする方法。

実施形態１６．
前記少なくとも一つの補償層（１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’；４０’）とそれぞれの当接点（１４ｂ’；２４ｂ’，２５ｂ’）で互いに当接する複数の追加材料層（１４’；２４’，２５’）は前記基本異形材を形成する前記連続材料層（１１’；２１’）に被着され、前記当接点（１４ｂ’；２４ｂ’，２５ｂ’）は互いに長手方向にずらされており、前記追加材料層（１４’；２４’２５’）と前記少なくとも一つの補償層（１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’，４０’）とは隣接当接点（１４ｂ’；２４ｂ’２５ｂ’）の間で互いに上下に配置され、こうしてそれぞれの重複エリアが形成され、同所において前記追加材料層（１４’；２４’，２５’）と前記補償層（１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’；４０’）との間に同じく分離層（５０’）が設けられていることを特徴とする実施形態１５による方法。

実施形態１７．
前記補償層（１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’）は繊維材料からなる複数の単位層によって形成されていることを特徴とする実施形態１５または１６による方法。

実施形態１８．
前記補償層（１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’；４０’）は１または複数の単位金属層によって形成されていることを特徴とする実施形態１５または１６による方法。

実施形態１９．
前記補償層（１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’；４０’）は弾性材料からなる１または複数の単位層によって形成されていることを特徴とする実施形態１５または１６による方法。

実施形態２０．
前記補償層（１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’）は繊維材料からなる複数の単位層によって形成され、前記各々の単位層の間に分離層（５０’）が設けられていることを特徴とする実施形態１７による方法。

実施形態２１．
前記補償層（１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’）は繊維材料からなる複数の単位層によって形成されて、前記単位層の間に分離層は設けられずに、前記複数の単位層は、圧着工程後に別個のプラスチック・繊維複合材を形成することを特徴とする実施形態１７による方法。

実施形態２２．
前記補償層（１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’）は取り除かれた後に犠牲層として捨て去られることを特徴とする実施形態２０または２１による方法。

実施形態２３．
異形材はＨ形またはＴ形の断面を有して製造されて、全長にわたって変化する輪郭断面を有していることを特徴とする実施形態１５から２２のいずれか一実施形態による方法。

実施形態２４．
異形材は輪郭断面が全長にわたって変化するＨ形輪郭を有して製造されて、それぞれＴ形断面を有する２異形材要素を製造すべく、長手方向に沿って切り離されることを特徴とする実施形態２３による方法。

実施形態２５．
前記分離層（５０’）は接着防止粉末の形で被着されることを特徴とする実施形態１５から２４のいずれか一実施形態による方法。

実施形態２６．
前記分離層（５０’）は分離フィルムの形で設けられることを特徴とする実施形態１５から２４のいずれか一実施形態による方法。

実施形態２７．
前記連続材料層（１１’；２１’）はストックされて、ロールに巻き付けられた既製スクリムの形で工程に供給されることを特徴とする実施形態１５から２６のいずれか一実施形態による方法。

実施形態２８．
前記追加材料層（１４’；２４’，２５’）と前記補償層（１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’；４０’）とはストックされて、ロールに巻き付けられた既製スクリムの形で工程に供給されることを特徴とする実施形態２７による方法。

実施形態２９．
一方の前記追加材料層（１４’；２４’，２５’）と、他方の前記補償層（１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’；４０’）とはそれぞれ別個のロールから供給されることを特徴とする実施形態２８による方法。

実施形態３０．
前記少なくとも一つの追加材料層（１４’；２４’，２５’）と、前記少なくとも一つの材料層によって占められていない前記異形材の長さ区域を補完する前記少なくとも一つの補償層（１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’；４０’）とはロールにストックされて、不変の断面を有する既製スクリムの形で工程に一緒に供給されることを特徴とする実施形態２８による方法。

実施形態３１．
少なくとも一つの連続材料層（１１’；２１’）と、少なくとも一つの追加材料層（１４’；２４’，２５’）と、前記長さを補完する前記補償層（１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’）とはロールにストックされて、不変の断面を有する既製スクリムの形で工程に一緒に供給されることを特徴とする実施形態２７と組み合わされた実施形態３０による方法。

実施形態３２．
前記すべての層（１１’，１４’，１４ａ’，２１’，２４’，２４ａ’，２５’，２５ａ’）は単一のロールにストックされて、不変の断面を有する既製スクリムの形で工程に一緒に供給されることを特徴とする実施形態３１による方法。

実施形態３３．
前記既製スクリムを形成する前記一連の層は支持フィルムに被着されることを特徴とする実施形態２７から３２のいずれか一実施形態による方法。

実施形態３４．
実施形態１６から３３のいずれか一実施形態による方法を使用して製造されるプラスチック・繊維複合部材。

実施形態３５．
実施形態２７から３３のいずれか一実施形態による方法を実施するための既製スクリム。

実施形態３６．
全長にわたって輪郭断面が変化する異形材の形のプラスチック・繊維複合部材を製造するための半製品であって、基本異形材は全長にわたって連続した１または複数の材料層（１１’；２１’）で形成され、前記変化する輪郭断面は、前記基本異形材に被着されて同所に結合される、前記異形材の全長の一部のみを占める長さの１または複数の追加材料層（１４’；２４’，２５’）によって形成され、前記材料層はプルトルージョン法を使用して圧着される半製品において、前記複合部材（１０’；２０’）の前記変化する輪郭断面を形成する前記追加材料層（１４’；２４’，２５’）は、分離層（５０’）の介在下で、前記追加材料層（１４’；２４’，２５’）によって占められていない前記異形材の長さ区域にわたって不変の断面を形成すべく前記輪郭断面を補完する少なくとも一つの補償層（１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’；４０’）と共に、前記基本異形材を形成する前記連続材料層（１１’；２１’）に被着され、この場合にあって、前記少なくとも一つの補償層（１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’；４０’）は圧着工程後に取り除かれることができることを特徴とする半製品。

実施形態３７．
前記少なくとも一つの補償層（１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’；４０’）とそれぞれの当接点（１４ｂ’；２４ｂ’，２５ｂ’）で互いに当接する複数の追加材料層（１４’；２４’，２５’）は前記基本異形材を形成する前記連続材料層（１１’；２１’）に被着され、前記当接点（１４ｂ’；２４ｂ’，２５ｂ’）は互いに長手方向にずらされており、前記追加材料層（１４’；２４’，２５’）と前記少なくとも一つの補償層（１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’；４０’）とは隣接当接点（１４ｂ’；２４ｂ’，２５ｂ’）の間で互いに上下に配置されてそれぞれの場合に重複エリアが形成され、同所において前記追加材料層（１４’；２４’，２５’）と前記補償層（１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’；４０’）との間に同じく分離層（５０’）が設けられていることを特徴とする実施形態３６による半製品。

実施形態３８．
前記補償層（１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’）は繊維材料からなる複数の単位層によって形成されていることを特徴とする実施形態３６または３７による半製品。

実施形態３９．
前記補償層（１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’；４０’）は１または複数の単位金属層によって形成されていることを特徴とする実施形態３６または３７による半製品。

実施形態４０．
前記補償層（１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’；４０’）は弾性材料からなる１または複数の単位層によって形成されていることを特徴とする実施形態３６または３７による半製品。

実施形態４１．
前記補償層（１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’）は繊維材料からなる複数の単位層によって形成され、前記各々の単位層の間に分離層（５０’）が設けられていることを特徴とする実施形態３８による半製品。

実施形態４２．
前記補償層（１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’）は繊維材料からなる複数の単位層によって形成され、前記単位層の間に分離層は設けられずに、前記複数の単位層は、圧着工程後に別個のプラスチック・繊維複合材を形成することを特徴とする実施形態３８による半製品。

実施形態４３．
前記補償層（１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’）は捨て去られることが意図された犠牲層を形成することを特徴とする実施形態４１または４２による半製品。

実施形態４４．
Ｈ形またはＴ形断面を有する異形材が製造され、前記異形材は全長にわたって変化する輪郭断面を有していることを特徴とする実施形態２６から４３のいずれか一実施形態による半製品。

実施形態４５．
異形材は輪郭断面が全長にわたって変化するＨ形断面を有して製造されて、それぞれＴ形断面を有する２異形材要素を製造すべく、長手方向に沿って切り離されることを特徴とする実施形態４４による半製品。

実施形態４６．
前記分離層（５０’）は接着防止粉末の形で設けられることを特徴とする実施形態３６から４５の一実施形態による半製品。

実施形態４７．
前記分離層（５０’）は分離フィルムの形で設けられることを特徴とする実施形態３６から４５のいずれか一実施形態による半製品。

１ 成形ブランク
１’ 半シェル
２ 表面
２’ 外皮
３ 支持手段
４ エリア
５ エリア
６ メイン材料
６ａ 層
６ｂ 層
７ 第２の材料
９ 成形ブランクの表面
１０ 成形ブランク
１０’ プラスチック・繊維複合部材
１１ エリア
１１’ 連続材料層
１２ エリア
１３ エリア
１４ 被加工ブランク
１４’ 追加材料層
１４ａ’ 補償層
１４ｂ’ 当接点
１５ 被加工材
１６ 被加工ブランク
１７ 被加工ブランク
１９ 成形ブランク
２０ エリア
２１ 厚さ
２１’ 連続材料層
２２ 厚さ
２３ 厚さ
２４ エリア
２４’ 追加材料層
２４ａ’ 補償層
２４ｂ’ 当接点
２５ 被加工ブランク
２５’ 追加材料層
２５ａ’ 補償層
２５ｂ’ 当接点
３０ 製造設備
３１ 供給装置
３２ 供給装置
３３ 供給装置
３５ 成形ブランクエリア
３６ 成形ブランクエリア
３７ プレス装置
３８ 分離装置
３９ プレス顎部
４０ プレス顎部
４０’ 要素
４１ 繊維
４２ 繊維
４３ 角度
４４ 繊維
４５ 角度
５０ 供給装置
５０’ 単位分離層
５１ 供給装置
５２ 成形ブランクエリア
５３ 成形ブランクエリア
５４ プレス装置
５５ プレス成形型
１００ プルトルージョン設備
１１０ 既製スクリムロール
１２０ 初期変形装置
１３０ プレス装置
１４０ トンネル乾燥炉
１５０ 引取装置

Claims (47)

1. 繊維複合材料からなる被加工材（１５）の製造方法であって、
   （ａ） 少なくとも一つの支持手段（３）を好ましくはフィルム状で供給するステップと、
   （ｂ） 予備含浸された繊維半製品からなるメイン材料（６）と第２の材料（７）とを、少なくとも二つの成形ブランクエリア（１，１０）を形成すべく、前記成形ブランクエリア（１，１０）の少なくとも一方は前記メイン材料を有し、前記成形ブランクエリア（１，１０）の少なくとも一方は前記第２の材料を有するようにして、前記少なくとも一つの支持手段（３）に被着するステップと、
   （ｃ） 前記少なくとも二つの成形ブランクエリア（１，１０）を、被加工ブランク（１４）を形成すべく、前記少なくとも一つの支持手段（３）が前記被加工ブランク（１４）の表面に配されるようにして、互いに圧着するステップと、
   （ｄ） 前記被加工材（１５）を形成すべく、前記少なくとも一つの支持手段（３）および前記第２の材料（７）を前記被加工ブランク（１４）から取り除くステップと、
   を含んでなる製造方法において、
   前記メイン材料（６）および／または前記第２の材料（７）は、前記成形ブランク（１，１０）の厚さ（２１，２２，２３）が一定に形成されるように、前記厚さ（２１，２２，２３）で被着されることを特徴とする製造方法。
2. 前記メイン材料（６）および／または前記第２の材料（７）からなる複数の層は、前記メイン材料（６）からなる層が前記第２の材料（７）によって被覆されないようにして、前記支持手段（３）のエリア（２０）に被着されることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
3. 前記メイン材料（６）は織布、編布および／またはスクリムであることを特徴とする請求項１または２に記載の製造方法。
4. 前記スクリムは偶数個の層から形成され、そのうち奇数番目の層において第１の繊維（４１）は第１の方向に配列され、偶数番目の層において第２の繊維（４２，４４）は第２の方向に配列され、前記第１の方向は前記第２の方向に対して３０°〜６０°の角度をなして配列されていることを特徴とする請求項３に記載の製造方法。
5. 前記奇数番目のすべての層の前記繊維（４１）の前記第１の方向は同一であり、すぐ次の奇数番目の層の前記繊維（４２，４４）の前記第２の方向は前記第１の方向について互いに鏡像対称的に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の製造方法。
6. 前記支持手段（３）はフィルム状であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の製造方法。
7. 前記メイン材料（６）は炭素繊維を有する材料であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の製造方法。
8. 前記第２の材料（７）はガラス繊維を有する半製品であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の製造方法。
9. 圧着前に、第１の前記成形ブランクエリア（１，１０）は第２の前記成形ブランクエリア（１，１０）と平行に配置され、続いて、これらの２成形ブランクエリア（１，１０）は互いに圧着されることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の製造方法。
10. 前記第１の成形ブランクエリア（１，１０）と前記第２の成形ブランクエリア（１，１０）とは曲線に対応して圧着されることを特徴とする請求項９に記載の製造方法。
11. 前記第１の成形ブランクエリア（１，１０）は第１の長さで製造され、前記第２の成形ブランクエリア（１，１０）は第２の長さで製造され、前記第１の長さは圧着工程後の前記第１の成形ブランクエリア（１，１０）の長さに等しく、前記第２の長さは圧着工程後の前記第２の成形ブランクエリア（１，１０）の長さに等しいことを特徴とする請求項１０に記載の製造方法。
12. 少なくとも一つの支持手段（３）を供給するための供給装置（３１）と、
    少なくとも二つの成形ブランクエリア（１，１０，５２，５３）を形成すべく、予備含浸された繊維半製品からなるメイン材料（６）を前記支持手段（３）の少なくとも一つの第１のエリアに被着し、第２の材料（７）を前記少なくとも一つの支持手段（３）の少なくとも一つの第２のエリアに被着するための布設装置（３４）と、
    被加工ブランク（１４）を形成すべく、前記２成形ブランクエリア（１，１０，５２，５３）を圧着するための成形プレス（３７，５４）と、
    前記被加工ブランク（１４）から前記第２の材料（７）を取り除くための分離装置（３８）と、
    を備えた繊維複合材料からなる被加工材（１５）の製造装置。
13. 前記成形プレス（５４）は、対をなして互いに対向配置され、前記成形プレス（５４）の加圧状態を表す所定の曲線に沿って配置可能な一連の成形セグメント（５５）を有することを特徴とする請求項１２に記載の装置。
14. 少なくとも二つの供給装置（５０，５１）が設けられ、前記成形プレス（５４）と平行に２成形ブランクエリア（１，１０，５２，５３）を供給し、その際、前記第１の供給装置（５０）の第１の供給速度と前記第２の供給装置（５１）の第２の供給速度とは前記所定の曲線の曲率の関数として調節可能であることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
15. プルトルージョン法を使用して、全長にわたって輪郭断面が変化する異形材の形のプラスチック・繊維複合部材を製造するための方法であって、基本異形材および前記変化する輪郭断面は全長にわたって連続した１または複数の繊維材料からなる材料層（１１’；２１’）で形成されるとともに、前記基本異形材に被着されて同所に結合される、前記異形材の全長の一部のみを占める長さの１または複数の追加材料層（１４’；２４’，２５’）によって形成され、前記プルトルージョン法は前記材料層の供給、圧着および硬化を含んでなる方法において、
    前記複合部材（１０’；２０’）の前記変化する輪郭断面を形成する前記追加材料層（１４’；２４’，２５’）は、分離層（５０’）の介在下で、前記追加材料層（１４’；２４’，２５’）によって占められていない前記異形材の長さ区域にわたって不変の断面を形成すべく前記輪郭断面を補完する少なくとも一つの補償層（１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’；４０’）と共に、前記基本異形材を形成する前記連続材料層（１１’；２１’）に被着され、前記少なくとも一つの補償層（１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’；４０’）は圧着工程後に取り除かれることを特徴とする方法。
16. 前記少なくとも一つの補償層（１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’；４０’）とそれぞれの当接点（１４ｂ’；２４ｂ’，２５ｂ’）で互いに当接する複数の追加材料層（１４’；２４’，２５’）は前記基本異形材を形成する前記連続材料層（１１’；２１’）に被着され、前記当接点（１４ｂ’；２４ｂ’，２５ｂ’）は互いに長手方向にずらされており、前記追加材料層（１４’；２４’２５’）と前記少なくとも一つの補償層（１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’，４０’）とは隣接当接点（１４ｂ’；２４ｂ’２５ｂ’）の間で互いに上下に配置され、こうしてそれぞれの重複エリアが形成され、同所において前記追加材料層（１４’；２４’，２５’）と前記補償層（１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’；４０’）との間に同じく分離層（５０’）が設けられていることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
17. 前記補償層（１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’）は繊維材料からなる複数の単位層によって形成されていることを特徴とする請求項１５または１６に記載の方法。
18. 前記補償層（１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’；４０’）は１または複数の単位金属層によって形成されていることを特徴とする請求項１５または１６に記載の方法。
19. 前記補償層（１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’；４０’）は弾性材料からなる１または複数の単位層によって形成されていることを特徴とする請求項１５または１６に記載の方法。
20. 前記補償層（１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’）は繊維材料からなる複数の単位層によって形成され、各々の前記単位層の間に分離層（５０’）が設けられていることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
21. 前記補償層（１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’）は繊維材料からなる複数の単位層によって形成され、前記単位層の間に分離層は設けられずに、前記複数の単位層は、圧着工程後に別個のプラスチック・繊維複合材を形成することを特徴とする請求項１７に記載の方法。
22. 前記補償層（１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’）は取り除かれた後に犠牲層として捨て去られることを特徴とする請求項２０または２１に記載の方法。
23. 異形材はＨ形またはＴ形の断面を有して製造されて、全長にわたって変化する輪郭断面を有していることを特徴とする請求項１５から２２のいずれか１項に記載の方法。
24. 異形材は輪郭断面が全長にわたって変化するＨ形輪郭を有して製造されて、それぞれＴ形断面を有する２異形材要素を製造すべく、長手方向に沿って切り離されることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
25. 前記分離層（５０’）は接着防止粉末の形で被着されることを特徴とする請求項１５〜２４のいずれか１項に記載の方法。
26. 前記分離層（５０’）は分離フィルムの形で設けられることを特徴とする請求項１５〜２４のいずれか１項に記載の方法。
27. 前記連続材料層（１１’；２１’）はストックされて、ロールに巻き付けられた既製スクリムの形で工程に供給されることを特徴とする請求項１５から２６のいずれか１項に記載の方法。
28. 前記追加材料層（１４’；２４’，２５’）と前記補償層（１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’；４０’）とはストックされて、ロールに巻き付けられた既製スクリムの形で工程に供給されることを特徴とする請求項２７に記載の方法。
29. 一方の前記追加材料層（１４’；２４’，２５’）と、他方の前記補償層（１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’；４０’）とはそれぞれ異なるロールから供給されることを特徴とする請求項２８に記載の方法。
30. 前記少なくとも一つの追加材料層（１４’；２４’，２５’）と、前記少なくとも一つの材料層によって占められていない前記異形材の長さ区域を補完する前記少なくとも一つの補償層（１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’；４０’）とはロールにストックされて、不変の断面を有する既製スクリムの形で工程に一緒に供給されることを特徴とする請求項２８に記載の方法。
31. 少なくとも一つの連続材料層（１１’；２１’）と、少なくとも一つの追加材料層（１４’；２４’，２５’）と、前記長さを補完する前記補償層（１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’）とはロールにストックされて、不変の断面を有する既製スクリムの形で工程に一緒に供給されることを特徴とする請求項３０に記載の方法。
32. 前記すべての層（１１’，１４’，１４ａ’，２１’，２４’，２４ａ’，２５’，２５ａ’）は単一のロールにストックされて、不変の断面を有する既製スクリムの形で工程に一緒に供給されることを特徴とする請求項３１に記載の方法。
33. 前記既製スクリムを形成する前記一連の層は支持フィルムに被着されることを特徴とする請求項２７から３２のいずれか１項に記載の方法。
34. 請求項１６から３３のいずれか１項に記載の方法を使用して製造されるプラスチック・繊維複合部材。
35. 請求項２７から３３のいずれか１項に記載の方法を実施するための既製スクリム。
36. 全長にわたって輪郭断面が変化する異形材の形のプラスチック・繊維複合部材を製造するための半製品であって、基本異形材および前記変化する輪郭断面は、全長にわたって連続した１または複数の材料層（１１’；２１’）で形成されるとともに、前記基本異形材に被着されて同所に結合される、前記異形材の全長の一部のみを占める長さの１または複数の追加材料層（１４’；２４’，２５’）によって形成され、前記材料層はプルトルージョン法を使用して圧着される半製品において、
    前記複合部材（１０’；２０’）の前記変化する輪郭断面を形成する前記追加材料層（１４’；２４’，２５’）は、分離層（５０’）の介在下で、前記追加材料層（１４’；２４’，２５’）によって占められていない前記異形材の長さ区域にわたって不変の断面を形成すべく前記輪郭断面を補完する少なくとも一つの補償層（１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’；４０’）と共に、前記基本異形材を形成する前記連続材料層（１１’；２１’）に被着され、この場合にあって、前記少なくとも一つの補償層（１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’；４０’）は圧着工程後に取り除かれることができることを特徴とする半製品。
37. 前記少なくとも一つの補償層（１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’；４０’）とそれぞれの当接点（１４ｂ’；２４ｂ’，２５ｂ’）で互いに当接する複数の追加材料層（１４’；２４’，２５’）は前記基本異形材を形成する前記連続材料層（１１’；２１’）に被着され、前記当接点（１４ｂ’；２４ｂ’，２５ｂ’）は互いに長手方向にずらされており、前記追加材料層（１４’；２４’，２５’）と前記少なくとも一つの補償層（１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’；４０’）とは隣接当接点（１４ｂ’；２４ｂ’，２５ｂ’）の間で互いに上下に配置されてそれぞれの場合に重複エリアが形成され、同所において前記追加材料層（１４’；２４’，２５’）と前記補償層（１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’；４０’）との間に同じく分離層（５０’）が設けられていることを特徴とする請求項３６に記載の半製品。
38. 前記補償層（１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’）は繊維材料からなる複数の単位層によって形成されていることを特徴とする請求項３６または３７に記載の半製品。
39. 前記補償層（１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’；４０’）は１または複数の単位金属層によって形成されていることを特徴とする請求項３６または３７に記載の半製品。
40. 前記補償層（１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’；４０’）は弾性材料からなる１または複数の単位層によって形成されていることを特徴とする請求項３６または３７に記載の半製品。
41. 前記補償層（１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’）は繊維材料からなる複数の単位層によって形成され、各々の前記単位層の間に分離層（５０’）が設けられていることを特徴とする請求項３８に記載の半製品。
42. 前記補償層（１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’）は繊維材料からなる複数の単位層によって形成され、前記単位層の間に分離層は設けられずに、前記複数の単位層は、圧着工程後に別個のプラスチック・繊維複合材を形成することを特徴とする請求項３８に記載の半製品。
43. 前記補償層（１４ａ’；２４ａ’，２５ａ’）は捨て去られることが意図された犠牲層を形成することを特徴とする請求項４１または４２に記載の半製品。
44. Ｈ形またはＴ形断面を有する異形材が製造され、前記異形材は全長にわたって変化する輪郭断面を有していることを特徴とする請求項２６から４３のいずれか１項に記載の半製品。
45. 異形材は輪郭断面が全長にわたって変化するＨ形断面を有して製造されて、それぞれＴ形断面を有する２異形材要素を製造すべく、長手方向に沿って切り離されることを特徴とする請求項４４に記載の半製品。
46. 前記分離層（５０’）は接着防止粉末の形で設けられることを特徴とする請求項３６から４５のいずれか１項に記載の半製品。
47. 前記分離層（５０’）は分離フィルムの形で設けられることを特徴とする請求項３６から４５のいずれか１項に記載の半製品。

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