JP6553617B2 - 強化繊維材料にプラスチック材料を連続的に含浸させる含浸工具及び方法 - Google Patents
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Description
Claims (15)
- 強化繊維材料(16)にプラスチック材料を含浸させる含浸工具(48)であって、
支持面(52)を備えた支持要素(50)と、
前記支持要素(50)の前記支持面(52)に対向する被覆面(56)を備えるとともに、前記支持要素(50)の前記支持面(52)から距離(A)をもって配置される、カバー要素(54)と、
収容空間(58)であって、前記支持要素(50)の前記支持面(52)及び前記カバー要素(54)の前記被覆面(56)によって境界が定められ、前記収容空間(58)にプラスチック材料を供給する注入路(68)に接続されるとともに、連続工程において前記収容空間(58)に強化繊維材料(16)を供給する入口開口部(70)、及び連続工程において前記収容空間(58)から前記プラスチック材料を含浸させた強化繊維材料を取り出す出口開口部(72)を備える、収容空間と、
を備え、
前記支持要素(50)の前記支持面(52)と前記カバー要素(54)の前記被覆面(56)との間の前記距離(A)が、前記収容空間(58)を通る前記強化繊維材料(16)の供給方向(F)に対して垂直な方向、並びに、前記支持面(52)及び前記被覆面(56)のうちの少なくとも1つにより画定される面に対して平行な方向において、一定であり、
前記支持要素(50)と前記カバー要素(54)は、前記収容空間(58)を通る前記強化繊維材料(16)の前記供給方向(F)において、前記支持要素(50)の前記支持面(52)と前記カバー要素(54)の前記被覆面(56)との間の前記距離(A)が、連続工程において前記収容空間(58)を通して供給される前記強化繊維材料(16)の種々の厚さに適合可能なように互いに移動可能であり、
前記支持要素(50)と前記カバー要素(54)が軸線(R)を中心に互いに旋回可能であり、前記軸線が、前記支持要素(50)の前記支持面(52)と前記カバー要素(54)の前記被覆面(56)との間の前記距離(A)を、連続工程において前記収容空間(58)を通して供給される前記強化繊維材料(16)の種々の厚さに適合させるように、前記収容空間(58)を通る前記強化繊維材料(16)の前記供給方向(F)に対して垂直に延びるとともに、前記支持面(52)及び前記被覆面(56)のうちの少なくとも1つにより画定される面に対して平行に延びる、含浸工具。 - 前記支持要素(50)と前記カバー要素(54)が、前記支持要素(50)の前記支持面(52)と前記カバー要素(54)の前記被覆面(56)との間の前記距離(A)を、連続工程において前記収容空間(58)を通して供給される前記強化繊維材料(16)の種々の厚さに適合させるように、前記収容空間(58)を通る前記強化繊維材料(16)の前記供給方向(F)に対して垂直な方向、並びに、前記支持面(52)及び前記被覆面(56)のうちの少なくとも1つにより画定される面に対して垂直な方向に互いに移動可能であり、前記カバー要素(54)又は前記支持要素(50)が具体的には板状構造であり、前記支持要素(50)又は前記カバー要素(54)に形成された横方向壁(64、66)間に収容されることを特徴とする、
請求項1に記載の含浸工具。 - 強化繊維材料(16)にプラスチック材料を含浸させる含浸工具(48)であって、
支持面(52)を備えた支持要素(50)と、
前記支持要素(50)の前記支持面(52)に対向する被覆面(56)を備えるとともに、前記支持要素(50)の前記支持面(52)から距離(A)をもって配置される、カバー要素(54)と、
収容空間(58)であって、前記支持要素(50)の前記支持面(52)及び前記カバー要素(54)の前記被覆面(56)によって境界が定められ、前記収容空間(58)にプラスチック材料を供給する注入路(68)に接続されるとともに、連続工程において前記収容空間(58)に強化繊維材料(16)を供給する入口開口部(70)、及び連続工程において前記収容空間(58)から前記プラスチック材料を含浸させた強化繊維材料を取り出す出口開口部(72)を備える、収容空間と、
を備え、
前記支持要素(50)の前記支持面(52)と前記カバー要素(54)の前記被覆面(56)との間の前記距離(A)が、前記収容空間(58)を通る前記強化繊維材料(16)の供給方向(F)に対して垂直な方向、並びに、前記支持面(52)及び前記被覆面(56)のうちの少なくとも1つにより画定される面に対して平行な方向において、一定であり、
前記支持要素(50)と前記カバー要素(54)は、前記収容空間(58)を通る前記強化繊維材料(16)の前記供給方向(F)において、前記支持要素(50)の前記支持面(52)と前記カバー要素(54)の前記被覆面(56)との間の前記距離(A)が、連続工程において前記収容空間(58)を通して供給される前記強化繊維材料(16)の種々の厚さに適合可能なように互いに移動可能であり、
前記支持要素(50)には少なくとも1つの接触面(80、82)が形成され、前記接触面が、前記収容空間(58)を通る前記強化繊維材料(16)の前記供給方向(F)に沿って、前記支持面(52)に対して傾斜するとともに、前記カバー要素(54)に形成された相補的な接触面(84、86)と相互作用し、前記支持要素(50)と前記カバー要素(54)が、前記支持要素(50)の前記支持面(52)と前記カバー要素(54)の前記被覆面(56)との間の前記距離(A)を、連続工程において前記収容空間(58)を通して供給される前記強化繊維材料(16)の種々の厚さに適合させるように、前記接触面(80、82、84、86)に対して平行な方向(K)に互いに移動可能であることを特徴とする、
含浸工具。 - 前記支持要素(50)に形成された前記接触面(80、82)が前記支持面(52)と傾斜角を形成し、該傾斜角は、前記カバー要素(54)に形成された前記接触面(84、86)が前記被覆面(56)と形成する傾斜角に対応することを特徴とする、
請求項3に記載の含浸工具。 - 前記支持要素(50)に形成された前記接触面(80、82)が、前記支持要素(50)の横方向壁(64、66)の、前記カバー要素(54)に対向する領域に配置されるとともに、接触面(84、86)と相互作用し、該接触面(84、86)が前記カバー要素(54)に形成され、具体的には前記カバー要素(54)の外面に設けられた凹部(88、90)の、前記支持要素(50)に対向する領域に配置されること、及び/又は、
前記カバー要素(54)に形成された前記接触面が、前記カバー要素(54)の横方向壁の、前記支持要素(50)に対向する領域に配置されるとともに、接触面と相互作用し、該接触面が前記支持要素(50)に形成され、具体的には前記支持要素の外面に設けられた凹部の、前記カバー要素(54)に対向する領域に配置されることを特徴とする、
請求項3又は4に記載の含浸工具。 - 前記収容空間(58)の前記入口開口部(70)の領域には少なくとも1つの封止要素(78)が設けられ、前記封止要素が、前記入口開口部(70)を通る前記収容空間(58)に供給される前記強化繊維材料(16)と、前記支持要素(50)及び前記カバー要素(54)のうちの少なくとも1つとの間の隙間を封止するように構成されること、及び/又は、前記収容空間(58)の前記出口開口部(72)の領域には少なくとも1つの封止要素が設けられ、前記封止要素が、前記出口開口部(72)を通して前記収容空間(58)から取り出される、プラスチック材料を含浸させた強化繊維材料(16)と、前記支持要素(50)及び前記カバー要素(54)のうちの少なくとも1つとの間の隙間を封止するように構成されることを特徴とする、
請求項1〜5のうちのいずれか1項に記載の含浸工具。 - 前記収容空間(58)の前記入口開口部(70)及び前記出口開口部(72)のうちの少なくとも1つの領域には、プラスチック材料を含浸させた強化繊維材料(16)の加熱及び冷却のうちの少なくとも1つを行う、加熱装置(74)及び冷却装置(74)のうちの少なくとも1つを備えることを特徴とする、
請求項1〜6のうちのいずれか1項に記載の含浸工具。 - 強化繊維材料(16)にプラスチック材料を含浸させる含浸工具(48)であって、
支持面(52)を備えた支持要素(50)と、
前記支持要素(50)の前記支持面(52)に対向する被覆面(56)を備えるとともに、前記支持要素(50)の前記支持面(52)から距離(A)をもって配置される、カバー要素(54)と、
収容空間(58)であって、前記支持要素(50)の前記支持面(52)及び前記カバー要素(54)の前記被覆面(56)によって境界が定められ、前記収容空間(58)にプラスチック材料を供給する注入路(68)に接続されるとともに、連続工程において前記収容空間(58)に強化繊維材料(16)を供給する入口開口部(70)、及び連続工程において前記収容空間(58)から前記プラスチック材料を含浸させた強化繊維材料を取り出す出口開口部(72)を備える、収容空間と、
を備え、
前記支持要素(50)の前記支持面(52)と前記カバー要素(54)の前記被覆面(56)との間の前記距離(A)が、前記収容空間(58)を通る前記強化繊維材料(16)の供給方向(F)に対して垂直な方向、並びに、前記支持面(52)及び前記被覆面(56)のうちの少なくとも1つにより画定される面に対して平行な方向において、一定であり、
前記支持要素(50)と前記カバー要素(54)は、前記収容空間(58)を通る前記強化繊維材料(16)の前記供給方向(F)において、前記支持要素(50)の前記支持面(52)と前記カバー要素(54)の前記被覆面(56)との間の前記距離(A)が、連続工程において前記収容空間(58)を通して供給される前記強化繊維材料(16)の種々の厚さに適合可能なように互いに移動可能であり、
前記支持要素(50)が、前記収容空間(58)の前記入口開口部(70)及び前記出口開口部(72)のうちの少なくとも1つの領域に配置された少なくとも1つの支持要素封止部(92、94)と、支持要素中央部(96)と、を備え、それぞれの支持要素封止部(92、94)には支持面端部(52a、52b)が形成され、前記支持面端部が、前記入口開口部(70)及び前記出口開口部(72)のうちの少なくとも1つの領域における前記収容空間(58)の境界を定め、前記支持要素中央部(96)には支持面中央部(52c)が形成され、前記支持要素封止部(92、94)と前記支持要素中央部(96)は、前記支持要素封止部(92、94)に形成された前記支持面端部(52a、52b)と前記被覆面(56)との間で、第1の距離(A1、A3)であって、連続工程において前記収容空間(58)を通して供給される前記強化繊維材料の種々の厚さに適合するとともに、前記支持面中央部(52c)と前記被覆面(56)との間の、連続工程において前記収容空間(58)を通して供給される前記強化繊維材料(16)の種々の厚さに適合する第2の距離(A2)とは異なる、第1の距離が調節可能であるように、互いに移動可能であること、
及び/又は、前記カバー要素(54)が、前記収容空間(58)の前記入口開口部(70)及び前記出口開口部(72)のうちの少なくとも1つの領域に配置された少なくとも1つのカバー要素封止部(98、100)と、カバー要素中央部(102)と、を備え、それぞれのカバー要素封止部(98、100)には被覆面端部(56a、56b)が形成され、前記被覆面端部が、前記入口開口部(70)及び前記出口開口部(72)のうちの少なくとも1つの領域における前記収容空間(58)の境界を定め、前記カバー要素中央部(102)には、被覆面中央部(56c)が形成され、前記カバー要素封止部(98、100)と前記カバー要素中央部(102)は、前記カバー要素封止部(98、100)に形成された前記被覆面端部(56a、56b)と前記支持面(52)との間で、第1の距離(A1、A3)であって、連続工程において前記収容空間(58)を通して供給される前記強化繊維材料(16)の種々の厚さに適合するとともに、前記被覆面中央部(56c)と前記支持面(52)との間の、連続工程において前記収容空間(58)から供給される前記強化繊維材料(16)の種々の厚さに適合する第2の距離(A2)とは異なる、第1の距離が調節可能であるように互いに移動可能であることを特徴とする、
含浸工具。 - 前記支持要素封止部(92、94)には支持要素ガイド面(104、106)が形成され、前記支持要素ガイド面が、前記収容空間(58)を通る前記強化繊維材料(16)の前記供給方向(F)に沿って、前記支持要素封止部(92、94)に形成された前記支持面端部(52a、52b)に対して傾斜するとともに、前記支持要素中央部(96)に形成された相補的な支持要素ガイド面(108、110)と相互作用し、前記支持要素封止部(92、94)と前記支持要素中央部(96)が、前記支持面中央部(52c)と前記被覆面(56)との間の前記第2の距離(A2)に対して、前記支持要素封止部(92、94)に形成された前記支持面端部(52a、52b)と被覆面(56)との間の前記第1の距離(A1、A3)を変化させるように、前記支持要素ガイド面(104、106、108、110)に対して平行な方向(V1)に互いに移動可能であること、
及び/又は、前記カバー要素封止部(98、100)にはカバー要素ガイド面(112、114)が形成され、前記カバー要素ガイド面が、前記収容空間(58)を通る前記強化繊維材料(16)の前記供給方向(F)に沿って、前記カバー要素封止部(98、100)に形成された前記被覆面端部(56a、56b)に対して傾斜するとともに、前記カバー要素中央部(102)に形成された相補的なカバー要素ガイド面(116、118)と相互作用し、前記カバー要素封止部(98、100)と前記カバー要素中央部(102)が、前記被覆面中央部(56c)と前記支持面(52)との間の前記第2の距離(A2)に対して、前記カバー要素封止部(98、100)に形成された前記被覆面端部(56a、56b)と前記支持面(52)との間の前記第1の距離(A1、A3)を変化させるように、前記カバー要素ガイド面(112、114、116、118)に対して平行な方向(V2)に互いに移動可能であることを特徴とする、
請求項8に記載の含浸工具。 - 強化繊維材料(16)にプラスチック材料を含浸させる方法であって、
支持面(52)を備えた支持要素(50)と、
前記支持要素(50)の前記支持面(52)に対向するとともに、前記支持要素(50)の前記支持面(52)から距離(A)をもって配置される、被覆面(56)を備えるカバー要素(54)と、
前記支持要素(50)の前記支持面(52)及び前記カバー要素(54)の前記被覆面(56)によって境界が定められた収容空間(58)と、を有する含浸工具(48)を供する工程と、
連続工程において、前記収容空間(58)の入口開口部(70)を通して前記収容空間(58)に強化繊維材料(16)を供給する工程と、
前記収容空間(58)に接続された注入路(68)を通して前記収容空間にプラスチック材料を供給する工程と、
連続工程において、前記収容空間(58)の出口開口部(72)を通して前記収容空間(58)から、前記プラスチック材料を含浸させた強化繊維材料(16)を取り出す工程と、
を含み、
前記支持要素(50)の前記支持面(52)と前記カバー要素(54)の前記被覆面(56)との間の前記距離(A)が、前記収容空間(58)を通る前記強化繊維材料(16)の供給方向(F)に対して垂直な方向、並びに、前記支持面(52)及び前記被覆面(56)のうちの少なくとも1つにより画定される面に対して平行な方向において、一定であり、
前記支持要素(50)と前記カバー要素(54)が、前記収容空間(58)を通る前記強化繊維材料(16)の前記供給方向(F)において、前記支持要素(50)の前記支持面(52)と前記カバー要素(54)の前記被覆面(56)との間の前記距離(A)を、連続工程において前記収容空間(58)を通して供給される前記強化繊維材料(16)の種々の厚さに適合させるように互いに移動し、
前記支持要素(50)と前記カバー要素(54)が軸線(R)を中心に互いに旋回し、前記軸線が、前記支持要素(50)の前記支持面(52)と前記カバー要素(54)の前記被覆面(56)との間の前記距離(A)を、連続工程において前記収容空間(58)から供給される前記強化繊維材料(16)の種々の厚さに適合させるように、前記収容空間(58)を通る前記強化繊維材料(16)の前記供給方向(F)に対して垂直に延びるとともに、前記支持面(52)及び前記被覆面(56)のうちの少なくとも1つにより画定される面に対して平行に延びる、方法。 - 前記支持要素(50)と前記カバー要素(54)が、前記支持要素(50)の前記支持面(52)と前記カバー要素(54)の前記被覆面(56)との間の前記距離(A)を、連続工程において前記収容空間(58)から供給される前記強化繊維材料(16)の種々の厚さに適合させるように、前記収容空間(58)を通る前記強化繊維材料(16)の前記供給方向(F)に対して垂直な方向に、並びに、前記支持面(52)及び前記被覆面(56)のうちの少なくとも1つにより画定される面に対して垂直な方向に、互いに移動することを特徴とする、
請求項10に記載の方法。 - 強化繊維材料(16)にプラスチック材料を含浸させる方法であって、
支持面(52)を備えた支持要素(50)と、
前記支持要素(50)の前記支持面(52)に対向するとともに、前記支持要素(50)の前記支持面(52)から距離(A)をもって配置される、被覆面(56)を備えるカバー要素(54)と、
前記支持要素(50)の前記支持面(52)及び前記カバー要素(54)の前記被覆面(56)によって境界が定められた収容空間(58)と、を有する含浸工具(48)を供する工程と、
連続工程において、前記収容空間(58)の入口開口部(70)を通して前記収容空間(58)に強化繊維材料(16)を供給する工程と、
前記収容空間(58)に接続された注入路(68)を通して前記収容空間にプラスチック材料を供給する工程と、
連続工程において、前記収容空間(58)の出口開口部(72)を通して前記収容空間(58)から、前記プラスチック材料を含浸させた強化繊維材料(16)を取り出す工程と、
を含み、
前記支持要素(50)の前記支持面(52)と前記カバー要素(54)の前記被覆面(56)との間の前記距離(A)が、前記収容空間(58)を通る前記強化繊維材料(16)の供給方向(F)に対して垂直な方向、並びに、前記支持面(52)及び前記被覆面(56)のうちの少なくとも1つにより画定される面に対して平行な方向において、一定であり、
前記支持要素(50)と前記カバー要素(54)が、前記収容空間(58)を通る前記強化繊維材料(16)の前記供給方向(F)において、前記支持要素(50)の前記支持面(52)と前記カバー要素(54)の前記被覆面(56)との間の前記距離(A)を、連続工程において前記収容空間(58)を通して供給される前記強化繊維材料(16)の種々の厚さに適合させるように互いに移動し、
前記支持要素(50)には少なくとも1つの接触面(80、82)が形成され、前記接触面が、前記収容空間(58)を通る前記強化繊維材料(16)の前記供給方向(F)に沿って、前記支持面(52)に対して傾斜するとともに、前記カバー要素(54)に形成された相補的な接触面(84、86)と相互作用し、前記支持要素(50)と前記カバー要素(54)が、前記支持要素(50)の前記支持面(52)と前記カバー要素(54)の前記被覆面(56)との間の前記距離(A)を、連続工程において前記収容空間(58)を通して供給される前記強化繊維材料(16)の種々の厚さに適合させるように、前記接触面(80、82、84、86)に対して平行な方向(K)に互いに移動することを特徴とする、
方法。 - 強化繊維材料(16)にプラスチック材料を含浸させる方法であって、
支持面(52)を備えた支持要素(50)と、
前記支持要素(50)の前記支持面(52)に対向するとともに、前記支持要素(50)の前記支持面(52)から距離(A)をもって配置される、被覆面(56)を備えるカバー要素(54)と、
前記支持要素(50)の前記支持面(52)及び前記カバー要素(54)の前記被覆面(56)によって境界が定められた収容空間(58)と、を有する含浸工具(48)を供する工程と、
連続工程において、前記収容空間(58)の入口開口部(70)を通して前記収容空間(58)に強化繊維材料(16)を供給する工程と、
前記収容空間(58)に接続された注入路(68)を通して前記収容空間にプラスチック材料を供給する工程と、
連続工程において、前記収容空間(58)の出口開口部(72)を通して前記収容空間(58)から、前記プラスチック材料を含浸させた強化繊維材料(16)を取り出す工程と、
を含み、
前記支持要素(50)の前記支持面(52)と前記カバー要素(54)の前記被覆面(56)との間の前記距離(A)が、前記収容空間(58)を通る前記強化繊維材料(16)の供給方向(F)に対して垂直な方向、並びに、前記支持面(52)及び前記被覆面(56)のうちの少なくとも1つにより画定される面に対して平行な方向において、一定であり、
前記支持要素(50)と前記カバー要素(54)が、前記収容空間(58)を通る前記強化繊維材料(16)の前記供給方向(F)において、前記支持要素(50)の前記支持面(52)と前記カバー要素(54)の前記被覆面(56)との間の前記距離(A)を、連続工程において前記収容空間(58)を通して供給される前記強化繊維材料(16)の種々の厚さに適合させるように互いに移動し、
前記支持要素(50)が、前記収容空間(58)の前記入口開口部(70)及び前記出口開口部(72)のうちの少なくとも1つの領域に配置された少なくとも1つの支持要素封止部(92、94)と、支持要素中央部(96)と、を備え、それぞれの支持要素封止部(92、94)には支持面端部(52a、52b)が形成され、前記支持面端部が、前記入口開口部(70)及び前記出口開口部(72)のうちの少なくとも1つの領域における前記収容空間(58)の境界を定め、前記支持要素中央部(96)には支持面中央部(52c)が形成され、前記支持要素封止部(92、94)と前記支持要素中央部(96)は、前記支持要素封止部(92、94)に形成された前記支持面端部(52a、52b)と前記被覆面(56)との間で、第1の距離(A1、A3)であって、連続工程において前記収容空間(58)を通して供給される前記強化繊維材料(16)の種々の厚さに適合するとともに、前記支持面中央部(52c)と前記被覆面(56)との間の、連続工程において前記収容空間(58)から供給される前記強化繊維材料(16)の種々の厚さに適合する第2の距離(A2)とは異なる、第1の距離が調節されるように互いに移動すること、
及び/又は、前記カバー要素(54)が、前記収容空間(58)の前記入口開口部(70)及び前記出口開口部(72)のうちの少なくとも1つの領域に配置された少なくとも1つのカバー要素封止部(98、100)と、カバー要素中央部(102)と、を備え、それぞれのカバー要素封止部(98、100)には被覆面端部(56a、56b)が形成され、前記被覆面端部が、前記入口開口部(70)及び前記出口開口部(72)のうちの少なくとも1つの領域における前記収容空間(58)の境界を定め、前記カバー要素中央部(102)には、被覆面中央部(56c)が形成され、前記カバー要素封止部(98、100)と前記カバー要素中央部(102)は、前記カバー要素封止部(98、100)に形成された前記被覆面端部(56a、56b)と前記支持面(52)との間で、第1の距離(A1、A3)であって、連続工程において前記収容空間(58)を通して供給される前記強化繊維材料(16)の種々の厚さに適合するとともに、前記被覆面中央部(56c)と前記支持面(52)との間の、連続工程において前記収容空間(58)から供給される前記強化繊維材料(16)の種々の厚さに適合する第2の距離(A2)とは異なる、第1の距離が調節されるように互いに移動することを特徴とする、
方法。 - 前記支持要素封止部(92、94)には支持要素ガイド面(104、106)が形成され、前記支持要素ガイド面が、前記収容空間(58)を通る前記強化繊維材料(16)の前記供給方向(F)に沿って、前記支持要素封止部(92、94)に形成された前記支持面端部(52a、52b)に対して傾斜するとともに、前記支持要素中央部(96)に形成された相補的な支持要素ガイド面(108、110)と相互作用し、前記支持要素封止部(92、94)と前記支持要素中央部(96)が、支持面中央部(96)と前記被覆面(56)との間の前記第2の距離(A2)に対して、前記支持要素封止部(92、94)に形成された前記支持面端部(52a、52b)と被覆面(56)との間の前記第1の距離(A1、A3)を変化させるように、前記支持要素ガイド面(104、106、108、110)に対して平行な方向(V1)に互いに移動すること、
及び/又は、前記カバー要素封止部(98、100)にはカバー要素ガイド面(112、114)が形成され、前記カバー要素ガイド面が、前記収容空間(58)を通る前記強化繊維材料(16)の前記供給方向(F)に沿って、前記カバー要素封止部(98、100)に形成された前記被覆面端部(56a、56b)に対して傾斜するとともに、前記カバー要素中央部(102)に形成された相補的なカバー要素ガイド面(116、118)と相互作用し、前記カバー要素封止部(98、100)と前記カバー要素中央部(102)が、前記被覆面中央部(56c)と前記支持面(52)との間の前記第2の距離(A2)に対して、前記カバー要素封止部(98、100)に形成された前記被覆面端部(56a、56b)と前記支持面(52)との間の前記第1の距離(A1、A3)を変化させるように、前記カバー要素ガイド面(112、114、116、118)に対して平行な方向(V2)に互いに移動することを特徴とする、
請求項13に記載の方法。 - 繊維強化複合材料から部品を連続的に製造する装置(10)であって、
装置(10)を通して強化繊維を含有する半製品(16)を供給するように構成された供給装置(24)と、
請求項1〜9のうちのいずれか1項に記載の含浸工具(48)を備えた含浸装置(22)と、
を備える、装置。
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