JPH11502789A - 引抜成形装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 複数の繊維トウ（１２）を熱可塑性樹脂（１５）で含浸する引抜成形装置（１０）及び引抜成形方法において、入口（２０）及び出口端部（２３）を有する樹脂含浸容器（１４）には、その中に懸垂する離間した円筒形リング（４２〜４５）から形成される繊維制御挿入部材（２１）、及びリング内に水平に懸垂する樹脂流制御手段（２２）が設けられる。樹脂計量器兼用のプロフィルダイ（３０）は、それに接続される冷却ダイ（３２）と共に樹脂含浸容器の出口端部（２３）へ取り付けられる。引っ張り機構（３４）は、樹脂含浸容器（１４）内に含まれる溶融した樹脂（１５）を通して繊維のトウ（１２）を、プロフィルダイ（３０）内の径が段階的に減少する通路（７３〜７６）中に引き込み、余剰の樹脂を除去し、含浸された繊維を有用な構造材へ成形してから、その構造材は冷却ダイ（３２）により樹脂（１５）の融点未満に冷却される。１つの実施例において切断端末（３６）が、引っ張り機構（３４）に隣接して設けられ、冷却された含浸繊維構造部（３３）を所要の長さに切断する。他の実施例において引っ張り機構（３４）は、５つの通路のプロフィルダイから受容した５つまでの個別の含浸繊維構造材を収納するために、その中に個別の隔室を有する巻き取りスプールを備える。

Description

【発明の詳細な説明】 引抜成形装置及びその方法発明の分野 本発明は、繊維強化熱可塑性樹脂構造材の製造に関し、特に樹脂含浸繊維をロ ッド、バー、チューブ、パイプ及びその他の構造形状物に成形するための引抜成 形装置及びその方法の改良に関するものである。発明の背景 引抜成形は、繊維のトウ（ｔｏｗ）ないしロウビング（ｒｏｖｉｎｇ）をこれ に樹脂を含浸させた上で、重合用の加熱ダイを通して切断端末まで連続的に引っ 張り、その端末で引抜成形された構造材を所要の長さに切断するのを説明するの に使用される用語である。ガラス繊維、黒鉛とアラマイド繊維、及び熱硬化性樹 脂を使用する引抜成形プロセスは、従来からも一般によく知られているが、引抜 成形プロセスにおいて熱可塑性樹脂を使用することは非常に稀である。 熱硬化性樹脂引抜成形で得られる構造材の１つの欠点は、プロセス中で樹脂分 子の架橋を逆にする機能が無いために、構造材がプロセスを通過した後に再形成 又は再成形する機能が無いことである。 引抜成形における熱硬化性樹脂使用の他の欠点は、プロセス配合剤として有害 且つ危険な薬品及び溶剤が必要となることである。かかるプロセス配合剤は、ス チレンとメチレンジアニリンなどのモノマーと反応剤、及びその他を含むもので ある。 繊維をスラリー及び溶液に含浸する前に熱可塑性樹脂を溶解するのに採用され る、塩化メチレン、クロロホルム、ジメチルホルムアミド及びノルマルメチルピ ロリドンのような熱可塑性樹脂引抜成形の一部のプロセスに使用される溶剤も問 題を生じる。 現在使用されている熱可塑性樹脂引抜成形方法の他の欠点は、最適な樹脂対容 積比を達成し、それにより引抜成形された構造部材の機械的強度、具体的には圧 縮、曲げ及び引っ張りの強度を最大化する機能が無いことである。 熱可塑性樹脂引抜成形生成物及びプロセスの他の欠点は、繊維を十分に湿潤す る機能が無いので樹脂欠乏部位に空洞を生じること、事前製作トウのプレッグ又 はプリプレッグ接着テープを使用するコスト、及びそれらの材料が引抜成形業界 以外の製造業者により一般に製造され、且つ引抜成形業界で慣例的に採用される 長さで入手できないので、それらの材料の入手可能長さの限界である。 本発明の目的は、従来技術の熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂の引抜成形プロセ スの欠点をなくすか、又は最小にする、連続した繊維強化熱可塑性樹脂構造輪郭 材又は成形材を生成する改良された引抜成形装置及び引抜成形方法を提供するこ とにある。 本発明の他の目的は、本質的に空洞が無く、また熱及び圧力を加えて別の形状 材又は構造材へ再成形又は後加工できる熱可塑性樹脂構造輪郭材又は成形材を提 供することにある。 本発明の別の目的は、リサイクルされたプラスチックの清涼飲料用ボトルから のポリエチレンテレフタレートのようなリサイクルされた熱可塑性樹脂、又は未 使用すなわち新しい樹脂を採用できる改良され た引抜成形装置及び引抜成形方法を提供することにある。 本発明のさらに別の目的は、溶剤又は危険な薬品を要せず作動し、且つ有害な 煙霧を発生しない環境にやさしい改良されたホットメルト引抜成形装置及び引抜 成形方法を提供することにある。 本発明の他の目的は、所要の長さに切断できるか、又はスプールへ保管又は移 送できる連続した長い長さの繊維強化熱可塑性樹脂構造材を生成する改良された 経済的な引抜成形装置及び引抜成形方法を提供することにある。 本発明の他の目的は、橋、擁壁及びコンクリート内の補強バー用の引っ張りケ ーブルに加工でき、且つ腐食環境及び地震頻発区域での使用に適切な繊維強化熱 可塑性樹脂構造材の生成である。 本発明の別の目的は、均一な樹脂の流れを維持し且つ樹脂の過熱と炭化をなく しながら、樹脂の湿潤と含浸を通して確実に実施されるホットメルト熱可塑性樹 脂引抜成形プロセスにおいて繊維の複数のトウを含浸する改良された加熱される 樹脂含浸容器である。 本発明のさらに別の目的は、引抜成形装置の構成部としての改良された樹脂溶 融と送り出し容器である。発明の概要 本発明によれば、上述及び別の目的は、一端に隣接して配設される繊維トウの 複数のスプールと、及び繊維トウのスプール間に位置し、且つ樹脂含浸容器へ取 り付けられる繊維トウ案内・加熱用容器とを有する、スプールから樹脂含浸容器 へ至る個別の繊維トウを案内及び分離するのを保つ引抜成形装置により達成され る。熱は、繊維トウ案内 ・加熱用容器へ供給されて、加熱された樹脂含浸容器からの輻射により繊維トウ を予熱する。樹脂含浸容器は、分離された個別の繊維トウを樹脂含浸容器へ至る 円形パターンに維持する繊維入口端部を有する。樹脂含浸容器には、一連の円筒 形リングから成り、溝付き部位付きの平らな表面を有し、繊維入口端部へ取り付 けられる繊維制御挿入部材が設けられる。樹脂含浸容器内の繊維制御挿入部材は 、リング間の規定された間隔を維持し、且つプロセスを通る指示されたコース上 に個別の繊維トウを保つガイドとして機能する一連のロッドにより、その容器の 出口端部へ向けて水平に懸垂される。 繊維制御手段の中央を通して水平に懸垂される樹脂流制御手段は、樹脂流れを 、繊維トウへ、及び樹脂含浸容器の出口端部へ送り出す。加熱される樹脂計量器 兼用のプロフィルダイは、樹脂含浸容器へ取り付けられ、流出する繊維トウ内に 含有される含浸樹脂の量を制御し、且つ引抜成形された構造材の最終輪郭を成形 する。プロフィルダイの出口端部へ取り付けられる冷却ダイは、マトリックス樹 脂の融点未満に、流出する構造材の温度を下げる。冷却ダイから出る引抜成形さ れた構造材は、切断端末を通して引っ張り機構により引っ張られ、所定の長さに 切断されるか、又は着脱式引っ張りスプール上に巻かれる。図面の簡単な説明 本発明のより完全な理解、及びその付随する多くの利点は、添付図面と連係し て検討したとき下記の詳細な説明を参照して一層良く理解されるので、容易に明 らかになる。 図１は、本発明に係る引抜成形装置を示す縦断側面図である。 図２は、当該引抜成形装置の要部（繊維トウ案内・加熱用容器の繊維トウ入口 端部）を示す端面図である。 図３は、図１の要部を拡大して示す詳細図である。 図４は、図３の要部を更に詳細に示す一部切欠の縦断側面図である。 図５は、この実施例で得られる複数の引抜成形された構造材を受入れ、個別の 隔室に保管する巻き取りスプール構造を有する複数の空洞すなわちマニホールド ダイ変形の詳細を示す引抜成形装置の横断平面図である。 図６は、図３の線ＶＩ−ＶＩに沿う断面図である。 図７は、繊維入口端部、繊維案内付属ボルトとスペーサー、繊維案内リング、 繊維案内リング付属ロッド、及び樹脂制御挿入部材の詳細を示すように部品を配 向した本発明に係る引抜成形装置の部分断面図である。詳細な説明 ここで図面、特に図１を参照すると、本発明の改良された引抜成形装置が示さ れ、参照数字１０で一般に表示される。引抜成形装置１０は、適切な連続する繊 維トウないしロウビングと熱処理可能な熱可塑性高分子すなわち樹脂とから有用 な構造材の連続する長尺物を生成するのに採用される。複数のスプール１１には 適切な繊維トウ１２が保持されており、各繊維トウ１２は、スプール１１から、 繊維トウ案内・加熱用容器１３を通過して、該容器１３の一端部に取り付けられ た樹脂含浸容器１４内へと導かれている。樹脂含浸容器１４には、その入口ポー ト１８において、樹脂溶融容器１６からフィルタ１７を通過 した溶融含浸材１５が供給，充填されるようになっている。溶融容器１６には、 後述する如く、未溶融の樹脂が供給チューブ１９を介して流入されるようになっ ている。樹脂含浸容器１４の一端部には、これを通過する繊維トウ１２相互を分 離状態に保持するための繊維入口端部２０が設けられている。繊維入口端部２０ には、容器１４内に配した繊維制御挿入部材２１が取り付けられている。繊維制 御挿入部材２１の内部すなわち内側には、樹脂流制御挿入部材２２が水平に支持 されている。樹脂含浸容器１４の他端部には、繊維出口端部２３が設けられてい る。 樹脂含浸容器１４の出口端部２３には、後述する如く樹脂計量器として兼用さ れるプロフィルダイ３０が取り付けられている。樹脂計量器兼用のプロフィルダ イ３０の出口端部には、冷却ダイ３２が取り付けられている。 複数の繊維トウ１２は、相互に分離された状態で樹脂含浸容器１４を通過し、 この間において溶融樹脂１５を含浸せしめられる。樹脂１５を含浸された１つ又 は複数の繊維トウ１２は、後述する如く、プロフィルダイ３０及び冷却ダイ３２ により形成される単一又は複数の通路内へと送られる。樹脂１５を含浸された繊 維トウ１２は、樹脂１５の融点より低温に冷却，固化されて、繊維強化熱可塑性 構造材３３となる。繊維強化構造材３３は、引っ張り機構３４により連続的に引 っ張られるようになっており、引っ張り機構３４を通過した切断端末３６で切断 されることにより、所定長さの定寸繊維強化樹脂構造材３３ａが得られる。引っ 張り機構３４は、繊維強化構造部材に摩擦接触して、これを引っ張る一対の離間 したモーター駆動ベルトから成る。 引っ張り機構３４は、後述する如く、繊維強化熱可塑性構造材３３をスプール に巻き取ることにより引っ張る巻き取り手段で代替させることができる。 繊維トウ案内・加熱用容器１３には、図２及び図３に示す如く、入口端部板５ ３が設けられている。入口端部板５３には、円環領域上に所定間隔を隔てて並列 する複数のトウ通路たる開口部５４が形成されていて、繊維トウ１２が、円形を なして所定間隔を隔てて並列する点を通過するように分離された状態で、各スプ ール１１から各開口部５４を通過して繊維トウ案内・加熱用容器１３内に導かれ るようになっている。かかる円形糸通しパターンは、繊維制御挿入部材２１の回 りに均一に分布できるように、入口端部２０を通して繊維トウ１２を樹脂含浸容 器１４中に導入するために採用される。入口端部板５３は、入口端部ブラケット ５５を介して繊維トウ案内・加熱用容器１３に着脱自在に取り付けられており、 繊維トウないしロウビングの使用数及び多様なフィラメント番手すなわちイール ドに応じた形状のものに交換できるようになっている。入口端部ブラケット５５ も、同様に、繊維トウ案内・加熱用容器１３の加熱作用部５６に着脱自在とされ ている。 繊維トウ案内・加熱用容器１３の加熱作用部５６は、図２及び図３に示す如く 、円筒状のものである。繊維トウ案内・加熱用容器１３は、その端部に設けたフ ランジ５７を介して、ネジ又はボルト５８により樹脂含浸容器１４に取り付けら れている。このネジ又はボルト５８は、フランジ５７を貫通して、樹脂含浸容器 １４の繊維入口端部２０にネジ込まれる。樹脂含浸容器１４の繊維入口端部２０ は、繊維トウのガ イド兼加熱用の繊維トウ案内・加熱用容器１３内に若干量（特定の実施例におい て０．７５インチ）突入しており、その突入部分により繊維トウ案内・加熱用容 器１３の内部を輻射加熱し、繊維入口端部２０を通して樹脂含浸容器１４に入る 前に繊維トウ１２を予熱するようになっている。 本発明の好ましい実施例において、繊維トウ案内・加熱用容器１３の入口端部 板５３、加熱作用部５６及びフランジ５７は、３４７ステンレス鋼から加工され 、４マイクロインチ二乗平均平方根（ＲＭＳ）の表面仕上げまで研磨された。入 口端部ブラケット５５は６０６１−Ｔ３アルミニウム合金から加工されている。 樹脂含浸容器１４には、入口ポート１８を通して入る溶融樹脂１５を充填した 円筒形内装部材が設けられていると共に、繊維入口端部２０、繊維制御挿入部材 ２１、樹脂流制御挿入部材２２及び出口端部２３が着脱自在に設けられている。 プロフィルダイ３０は、出口端部２３の外部に取り付けられている。 繊維トウ１２は、相互に分離された状態で、個別の通路６３（図２、図３及び 図７参照）を通して樹脂含浸容器１４に向けて送られ、それらの通路は、樹脂含 浸容器１４の中心軸を中心とする円環状領域に等間隔を隔てて並列するように、 配置されている。通路６３の内側端部は、繊維入口端部２０の半球形又は凹んだ 内面と交差する。図２、図３及び図７に示す如く、繊維制御挿入部材２１は、繊 維入口端部２０の内部表面へ取り付けられ、４個のネジ又はボルト６４及びスペ ーサー６５により固定され、樹脂含浸容器１４の中心において水平及び縦方向に 懸垂される。繊維制御挿入部材２１は４個の繊維案内リング４ ２，４３，４４，４５を備えており、これらのリング４２，４３，４４，４５は ８個の水平に挿入される繊維案内ロッド２６により互いに固定されている。これ らロッド２６は、繊維案内リング４２，４３，４４，４５をそれら相互間の間隔 を調整可能に保持すると共に、含浸プロセスを通して繊維トウ１２相互間を分離 された均等な間隔に維持するためのものである。各繊維案内リング４２，４３， ４４，４５は、長方形断面を有する円筒形リングであり、外部である周辺部と内 部開口部である通路とを有する。 繊維案内リング４２，４３，４４，４５における全ての縁部は面取りされてい る。すなわち、各縁部は、半径０．０６２インチのアール部に形成されており、 ４マイクロインチＲＭＳの表面仕上げまで研磨される。繊維案内リング４２，４ ４は、その外部表面に円周方向に溝を付けた部位６６及び６７をそれぞれ備え、 樹脂が繊維トウ１２の下を流れる通路を形成している。 繊維トウ１２は、繊維案内リング４２の外部すなわち周辺部の上を通過するよ うに送られて、強制的に開放され且つ広げられるので、繊維トウ１２上の張力が 増加し、且つ繊維トウ１２内のねじりが除去される。繊維トウ１２が繊維案内リ ング４２の外部すなわち周辺部上を通過する間に、繊維案内リング４２の周辺部 の溝付き部位６６により、溶融した樹脂１５が開放及び広げられた繊維トウ１２ の下側を流れ、繊維トウ１２に浸透及び含浸し、広げられた繊維トウ１２内のフ ィラメントの回りを流れ、一方同時に樹脂１５は、広げられた繊維トウ１２の外 側から浸透及び含浸する。 開放され且つ広げられると共に溶融した樹脂１５を含浸された繊維 トウ１２は、案内ロッド２６相互間を通過して繊維案内リング４３の内側周辺へ 向け送られて、強制的に閉じられる。これにより繊維トウ１２の張力が増加する ので、フィラメント及び吸収された樹脂１５が集結されて余剰の樹脂１５が絞り 出され、繊維トウ１２内のフィラメントを強制的に十分に湿潤させることになる 。さらに繊維トウ１２は、繊維案内リング４４の外部周辺部上を通過するように 送られ、再び２度目として強制的に開放され且つ広げられるので、繊維トウ１２ 上の張力がさらに増加し、且つ繊維トウ１２内の残りのねじりが除去される。 繊維トウ１２が繊維案内リング４４の外部周辺部上を通過する間に、繊維案内 リング４４の周辺部の溝付き部位６７により、溶融した樹脂１５が開放及び広げ られた繊維トウ１２の下側を流れ、繊維トウ１２に浸透及び含浸し、広げられた 繊維トウ１２内のフィラメントの回りを流れると共に、樹脂１５は、広げられた 繊維トウ１２の外側から浸透し且つ含浸する。開放され且つ広げられて溶融樹脂 １５を含浸された繊維トウ１２は、繊維案内リング４５の内側周辺へ向け送られ て、２度目として強制的に閉じられるので、繊維トウ１２上の張力が増加し、フ ィラメント及び吸収された樹脂１５が集結し、余剰の樹脂１５を絞り出し、繊維 トウ１２内のフィラメントを強制的に十分に湿潤させ、それにより繊維トウ１２ 内の繊維の湿潤，含浸が完全に実施される。 樹脂流制御挿入部材２２は、鋭い端部を除去した平らな端部６８及び形状が半 球形の第２の端部６９を有する細長く丸いバーであり、５本の保持と中心位置決 め用のボルト７１により繊維制御リング４２及 び４４の中心を通して水平に懸垂，固定される。これらの５本のボルト７１は、 図２、図６及び図７に示されるように、繊維制御リング４２，４４のそれぞれに おける適切な凹んだネジ切り穴を通して延び、その位置決めのために樹脂流制御 挿入部材２２内の対応する穴と係合する。樹脂流制御挿入部材２２は、樹脂１５ を必要としない空間をなくすこと、及び繊維トウが樹脂含浸容器１４を通して移 動するときに樹脂１５を繊維トウ１２の通路すなわちコース内に強制的に流すこ とにより、樹脂含浸容器１４内の溶融樹脂１５の容積と流れを制御する。樹脂流 制御挿入部材２２と繊維制御挿入部材２１の内部周辺部との間に維持される空間 ７０（図２、図６及び図７）は、繊維トウ１２と繊維案内リング４２，４３，４ ４，４５との間及びその回りに樹脂１５を強制的に流す。 樹脂流制御挿入部材２２の半球形端部６９は、繊維入口端部２０の凹んだ内側 に延び、繊維トウが繊維制御リング４２の周辺部すなわち外側向けて移動しなが ら開放し広がり始めるとき、樹脂１５を繊維トウ１２間に強制的に流す。 繊維制御リング４５の平らな外板側と組合された樹脂流制御挿入部材２２の平 らな端部６８、及び樹脂入口ポート１８と樹脂溶融容器１６内の樹脂１５の重量 により樹脂含浸容器１４に加わる下方向の圧力は、プロフィルダイ３０の樹脂計 量作用部を通過する間に繊維トウ１２から強制的に出されるか又は絞り出される 樹脂１５により生じた出口端部２３における樹脂の逆流を防止する。これにより 、組合せたプロフィルダイ３０が受入れるように設計される樹脂１５の量が繊維 トウ１２により保持され、これは以下でさらに説明される。 樹脂含浸容器１４は、図２、図３及び図６に示されるように、樹脂含浸容器１ ４の側部及び底部の外壁内に水平に機械加工された通路４８ａ内に挿入される複 数の電気カートリッジヒーター４８により加熱される。 樹脂含浸容器１４、繊維と樹脂出口端部２３及び繊維入口端部２０は好ましく は、３４７ステンレス鋼材から加工され、また繊維入口通路の内面を含むそれら の内面は、４マイクロインチＲＭＳの表面仕上げまで研磨される。繊維制御挿入 部材２１及び樹脂流制御挿入部材２２は好ましくは、１７−４析出硬化（ＰＨ） ステンレス鋼から加工され、ロックウエル硬度Ｃ−４５まで熱処理され、４マイ クロインチＲＭＳの表面仕上げまで研磨されたものである。 ここで特に図３を参照して、供給チューブ１９及び樹脂溶融容器１６をさらに 説明する。供給チューブ１９及び樹脂溶融容器１６は、円筒形チューブであり、 樹脂含浸容器１４の上端側へ取り付けられ、継ぎ目６０において互いに着脱でき る。樹脂溶融容器１６は、継ぎ目６２において樹脂含浸容器１４から着脱可能で ある。樹脂溶融容器１６は、バンドヒーター６１により加熱される。固体の未溶 融熱可塑性高分子すなわち樹脂１５、又は２つ以上の混合した樹脂の組合せ（ブ レンド）は、ペレット、粉末、チップ、チャンク又は細片などの物理的形態で、 供給チューブ１９へ移送される。この固体の樹脂は、自然流下で樹脂溶融容器１ ６中に流入し、樹脂溶融容器１６を通過しながらその溶融温度より僅か上まで加 熱される。 溶融した樹脂１５の重さにより、溶融した樹脂１５はフィルタスクリーン１７ を通して樹脂含浸容器１４中に流入する。樹脂供給チュー ブ１９及び樹脂溶融容器１６は、任意の妥当な高さと径にでき、また連続樹脂補 給手段を、必要とするか、又はそのように望むならば、樹脂供給チューブ１９へ 取り付けできるのは明らかである。フィルタスクリーン１７は、樹脂溶融容器１ ６の出口端部又は底部１８へ取り付けられ、未溶融介在物を濾過すなわち除去し 、溶融した樹脂１５だけを通過させ、樹脂含浸容器１４中に流入させる。 フィルタスクリーン１７は、種別３４７ステンレス鋼から加工され、径が０． ０９３インチの穴を穴あけされ、４マイクロインチＲＭＳの表面仕上げまで研磨 される。樹脂供給チューブ１９及び樹脂溶融容器１６は、種別３４７ステンレス 鋼から加工され、それらの内面は４マイクロインチＲＭＳの表面仕上げまで研磨 されるので、樹脂が樹脂溶融容器１６及びフィルタ１７を通して樹脂含浸容器１ ４の入口ポート１８に流入するときに金属表面と溶融した樹脂１５との間の摩擦 が本質的に無くなる。 上述したようにプロフィルダイ３０には、重要な位置にサイズを減少した状態 で配設される変化した断面７３、７４、７５及び７６を有する１つ又は複数の通 し通路７２が設けられ、余剰の樹脂を計量除去し、繊維トウ１２及び含浸される 樹脂１５を団結する。プロフィルダイ３０には、入口端部７７、出口端部７８、 付属フランジ７９、付属ボルト８０、及び冷却ダイフランジ８２ａを経て冷却ダ イ３２を取り付けるボルト８４を受容するネジ切りボルト穴８３を有する熱シー ルドフランジ８２が設けられる。複数のカートリッジヒーター８１は、組合せた プロフィルダイ３０内に機械加工された適切な穴（表示されない）に配設され、 また熱制御熱電対探触子８１ａは、プロフィルダ イ３０の側部に機械加工された単一穴に配設される。 冷却ダイ３２には、プロフィルダイ３０の通路７６とサイズと形状が同一の一 定断面を有する通し通路８５、プロフィルダイ３０の出口端部７８に隣接し且つ それと整合する入口端部、及び出口端部８６が設けられる。冷却ダイ３２内の通 路８７は、引抜成形された熱可塑性構造材３３を冷却する冷却水の循環のために 設けられ、また温度制御熱電対探触子８８は、冷却ダイ３２内に機械加工された 適切な穴に設けられる。プロフィルダイ３０は、フランジ７９を通して樹脂含浸 容器１４の出口端部２３にネジ込まれるボルト８０により樹脂含浸容器１４へ固 定される。図３に図示される特定の実施例におけるプロフィルダイ３０は、含浸 された中実ロッド補強構造材の加工用であるが、着脱自在であると共に、正方形 、長方形、角形、チャネル、パイプ、チューブ及びＩ−ビームのような他のサイ ズと形状材を生成するのを目的にした他のプロフィルダイと交換可能である。 特定の実施例の作用において、樹脂１５で含浸された１つ又は複数の繊維トウ １２は、プロフィルダイ３０の入口端部７７中に引っ張られる。通路７２の断面 ７３を通過中に、ある量の樹脂１５は、引抜成形された繊維強化構造材３３に必 要な樹脂１５の量の１．７倍まで計量除去すなわち減量され、また樹脂１５及び 繊維トウ１２は圧縮される。断面７４を通過中に、樹脂１５はさらに計量除去さ れ、引抜成形された繊維強化熱可塑性構造材３３に必要な樹脂１５の量の１．５ 倍まで残し、さらに圧縮される。断面７５を通過中に樹脂１５はさらに、引抜成 形された繊維強化構造材３３に必要な樹脂１５の量の１．４倍まで計量除去され てさらに圧縮され、ついで輪郭形成作用部７６を通 過するとき、樹脂１５は構造材３３に必要な樹脂１５の最終量まで計量除去され る。繊維トウ１２及び樹脂１５は、団結されて引抜成形された繊維強化構造材３ ３を形成し、それはついで、冷却ダイ３２の通し通路８５を通過しながらマトリ ックス樹脂１５の溶融温度未満に冷却される。 引抜成形された繊維強化熱可塑性構造材３３に必要な繊維容積％及び樹脂容積 ％は、事前選択又は事前決定され、またプロフィルダイ３０及び冷却ダイ３２は 事前決定又は選択された容積比を達成するように構成される。 繊維強化構造材３３は、切断端末３６を通してベルト付き引っ張り機構３４（ 図１）により引っ張られるか、又は図５に示される本発明の実施例を参照して以 下に説明するように、引っ張りと巻き取り手段により引っ張られる。 ここで特に図４を参照すると、他の中心開放輪郭の丸形、正方形又は長方形の 引抜成形された繊維強化熱可塑性パイプ又はチューブを得るための本発明に係る 引抜成形装置の詳細が図示されている。丸形パイプ又はチューブを引抜成形する 場合、細長い針状部すなわち心棒８９が樹脂流制御挿入部材２２へ固定され、そ こから延びる。針状部８９は、引抜成形される繊維強化熱可塑性チューブ９０の 内径に等しい外径又は寸法を有する丸いロッド又はバー材料から加工される。針 状部８９は、プロフィルダイ３０及び冷却ダイ３２の中心を通して水平に延びる 。針状部８９は、樹脂流制御挿入部材２２の平らな端部６８へ取り付けられ、プ ロフィルダイ３０の通路７２及び冷却ダイ３２の通路８５を通して延びる。空間 ９１は、針状部８９と、プロフィルダ イ３０の輪郭形成作用部７６の内壁との間に維持される。 作動中に複数のトウ１２は、上述したように針状部８９の回りに分布され、樹 脂含浸容器１４を通して引っ張られて樹脂１５が含浸される。余剰の含浸樹脂１ ５は、樹脂が含浸された繊維トウが断面部位７３、７４、７５及び７６を通過す るときに繊維トウ１２から計量除去され、繊維強化熱可塑性チューブ９０におけ る樹脂１５に容積に対する繊維トウ１２の最終容積の所要の比を達成するのに必 要な樹脂１５の容積だけを残す。繊維強化熱可塑性チューブ９０は、引っ張り機 構３４（図１参照）により連続的に引っ張られるようになっており、引っ張り機 構３４を通過した切断端末３６で切断されることにより、所定長さの定寸繊維強 化樹脂構造材３３ａが得られる。 好ましい実施例において、プロフィルダイ３０及び針状部８９は、１７−４Ｐ Ｈステンレス鋼から加工され、ロックウエル硬度Ｃ−４５まで熱処理され、また 冷却ダイ３２は、６０６１−Ｔ６アルミニウム合金から加工される。プロフィル ダイ３０及び冷却ダイ３２の通路７２及び８５をそれぞれ通して、プロフィルダ イ３０及び冷却ダイ３２の入口端部と出口端部は、４マイクロインチＲＭＳの表 面仕上げまで研磨される。 ここで特に図５を参照すると、本発明の別の変形において、一般に参照数字９ ３で表示される引っ張りと巻き取りのスプールが採用され、そのスプールは、引 抜成形システム１０に必要な引っ張り力を生成し、且つ本発明に従って成形され る個別の連続した繊維強化構造材用の保管手段として機能する。ここで説明され るこの特定の実施例は、数千フィートの連続した繊維強化熱可塑性構造材１３３ の引抜成形と巻き 取りを同時に実施すること、５つの個別の連続した繊維強化可塑性構造材１３３ を同時に引抜成形する５つの個別の通し通路が設けられる組合せダイであるプロ フィルダイ３０及び冷却ダイ３２を採用すること、及び引っ張りと巻き取りのス プール９３のスプール本体９５上の個別の隔室において５つの構造材１３３を巻 き取ることに関連する。 この特定の実施例における繊維構造材１３３は、それぞれ０．１１３インチの 径を有する丸形ロッドであった。繊維強化材（ 繊維トウ１２）は、ポンド当た り１１３ヤードの収量で電気等級（グラスＥ）を有するガラス繊維ロウビングで あった。２つの別個のロットの樹脂１５が使用され、１つのロットは、２リット ルと３リットル入れの清涼飲料ボトルから再生されたポリエチレンテレフタレー ト（ＰＥＴ）から構成された。それらのボトルは、混合されたもので一部は透明 で、一部は緑色であり、またコカコーラ、ペプシコーラ、セブンアップ、スプラ イト、マウンテンディウ、ルートビアなどの瓶詰に当初使用されたものである。 リサイクルされたボトルは、チップ、塊及び細片に細断され、供給チューブ１９ （図１）に供給された。樹脂１５の他のロットは、新しいすなわち未使用のボト ル級ＰＥＴから構成され、一般供給業者からペレット状で供給された。リサイク ルされたＰＥＴボトル及び未使用のＰＥＴボトルは、優れた機能を発揮し、構造 的に高級の繊維強化ロッドを形成した。 作動中に１０本のロウビング（図１の繊維トウ１２）の端部は、繊維トウ案内 ・加熱用容器１３を通して、空の樹脂含浸容器１４へ糸通しされる。プロフィル ダイ３０へ取り付けられる冷却ダイ３２に有する組合せたプロフィルダイ３０は 、樹脂含浸容器１４の出口端部２３ へ取り付けられる。組合せたプロフィルダイ３０及び冷却ダイ３２には、参照数 字１２６，１２７，１２８，１２９及び１３０で表示される複数の５つに分離さ れた通し通路が設けられる。２つのロウビング端部（繊維トウ１２）が、５つの 通路１２６，１２７，１２８，１２９，１３０のそれぞれを通して糸通しされ、 それらの通路は、以下でさらに説明するように、構造材１３３において５５％の 繊維容積及び４５％の樹脂容積を達成するように事前計算された寸法まで機械加 工される。通路１２６，１２７，１２８，１２９，１３０から出るロウビングの 端部は、以下でさらに説明するように、案内部材１３１，１３２を通して糸通し され、それぞれ対応する隔室１３４，１３５，１３６，１３７，１３８において 引っ張りと巻き取りのスプール機構９３へ取り付けられる。 作動を開始する際、容器１４内の空洞４８ａ に挿入される樹脂含浸容器ヒー ター４８、組合せたプロフィルダイヒーター８１、樹脂溶融容器ヒーター６１、 及び冷却ダイ３２における冷却水循環部材全てが作動される。未溶融熱可塑性樹 脂１５が、供給チューブ１９へ移送され、作動温度に達すると、溶融容器１６内 の溶融した熱可塑性樹脂１５は、樹脂含浸容器１４内を流れ、供給チューブ１９ を通して連続的に補給される。引っ張りと巻き取りのスプール機構９３が作動さ れて、引っ張りと巻き取りを開始する。冷却ダイ３２の出口端部から延びる未含 浸繊維トウ１２は、作動の開始時に引き出し糸として機能し、繊維トウ案内・加 熱用容器１３を通し、ついで樹脂含浸容器１４（溶融樹脂１５が充填される）を 通してスプール１１から繊維トウ１２を引っ張り、また繊維トウ１２は溶融樹脂 １５で含浸される。プロフィ ルダイ３０を通過中に余剰の樹脂１５は、４段階でトウ１２から強制的に絞り出 され、事前計算された容積の樹脂１５だけが、繊維トウ１２と共に通路１２６， １２７，１２８，１２９，１３０を通過できる。これは、図１〜図４を参照して 上述したように、個別の通路のそれぞれにおいて順次サイズが減少する断面部位 ７３、７４、７５及び７６を設けることにより実現される。かくして、樹脂計量 部位７３を通過させた繊維に対する樹脂の比は、繊維トウ１２の２２容積％に対 して樹脂１５の７８容積％である。樹脂計量部位７４を通過させた繊維に対する 樹脂の比は、繊維トウ１２の３０容積％に対して樹脂１５の７０容積％であり、 また樹脂計量部位７５を通過中の繊維に対する樹脂の比は、繊維トウ１２の３６ 容積％に対して樹脂１５の６４容積％まで減少する。部位７６へ流入及び通過す るときに最終の余剰の樹脂１５は、繊維トウ１２から計量除去され、繊維トウ１ ２の５５容積％に対して樹脂１５の４５容積％の繊維に対する樹脂の比を生じ、 これは、プロフィルダイ３０が達成を意図した比である。通路１２６，１２７， １２８，１２９，１３０の部位７６を通過中に繊維トウ１２及び樹脂１５は、団 結して繊維強化熱可塑性構造材１３３を形成し、また冷却ダイ３２を通過する際 に構造材１３３の温度は、樹脂１５の融点未満に下がり、樹脂が固化する。 冷却ダイ３２から延びる構造材１３３は分離された固定案内部材１３１を通し て引っ張られる。固定案内部材１３１は、引っ張りと巻き取りのスプール機構９ ３の枠へ固定されて、プロフィルダイ３０と冷却ダイ３２との構造材１３３の整 合及びレベル出しを行い、且つ巻き取りアーム１５２上に取り付けられる巻き取 り案内部材１３２ を通 して移送する。巻き取りアーム１５２は、以下でさらに説明するように、引っ張 りと巻き取りのスプール９３へ固定取り付けられる。 構造材１３３は、案内部材１３２を通して引っ張られ、引っ張りと巻き取りの スプール９３へ取り付けられるスプール本体９５上の分離された隔室１３４，１ ３５，１３６，１３７，１３８に巻き取られる。 構造材１３３は、案内部材１３２を通して引っ張られ、引っ張りと巻き取りの スプール９３へ取り付けられるスプール本体９５上の分離された隔室１３４，１ ３５，１３６，１３７，１３８に巻き取られる。 引っ張りと巻き取りのスプール９３は、小径のロッド又は薄い長方形のバーを スプール本体上に引っ張り且つ巻き取るようにした機械的手段又は機械であり、 またそれには、巻き取り案内部材１３２、隔室１３４，１３５，１３６，１３７ ，１３８を有する着脱自在な巻き取りのスプール本体９５、駆動軸１３９、駆動 クラッチ１４０、スプロケット１４１，１４２，１４５，１４７、駆動チェーン １４４，１４６、駆動モーター１４３、減速機１４８、駆動アーム１４９、駆動 リンク１５１、接続ピン９７，９８、巻き取りアーム１５２、巻き取りアーム軸 受９９、駆動軸軸受９６、並びに枠１００が設けられる。 作動中に駆動モーター１４３は駆動スプロケット１４２へ動力を供給する。駆 動スプロケット１４２はチェーン１４４を通してスプロケット１４１、及び軸受 ９６により枠１００へ取り付けられる駆動軸１３９へ設けられるクラッチ１４０ を駆動し、スプロケット１４１と係合して駆動軸１３９を回転させる。スプール 本体９５は、駆動軸１３９へ取り付けられ、クラッチ１４０がスプロケット１４ １と係合し、プロケット１４１が回転するときに回転する。スプール本体９５に は、 分離された隔室１３４，１３５，１３６，１３７，１３８が設けられ、その隔室 内に構造材１３３が巻き取られる。スプロケット１４５は、駆動軸１３９へ取り 付けられ、クラッチ１４０が係合し、駆動軸１３９とスプール本体９５が回転す るときに回転させられる。スプロケット１４５は、駆動チェーン１４６を通して スプロケット１４７を駆動する。 スプロケット１４７は、枠１００へ取り付けられる直角減速機１４８へ接続さ れ、回転すると、減速機１４８の駆動軸１５０が回転する。駆動アーム１４９の 一端は駆動軸１５０へ取り付けられ、また駆動アーム１４９の他端は、ピン９７ により駆動リンク１５１の一端へ取り付けられる。駆動リンク１５１の他端は、 ピン９８により巻き取りアーム１５２へ取り付けられる。巻き取りアーム１５２ はリニア軸受９９により枠１００へ取り付けられる。駆動軸１５０が回転すると 駆動アーム１４９は、回転されて、駆動アーム１４９の位置に応じて巻き取りア ーム１５２を水平方向に左又は右へ動かす。 減速機１４８は、反時計方向に駆動アーム１４９を回転するように設計され、 ９時の位置を通して移動するとき、冷却ダイ３２から見たときに巻き取りアーム １５２の位置は最も左の位置になる。駆動アーム１４９が９時の位置を過ぎて（ ６時の位置へ向けて）移動するとき、巻き取りアーム１５２は方向を逆に向けて 右に移動し始め、３時の位置を通過するとき、巻き取りアーム１５２は再び方向 を逆に向けて左に移動し始める。かくして構造材１３３は、巻き取りアーム１５ ２が左右に移動し、方向を逆にする毎に駆動アーム１４９が１８０度回転するの で、層状に巻き取られる。減速機１４８により、駆動アーム１ ４９は駆動リンク１５１を通して、スプール本体９５の各回転毎に構造材３３の 径又は幅に等しい距離だけ巻き取りアーム１５２を動かす。巻き取り案内部材１ ３２により制約される構造材１３３は、スプールが構造材１３３を分離された個 別の隔室１３４，１３５，１３６，１３７，１３８に巻き取るとき、スプール本 体９５の各回転毎にそれらの対応する径又は幅に等しい距離だけ徐々に動かされ る。 本発明を、その特定の実施例に関して説明したきたが、そのように限定される ものでなく、またここで示される特定の例は、代表的なものとみなすべきであり 、完全なものとみなしはならない。またここで説明された特定の実施例では、特 定のリサイクルされた熱可塑性樹脂及びその新しいものを指向してきたが、含浸 材料１５は、希望すれば、選択された熱硬化性高分子又は樹脂でもよいことが分 かる。またここでの説明における用語「樹脂」及び「高分子」は、一般的で同義 のものとみなすべきであり、熱可塑性又は熱硬化性の含浸材料を含むのを意図す る。 構造材３３，３３ａは、所要の形状の別の大形構造用構成部材の成形又は加工 に使用できる。上述の教示に鑑みて技術に有能な者にとり容易に明らかである本 発明の多くの修正及び変形がある。したがって、添付の請求の範囲内で、ここで 特に説明されたもの以外で実施できることが分かる。新規として請求され、特許 証により保証されるのが望ましいものは、請求の範囲に記載した通りである。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 は、５つの通路のプロフィルダイから受容した５つまで の個別の含浸繊維構造材を収納するために、その中に個 別の隔室を有する巻き取りスプールを備える。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 繊維入口端部と繊維出口端部とを有するものであり、所定量の含浸用樹脂 を収納する樹脂含浸容器と、 含浸用樹脂を前記樹脂含浸容器に連続的に供給する手段と、 前記樹脂含浸容器に隣接して配設された、繊維トウを保持する複数のスプ ールと、 前記複数のスプールと前記樹脂含浸容器との間に配設された繊維トウ案内 ・加熱用容器と、 前記繊維トウ案内・加熱用容器に設けられており、複数の繊維トウを円環 状に並列する分離状態で通過させる開口部を有する入口端部板と、 前記繊維トウ案内・加熱用容器に輻射熱を供給して、それを通過して前記 樹脂含浸容器中に入る繊維トウを予熱する手段と、 前記樹脂含浸容器の繊維入口端部に設けられており、複数の繊維トウを円 環状に並列する分離状態で前記樹脂含浸容器に導入させる手段と、 前記樹脂含浸容器内に配設された繊維制御挿入部材と、 前記樹脂含浸容器内に前記繊維制御挿入部材を水平に支持する手段と、 前記繊維制御挿入部材の中心を通して水平に支持される樹脂流制御手段と 、 含浸された繊維トウを前記樹脂含浸容器を通して受容するために前記樹脂 含浸容器の前記出口端部へ取り付けられる樹脂計量器 兼用のプロフィルダイと、 前記プロフィルダイに取り付けられ、且つ該プロフィルダイから出る含浸 された繊維トウの温度を含浸樹脂の融点未満の温度まで下げるように機能する冷 却ダイと、 含浸された繊維トウを前記冷却ダイから引っ張る引っ張り機構と、を具備 しており、 前記繊維案内・加熱用容器は、前記樹脂含浸容器に取り付けられ、前記複 数のスプールから導かれる個別の繊維トウを前記端板を通して案内、且つ分離維 持するように機能し、前記繊維トウを前記樹脂含浸容器へ案内するものであり、 前記繊維制御挿入部材は一連の離間した円筒形リングを備えるものであり 、 前記プロフィルダイは、出てゆく含浸された繊維トウ内に含有される含浸 樹脂の量を制御し、且つ引抜成形される構造材の最終輪郭を成形するものであり 、 前記樹脂流制御手段は、繊維トウと前記樹脂含浸容器の出口端部とへ向け て樹脂流を送るように機能するものであり、 連続した長尺な熱可塑性樹脂構造材を製造するように構成された引抜成形 装置。 ２． 含浸樹脂を連続的に供給する前記手段が、 固体樹脂材料の供給物を受容する第１の端部と前記樹脂含浸容器と流体連 通する第２の端部と両端部間に配設される中間部分とを有する樹脂供給チューブ と、 前記中間部分に隣接して配設されており、前記樹脂含浸容器に供給される 固体樹脂材料を溶融するヒータ手段と、 を具備するものである、請求項１の引抜成形装置。 ３． 前記樹脂含浸容器に連通する前記樹脂供給チューブの前記中間部分と前記 第２の端部との間に配して、前記樹脂供給チューブ内に設けられたフィルタスク リーンを具備しており、前記ヒーター手段により前記固体樹脂を溶融樹脂素材に 変換させると共に、前記フィルタスクリーンにより固体樹脂が前記樹脂含浸容器 に入るのを防止するように構成した、請求項２の引抜成形装置。 ４． 前記ヒーター手段が前記樹脂供給チューブの前記中間部分を取り囲むバン ドヒーターからなるものである、請求項３の引抜成形装置。 ５． 前記樹脂含浸容器には、前記繊維トウ案内・加熱用容器の内部に延びる第 １の側部とその中に凹んだ開口部を有する第２の側部を有する入口端板構造部材 が設けられており、前記樹脂含浸容器へ供給される熱と組合せて前記樹脂含浸容 器により受容される前記溶融樹脂素材からの熱が、前記端板構造部材を通して前 記繊維トウ案内・加熱用容器へ輻射熱を供給するように機能するように構成した 、請求項３の引抜成形装置。 ６． 前記離間した円筒形リングは相互接続され、また前記樹脂含浸 容器内に前記繊維制御挿入部材を水平に懸垂する前記手段は、前記入口端板構造 部材を通して延び、且つ前記一連の離間した円筒形リングの少なくとも１つによ り受容される複数の離間したボルトを備えている、請求項５の引抜成形装置。 ７． 前記繊維制御挿入部材の中心を通して水平に支持される前記樹脂流制御手 段を維持するために、前記一連の離間した円筒形リングの少なくとも１つを前記 樹脂流制御手段へ接続する複数の離間したボルトを備える、請求項１の引抜成形 装置。 ８． 前記一連の離間した円筒形リングの少なくとも１つを前記樹脂流制御手段 へ接続する前記複数の離間したボルトは、前記一連の離間した円筒形リングの前 記少なくとも１つを通して横方向に延び、且つ前記樹脂流制御手段の外面におい てネジ込むように受容される５つの均等に離間したボルトを備える、請求項７の 引抜成形装置。 ９． 前記樹脂含浸容器には凹んだ開口部を内部に有する入口端板構造部材が設 けられ、また前記樹脂流制御手段には、前記入口端板構造部材における前記は凹 んだ開口部に隣接して配設される半球形端面輪郭を有する第１の端部が設けられ る、請求項１の引抜成形装置。 10． 前記樹脂流制御手段には、前記樹脂含浸容器の前記出口端部へ 面し且つそれから離間する第２の平らな端部が設けられる、請求項９の引抜成形 装置。 11． 前記樹脂含浸容器を通して含浸された繊維トウを受容する、前記樹脂含浸 容器の前記出口端部へ取り付けられる前記プロフィルダイは、そのダイを通して 段階付けされた通路と、前記段階付けされた通路は、拡大した通路から最終構造 材に望ましい減少した断面積まで断面積が減少し、且つそれを通して受容した含 浸された繊維を圧縮して余剰な樹脂を絞り出すように機能するものであり、及び 前記プロフィルダイにある間に前記含浸された繊維を加熱する手段とを備える、 請求項１の引抜成形装置。 12． 前記プロフィルダイに取り付けられる冷却ダイと、前記冷却ダイを通して 延び、且つそれを通して加熱された樹脂含浸繊維を受容する前記プロフィルダイ 内の前記通路と整合する通路と、受容された樹脂含浸繊維を受容の融点未満の温 度まで冷却し含浸繊維内の樹脂を固化する前記冷却ダイ内の手段と、前記樹脂含 浸容器、前記プロフィルダイ及び前記冷却ダイを通して樹脂含浸繊維を引っ張る 引っ張り機構とを備える、請求項１１の引抜成形装置。 13． 前記引っ張り機構が一対の離間したモーター駆動ベルトから構成され、前 記モーター駆動ベルトは、そのベルト間で前記樹脂含浸繊維を受容し、且つ前記 樹脂含浸繊維と摩擦接触し、ベルトを通して前記樹脂含浸繊維を切断端末へ引っ 張るように機能し、そ の端末において含浸繊維を所要の長さに切断する、請求項１２の引抜成形装置。 14． 前記引っ張り機構は、前記含浸繊維の長尺物を巻き取り保管するモーター 駆動スプールからなる、請求項１２の引抜成形装置。 15． 前記繊維制御挿入部材の中心を通して水平に懸垂される前記樹脂制御手段 には、前記樹脂含浸容器の前記繊維入口端部に隣接して配設される第１の半球形 端面輪郭部材及び前記樹脂含浸容器の前記繊維出口端部に面する第２の平らな端 面部と、並びに前記樹脂含浸容器の前記出口端部を通して、前記プロフィルダイ を経て且つ前記冷却ダイを経て設けられる繊維通路を通して延び、且つ前記繊維 制御挿入部材の前記第２の平らな端面部へ固定される細長い円筒形針状心棒とが 設けられ、前記針状心棒は、前記プロフィルダイ及び前記冷却ダイにおける前記 通路の内側から離間するように維持される外部外径部を有するので、前記樹脂含 浸容器の前記出口端部から出る樹脂含浸繊維は、前記針状心棒の外面へ向けて送 られ、それにより前記針状心棒と前記プロフィルダイ及び前記冷却ダイとの間の 間隔を通して案内され、前記冷却ダイを出るチューブ状の含浸繊維製品を形成す る請求項１の引抜成形装置。 16． 前記プロフィルダイ及び前記の取り付けられる冷却ダイにはそれぞれ、前 記樹脂含浸容器から複数の含浸繊維を受容するために、それらを通る複数の並列 の通路が設けられ、前記プロフィルダイ 及び冷却ダイにおける前記複数の並列の通路のそれぞれには、それを通過する含 浸繊維用の樹脂を絞り出し、その樹脂の最終量を計量する段階的に径を減少した 部分が設けられ、前記冷却ダイから含浸繊維トウを引っ張る前記引っ張り機構は 、モーター駆動スプール組立体から成り、並びに前記冷却ダイと前記モーター駆 動スプール組立体との間に配設される一対の細長い離間した案内部材は、前記ス プール組立体により引っ張られている間に前記複数の含浸繊維トウを互いに分離 するように機能する請求項１の引抜成形装置。 17． 前記スプール組立体は、回転自在のスプール本体と、及び前記スプール本 体の長さに沿って配設され且つ前記スプール本体を複数の分離隔室に分割するよ うに機能する複数の離間した分割部材とを備え、前記複数の分離隔室は、前記プ ロフィルダイ及び冷却ダイにおける複数の通路と数が等しく、且つ繊維強化熱可 塑性構造材をそれぞれ受容するように機能する、請求項１６の引抜成形装置。 18． 前記一対の細長い離間した案内部材の１つの部材は固定され、また前記一 対の細長い離間した案内部材の他の部材を往復動させる手段は、前記スプール本 体の回転中に、前記スプール本体上に巻かれている含浸繊維トウを制御し、且つ スプール本体上の対応する複数の分離隔室内の個別の層に含浸繊維トウを案内す るものである、請求項１６の引抜成形装置。 19． 前記繊維制御挿入部材の前記一連の離間した円筒形リングは、前記樹脂含 浸容器を通して引っ張られている前記繊維トウを、前記一連の離間した円筒形リ ングの少なくとも１つの外面上に向けて、且つ前記一連の離間した円筒形リング の少なくとも１つの内面に向けて送るものである、請求項１の引抜成形装置。 20． 前記一連の離間した円筒形リングは４つの円筒形リングから成り、前記４ つの円筒形リングは、前記樹脂含浸容器を通して引っ張られている前記繊維トウ の下側に樹脂を制御及び維持する外面溝付き表面が設けられる円筒形リングの第 １と第３の部材を有する、請求項１９の引抜成形装置。 21． 前記４つの円筒形リングの第２と第４の部材は、円筒形リングの内面内で 前記樹脂含浸容器を通して引っ張られている繊維トウを受容する、請求項２０の 引抜成形装置。 22． 熱可塑性含浸繊維を生成する方法であって、 入口端部と出口端部を有する熱可塑性樹脂含浸容器を提供する工程と、 樹脂含浸容器に熱可塑性樹脂の供給，充填する工程と、 樹脂含浸容器の入口端部中に繊維トウを供給する工程と、 樹脂含浸容器内の樹脂を通して繊維トウの供給材を引っ張ることにより、 当該樹脂を繊維トウに含浸させる工程と、 樹脂含浸容器内に複数の離間した環状の相互接続されるリング を備える繊維案内手段を提供する工程と、 樹脂含浸容器内に含浸用樹脂を最大に暴露するために繊維トウを交互に拡 大及び圧縮するように、複数の離間した環状の相互接続されるリングの上と下に 繊維トウを交互に案内する工程と、 繊維トウから余剰の樹脂を除去し、且つ繊維トウ内の樹脂を所要の断面形 状に圧縮するために、熱可塑性含浸繊維を樹脂含浸容器の出口端部を通して樹脂 計量兼用のプロフィルダイ中に案内する工程と、 プロフィルダイにある間に樹脂含浸繊維を加熱する工程と、 プロフィルダイからの含浸繊維を冷却ダイへ案内する工程と、 冷却ダイにある間に含浸繊維の温度を熱可塑性樹脂の融点未満の温度まで 下げ、それにより樹脂を固化し、且つ１本の熱可塑性強化繊維構造材を得ること ができる工程と、 を具備する引抜成形方法。 23． １本の熱可塑性強化繊維構造材を別の強化構造材を製作する際に利用する ために所要の長さに切断する工程を含む、請求項２２の引抜成形方法。 24． 同一数の熱可塑性含浸繊維構造材を受容するために、プロフィルダイに、 それを通る一連の少なくとも５つの通路を提供する工程を含み、各通路には一連 の径を減少したセクションが設けられ、含浸繊維から余剰の樹脂を絞り出すのを 容易にし、且つプロフィルダイにある間に含浸繊維を単一の構造材に均等に圧縮 するよう にした、請求項２２の引抜成形方法。 25． 繊維トウを引っ張る工程は、回転スプールにより実施され、また冷却ダイ から受容した熱可塑性強化繊維の分離された長尺物を受容且つ維持するために回 転スプール上に分離隔室を提供する工程を含む、請求項２３の引抜成形方法。