特表 2022-511114 コンパクトに配置されたアクチュエータを有する付加製造機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-01-28

(54)【発明の名称】コンパクトに配置されたアクチュエータを有する付加製造機

(51)【国際特許分類】

   B29C 64/255 20170101AFI20220121BHJP

   B33Y 30/00 20150101ALI20220121BHJP

   B29C 64/153 20170101ALI20220121BHJP

   B29C 64/232 20170101ALI20220121BHJP

   B29C 64/245 20170101ALI20220121BHJP

【ＦＩ】

B29C64/255

B33Y30/00

B29C64/153

B29C64/232

B29C64/245

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2021532397

(86)(22)【出願日】2019-12-09

(85)【翻訳文提出日】2021-06-08

(86)【国際出願番号】 FR2019052978

(87)【国際公開番号】W WO2020120888

(87)【国際公開日】2020-06-18

(31)【優先権主張番号】1872567

(32)【優先日】2018-12-10

(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】517160927

【氏名又は名称】アッドアップ

(74)【代理人】

【識別番号】100094569

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 伸一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100103610

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100109070

【弁理士】

【氏名又は名称】須田 洋之

(74)【代理人】

【識別番号】100098475

【弁理士】

【氏名又は名称】倉澤 伊知郎

(74)【代理人】

【識別番号】100130937

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100144451

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 博子

(72)【発明者】

【氏名】ヴァルラント ジル

(72)【発明者】

【氏名】オルソマー デヴィッド

(72)【発明者】

【氏名】エッフェルネッリ アルビン

【テーマコード（参考）】

4F213

【Ｆターム（参考）】

4F213AC04

4F213WA25

4F213WB01

4F213WL03

4F213WL13

4F213WL72

4F213WL73

4F213WL74

(57)【要約】

本発明は、粉体床溶融式付加製造機に関し、付加製造機は、作業面（４２）と、作業面からその下方に延びる構造スリーブ（４４）と、アクチュエータ（４８）の作用のもとで、構造スリーブ内で上昇位置と下降位置との間で並進運動する構造プラットフォーム（４６）とを備え、プラットフォームは、支持体（５０）によってアクチュエータに結合される。構造スリーブ（４４）は、構造プラットフォームが構造スリーブ内で上昇位置から下降位置に並進運動する場合に、支持体（５０）が構造スリーブを貫通してプラットフォームをアクチュエータに結合するのを可能にするその高さ内のスロット（６６）と、プラットフォームが、スリーブ内で上昇位置から下降位置に並進運動を行う際に、スリーブ内のスロット（６６）を漸進的に閉鎖する、閉鎖テープ（７０）である閉鎖要素（６８）とを備え、閉鎖テープ（７０）の上端（Ｕ７０）が構造スリーブの上縁（Ｕ４４）に又は作業面（４２）に固定される。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

粉体床溶融式付加製造機（４０）であって、
作業面（４２）と、前記作業面からその下方に延びる構造スリーブ（４４）と、アクチュエータ（４８）の作用のもとで、前記構造スリーブ内で上昇位置と下降位置との間で並進運動する構造プラットフォーム（４６）と、を備え、
前記プラットフォームは、支持体（５０）によって前記アクチュエータに結合され、
前記構造スリーブ（４４）は、前記構造プラットフォームが前記構造スリーブ内で上昇位置から下降位置に並進運動する場合に、前記支持体（５０）が前記構造スリーブを貫通して前記プラットフォームを前記アクチュエータに結合するのを可能にするその高さ（Ｈ４４）内のスロット（６６）と、前記プラットフォームが、前記スリーブ内で上昇位置から下降位置に並進運動を行う際に、前記スリーブ内のスロット（６６）を漸進的に閉鎖する、閉鎖テープ（７０）である閉鎖要素（６８）と、を備え、
前記付加製造機は、前記閉鎖テープ（７０）の上端（Ｕ７０）が前記構造スリーブの上縁（Ｕ４４）に又は前記作業面（４２）に固定される、
ことを特徴とする粉体床溶融式付加製造機（４０）。

【請求項2】

前記閉鎖テープの下端（Ｂ７０）は、テープ張力装置（７２）に結合される、
請求項１に記載の粉体床溶融式付加製造機（４０）。

【請求項3】

前記テープ張力装置（７２）は、前記構造スリーブ（４４）の内部でかつ前記構造プラットフォーム（４６）の真下に配置される、
請求項２に記載の粉体床溶融式付加製造機（４０）。

【請求項4】

前記テープ張力装置（７２）は、前記テープの前記下端（Ｂ７０）を前記付加製造機の固定部分（７８）に結合する少なくとも１つのバネ（７６）と、前記テープを押し付ける板バネ（８０）とを備える、
請求項２又は３に記載の粉体床溶融式付加製造機（４０）。

【請求項5】

前記プラットフォーム（４６）を前記アクチュエータ（４８）に連結する前記支持体（５０）は、前記テープ（７０）上の力に対抗する端部停止部（８４）を備え、前記支持体の前記端部停止部（８４）によってテープ上に与えられた反作用力（Ｆ３）は、前記テープを押し付ける前記張力装置の板バネ（８０）によって与えられた押付力Ｆ２に対抗する、
請求項４に記載の粉体床溶融式付加製造機（４０）。

【請求項6】

前記テープが前記構造スリーブと前記プラットフォームとの間を通過できるように、機能的隙間（８８）が、前記構造スリーブ（４４）と前記プラットフォームとの間に設けられる、
請求項１から５のいずれか１項に記載の粉体床溶融式付加製造機（４０）。

【請求項7】

前記テープ（７０）は、所定長さの金属ストリップの形態をとる、
請求項１から６のいずれか１項に記載の粉体床溶融式付加製造機（４０）。

【請求項8】

前記閉鎖要素（６８）は、前記プラットフォームが、前記構造スリーブ内で漸進的に並進運動を行う際に製造された被覆壁（１０４）をさらに備える、
請求項１から７のいずれか１項に記載の粉体床溶融式付加製造機（４０）。

【請求項9】

前記構造スリーブ内で前記プラットフォームの並進運動を引き起こす前記アクチュエータ（４８）は、前記構造スリーブ（４４）の外側に位置する、
請求項１から８のいずれか１項に記載の粉体床溶融式付加製造機（４０）。

【請求項10】

前記構造スリーブ内で前記支持体（５０）を介して前記プラットフォームの並進運動を引き起こす前記アクチュエータ（４８）に関して、前記アクチュエータは、前記プラットフォーム（４６）が前記構造スリーブ内で下降位置にある場合、前記支持体（５０）の上方に広がる、
請求項１から９のいずれか１項に記載の粉体床溶融式付加製造機（４０）。

【請求項11】

前記構造スリーブ内で前記プラットフォームの並進運動を引き起こす前記アクチュエータ（４８）は、前記作業面の下に広がる、
請求項１０に記載の粉体床溶融式付加製造機（４０）。

【請求項12】

前記構造スリーブ内で前記支持体（５０）を介して前記プラットフォームの並進運動を引き起こす前記アクチュエータ（４８）に関して、前記アクチュエータは、前記プラットフォーム（４６）が前記構造スリーブ内で上昇位置にある場合、前記支持体（５０）の下に広がる、
請求項１１に記載の粉体床溶融式付加製造機（４０）。

【請求項13】

前記アクチュエータは、モーターによって回転駆動されるねじ付きスピンドル（９０）の形態をとり、前記支持体は、前記ねじ付きスピンドルにねじ込まれるナット（９２）を備える、
請求項１から１２のいずれか１項に記載の粉体床溶融式付加製造機（４０）。

【請求項14】

前記構造プラットフォーム（４６）は、複数のアクチュエータ（４８－１、４８－２、４８－３）の作用のもとで、前記構造スリーブ（４４）内で上昇位置と下降位置との間を並進運動し、前記プラットフォームは、前記支持体（５０）によって前記アクチュエータの各々に結合され、前記構造スリーブは、前記構造プラットフォームが前記構造スリーブ内で上昇位置から下降位置に並進運動を行う際に、前記支持体（５０）が、前記構造スリーブを貫通して前記構造プラットフォームを前記アクチュエータ（４８－１，４８－２，４８－３）の各々に結合するのを可能にする、その高さ内で複数のスロット（６６－１、６６－２、６６－３）を備える、
請求項１から１３のいずれか１項に記載の粉体床溶融式付加製造機（４０）。

【請求項15】

前記構造プラットフォームは、前記構造スリーブの周りに均等に分散配置され３つのアクチュエータ（４８－１、４８－２、４８－３）の作用のもとで、前記構造スリーブ内で上昇位置と下降位置との間で並進運動を行う、
請求項１４に記載の粉体床溶融式付加製造機（４０）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コンパクトな配置の粉体床溶融式付加製造機に関する。より詳細には、本発明は、その上部で構成要素が粉体床溶融式付加製造法を使用して製造されるプラットフォームを動かすための１又は２以上のアクチュエータのコンパクトな配置に関する。

【背景技術】

【0002】

図１及び２は、従来の公知の粉体床溶融式付加製造機１０を示す。この付加製造機１０は、構造チャンバ１１の内部に、重ね合わされる粉体の様々な層を受け取ることができる作業ゾーン１４を備える作業面１２と、粉体層を固化するための選択的固化装置１６とを備える。

【0003】

作業ゾーン１４は、構造スリーブ１８及び構造プラットフォーム２０によって画定される。構造スリーブ１８は、作業面１２の真下に垂直に延びて作業面に開口する。構造プラットフォーム２０は、ラム２２の作用のもとで構造スリーブ１８の内部で垂直方向に摺動する。構造プラットフォーム２０は、支持体２４によってラム２２上に取り付けられる。

【0004】

付加製造機１０は、作業面１２上に粉体のラインＣを堆積させることができる粉体分配装置２６と、粉体のラインＣを作業ゾーン１４上に分散することができる粉体分散装置２８とを備えることができる。また、付加製造機１０は、粉体の各層の生成において堆積された、余分な粉体を回収することができる容器３０を備える。

【0005】

製造開始時、図１に示すようにラムは完全に伸びており、構造プラットフォーム２０は、作業面の平面に位置する。
製造終了時、図２に示すように、構造プラットフォーム２０は、構造スリーブ１８の底部に位置し、ラムは完全に収縮している。

【0006】

図２に示すように、作業面の高さは、構造スリーブの高さと完全に収縮した場合のラムの高さの合計で決まる。
プラットフォームが構造スリーブの全高を移動するのを可能にするために、ラムは、少なくとも構造スリーブの高さに等しいストロークをもつ必要がある。

【0007】

その結果、完全に収縮した場合のラムの高さ方向の嵩は、少なくとも構造スリーブの高さに等しく、作業面は、少なくとも構造スリーブの高さの２倍に等しい高さに位置する必要がある。

【0008】

従来のラムによる構造プラットフォームの並進運動の駆動には欠点がある。
一方で、作業面の高さ及び機械の全体的な嵩を低減するためには、構造スリーブの高さを、従って製造される部品の高さを低減する必要があり、これは付加製造機の生産能力の改善を妨げるものである。

【0009】

他方で、より高さの高い部品を製造するためには、構造スリーブの高さ及びラムのストロークを大きくする、従って、構造スリーブの高さを追加しかつラムのストロークを追加することで作業面を持ち上げる必要があり、これは作業面のアクセス容易性を妨げ、付加製造機の全体的な嵩を低減させる能力を妨げるものである。

【0010】

国際公開第２０１８／００７９４１号は、機械の作業面を過度に持ち上げることなく、非常に高い部品を製造することを可能にする構成を提示する。この構成において、構造スリーブの外部に位置するアクチュエータは、この目的で構造スリーブの高さに設けられたスロットを介してスリーブの壁を貫通する支持体によって構造プラットフォームに結合する。プラットフォームが漸進的に降下すると、構造プラットフォームに固定された金属ストリップは、構造スリーブのスロットを閉鎖し始める。

【0011】

その結果、国際公開第２０１８／００７９４１号に提示された構成によって、閉鎖ストリップは、製造開始時に、その全長に従って作業面の上に飛び出し、プラットフォームと同じくこのような箇所がスリーブ内の最低位置に到達するまで作業面上に飛び出し続ける。

【0012】

このように作業面の上に飛び出すことで、国際公開第２０１８／００７９４１号に提示された閉鎖ストリップは、溶融による粉体の選択的固化に起因する煙霧を除去するために使用される空気流の流れを妨げ、これらのストリップは、構造プラットフォームの上の粉体層の分散を悪化させる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0013】

【特許文献1】国際公開第２０１８／００７９４１号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0014】

本発明の目的は、作業面を上昇させることなく及び機械の全体的な嵩を増大させることなく、構造スリーブの高さ、従って製造される部品の高さを増大させることができる構成の粉体床溶融式付加製造機を提供することである。

【0015】

もしくは、本発明は、構造プラットフォームがラムによって並進運動で駆動される従来の機械と同様に、構造スリーブを同じ高さに維持し、従って同じ部品製造能力を維持しながら、作業面の高さ、従って機械の全体的な嵩を低減するのを可能にする構成の粉体床溶融式付加製造機を提示する。

【課題を解決するための手段】

【0016】

好都合には、本発明は、溶融による粉体の選択的固化に起因する煙霧を除去するために使用される空気流の流れを妨げるのを回避しながら及び構造プラットフォームの上の粉体層の分散が悪化するのを回避しながら、同時に上記の目的を達成することができる。

【0017】

この目的のために、本発明の主題は、粉体床溶融式付加製造機であり、この付加製造機は、作業面と、作業面からその下方に延びる構造スリーブと、アクチュエータの作用のもとで、構造スリーブ内で上昇位置と下降位置との間を並進運動する構造プラットフォームとを備え、プラットフォームは、支持体によってアクチュエータに結合され、構造スリーブは、構造プラットフォームが構造スリーブ内で上昇位置から下降位置に並進運動する場合に、支持体が構造スリーブを貫通してプラットフォームをアクチュエータに結合するのを可能にするその高さ内のスロットと、プラットフォームが、スリーブ内で上昇位置から下降位置に並進運動を行う際に、スリーブ内のスロットを漸進的に閉鎖する、閉鎖テープである閉鎖要素と、を備える。

【0018】

本発明によれば、閉鎖テープの上端は、構造スリーブの上縁に又は作業面に固定される。

【0019】

構造スリーブ内のスロットによって、アクチュエータは、構造スリーブの隣に位置することができ、構造スリーブの真下に空間を確保するこができる。このように確保された空間は、作業面の高さを低減するために、従って機械の全体的な嵩を低減するために利用することができ、又は構造スリーブの高さを増加させるために、従って製造される部品の高さを増加させるために利用することができる。

【0020】

閉鎖テープの上端を構造スリーブの上縁又は作業面に固定することは、この閉鎖要素が、機械の作業面の上の空気流の流れを妨害しないこと又は構造プラットフォーム上の粉体層の分散を妨害しないことを保証する。

【0021】

また、本発明は以下を規定する。
－閉鎖テープの下端が、テープ張力装置に結合する。
－テープ張力装置が、構造スリーブ内部かつ構造プラットフォームの真下に位置する。
－テープ張力装置が、テープの下端を機械の固定部分に結合する少なくとも１つのバネと、テープを押し付ける板バネとを備える。
－プラットフォームをアクチュエータに連結する支持体は、テープ上の力に対抗する端部停止部を備え、支持体の端部停止部によってテープ上に与えられた反作用力は、テープを押し付ける張力装置の板バネによって与えられた押付力に対抗する。
－テープが構造スリーブとプラットフォームとの間を通過できるように、機能的隙間が、構造スリーブとプラットフォームとの間に設けられる。
－テープは、所定長さの金属ストリップの形態をとる。
－閉鎖要素は、プラットフォームが、構造スリーブ内で漸進的に並進運動を行う際に製造された被覆壁をさらに備える。
－構造スリーブ内でプラットフォームの並進運動を引き起こすアクチュエータは、構造スリーブの外側に位置する、
－構造スリーブ内で支持体を介してプラットフォームの並進運動を引き起こすアクチュエータに関して、アクチュエータは、プラットフォームが構造スリーブ内で下降位置にある場合、支持体の上方に広がる。
－構造スリーブ内でプラットフォームの並進運動を引き起こすアクチュエータは、作業面の下に広がる。
－構造スリーブ内で支持体を介してプラットフォームの並進運動を引き起こすアクチュエータに関して、アクチュエータは、プラットフォームが構造スリーブ内で上昇位置にある場合、支持体の下に広がる。
－アクチュエータは、モーターによって回転駆動されるねじ付きスピンドルの形態をとり、支持体は、ねじ付きスピンドルにねじ込まれるナットを備える。
－構造プラットフォームは、複数のアクチュエータの作用のもとで、構造スリーブ内で上昇位置と下降位置との間を並進運動し、プラットフォームは、支持体によってアクチュエータの各々に結合され、構造スリーブは、構造プラットフォームが構造スリーブ内で上昇位置から下降位置に並進運動を行う際に、支持体が、構造スリーブを貫通して構造プラットフォームをアクチュエータの各々に結合するのを可能にする、その高さ内で複数のスロットを備える。
－構造プラットフォームは、構造スリーブの周りに均等に分散配置され３つのアクチュエータの作用のもとで、構造スリーブ内で上昇位置と下降位置との間で並進運動を行う。

【0022】

本発明のさらなる特徴及び効果は、以下の説明から明らかになるであろう。この非限定的な説明は、添付図面を参照する。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】従来技術の粉体床溶融式付加製造機の概略的な正面断面図であり、構造プラットフォームは上昇位置にある。

【図2】従来技術の粉体床溶融式付加製造機の概略的な正面断面図であり、構造プラットフォームは下降位置にある。

【図3】本発明による粉体床溶融式付加製造機の概略的な正面断面図であり、構造プラットフォームは上昇位置にある。

【図4】本発明による粉体床溶融式付加製造機の概略的な正面断面図であり、構造プラットフォームは下降位置にある。

【図5】本発明によるテープの形態の閉鎖要素が構造スリーブ内のスロットを閉鎖することができる粉体床溶融式付加製造機の概略的な正面断面図である。

【図6】本発明によるテープの形態の閉鎖要素が構造スリーブ内のスロットを閉鎖することができる粉体床溶融式付加製造機の斜視断面図である。

【図7】本発明による被覆壁の形態の閉鎖要素が構造スリーブ内のスロットを閉鎖することができる粉体床溶融式付加製造機の概略的な正面断面図である。

【図8】本発明による複数のスロット及び複数のアクチュエータを備える粉体床溶融式付加製造機の構造スリーブの斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

本発明は、粉体床溶融式付加製造機に関する。粉体床溶融式付加製造は、１又は２以上の部品が付加製造用粉体の様々な相互に重ね合わされた層の選択的固化によって製造される、付加製造法である。固化は、製造されることになる部品のセクションに対応する粉体層のゾーンのみが固化されるという理由で選択的と言われる。

【0025】

例えば、１又は２以上の部品は、付加製造用粉体の様々な相互に重ね合わされた層の選択的溶融によって製造される。溶融は、全て又は部分的とすることができる（焼結）。選択的溶融は、レーザービームを用いて（選択的レーザー溶融）、及び／又は電子ビームを用いて（電子ビーム溶融）得ることができる。

【0026】

粉体床溶融式付加製造を実施するために、本発明による付加製造機４０は、作業面４２と、作業面からその下方に延びる構造スリーブ４４と、アクチュエータ４８の作用のもとで構造スリーブの内部で上昇位置（図３に示す）と下降位置（図４に示す）との間で並進運動する構造プラットフォーム４６とを備える。プラットフォーム４６は、支持体５０によってアクチュエータ４８に結合される。

【0027】

プラットフォーム４６は、アクチュエータ４８の作用のもとで構造スリーブの内部で漸進的に下降する間に粉体の様々な層の重ね合わせを受け取ることができる。

【0028】

粉体層の選択的固化のために、付加製造機４０は、少なくとも１つの供給源５４から放出された少なくとも１つのビーム５２を備える。例えば、ビーム５２は、レーザー光源から放出されたレーザービームである。変形例として、例えば、半導体レーザーなどの複数のビーム５２は、複数のレーザー光源から放出することができる。さらなる変形例として、ビーム５２は、電子銃から放出された電子ビームとすることができる。また、１又は２以上のレーザービームは、１又は２以上の電子ビームと組み合わせることができる。粉体層の選択的固化、すなわち製造される部品のセクションに対応する所定のパターン及び経路に従う固化を可能にするために、供給源５４は、１又は複数のビーム５２を動かして制御するための手段と関連する。例えば、ミラー、光学レンズ、及び／又は機械的アクチュエータは、１又は２以上のレーザービームを動かして変更するために使用することができるが、電磁石コイルは、電子ビームを動かして制御するために使用することができる。

【0029】

作業面４２は水平である。スリーブ４４は、作業面４２の真下で垂直方向に、すなわち垂直軸に沿って延びる。例えば、スリーブ４４は、作業面に形成された開口によって作業面４２上で開口する。

【0030】

図３及び４に示す実施例において、作業面４２及びスリーブ４４は、固定的に取り付けられ、構造プラットフォーム４６は、スリーブ４４内でアクチュエータ４８の作用のもとで垂直方向に並進運動する。

【0031】

製造される１又は複数の部品の付加製造に使用される粉体の様々な層を作るために、付加製造機４０は、作業面４２上に少なくとも１つの粉体のラインＣを堆積することができる粉体分配装置５６と、分配装置によって堆積された粉体のラインをプラットフォーム４６上に分散させることができる粉体分散装置５８とを備える。
粉体分配装置５６は、作業面４２の上を移動することができるインジェクタ、又は粉体計量装置に関連し、作業面に形成された溝の中を摺動するドロワー（ｄｒａｗｅｒ）の形態をとることができる。

【0032】

分散装置５８は、スクレーバー又はキャリッジ６２上に取り付けられたローラー６０の形態をとる。このキャリッジ６２は、作業面４２上で長手方向かつ水平方向に並進運動することができるように取り付けられている。

【0033】

また、付加製造機４０は、各粉体層の生成において堆積された、余分な粉体を回収することができる容器６４を備える。

【0034】

回転対称を示す部品を製造するために、又は電子ビーム溶融付加製造を目的として真空に耐えるための構造スリーブ４４の機械的性能を改善するために、構造スリーブ４４は、直円柱の形態をとることができる。また、構造スリーブ４４は、多角形、矩形、方形，楕円形などのベース上の他の直円柱の形態をとることもできる。

【0035】

アクチュエータ４８と並行して、付加製造機は、スリーブ内のプラットフォームの並行運動を案内する案内装置９４を備え、プラットフォームは、支持体５０によって案内装置９４に結合される。案内装置９４は、支持体５０上に固定されかつ垂直案内レール９８上に取り付けられたランナー９６を備える。

【0036】

本発明によれば、構造スリーブ４４は、その高さＨ４４内にスロット６６を備え、スロット６６は、構造プラットフォームが構造スリーブ内で上昇位置から下降位置に並進運動する場合に、支持体５０が、構造スリーブを貫通してプラットフォーム４６をアクチュエータ４８に連結することを可能にする。また、スロット６６は、構造プラットフォームが構造スリーブ内で下降位置から上昇位置に並進運動する場合に、支持体５０が、構造スリーブを貫通してプラットフォーム４６をアクチュエータ４８に連結することを可能にする。

【0037】

構造スリーブ４４は、作業面４２の真下に垂直に延びるので、スロット６６も同様に垂直に延びる。例えば、スロット６６は、構造スリーブ４４の全高Ｈ４４にわたって延びる。例えば、スロット６６は、直線様式で構造スリーブ４４の全高Ｈ４４にわたって延びる。

【0038】

縮尺比の着想を与えるために、スロット６６の幅は数ミリメートルであり、スリーブの高さＨ４４は、数十センチメートルである。

【0039】

好都合には、図３及び４に示すように、スロット６６により、アクチュエータ４８は、構造スリーブ４４の真下ではなく、それに隣接して位置することができる。

【0040】

製造過程において非固化の粉体をスリーブの内部に保持するために、プラットフォームがスリーブの内部で上昇位置から下降位置に並進運動を行う際に、閉鎖要素６８は、スリーブ内のスロット６６を漸進的に閉鎖することができる。また、プラットフォームがスリーブの内部で下降位置から上昇位置に並進運動を行う際に、閉鎖要素６８は、スリーブ内のスロット６６を漸進的に閉鎖することができる。

【0041】

図５及び６に示すように、閉鎖要素６８は、例えばテープ７０である。例えば、このテープ７０は、所定の長さの金属ストリップの形態をとる。もしくは、このテープ７０は、ケブラーで作られている。テープは、例えば、厚さ０．５ミリメートル及び幅５０ミリメートルである。

【0042】

スロット６６の最適な閉鎖のために、テープ７０の幅はスロットの幅よりも大きい。例えば、テープ７０の幅は、これがカバーするスロットの幅よりも４０％以上大きい。例えば、３５ミリメートルの幅のスロットに関して、テープの幅は５０ミリメートルである。

【0043】

閉鎖テープの上端Ｕ７０は、例えば、ねじを使用して、構造スリーブの上縁Ｕ４４又は作業面４２に固定される。

【0044】

同時に、テープ７０はまた、構造プラットフォーム４６によって構造スリーブ４４の内壁７４にぴったり押し付けられる。

【0045】

さらに、スロット６６の最適な閉鎖、及びプラットフォームがスリーブの中を漸進的に下降する際に粉体がスロット６６を通って漏洩するのを防ぐことを目的として、閉鎖テープの下端Ｂ７０は、テープ張力装置７２に結合される。

【0046】

テープ７０は、構造スリーブ４４と構造プラットフォーム４６との間に、すなわちスリーブ４４の内部に横たわる。また、テープ張力装置７２は、構造スリーブ４４の内部で、構造プラットフォーム４６の真下に位置する。

【0047】

テープ７０を構造スリーブ４４の内壁７４に押し付けた状態にするために、テープ張力装置７２は、テープの下端Ｂ７０を機械の固定部分７８に結合する少なくとも１つのバネ７６と、テープを押し付ける板バネ８０とを備える。バネ７６は、その弾性特性の結果として力を及ぼす構成要素である。バネ７６は、コイルバネ、バネ板、ラムとすることができる。バネ７６は、テープにその長さに沿って張力を加えるように、テープ７０上に実質的に垂直かつ下向きの緊張力Ｆ１を加える。板バネ８０は、テープ７０を構造スリーブ４４の内壁７４に対してぴったり押し付けるように、構造スリーブ４４の内壁７４に向けられた実質的に水平の押付力を加える。

【0048】

図６に示すように、緊張力をテープの上に分配するために、テープ張力装置７２は、テープの下端Ｂ７０を機械の固定部分７８に結合する複数のバネ７６を備える。

【0049】

プラットフォーム４６の並進運動を伴い、スリーブ４４の内部のプラットフォームのどの位置でもプラットフォーム４６にできるだけ接近してその力をテープに加えるために、板バネ８０は、支持体５０上に取り付けられている。例えば、板バネ８０の上端Ｕ８０は、プラットフォーム４６の直下でテープ７０を押し付ける。板バネ８０の上端Ｕ８０には、テープに対する板バネの摩擦の制限を目的とするシュー８２が取り付けられている。

【0050】

スリーブ４４内のプラットフォーム及び支持体のどのような位置でも下端Ｂ７０及び１又は複数のバネ７６を同じ垂直面に保持するために、プラットフォーム４６をアクチュエータ４８に結合する支持体５０は、テープ７０上の力に対抗する端部停止部８４を備える。支持体の端部停止部８４によってテープ上に与えられた反作用力Ｆ３は、テープを押し付ける張力装置の板バネ８０によって与えられた押付力Ｆ２に対抗する。反作用力Ｆ３は、構造スリーブ４４の内壁７４から離れてテープ７０を押すように、実質的に水平であり構造スリーブ４４の内部に向けられる。端部停止部８４には、テープに対する端部停止部８４の摩擦の制限を目的とするシュー８６を取り付けることができる。

【0051】

閉鎖テープの上端Ｕ７０が構造スリーブの上縁Ｕ４４及び／又は作業面４２に固定されるので、及びテープの下端Ｂ７０がプラットフォーム４６の下方で機械の固定部分７８に固定されるので、テープ７０は、プラットフォーム４６と構造スリーブ４４との間を通過する必要がある。構造スリーブ４４とプラットフォームとの間の機能的隙間８８により、プラットフォームは、詰まることなくスリーブ内で並進運動を行うことができる。詳細には、この機能的隙間８８は、プラットフォームの外周とスリーブの内壁との間に設けられる。この機能的隙間８８は、１又は２以上のテープ７０が構造スリーブ４４とプラットフォーム４６との間を通過できるようにするのに十分なものである。そうでなければ、機能的隙間８８の大きさは、１又は２以上のテープ７０が構造スリーブ４４とプラットフォーム４６との間を通過できるように増やすことができる。１又は２以上のテープ７０の通過を可能にする機能的隙間８８は、例えば、２から５ミリメートルである。

【0052】

機能的隙間８８の別の方法として、テープがスリーブとプラットフォームとの間を通過できるように、プラットフォームの外周に垂直溝を設けること、又はスリーブの内壁に垂直溝を設けることができる。

【0053】

図６は、支持体５０が構造プラットフォーム４６を支持し、同時にテープ７０がスリーブ４４とプラットフォームとの間を通過することができる方法を示す。このために、テープ７０の下端Ｂ７０は、スリーブ４４の中心に向かってオフセットしている。テープ７０の下端Ｂ７０がスリーブ４４の中心に向かってオフセットすることで、支持体は、プラットフォーム４６を支持するために、スリーブ４４に入り、スリーブの内壁７４とテープ７０との間を通過することができる。

【0054】

図７に示すように、閉鎖要素６８は、プラットフォームが構造スリーブ内で漸進的に並進運動を行うときに製造された被覆壁１０４の形態をとることもできる。詳細には、被覆壁１０４は、スロット６６に面して焼結又は溶融によって、固化したいくらかの量の粉体で構成されている。被覆壁１０４は、部品Ｐがプラットフォーム４６上で製造される際に同時に付加製造される。被覆壁１０４は、例えば、数ミリメートルの厚さ及び５０ミリメートルの幅である。スロット６６の最適な閉鎖のために、被覆壁１０４の幅はスロットの幅よりも大きい。例えば、被覆壁１０４の幅は、これがカバーするスロットの幅より４０％以上大きい。例えば、３５ミリメートルの幅のスロットに関して、被覆壁１０４の幅は５０ミリメートルである。

【0055】

また、閉鎖要素６８は、テープ７０及び被覆壁１０４の両方を有することができる。この場合、テープ７０はスリーブの内壁に接触し、壁１０４はテープ７０をカバーする。

【0056】

種々の図面に示すように、スロット６６は、支持体５０がスリーブ４６の全高にわたってスリーブ４６を貫通するのを可能にするので、構造スリーブ４４内でプラットフォーム４６の並進運動を引き起こすアクチュエータ４８は、構造スリーブの外部に位置する。例えば、アクチュエータ４８は、構造スリーブに平行でその外側上に位置する。

【0057】

作業面４２の高さ及び機械の全体的な嵩を制限するために、構造スリーブ内で支持体５０を介してプラットフォームの並進運動を引き起こすアクチュエータ４８に関して、このアクチュエータは、プラットフォーム４６が構造スリーブ内で下降位置にある場合、この支持体５０の上方に広がる。

【0058】

同様に、作業面４２の高さ及び機械の全体的な嵩を制限するために、構造スリーブ内でプラットフォームの並進運動を引き起こすアクチュエータ４８は、作業面４２の下に広がる。

【0059】

詳細には、構造スリーブ内で支持体５０を介してプラットフォームの並進運動を引き起こすアクチュエータ４８に関して、このアクチュエータ４８は、プラットフォームが構造スリーブ内で上昇位置にある場合、この支持体５０の下に広がる。

【0060】

上記の嵩に対する制約に適合するために、アクチュエータは、例えば、モーターＭで回転駆動されるねじ付きスピンドル９０の形態をとり、支持体５０は、ねじ付きスピンドルにねじ込まれるナット９２を備える。また、アクチュエータ４８は、モーターＭで回されるボールねじの形態、又はピニオンがモーターＭで回されるラックアンドピニオン組立体の形態をとることができる。

【0061】

特に大きな寸法のスリーブ及びプラットフォームの場合に、１つの支持体及び１つのアクチュエータを有する支持されていないオーバーハングの配置を回避するために、構造プラットフォーム４６は、複数のアクチュエータ４８－１、４８－２、４８－３の作用のもとで、構造スリーブ４４内で上昇位置と下降位置との間で並進運動を行い、構造プラットフォーム４６は、支持体５０によって各アクチュエータに結合される。図８に示すように、構造スリーブ４４は、その高さＨ４４内に複数のスロット６６－１、６６－２、６６－３を備え、これによって、構造プラットフォームが構造スリーブ内で上昇位置から下降位置に並進運動する場合に、及び構造プラットフォームが構造スリーブ内で下降位置から上昇位置に並進運動する場合に、支持体５０は、構造スリーブを貫通して構造プラットフォームを各アクチュエータ４８－１、４８－２、４８－３に結合することができる。

【0062】

構造スリーブ４４が複数のスロット６６－１、６６－２、６６－３を備える場合、付加製造機は、プラットフォームがスリーブ内で上昇位置から下降位置に漸進的に並進運動する場合に、及びプラットフォームがスリーブ内で下降位置から上昇位置に漸進的に並進運動する場合に、スリーブの各スロット６６－１、６６－２、６６－３を閉鎖することができる複数の閉鎖テープ７０－１、７０－２、７０－３を備える。

【0063】

図８に示す実施例のように、プラットフォーム４６は、構造スリーブの周りで各々互いに１２０度で均等に分散配置された３つのアクチュエータ４８－１、４８－２、４８－３の作用のもとで、構造スリーブ４４の内部で上昇位置と下降位置との間で並進運動を行う。

【0064】

付加製造機は、３つのアクチュエータ４８－１、４８－２、４８－３に平行に、支持体を、従ってプラットフォームを並進的に案内することができる３つの案内装置９４－１、９４－２、９４－３を備える。各案内装置９４－１、９４－２、９４－３は、支持体５０に固定されかつ垂直ガイドレール９８－１、９８－２、９８－３上に取り付けられたランナー９６－１、９６－２、９６－３を備える。

【0065】

図６に示すように、プラットフォーム４６は、粉体をシールする少なくとも１つのシール１０２のための周囲ハウジング１００を備える。シール１０２は、例えば、金属又はセラミックひも（ｂｒａｉｄ）の形態をとる。このシール１０２は、プラットフォームとスリーブとの間で１又は２以上のテープ７０によって生じる過大な厚さを補償し、機能的隙間８８の結果として、粉体がプラットフォームとスリーブとの間から流出するのを防ぐ。

【0066】

本発明において、アクチュエータは、特に大きな高さの部品の付加製造の場合に製造終了時の非常に高い荷重に耐える必要があるので、１又は複数のアクチュエータは１又は複数の案内装置から離れており、コンマ数マイクロメートルの厚さでその厚さが一定の粉体層を得るために、プラットフォームのほぼ数マイクロメートルの範囲の高精度の案内が必要である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【国際調査報告】