(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】2022-12-07
(54)【発明の名称】積層造形プロセスのためのドッキング装置
(51)【国際特許分類】
B22F 12/52 20210101AFI20221130BHJP
B22F 10/28 20210101ALI20221130BHJP
B22F 12/90 20210101ALI20221130BHJP
B22F 12/70 20210101ALI20221130BHJP
B29C 64/329 20170101ALI20221130BHJP
B29C 64/255 20170101ALI20221130BHJP
B33Y 30/00 20150101ALI20221130BHJP
B33Y 40/00 20200101ALI20221130BHJP
B29C 64/364 20170101ALI20221130BHJP
B29C 64/393 20170101ALI20221130BHJP
【ＦＩ】
B22F12/52
B22F10/28
B22F12/90
B22F12/70
B29C64/329
B29C64/255
B33Y30/00
B33Y40/00
B29C64/364
B29C64/393
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022520502
(86)(22)【出願日】2020-09-29
(85)【翻訳文提出日】2022-05-25
(86)【国際出願番号】 GB2020052355
(87)【国際公開番号】W WO2021064362
(87)【国際公開日】2021-04-08
(31)【優先権主張番号】1914249.6
(32)【優先日】2019-10-02
(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】517102994
【氏名又は名称】エルピーダブリュ テクノロジー リミテッド
【氏名又は名称原語表記】ＬＰＷ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＬＴＤ
(74)【代理人】
【識別番号】110002066
【氏名又は名称】弁理士法人筒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ヒーリー，カラム
【テーマコード（参考）】
4F213
4K018
【Ｆターム（参考）】
4F213AC04
4F213AL02
4F213AL10
4F213WA25
4F213WB01
4F213WL02
4F213WL32
4F213WL74
4K018CA44
4K018EA51
4K018EA60
(57)【要約】
容器（１２）の出口（１６）と積層造形プロセスの構成要素のための入口（１８）とを結合するためのドッキング装置（１０）に関する。ドッキング装置（１０）は、容器（１２）を受容するように構成されたドック（１１）と、ドック（１１）に関連するガス供給部（３５）と、を含む。ガス連結器（３８ａ，３８ｂ）は、使用時に、容器（１２）がドック（１１）内に受容されたときに、ガス供給部（３５）と容器（１２）に関連するガス入口（３２）とを結合するように設けられて構成される。
【選択図】図１９
【選択図】図１９
【特許請求の範囲】
【請求項1】
容器の出口と積層造形プロセスの構成要素のための入口とを結合するためのドッキング装置であって、前記容器を受容するように構成されたドックと、
前記ドックに関連するガス供給部と、
使用時に、前記容器が前記ドック内に受容されたときに、前記ガス供給部と前記容器に関連するガス入口とを結合するように構成されたガス連結器と、
を備える、
ドッキング装置。
【請求項2】
前記ガス供給部は、前記容器内の圧力レベルを制御して、前記容器から前記積層造形プロセスの前記構成要素への材料の流れを支援するために、ガス源を前記容器に供給する、請求項１に記載のドッキング装置。
【請求項3】
前記ガス供給部は、前記容器内および／または前記容器と前記構成要素との間の界面における雰囲気を制御して、前記容器内に保持された材料の劣化を防止するために、ガス源を前記容器に供給する、請求項１に記載のドッキング装置。
【請求項4】
前記容器が前記ドック内に受容された際に、前記ガス連結器と前記容器に関連する前記ガス入口とを自動的に結合するように構成される、請求項１～３のいずれか１項に記載のドッキング装置。
【請求項5】
使用時に、前記容器が前記ドック内に受容された後に、前記容器に関連する前記ガス入口に接続可能なガス供給ラインを備える、請求項１～３のいずれか１項に記載のドッキング装置。
【請求項6】
１つまたは複数の圧力センサを備える、請求項１～５のいずれか１項に記載のドッキング装置。
【請求項7】
前記１つまたは複数の圧力センサは、使用時に、前記容器内の圧力レベルを決定するように構成された内部圧力センサを備える、請求項６に記載のドッキング装置。
【請求項8】
前記１つまたは複数の圧力センサは、使用時に、前記容器の出口、または前記容器の外部における圧力レベルを決定するように構成された外部圧力センサを備える、請求項６または７に記載のドッキング装置。
【請求項9】
前記１つまたは複数の圧力センサから受信したデータに応じて、前記ガス供給部から前記容器へのガスの供給を制御するように構成された制御システムを備える、請求項６～８のいずれか１項に記載のドッキング装置。
【請求項10】
前記ガス入口は、前記容器の上面内に設けられる、請求項１～９のいずれか１項に記載のドッキング装置。
【請求項11】
前記容器は、ガス出口を備える、請求項１～１０のいずれか１項に記載のドッキング装置。
【請求項12】
前記ガス供給部は、前記容器内に保持される材料に対応するガスを含む、請求項１～１１のいずれか１項に記載のドッキング装置。
【請求項13】
前記ガス供給部は、不活性ガスを含む、請求項１２に記載のドッキング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ドッキング装置（docking arrangement）に関し、より詳細には、容器（例えばホッパー）内に保持された粉末などの材料を積層造形装置に供給するための積層造形プロセスで使用されるドッキング装置に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、積層造形は、材料または複数の材料の層を積み重ねることによって３Ｄ物体を製造するプロセスに関する。従来、材料は、粉末（例えば金属粉）の形態で積層造形装置に供給され得る。小規模な製造プロセスの場合、粉末は、容器（例えばプラスチック容器）から供給され得る。大規模なプロセスの場合、大量の粉末を輸送し、積層造形装置に供給するためのホッパーが設計されてきた。このようなホッパーは、ホッパー内の環境条件（例えば雰囲気、湿気など）が確実に制御されるように改良されてきた。例えば、粉末の中には空気中で酸化するものがあるため、制御された雰囲気下に置く必要がある。さらに、ほとんどの場合、粉末が濡れることを防ぐことが望ましく、これは、粉末を積層造形装置に供給する際の問題、すなわち、粉末がホッパーから流れ出るのを妨げる可能性につながる場合がある。しかしながら、現在までのところ、完全な解決策は提供されていない。
【0003】
例えば、製造プロセスのための材料（例えば粉末）を含むホッパーから積層造形プロセス（例えば積層造形装置）の構成要素に粉末を供給するために、ホッパーと構成要素とをドッキングおよび結合することができるドッキング装置の必要性がある。
【0004】
ホッパーからの材料の供給を、状況に応じて、例えば自動的におよび／または手動で制御可能な装置を提供する必要がある。例えば、一般に、ホッパーからの材料の供給は、重力で行われ、大規模なプロセスでは、例えば手の届かないところにある手動制御が適さない場合がある。したがって、操作者が例えばホッパーの出口を開放するためにホッパーと物理的に接触することなく、ホッパーからの材料の供給を制御することができる装置を提供することが有利である。
【0005】
ホッパーを構成要素に適切に固定することができる装置を提供する必要がある。これは、ホッパーと構成要素との間の結合（例えばホッパーと構成要素との間の結合部に提供された気密／液密シールなど）を安定させるため、および／または必要な環境制御を維持するために必要な場合がある。また、材料の供給中に、ホッパーと構成要素との間の結合部が所定の位置に固定されたままにすることも必要な場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
したがって、本発明の実施形態の目的は、先行技術に関連する１つまたは複数の問題を克服するか、少なくとも部分的に軽減することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一態様によれば、容器の出口と積層造形プロセスの構成要素のための入口とを結合するためのドッキング装置が提供される。該ドッキング装置は、容器を受容するように構成されたドックと、ドックに関連するガス供給部と、ガス連結器と、を備える。ガス連結器は、使用時に、容器がドック内に受容されたときに、ガス供給部と容器に関連するガス入口とを結合するように構成される。
【0008】
本発明の実施形態において、ガス供給部は、容器内の圧力レベルを制御して、例えば、容器から積層造形プロセスの構成要素への材料の流れを支援するために、ガス源を容器に供給する。さらなる実施形態において、ガス供給部は、容器内および／または容器と構成要素との間の界面におけるの雰囲気を制御して、例えば、容器内に保持された材料の劣化（例えば腐食、酸化またはその他の劣化）を防止するために、ガス源を容器に供給してもよい。ガス供給部は、容器と積層造形プロセスの構成要素とが接続される前に、容器から空気または他のガスをパージし、例えば不活性ガスなどの選択されたガスで置換するために使用されてもよい。
【0009】
本発明の実施形態において、ドッキング装置は、容器がドック内に受容された際に、ガス連結器と容器に関連するガス入口とを自動的に結合するように構成されてもよい。別の実施形態において、ドッキング装置は、使用時に、容器がドック内に受容された後に、容器に関連するガス入口に接続可能なガス供給ラインを備えてもよい。このような装置では、供給ラインを容器上のガス入口に手動で結合する必要がある場合がある。
【0010】
本発明の実施形態において、ドッキング装置は、１つまたは複数の圧力センサを備えてもよい。
【0011】
１つまたは複数の圧力センサは、使用時に、容器内の金属粉などの材料の上方の容器内の圧力レベルを決定するように構成された内部圧力センサを備えてもよい。１つまたは複数の圧力センサは、使用時に、容器の外部、または容器の出口内またはその下流における圧力レベルを決定するように構成された外部圧力センサを備えてもよい。
【0012】
一部の実施形態において、ドッキング装置は、ガス供給部から容器へのガスの供給を制御するように構成された制御システムを備えてもよい。制御システムは、１つまたは複数の圧力センサから受信したデータに応じて、ガス供給部から容器へのガスの供給を制御するように構成されてもよい。
【0013】
ガス入口は、容器の上面内に設けられてもよい。
【0014】
また、容器は、ガス出口を備えてもよい。ガス出口は、容器内からガスを放出するために設けられてもよい。一部の実施形態において、ガス出口は、容器内の圧力レベルが最大圧力レベル以下に留まるように構成されたブリード弁装置を備えてもよい。ガス出口は、容器の上面内に設けられてもよい。
【0015】
ガス供給部は、空気を含んでいてもよい。一部の実施形態において、ガス供給部は、容器内に保持される材料に対応するガスを含む。例えば、一部の実施形態において、ガスが、アルゴンまたは窒素などの不活性ガスを含むことが望ましい場合がある。このような実施形態において、不活性ガスを使用することで、容器内の材料の酸化またはその他の劣化を適切に抑制することができる。
【0016】
本発明の実施形態において、容器は、ホッパーを備えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0017】
以下、本発明がより明確に理解されるように、本発明の１つまたは複数の実施形態を、添付の図面を参照しながら例示的に説明する。
【図1】ドッキング装置の斜視図である。
【図6】操作ハンドルの一実施形態の側面図である。
【図8】操作ハンドルの別の実施形態の斜視図である。
【図12】ロック機構の一実施形態の斜視図である。
【図16】ロック機構のさらなる実施形態の斜視図である。
【図18A】本明細書に記載のドッキング装置を動作させるための制御戦略を示すフロー図である。
【図20】ドッキング装置のさらなる側方断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
本発明は、積層造形プロセスなどの製造プロセスのためのドッキング装置１０に関する。
【0019】
図１および図２を参照すると、ドッキング装置１０は、ホッパー１２の形態を有する容器が結合され得るドック１１を含む。これらの図は、ホッパー１２がドック１１からドッキング解除された状態、およびドック１１にドッキングされた状態をそれぞれ示している。使用時に、ドック１１は、積層造形プロセスの装置に対応してもよく、ホッパー１２は、その装置に供給される粉末（金属粉など）を含んでいてもよい。
【0020】
ホッパー１２は、スタンド２２と、ホッパー１２の容器１４をスタンド２２上で支持するための支持アーム２４と、を含む。図に示す実施形態において、３つの支持アーム２４が設けられている。容器１４は、積層造形プロセスのための粉末を含んでいてもよい。容器は、円錐台形部の上方にある上部円筒部を備え、出口につながっている。
【0021】
ホッパー１２は、ドック１１上の入口１８に結合および固定され得る出口１６を含む。ホッパー１２の出口１６と入口１８との間の結合部は、ロック機構１００を含む。本明細書で詳述するように、ロック機構１００は、ホッパー１２の容器１４からの材料がドック１１を介して製造プロセスの別の構成要素に供給されるように、出口１６および入口１８をロックおよび固定する手段を備える。図に示す実施形態において、入口１８には、ホッパー１２から製造プロセスの別の構成要素に材料を供給するための導管２０が設けられる。
【0022】
ホッパー１２のスタンド２２の基部は、ドック１１上の対応する突起部材２３を受容するための開口部２１を含む。図に示すように、突起部材２３は、ドック１１の表面１３から上方に突出する。開口部２１と対応する突起部材２３との結合は、使用時に、ホッパー１２をドック１１にさらに固定するように作用してもよい。
【0023】
ホッパー１２には、ホッパー１２の容器１４から出る材料の流れを制御するための弁装置２６が設けられる。好ましい本実施形態において、弁装置は、バタフライ弁の形態を有する出口弁を備える。しかしながら、本発明はこれに限定されず、弁装置２６は、任意の適切な弁タイプを備えることができることに留意されたい。図に示す実施形態において、出口弁は、操作ハンドル５０を介して制御される。本明細書に記載するように、操作ハンドル５０は、操作ハンドル５０のレバー５２の回転を通じて、弁装置２６の出口弁を開放および／または閉鎖するために使用されてもよい。これは、本発明の実施形態において、操作ハンドル５０に動作可能に結合されたアクチュエータ４０を介して実現されてもよい。図に示す実施形態において、アクチュエータ４０は、ドック１１の一部を構成し、ドック１１へのホッパー１２のドッキングの際に、操作ハンドル５０のその後の作動のために操作ハンドル５０およびアクチュエータ４０が互いに相対的に配置されるように配置される。
【0024】
また、ホッパー１２には、ガス入口３２が設けられる。図１９および図２０を参照して説明するように、ガス入口３２は、使用時に、ホッパー１２の容器１４内の圧力レベルを制御するために使用されてもよい。例えば、出口１６からの材料の流れを支援するために、ホッパー１２内の圧力を増加させることが望ましい場合がある。
【0025】
本明細書に記載するように、ドッキング装置１０は、積層造形プロセスの装置（例えば積層造形装置またはふるいなど）に対応する（またはその一部を構成する）ことができるドック１１を含み、ホッパー１２は、その装置に供給される粉末を含んでいてもよい。しかしながら、場合によっては、例えばホッパー１２内の材料を補充ために、粉末／材料をホッパー１２に供給することが望ましい場合がある。したがって、ホッパー１２の上面には、ホッパー１２の容器１４の内部との連通を可能にする開閉可能なハッチ３０が設けられる。場合によっては、別のホッパーからの材料がホッパー１２に供給されてもよい。このような場合、ドッキング装置１０が使用されてもよい。ここで、入口１８（および任意で導管２０）は、ホッパー１２への入口として機能し、別のホッパーがドック１１上にドッキングされる。これは、２つの異なるホッパー内の材料を混合する必要がある実施形態において、または単にホッパー１２内の材料を補充するために有用である場合がある。本発明の実施形態において、１つのホッパーまたは積層造形装置からの材料は、ホッパー１２に供給される前にふるいに通されてもよい。このような場合、ドッキング装置１０は、ふるいを受容するように適合されてもよい。
【0026】
図３～図７Ｂは、操作ハンドル５０の実施形態を示しており、操作ハンドル５０を作動させて弁装置２６の出口弁を開放および／または閉鎖するためにアクチュエータ４０をどのように使用することができるかを示している。
【0027】
操作ハンドル５０は、複数の回転位置の間で回転可能なレバー５２と、レバー５２に接続された回転可能なシャフト５６と、を含む。本明細書に記載するように、レバー５２の回転がシャフト５６の対応する回転を引き起こし、その結果、出口弁（図示せず）に作用してホッパー１２から出る材料の流れを制御することができる。
【0028】
レバー５２は、端部６４を介して、その長さのほぼ半分に沿って、操作ハンドル５０の回転可能なシャフト５６に結合される（例えば、適切に固定される、または一体的に形成される）。これにより、レバー５２は、その中心を軸に回動し、端部６４の両側で第１のレバーアーム５３ａおよび第２のレバーアーム５３ｂを画定する。使用時に、レバー５２（ひいては回転可能なシャフト５６）は、関連する弁装置２６の完全に閉鎖した構成と完全に開放した構成に対応する２つの回転位置の間で回転可能である。
【0029】
本実施形態において、アクチュエータ４０は、第１のピストン４２および第２のピストン４５を含む二重ピストン装置の形態を有する。第１のピストン４２および第２のピストン４５は、レバー５２の回転を実現するために、複数の位置の間で移動可能である。図に示すように、および本明細書に記載するように、レバーアーム５３ａおよび５３ｂを必要に応じて回転させるために、第１のピストン４２は、第１のレバーアーム５３ａに作用するように構成され、第２のピストン４５は、第２のレバーアーム５３ｂに作用するように構成される。
【0030】
第１のピストン４２は、１対の第１のピストンアーム４１ａおよび４１ｂと、ピストンアーム４１ａおよび４１ｂが結合される上部支持部材４３と、を含む。第１のローラ４９ａは、支持部材４３に取り付けられ、使用時に、レバー５２の第１のレバーアーム５３ａと相互作用するように配置される。ピストンアーム４１ａおよび４１ｂは、使用時に、例えば油圧または空気圧装置を介して第１のピストン室４７の内外を移動して、第１のピストン室４７内に流体を導入またはそこから流体を除去するように構成される。代替的に、アクチュエータ４０は、アーム４１ａおよび４１ｂを移動させるように構成されたソレノイドまたはモータなどの電気アクチュエータを備えてもよい。第１のピストン室４７の内外を移動することで、ピストンアーム４１ａおよび４１ｂは、支持部材４３、ひいてはローラ４９ａの対応する移動を引き起こして、第１のレバーアーム５３ａとの相互作用を介して、レバー５２の移動（直線および／または回転）を作動させる。
【0031】
同様に、第２のピストン４５は、１対の第２のピストンアーム４４ａおよび４４ｂと、ピストンアーム４４ａおよび４４ｂが結合される上部支持部材４６と、を含む。第２のローラ４９ｂは、支持部材４６に取り付けられ、使用時に、レバー５２の第２のレバーアーム５３ｂと相互作用するように配置される。ピストンアーム４４ａおよび４４ｂは、使用時に、例えば油圧または空気圧装置を介して、第２のピストン室４８の内外を移動して、第２のピストン室４８内に流体を導入またはそこから流体を除去するように構成される。代替的に、および上述したように、アクチュエータ４０は、電気アクチュエータを備えてもよい。第２のピストン室４８の内外を移動することで、ピストンアーム４４ａおよび４４ｂは、支持部材４６、ひいてはローラ４９ｂの対応する移動を引き起こして、第２のレバーアーム５３ｂとの相互作用を介して、レバー５２の移動（直線および／または回転）を作動させる。
【0032】
ピストン４２および４５は、後退位置、第１の位置および第２の位置の間で直線的に移動するように構成される。後退位置から第１の位置へ移動することで、ピストン４２および４５は、レバー５２の回転位置に応じて、それぞれのレバーアーム５３ａおよび５３ｂと接触することができる。
【0033】
具体的には、レバー５２が第１の回転位置にある状態で、第１のピストン４２が後退位置から第１の位置へ移動すると、第１のローラ４９ａが第１のレバーアーム５３ａと接触する。本明細書に記載するように、第１のローラ４９ａが第１のレバーアーム５３ａと接触すると、第１のレバーアーム５３ａの直線移動が引き起こされる場合がある。その後、第１のピストン４２が第１の位置から第２の位置へ移動すると、第１のレバーアーム５３ａに作用して、レバー５２が第１の回転位置から第２の回転位置へ回転する。本明細書に記載するように、これは、弁装置２６の開放に作用する場合がある。
【0034】
同様に、レバー５２が第２の回転位置にある状態で、第２のピストン４５が後退位置から第１の位置へ移動すると、第２のローラ４９ｂが第２のレバーアーム５３ｂと接触する。本明細書に記載するように、第２のローラ４９ｂが第２のレバーアーム５３ｂと接触すると、第２のレバーアーム５３ｂの直線移動が引き起こされる場合がある。その後、第２のピストン４５が第１の位置から第２の位置へ移動すると、第２のレバーアーム５３ｂに作用して、レバー５２が第２の回転位置から第１の回転位置へ回転する。これは、弁装置２６の閉鎖に作用することができる。
【0035】
第１のローラ４９ａおよび第２のローラ４９ｂは、第１のローラ４９ａおよび／または第２のローラ４９ｂがレバーアーム５３ａおよび５３ｂとそれぞれ接触したとき、すなわち、ピストン４２および４５が後退位置から第１の位置にそれぞれ移動した際に、第１の直線位置から第２の直線位置へのレバー５２の直線移動を引き起こすように構成される。このレバー５２の直線移動は、レバー５２の回転を防止する回転保持機構から係合解除するために必要である。図６に示すように（および図８～図１１Ｂを参照して以下で詳述するように）、操作ハンドル５０は、回転可能なシャフト５６がその中に受容される外側シース５４を含む。シース５４は、シャフト５６に関連する突起部５８を受容するように構成されたスロット６０を含む。スロット６０は、レバー５２、ひいては操作ハンドル５０のシャフト５６の回転位置を画定する一連の切り欠き部６２ａ、６２ｂおよび６２ｃを含む。突起部５８は、レバー５２の回転とシャフト５６の対応する回転の際に、外側シース５４内のスロット６０に沿って移動するように構成される。レバー５２が第１の直線位置にある状態で、突起部５８は、切り欠き部６２ａ、６２ｂおよび６２ｃのうちの１つに受容されてもよい。これにより、レバー５２の操作下でのシャフト５６の回転を防止することができる。したがって、（例えば、ローラ４９ａまたは４９ｂをレバー５２のレバーアーム５３ａおよび５３ｂとそれぞれ接触させることで）レバー５２の第２の直線位置への移動は、突起部５８を切り欠き部６２ａ、６２ｂおよび６２ｃのうちの１つから離れるように移動させるために必要である。これにより、レバー５２の移動の下でシャフト５６が回転することができる。
【0036】
ローラ４９ａおよびレバー５２は、第１のピストン４２が第１の位置から第２の位置へ移動して、レバー５２が第１の回転位置から第２の回転位置へ回転した際に、第１のレバーアーム５３ａをローラ４９ａから離れるように移動させるように構成される。これにより、レバー５２は、（例えば、後述するように付勢部材の動作下で）第２の直線位置から第１の直線位置へ直線的に移動し、回転保持機構と再係合してレバー５２のさらなる回転を防止することができる。このようにして、レバー５２は、第１のピストン４２の作動に続いて、第２の回転位置に保持されてもよい。具体的には、これは、第１のピストン４２が第１の位置にあり、レバーが第１の回転位置にある状態で、ローラ４９ａが第１のレバーアーム５３ａの長手方向軸に対して垂直に配置されるように、レバー５２に対してローラ４９ａに角度を付けることで達成される。第１のピストン４２が第２の位置へ移動して、レバー５２が第２の回転位置へ９０°移動すると、ローラ４９ａは、第１のレバーアーム５３ａの長手方向軸と平行になる位置へ移動して、レバーアーム５３ａをローラ４９ａから離れるように移動させる。
【0037】
ローラ４９ｂは、同様に構成される。具体的には、ローラ４９ｂは、第２のピストン４５が第１の位置から第２の位置へ移動して、レバー５２が第２の回転位置から第１の回転位置へ回転した際に、第２のレバーアーム５３ｂをローラ４９ｂから離れるように移動させるように構成される。これにより、レバー５２は、（例えば、後述するように付勢部材の動作下で）第２の直線位置から第１の直線位置へ直線的に移動し、回転保持機構と再係合してレバー５２のさらなる回転を防止することができる。このようにして、レバー５２は、第２のピストン４５の作動に続いて、第１の回転位置に保持されてもよい。具体的には、これは、第２のピストン４５が第１の位置にあり、レバー５２が第２の回転位置にある状態で、ローラ４９ｂが第２のレバーアーム５３ｂの長手方向軸に対して垂直に配置されるように、レバー５２に対してローラ４９ｂに角度を付けることで達成される。第２のピストン４５が第２の位置へ移動して、レバー５２が第１の回転位置へ９０°移動すると、ローラ４９ｂは、第２のレバーアーム５３ｂの長手方向軸と平行になる位置へ移動して、レバーアーム５３ｂをローラ４９ｂから離れるように移動させる。
【0038】
図８～図１１Ｂは、図１～図７に示す操作ハンドル５０の変形例を示している。以下に明示する場合を除いて、図８～図１１Ｂに示す操作ハンドル５０は、図１～図７に示す操作ハンドル５０と実質的に同一の構成を有する。したがって、以下の説明では、特に明示しない限り、上述した操作ハンドル５０の構成についてさらに詳細に記載する。
【0039】
本明細書に記載するように、操作ハンドル５０は、使用時に、ホッパー１２の出口１６から出る製造用材料の流れを制御するための弁装置２６の出口弁（図示せず）の動作を制御するように構成される。操作ハンドル５０は、レバー５２と、第１のシャフト部５６ａおよび第２のシャフト部５６ｂを含む回転可能なシャフト５６と、回転可能なシャフト５６がその中に位置する外側シース５４と、を含む。第１のシャフト部５６ａは、レバー５２に接続される。これにより、レバー５２の回転がシャフト５６の対応する回転を引き起こし、その結果、出口弁（図示せず）に作用してホッパー１２から出る材料の流れを制御することができる。図に示す装置において、シャフト５６の端部に穴（bore）８０が設けられる。これは、弁装置２６上の対応する雄型結合部と相互作用するための雌型結合部として機能する。結合されたときに、シャフト５６の回転は、出口弁を開閉するための弁装置２６の雄型結合部に対応する回転をもたらすように作用する。
【0040】
レバー５２は、端部６４を備え、端部６４を介して第１のシャフト部５６ａに結合される（例えば、一体的に形成されるか、適切に接続される）。端部６４自体は、用途に応じて、レバー５２の残りの部分と一体的に形成されるか、適切に接続される。
【0041】
外側シース５４の端部、具体的にはレバー５２に対してシース５４の反対側端部において、シース５４は、操作ハンドル５０とドッキング装置１０のホッパー１２上の弁装置２６とを接続および固定するための接続点７０を含む。さらに、このシース５４の端部において、シース５４内の適切な位置に第２のシャフト部５６ｂを固定するためのねじ７２を受容するための開口部７４ａおよび７４ｂが設けられる。開口部は、ねじ７２と相互作用するためのねじ付き面を備えてもよい。対応する（ねじ付き）開口部７６ａおよび７６ｂは、第２のシャフト部５６ｂの端部に設けられる。
【0042】
第１のシャフト部５６ａおよび第２のシャフト部５６ｂは、ロッド６６を介して動作可能に結合される。ロッド６６は、第１のシャフト部５６ａおよび第２のシャフト部５６ｂの対応するスロット６７ａおよび６７ｂ内に位置するように構成される。ロッド６６は、第１のシャフト部５６ａと第２のシャフト部５６ｂとの間の界面を提供し、（例えばアクチュエータの動作を介した）レバー５２の回転の際に、第２のシャフト部５６ｂが第１のシャフト部５６ａと共に確実に回転させる。
【0043】
スロット６７ａおよび６７ｂの長さは、対応するロッド６６がスロット６７ａおよび６７ｂ内で移動できるように十分に大きく、例えば、第１のシャフト部５６ａが、シャフト５６の長さに沿って実質的に中心で延在する軸に沿って、第１および第２の軸方向位置の間で第２のシャフト部５６ｂに対して軸方向に移動することができるような長さである。使用時に、レバー５２の直線移動の際に、第１のシャフト部５６は、第１および第２の軸方向位置の間を移動する。これは、本明細書に記載するように、手動で移動されてもよく、アクチュエータ（例えばアクチュエータ４０）の動作下で移動されてもよい。
【0044】
同様に、スロット６７ａおよび６７ｂの長さは、対応するロッド６６の少なくとも一部が互いに反対側にあるスロット６７ａおよび６７ｂ内に受容されるように十分に小さく、第１のシャフト部５６ａが第１または第２の軸方向位置のいずれかにある状態で、第１のシャフト部５６ａおよび第２のシャフト部５６ｂが常に動作可能に結合されたままであるような長さである。これは、第１のシャフト部５６ａおよび第２のシャフト部５６ｂが独立して回転することを確実に防止する。
【0045】
第１の軸方向位置において、第１のシャフト部５６ａは、シャフト部５６ａと５６ｂの間の隙間７８を介して、第２のシャフト部５６ｂから離間している（図１０Ａおよび図１０Ｂ参照）。第２の軸方向位置において、第１のシャフト部５６ａは、第２のシャフト部５６ｂに近接しており、その間の隙間７８を実質的になくす（図１１Ａおよび図１１Ｂ参照）。
【0046】
第１のシャフト部５６ａおよび第２のシャフト部５６ｂは、第１のシャフト部５６ａおよび第２のシャフト部５６ｂのそれぞれの穴６９ａおよび６９ｂのいずれかの端部に配置されたばね６８の形態を有する付勢部材を介して、さらに動作可能に結合される。ばね６８は、第１および第２の軸方向位置の間の第１のシャフト部５６ａの移動に伴ってまたはそれに逆らって作用する付勢力を加えるように構成される。図に示す実施形態において、ばね６８によって加えられる付勢力は、第１の軸方向位置から第２の軸方向位置への第１のシャフト部５６ａの移動に逆らって作用する。同様に、ばね６９によって加えられる付勢力は、第２の軸方向位置から第１の軸方向位置への第１のシャフト部５６ｂの移動に伴って作用する。このようにして、付勢力は、例えばユーザ、またはアクチュエータとレバー５２、または操作ハンドル５０の他の構成要素との相互作用を介して作用しない限り、第１のシャフト部５６ａを第１の軸方向位置に付勢／保持するように作用する。
【0047】
このようにシャフト５６を構成することで、第１のシャフト部５６ａおよび第２のシャフト部５６ｂの両方が共に確実に回転することができる一方で、例えば出口弁（図示せず）に常に動作可能に結合されたままになるように、第２のシャフト部５６ｂを出口弁に対して軸方向に実質的に静止させ、且つ例えば本明細書に記載する回転保持機構との係合／係合解除のために、第１のシャフト部５６ａを第２のシャフト部５６ｂに対して必要に応じて軸方向に移動させることができる。
【0048】
簡単に上述したように、操作ハンドル５０は、レバー５２、ひいてはシャフト５６を、必要に応じて複数の回転位置のうちの１つに保持するための回転保持機構を含む。具体的には、外側シース５４は、第１のシャフト部５６ａに関連する突起部５８を受容するように構成されたスロット６０を含む。突起部５８は、レバー５２の回転およびシャフト５６の対応する回転の際に、外側シース５４内のスロット６０に沿って移動するように構成される。図に示す実施形態において、突起部５８は、第１のシャフト部５６ａの開口部内に適切に配置および固定されたダボの形態を有する。ダボは、第１のシャフト部５６ａの外面から突出する。
【0049】
スロット６０は、突起部５８を受容するための多数の切り欠き部６２ａ、６２ｂおよび６２ｃを含む。切り欠き部６２ａ、６２ｂおよび６２ｃは、突起部５８を保持してシャフト５６の回転を防止するように作用する。実際、切り欠き部６２ａ、６２ｂおよび６２ｃは、シャフト５６およびレバー５２を保持することができる３つの角度位置を画定する。切り欠き部６２ａはレバー５２の第１の回転位置に対応し、切り欠き部６２ｃはレバー５２の第２の回転位置に対応し、切り欠き部５２ｂは、第１および第２の回転位置の間のレバー５２の中間回転位置に対応する。したがって、切り欠き部６２ａ、６２ｂおよび６２ｃは、例えば製造用材料の流れを制御するための完全に閉鎖した状態、中間状態および完全に開放した状態を含む出口弁（図示せず）の３つの動作状態に対応する。
【0050】
第１のシャフト部５６ａ、ひいてはシャフト５６全体は、第１のシャフト部５６ａが第２の軸方向位置にあるときに回転可能である。同様に、第１のシャフト部、ひいてはシャフト５６は、第１のシャフト部５６ｂが第１の軸方向位置あるときに、突起部５８とスロット６０内の切り欠き部６２ａ、６２ｂおよび６２ｃのうちの１つとが接触した状態にあるため、回転することができない。ばね６８を設けることで、ハンドル５０が（ユーザまたはアクチュエータによって）作用されない限り、第１のシャフト部５６ａは、突起部５８とシャフト５６の回転を防止する切り欠き部６２ａ、６２ｂおよび６２ｃのうちの１つとの接触が保持された状態で、第１の軸方向位置に保持される。シャフト５６を回転させるために、すなわち、関連する出口弁を開放／閉鎖するために、第１のシャフト部５６ａを、ばね６８が加える付勢力に対抗して、（例えばレバー５２の直線移動によって）第２の軸方向位置へ移動させて、突起部５８を切り欠き部６２ａ、６２ｂおよび６２ｃから係合解除することができる。また、これにより、突起部５８は、スロット６０に沿って、すなわち、シャフト５６の回転に伴って移動することができる。シャフト５６を所望の（出口弁の関連する動作状態に対応する）角度位置へ回転させた後、例えばレバー５２を操作するユーザによって、またはアクチュエータを介して第１のシャフト部５６ａに加えられたあらゆる外力が解放され、ばね６８は、突起部５８がスロット６０内の対応する切り欠き部６２ａ、６２ｂおよび６２ｃと係合し且つレバー５２およびシャフト５６の回転位置が保持された状態で、第１のシャフト部５６ａを第１の軸方向位置まで戻すように付勢することができる。
【0051】
図８～図１１Ｂに示す変形例において、レバー５２は、図１～図７に示す操作ハンドル５０のようにその中心ではなく、その端部における操作ハンドル５０を軸に回動する。したがって、アクチュエータ４０の構成が本変形例での使用に適さない場合がある。したがって、図８～図１１Ｂに示す変形例において、レバー５２の端部６４は、関連するアクチュエータ（図示せず）の対応する雄型結合部を受容するように構成された雌型結合部として機能する穴６５を含む。雄型／雌型結合部を介して結合されたときに、アクチュエータは、ユーザが手動でレバー５２を操作することなく、シャフト５６の直線移動および／または回転を引き起こすように構成される。このようにして、装置は、状況に応じて、手動で、または手動入力なしで自動的に制御することができる操作ハンドルを提供する。ただし、本変形例において、アクチュエータは、ホッパー１２をドック１１に配置した後に、穴６５と個別に位置合わせおよび結合されてもよい。また、図１～図７Ｂに示す実施形態と同様に、ホッパーのドッキングの際にアクチュエータと操作ハンドルとを所望に位置合わせしてもよい。
【0052】
さらなる変形例（図示せず）において、操作ハンドルは、直角駆動型の装置を備えてもよい。これにより、垂直方向に向けられたアクチュエータ（例えば、垂直方向のアクチュエータ駆動シャフト）は、ホッパー１２のドッキングの際に、対応するように向けられた操作ハンドル上の結合部内に受容されてもよい。このような装置において、操作ハンドルは、歯車装置を含んでいてもよい。歯車装置は、アクチュエータの動作／回転の下で弁装置２６の水平方向に向けられた駆動シャフトの対応する回転をもたらす１対のかさ歯車を含むことができる。
【0053】
本発明の実施形態において、操作ハンドル５０は、ホッパー１２内の材料のタイプに対応するものであってもよい。例えば、図８～図１１Ｂに示す変形例において、穴６５は、ホッパー１２内の材料のタイプに対応する構成を有してもよい。したがって、関連する出口弁を開閉するために操作ハンドル５０に作用するように、特別に構成されたアクチュエータを使用する必要がある。アクチュエータは、製造プロセスの特定の構成要素に関連するものであってもよい。このようにして、操作ハンドル５０の構成は、ハンドル５０が製造プロセス内の特定の構成要素にのみ使用される（且つ材料がホッパー５０から供給される）ようになっていてもよい。したがって、操作ハンドル５０は、誤ったタイプの材料が誤った場所または誤った構成要素に供給されることを防止するように構成されてもよい。
【0054】
図１２～図１５Ｂは、本発明によるロック機構１００の一実施形態を示している。ロック機構１００は、ホッパー１２の出口１６と積層造形装置などの積層造形プロセスの別の構成要素の入口１８とを結合および固定するように構成される。具体的には、ロック装置１００は、入口１８を有し、出口１６が入口１８の開口上端部内に受容されたときに出口１６の外面に作用することができるように配置される。
【0055】
ロック機構１００は、ローラ１０２ａおよび１０２ｂの形態を有する、互いに反対側にある１対のロック部材を含む。ローラ１０２ａおよび１０２ｂは、その回転軸に垂直な方向に移動可能である。図に示す方向において、これは、水平方向への移動を含む。ローラ１０２ａおよび１０２ｂの移動は、ピストン１０４ａおよび１０４ｂの形態を有するそれぞれの線形アクチュエータを介して制御される。ローラ１０２ａおよび１０２ｂは、それぞれのＵ字型締結部１０６ａおよび１０６ｂを介してそれぞれのピストン１０４ａおよび１０４ｂに取り付けられる。これにより、それぞれの回転軸を中心としたローラ１０２ａおよび１０２ｂの回転運動が可能になる。この取り付け装置を図１３に示す。代替的に、ローラは、例えば針状ころ軸受によって、ローラの残部に回転可能に取り付けられた外側カラーを含んでいてもよい。
【0056】
使用時に、ピストン１０４ａおよび１０４ｂは、第１の長手方向位置（図１４Ａおよび１４Ｂ）と第２の長手方向位置（図１５Ａおよび図１５Ｂ）との間のそれぞれのローラ１０２ａおよび１０２ｂの移動を制御するように構成される。図に示す実施形態において、ローラ１０２ａおよび１０２ｂの第１の長手方向位置はロック機構１００の「ロック解除」状態に対応し、第２の長手方向位置は、ロック機構１００の「ロック」状態に対応する。
【0057】
代替実施形態において、ローラは、ピストン／シリンダ装置以外のアクチュエータに取り付けられる。これは、ソレノイドなどの電気アクチュエータであってもよい。
【0058】
ホッパー１２の出口１６には、その外面について、ここでは互いに反対側にある溝部分１１２ａおよび１１２ｂとして示す溝１１２が設けられる。溝部分１１２ａおよび１１２ｂは、ローラ１０２ａおよび１０２ｂにそれぞれ対応する。溝１１２は、出口１６の全周について設けられてもよい。これにより、このような実施形態において、溝１１２とそれぞれのローラ１０２ａおよび１０２ｂとが正確に位置合わせした状態でホッパー１２を配置することなく、ドッキング装置１０内にホッパー１２を固定することができる。
【0059】
使用時に、溝部分１１２ａおよび１１２ｂは、ホッパー１２の出口１６を入口１８に固定するために、それぞれのローラ１０２ａおよび１０２ｂを少なくとも部分的に受容するように構成される。具体的には、出口１６と入口１８とを結合および固定する工程は、ローラ１０２ａおよび１０２ｂが第１の長手方向位置にある状態で開始する。ローラ１０２ａおよび１０２ｂが第１の長手方向位置にある状態で、ホッパー１２の出口１６を、入口１８に近接させることができ、好ましくは接触させることができる。図に示す実施形態において、出口１６は、図１４Ａおよび図１４Ｂに示すように、入口１８の開口端内の凹部１０７内に配置される。出口１６がこの位置にある状態で、ローラ１０２ａおよび１０２ｂは、それぞれのピストン１０４ａおよび１０４ｂの動作下で第２の長手方向位置（図１５Ａおよび図１５Ｂ）へ移動する。第２の長手方向位置にあるときに、ローラ１０２ａおよび１０２ｂは、少なくても部分的に溝１１２内に受容され、具体的には出口１６が入口１８の凹部１０７から引き出されることを防止する、出口１６の外壁内の対応する溝部分１１２ａおよび１１２ｂ内に受容される。このようにして、ロック機構１００は、出口１６と入口１８とを結合および固定するために使用されてもよい。
【0060】
ピストン１０４ａおよび１０４ｂは、それぞれのピストン室１０８ａおよび１０８ｂ内へのガスの導入および／またはそこからの除去を通じて空気圧的に制御される。ガスは、それぞれの供給パイプ１１０ａおよび１１０ｂを介して、ピストン室１０８ａおよび１０８ｂに供給および／またはそこから除去される。本明細書から理解されるように、ピストン室１０８ａおよび１０８ｂへのガスの導入によって、ピストンが（図に示す構成において）内側へ移動して、ローラ１０２ａおよび１０２ｂが第２の長手方向位置へ移動する。ピストン室１０８ａおよび１０８ｂからのガスの除去によって、ピストンが（図に示す構成において）外側へ移動して、ローラ１０２ａおよび１０２ｂが第１の長手方向位置へ移動する。
【0061】
ロック機構１００のロックおよびロック解除は、好ましくは中央制御システム（図示せず）を介して制御されてもよい。また、中央制御システムは、ロック機構１００の動作を制御する際に、ドッキング装置１０の構成要素の他の動作状態を考慮してもよい。例えば、中央制御システムは、ロック機構１００のロックを解除することを許可／制御する前に弁装置２６の出口弁が閉鎖状態であることを要求してもよい。同様に、中央制御システムは、出口１６および入口１８が所定の位置に結合および固定された状態でロック機構１００がロックされない限り、弁装置２６の出口弁の開放を防止するように構成されてもよい。
【0062】
【0063】
ロック機構１００’は、それぞれの第１回動点１０９ａ’および１０９ｂ’に回転可能に取り付けられたカム１０２ａ’および１０２ｂ’の形態を有する１対のロック部材を含む。使用時に、カム１０２ａ’および１０２ｂ’がそれぞれの第１回動点１０９ａ’および１０９ｂ’を軸に回転することで、カム１０２ａ’および１０２ｂ’がロック位置とロック解除位置との間で入口１８の内部から出入りするように移動して、図１～図１５に示すローラ１０２ａおよび１０２ｂと同様に、ホッパー１２の出口１６と係合し、そこから係合解除される。
【0064】
また、カム１０２ａ’および１０２ｂ’の端部は、第２回動点１０７ａ’および１０７ｂ’を介して、ピストン１０４ａ’および１０４ｂ’の形態を有するそれぞれの線形アクチュエータに回転可能に取り付けられる。本明細書に記載するように、使用時に、カム１０２ａ’および１０２ｂ’の移動は、ピストン１０４ａ’および１０４ｂ’を介して制御される。具体的には、ピストン１０４ａ’および１０４ｂ’は、ロック機構１００’の「ロック解除」状態に対応する第１の回転位置と、ロック機構１００’の「ロック」状態に対応する第２の回転位置との間のそれぞれのカム１０２ａ’および１０２ｂ’の移動を制御するように構成される。ロック解除状態において、カム１０２ａ’および１０２ｂ’は、（図１７に示すように）実質的に入口１８の内部から出た位置に配置される。ロック状態において、カム１０２ａ’および１０２ｂ’は、上述したように、入口１８の内部に突出して、ホッパー１２の対応する出口１６の外面（例えば溝１１２）と係合する。
【0065】
本明細書から理解されるように、ピストン１０４ａ’および１０４ｂ’は、それぞれのピストン室１０８ａ’および１０８ｂ’内へのガスの導入および／またはそこからの除去を通じて空気圧的に制御されてもよい。ガスは、それぞれの供給パイプ１１０ａ’および１１０ｂ’を介して、ピストン室１０８ａ’および１０８ｂ’に供給および／またはそこから除去される。
【0066】
ピストン室１０８ａ’および１０８ｂ’へのガスの導入によって、ピストンが（図に示す構成において）上方へ移動して、カム１０２ａ’および１０２ｂ’がそれぞれの第１回動点１０９ａ’および１０９ｂ’を軸に第１の回転位置から第２の回転位置へ回転する。対照的に、ピストン室１０８ａ’および１０８ｂ’からのガスの除去によって、ピストン１０８ａ’および１０８ｂ’が（図に示す構成において）下方へ移動して、カム１０２ａ’および１０２ｂ’がそれぞれの第１回動点１０９ａ’および１０９ｂ’を軸に第２の回転位置から第１の回転位置へ逆回転する。
【0067】
図に示す実施形態において、カム１０２ａ’および１０２ｂ’は、「オーバーセンター」カムである。それぞれの第１回動点１０９ａ’および１０９ｂ’を軸にカム１０２ａ’および１０２ｂ’が水平線を越えて（すなわち、第１回動点１０９ａ’および１０９ｂ’と、それぞれの第２回動点１０７ａ’および１０７ｂ’とが水平方向に整列した位置を越えて）回転すると、それぞれのピストン１０４ａ’および１０４ｂ’が作用しない限り、カム１０２ａ’および１０２ｂ’は、それぞれの第２の回転位置にあるときに所定の位置に効果的にロックされる。これにより、使用時に、例えばホッパー１２の出口１６からカム１０２ａ’および１０２ｂ’に加えられるあらゆる内力／圧力によって、意図せずにロック機構１００’が「ロック解除」されてしまうことを防止することができる。
【0068】
ロック機構１００と同様に、ロック機構１００’のロックおよびロック解除は、好ましくは中央制御システム（図示せず）を介して制御されてもよい。また、中央制御システムは、ロック機構１００’の動作を制御する際に、ドッキング装置１０の構成要素の他の動作状態を考慮してもよい。
【0069】
中央制御システムの例示的な制御戦略２００を図１８Ａおよび図１８Ｂのフロー図に示す。適用可能な場合、図１８Ａおよび図１８Ｂは、制御戦略２００の各ステップにおけるロック機構１００および操作ハンドル５０／アクチュエータ４０の装置の動作状態を示す表現を含む。
【0070】
図１８Ａは、ドック１１上にホッパー１２を固定するステップと、その後、ホッパー１２内の材料が製造プロセスの関連する別の構成要素に供給されるように弁装置２６を開放するステップとを含む制御戦略２００の前半を示している。
【0071】
具体的には、ステップ２０２では、ロック機構１００が開放構成で提供される。すなわち、ローラ１０２ａおよび１０２ｂは、本明細書に記載するように、ホッパー１２の出口１６がドック１１の入口１８に対して所定の位置に配置されるように、それぞれの第１の長手方向位置に保持される。このステップでは、アクチュエータ４０の第１のピストン４２および第２のピストン４５は、ローラ４９ａおよび４９ｂとそれぞれのレバーアーム５３ａおよび５３ｂとが接触していない状態で、後退位置に保持される。図に示すように、レバー５２は、第１の回転位置に配置され、これは、関連する弁装置２６の閉鎖構成に対応する。
【0072】
ステップ２０４では、ホッパー１２の出口１６がドック１１の入口１８内に配置されていることを確認するためのチェックが行われる。配置されていない場合、ロック機構１００は、開放構成が維持される。
【0073】
ホッパー１２の出口１６が入口１８内の所定の位置に配置されると、ステップ２０６でロック機構１００が閉鎖されてもよい。本明細書に記載するように、ロック機構１００を閉鎖するステップは、ピストン１０４ａおよび１０４ｂを移動させて、それぞれのローラ１０２ａおよび１０２ｂを第２の長手方向位置へ移動させ、具体的には出口１６の外面内のそれぞれの溝部分１１２ａおよび１１２ｂと接触させることを含む。このステップの間、第１のピストン４２および第２のピストン４５は、それぞれの後退位置に保持される。
【0074】
ステップ２０８および２１０では、出口１６と入口１８との間に密閉された接続部が形成されたことを確認するための圧力チェックが行われる。形成されていない場合、プロセスはステップ２０２に戻り、ここで、ロック機構１００が開放されてステップ２０２～２０６のロックプロセスが繰り返されてもよい。
【0075】
密閉された接続部が確認されると、ピストン４２および４５は、ステップ２１２でそれぞれの第１の位置へ移動する。具体的には、ピストン４２に関連するローラ４９ａは、レバー５２の第１のレバーアーム５３ａと接触する。これにより、レバー５２が戻されて、回転保持機構との係合が解除される。
【0076】
ステップ２１４では、ピストン４２は、第２の位置へ移動する。これにより、図に示すように、レバー５２、ひいては操作ハンドル５０のシャフト５６が第２の回転位置へ９０°回転する。レバー５２の第２の回転位置は、弁装置２６の開放構成に対応する。これにより、ホッパー１２からの材料は、出口１６を通って出て、入口１８を介して製造プロセスの別の構成要素に入ることができる。
【0077】
所望の材料の量がホッパー１２から取り出されると、逆のプロセスが実行されてもよい。これにより、弁装置２６を閉鎖し、ロック機構１００をロック解除し、ホッパー１２をドック１１から取り外すことができる。これを図１８Ｂに示す。
【0078】
ステップ２１６では、第２のピストン４５は、第２の位置へ移動して、ローラ４９ｂがレバー５２の第２のレバーアーム５３ｂに作用する。これにより、レバー５２が第１の回転位置に戻るように９０°回転する。このようにして、それ以上の材料がホッパー１２から出ることを防止するために、弁装置２６を閉鎖することができる。
【0079】
ステップ２１８では、第１のピストン４２および第２のピストン４５の両方が後退位置へ戻される。ここで、ローラ４９ａおよび４９ｂは、それぞれのレバーアーム５３ａおよび５３ｂから離される。このようにして、レバー５２は、ばね６８によって加えられる付勢力の下で自由に移動し、回転保持機構と係合してレバー５２を第１の回転位置に（弁装置２６が閉鎖した状態で）固定することができる。
【0080】
ステップ２２０では、弁装置２６が閉鎖されたことを確認するためのチェックが行われる。閉鎖されていない場合、プロセスはステップ２１６に戻り、弁装置２６を閉鎖するためにステップ２１６および２１８が繰り返される。
【0081】
弁装置２６の閉鎖が確認されると、プロセスはステップ２２２へ進む。ここで、ロック機構１００が開放されてもよい。具体的には、ピストン１０４ａおよび１０４ｂは、それぞれのローラ１０２ａおよび１０２ｂを第１の長手方向位置へ、具体的には出口１６の外面内のそれぞれの溝部分１１２ａおよび１１２ｂから離れるように移動させる。これにより、ホッパー１２がドック１１から解放されて、ホッパー１２を取り外すことができる。
【0082】
図１９および図２０は、ドッキング装置１０のさらなる特徴を示している。具体的には、これらの図は、ガス入口３２の操作上の使用法を示している。図に示すように、ガス供給ユニット３４がガス入口３２に結合され、ガス供給ライン３３を介してドック１１に関連するガス供給部３５に接続される。この結合を実現するために、供給ラインの供給パイプ３６ａおよび３６ｂは、連結器３８ａおよび３８ｂを介してドック１１上の連結器３７ａおよび３７ｂにそれぞれ結合される。
【0083】
場合によっては、ガス供給部が供給したガスは、空気を含んでいてもよいが、同様に、ホッパー１２内の材料が必要とする特定のタイプのガスを含んでいてもよい。本明細書に記載するように、一部の材料は空気中で酸化する場合があるため、制御された雰囲気下におく必要がある。したがって、ガス供給部３５は、ホッパー１２内の材料の酸化または他の劣化を適切に抑制することができる不活性ガス（例えばアルゴン、窒素など）を含んでいてもよい。
【0084】
さらなる使用法において、ガス供給部３５は、ホッパー１２内の圧力レベルを制御してホッパー１２の出口１６からの材料の流れを支援するために、ホッパー１２にガス源を供給する。また、ホッパー１２は、例えば、容器１４内の圧力レベルが所望のレベル、または許容可能な最大圧力レベルを下回るレベルに留まるようにブリード弁として作用することができるガス出口（図示せず）を含むことができる。これにより、ホッパー１２からガスを放出することができ、ガス供給部３５を使用して、ホッパー１２内のガスをパージし、ガス供給部３５からのガスで置き換えることができるようになる。
【0085】
ガス供給ユニット３４は、ホッパー１２内の圧力を監視するため、および監視された圧力レベルに基づいてホッパー１２へのガスの供給を制御するための１つまたは複数の圧力センサを含むことができる。ガス供給ユニット３４の動作は、制御システム（図示せず）によって制御され得る。
【0086】
さらなる実施形態において、ガス供給部３５は、ホッパー１２の出口１６とドック１１上の入口１８との間の界面において、ガス入口（図示せず）に結合され得る。このような実施形態において、ガス供給部３５を使用してホッパー１２と製造プロセスの構成要素との間の界面をパージし、材料が構成要素に移送される際の材料の劣化を防止することができる。
【0087】
上述した１つまたは複数の実施形態は、例示として記載されたものであり、添付の特許請求の範囲が提供する保護範囲から逸脱することなく、多くの変形例が可能である。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図8】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図11A】
【図11B】
【図12】
【図13】
【図14A】
【図14B】
【図15A】
【図15B】
【図16】
【図17】
【図18A】
【図18B】
【図19】
【図20】
【国際調査報告】