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(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】2024-03-27
(54)【発明の名称】積層造形プロセスのためのドッキング・アレンジメント
(51)【国際特許分類】
B22F 12/52 20210101AFI20240319BHJP
B22F 10/28 20210101ALI20240319BHJP
B29C 64/153 20170101ALI20240319BHJP
B29C 64/329 20170101ALI20240319BHJP
B33Y 10/00 20150101ALI20240319BHJP
B33Y 30/00 20150101ALI20240319BHJP
B33Y 40/00 20200101ALI20240319BHJP
【ＦＩ】
B22F12/52
B22F10/28
B29C64/153
B29C64/329
B33Y10/00
B33Y30/00
B33Y40/00
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023561337
(86)(22)【出願日】2022-04-05
(85)【翻訳文提出日】2023-12-04
(86)【国際出願番号】 GB2022050850
(87)【国際公開番号】W WO2022214799
(87)【国際公開日】2022-10-13
(31)【優先権主張番号】2104890.5
(32)【優先日】2021-04-06
(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】110004059
【氏名又は名称】弁理士法人西浦特許事務所
(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）】
4F213WA25
4F213WB01
4F213WL03
4F213WL13
4F213WL32
4F213WL74
4K018CA44
(57)【要約】
本発明は、コンテナから積層造形プロセスのコンポーネントへの材料の分配を制御するために、コンテナと連合するバルブアレンジメントの操作状態を制御するための操作ハンドルに関し、操作ハンドルは、バルブアレンジメントに結合された回転可能なシャフトを備え、シャフトは、バルブアレンジメントの１以上の操作状態に対応する複数の角度位置の間で回転可能であり、シャフトに操作可能に結合されたレバーを備え、レバーは、レバーの回転に応じて複数の角度位置の間でシャフトを回転させるように構成され、複数の回転位置の１つにレバーを保持するべく構成された回転保持機構を備え、且つハンドルから軸方向外側に延びるアクチュエータ係合部材を備え、コンポーネントに連合されたドッキング・アレンジメントの一部として設けられたアクチュエータが回転保持機構の係合及び係合解除のためにアクチュエータ係合部材を動作させるべく操作可能である。
【選択図】図２１
【選択図】図２１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
コンテナから積層造形プロセスのコンポーネントへの材料の分配を制御するために、前記コンテナと連合するバルブアレンジメントの操作状態を制御するための操作ハンドルであって、前記バルブアレンジメントに結合された回転可能なシャフトを備え、前記シャフトは、前記バルブアレンジメントの１以上の操作状態に対応する複数の角度位置の間で回転可能であり、
前記シャフトに操作可能に結合されたレバーを備え、前記レバーは、該レバーの回転に応じて前記複数の角度位置の間で前記シャフトを回転させるように構成されており、
複数の回転位置の１つに前記レバーを保持するべく構成された回転保持機構を備え、且つ、
前記ハンドルから軸方向外側に延びるアクチュエータ係合部材を備え、前記コンポーネントと連合するドッキング・アレンジメントの一部として設けられたアクチュエータが前記回転保持機構の係合及び係合解除のために前記アクチュエータ係合部材を動作させるべく操作可能である操作ハンドル。
【請求項2】
前記レバーが、該レバーの長さに沿うほぼ中間に設けられた結合部分を介して前記回転可能なシャフトに操作可能に結合されて、前記結合部分の両側に設けられた前記レバーの第１及び第２のレバーアームを画定する請求項１に記載の操作ハンドル。
【請求項3】
前記アクチュエータ係合部材が、前記操作ハンドルの中央領域から外側に延びている請求項１または２に記載の操作ハンドル。
【請求項4】
前記アクチュエータ係合部材が、前記結合部分からまたは前記結合部分の近くに外側に延びている請求項２または３に記載の操作ハンドル。
【請求項5】
前記アクチュエータ係合部材が、円錐台形の形状である請求項１乃至４のいずれか１項に記載の操作ハンドル。
【請求項6】
前記円錐台形のアクチュエータ係合部材の自由端が、前記アクチュエータによって設けられた対応する雄部を受け入れるように適合した雌部を画定するために開いている請求項５に記載の操作ハンドル。
【請求項7】
前記アクチュエータ係合部材がくさび形である請求項１乃至４のいずれか１項に記載の操作ハンドル。
【請求項8】
前記アクチュエータ係合部材が、前記結合部分に着脱自在に装着可能である請求項１乃至７のいずれか１項に記載の操作ハンドル。
【請求項9】
前記アクチュエータ係合部材が、キャップの形状である請求項８に記載の操作ハンドル。
【請求項10】
前記回転保持機構は、第１のシャフト部分が第１の軸方向位置にあるとき、前記レバー及び回転可能なシャフトを所定の回転位置に保持するように構成され、且つ、
前記第１のシャフト部分が第２の軸方向位置にあるとき、前記レバー及び回転可能なシャフトを複数の回転位置の間で回転できるように構成されている請求項１乃至９のいずれか１項に記載の操作ハンドル。
【請求項11】
前記回転可能なシャフトの周囲に設けられた外側シース内に設けられたスロットを備え、該スロットが前記回転可能なシャフトと連合する突出部分を受け入れるように構成された請求項１０に記載の操作ハンドル。
【請求項12】
前記外側シース内に設けられた前記スロットが、前記突出部分を受け入れるための複数のノッチを備え、前記複数のノッチは、前記複数のノッチの中に前記突出部分を保持することによって前記シャフトの回転を防止するように機能するように構成されている請求項１１に記載の操作ハンドル。
【請求項13】
前記アクチュエータ係合部材、前記第１のレバーアーム及び前記第２のレバーアームが、連合するアクチュエータの１以上のコンポーネントによって、直接作用され得るように構成されている請求項２乃至１２のいずれか１項に記載の操作ハンドル。
【請求項14】
コンテナから積層造形プロセスのコンポーネントへの材料の分配を制御するために、前記コンテナと連合するバルブアレンジメントの操作状態を制御するためのアクチュエータであって、前記アクチュエータは、前記コンポーネントと連合するドッキング・アレンジメントの一部として設けられ、
前記アクチュエータは、請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の操作ハンドルと係合するように構成された少なくとも１つの可動コンポーネントを備え、且つ、
前記少なくとも１つの可動コンポーネントは、使用中に、前記アクチュエータ係合部材に作用して、前記回転保持機構の係合及び係合解除を生じさせるように操作可能であるアクチュエータ。
【請求項15】
前記少なくとも１つの可動コンポーネントが、直線的に移動可能である請求項１４に記載のアクチュエータ。
【請求項16】
前記アクチュエータがリニアアクチュエータである請求項１４または１５に記載のアクチュエータ。
【請求項17】
前記操作ハンドルを動作させるために配置された第２の可動コンポーネント及び第３の可動コンポーネントを備えた請求項１４乃至１６のいずれか１項に記載のアクチュエータ。
【請求項18】
前記第２及び第３の可動コンポーネントが、前記バルブアレンジメントの前記操作状態を制御するために前記レバーを回転させることが操作可能である請求項１７に記載のアクチュエータ。
【請求項19】
前記アクチュエータ係合部材に作用する前記少なくとも１つの可動コンポーネントが、ボールスプリングプランジャを備える請求項１４乃至１８のいずれか１項に記載のアクチュエータ。
【請求項20】
前記アクチュエータ係合部材を動作させるための前記少なくとも１つの可動コンポーネントが、ホイールまたは歯車を備える請求項１４乃至１８のいずれか１項に記載のアクチュエータ。
【請求項21】
積層造形プロセスのためのドッキング・アレンジメントであって、請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の操作ハンドル及び請求項１５乃至２０のいずれか１項に記載のアクチュエータを備えるドッキング装置。
【請求項22】
コンテナから請求項２１に記載のドッキング・アレンジメントを使用する積層造形プロセスのコンポーネントへの材料の分配を制御するために、前記コンテナと連合するバルブアレンジメントの操作状態を制御するための方法であって、前記コンテナの出口を前記積層造形プロセスの前記コンポーネントと連合するドックの入口と結合し、
使用中に前記アクチュエータ係合部材に作用するアクチュエータの動作下で、前記回転保持機構との係合を解除し、
前記コンテナから前記コンポーネントに材料を分配するために前記バルブアレンジメントを開くべく前記アクチュエータの動作下で、前記レバーを回転させる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はドッキング・アレンジメント（docking arrangement）に関し、特に、コンテナ（container）（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機（アディティブ・マニュファクチャリング・マシンズ（additive manufacturing machines））に供給するための積層造形プロセス（アディティブ・マニュファクチャリング・プロセス（additive manufacturing process））で使用するためのドッキング・アレンジメントに関する。
【背景技術】
【0002】
積層造形は一般に、１または複数の材料層を積み上げることにより３Ｄオブジェクトを製造するプロセスに関するものである。従来、材料は粉末（金属粉末など）の形態で積層造形機に供給されている。小規模製造プロセスの場合、粉末はコンテナ（プラスチック瓶など）で供給されている。大規模製造プロセスの場合、ホッパーは大量の粉末を輸送し、積層造形機に配送するように設計される。このようなホッパーは、ホッパー内の環境条件（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ている。例えば、一部の粉末は空気中で酸化するかもしれず、制御された雰囲気下に保管される必要がある。さらに、ほとんどの場合、粉末が濡れないようにすることが望ましいが、これにより、粉末を積層造形機に供給する際に問題が発生するかもしれない。つまり、ホッパーから粉末が流れ出なくなるかもしれない。しかしながら、今日まで完全な解決策は提供されていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
例えば、製造プロセスのための材料（例えば、粉末）を含むホッパーが、ホッパーからコンポーネント（component）に粉末を配送するために、積層造形プロセス（例えば、積層造形機）のコンポーネントにドッキング及び結合されてもよいドッキング・アレンジメントに対する要求がある。
【0004】
状況に応じて、ホッパーからの材料の分配を（例えば、自動及び／または手動で）制御できるアレンジメント（arrangement）の提供という要求がある。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、手が届かないなど）手動制御が不適切になる可能性がある。したがって（例えば、ホッパーの出口を開けるなど）オペレータが物理的にホッパーと接触する必要なく、ホッパーからの材料の分配を制御できるアレンジメントの提供は有利である。
【0005】
ホッパーをコンポーネントに適切に固定できる構成を提供するという要求がある。これは、ホッパーとコンポーネントとの結合が安定していることを確認すること、及び／または必要な環境制御が維持されていることを確認することの要求がある（例えば、ホッパーとコンポーネントとのカップリング（coupling）に設けられた気密／水密シールなど）。材料の分配中にホッパーとコンポーネントの間の結合が所定の位置に固定されたままであることを確認することの要求もある。
【0006】
したがって、本発明の１つまたは複数の実施形態の目的は、従来技術に伴う１つまたは複数の問題を克服または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】
本発明の第１の態様によれば、コンテナから積層造形プロセスのコンポーネントへの材料の分配を制御するために、コンテナと連合するバルブアレンジメント（valve arrangement）の操作状態を制御するための操作ハンドルであって、バルブアレンジメントに結合された回転可能なシャフトを備え、シャフトは、バルブアレンジメントの１以上の操作状態に対応する複数の角度位置の間で回転可能であり、シャフトに操作可能に結合されたレバーを備え、レバーは、レバーの回転に応じて複数の角度位置の間でシャフトを回転させるように構成され、複数の回転位置の１つにレバーを保持するべく構成された回転保持機構を備え、且つハンドルから軸方向外側に延びるアクチュエータ係合部材を備え、コンポーネントと連合するドッキング・アレンジメントの一部として設けられたアクチュエータが回転保持機構の係合及び係合解除のためにアクチュエータ係合部材を動作させるべく操作可能である操作ハンドルが提供される。
【0008】
有利なことに、この操作ハンドルは、ドッキング・アレンジメントにおけるホッパーのドッキング位置と連合する公差問題を克服することが判明した。特に、ハンドルから軸線方向外側に延びるアクチュエータ係合部材を設けることは、ドッキング・アレンジメントにおけるホッパーのドッキング位置に関係なく、回転保持機構を簡単な方法で確実に係合及び係合解除できることを意味する。
【0009】
操作ハンドルは、手動で操作してもよく、アクチュエータを介して自動的に操作してもよい。レバーは、アクチュエータの動作下で回転可能であってもよい。
【0010】
レバーは、レバーの長さに沿うほぼ中間に設けられた結合部分を介して回転可能なシャフトに操作可能に結合されて結合部分の両側に設けられたレバーの第１及び第２のレバーアームを画定する。
【0011】
アクチュエータ係合部材は、操作ハンドルの中央領域から外側に延びていてもよい。適切には、アクチュエータ係合部材は、結合部分からまたは結合部分の近くに延びていてよい。
【0012】
アクチュエータ係合部材は、円錐形状を有していてもよい。適切には、アクチュエータ係合部材は、円錐台形の形状である。円錐台形の係合部材の自由端が、アクチュエータによって設けられた対応する雄部を受け入れるように適合した雌部を画定するために開いていてもよい。
【0013】
いくつかの実施形態では、アクチュエータ係合部材はくさび形（wedge-shaped）であってもよい。
【0014】
アクチュエータ係合部材は、例えばねじ止めまたは磁気アタッチメントによって結合部分に着脱自在に装着可能であってもよい。しかしながら、いくつかの実施形態では、アクチュエータ係合部材は、結合部分または結合部分の近くの操作ハンドルの一部と一体的に形成されていてもよい。
【0015】
アクチュエータ係合部材はキャップの形状であってもよい。
【0016】
複数の実施形態では、回転保持機構は、回転可能なシャフト（または回転可能なシャフトのコンポーネント）が第１の軸方向位置にあるときに、レバー及び回転可能なシャフトを所定の回転位置に保持するように構成されていてもよい。同様に、回転保持機構は、回転可能なシャフト（または回転可能なシャフトのコンポーネント）が第２の軸方向位置にあるときに、レバー及び回転可能なシャフトを複数の回転位置の間で回転できるように構成されていてもよい。使用中、アクチュエータ係合部材の直線運動により、回転可能なシャフト（またはそのコンポーネント）が回転可能なシャフトの第１の軸方向位置から回転可能なシャフトの第２の軸方向位置まで移動し、回転保持機構の係合が解除される。同様に、回転可能なシャフト（またはそのコンポーネント）が回転可能なシャフトの第２の軸方向位置から回転可能なシャフトの第１の軸方向位置への移動（例えば、付勢部材の操作下で）は、回転保持機構と係合してもよい。このように、操作ハンドルは、アクチュエータ係合機構が（例えば手動で、またはアクチュエータを介して）直線的に移動して回転可能なシャフトの軸方向の移動を引き起こさない限り、回転保持機構が係合されるように構成されていてもよい。
【0017】
複数の実施形態では、回転保持機構は、回転可能なシャフトの周囲に設けられた外側シース（sheath）内に設けられたスロットを備え、スロットが回転可能なシャフトと連合する突出部分を受け入れるように構成されていてもよい。操作ハンドルは、例えばレバーの回転により、回転可能なシャフトの回転時に、突出部分が外側シースのスロットに沿って移動するように構成されていてもよい。
【0018】
実施形態では、外側シース内に設けられたスロットが、突出部分を受け入れるための複数のノッチ（notch）を備えている。複数のノッチは、複数のノッチの中に突出部分を保持することによってシャフトの回転を防止するように機能するように構成されていてもよい。実際には、複数のノッチは、回転可能なシャフト、すなわちレバーを保持できる複数の角度位置を画定してもよい。複数のノッチは、レバーの第１、中間、及び第２の回転位置に対応する３つのノッチから構成されていてもよい。したがって、複数のノッチは、コンテナからの製造材料の流れを制御するために、バルブアレンジメントの３つの動作状態、例えば、完全に閉じた状態、中間の／部分的に開いた状態、及び完全に開いた状態に対応してもよい。
【0019】
操作ハンドルは、アクチュエータ係合部材、第１のレバーアーム及び第２のレバーアームが、連合するアクチュエータの１以上のコンポーネントによって、直接作用され得るように構成されてよい。
【0020】
レバーは回転可能なシャフトに固定されていてもよいし、回転可能なシャフトと一体に形成されていてもよい。実施形態では、レバーは、結合部分を介して回転可能なシャフトに操作可能に結合されてもよい。結合部分は、レバーの長さ方向に沿っておよそ中間部分に設けられていてもよい。したがって、そのような実施形態では、結合部分の位置は、結合部分のいずれかの側に設けられたレバーの第１及び第２のレバーアームを画定してもよい。他の実施形態では、レバーは、レバーの端部またはレバーの端部の近位で回転可能なシャフトに操作可能に結合される。
【0021】
複数の実施形態では、レバー（したがって回転可能なシャフト）は、第１の回転位置と第２の回転位置との間で回転可能であってもよい。第１の回転位置及び第２の回転位置は、連合するバルブアレンジメントの完全に閉じた構成及び完全に開いた構成に対応してもよい。レバーは、第１の回転位置と第２の回転位置との間に設けられた中間位置を介して、第１の回転位置と第２の回転位置との間で回転可能であってもよい。中間位置は、バルブアレンジメントの部分的に開いた構成に対応してもよい。したがって、レバーの中間位置は、コンテナからの材料の流れが制御されるようにできる。
【0022】
回転可能なシャフトは、結合手段を介してバルブアレンジメントに結合されていてよい。結合手段は、回転可能なシャフトの端部に設けられていてもよい。複数の実施形態では、結合手段は、雌型結合器、例えば、バルブアレンジメントの対応する操作シャフトを受け入れるように構成されているシャフトの端部内のボア、を備えている。使用中に操作ハンドルをバルブアレンジメントに固定する手段及び固定するためのさらなる固定手段を設けてもよい。
【0023】
複数の実施形態では、回転可能なシャフトは、第１及び第２のシャフト部分を含む。第１のシャフト部分は、レバーに結合されてもよく、それによってレバーと回転可能なシャフトとの間に操作可能な結合を提供してもよい。第２のシャフト部分は、使用時に、バルブアレンジメントに結合されてもよい。
【0024】
第１及び第２のシャフト部分は、操作可能に結合されていてもよい。複数の実施形態では、第１及び第２のシャフト部分は、１つまたは複数のロッドを介して結合されていてもよい。１つまたは複数のロッドは、第１及び第２のシャフト内に設けられた対応するスロット内に配置されてもよい。使用時、ロッドは、第１のシャフト部分と第２のシャフト部分との間にインターフェースを提供してもよく、第１のシャフト部分の回転時に、例えば、アクチュエータまたはユーザによる手動の操作下におけるレバーの回転時に、第２のシャフト部分が確実に回転するようにしてもよい。
【0025】
回転可能なシャフト（または少なくとも回転可能なシャフトのコンポーネント）は、軸線方向に移動可能であってもよい。実施形態では、回転可能なシャフト（または回転可能なシャフトのコンポーネント）は、アクチュエータ係合部材に作用するアクチュエータの操作下で軸線方向に移動可能であってもよい。
【0026】
いくつかの実施形態では、第１及び／または第２のシャフト部分は、軸線方向に移動可能であってもよい。現段階の好ましい実施形態では、第１のシャフト部分は、アクチュエータ係合部材に作用するアクチュエータの操作下で、第１の軸線方向位置と第２の軸線方向位置との間で軸線方向に移動可能である。具体的には、第１のシャフト部分は、アクチュエータ係合部材の直線運動の際に軸線方向に移動可能であってよい。このような実施形態では、第２のシャフト部分の位置は、軸線方向に固定されてもよい。これは、回転可能なシャフトがバルブアレンジメントに、例えば、回転可能なシャフトの軸線方向の位置、具体的には回転可能なシャフトの第１のシャフト部分の軸線方向の位置に関係なく、第２のシャフト部分上に、または第２のシャフト部分によって設けられる結合手段を介して、確実に結合されたままであることを保証するために必要な場合がある。
【0027】
いくつかの実施形態では、操作ハンドルは付勢部材を備える。付勢部材は、バネを含んでもよい。付勢部材は、１つ以上の方向に、例えば、回転可能なシャフトまたはレバーのように、操作ハンドルの１つ以上のコンポーネントの移動に伴って、または移動に対向して作用する付勢力を提供するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、付勢部材は、回転可能なシャフトの軸線方向の移動に伴って、または軸線方向の移動に対向して作用する付勢力を提供するように構成されてもよい。
【0028】
複数の実施形態では、第１及び第２のシャフト部分は、付勢部材を介して操作可能に結合されてもよい。したがって、そのような実施形態では、付勢部材は、第２のシャフト部分に対する第１のシャフト部分の移動に伴って、または移動に対向して作用する付勢力を提供するように構成されてよい。
【0029】
複数の実施形態では、付勢部材によって提供される付勢力は、第１の軸線方向位置から第２の軸線方向位置への第１のシャフト部分の移動に対向して作用し、第２の軸線方向位置から第１の軸線方向位置への第１のシャフト部分の移動に伴って作用する。このようにして、付勢力は、作用されなければ、第１の軸線方向位置に、第１のシャフト部分を付勢／保持するように作用してよい。
【0030】
複数の実施形態では、操作ハンドルは、連合するアクチュエータの１つまたは複数のコンポーネントによってレバーが直接作用されるように構成されてもよい。例えば、レバーが第１及び第２のレバーアームを備える実施形態では、各レバーアームは、使用中にアクチュエータのそれぞれのコンポーネントによって作用されてレバーを回転させるように構成されてもよい。
【0031】
いくつかの実施形態では、操作ハンドルは、使用時に操作ハンドルをアクチュエータに結合するための結合手段を備えていてもよい。結合手段は、雌型結合器、例えば、アクチュエータによって提供される対応する雄型結合器を受け入れるように操作ハンドルのコンポーネントによって提供されるボア（bore）を備えていてもよい。結合手段は、レバー上に、またはレバーによって設けられてもよい。いくつかの実施形態では、結合手段は、レバーの結合部分上に、またはレバーの結合部分によって設けられる。
【0032】
実施形態では、操作ハンドルは直角駆動タイプのアレンジメントを備えてもよい。このような実施形態では、操作ハンドルは、操作ハンドルとは異なる方向（例えば、垂直）を向いた操作軸線を有するアクチュエータに結合され、アクチュエータによって作用されるように構成されていてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、操作ハンドルは、垂直に配向されたアクチュエータ（例えば、垂直アクチュエータ駆動シャフト）を受け入れるように構成された直角駆動タイプのアレンジメントを備えていてもよい。操作ハンドルは、アクチュエータの操作・回転下において、（操作ハンドルの回転可能なシャフトを介して）バルブアレンジメントの異なる方向を向いた（例えば、水平方向を向いた）駆動シャフトの対応する回転をもたらすために、実施形態では、一対のベベルギア（bevel gear）を含むギアアレンジメント（gear arrangement）を含んでいてもよい。
【0033】
実施形態では、操作ハンドルは、コンテナ内に保持される材料の種類に特有のものであってもよい。例えば、複数の実施形態では、操作ハンドルがボアの形態の結合手段を含む、またはアクチュエータ係合部材が雌部を含むように、ボアまたは雌部は、コンテナ内に保持される材料の種類に特有の構成を含んでもよい。したがって、そのような実施形態では、連合するバルブ装置を開閉するために、特別に構成されたアクチュエータを使用して操作ハンドルに作用しなければならない。このようにして、操作ハンドルは、間違った種類の材料が間違った位置に、または積層造形プロセスの間違ったコンポーネントに堆積されることを防ぐように構成されてよい。
【0034】
本発明の第２の態様によれば、コンテナから積層造形プロセスのコンポーネントへの材料の分配を制御するために、コンテナと連合するバルブアレンジメントの操作状態を制御するためのアクチュエータであって、アクチュエータは、コンポーネントと連合するドッキング・アレンジメントの一部として設けられ、アクチュエータは、本願発明の操作ハンドルと係合するように構成された少なくとも１つの可動コンポーネントを備え、且つ少なくとも１つの可動コンポーネントは、使用中に、アクチュエータ係合部材に作用して、回転保持機構の係合及び係合解除を生じさせるように操作可能である。
【0035】
実施形態では、少なくとも１つの可動コンポーネントはリニアアクチュエータを備え、これにはピストンが含まれてもよい。ピストンは、アクチュエータ係合部材と係合したり係合解除したりするために、複数の位置の間で移動可能であってもよい。
【0036】
使用時、アクチュエータは、第１の位置と第２の位置との間で直線的に移動するように構成されてもよい。第１の位置と第２の位置との間のアクチュエータの移動により、アクチュエータ係合部材（従って回転可能なシャフト）の直線運動が生じ、それによって回転保持機構の係合が解除され、レバーの回転が可能になる。
【0037】
実施形態では、アクチュエータは、格納位置と第１の位置との間で移動するように構成されてよい。アクチュエータは、使用時、格納位置から第１の位置に移動する際に、アクチュエータがアクチュエータ係合部材の少なくとも一部と接触するように構成されてもよい。
【0038】
いくつかの実施形態では、アクチュエータは、アクチュエータ係合部材に接触して直線運動を引き起こすための接触面を形成する端部を備える。例えば、アクチュエータは、ボールスプリングプランジャ（ball spring plunger）、ローラ（roller）または歯車などのスプリングプランジャを備えてよい。
【0039】
いくつかの実施形態では、アクチュエータは、操作ハンドルを動作させるために構成された第２の可動コンポーネント及び第３の可動コンポーネントを備えていてもよい。第２及び第３の可動コンポーネントは、アクチュエータ係合部材を動作させる可動コンポーネントのいずれかの側に配置されていてもよい。特に、第２及び第３の可動コンポーネントは、レバーのそれぞれのレバーアームを動作させてレバーを回転させるように配置及び構成されてもよい。第２及び第３の可動コンポーネントはそれぞれ、リニアアクチュエータを備えていてもよい。
【0040】
第２及び第３のアクチュエータのそれぞれの端部は、アクチュエータが第１の位置から第２の位置に移動（及びレバーの対応する回転）すると、端部の接触面がレバーとの接触から開放されてもよい。複数の実施形態では、アクチュエータの端部の接触面は、レバーに対して角度を付けられていてもよい。例えば、アクチュエータがアクチュエータの第１の位置にあり、レバーがレバーの第１の回転位置にある場合、レバーの端部の接触面は、レバーの長手方向軸線に対して垂直に配置されてもよい。さらに、アクチュエータがアクチュエータの第２の位置にあり、レバーがレバーの第２の回転位置にある場合、接触面はレバーの長手方向軸線と平行に配置され得る。
【0041】
いくつかの実施形態では、アクチュエータの少なくとも１つの可動コンポーネントは駆動シャフトを含む。駆動シャフトは回転可能であってもよい。駆動シャフトは、操作ハンドルによって提供される対応する雌結合内に受容される雄結合部品として構成されてよく、またはその逆の構成でもよい。例えば、駆動シャフトは、例えば、レバーまたはアクチュエータ係合部材のように、操作ハンドルのコンポーネント内に、または操作ハンドルのコンポーネントによって提供されるボアの形態の雌結合内に受容されるように構成されてもよい。駆動シャフトは、必要に応じて、例えば、回転保持機構の係合や係合解除のために、アクチュエータ係合部材（したがって回転可能なシャフト）の直線運動を引き起こすために軸方向に移動可能であってもよい。
【0042】
いくつかの実施形態では、アクチュエータの操作は、制御システムを介して制御可能であってもよい。例えば、実施形態では、アクチュエータの少なくとも１つの可動コンポーネントの動きを制御するための制御システムが提供されてもよい。
【0043】
制御システムは、可動コンポーネント（またはそれぞれ）の動きを制御するときに、連合するドッキング・アレンジメントの１つまたは複数のコンポーネントの操作状態を考慮するように構成されてよい。例えば、いくつかの実施形態では、制御システムは、少なくとも１つの可動コンポーネントの動きを制御するときに、コンテナと連合するロッキング機構の操作状態を考慮するように構成されてよい。制御システムは、コンテナからの材料の分配を作動させるために、少なくとも１つの可動コンポーネントを動かす前に、ロッキング機構がロック状態にあることを要求するように構成されてもよい。
【0044】
本発明の第３の態様によれば、積層造形プロセスのためのドッキング・アレンジメントであって、本発明の第１の態様による操作ハンドルと、本発明の第２の態様によるアクチュエータとを備えるドッキング・アレンジメントが提供される。したがって、本発明の第３の態様によるドッキング・アレンジメントは、本発明の第１及び第２の態様に関連して説明した特徴のいずれかまたはすべてを必要に応じて含んでいてもよい。
【0045】
本発明の第４の態様によれば、コンテナから本発明の第３の態様であるドッキング・アレンジメントを使用する積層造形プロセスのコンポーネントへの材料の分配を制御するために、コンテナと連合するバルブアレンジメントの操作状態を制御するための方法であって、コンテナの出口を積層造形プロセスのコンポーネントと連合するドックの入口と結合し、使用時にアクチュエータ係合部材を動作させるアクチュエータの制御下で、回転保持機構との係合を解除し、コンテナからコンポーネントに材料を分配するためのバルブアレンジメントを開くためのアクチュエータの操作下で、レバーを回転させる方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0046】
本発明がより明確に理解されるように、添付の図面を参照しながら、その１つまたは複数の実施形態を例としてのみ説明する。
【図1】ドッキング・アレンジメントの斜視図である。
【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】ロッキング機構の一実施形態の斜視図である。
【図16】ロッキング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・アレンジメントを動作させるための制御戦略を示すフローチャートである。
【図20】ドッキング・アレンジメントのさらなる側面断面図である。
【図21】代替の操作ハンドルを備えた別のドッキング・アレンジメントの斜視図である。
【図22B】操作ハンドルの別の状態を拡大して示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0047】
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・アレンジメント１０に関する。
【0048】
図１及び図２を参照すると、ドッキング・アレンジメント１０は、ホッパー１２の形態のコンテナが結合されてもよいドック１１を含む。これらの図は、それぞれ、ドック１１からドッキング解除されたホッパー１２とドック１１にドッキングされたホッパー１２を示す。使用中、ドック１１は、積層造形プロセスの機械に対応してよく、ホッパー１２はその機械に供給される粉末（金属粉末など）を収容する。
【0049】
ホッパー１２は、スタンド２２と、ホッパー１２のコンテナ１４をスタンド２２上に支持するための複数の支持アーム２４とを含む。図示の実施形態では、３つの支持アーム２４が設けられている。コンテナ１４は、積層造形プロセス用の粉末を含んでもよい。コンテナは、出口につながる円錐台形部分の上に上部円筒形部分を備える。
【0050】
ホッパー１２は、ドック１１上の入口１８に結合及び固定される出口１６を含む。ホッパー１２の出口１６と入口１８との間の結合は、ロッキング機構１００を含む。ロッキング機構１００は、ホッパー１２のコンテナ１４からの材料がドック１１を介して製造プロセスのさらなるコンポーネントに供給されることを可能にするために、出口１６及び入口１８をロック及び固定する手段を備える。図示の実施形態では、入口１８には、材料をホッパー１２から製造プロセスのさらなるコンポーネントに供給するための導管２０が設けられている。
【0051】
ホッパー１２のスタンド２２は、ドック１１上の対応する複数の突出部材２３を受け入れるための複数の開口２１をスタンドの基部内に含む。図示されるように、複数の突出部材２３はドック１１の表面１３から上方に突出する。それぞれの突出部材２３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機能することができる。
【0052】
ホッパー１２には、ホッパー１２のコンテナ１４からの材料の流れを制御するためのバルブアレンジメント２６が設けられている。現時点で好ましい実施形態では、バルブアレンジメントはバタフライバルブの形態の出口バルブを含むが、当然のことながら、本発明はこの意味で限定されるものではなく、バルブアレンジメント２６は任意の適切なバルブタイプを備えることができることを理解されたい。図示の実施形態では、出口バルブは操作ハンドル５０を介して制御される。本明細書で説明するように、操作ハンドル５０は、操作レバー５２の回転を通じてバルブアレンジメント２６の出口バルブを開閉するために使用される。これは、実施形態では、操作ハンドル５０に操作可能に結合されたアクチュエータ４０を介して実行され得る。図示の実施形態では、アクチュエータ４０は、ドック１１の一部を形成し、ドック上にホッパー１２がドッキングされると、操作ハンドル５０とアクチュエータ４０は、その後の操作ハンドル５０の作動のために互いに対して位置決めされる。
【0053】
ホッパー１２にはさらにガス入口３２が設けられている。図１９及び図２０を参照して説明されるように、使用中、ガス入口３２を使用して、ホッパー１２のコンテナ１４内の圧力レベルを制御することができる。出口１６からの材料の流れを助けるために、ホッパー１２内の圧力を高めることが望ましい場合がある。
【0054】
本明細書で説明するように、ドッキング・アレンジメント１０は、積層造形プロセスの機械（例えば、積層造形機またはふるい（sieve））に対応する（またはその一部を形成する）ドック１１と、その機械に供給される粉末を収容するホッパー１２を含む。しかしながら、例えば、中の物質を補充することが望ましいこともあり、場合によっては、粉末／材料をホッパー１２に供給する。したがって、ホッパー１２には、ホッパー１２のコンテナ１４の内部へのアクセスを提供する開閉可能なハッチ３０が上面に設けられている。場合によっては、別のホッパーからの材料がホッパー１２内に堆積されることがある。例えば、入口１８（及び任意選択で導管２０）がホッパー１２への入口として機能し、別個のホッパーがドック１１上にドッキングされるドッキング・アレンジメント１０を使用することができる。これは、２つの異なるホッパー内の材料が相互に接続される実施形態において有用であり得る。実施形態では、１つのホッパーまたは積層造形機からの材料は、ホッパー１２内に堆積される前にふるいを通過することができる。そのような場合、ドッキング・アレンジメント１０は、ふるいを受けるように適合されている。
【0055】
【0056】
操作ハンドル５０は、複数の回転位置の間で回転することができるレバー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。本明細書で説明されるように、レバー５２の回転は、シャフト５６の対応する回転を順次引き起こし、ホッパー１２から出る材料の流れを制御するために、次に出口バルブ（図示せず）に作用する。
【0057】
結合部材６４の両側に第１及び第２のレバーアーム５３ａ，５３ｂを画定するレバーの中心の周りをレバー５２が枢動されるように、レバー５２は、結合部分６４を介して、レバーの長さに沿ってほぼ半分の位置で、操作ハンドル５０の回転可能なシャフト５６に連結される（例えば、適切に固定されるか、または一体的に形成される）。使用中、レバー５２（したがって回転可能なシャフト５６）は、連合するバルブアレンジメント２６の完全に閉じた構成と完全に開いた構成に対応する２つの回転位置の間で回転可能である。
【0058】
この実施形態では、アクチュエータ４０は、第１のピストン４２及び第２のピストン４５を含む二重ピストン構成の形態をとる。第１及び第２のピストン４２，４５は、レバー５２の回転を効果的にするために、複数の位置の間で移動可能である。本明細書に図示及び説明するように、必要に応じてレバーアーム５３ａ，５３ｂを回転させるために、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。
【0059】
第１のピストン４２は、一対のピストンアーム４１ａ，４１ｂ及びピストンアーム４１ａ，４１ｂが結合される上部支持部材４３を含む。第１のローラ４９ａは、支持部材４３に取り付けられ、使用中に、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。例えば、第１のピストンチャンバ４７内に流体を導入するまたは除去する油圧または空気圧アレンジメントを介して、ピストンアーム４１ａ，４１ｂは、使用時に、第１のピストンチャンバ４７に出入りするように構成される。あるいは、アクチュエータ４０は、アーム４１ａ，４１ｂを動かすように構成されたソレノイドやモータなどの電気アクチュエータを備えていてもよい。第１のピストンチャンバ４７に出入りする際に、ピストンアーム４１ａ，４１ｂは、支持部材４３の対応する動きを引き起こし、したがってローラ４９ａの対応する動きを引き起こし、第１のレバーアーム５３ａとの相互作用を通じて、レバー５２の動き（直線及び／または回転）を生じさせる。
【0060】
同様に、第２のピストン４５は、第２の一対のピストンアーム４４ａ，４４ｂ及びピストンアーム４４ａ，４４ｂが結合される上部支持部材４６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。例えば、第２のピストンチャンバ４８内に流体を導入または除去するために、油圧または空気圧アレンジメントを介して、ピストンアーム４４ａ，４４ｂは、使用時に、第２のピストンチャンバ４８に出入りするように構成される。あるいは、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含んでもよい。第２のピストンチャンバ４８に出入りする際、ピストンアーム４４ａ，４４ｂは、支持部材４６の対応する動きを引き起こし、したがってローラ４９ｂの対応する動きを引き起こし、第２レバーアーム５３ｂとの相互作用を通じて、レバー５２の動き（直線及び／または回転）を生じさせる。
【0061】
ピストン４２，４５は、後退位置と、第１の位置と第２の位置との間で直線的に移動するように構成されている。後退位置から第１の位置へ移動する際には、レバー５２の回転位置に応じて、ピストン４２，４５がそれぞれのレバーアーム５３ａ，５３ｂと接触する可能性がある。
【0062】
具体的には、レバー５２がレバー５２の第１の回転位置にある状態で、第１のピストン４２を第１のピストン４２の後退位置から第１のピストン４２の第１の位置に移動させると、第１のローラ４９ａが第１のレバーアーム５３ａに接触する。本明細書で説明するように、第１のローラ４９ａを第１のレバーアーム５３ａに接触させると、第１のレバーアーム５３ａの直線運動が引き起こされ得る。その後、第１のピストン４２を第１のピストン４２の第１の位置から第１のピストン４２の第２の位置に移動させると、第１のレバーアーム５３ａに作用して、レバー５２をレバー５２の第１の回転位置からレバー５２の第２の回転位置に回転させる。本明細書に記載されているように、これはバルブアレンジメント２６を開くように作用し得る。
【0063】
同様に、レバー５２がレバー５２の第２の回転位置にある場合、第２のピストン４５を第２のピストン４５の後退位置から第２のピストン４５の第１の位置に移動させると、第２ローラ４９ｂが第２レバーアーム５３ｂに接触する。本明細書で説明するように、第２のローラ４９ｂを第２のレバーアーム５３ｂに接触させると、第２のレバーアーム５３ｂの直線運動が引き起こされ得る。その後、第２のピストン４５を第２のピストン４５の第１の位置から第２のピストン４５の第２の位置に移動させると、第２のレバーアーム５３ｂに作用して、レバー５２をレバー５２の第２の回転位置からレバー５２の第１の回転位置に回転させる。これはバルブアレンジメント２６を閉じるように作用し得る。
【0064】
第１及び第２のローラ４９ａ，４９ｂは、第１及び／または第２のローラ４９ａ，４９ｂがそれぞれのレバーアーム５３ａ，５３ｂと接触したときに、すなわち、それぞれのピストン４２，４５が後退位置から第１の位置に移動したときに、レバー５２を第１の直線位置から第２の直線位置まで直線運動させるように構成されている。レバー５２のこの直線運動は、レバー５２の回転を妨げる回転保持機構を解除するために必要である。図６に示すように（そして図８乃至図１１Ｂを参照して以下で詳細に説明する）、操作ハンドル５０は、内部に回転可能なシャフト５６を収容する外側シース５４を備える。シース５４は、シャフト５６と連合する突出部分５８を受け入れ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、つまり操作ハンドル５０のシャフト５６の回転位置を画定する一連のノッチ６２ａ，６２ｂ，６２ｃを含む。突出部分５８は、レバー５２の回転及び当該回転に対応するシャフト５６の回転時に、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ている。レバー５２がレバー５２のその第１の直線位置にある場合、突出部分５８は、レバー５２の操作下で、シャフト５６の回転を妨げるために、ノッチ６２ａ，６２ｂ，６２ｃの１つの中に受け入れられてよい。したがって、（例えば、ローラ４９ａまたは４９ｂをレバー５２のそれぞれのレバーアーム５３ａ，５３ｂに接触させることによって）レバー５２をレバー５２の第２の直線位置に移動させることは、突出部分５８をノッチ６２ａ，６２ｂ，６２ｃの１つとの接触から外すために必要であり、それによって、レバー５２の動作下でシャフト５６が回転できるようにする。
【0065】
ローラ４９ａ及びレバー５２は、第１のピストン４２が第１のピストン４２の第１の位置から第１のピストン４２の第２の位置に移動し、すなわちレバー５２をレバー５２の第１の回転位置からレバー５２の第２の回転位置に回転させると、第１のレバーアーム５３ａがローラ４９ａとの接触から外されるように移動するように構成される。これにより、レバー５２がレバー５２の第２の直線位置からレバー５２の第１の直線位置まで直線的に移動し（例えば、付勢部材の動作下で、以下を参照）、回転保持機構に再び係合して、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、レバー５２は、第１のピストン４２による作動に続いてレバー５２の第２の回転位置に保持されてよい。具体的には、これは、第１の位置にある第１のピストン４２及び第１の回転位置にあるレバーと共に、ローラ４９ａが第１のレバーアーム５３ａの長手方向軸線に対して垂直に配置されるように、レバー５２に関してローラ４９ａに角度を付けることによって達成される。レバー５２が９０°の角度でレバー５２の第２の回転位置に移動するとき、第１のピストン４２が第１のピストン４２の第２の位置に移動し、ローラ４９ａは、第１のレバーアーム５３ａの長手方向軸線に平行に配置される位置に移動する。これにより、レバーアーム５３ａがローラ４９ａとの接触から外される。
【0066】
ローラ４９ｂも同様に構成されている。具体的には、ローラ４９ｂは、第２のピストン４５が第２のピストン４５の第１の位置から第２のピストン４５の第２の位置に移動し、すなわちレバー５２をレバー５２の第２の回転位置からレバー５２の第１の回転位置に回転させると、第２のレバーアーム５３ｂがローラ４９ｂとの接触から外されるように移動するように構成される。これにより、レバー５２がレバー５２の第２の直線位置からレバー５２の第１の直線位置まで直線的に移動し（例えば、付勢部材の動作下で、以下を参照）、回転保持機構に再び係合して、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、レバー５２は、第２のピストン４５による作動に続いてレバー５２の第１の回転位置に保持されてよい。具体的には、これは、第１の位置にある第２のピストン４５及び第２の回転位置にあるレバー５２と共に、ローラ４９ｂが第２のレバーアーム５３ｂの長手方向軸線に対して垂直に配置されるように、レバー５２に関してローラ４９ｂに角度を付けることによって達成される。レバー５２が９０°の角度でレバー５２の第１の回転位置に移動するとき、第２のピストン４５が第２のピストン４５の第２の位置に移動し、ローラ４９ｂは、第２のレバーアーム５３ｂの長手方向軸線に平行に配置される位置に移動する。これにより、レバーアーム５３ｂがローラ４９ｂとの接触から外される。
【0067】
図８乃至図１１Ｂは、前述した図に示した操作ハンドル５０の変形例を示している。以下に明示的に特定する場合を除き、図８乃至図１１Ｂに示す操作ハンドル５０は、前述した図に示す操作ハンドル５０と構成が実質的に同一である。したがって、特に断りのない限り、以下の説明では、既に示して説明した操作ハンドル５０の構成をさらに詳しく説明する。
【0068】
本明細書で説明するように、操作ハンドル５０は、使用時に、ホッパー１２の出口１６から出る製造材料の流れを制御するためのバルブアレンジメント２６の出口バルブ（図示せず）の操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，第１及び第２のシャフト部分５６ａ，５６ｂを含む回転可能なシャフト５６及び回転可能なシャフト５６が配置される外側シース５４を含む。第１のシャフト部分５６ａは、レバー５２に接続されており、レバー５２の回転によりシャフト５６に対応する回転をさせ、当該回転が出口バルブ（図示せず）に作用してホッパー１２からの材料の流れを制御する。図示したアレンジメントでは、バルブアレンジメント２６上の対応する雄カップリングと相互作用するための雌カップリングとして機能するボア８０がシャフト５６の端部に設けられている。結合されるとき、シャフト５６の回転は、出口バルブを開閉するためのバルブアレンジメント２６の雄カップリングの回転において、対応する回転を効果的に及ぼすように作用する。
【0069】
レバー５２は、結合部分６４を備え、結合部分６４を介して第１のシャフト部分５６ａに結合される（例えば、第１のシャフト部分５６ａと一体的に形成されるか、または第１のシャフト部分５６ａに適切に接続される）。結合部分６４自体は、レバー５２の残りの部分と一体的に形成されるか、またはレバー５２の残りの部分に適切に接続されることは、理解されるであろう。
【0070】
外側シース５４の端部、具体的にはレバー５２に対するシース５４の反対側の端部において、シース５４は、操作ハンドル５０をドッキング・アレンジメント１０のホッパー１２上のバルブアレンジメント２６に接続し固定するための接続点７０を含む。さらに、シース５４のこの端部には、第２のシャフト部分５６ｂをシース５４内の適切な位置に固定するためのねじ７２を受け入れるための開口部７４ａ，７４ｂが設けられている。開口部は、ねじ７２と相互作用するためのねじ面を備えていてもよい。対応する（ねじ付き）開口部７６ａ，７６ｂが第２のシャフト部分５６ｂの端部に設けられている。
【0071】
第１及び第２のシャフト部分５６ａ，５６ｂは、第１及び第２のシャフト部分５６ａ，５６ｂに対応するスロット６７ａ，６７ｂ内に位置するように構成された複数のロッド６６を介して操作可能に結合される。複数のロッド６６は、第１のシャフト部分５６ａと第２のシャフト部分５６ｂとの間に境界面を提供し、レバー５２の回転時に（例えば、アクチュエータの操作を通じて）第２のシャフト部分５６ｂが第１のシャフト部分５６ａと共に回転することを保証する。
【0072】
スロット６７ａ，６７ｂの長さは、対応するロッド６６がスロット６７ａ，６７ｂ内で移動できる程度に十分な長さであるので、例えば、第１のシャフト部分５６ａは、シャフト５６の長さに沿って実質的に中心を通る軸線に沿って第１の軸線方向位置と第２の軸線方向位置との間で第２のシャフト部分５６ｂに対して軸線方向に移動することができる。使用中において、第１のシャフト部分５６ａは、レバー５２の直線運動に応じて、第１の軸線方向位置と第２の軸線方向位置との間で移動し、本明細書で説明したとおり、レバー５２は、手動で、またはアクチュエータ（例えば、アクチュエータ４０）の操作下で動かすことができる。
【0073】
同様に、スロット６７ａ，６７ｂの長さは、第１のシャフト部分５６ａが第１の軸線方向位置または第２の軸線方向位置のいずれかにある状態で、対応するロッド６６の少なくとも一部がそれぞれ対向するスロット６７ａ，６７ｂ内に受け入れられるように十分に小さいので、第１のシャフト部分５６ａ及び第２のシャフト部分５６ｂは、常に操作可能に結合されたままである。これにより、第１及び第２のシャフト部分５６ａ、５６ｂが独立して回転することができないことが保証される。
【0074】
第１のシャフト部分５６ａの第１の軸線方向位置では、第１のシャフト部分５６ａは、第１のシャフト部分５６ａと第２のシャフト部分５６ｂとの間にギャップ７８を介して第２のシャフト部分５６ｂから分離されている（図１０Ａ及び図１０Ｂを参照）。第１のシャフト部分５６ａの第２の軸線方向位置では、第１のシャフト部分５６ａは第２のシャフト部分５６ｂの近位に配置され、第１のシャフト部分５６ａと第２のシャフト部分５６ｂとの間のギャップ７８を実質的に排除する（図１１Ａ及び１１Ｂを参照）。
【0075】
第１及び第２のシャフト部分５６ａ，５６ｂは、さらに、第１及び第２のシャフト部分５６ａ，５６ｂのそれぞれのボア６９ａ，６９ｂのいずれかの端に位置するバネ６８の形態の付勢部材を介して操作可能に結合される。バネ６８は、第１のシャフト部分５６ａの第１の軸線方向位置と第２の軸線方向位置との間の移動に伴って、または移動に逆らって作用する付勢力を提供するように構成されている。図示の実施形態では、ばね６８によって与えられる付勢力は、第１のシャフト部分５６ａの第１の軸線方向位置から第１のシャフト部分５６ａの第２の軸線方向位置への第１のシャフト部分５６ａの移動に逆らって作用する。同様に、ばね６９によって与えられる付勢力は、第１のシャフト部分５６ｂの第２の軸線方向位置から第１のシャフト部分５６ｂの第１の軸線方向位置への第１のシャフト部分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の他のコンポーネントとの相互作用を介して作用しない限り、第１のシャフト部分５６ａを第１のシャフト部分５６ａの第１の軸線方向位置に付勢／保持するように作用する。
【0076】
このようにシャフト５６を構成することにより、第１及び第２のシャフト部分５６ａ，５６ｂの両方が一緒に回転することが保証されるが、第２のシャフト部分５６ｂが、例えば、出口バルブ（図示せず）に対して出口バルブに常に操作可能に結合されたままであるように、軸線方向に実質的に静止したままであることが可能になる。そして、例えば、ここまで説明してきたように、回転保持機構を係合／係合解除するように、必要に応じて第１のシャフト部分５６ａが第２のシャフト部分５６ｂに対して軸線方向に移動できる。
【0077】
簡単に上述してきたように、操作ハンドル５０は、必要に応じて、レバー５２、すなわちシャフト５６を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のシャフト部分５６ａと連合した突出部分５８を受け入れるように構成されたスロット６０を含む。突出部分５８は、レバー５２の回転及び当該レバー５２の回転に対応するシャフト５６の回転の際に、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ている。図示の実施形態では、突出部分５８は、第１のシャフト部分５６ａの開口内に適切に配置され固定されたダボ（dowel）の形態をとり、第１のシャフト部分５６ａの外面から突出している。
【0078】
スロット６０は、突出部分５８を受け入れるための多数のノッチ６２ａ，６２ｂ，６２ｃを含む。ノッチ６２ａ，６２ｂ，６２ｃは、突出部分５８を保持することによってシャフト５６の回転を防止するように機能する。実際のところ、ノッチ６２ａ，６２ｂ，６２ｃは、シャフト５６及びレバー５２を保持できる３つの角度位置を画定する。ノッチ６２ａはレバー５２の第１の回転位置に対応し、ノッチ６２ｃはレバー５２の第２の回転位置に対応し、一方で、ノッチ５２ｂはレバー５２の第１の回転位置と第２の回転位置との間の中間の回転位置に対応する。したがって、ノッチ６２ａ，６２ｂ，６２ｃは、例えば、製造材料の流れを制御するために、完全に閉じた状態、中間の状態及び完全に開いた状態のように、出口バルブ（図示せず）の３つの操作状態に対応する。
【0079】
第１のシャフト部分５６ａ、ひいてはシャフト５６全体は、第１のシャフト部分５６ａが第１のシャフト部分の第２の軸線方向位置にあるときに回転することができる。同様に、第１のシャフト部分、ひいてはシャフト５６は、突出部分５８とスロット６０内のノッチ６２ａ，６２ｂ，６２ｃのうちの１つとの間の接触の結果として第１のシャフト部分５６ｂが第１のシャフト部分５６の第１の軸線方向位置にあるとき、回転することができない。バネ６８を設けることによって、ハンドル５０が（使用者によってまたはアクチュエータによって）操作されない限り、シャフト５６の回転を防止するために、ノッチ６２ａ，６２ｂ，６２ｃのうちの１つとの間の接触が保持された。第１のシャフト部分５６ａがその第１の軸線方向位置に保持され、突出部分５８と共に第１のシャフト部分の第１の軸線方向位置で保持されることが保証される。シャフト５６を回転させるために、すなわち、連合する出口バルブを開閉するために、第１のシャフト部分５６ａは、ばね６８によって提供される付勢力に逆らって動かされなければならない。（例えば、レバー５２の直線運動によって）第１のシャフト部分５６ａの第２の軸線方向位置に移動しなければならず、それによって、ノッチ６２ａ，６２ｂ，６２ｃから突出部分５８の係合を解除する。この次に、すなわちシャフト５６の回転時に、突出部分５８がスロット６０に沿って移動できるようになる。シャフト５６がシャフト５６の所望の角度位置まで（出口バルブの連合する操作状態に対応して）回転した後に、第１のシャフト部分５６ａに加わるいかなる外力、例えば、ユーザがレバー５２に作用することによる力、またはアクチュエータを介する力、は解放されてよく、ばね６８は、対応するスロット６０内のノッチ６２ａ，６２ｂ，６２ｃ及びレバー５２の回転位置に係合された突出部分５８及び保持されたシャフト５６と共に第１のシャフト部分５６ａを第１のシャフト部分の第１の軸線方向位置に押し戻すように作用する。
【0080】
図８乃至図１１Ｂに示す変形例では、レバー５２は、これまでに説明してきた図に示した操作ハンドル５０の場合のように、操作ハンドル５０の中心ではなく、操作ハンドルの端部で操作ハンドル５０を中心にして旋回する。したがって、アクチュエータ４０の構成は、この変形例での使用には不適切である可能性がある。したがって、図８乃至図１１Ｂに示す変形例では、レバー５２の結合部分６４は、連合するアクチュエータ（図示せず）の対応する雄カップリングを受け入れるように構成された雌カップリングとして機能するボア６５を含む。雄／雌カップリングを介して結合されると、アクチュエータは、シャフト５６の直線運動及び／または回転を引き起こすように、すなわち、ユーザが手動でレバー５２を操作することなく、構成されてよい。このようにして、このアレンジメントは、操作ハンドルを提供し、状況に応じて、手動または手動入力なしに自動で制御可能となる。しかしながら、この変形例では、ホッパー１２をドック１１に位置決めした後、アクチュエータは、ボア６５と個別に位置合わせして接続する必要がある場合がある。しかしながら、図１乃至図７Ｂに示す実施形態と同様に、ホッパーのドッキング時にアクチュエータを操作ハンドルと位置合わせすることが望ましい場合がある。
【0081】
さらなる変形例（図では示さず）では、操作ハンドルは、直角駆動タイプのアレンジメントを備えてもよく、それにより、垂直に配向されたアクチュエータ（例えば、垂直アクチュエータ駆動シャフト）が、ホッパー１２のドッキング時に、操作ハンドル上の対応する配向のカップリング内に受け入れられてよい。このようなアレンジメントでは、操作ハンドルはギアアレンジメントを含んでよく、このギアアレンジメントは、アクチュエータの動作／回転下でバルブアレンジメント２６の水平に配向された駆動シャフトの対応する回転をもたらす一対のベベルギアを含むことができる。
【0082】
複数の実施形態では、操作ハンドル５０は、ホッパー１２内に収容される材料に特有のタイプがあってもよい。例えば、図８乃至図１１Ｂに示される変形例では、ボア６５は、ホッパー１２内に収容される材料に特有のタイプの構成を含んでもよい。したがって、操作ハンドル５０に作用して連合する出口バルブを開閉するには、特別に構成されたアクチュエータを使用しなければならない。アクチュエータは、製造プロセスの特定のコンポーネントと連合する場合がある。このように、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コンポーネント（及びホッパー５０から追加される材料）に対してのみ使用されることができるようなものであってもよい。したがって、操作ハンドル５０は、間違ったタイプの材料が間違った位置または間違ったコンポーネントに追加されることを防止するように構成されてよい。
【0083】
図２１，図２２Ａ及び図２２Ｂは、これまでに説明してきた図に示されたドッキングハンドル５０及びドッキング・アレンジメント１０のさらなる変形例を示す。以下に明示的に特定する場合を除き、図２１乃至図２２Ｂに示すドッキング・アレンジメント１０及び操作ハンドル５０は、これまでに説明してきた図に示されたドッキング・アレンジメント及び操作ハンドル５０と構成が実質的に同一である。したがって、特に明記しない限り、以下の説明では、これまでに図で示し説明したドッキング・アレンジメント及び操作ハンドル５０の構成をさらに詳しく説明する。
【0084】
本明細書で説明するように、操作ハンドル５０は、使用中に、ホッパー１２の出口１６から出る製造材料の流れを制御するためのバルブアレンジメント２６の出口バルブ（図示せず）の操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、第１及び第２のシャフト部分５６ａ，５６ｂを含む回転可能なシャフト５６及び回転可能なシャフト５６が配置される外側シース５４を含む。第１のシャフト部分５６ａは、ホッパー１２から出た材料の流出を制御するために、レバー５２の回転が、出口バルブ（図示せず）に順次作用するシャフト５６の対応する回転を引き起こすように結合部分６４を介してレバー５２に接続されている。
【0085】
図示されたアレンジメントでは、結合部分６４には、外側に延びるアクチュエータ係合部材８０が設けられている。アクチュエータ係合部材８０は、円錐台形状であり、アクチュエータ係合部材８０の自由端に開口を有し、アクチュエータの対応する雄部８２を受け入れるように適合された雌部８１を画定する。アクチュエータ係合部材８０は、結合部分と一体的に形成されてもよいし、例えば、ネジまたは磁気接続手段によって着脱可能に取り付け可能であってもよい。例えば、アクチュエータ係合部材８０はキャップの形態であってもよい。
【0086】
図２１に最もよく示されているように、アクチュエータ４０は、第１のピストン４２，第２のピストン４５，及び第３のピストン９０を含むトリプルピストンアレンジメントの形態をとる。第１及び第２のピストン４２，４５は、回転保持機構が解除されると、レバー５２の回転を効果的にするために、複数の位置の間で移動可能である。本明細書で図示及び説明されたように、必要に応じて、前記レバーアーム５３ａ，５３ｂを回転させるために、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ている。
【0087】
図２２Ａ及び図２２Ｂに最もよく示されているように、第３のピストン９０は、雄型アクチュエータ部８２をアクチュエータ係合部材８０の雌部８１と結合させて係合させるように構成されたピストンアーム９１ａ，９１ｂを備える。この構成は、第１の垂直位置と第２の垂直位置との間でピストンアーム９１ａ，９１ｂが移動することによって達成される。ピストンアーム９１ａ，９１ｂが接続された支持部材８４上には、Ｌ字型のハウジング８３が設けられている。雄部８２は、Ｌ字型ハウジング８３の垂直断面内に部分的に収容されている。この実施形態では、雄部８２は、ボールスプリングプランジャであり、前記プランジャのボール８５は、操作ハンドル５０に面するＬ字型ハウジング８３の垂直面から突き出ている。雄部８２がアクチュエータ係合部材８０の雌部８１に結合されると、第１のシャフト部分５６ａの直線運動が生じる。具体的には、第１のシャフト部分５６ａは、突出部分５８がノッチ６２ａ，６２ｂ，６２ｃの１つとの接触を保持している第１のシャフト部分の第１の軸線方向位置から、突出部分５８が前記ノッチ６２ａ，６２ｂ，６２ｃの１つとの係合を解除される第１のシャフト部分の第２の軸線方向位置まで移動する。この構成では、突出部分５８は、所望の角度位置（出口バルブと連合する操作状態に対応する位置）が得られるまで、シャフト５６の回転によってスロット６０に沿って移動することができる。第３のピストン９０を第３のピストン９０の第２の垂直位置（雄型アクチュエータ部８２がアクチュエータ係合部材の雌部８１と結合して係合している位置）から第３のピストン９０の第２の垂直位置に移動させると、雄部８２と雌部８１との接触が解除される。これにより順次、ばね６８は、第１のシャフト部分５６ａを第１のシャフト部分の第１の軸線方向位置に押し戻し、突出部分５８は、レバーの回転位置及びシャフト５６を保持するために、スロット６０内の対応するノッチ６２ａ，６２ｂ，６２ｃと再係合する。
【0088】
図２１乃至図２２Ｂに示される操作ハンドル５０の図示された実施形態は、ドッキング・アレンジメント１０にドッキングされた後のホッパー１２の位置と連合する公差の問題を克服し、操作ハンドルがより信頼性が高く、より簡略化された方法、例えば、回転保持機構の係合を解除するために、それぞれのレバーアーム５３ａ，５３ｂに直線運動を起こさせるために、ローラ４９ａ，４９ｂに依存する図３乃至図７に示されるアレンジメントに関連する方法、で操作される。有利なことに、図示された実施形態では、第１及び第２のピストン４２，４５が回転保持機構と係合及び係合解除するためのローラ４９ａ，４９ｂを備える必要がなくなる。
【0089】
図１２乃至図１５Ｂは、本発明によるロッキング機構１００の実施形態を示している。ロッキング機構１００は、積層造形機などの積層造形プロセスのさらなるコンポーネントの入口１８にホッパー１２の出口１６を結合し、固定するように構成されている。具体的には、ロッキングアレンジメント１００には入口１８が設けられており、ロッキングアレンジメント１００は、出口１６が入口１８の開いた上端内に受け入れられたときに出口１６の外面に作用できるように配置されている。
【0090】
ロッキング機構１００は、ローラ１０２ａ，１０２ｂの回転軸線に垂直な方向に移動可能なローラ１０２ａ，１０２ｂの形態である一対の対向するロッキング部材を含む。図に示された方向では、この図は水平方向の動きを含む。ローラ１０２ａ，１０２ｂの動きは、ピストン１０４ａ，１０４ｂの形態であ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，１０２ｂは、それぞれの回転軸線の周りにローラ１０２ａ，１０２ｂの回転運動を可能にするそれぞれのクレビスタイプ（clevis-type）の締結具１０６ａ，１０６ｂを介してそれぞれのピストン１０４ａ，１０４ｂに取り付けられている。この取り付けアレンジメントは図１３に示される。あるいは、ローラは、例えば針状ローラベアリングを介して、ローラの残りの部分に回転可能に取り付けられる外側カラー（collar）を含んでもよい。
【0091】
使用中、ピストン１０４ａ，１０４ｂは、第１の長手方向位置（図１４Ａ及び図１４Ｂに示す）と第２の長手方向位置（図１５Ａ及び図１５Ｂに示す）との間でそれぞれのローラ１０２ａ，１０２ｂの動きを制御するように構成される。図示された実施形態では、ローラ１０２ａ，１０２ｂの第１の長手方向位置は、ロッキング機構１００の「ロック解除」状態に対応し、第２の長手方向位置は、ロッキング機構１００の「ロック」状態に対応する。
【0092】
代替の実施形態では、ローラは、ピストン及び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。
【0093】
ホッパー１２の出口１６には、出口１６の外面の周りに溝１１２が設けられており、ここでは対向する溝セクション１１２ａ，１１２ｂによって描かれている。溝セクション１１２ａ，１１２ｂは、それぞれローラ１０２ａ，１０２ｂに対応する。溝１１２は、出口１６の全周に設けられてもよい。このような実施形態では、溝１１２がそれぞれのローラ１０２ａ，１０２ｂと正確に位置合わせされるようにホッパー１２を位置決めする必要なく、ドッキング・アレンジメント１０内にホッパー１２を固定することができる。
【0094】
使用中、溝セクション１１２ａ，１１２ｂは、それぞれのローラ１０２ａ，１０２ｂの少なくとも一部を受け入れて、ホッパー１２の出口１６を入口１８に固定するように構成される。具体的には、出口１６と入口１８を結合して固定するプロセスは、第１の長手方向位置にローラ１０２ａ，１０２ｂが設けられて始まる。ローラ１０２ａ，１０２ｂが第１の長手方向位置にある場合、ホッパー１２の出口１６を近位に配置することができ、好ましくは入口１８と接触させることができる。図示された実施形態では、出口１６は、図１４Ａ及び図１４Ｂに示されるように、入口１８の開放端内の凹部１０７内に配置されている。出口１６がこの位置にあると、ローラ１０２ａ，１０２ｂは、それぞれのピストン１０４ａ，１０４ｂの操作下で、（図１５Ａ及び図１５Ｂに示されるように）第２の長手方向位置に移動する。第２の長手方向位置にあるとき、ローラ１０２ａ，１０２ｂは、少なくとも部分的に溝１１２、具体的には出口１６の外壁の対応する溝セクション１１２ａ，１１２ｂに受け入れられ、出口１６が入口１８の凹部１０７から引き抜かれるのを防止する。このように、ロッキング機構１００は、出口１６を入口１８に結合して固定するために使用される。
【0095】
ピストン１０４ａ，１０４ｂは、それぞれのピストンチャンバ１０８ａ，１０８ｂ内へのガスの導入及び／または除去を通じて空気圧で制御される。ガスは、それぞれの供給管１１０ａ，１１０ｂを介してピストンチャンバ１０８ａ，１０８ｂに供給され、及び／またはピストンチャンバ１０８ａ，１０８ｂから除去される。理解されるように、ピストンチャンバ１０８ａ，１０８ｂへのガスの導入により、ピストンが（図示された構成において）内側に移動し、したがってローラ１０２ａ，１０２ｂが第２の長手方向位置に移動する。ピストンチャンバ１０８ａ，１０８ｂ内からガスが除去されると、ピストンが外側に移動し（図示された構成で）、ローラ１０２ａ，１０２ｂが第１の長手方向位置に移動する。
【0096】
ロッキング機構１００のロック及びロック解除は、制御システム（図示せず）を介して、集中的に制御されることが好ましい。集中制御システムは、ロッキング機構１００の操作を制御する際に、ドッキング・アレンジメント１０のコンポーネントの他の操作状態を考慮することも可能である。例えば、集中制御システムは、ロッキング機構１００のロック解除を許可／制御する前に、バルブアレンジメント２６の出口バルブが閉状態にあることを要求するかもしれない。同様に、集中制御システムは、ロッキング機構１００が、所定の位置に結合されて固定された出口１６と入口１８とでロックされない限り、バルブアレンジメント２６の出口バルブが開くのを防ぐように構成されてもよい。
【0097】
【0098】
ロッキング機構１００’は、それぞれの主枢動点１０９ａ’，１０９ｂ’に回転可能に取り付けられたカム１０２ａ’，１０２ｂ’の形態の一対のロッキング部材を含む。使用中に、それぞれの主枢動点１０９ａ’，１０９ｂ’を中心とするカム１０２ａ’，１０２ｂ’の回転により、カム１０２ａ’，１０２ｂ’が入口１８の内部に出入りし、これまでに図で示されたローラ１０２ａ，１０２ｂと同様の方法で、ロック位置とアンロック位置との間で、ホッパー１２の出口１６との係合及び係合解除をする。
【0099】
カム１０２ａ’，１０２ｂ’は、第２の枢動点１０７ａ’，１０７ｂ’を介して、ピストン１０４ａ’，１０４ｂ’の形態をしているそれぞれのリニアアクチュエータの端部に、さらに回転可能に取り付けられている。使用中、カム１０２ａ’，１０２ｂ’の動きは、本明細書で説明されるように、ピストン１０４ａ’，１０４ｂ’を介して制御される。具体的には、ピストン１０４ａ’，１０４ｂ’は、ロッキング機構１００’の「ロック解除」状態に対応する第１の回転位置とロッキング機構１００’の「ロック」状態に対応する第２の回転位置との間で、それぞれのカム１０２ａ’，１０２ｂ’の移動を制御するように構成されている。ロックが解除された状態では、カム１０２ａ’，１０２ｂ’は（図１７に示されたように）入口１８の内部から実質的に外に位置する。ロックされた状態では、カム１０２ａ’，１０２ｂ’は入口１８の内部に突出して、上述したように、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。
【0100】
理解されるように、ピストン１０４ａ’，１０４ｂ’は、それぞれのピストンチャンバ１０８ａ’，１０８ｂ’内へのガスの導入及び／または除去を通じて、空気圧で制御される。ガスは、それぞれの供給管１１０ａ’，１１０ｂ’を介して、ピストンチャンバ１０８ａ’，１０８ｂ’に供給され、及び／またはピストンチャンバ１０８ａ’，１０８ｂ’から除去される。
【0101】
ピストンチャンバ１０８ａ’，１０８ｂ’へのガスの導入により、ピストンが（図示された構成において）上方に移動し、したがってカム１０２ａ’，１０２ｂ’が第１の回転位置から第２の回転位置へ、それぞれの主枢動点１０９ａ’，１０９ｂ’の周りを回転する。逆に、ピストンチャンバ１０８ａ’，１０８ｂ’内からガスを除去すると、ピストン１０８ａ’，１０８ｂ’が（図示された構成において）下方に移動し、したがってカム１０２ａ’，１０２ｂ’が第２の回転位置から第１の回転位置へ、それぞれの主枢動点１０９ａ’，１０９ｂ’の周りを反対方向に回転する。
【0102】
図示された実施形態では、カム１０２ａ’，１０２ｂ’は「オーバーセンター」（over-centre）カムである。水平を超えて、それぞれの主枢動点１０９ａ’，１０９ｂ’の周りをカム１０２ａ’，１０２ｂ’が回転すると、すなわち、主枢動点１０９ａ’，１０９ｂ’が第２の枢動点１０７ａ’，１０７ｂ’と水平方向に整列する位置を超えると、それぞれのピストン１０４ａ’，１０４ｂ’によって別の作用が及ばない限り、それぞれの第２の回転位置にあるカム１０２ａ’，１０２ｂ’を所定の位置に効果的にロックする。具体的には、このような構成により、例えば、使用時にホッパー１２の出口１６によってロッキング機構１００’が意図せずに「ロック解除」されるような、カム１０２ａ’，１０２ｂ’にかかる内力／圧力が防止される。
【0103】
ロッキング機構１００と同様に、ロッキング機構１００’のロック及びロック解除は、制御システム（図示せず）を介して、集中的に制御されることが好ましい。また、集中制御システムは、ロッキング機構１００’の操作を制御する際に、ドッキング・アレンジメント１０のコンポーネントの他の操作状態を考慮することもできる。
【0104】
集中制御システムの例示的な制御ストラテジー２００が、図１８Ａ及び図１８Ｂのフローチャートに示されている。図１８Ａ及び図１８Ｂは、該当する場合に、制御ストラテジー２００の各ステップにおけるロッキング機構１００及び操作ハンドル５０／アクチュエータ４０のアレンジメントの操作状態を示す代表図を含んでいる。
【0105】
図１８Ａは、ドック１１上にホッパー１２を固定すること、及び製造プロセスの連合するさらなるコンポーネントにホッパー１２内の材料を堆積できるように、続いてバルブアレンジメント２６を開くことを含む制御ストラテジー２００の最初の段階を示す。
【0106】
具体的には、２０２において、ロッキング機構１００が、開いた状態で提供される。すなわち、ローラ１０２ａ，１０２ｂは、それぞれの第１の長手方向位置に保持され、本明細書に記載されるように、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ことを可能にする。このステップでは、アクチュエータ４０の第１及び第２のピストン４２，４５は、ローラ４９ａ，４９ｂがそれぞれのレバーアーム５３ａ，５３ｂと接触しない状態で後退位置に保持される。レバー５２は、図示されたように、連合するバルブアレンジメント２６の閉じた構成に対応する第１の回転位置に設けられている。
【0107】
２０４において、ホッパー１２の出口１６がドック１１の入口１８内に位置していることを確認するチェックが実行される。そうでない場合、ロッキング機構１００は開いた状態のままである。
【0108】
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においてロッキング機構１００を閉じることができる。本明細書で説明されるように、ロッキング機構１００を閉じることは、ピストン１０４ａ，１０４ｂに動力を供給してそれぞれのローラ１０２ａ，１０２ｂを第２の長手方向位置に移動させ、具体的には、出口１６の外表面内にあるそれぞれの溝セクション１１２ａ，１１２ｂと接触させることを含む。このステップの間では、第１及び第２のピストン４２，４５は、それぞれの後退位置に保持される。
【0109】
ステップ２０８及びステップ２１０において、出口１６と入口１８との間に密閉接続が形成されていることを確認するために圧力チェックが実行される。密閉接続が形成されていない場合、プロセスはステップ２０２に戻り、ステップ２０２からステップ２０６のロッキングプロセスを繰り返すために、ロッキング機構１００が開かれることになる。
【0110】
密閉接続が確認されると、ステップ２１２において、ピストン４２，４５がそれぞれの第１の位置に移動されるように動力が供給される。具体的には、ピストン４２と連合するローラ４９ａがレバー５２の第１のレバーアーム５３ａに接触し、それによって、レバー５２を押し下げて回転保持機構との係合を解除する。
【0111】
アクチュエータが第３のピストン９０を備える場合は、ピストン４２，４５に動力を供給する前に、ステップ２１２において第３のピストン９０に動力が供給されるため、ローラ４９ａをレバーアーム５３ａに接触させる前に、回転保持機構の係合が解除される。
【0112】
ステップ２１４においては、ピストン４２には、ピストン４２の第２の位置まで動力が供給され、これにより、レバー５２、ひいては操作ハンドル５０のシャフト５６が、図示されたように９０°の角度でシャフト５６の第２の回転位置まで回転する。レバー５２の第２の回転位置は、バルブアレンジメント２６の開放状態に対応しており、それにより、材料がホッパー１２から出口１６を通って出て、入口１８を介して製造プロセスのさらなるコンポーネントに入ることが可能になる。
【0113】
所望の量の材料がホッパー１２から除去されると、逆のプロセスが実行されてバルブアレンジメント２６が閉じられて、ロッキング機構１００のロックが解除されて、それによって、ホッパー１２をドック１１から取り外すことができるようになる。このことは図１８Ｂに示されている。
【0114】
ステップ２１６において、第２のピストン４５には、第２のピストン４５の第２の位置まで移動するよう動力が供給され、ローラ４９ｂが、レバー５２の第２のレバーアーム５３ｂに作用して、それによって、レバー５２が９０°の角度だけ回転してレバー５２の第１の回転位置に戻る。そうすることで、それまでより多くの材料が、ホッパー１２から出ることを防止するために、バルブアレンジメント２６を閉じられる。
【0115】
ステップ２１８において、第１及び第２のピストン４２，４５の両方が、後退位置に戻され、それによって、ローラ４９ａ，４９ｂがそれぞれのレバーアーム５３ａ，５３ｂとの接触から解除される。そうすることで、レバー５２は、ばね６８によって与えられる付勢力の下で自由に動き、回転保持機構と係合して、レバー５２をレバー５２の第１の回転位置（バルブアレンジメント２６が閉じた状態）に固定する。
【0116】
第３のピストン９０が存在する実施形態では、第３のピストン９０は、第１及び第２のピストン４２，４５の後、またはそれらと同時に後退位置に移動される。そうすることで、雄部８２はアクチュエータ係合部材８０の雌部８１との接触が解除された状態になり、レバー５２が所望の位置に保持されるように、回転保持機構が再係合できるようになる。
【0117】
ステップ２２０において、バルブアレンジメント２６が閉じられていることを確認するためのチェックが実行される。閉じられていない場合、プロセスはステップ２１６に戻り、ステップ２１６及び２１８を繰り返してバルブアレンジメント２６を閉じる。
【0118】
バルブアレンジメント２６が閉じられたことが確認されると、プロセスはステップ２２２に進み、そこでロッキング機構１００が開かれる。具体的には、ピストン１０４ａ，１０４ｂを、それぞれのローラ１０２ａ，１０２ｂを第１の長手方向位置に、具体的には、出口１６の外表面内のそれぞれの溝セクション１１２ａ，１１２ｂと接触しないように移動させるための動力が供与される。これにより、ホッパー１２が取り除かれるように、ホッパー１２がドック１１から解放される。
【0119】
図１９及び図２０は、ドッキング・アレンジメント１０のさらなる特徴を示す。具体的には、これらの図は、ガス入口３２の使用のための操作を示す。図で示されるように、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と連合するガス供給源３５に接続される。この結合を効果的にするために、供給ラインの供給管３６ａ，３６ｂは、結合器３８ａ，３８ｂを介してドック１１のそれぞれの結合器３７ａ，３７ｂに結合される。
【0120】
ガス供給源によって供給されるガスは、場合によっては空気を含むことがあるが、同様に、ホッパー１２内に収容される材料の要求に応じて特定のタイプのガスを含むこともできる。本明細書で説明するように、一部の材料は空気中で酸化する可能性があるため、制御された雰囲気下で保管する必要がある。したがって、ガス供給源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）を含むことができる。
【0121】
さらなる使用例では、ガス供給源３５は、ホッパー１２の出口１６からの材料の流れを助けるために、ホッパー１２内の圧力レベルを制御するためにホッパー１２にガス源を提供する。ホッパー１２は、例えば、コンテナ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未満に維持されることを保証するためのブリードバルブ（bleed valve）として作用するガス出口（図示せず）を、補完的に含むことができる。これにより、ガスをホッパー１２から抜くことができ、ガス供給源３５を使用してホッパー１２に含まれるガスをパージ（purge）し、ガス供給源３５からのガスと置き換えることができる。
【0122】
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の１つまたは複数の圧力センサーを含み、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ことができる。ガス供給ユニット３４の操作は、制御システム（図示せず）によって制御することができる。
【0123】
さらなる実施形態では、ガス供給源３５は、ホッパー１２の出口１６とドック１１の入口１８との間の境界面にあるガス入口（図示せず）に結合することができる。そのような実施形態では、ガス供給源３５を使用して、ホッパー１２と製造プロセスのコンポーネントとの間の境界面をパージすることができ、材料がコンポーネントに搬送される際の材料の劣化を防ぐことができる。
【0124】
１つ以上の実施形態は、例としてのみここまでに説明された。添付の特許請求の範囲によって与えられる保護の範囲から逸脱することなく、多くの変形が可能である。
【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】
【図21】
【図22A】
【図22B】
【国際調査報告】