IT201800008060A1 - Apparato per la stampa 3d di edifici - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo

“APPARATO PER LA STAMPA 3D DI EDIFICI”

La presente invenzione ha per oggetto un apparato ed un metodo per la stampa 3D di edifici.

Sono noti apparati per la stampa 3D di edifici includenti un estrusore mobile che rilascia materiale da costruzione muovendosi lungo un percorso prestabilito, in funzione della forma dell’edificio da costruire.

Il documento brevettuale EP2610417A1 descrive un sistema a carro ponte comprendente un braccio robotico accoppiato all’estrusore, in cui il braccio robotico si muove parallelamente al suolo su una struttura di supporto. La struttura di supporto deve avere dimensioni tali da circondare e sormontare l’edificio da costruire. Le dimensioni elevate comportano elevati ingombri, elevati costi e notevole difficoltà di montaggio e smontaggio della struttura. Inoltre, la struttura di supporto è difficilmente adattabile a peculiarità dell’edificio da costruire, e non può essere modificata in corso d’opera. Ciò determina l’esigenza di disporre di una struttura di supporto di semplice montaggio e facilmente adattabile durante la realizzazione dell’edificio.

Anche i documenti brevettuali WO2017209786A1, WO201898129A2 e US20180066441A1 riguardano la stampa 3D di edifici. In questi documenti, si descrivono sistemi comprendenti una base, una struttura di sollevamento telescopica supportata sulla base, un meccanismo rotativo connesso ad una sommità della struttura di sollevamento telescopica, un braccio telescopico accoppiato al meccanismo rotativo, in cui il braccio è traslabile e rotabile in un piano parallelo al suolo, ed un estrusore connesso all’estremità del braccio telescopico. La struttura di sollevamento di tali sistemi comprende una pluralità di colonne verticali telescopiche, interconnesse da bracci diagonali, anch’essi telescopici; dunque, anche questi sistemi presentano una complessità elevata, che si traduce non solo in elevati costi di costruzione e manutenzione, ma anche in difficoltà di trasporto, montaggio e smontaggio del sistema.

Inoltre, la struttura di sollevamento telescopica pone problemi di stabilità e robustezza; infatti, al crescere dell’altezza delle colonne e/o del braccio telescopico, aumenta il rischio di sbilanciamenti della struttura stessa, che possono, nei casi più gravi, provocarne un ribaltamento.

Vi è poi l’esigenza di posizionare la struttura agevolmente e con precisione, quando la struttura viene installata in situ.

Inoltre, vi sono problematiche che possono insorgere in caso di interruzioni durante la costruzione dell’edificio; in particolare, può accadere che il materiale da costruzione resti fermo all’interno dell’estrusore per un tempo prolungato, fino a solidificarsi e a danneggiare, quindi, l’estrusore stesso.

Scopo del presente trovato è rendere disponibile un apparato ed un metodo per la stampa 3D di edifici, che superino gli inconvenienti della tecnica nota sopra citati.

Detto scopo è pienamente raggiunto dall’apparato e dal metodo oggetto del presente trovato, che si caratterizzano per quanto contenuto nelle rivendicazioni sotto riportate.

In accordo con un aspetto della presente descrizione, la stessa concerne un apparato per la stampa 3D di edifici (o strutture).

In una forma realizzativa, l’apparato comprende una torre di sollevamento. La torre di sollevamento è allungata lungo un asse di sollevamento. In una forma realizzativa, l’asse di sollevamento è orientato in una direzione verticale.

In una forma realizzativa, l’apparato comprende un equipaggio. L’equipaggio è mobilmente accoppiato alla torre di sollevamento.

In una forma realizzativa, l’apparato comprende un braccio. Il braccio è collegato all’equipaggio. In una forma realizzativa, il braccio è fissato all’equipaggio.

In una forma realizzativa, l’apparato comprende un estrusore. L’estrusore è supportato sul braccio. In una forma realizzativa, l’estrusore è collegato al braccio. In una forma realizzativa, l’estrusore è scorrevole sul braccio. L’estrusore è configurato per erogare un fluido di materiale da costruzione. Il materiale da costruzione può essere un materiale cementizio o un materiale da costruzione povero a base di terra e paglia (per esempio, paglia di riso).

In una forma realizzativa, l’equipaggio è scorrevole lungo la torre di sollevamento per sollevare e abbassare il braccio. In una forma realizzativa, l’equipaggio è scorrevole lungo tutta un’altezza della torre di sollevamento. In una forma realizzativa, l’equipaggio è scorrevole tra la base e la sommità della torre di sollevamento.

In questo modo, la torre di sollevamento può essere formata da un unico pezzo e il sollevamento del braccio (e quindi dell’estrusore) è effettuato mediante lo scorrimento dell’equipaggio lungo la torre; dunque, il braccio (e quindi l’estrusore) può sollevarsi e abbassarsi lungo la direzione verticale, mentre la torre resta fissa. Questo sistema è estremamente semplice non solo da realizzare e manutenere, ma anche da trasportare, montare e smontare.

In una forma realizzativa, l’equipaggio ha una forma anulare definente un’apertura centrale. In una forma realizzativa, l’equipaggio circonda la torre di sollevamento. In una forma realizzativa, la torre di sollevamento è posizionata all’interno dell’apertura centrale dell’equipaggio.

Dunque, la torre e l’equipaggio sono realizzati in modo semplice e di facile montaggio e smontaggio.

In una forma realizzativa, l’apparato comprende un attuatore di sollevamento. L’attuatore di sollevamento è configurato per movimentare l’equipaggio lungo la direzione verticale. L’attuatore di sollevamento è configurato per attuare lo scorrimento dell’equipaggio lungo la torre di sollevamento. In una forma realizzativa, l’attuatore di sollevamento è posizionato a bordo dell’equipaggio.

In una forma realizzativa, l’apparato comprende una vite di sollevamento. La vite di sollevamento è allungata parallelamente all’asse di sollevamento (lungo la direzione verticale). In una forma realizzativa, la vite di sollevamento è fissata alla torre di sollevamento. In una forma realizzativa, la vite di sollevamento ha un’estremità inferiore fissata alla base della torre di sollevamento ed un’estremità superiore fissata alla sommità della torre di sollevamento. In una forma realizzativa, la vite di sollevamento è distanziata dalla torre di sollevamento.

In una forma realizzativa, l’apparato comprende una madrevite collegata all’equipaggio. In una forma realizzativa l’apparato comprende una pluralità di cuscinetti della madrevite, definenti un accoppiamento tra la madrevite e l’equipaggio (in particolare, la prima parte dell’equipaggio). In questo modo, la madrevite può ruotare senza che il moto rotativo sia trasmesso all’equipaggio. Viceversa, un movimento della madrevite lungo la direzione verticale viene trasmesso all’equipaggio.

In una forma realizzativa, l’attuatore di sollevamento comprende un primo motore. Preferibilmente, detto primo motore è un motore elettrico. Il primo motore è configurato per far ruotare la madrevite rispetto alla vite di sollevamento. In questo modo, la madrevite ruotando intorno alla vite si muove lungo la direzione verticale (in sollevamento o in abbassamento a seconda del verso di rotazione) e, quindi, l’equipaggio trasla lungo la direzione verticale.

In una forma realizzativa, l’equipaggio comprende una prima parte, che è accoppiata alla torre di sollevamento per scorrere lungo la torre di sollevamento. In una forma realizzativa, la madrevite è fissata a detta prima parte. In una forma realizzativa, l’equipaggio comprende una seconda parte che è rotabilmente accoppiata alla prima parte per ruotare intorno all’asse di sollevamento (preferibilmente, di 360°). In una forma realizzativa, il braccio è collegato alla seconda parte dell’equipaggio. In una forma realizzativa, il braccio è collegato all’equipaggio mediante una pluralità di connettori (preferibilmente viti). Detta pluralità di connettori (viti) consente un montaggio ed uno smontaggio rapido del braccio sull’equipaggio. In particolare, in una forma realizzativa preferita, il braccio è fissato alla seconda parte dell’equipaggio. In questo modo, il braccio può ruotare intorno all’asse di sollevamento e traslare lungo la direzione verticale.

Grazie all’attuatore di sollevamento accoppiato ad un sistema vitemadrevite, si previene inoltre un’eventuale discesa accidentale del braccio in situazioni di distacco di energia (infatti, in questo caso, l’equipaggio viene mantenuto ad una quota fissa grazie alle filettature della vite e della madrevite). Infatti, questo sistema permette un’agevole interruzione e ripresa della stampa. Inoltre, il sistema vite-madrevite garantisce precisione di posizionamento dell’equipaggio.

In una forma realizzativa, l’apparato comprende un attuatore di rotazione. In una forma realizzativa, l’attuatore di rotazione è posizionato a bordo dell’equipaggio. In una forma realizzativa, l’attuatore di rotazione include un secondo motore, configurato per far ruotare la seconda parte dell’equipaggio intorno all’asse di sollevamento. Il secondo motore, preferibilmente, è un motore elettrico. In questo modo, il braccio può ruotare intorno all’asse di sollevamento.

In una forma realizzativa, l’equipaggio comprende una pluralità di cuscinetti reggispinta. Detta pluralità di cuscinetti reggispinta definisce un accoppiamento rotativo tra la prima parte dell’equipaggio e la seconda parte dell’equipaggio (per accoppiamento rotativo, si intende che la seconda parte è libera di ruotare rispetto alla prima parte). In una forma realizzativa, i cuscinetti reggispinta di detta pluralità sono cuscinetti a sfera.

Detta pluralità di cuscinetti reggispinta include, in una forma realizzativa, una prima. Detta pluralità di cuscinetti reggispinta include, in una forma realizzativa, una seconda corona di cuscinetti reggispinta.

In una forma realizzativa, l’equipaggio comprende una pluralità di cuscinetti di centraggio. I cuscinetti di centraggio di detta pluralità definiscono un accoppiamento scorrevole tra l’equipaggio e la torre di sollevamento. In una forma realizzativa, una prima parte di detti cuscinetti di centraggio definisce un accoppiamento scorrevole tra la prima parte dell’equipaggio e la torre di sollevamento, ed una seconda parte di detti cuscinetti di centraggio definisce un accoppiamento scorrevole tra la seconda parte dell’equipaggio e la torre di sollevamento.

In una forma realizzativa, l’apparato comprende un attuatore di traslazione, configurato per traslare l’estrusore lungo il braccio. Dunque, poiché il braccio può ruotare intorno all’asse di sollevamento (preferibilmente fino a 360° di rotazione) e l’estrusore può scorrere lungo il braccio, l’estrusore può muoversi in un’area di stampa circolare.

In una forma realizzativa, il braccio ha una prima estremità fissata all’equipaggio ed una seconda estremità, opposta alla prima estremità; in una forma realizzativa, detto attuatore di traslazione è configurato per muovere l’estrusore lungo un asse del braccio (lungo cui il braccio è allungato) tra la prima estremità e la seconda estremità. Detto attuatore di traslazione, in una forma realizzativa, comprende una cinghia collegata all’estrusore. Detto attuatore di traslazione, in una forma realizzativa, comprende un terzo motore (preferibilmente elettrico) configurato per muovere la cinghia. In una forma realizzativa, il terzo motore è fissato al braccio. Dunque, l’estrusore può muoversi lungo il braccio, in avvicinamento ed in allontanamento dall’asse di sollevamento.

In una forma realizzativa, l’unità di controllo è programmata per memorizzare ad ogni istante temporale la posizione dell’estrusore. In una forma realizzativa, l’unità di controllo è programmata per ricollocare l’estrusore a seguito di interruzioni della stampa, nella posizione che esso aveva precedentemente a detta interruzione.

In una forma realizzativa, l’estrusore comprende un sensore di qualità, collegato all’unità di controllo per inviarle un segnale rappresentativo di una o più caratteristiche fisiche della zona su cui la punta erogatrice sta per rilasciare materiale e/o della zona su cui la punta erogatrice ha deposto il materiale, al fine di verificare una corretta deposizione.

In una forma realizzativa, la torre di sollevamento comprende una base. In una forma realizzativa, l’apparato comprende un sistema di fissaggio basale. Il sistema di fissaggio basale è configurato per fissare la base della torre di sollevamento ad un terreno.

In una forma realizzativa, il sistema di fissaggio basale include una piastra inferiore. La piastra inferiore è configurata per appoggiare sul terreno. In una forma realizzativa, il sistema di fissaggio basale include una piastra superiore. La base della torre di sollevamento è collegata alla piastra superiore. In una forma realizzativa, il sistema di fissaggio basale include una pluralità di connettori di livellamento. La pluralità di connettori di livellamento connette la piastra inferiore alla piastra superiore. In una forma realizzativa, detta pluralità di connettori di livellamento è regolabile per variare una distanza tra la piastra inferiore e la piastra superiore. In questo modo, si può regolare la posizione della torre di sollevamento in base alla conformazione del terreno (per esempio, si può disporre la torre in verticale anche su terreni sconnessi o in pendenza, o si può sollevare la torre in presenza di una depressione del terreno di appoggio, o viceversa abbassare in presenza di un terreno di appoggio sopraelevato).

In una forma realizzativa, l’apparato comprende almeno un puntatore laser. In una forma realizzativa, detto almeno un puntatore laser è collocato sull’equipaggio. In una forma realizzativa, detto almeno un puntatore laser è collocato sul braccio. In una forma realizzativa, detto almeno un puntatore laser è collocato sull’estrusore. In una forma realizzativa, detto almeno un puntatore laser è collocato alla sommità della torre di sollevamento.

Detto almeno un puntatore laser è collocato in una posizione predefinita. Detto almeno un puntatore laser è preferibilmente posizionato in detta posizione predefinita in modo ripetibile e con elevata precisione (dell’ordine di centesimi di millimetro).

In una forma realizzativa, l’apparato comprende una pluralità di bersagli. I bersagli di detta pluralità di bersagli sono posizionati in rispettive posizioni di riferimento (predefinite). Detto almeno un puntatore laser è configurato per proiettare un raggio laser su uno o più bersagli di detta pluralità bersagli.

Ad esempio, si prevede di posizionare un bersaglio in ciascun punto (sul suolo) in cui la torre di sollevamento dovrà essere posizionata nel corso della costruzione dell’edificio; detti punti verranno automaticamente individuati dall’apparato stesso grazie al puntatore laser posizionato alla sommità della torre di sollevamento.

In una forma realizzativa, l’apparato comprende un’unità di controllo.

L’unità di controllo è programmata per calcolare un percorso di stampa in funzione di una forma dell’edificio che si vuole costruire.

L’unità di controllo è programmata per ricevere da detto almeno un puntatore laser un segnale di posizione. In una forma realizzativa (in cui detto almeno un puntatore laser è posizionato sull’equipaggio), il segnale di posizione è rappresentativo di una posizione dell’equipaggio. In una forma realizzativa (in cui detto almeno un puntatore laser è posizionato sul braccio), il segnale di posizione è rappresentativo di una posizione del braccio. In una forma realizzativa (in cui detto almeno un puntatore laser è posizionato sull’estrusore), il segnale di posizione è rappresentativo di una posizione dell’estrusore. In una forma realizzativa, l’apparato comprende un puntatore laser posizionato ad un’estremità superiore della torre di sollevamento. È previsto, in una forma realizzativa, che l’apparato comprenda un primo puntatore laser posizionato sull’equipaggio, un secondo puntatore laser posizionato sul braccio e un terzo puntatore laser posizionato sull’estrusore, in cui detti primo, secondo e terzo puntatore laser siano collegati all’unità di controllo per inviarle rispettivi segnali di posizione rappresentativi delle posizioni dell’equipaggio, del braccio e dell’estrusore.

In una forma realizzativa, l’unità di controllo è programmata per comandare una movimentazione dell’equipaggio o del braccio o dell’estrusore in funzione di un percorso di stampa preimpostato e del segnale di posizione (ricevuto da detto almeno un puntatore laser).

Grazie a detto almeno un puntatore laser, è possibile determinare e governare con buona precisione la posizione dell’apparato (o di una sua parte) durante le operazioni di stampa, e riposizionarlo correttamente in caso di interruzioni delle operazioni di stampa (dovute per esempio a problemi meccanici o a sostituzione di parti dell’apparato).

In una forma realizzativa, l’apparato comprende un sensore di flessione del braccio. Il sensore di flessione del braccio è configurato per rilevare un segnale di flessione del braccio, rappresentativo di una flessione del braccio. L’unità di controllo è programmata per ricevere detto segnale di flessione del braccio e per comandare l’attuatore di sollevamento in funzione di detto segnale di flessione del braccio. In particolare, al crescere della flessione del braccio verso il basso, l’unità di controllo comanda un maggiore sollevamento dell’equipaggio lungo la direzione verticale.

In una forma realizzativa, l’estrusore include un canale allungato tra un’entrata ed un’uscita. In una forma realizzativa, l’estrusore include una coclea rotante all’interno del canale. In una forma realizzativa, l’apparato include un attuatore dell’estrusore. L’attuatore dell’estrusore include un quarto motore (preferibilmente elettrico), configurato per far ruotare la coclea dell’estrusore. In una forma realizzativa, l’estrusore è configurato per ricevere all’entrata un flusso di materiale da costruzione in forma grezza e per rilasciare all’uscita un fluido di materiale da costruzione. La coclea rotante ha la funzione di dosare (ed anche di fluidificare) il materiale da costruzione (per attrito). Inoltre la coclea può essere fermata in ogni momento, fermando dunque l’erogazione di materiale da costruzione quando necessario. In una forma realizzativa, infatti, l’unità di controllo comanda la rotazione della coclea sulla base del percorso di stampa.

In una forma realizzativa, l’unità di controllo è configurata per comandare una continuazione della rotazione della coclea successivamente all’interruzione dell’ingresso del materiale da costruzione nel canale. In questo modo, la coclea libera il canale dal materiale da costruzione eventualmente rimasto ivi all’interno.

In una forma realizzativa, l’apparato comprende un estrusore addizionale. L’estrusore addizionale è supportato sul braccio. In una forma realizzativa, l’apparato comprende un attuatore di traslazione addizionale, configurato per traslare l’estrusore addizionale lungo il braccio. Detto attuatore di traslazione addizionale, in una forma realizzativa, comprende una cinghia addizionale collegata all’estrusore addizionale. Detto attuatore di traslazione addizionale, in una forma realizzativa, comprende un quarto motore (preferibilmente elettrico) configurato per muovere la cinghia addizionale. Dunque, l’estrusore addizionale può muoversi lungo il braccio, in avvicinamento ed in allontanamento dall’asse di sollevamento, indipendentemente dal movimento dell’estrusore. In una forma realizzativa, l’estrusore è configurato per erogare fluido di un primo materiale da costruzione per realizzare una parte esterna del muro dell’edificio, mentre l’estrusore addizionale è configurato per erogare fluido di un secondo materiale da costruzione per realizzare una parte interna del muro dell’edificio.

La presente descrizione mette anche a disposizione un sistema.

Il sistema oggetto del presente trovato, in una forma realizzativa, è configurato per la realizzazione di edifici. Il sistema, in una forma realizzativa, comprende l’apparato per la stampa 3D di edifici secondo una o più delle forme realizzative sopra discusse.

Il sistema comprende inoltre una struttura di supporto. In una forma realizzativa, la torre di sollevamento dell’apparato ha una sommità fissabile alla struttura di supporto. In una forma realizzativa, la sommità della torre di sollevamento dell’apparato è removibilmente fissabile alla struttura di supporto. In questo modo, si previene un eventuale ribaltamento della torre di sollevamento durante la movimentazione dell’equipaggio e/o del braccio.

In una forma realizzativa, la struttura di supporto comprende una pluralità di colonne. Le colonne sono allungate lungo rispettivi assi orientati nella direzione verticale. In una forma realizzativa, le colonne hanno un’altezza (definita lungo la direzione verticale) pari ad un’altezza (definita lungo la direzione verticale) della torre di sollevamento dell’apparato. In una forma realizzativa, la struttura di supporto comprende una pluralità di traverse. Le traverse sono allungate lungo rispettivi assi orientati in una direzione trasversale, perpendicolare alla direzione verticale.

In una forma realizzativa, il sistema comprende uno o più moduli di fissaggio (o snodi). In una forma realizzativa, il sistema comprende una pluralità di moduli di fissaggio (o snodi). Ciascun modulo di fissaggio include una faccia inferiore, una faccia superiore e una pluralità di facce laterali. La faccia superiore è parallela alla faccia inferiore. Le facce laterali sono collegate alla faccia superiore e alla faccia inferiore. In una forma realizzativa, detta pluralità di facce laterali è composta da tre facce laterali, inclinate tra loro (per esempio, di 120°). In questo caso, il modulo sarà detto modulo (o snodo) a cinque facce.

In una forma realizzativa, la faccia superiore di ciascun modulo di fissaggio di detta pluralità di moduli di fissaggio è removibilmente fissabile alla sommità della torre di sollevamento dell’apparato per la stampa 3D di edifici. In una forma realizzativa, la faccia superiore di ciascun modulo di fissaggio di detta pluralità di moduli di fissaggio è removibilmente fissabile a (una sommità di) ciascuna colonna di detta pluralità di colonne. In una forma realizzativa, ciascuna faccia laterale di detta pluralità di facce laterali di ciascun modulo di fissaggio di detta pluralità di moduli di fissaggio è removibilmente fissabile a (un’estremità di) ciascuna traversa di detta pluralità di traverse.

In una forma realizzativa, il sistema include una pluralità di sistemi di fissaggio basale. In una forma realizzativa, ciascuna colonna ha una base. La base è fissabile ad un rispettivo sistema di fissaggio basale di detta pluralità di sistemi di fissaggio basale. Inoltre, la base di ciascuna colonna è fissabile alla faccia superiore di un modulo di fissaggio (per realizzare un sistema a più piani).

In una forma realizzativa, la base è direttamente fissabile al terreno.

In una forma realizzativa, nel sistema di fissaggio basale (e/o nella base) è definito un foro. Detto foro è configurato per agevolare le operazioni di posizionamento e montaggio della torre.

Dunque, il sistema è modulare, scomponibile e componibile (a seconda di una forma dell’edificio da costruire). Si prevede che durante la costruzione dell’edificio, la struttura sia smontata e rimontata in una diversa configurazione, a seconda della forma dell’edificio da costruire. Infatti, ciascun modulo è connettibile a due colonne (una prima colonna connettibile alla faccia inferiore e una seconda colonna connettibile alla faccia superiore: la struttura può avere infatti una pluralità di piani) e ad una pluralità di traverse (tante quante sono le facce laterali). Quindi, il sistema è conformato come un reticolo in cui uno o più apparati per la stampa 3D possono essere inseriti e tolti.

In una forma realizzativa, una colonna di detta pluralità di colonne è sostituibile con detto apparato per la stampa 3D di edifici. Dunque, detto apparato per la stampa 2D di edifici può definire una colonna di detta struttura di supporto. Questa caratteristica conferisce grande versatilità al sistema, che può essere adattato ad assumere le configurazioni più svariate, a seconda di una forma dell’edificio che si vuole costruire. Il modulo di fissaggio è infatti fissabile ad una sommità (o ad una base) della torre di sollevamento dell’apparato per la stampa 3D.

Si prevede inoltre che il sistema comprenda una pluralità di apparati per la stampa 3D, ciascuno dei quali definisce una colonna di detta pluralità di colonne. La pluralità di apparati per la stampa 3D è preferibilmente comandata da un’unità di controllo centrale, che comanda ciascun apparato in modo da far collaborare gli apparati alla costruzione dell’edificio (stampa collaborativa). Gli apparati sono dunque tra loro sincronizzati. Preferibilmente, gli apparati per la stampa 3D di detta pluralità sono adeguatamente posizionati nel sistema già in una fase di sviluppo del progetto.

È previsto che i bersagli di detta pluralità di bersagli (o una parte di essi) vengano posizionati in posizioni definite all’interno del sistema, ad esempio sui sistemi di fissaggio basale, sui moduli di fissaggio, sulle colonne o sulle traverse; è inoltre previsto che i bersagli di detta pluralità di bersagli (o una parte di essi) possano essere posizionati in posizioni predefinite sul terreno.

In una forma realizzativa, ogni apparato per la stampa 3D di detta pluralità di apparati comprende un sistema laser e i sistemi laser dei vari apparati comunicano tra di loro al fine di verificare i livelli degli apparati.

In una forma realizzativa, detto apparato per la stampa 3D comprende un sistema anti-collisione configurato per prevenire una collisione con oggetti o con persone. Detto sistema anti-collisione può includere un sensore ottico collegato all’unità di controllo. L’unità di controllo, in una forma realizzativa, è programmata per comandare un arresto dell’apparato nel caso in funzione di un segnale ricevuto dal sistema anti-collisione.

In una forma realizzativa in cui è prevista una pluralità di apparati per la stampa 3D, è previsto che ciascun apparato includa un rispettivo sistema anti-collisione configurato per prevenire una collisione con oggetti, con persone o con gli altri apparati.

Il sistema oggetto della presente descrizione ha numerosi vantaggi. Poiché il sistema è componibile e scomponibile durante lo svolgimento del cantiere, ha una dimensione virtualmente infinita, pur avendo ingombri limitati. Il sistema è semplice e veloce da montare e smontare, facilmente trasportabile (ad esempio su un motoveicolo) e facilmente mantenibile. Inoltre, la struttura di supporto previene un eventuale ribaltamento della torre di sollevamento dell’apparato e smorza le oscillazioni, sia quelle dovute ad agenti esterni (come il vento) sia quelle dovute al movimento del braccio e dell’estrusore (che inevitabilmente aumenterebbero al crescere dell’altezza di stampa). Inoltre, la struttura di supporto (colonne e traverse) è utilizzabile come supporto per protezioni necessarie in fase di stampa (ad esempio coperture removibili) e/o per sostenere cavi di alimentazione o tubi entro cui scorrono materiali per la costruzione. Il sistema modulare inoltre è utile in fase di progettazione del cantiere, perché genera esso stesso punti di riferimento fissi che permettono poi di controllare il movimento del braccio o dell’estrusore. Infine, il sistema è molto preciso.

Benché il sistema sia stato descritto con particolare riferimento all’applicazione al campo tecnico della stampa 3D di edifici, si osserva che esso può trovare applicazione anche in altri settori. Si prevede, per esempio, di impiegare il sistema includente una o più colonne, una o più traverse e un modulo di fissaggio (avente una o più delle caratteristiche esposte nella presente descrizione) per la realizzazione di un palco per spettacoli.

La presente descrizione mette anche a disposizione un modulo di fissaggio per una struttura di supporto (presentante una o più delle caratteristiche esposte nella presente descrizione). In particolare, la presente descrizione mette a disposizione un modulo di fissaggio avente una faccia superiore, una faccia inferiore ed una pluralità di facce laterali (preferibilmente tre: in questo caso, il modulo sarà uno snodo a cinque facce).

La presente descrizione mette anche a disposizione un metodo per la stampa 3D di edifici.

In una forma realizzativa, il metodo comprende una fase di predisposizione di una torre di sollevamento, allungata lungo un asse di sollevamento orientato in una direzione verticale.

In una forma realizzativa, il metodo comprende una fase di predisposizione di un equipaggio collegato alla torre di sollevamento.

In una forma realizzativa, il metodo comprende una fase di predisposizione di un braccio collegato all’equipaggio.

In una forma realizzativa, il metodo comprende una fase di predisposizione di un estrusore supportato sul braccio.

In una forma realizzativa, il metodo comprende una fase di movimentazione dell’equipaggio relativamente alla torre di sollevamento. In una forma realizzativa, la fase di movimentazione dell’equipaggio comprende uno scorrimento dell’equipaggio lungo la torre di sollevamento, per sollevare e abbassare il braccio.

In una forma realizzativa, lo scorrimento dell’equipaggio lungo la torre di sollevamento comprende uno scorrimento di una struttura anulare (definente l’equipaggio) intorno alla torre, disposta all’interno di un’apertura centrale di detta struttura anulare.

In una forma realizzativa, lo scorrimento dell’equipaggio lungo la torre di sollevamento comprende uno scorrimento solidale di una prima e di una seconda parte dell’equipaggio lungo l’asse di sollevamento.

In una forma realizzativa, lo scorrimento dell’equipaggio lungo la torre di sollevamento comprende una rotazione di una madrevite, solidale all’equipaggio, intorno ad una vite di sollevamento fissa (quindi, solidale alla torre di sollevamento).

In una forma realizzativa, il metodo comprende una fase di erogazione di un fluido di materiale da costruzione mediante l’estrusore.

In particolare, in una forma realizzativa, la fase di movimentazione dell’equipaggio comprende uno scorrimento di una prima parte e di una seconda parte dell’equipaggio lungo la torre di sollevamento. Detto scorrimento, in una forma realizzativa, avviene mediante rotazione di una madrevite fissata a detta prima parte rispetto ad una vite fissa, parallela alla torre di sollevamento. Inoltre, in una forma realizzativa, la fase di movimentazione dell’equipaggio comprende una rotazione di una seconda parte dell’equipaggio intorno all’asse di sollevamento (in cui il braccio è fissato a detta seconda parte).

In una forma realizzativa, la fase di movimentazione dell’equipaggio comprende una proiezione di un raggio laser su uno o più bersagli precedentemente posizionati in rispettive posizioni di riferimento, per derivare un segnale di posizione, rappresentativo di una posizione dell’equipaggio o del braccio o dell’estrusore. In una forma realizzativa, la fase di movimentazione dell’equipaggio comprende un invio ad un’unità di controllo del segnale di posizione. In una forma realizzativa, la fase di movimentazione dell’equipaggio comprende una movimentazione dell’equipaggio o del braccio o dell’estrusore in funzione di un percorso di stampa preimpostato e del segnale di posizione.

In una forma realizzativa, il metodo comprende una fase di fissaggio di una sommità della torre di sollevamento ad una struttura di sollevamento. La fase di fissaggio è preferibilmente precedente alla fase di movimentazione dell’equipaggio. In una forma realizzativa, la sommità della torre di sollevamento viene fissata ad un modulo di fissaggio. In una forma realizzativa, la sommità della torre di sollevamento viene fissata ad una faccia inferiore di un modulo di fissaggio.

In una forma realizzativa, il metodo comprende una fase di fissaggio di una base della torre di sollevamento ad un sistema di fissaggio basale. In una forma realizzativa, il metodo comprende una fase di fissaggio di una base della torre di sollevamento ad una piastra superiore di un sistema di fissaggio basale. In una forma realizzativa, il metodo comprende una fase di fissaggio di una piastra inferiore di un sistema di fissaggio basale ad un terreno. In una forma realizzativa, il metodo comprende una fase di regolazione di una distanza tra la piastra superiore e la piastra inferiore del sistema di fissaggio basale (mediante regolazione di connettori di livellamento).

In una forma realizzativa, la struttura di supporto comprende una pluralità di colonne e una pluralità di traverse tra loro collegate. In una forma realizzativa, la fase di fissaggio include una sostituzione di una colonna di detta pluralità di colonne con la torre di sollevamento. In una forma realizzativa, la fase di fissaggio include una sostituzione di più di una colonna di detta pluralità di colonne con più di una torre di sollevamento. In una forma realizzativa, la fase di fissaggio include una sostituzione della torre di sollevamento con una colonna di detta pluralità di colonne. In una forma realizzativa, la fase di fissaggio include una sostituzione di più di una torre di sollevamento con più di una colonna di detta pluralità di colonne.

In una forma realizzativa, il metodo comprende una fase preliminare di progettazione. Nella fase di progettazione, si definisce la configurazione del sistema (ed eventualmente la sua evoluzione durante la costruzione dell’edificio). In particolare, nella fase di progettazione, si definisce una posizione (o più posizioni) per la torre di sollevamento (o per le torri di sollevamento). Inoltre, in una forma realizzativa, si definiscono le posizioni delle colonne e delle traverse e la loro evoluzione durante la costruzione dell’edificio. In una forma realizzativa, nella fase di progettazione, si definiscono le posizioni per i bersagli che fanno da riferimento per i puntatori laser. In una forma realizzativa, la fase di progettazione include una taratura di uno o più puntatori laser, per i quali detti bersagli faranno da riferimento.

Nella fase di progettazione si tiene conto di numerose variabili, tra cui la conformazione desiderata per l’edificio da costruire, il materiale a disposizione (ovvero i costi stimati per il materiale) e i tempi richiesti. La fase di predisposizione del materiale (apparato/i per la stampa e struttura di supporto) in una forma realizzativa, segue la fase di progettazione.

In una forma realizzativa, il metodo comprende una predisposizione di un sistema di fissaggio basale, fissato ad una base della torre di sollevamento dell’apparato. In una forma realizzativa, la fase di predisposizione del sistema di fissaggio basale comprende una predisposizione di un perno piantato a terra in una posizione predefinita. In una forma realizzativa, nel sistema di fissaggio basale è definito un foro di base. In una forma realizzativa, detto foro di base prosegue all’interno della torre di sollevamento (in cui è quindi definito un foro lungo l’asse di sollevamento).

In una forma realizzativa, la fase di predisposizione comprende un montaggio del sistema di fissaggio basale in modo che il perno, precedentemente piantato a terra nella posizione predefinita, entri nel foro di base. Nel caso in cui la base della torre di sollevamento poggi direttamente al suolo (senza un sistema di fissaggio di base a piastre), il perno viene fatto entrare direttamente nel foro definito all’interno della torre di sollevamento. In questo modo, è possibile montare la torre in modo agevole e preciso sulla posizione predefinita.

È possibile verificare un corretto posizionamento della torre di sollevamento nel caso in cui sul perno al suolo sia posizionato un bersaglio, alla sommità della torre di sollevamento sia posizionato un puntatore laser e la torre sia percorsa, dalla sommità alla base, da un foro passante (che eventualmente prosegua poi nelle piastre del sistema di fissaggio di base): in questo modo, se la torre di sollevamento è correttamente posizionata, il puntatore laser sulla sommità della torre potrà vedere il bersaglio sul perno a terra. L’unità di controllo, in una forma realizzativa, è collegata a detto puntatore laser sulla sommità della torre per verificare il corretto posizionamento della torre di sollevamento (e per mandare un segnale di allarme in caso di posizionamento non corretto). La procedura di posizionamento sopra esposta può essere applicata, mutatis mutandis, per posizionare le colonne della struttura di supporto. In questo modo, si riesce a governare in modo preciso e veloce il corretto posizionamento della torre (o delle torri) di sollevamento (e delle colonne). Inoltre, il perno piantato a terra può essere utilizzato per una rapida geolocalizzazione dell’apparato per la stampa 3D.

In una forma realizzativa, l’apparato comprende un inclinometro. Detto inclinometro, in una forma realizzativa, include un sensore a giroscopio. Detto inclinometro, in una forma realizzativa, include un teodolite.

Preferibilmente, detto inclinometro è posizionato alla sommità della torre di sollevamento. Il metodo, in una forma realizzativa, comprende una fase di verifica del corretto posizionamento dell’apparato. Detta fase di verifica comprende una lettura (per esempio, su un’interfaccia utente) di un segnale inviato da detto inclinometro. Se la fase di verifica rileva che la torre non è perpendicolare al suolo, il metodo può comprendere una fase di rettifica della posizione. Detta rettifica può essere attuata regolando i connettori di livellamento del sistema di fissaggio basale.

Queste ed altre caratteristiche risulteranno maggiormente evidenziate dalla descrizione seguente di preferita forma realizzativa, illustrata a puro titolo esemplificativo e non limitativo nelle unite tavole da disegno, in cui: - la figura 1 illustra un apparato per la stampa 3D di edifici secondo la presente descrizione, in vista prospettica;

- la figura 2 illustra l’apparato di figura 1 in vista laterale;

- la figura 3 illustra l’apparato di figura 1 in vista dall’alto;

- le figure 4 e 5 illustrano rispettivi particolari in sezione dell’apparato di figura 1;

- la figura 6 illustra un sistema per la stampa 3D di edifici secondo la presente descrizione, in vista prospettica;

- la figura 7 illustra un particolare del sistema di figura 6, in vista prospettica;

- le figure 8A, 8B e BC illustrano rispettive configurazioni del sistema di figura 6, in rispettive viste dall’alto.

Con riferimento alle figure allegate, con il numero 1 si è indicato un apparato per la stampa 3D di edifici 9, secondo la presente descrizione. L’apparato 1 comprende una torre di sollevamento 2, allungata lungo un asse di sollevamento A tra una base 22 ed una sommità 21. L’asse di sollevamento A è orientato lungo una direzione verticale V.

L’apparato 1 comprende un equipaggio 3, scorrevole lungo la torre di sollevamento 2. L’equipaggio 3 ha una forma anulare, definente un’apertura centrale. La torre di sollevamento 2 è posizionata all’interno dell’apertura centrale dell’equipaggio 3.

L’equipaggio 3 comprende una prima parte 31 ed una seconda parte 32. Entrambe detta prima parte 31 e seconda parte 32 dell’equipaggio 3 hanno forma anulare. Dunque l’apertura centrale percorre entrambe detta prima parte 31 e seconda parte 32 dell’equipaggio 3. In una forma realizzativa, la prima parte 31 comprende una porzione superiore ed una porzione inferiore. La prima porzione della prima parte 31 è disposta ad un’estremità anulare superiore della seconda parte 32. La seconda porzione della prima parte 31 è disposta ad un’estremità anulare inferiore (opposta all’estremità anulare superiore) della seconda parte 32. La prima porzione e la seconda porzione 31 della prima parte sono tra loro fisse. Entrambe dette prima parte 31 e seconda parte 32 sono scorrevoli lungo la torre di sollevamento 2. L’equipaggio 3 comprende una pluralità di cuscinetti di centraggio 37. Detti cuscinetti di centraggio 37 sono collocati all’interno dell’apertura centrale dell’equipaggio 3. Una prima parte 37A di detti cuscinetti di centraggio 37 definisce un accoppiamento scorrevole tra la prima parte 31 dell’equipaggio 3 e la torre di sollevamento 2. Una seconda parte 37B di detti cuscinetti di centraggio 37 definisce un accoppiamento scorrevole tra la seconda parte 32 dell’equipaggio 3 e la torre di sollevamento 2.

L’apparato 1 comprende un attuatore di sollevamento, configurato per movimentare l’equipaggio 3 lungo la direzione verticale V. L’attuatore di sollevamento è posizionato a bordo dell’equipaggio 3 (dunque si muove insieme all’equipaggio 3 lungo la direzione verticale V). In una forma realizzativa, l’attuatore di sollevamento include un primo motore 33 elettrico.

L’apparato 1 comprende una vite di sollevamento 23, allungata parallelamente alla torre di sollevamento 2 (ovvero nella direzione verticale V). L’apparato 1 comprende una madrevite 35 fissata all’equipaggio 3 (in particolare, alla prima parte 31 dell’equipaggio 3). Il primo motore 33 è configurato per far ruotare la madrevite 35 rispetto alla vite di sollevamento 23.

In una forma realizzativa l’apparato 1 comprende una pluralità di cuscinetti della madrevite 350, definenti un accoppiamento tra la madrevite 35 e l’equipaggio 3 (in particolare, la prima parte 31 dell’equipaggio 3). I cuscinetti della madrevite 350 consentono alla madrevite 35 di ruotare in modo folle rispetto alla prima parte 31 dell’equipaggio 3. Viceversa, i cuscinetti della madrevite 350 trasmettono dalla madrevite 35 alla prima parte 31 dell’equipaggio 3 il moto lungo l’asse di sollevamento A.

La seconda parte 32 dell’equipaggio 3 è accoppiata alla prima parte 31 dell’equipaggio 3, in modo da scorrere insieme ad essa lungo l’asse di sollevamento A e inoltre ruotare intorno all’asse di sollevamento A (mentre la prima parte 31 non ruota).

L’equipaggio 3 comprende una pluralità di cuscinetti reggispinta 36. Detta pluralità di cuscinetti reggispinta 36, in una forma realizzativa, include una prima corona e una seconda corona. Dette prima corona e seconda corona hanno forma anulare intorno all’asse di sollevamento A. Detta prima corona di cuscinetti reggispinta 36 è interposta tra la porzione superiore di detta prima parte 31 dell’equipaggio e la seconda parte 32. Detta seconda corona di cuscinetti reggispinta 36 è interposta tra la seconda parte 32 e la porzione inferiore di detta prima parte 31 dell’equipaggio 3. Dunque, i cuscinetti reggispinta 36 di detta pluralità sono interposti tra la prima parte 31 e la seconda parte 32 dell’equipaggio 3. I cuscinetti reggispinta 36 definiscono un accoppiamento rotativo tra la prima parte 31 e la seconda parte 32 dell’equipaggio 3.

L’apparato 1 comprende un attuatore di rotazione. L’attuatore di rotazione è posizionato a bordo dell’equipaggio 3. L’attuatore di rotazione è configurato per far ruotare la seconda parte 32 rispetto alla prima parte 31 dell’equipaggio 3. L’attuatore di rotazione include un secondo motore 34. Preferibilmente, il secondo motore 34 è un motore elettrico. Il secondo motore 34 mette in rotazione, intorno all’asse di sollevamento A, la seconda parte 32 dell’equipaggio 3.

L’apparato 1 comprende un braccio 4. Il braccio 4 è collegato alla seconda parte 32 dell’equipaggio 3. Il braccio 4 è preferibilmente fissato mediante una pluralità di connettori (ad esempio viti) alla seconda parte 32 dell’equipaggio 3. Il braccio 4 è allungato lungo un asse del braccio B tra una prima estremità 43 ed una seconda estremità 44. La prima estremità 43 è collegata all’equipaggio 3. L’asse del braccio B, preferibilmente, è perpendicolare all’asse di sollevamento A.

L’apparato 1 comprende un estrusore 5. L’estrusore 5 è supportato sul braccio 4. L’estrusore 5 è scorrevole lungo il braccio 4. L’estrusore 5 è scorrevole lungo l’asse del braccio B. L’apparato 1 comprende un attuatore di traslazione, configurato per movimentare l’estrusore 5 lungo l’asse del braccio B.

Il braccio 4 comprende una cinghia di trasmissione 42. L’attuatore di traslazione comprende un terzo motore 41. Il terzo motore 41 è configurato per movimentare la cinghia di trasmissione 42. L’attuatore di traslazione (ovvero il terzo motore 41) è posizionato a bordo del braccio 4. L’estrusore 5 comprende un dispositivo di ingresso 54 per il materiale da costruzione. Il dispositivo di ingresso 54 definisce un ingresso dell’estrusore 5. L’estrusore 5 comprende un canale 51. Il canale 51 è allungato lungo un asse dell’estrusore C. Il dispositivo di ingresso 54 è collegato al canale 51, per introdurvi il materiale da costruzione. L’estrusore 5 comprende una vite dell’estrusore 53. La vite dell’estrusore 53 è allungata lungo l’asse dell’estrusore C e disposta all’interno del canale 51. L’estrusore 5 comprende una coclea 52 accoppiata a detta vite dell’estrusore 53. La coclea 52 circonda detta vite dell’estrusore 53 ed è disposta all’interno del canale 51. L’estrusore 5 include una punta erogatrice 55. La punta erogatrice 55 è disposta ad un’estremità del canale 51. La punta erogatrice 55 definisce un’uscita dell’estrusore 5.

L’apparato 1 comprende un attuatore dell’estrusore 5. L’attuatore dell’estrusore 5 include un quarto motore 57. Il quarto motore 57 è collegato alla vite dell’estrusore 53, per metterla in rotazione intorno all’asse dell’estrusore C. La rotazione della vite 53 e della coclea 52 che la circonda determina uno spostamento del materiale da costruzione lungo il canale 51, dal dispositivo di ingresso 54 fino alla punta erogatrice 55. La rotazione della coclea 52 nel canale 51 determina delle forze di attrito che fluidificano il materiale da costruzione durante l’avanzamento lungo il canale 51.

In una forma realizzativa, l’apparato 1 comprende un’unità di controllo. L’unità di controllo è programmata per controllare detti primo motore 33, secondo motore 34, terzo motore 41 e quarto motore 57.

In una forma realizzativa, l’unità di controllo è configurata per mantenere acceso il quarto motore 57 per un tempo predeterminato, detto tempo di pulizia, in seguito ad un fermo di detto dispositivo 54 di ingresso del materiale da costruzione (cioè ad un arresto della stampa 3D). Durante il tempo di pulizia, la coclea 52 dell’estrusore 5 continua a ruotare per far fuoriuscire il materiale da costruzione rimasto all’interno del canale 51, al fine di evitare che esso solidifichi all’interno del canale 51 stesso.

L’apparato 1 comprende un sistema di fissaggio basale 6. Il sistema di fissaggio basale 6 è configurato per fissare la base 22 della torre di sollevamento 2 al terreno. Il sistema di fissaggio basale 6 include una piastra inferiore 61 ed una piastra superiore 63. La piastra inferiore 61 è configurata per essere fissata al terreno. La piastra superiore 62 è configurata per essere fissata alla base 22 della torre di sollevamento 2. La piastra superiore 62 è fissata alla piastra inferiore 61.

Il sistema di fissaggio basale include una pluralità di connettori di livellamento 63 configurati per fissare la piastra inferiore 61 alla piastra superiore 62. I connettori di livellamento 63 in una forma realizzativa sono conformati a vite. I connettori di livellamento 63 in una forma realizzativa sono tre. I connettori di livellamento 63 sono regolabili per variare una distanza tra la piastra inferiore 61 e la piastra superiore 62.

Il sistema di fissaggio basale 6 comprende inoltre una pluralità di connettori inferiori 64 (anch’essi conformati a vite), configurati per fissare la piastra inferiore 61 al terreno. Il sistema di fissaggio basale 6 comprende inoltre una pluralità di connettori superiori 65, configurati per fissare la piastra superiore 62 alla base 22 della torre di sollevamento 2. In una forma realizzativa, la piastra superiore 61 ha forma triangolare. In una forma realizzativa, la piastra inferiore 62 ha forma triangolare.

La sommità 21 della torre di sollevamento 2 è fissabile ad una struttura di supporto.

L’apparato 1 può far parte di un sistema 10 per la stampa 3D di edifici 9. Il sistema 10 include quindi detto apparato 1 (o una pluralità di apparati del tipo dell’apparato 1). Il sistema 10 include una struttura di supporto. La sommità 21 dell’apparato 1 è fissata (removibilmente) alla struttura di supporto.

La struttura di supporto (ovvero il sistema 10) comprende un modulo di fissaggio 7. Il modulo di fissaggio 7 è removibilmente fissato alla sommità 21 della torre di sollevamento 2.

Il modulo di fissaggio 7 comprende una faccia inferiore 71. Il modulo di fissaggio 7 comprende una faccia superiore 72. La faccia superiore 72 è parallela alla faccia inferiore 71. Il modulo di fissaggio 7 comprende tre facce laterali 73, orientate perpendicolarmente alle facce inferiore 71 e superiore 72. Le facce laterali 73 sono tra loro inclinate di 120° a formare un prisma triangolare (con gli angoli interni di 60° definiti tra le facce laterali).

La sommità 21 della torre di sollevamento 2 è removibilmente fissata (con viti o agganci rapidi) alla faccia inferiore 71 del modulo di fissaggio 7. La base 22 della torre di sollevamento 2 è removibilmente fissabile alla faccia superiore 72 del modulo di fissaggio 7.

Il sistema 10 comprende una pluralità di moduli di fissaggio 7 (del tipo sopra descritto). Il sistema 10 comprende una pluralità di sistemi di fissaggio basale 6 (del tipo sopra descritto).

Il sistema 10 (ovvero la struttura di supporto) comprende una pluralità di colonne 81. Le colonne 81 di detta pluralità di colonne 81 sono allungate nella direzione verticale V. Ciascuna colonna 81 di detta pluralità di colonne 81 ha una sommità removibilmente fissabile (mediante viti o agganci rapidi) ad un modulo di fissaggio 7 di detta pluralità di moduli di fissaggio (in particolare, alla faccia inferiore 71). Ciascuna colonna 81 di detta pluralità di colonne 81 ha una base removibilmente fissabile (mediante viti o agganci rapidi) ad un sistema di fissaggio basale 6 di detta pluralità di sistemi di fissaggio basale 6 (in particolare, alla piastra superiore 62). La base di ciascuna colonna 81 di detta pluralità di colonne 81 è removibilmente fissabile alla faccia superiore 72 di un modulo di fissaggio 7 (in alternativa rispetto al sistema di fissaggio basale 6).

Il sistema 10 (ovvero la struttura di supporto) comprende una pluralità di traverse 82. Le traverse 82 di detta pluralità di traverse 82 sono allungate perpendicolarmente alla direzione verticale V. Le traverse 82 di detta pluralità di traverse 82 hanno una prima estremità ed una seconda estremità. Ciascuna di dette prima e seconda estremità di ciascuna traversa 82 è removibilmente fissabile (mediante viti o agganci rapidi) a ciascuna faccia laterale 73 di ciascun modulo di fissaggio 7.

In una forma realizzativa, la sommità dell’apparato 1 ha forma triangolare. In una forma realizzativa, la base dell’apparato 1 ha forma triangolare. In una forma realizzativa, la sommità di ciascuna colonna 81 ha forma triangolare. In una forma realizzativa, la base di ciascuna colonna 81 ha forma triangolare. In una forma realizzativa, la prima estremità e la seconda estremità di ciascuna traversa 82 ha forma triangolare. In una forma realizzativa, la faccia inferiore 71 di ciascun modulo di fissaggio 7 ha forma triangolare. In una forma realizzativa, la faccia superiore 72 di ciascun modulo di fissaggio 7 ha forma triangolare. In una forma realizzativa, le facce laterali 73 di ciascun modulo di fissaggio 7 hanno forma triangolare.

In una forma realizzativa, le colonne 81 e le traverse 82 sono in alluminio.

In una forma realizzativa, ciascuna colonna 81 (e ciascuna traversa 82) comprende tre sbarre principali allungate lungo la direzione verticale V (o perpendicolarmente alla direzione verticale V, nel caso delle traverse 82) ed una pluralità di sbarre diagonali che interconnettono tra loro le sbarre principali. Questa struttura ha un buon rapporto tra peso e resistenza ai carichi.

Il sistema 10 è dunque componibile e scomponibile con grande semplicità. Si prevede che la configurazione del sistema 10 cambi durante la costruzione di un edificio 10 (per esempio, sostituendo una colonna 81 con un apparato 1 o viceversa, aggiungendo o rimuovendo colonne 81 e traverse 82).

Ad esempio, il sistema 10 può avere una prima configurazione, in cui include un apparato 1 per la stampa 3D di edifici connesso alla faccia inferiore 71 di un modulo di fissaggio 7, il quale è connesso, nelle facce laterali 73, a tre rispettive prime estremità di tre traverse 82; alle seconde estremità di dette tre traverse 82, sono fissati tre ulteriori moduli di fissaggio 7, le cui facce inferiori 71 sono a loro volta fissate a tre rispettive colonne 81. In questa prima configurazione, il sistema 10 può costruire una prima parte dell’edificio 9. Completata detta prima parte dell’edificio 9, il sistema 10 può essere modificato fino ad arrivare in una seconda configurazione, in cui è idoneo a costruire una seconda parte dell’edificio 9. Nella seconda configurazione, il sistema 10 include cinque traverse 82 disposte a pentagono e una sesta traversa connessa ad un vertice del pentagono; rispetto alla prima configurazione, l’apparato 1 è stato spostato e nella collocazione in cui era originariamente è stata posta una colonna 81. A ciascun vertice del pentagono è disposto un modulo di fissaggio 7, alla cui faccia inferiore 71 è collegata una rispettiva colonna 81 (la cui base poggia su un rispettivo sistema di fissaggio basale 6).

Se il terreno non è completamente pianeggiante, i connettori di livellamento 63 dei sistemi di fissaggio basale 6 collegati alle colonne 81 vengono regolati in modo tale che le piastre superiori 62 siano ad una stessa quota, cosicché le traverse 82 siano orientate tutte perpendicolarmente alla direzione verticale V.

Claims (15)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparato (1) per la stampa 3D di edifici (9), comprendente: - una torre di sollevamento (2), allungata lungo un asse di sollevamento (A) orientato in una direzione verticale (V); - un equipaggio (3), accoppiato alla torre di sollevamento (2); - un braccio (4), collegato all’equipaggio (3) e rotante rispetto alla torre di sollevamento (2); - un estrusore (5), supportato sul braccio (4) e configurato per erogare un fluido di materiale da costruzione, caratterizzato dal fatto che l’equipaggio (3) è scorrevole lungo la torre di sollevamento (2) per sollevare e abbassare il braccio (4).
2. 2. Apparato (1) secondo la rivendicazione 1, in cui l’equipaggio (3) ha una forma anulare definente un’apertura centrale, e circonda la torre di sollevamento (2), la quale è posizionata all’interno dell’apertura centrale dell’equipaggio (3).
3. 3. Apparato (1) secondo la rivendicazione 2, comprendente un attuatore di sollevamento, configurato per movimentare l’equipaggio (3) lungo la direzione verticale (V), in cui detto attuatore sollevamento è posizionato a bordo dell’equipaggio (3).
4. 4. Apparato (1) secondo la rivendicazione 3, comprendente ulteriormente una vite di sollevamento (23) allungata parallelamente all’asse di sollevamento (A) ed una madrevite (35) fissata all’equipaggio (3), in cui detto attuatore di sollevamento include un primo motore (33), configurato per far ruotare la madrevite (35) rispetto alla vite di sollevamento (23).
5. 5. Apparato (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l’equipaggio (3) comprende: - una prima parte (31), che è accoppiata alla torre di sollevamento (2) per scorrere lungo la torre di sollevamento (2), - una seconda parte (32), che è rotabilmente accoppiata alla prima parte (31) per ruotare intorno all’asse di sollevamento (A), in cui il braccio (4) è collegato a detta seconda parte (32), in cui l’apparato (1) comprende un attuatore di rotazione posizionato a bordo dell’equipaggio (3) ed includente un secondo motore (34), configurato per far ruotare la seconda parte (32) dell’equipaggio (3) intorno all’asse di sollevamento (A).
6. 6. Apparato (1) secondo la rivendicazione 5, in cui l’equipaggio (3) comprende: - una pluralità di cuscinetti reggispinta (36), definenti un accoppiamento rotativo tra la prima parte (31) dell’equipaggio (3) e la seconda parte (32) dell’equipaggio (3); - una pluralità di cuscinetti di centraggio (37), definenti un accoppiamento scorrevole tra l’equipaggio (3) e la torre di sollevamento (2).
7. 7. Apparato (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente un sistema di fissaggio basale (6), configurato per fissare una base (22) della torre di sollevamento (2) ad un terreno ed includente una piastra inferiore (61), una piastra superiore (62) ed una pluralità di connettori di livellamento (63), in cui la base (22) della torre di sollevamento (2) è collegata alla piastra superiore (62), la piastra inferiore (61) è configurata per appoggiare sul terreno, e la pluralità di connettori di livellamento (63) connette la piastra inferiore (61) alla piastra superiore (62) ed è regolabile per variare una distanza tra la piastra inferiore (61) e la piastra superiore (62).
8. 8. Apparato (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente: - almeno un puntatore laser collocato sull’equipaggio (3) o sul braccio (4) o sull’estrusore (5) in una posizione predefinita, - una pluralità di bersagli posizionati in rispettive posizioni di riferimento, in cui detto almeno un puntatore laser è configurato per proiettare un raggio laser su uno o più bersagli di detta pluralità bersagli; - un’unità di controllo programmata per ricevere da detto almeno un puntatore laser un segnale di posizione, rappresentativo di una posizione dell’equipaggio (3) o del braccio (4) o dell’estrusore (5), e per comandare una movimentazione dell’equipaggio (3) o del braccio (4) o dell’estrusore (5) in funzione di un percorso di stampa preimpostato e del segnale di posizione.
9. 9. Apparato (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l’estrusore (5) include un canale (51) allungato tra un’entrata ed un’uscita, ed una coclea (52) rotante all’interno del canale (51), ed è configurato per ricevere all’entrata un flusso di materiale da costruzione in forma grezza e per rilasciare all’uscita un fluido di materiale da costruzione.
10. 10. Apparato (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente un estrusore addizionale supportato sul braccio (4) e configurato per rendere disponibile un secondo fluido di materiale da costruzione.
11. 11. Sistema (10) per la realizzazione di edifici (9) comprendente: - un apparato (1) per la stampa 3D di edifici (9) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti; - una struttura di supporto, in cui la torre di sollevamento (2) dell’apparato (1) ha una sommità (21) fissabile alla struttura di supporto.
12. 12. Sistema (10) secondo la rivendicazione 11, comprendente una pluralità di moduli di fissaggio (7) in cui ciascun modulo di fissaggio (7) di detta pluralità di moduli di fissaggio (7) include: una faccia inferiore (71), una faccia superiore (72) parallela alla faccia inferiore (71) ed una pluralità di facce laterali (73), in cui la struttura di supporto comprende una pluralità di colonne (81) e una pluralità di traverse (82), e in cui la faccia inferiore (71) di ciascun modulo di fissaggio (7) di detta pluralità di moduli di fissaggio (7) è removibilmente fissabile alla sommità (21) della torre di sollevamento (2) dell’apparato (1) per la stampa 3D di edifici o a una colonna (81) di detta pluralità di colonne (81), e in cui ciascuna faccia laterale (73) di detta pluralità di facce laterali (73) di ciascun modulo di fissaggio (7) è removibilmente fissabile ad una traversa (82) di detta pluralità di traverse (82).
13. 13. Metodo per la stampa 3D di edifici (9), comprendente le seguenti fasi: - predisposizione di: una torre di sollevamento (2), allungata lungo un asse di sollevamento (A) orientato in una direzione verticale (V), un equipaggio (3) collegato alla torre di sollevamento (2), un braccio (4) collegato all’equipaggio (3) e un estrusore (5) supportato sul braccio (4); - rotazione del braccio (4) intorno alla torre di sollevamento (2); - erogazione di un fluido di materiale da costruzione mediante l’estrusore (5); caratterizzato dal fatto che la fase di movimentazione dell’equipaggio (3) comprende uno scorrimento dell’equipaggio (3) lungo la torre di sollevamento (2), per sollevare e abbassare il braccio (4).
14. 14. Metodo secondo la rivendicazione 13, comprendente una fase di fissaggio di una sommità (21) della torre di sollevamento (2) ad una struttura di supporto, precedentemente alla fase di movimentazione dell’equipaggio (3).
15. 15. Metodo secondo la rivendicazione 14, in cui la struttura di supporto comprende una pluralità di colonne (81) e una pluralità di traverse (82), in cui la fase di fissaggio include una sostituzione di una colonna (81) di detta pluralità di colonne (81) con la torre di sollevamento (2).