JP2022526536A - 押出装置、押出システム及び押出装置及び/又は押出システムの使用 - Google Patents

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Abstract

建造物部分BWTを3Dプリントするために建造材料BSのバンドSTを押し出すための押出装置1であって、押出装置1が、押出ノズル5を有し、押出ノズル5が押出装置1から建造材料BSのバンドSTを流出させるための流出開口部2を有し、かつ押出装置が少なくとも1つの内側部材30a、30bを有し、少なくとも1つの内側部材30a、30bが、押出ノズル5の内部に配置し、押出ノズル5の内部の建造材料BSの流れ横断面35の内側端縁35Iを定めて、流出する建造材料BSのバンドSTのバンド横断面4の内側端縁4Iを定めるように形成されている。【選択図】図6

Description

本発明は、建造物部分を3Dプリントするために建造材料のバンドを押し出すための押出装置、この種の押出装置を有する押出システム及びこの種の押出装置及び/又は押出システムの使用に関する。
本発明の課題は、改良された特性を有し、特に複数の自由度を可能にする、建造物部分を3Dプリントするために建造材料のバンドを押し出すための押出装置を提供することである。さらに本発明の課題は、この種の押出装置を有する押出システム及びこの種の押出装置及び/又はこの種の押出システムの使用を提供することである。
本発明はこれらの課題を、請求項1の特徴を有する押出装置、請求項9、請求項11、請求項12及び/又は請求項13の特徴を有する押出システム並びに請求項15の特徴を有する使用を提供することにより解決する。本発明の好ましい展開及び/又は形態が、従属請求項に記述されている。
本発明に係る押出装置は、特に3次元の、建造物部分を3Dプリントするために建造材料のバンドを押し出すように形成され、もしくは構成されている。この押出装置は、押出ノズルと少なくとも1つの内側部材とを有している。押出ノズルは、押出装置、特に押出ノズルから建造材料のバンドを流出させる流出開口部を有している。特に少なくとも1つの、内側部材は、押出ノズルの内部に、特に完全に、配置して、押出ノズルの内部で建造材料の、特に形状を与える流れ横断面、特に流れ横断面の1つの面の、特に少なくとも1つの内側端縁もしくは内側部分を定め、もしくは限定し、流出する建造材料のバンドの流れ横断面、特に流れ横断面の1つの面の、特に少なくとも1つの内側端縁もしくは内側部分を設定し、特に形状を設定するように形成もしくは構成されており、あるいは配置され、かつ定められている。
特に押出装置は、押出ヘッドと称することができる。付加的又は代替的に、押出装置、特に押出ノズルは、押出装置、特に押出ノズル、特に流出開口部から建造材料のバンドを、非垂直の、特に水平の、流出方向に押し出すように、もしくは流出させるように、形成し、もしくは構成することができる。言い換えると、押出装置、特に押出ノズルは、押出装置、特に押出ノズル、特に流出開口部から建造材料のバンドを垂直の流出方向に押し出し、もしくは流出させる必要はなく、あるいはできないように、形成もしくは構成することができる。さらに付加的又は代替的に、押出装置は、流出したバンドを載置するために次のように、すなわち、特に載置された、バンドが、特に流出したバンドの、そのバンド横断面を維持するように、形成することができる。言い換えると、押出装置は、建造材料がすでに存在する建造材料層もしくは建造材料の重なりの上へ押圧されて、それに伴って変形され、あるいはその可能性があるように、形成する必要はなく、あるいは形成することはできない。
特に流出した、バンドは、連続することができ、もしくは、特にある程度、長手方向に延びることができる。
建造材料は、コンクリート、特に生コンクリートであり、かつ/又は、揺変し及び/又は突き崩せず、もしくは、特に流出する間、形状安定であることができる。さらに付加的又は代替的に、建造材料は、最小4ミリメートル(mm)、特に最小10mm、特に最小16mmの粒子大きさを有することができる。
3Dプリントは、加算的製造と称することができる。付加的又は代替的に、バンドは、特に層をなして、すでに押し出されている1つもしくは複数のバンドの上に載置もしくは塗布することができ、かつ/又は1つもしくは複数のバンド上に、特に層をなして、他のバンドを載置もしくは塗布することができる。
建造物部分は、建物建造物部分及び/又は壁及び/又は天井とすることができる。付加的又は代替的に、バンド、特にバンドの幅は、特にすべての、壁厚及び/又は天井厚を有することができる。
押出ノズル、特に流出開口部は、パイプ形状であり、かつ/又は、特に流出方向に対して直交する周方向に/その逆に、特に少なくとも周壁によって、周側を閉鎖することができる。付加的又は代替的に、押出ノズルは、特に端面側及び/又は前側の、端部に、流出開口部を有することができる。さらに付加的又は代替的に、流出開口部は搬出開口部又は放出開口部と称することができる。さらに付加的又は代替的に、流出開口部は平らもしくは平坦であることができる。さらに付加的又は代替的に、流出開口部は、特に流出方向に対して直交する第1の周方向において、最小100mm、特に最小200mm、かつ/又は最大800mm、特に最大600mm、特に400mmの、特に最大の、開放幅を有することができる。さらに付加的又は代替的に、流出開口部は、特に流出方向に対して直交する第2の周方向において、最小15mm、特に最小25mm、かつ/又は最大400mm、特に最大200mm、特に最大100mm、特に50mmの、特に最大の、開放高さを有することができる。さらに付加的又は代替的に、流出開口部は多角形形状、特に台形形状、特に平行四辺形形状、特に矩形形状を有することができる。
押出装置は、2つの内側部材を有することができる。付加的又は代替的に、少なくとも1つの内側部材は、押出ノズルから区別することができる。さらに付加的又代替的に、少なくとも1つの内側部材は、流出開口部に対して、特に最大50mm、特に最大20mm、特に最大10mm、離隔し、もしくは流出開口部の上流に、特に流出方向に抗して、配置することができ、あるいは特に最大で、流出開口部まで延びることができる。さらに付加的又代替的に、少なくとも1つの内側部材は、特に少なくとも部分的に、押出ノズルもしくは押出ノズルの少なくとも1つの周壁に対して、特に流出方向に対して直交する周方向に/それに抗して、離隔して配置することができ、特に少なくとも1つの内側部材は、押出ノズル、もしくは押出ノズルの少なくとも1つの周壁から、特に直交して、特に流出方向に対して直交する少なくとも1つの周方向に/それに抗して、かつ/又は下方へ、延びることができる。さらに付加的又代替的に、流れ横断面、特に流れ横断面の1つの面は、押出ノズルのノズル横断面、特に流出開口部の開放横断面、特にノズル横断面又は開放横断面の1つの面よりも、特に内側部材なしで、最小5パーセント(%)、特に最小10%、特に最小20%、特に最小50%小さくすることができる。
バンド横断面、特にバンド横断面の形状及び/又は大きさは、流れ横断面、特に流れ横断面の形状及び/又は大きさに、相当し、特に等しくすることができる。付加的又は代替的に、流れ横断面及び/又はバンド横断面は、特にそれぞれ、流出方向に対して非平行、特に直交することができる。
これ、特に少なくとも1つの内側部材は、押出ノズルのノズル横断面、特に流出開口部の流出横断面、特に内側部材なしの、ノズル横断面又は開放横断面の形状及び/又は大きさとは異なる、流れ横断面、特に流れ横断面の異なる形状及び/又は異なる大きさ及びそれに伴って異なるバンド横断面、特にバンド横断面の異なる形状及び/又は異なる大きさを、可能にする。特にこれは、特に導管(導線)もしくはケーブル及び/又はパイプのため、もしくは電流及び/又は水のような媒体のための、スリット、穴又は通路を有する建造物部分のプリントを可能にする。したがってこれは、そもそも是認できる手間で形成可能である限りにおいて、時間的にプリント後に、特に作業者によって手間をかけて形成する必要がない。したがってこの押出装置は、改良された特性を有し、特に多くの自由度を可能にする。
本発明の展開において、特に少なくとも1つの、内側部材は、特にそれぞれ、押出ノズルの内部で可変に、特に連続的に、調節もしくは変位させ、流れ横断面図の内側端縁を可変に、特に連続的に、調節もしくは変位させ、特に建造材料のバンドが流出する間、バンド横断面の内側端縁を可変に、特に連続的に、調節もしくは変位させるように、特に個別又は別々に、可変に、特に連続的に、調節可能もしくは変位可能、特に移動可能に形成もしくは構成され、もしくは、特に少なくとも2つの異なる調節へ、移動される。これが、特に、プリントされた建造物部分内の様々な幾何学的特性及び/又は修正の実現を可能にする。特に、少なくとも1つの、内側部材は、工具なしで可変に調節可能に形成することができる。
本発明の形態において、特に少なくとも1つの、内側部材は、第1の、特に内側の、調節において、特に流れ横断面のいずれの内側端縁も定めず、したがってバンド横断面のいずれの内側端縁も定めない。
付加的又は代替的に、特に少なくとも1つの、内側部材は、特に第1とは異なる、第2の、特に外側の、調節において、特に流れ横断面とそれに伴ってバンド横断面の、特に水平の、方向、特に第1の周方向において、中断を有する二分割を定める。
これ、特に第1の調節は、つながり合った、もしくは中断のない、バンドを可能にする。
これ、特に第2の調節は、建造物部分の、特に壁の内部に通路を生じさせることを可能にするので、導管(導線)は見えないように敷設することができる。
特に中断は、完全に、特に最大の、開放高さにわたることができる。付加的又は代替的に、中断は、四角形、特に台形、特に平行四辺形、特に矩形の形状を有することができる。
本発明の形態において、押出装置は少なくとも2つ、特に2つだけの内側部材を有している。2つの内側部材は、流れ横断面の内側端縁を可変に調節するために、特にそれぞれ、互いに対して、特に連続的に、可変に配置するために、可変に調節可能に形成もしくは構成されており、もしくは、特に第1の調節と第2の調節へ、移動される。特に2つの内側部材は、特に部分的に、もしくは流出開口部側の端部によって、第1の調節において互いに対して近傍に配置され、もしくは一緒になるように移動することができ、かつ/又は第2の調節においては互いに遠ざかり、もしくは離隔して配置することができる。
本発明の展開において、押出ノズルは、押出装置、特に押出ノズル、特に流出開口部からの建造材料のバンドの、特に非垂直の、特に水平の、方向づけを定める。特に少なくとも1つの、内側部材は、流れ横断面の内側端縁を定めるために、特に少なくとも<押出ノズルの内部で建造材料の、流れを案内するための、流れ案内面もしくは流れをガイドするための流れガイド面を有している。特に少なくとも1つの、流れ案内面は、流出方向に対して非直交して、特に平行に、方向づけするように形成され、もしくは構成され、あるいは方向づけされている。特に、流出方向は、押出ノズルの長手軸に対して平行、特に同軸とすることができる。付加的又は代替的に、特に少なくとも1つの、流れ案内面は、平坦又は平らとすることができる。さらに付加的又代替的に、特に少なくとも1つの、流れ案内面は、流出方向に沿って延びることができる。
本発明の展開において、特に少なくとも1つの、内側部材は、内壁である。特に少なくとも1つの、内壁は平坦又は平らであり、かつ/又はシートとすることができる。
本発明の展開において、押出ノズルは、複数の周壁を有している。これらの周壁は、流出する建造材料のバンドのバンド横断面の、特にバンド横断面の1つの面の、外側端縁もしくは外側部分を定め、特にその形状を付与するために、特に形状を付与する流れ横断面の、特に流れ横断面の1つの面の、外側端縁もしくは外側部分を定め、もしくは限定する。特に、周壁の少なくとも1つは、平坦もしく平らであり、かつ/又はシートとすることができる。付加的又は代替的に、外側端縁は内側端縁から区別することができる。さらに付加的又代替的に、周壁が流出開口部の周側を定めることができる。
本発明の形態において、周壁の少なくとも2つは、互いに対して、特に連続的に、可変に配置し、流れ横断面の外側端縁を、特に連続的に、可変に調節又は変位させ、特に建造材料のバンドが流出する間、バンド横断面の外側端縁を、特に連続的に、可変に調節もしくは変位させるように、特に連続的に、可変に調節可能もしくは変位可能、特に移動可能に形成もしくは構成され、特に少なくとも2つの異なる調節へ移動される。これが、流れ横断面の、特に形状付与の、かつそれに伴ってバンド横断面の、特に形状付与の、付加的な自由度を可能にする。特に、特に調節可能な、周壁の、特に少なくとも1つは、他の周壁に対してかつ/又は特に少なくとも1つの、内側部材に対して、特に第1の周方向及び/又は第2の周方向に/それに抗して、移動可能とすることができる。さらに付加的又代替的に、特に調節可能な、周壁の少なくとも1つは、工具なしで可変に調節可能に形成することができる。
本発明の展開において、押出ノズルは、特に少なくとも1つの周壁を有する。特に垂直の、方向に、特に第2の周方向に抗して、特に下方へ向かって、押出装置の広がりもしくは延びは、周壁によって定められ、もしくは限定されている。流出開口部は、周側において、特に少なくとも部分的に、特に下方へ向かう、方向に、周壁によって定められ、もしくは限定されている。
付加的又は代替的に、押出装置は、方向変換装置もしくは方向変換部材を有している。方向変換装置は、流出開口部の、特に押出ノズルの、上流に配置されており、かつ建造材料の流れを、特に非水平の、特に垂直の方向から、特に第2の周方向に抗して、特に上から下へ、流出開口部の方向、特に流出方向に、特に後ろから前へ、方向変換させるように、形成もしくは構成されている。
これ、特に周壁によって定められる広がりが、すでに押し出されているバンドの上に、特にそれを損傷することなく、特に水平の流出方向で、比較的近傍で、特に垂直にバンドを押し出すことを可能にし、かつそれに伴って流出されたバンドを比較的低い高さから載置することを可能にする。
これ、特に方向変換装置は、水平の流出を可能にする。
特に、少なくとも1つの、周壁は平坦もしくは平らであって、かつ/又はシートとすることができる。
本発明に係る押出システムは、特に上述の、建造物部分を3Dプリントするために建造材料のバンドを押し出すように形成され、もしくは構成されている。押出システムは、上述したように、特に上述の、押出装置を有している。
付加的に、本発明に係る押出システムは、特に少なくとも、特に駆動可能及び/又は電気的な、調節装置もしくは変位装置を有している。これ、特に少なくとも1つの、調節装置は、特に少なくとも1つの、かつ/又は可変に調節可能に形成された、内側部材及び/又は、特に少なくとも1つの、かつ/又は可変に調節可能に形成された周壁を、特に自動的に、可変に、特に連続して調節し、もしくは変位させるように形成され、もしくは構成されている。特に押出装置は、特に少なくとも1つの、調節装置を有することができる。付加的又は代替的に、特に少なくとも1つの、調節装置は、特に電気的及び/又は油圧式及び/又は空気式の、調節モータ及び/又は少なくとも1つの、特に機械的な、調節ドライブを有することができ、あるいはそれ自体とすることができる。
付加的又は代替的に、本発明に係る押出システムは、特に駆動可能な、移動装置を有している。この移動装置は、押出装置、特に押出ノズル及び、特に少なくとも1つの、内側部材を、特に建造材料のバンドが流出する間、特に自動的に、少なくとも並進的に移動させるように形成もしくは構成されている。特に移動装置は、位置決め装置と称することができる。付加的又は代替的に、移動装置は移動アームもしくはロボットアームもしくはマストを有することができ、あるいはそれ自体とすることができる。付加的又は代替的に、移動装置及び/又は押出装置は、特に建造材料のバンドが流出する間、押出装置、特に押出ノズルと、特に少なくとも1つの、内側部材を、特に自動的に、回転移動させるように形成することができる。
本発明の展開において、移動装置は、押出装置を、特に非垂直の、特に水平の、移動方向に移動させるように形成もしくは構成されている。押出装置は、押出装置、特に押出ノズル、特に流出開口部から、特に移動の間に、建造材料のバンドを、移動方向に対して非直交の、特に逆向きの、特に反対向きの、流出方向に、流出させるように形成もしくは構成されている。
付加的又は代替的に、押出システム、特に押出装置は、押出装置、特に押出ノズル、特に流出開口部から、建造材料のバンドを、特に可変に、特に連続的に、調節可能もしくは変位可能な、流出速度で流出させるように形成もしくは構成されている。移動装置は、流出速度にほぼ等しい移動速度で、特に流出の間、押出装置を移動させるように形成もしくは構成されている。
これ、特にほぼ等しい移動速度が、流出かつ/又は載置されたバンドがその、特に流れ横断面に相当する、特に等しい、バンド横断面を維持できることを、可能にする。
特に逆に、最小135度(°)、特に最小150°、特165°が有意義であり得る。付加的又は代替的に、逆に180°が有意義であり得る。さらに付加的又は代替的に、たとえば最大5パーセント(%)、特に最大2%、特に最大1%の差異、もしくは偏差が有意義であり得る。
付加的又は代替的に、本発明に係る押出システムは、特に駆動可能な、建造材料ポンプを有している。この建造材料ポンプは、押出装置、特に押出ノズル、特に流出開口部から、建造材料を、特に自動的に、移送するように形成もしくは構成されている。特に押出システムは、建造材料移送導管を有することができ、建造材料移送導管は、建造材料ポンプから建造材料を建造材料移送導管を通して押出装置、特に押出ノズルへ流すために、建造材料ポンプを押出装置、特に押出ノズルと接続することができる。付加的又は代替的に、建造材料ポンプは非連続的であり、特にピストンポンプ、特にポンプ切り替え器を有する、ダブルピストンポンプとすることができる。
本発明の展開において、押出システムは、特に電気的な、制御装置、特にコンピュータを有している。制御装置は、特に制御装置のメモリ内の、特にプリントすべき建造物部分の、データ、特に建造又は構成プランにしたがって、特に少なくとも1つの、特に駆動可能な、調節装置及び/又は、特に駆動可能な、移動装置及び/又は、特に駆動可能な、建造材料ポンプを、特に自動的又は自立して、駆動するように形成もしくは構成されている。これによって、作業者が押出システムを駆動する必要がなく、かつ/又は建造する際のエラーを減少させ、あるいは特に回避することが可能になる。
さらに本発明は、特に上述したした、押出装置及び/又は、特に上述した、押出システムを、特に上述した、建造物部分を3Dプリントするための、特に上述した、建造材料のバンドを押し出すために、上述したように、使用することに関する。
本発明の他の利点と視点は、請求項から、かつ、以下で図を用いて説明する、本発明の好ましい実施例についての以下の説明から明らかにされる。
本発明に係る押出装置を有する本発明に係る押出システムを示す斜視図である。 図1の押出装置を有する押出システムを示す他の斜視図である。 第1の調節における少なくとも1つの内側部材、第1の調節における少なくとも1つの周壁及び第2の調節における少なくとも1つのカバー部材を有する、図1の押出装置を有する押出システムを示す正面図である。 図3の押出装置を有する押出システムを示す側面図である。 第2の調節における少なくとも1つの内側部材、第1の調節における少なくとも1つの周壁及び第1の調節における少なくとも1つのカバー部材を有する、図1の押出装置を有する押出システムを、上方の周壁なし及びホースなしで示す正面図である。 図5の押出装置を有する押出システムを示す斜視図である。 第1の調節における少なくとも1つの内側部材と第2の調節における少なくとも1つの周壁とを有する、図1の押出装置を有するエックスシステムを、上方の周壁なし、ホースなし、かつカバー部材なしで示す正面図である。 図7の押出装置を有する押出システムを示す斜視図である。 第3の調節における少なくとも1つのカバー部材を有する、図1の押出装置を有する押出システムを示す斜視図である。 開かれた上方の周壁と開かれた下方の周壁及びホースを有する、図1の押出装置を有する押出システムを、カバー部材なしで示す斜視図である。 図1の押出装置と移動装置とを有する押出システムを示す斜視図である。 図1の押出装置と建造材料ポンプとを有する押出システムを、特に本発明に係る使用の間において示す斜視図である。 本発明に係る押出装置及び/又は本発明に係る押出システムを本発明に基づいて使用して、押し出された建造材料のバンドから3Dプリントされた建造物部分を示している。 他の本発明に係る押出装置を有する他の本発明に係る押出システムを示す斜視図である。
図1から12及び14は、特にそれぞれ、建造物部分BWTを3Dプリントするために建造材料BSのバンドSTを押し出すための、本発明に係る押出装置1を有する、本発明に係る押出システム20を示している。押出装置1は、押出ノズル5と少なくとも1つの内側部材30a、30bを有している。押出ノズル5は、押出装置1から建造材料BSのバンドSTを流出させるための、特に矩形の、流出開口部2を有している。少なくとも1つの内側部材30a、30bは、押出ノズル5の内部に配置して、押出ノズル5の内部の建造材料BSの、特に矩形の、流れ横断面35の、特に少なくとも1つの、内側端縁35Iを定めて、特に流出する建造材料BSのバンドSTの、特に矩形の、バンド横断面4の内側端縁4Iを定めるように、形成されている。
図示される実施例において、押出装置1は、特に正確に、2つの内側部材30a、30bを有している。代替的な実施例において、押出装置は、特に1つだけ、あるいは少なくとも3つの内側部材部材を有することができる。
さらに、少なくとも1つの内側部材30a、30bは、押出ノズル5の内部で可変に調節し、流れ横断面35の内側端縁35Iを可変に調節し、特に建造材料BSのバンドSTが流出する間、バンド横断面4の内側端縁4Iを可変に調節するために、特に押出ノズル5に対して、特に第1の周方向yに/それに抗して、移動可能できるように、可変に調節可能に形成されている。
詳細には、少なくとも1つの内側部材30a、30bは、第1の、特に内側の、調節において、図7と8及び図13a)、b)下と上、c)下と上、d)下及びe)下と中央に示すように、バンド横断面図4の内側端縁を定めない。
付加的又は代替的に、少なくとも1つの内側部材30a、30bは、第1の、特に外側の、調節において、図5と6及び図13b)中央、c)中央、d)中央と上及びe)上に示すように、特に水平の、方向において、特に第1の周方向yにおいて、特に矩形の、中断4Uを有する、バンド横断面4の二分割を定める。
図示される実施例において、中断4Uは完全に、流出開口部2の、特に最大の、開放高さHOにわたっている。代替的な実施例において、中断は、流出開口部の、特に最大の、開放高さに部分的に、特にそれのみに、わたることができる。
さらに、2つの内側部材30a、30bは、特に第1の調節と第2の調節において、流れ横断面35の内側端縁35Iを可変に調節するために、互いに対して可変に配置できるように調節可能に形成されている。
図示される実施例において、第1の調節において2つの内側部材30a、30bは、流出側の端部によって互いに近接して配置され、もしくは互いに添接している。したがって2つの内側部材30a、30bは、第1の調節において、特に流出開口部2の近傍において、もしくはその領域内で、流れ横断面35の内側端縁を定めず、したがってバンド横断面4の内側端縁を定めない。特に内側端縁のない流れ横断面35は、特に流出開口部の近傍もしくはその領域内で、内側端縁のないバンド横断面4を定める。
付加的又は代替的に、2つの内側部材30a、30bの流出側の端部は、第2の調節においては、特に第1の周方向yに/それに抗して、互いに離隔して配置されている。したがって2つの内側部材30a、30bは、第2の調節において、特に流出開口部2の近傍において、もしくはその領域内で、特に水平の、方向に、特に第1の周方向yに、特に矩形の中断35Uによって流れ横断面35の二分割を定め、それに伴ってバンド横断面4の中断4Uを有する二分割を定める。特に中断35Uを有する2つに分かれた流れ横断面35は、特に流出開口部2の近傍もしくはその領域内で、中断4Uを有する2つに分かれた流れ横断面4を定める。
さらに、押出ノズル5は、押出装置1からの建造材料BSのバンドSTの、特に水平の、流出方向xを定める。少なくとも1つの内側部材30a、30bは、特にそれぞれ、流れ横断面35の内側端縁35Iを定めるために、押出ノズル5の内部で建造材料BSの流れを案内する、流れ案内面31a、31bを有している。特に少なくとも1つの、流れ案内面31a、31bfは、流出方向xに対して非直交して、特に平行に、方向づけするように形成されており、特に図示される実施例において、方向づけされている。
さらに少なくとも1つの内側部材30a、30bは、内壁32a、32bである。
さらに押出ノズル5は、複数の、図示される実施例においては4つの、周壁7a、7b、7c、7dを有している。周壁7a、7b、7c、7dは、流出する建造材料BSのバンドSTのバンド横断面4の外側端縁4Aを定めるために、建造材料BSの流れ横断面35の外側端縁35Aを定める。
詳細には、周壁の少なくとも2つ、図示される実施例においては正確に2つの周壁7a、7bは、流れ横断面35の外側端縁35Aを可変に調節し、特に建造材料BSのバンドSTが流出する間、バンド横断面4の外側端縁を可変に調節するために、互いに対して可変に配置するように、可変に調節可能に形成されている。
図示される実施例において、左の周壁7aと右の周壁7bは、特にそれぞれ、流れ横断面35の幅を可変に調節して、バンド横断面4の幅もしくは流出開口部2の開放幅BOを可変に調節するために、特に第1の周方向yに/それに抗して、移動できるように、可変に調節可能に形成されている。付加的又は代替的に、代替的な実施例において、下方の周壁及び/又は上方の周壁は、特にそれぞれ流れ横断面の高さを可変に調節し、バンド横断面の高さもしくは流出開口部の開放高さを可変に調節するために、特に第2の周方向に/それに抗して、移動できるように、可変に調節可能に形成することができる。
図1から6に示す第1の調節において、2つの周壁7a、7bは、特にそれぞれ、最大に外側に、もしくは互いに対して最大に離隔して次のように、すなわち流れ横断面35の幅とそれに伴ってバンド横断面4の幅もしくは流出開口部2の開放幅BOが、最大もしくは広く調節されるように、配置されており、図示される実施例においては400mmである。
図7と8に示す、特に第1とは異なる第2の調節において、2つの周壁7a、7bは、特にそれぞれ最大に内側に、もしくは互いに最小に離隔して、もしくは互いに対して最大に近傍に次のように、すなわち流れ横断面35の幅とそれに伴ってバンド横断面4の幅もしくは流出開口部2の開放幅BOが最小もしくは狭く調節されるように、配置されており、図示される実施例においては200mmである。
図示される実施例において、流出開口部2の開放高さHOは、特に第2の周方向zにおいて、50mmである。
詳細には、押出装置1は、特に約ファクター2だけ伸張可能な、ホース40を有しており、伸張可能なホース40は、図10に示すように、建造材料BSが周側に流出しないように、周壁7a、7b、7c、7dを密閉するように配置され、かつ形成されている。特に少なくとも1つの内側部材30a、30bは、ホース40の内部に配置するように形成されており、特に配置されている。
付加的又は代替的に、少なくとも1つの周壁7a、7bは、図10に示すように、特に第2の周方向zに/それに抗して、周側に開くように形成されている。これ、特に開くことが、伸張可能なホース40の簡単な取り付け及び、押し出し後、特にコンクリート打ち後に、押出システム20、特に押出装置1の、簡単なクリーニングを可能にする。
さらに、特に垂直の、方向における、特に第2の周方向に抗して-zの押出装置1の広がりは、特に下方の、周壁7cによって定められている。流出開口部2は周側において部分的に、特に方向-zにおいて、特に下方の、周壁7cによって定められている。
付加的又は代替的に、押出装置1は方向変換装置9を有している。方向変換装置9は、流出開口部2の上流に配置されており、かつ建造材料BSの流れを、特にパイプフランジから、流出開口部2の方向、特に流出方向xに方向変換させるように形成されている。
さらに、押出装置1は少なくとも1つのカバー部材8a、8bを有している。少なくとも1つのカバー部材8a、8bは、流出開口部2の少なくとも一部を、特に可変に調節可能に、カバーするように、特に流出開口部2もしくは押出ノズル5に対して、特に第1の周方向y及び/又は第2の周方向zに、/それに抗して、特に少なくとも2つ、特に少なくとも3つの、異なる調節へ、移動できるように、形成されている。
図示される実施例において、押出装置1は、特に正確に、2つのカバー部材8a、8bを有している。代替的な実施例において、押出装置は、特に1つだけ、あるいは少なくとも3つのカバー部材を有することができる。
詳細には、少なくとも1つのカバー部材8a、8bは、特に流出開口部2において、押出装置1から流出する建造材料BSのバンドSTを分離し、特に切り離すために、可変に調節可能に形成されている。これが、特に時間的に押し出し後、特に押出装置1を、特に2つの異なる壁部材の間で切り替える場合に、特に流出した、かつ/又は載置されたバンド4の、特にきれいもしくは滑らかな、端部を可能にすることができる。
図示される実施例において、少なくとも1つのカバー部材8a、8bは、切断シートもしくは刃8aK、8bKを有している。
図5と6に示す第1の調節において、少なくとも1つのカバー部材8a、8bは、流出開口部2のいかなる部分も覆わない。特に少なくとも1つのカバー部材8a、8bは、第2の周方向zに持ち上げられている。
図1から4に示す、特に第1とは異なる第2の調節において、少なくとも1つのカバー部材8a、8bが、流出開口部2の、特に内側の、部分を覆っている。
図9に示す、特に第1及び第2とは異なる、第3の調節において、少なくとも1つのカバー部材8a、8bが流出開口部2の2つの、特に外側の、部分を覆う。
少なくとも1つのカバー部材8a、8bが、図1から4に示す調節から、図9に示す調節に/その逆に、特に第1の周方向yに/それに抗して、移動することによって、押出装置1から流出した建造材料BSのバンドSTが分離される。
付加的又は代替的に、特に水平の、方向、特に流出方向xにおける、押出装置1の広がりは、特に前方へ向かって、少なくとも1つのカバー部材8a、8bによって定められている。これが、流出したバンドの、特にきれいもしくは滑らかな、分離及び/又は、特にきれいな、載置かつ/又はすでに押し出されているバンドへの、特にそれを損傷することのない、特にきれいもしくは滑らかな、バンドの接続を、可能にする。
さらに、図11に示すように、押出システム20は、特に駆動可能な、移動装置22を有している。この移動装置22は、特に建造材料BSのバンドSTが流出する間、押出装置1を、少なくとも並進的に移動させるように、形成されている。
図示される実施例において、移動装置22は、移動アームを有している。付加的又は代替的に、移動装置22及び/又は押出装置1は、特に建造材料BSのバンドSTが流出する間、押出装置1を回転移動させるように、形成されている。詳細には、押出装置1は、特に電気的な、モータ及び特にウォームドライブによってパイプフランジの長手軸を中心に回転可能である。
詳細には、移動装置22は、押出装置1を、特に水平の、移動方向-xに、移動させるように形成されている。押出装置1は、押出装置1から建造材料BSのバンドSTを、特に移動の間、移動方向-xに対して非直交の、特に逆向きの、流出方向xに、流出させるように、形成されている。
付加的又は代替的に、押出システム20、特に押出装置1は、押出装置1から建造材料BSのバンドSTを、特に可変に調節可能な、流出速度vxで流出させるように、形成されている。移動装置22は、特に流出の間、押出装置1を流出速度vxにほぼ等しい移動速度v-xで移動させるように、形成されている。
さらに、押出システム20は、図12に示すように、材料ポンプ23を有している。建造材料ポンプは、押出装置1から建造材料BSを移送するように形成されている。
図示される実施例において、建造材料ポンプは非連続的な、特にピストンポンプである。付加的又は代替的に、押出システム20は建造材料導管を有しており、建造材料導管は、建造材料ポンプ23から建造材料BSを建造材料移送導管を通して押出装置1へ移送するために、建造材料ポンプ23を押出装置1と接続する。
さらに押出システム20は少なくとも1つの、特に駆動可能な、調節装置213、217a、217b、218a、218bを有している。少なくとも1つの調節装置213、217a、217b、218a、218bは、少なくとも1つの、特に可変に調節可能に形成されている、内側部材30a、30b及び/又は少なくとも1つの、特に可変に調節可能に形成されている、周壁7a、7b及び特に少なくとも1つの、特に可変に調節可能に形成されている、カバー部材8a、8bを可変に調節するように、形成されている。
図示される実施例において、押出装置1は、少なくとも1つの調節装置213、217a、217b、218a、218bを有している。
詳細には、調節装置213は、第1の周方向yに/それに抗して、少なくとも1つの内側部材30a、30bを移動させるために、特に電気的な、調節モータ213E及び/又は少なくとも1つの移動方向変換機構213U、特に少なくとも1つのレバー機構、及び/又は、特に機械的な、リニアドライブ213L、特にねじスピンドルドライブを有している。調節モータ213Eは、流出方向-xに抗して押出ノズル5、及び特に方向変換装置9の、後方に配置されており、かつ/又は少なくとも1つの移動方向変換機構213U及び/又はリニアドライブ213Lによって、少なくとも1つの内側部材30a、30bと移動結合されている。調節モータ213Eは、流出方向-xに抗して押出ノズル5及び特に方向変換装置9の後方に配置されており、かつ/又は少なくとも1つの移動方向変換機構213U及び/又はリニアドライブ213Lによって、少なくとも1つの内側部材30a、30bと移動結合されている。
特にスピンドルは、特に方向変換装置9内で、包囲する建造材料の流れからパイプによって保護されている。
図示される実施例において、2つの内側部材30a、30bは、互いに分離して、もしくは個別もしくは別々に可変に調節できないように形成されている。代替的な実施例において、2つの内側部材は、特にそれぞれ、個別に可変に調節可能に形成することができる。
さらに図1から9において、少なくとも1つの調節装置217a、217bは、少なくとも1つの周壁7a、7bを周方向yに/それに抗して、移動させるために、少なくとも1つの、特に電気的な、調節モータ217aE、217bE及び/又は少なくとも1つの移動方向変換機構217aU、217bU、特にレバー機構、かつ/又は少なくとも1つの、特に機械的なリニアドライブ217aL、217bL、特に少なくとも1つのねじスピンドルドライブを有している。少なくとも1つの調節モータ217aE、217bEは、第2の周方向zにおいて押出ノズル5もしくは周壁7dの上方に、特に横方向に、配置されており、かつ/又は少なくとも1つの移動方向変換機構217aU、217bU及び/又は少なくとも1つのリニアドライブ217aL、217bLによって、少なくとも1つの周壁7a、7bと移動結合されている。
さらに図14において、少なくとも1つの調節装置217a、217bは、少なくとも1つの周壁7a、7bを第1の周方向yに/それに抗して、移動させるために、少なくとも1つの、特に電気的な、調節モータ217aE、217bE及び/又は少なくとも1つの移動方向変換機構217aU、217bU、特にレバー機構、かつ/又は少なくとも1つの、特に機械的な、リニアドライブ217aL、217bL、特に少なくともネジスピンドルドライブを有している。少なくとも1つの調節モータ217aE、217bEは、第1の周方向yに/それに抗して、押出ノズル5もしくは少なくとも1つの周壁7a、7bの側方に、特に長手方向に、配置されており、かつ/又は少なくとも1つの移動方向変換機構217aU、217bU及び/又は少なくとも1つのリニアドライブ217aL、217bLによって、少なくとも1つの周壁7a、7bと移動結合されている。特に押出ノズル5は、流出開口部2から、特に最大の開放幅BOにおいて、流出方向に抗して-x、テーパー5Vを第1の周方向yに/それに抗して、有しており、少なくとも1つの調節モータ217aE、217bEは、テーパー5Vにおいて押出ノズル5の側方に配置されている。
図1から9と図14に、特にそれぞれ、示される実施例において、2つの周壁7a、7bは、特にそれぞれ、互いに分離して、もしくは個別に、もしくは別々に可変に調節可能に形成されている。代替的な実施例においては、2つの周壁は互いに分離して個別に調節できないように形成することができる。
さらに調節装置218aは、第2の周方向zに/それに抗して、少なくとも1つのカバー部材8a、8bを移動させるために、特に電気的な、調節モータ218aE及び/又は特に機械的な、回転ドライブ218aDを有している。調節モータ218aEは、第2の周方向zにおいて押出ノズル5もしくは周壁7dの上方に配置されており、かつ/又は回転ドライブ218aDによって少なくとも1つのカバー部材8a、8bと移動結合されている。
さらに、調節装置218bは、少なくとも1つのカバー部材8a、8bを第1の周方向yに/それに抗して、移動させるために、特に電気的な、調節モータ218bE及び/又は移動方向変換機構218bU、特にベルト機構及び/又は特に機械的な、リニアドライブ218bL、特にねじスピンドルドライブを有している。調節モータ218bEは、第2の周方向zにおいて押出ノズル5もしくは周壁7dの上方に配置されており、かつ/又は移動方向変換機構218bU及び/又はリニアドライブ218bLによって少なくとも1つのカバー部材8a、8bと移動結合されている。
さらに押出システム20、特に押出装置1は、いくつかの、特に駆動可能な、押出ノズル、特に1MPa(10バール)より高い、特に10MPa(100バール)より高い圧力を有する、クロック駆動される高圧ノズルを有している。押出ノズルは、流出前に、添加剤、特にコンクリート促進剤を、特に直接建造材料BS内へ押出し、特に混合もしくは投入するように、形成されている。これ、特に高圧が、添加剤を広く分配することを可能にするので、他の混合機構が必要となることがない。詳細には、いくつかの押出ノズルが第2の周方向zにおいて押出ノズル5もしくは周壁7dの上方に、かつ/又は、流出方向-xに抗して、押出ノズル5、及び特に方向変換装置9の後方に、配置されている。これ、特にこの配置が、ポンプが休止し、もしくは圧力プロセスが中断した場合に、できる限り少ない量の活性化された建造材料、特にコンクリートを押出システム20、特に押出装置1内に保持すること、もしくは廃棄すればよいことを、可能にする。
さらに押出システム20は、制御装置24を有している。この制御装置24は、少なくとも1つの、特に駆動可能な、調節装置213、217a、217b、218a、218b及び/又は、特に駆動可能な、移動装置22及び/又は、特に駆動可能な、建造材料ポンプ23及び特にいくつかの、特に駆動可能な押出ノズルを、プリントすべき建造物部分BWTのデータDBWTにしたがって、特に自動的に、駆動するように形成されている。
さらに、押出システム20、特に押出装置1は、流出したバンドSTを載置するために次のように、すなわち特に、載置された、バンドSTが、特に流出したバンドSTの、そのバンド横断面4を維持するように、形成されている。
さらにバンドSTは、図13に示すように、すでに押し出されているバンドSTの上に、特に層をなして、載置することができ、かつ/又はバンドST上に、特に層をなして、他のバンドSTを載置することができる。
特に図12と13は、建造物部分BWTを3Dプリントするために建造材料BSのバンドSTを押し出すための、押出装置1及び/又は押出システム20の本発明に係る使用、もしくは押出装置1及び/又は押出システム20を用いて押し出された建造材料BSのバンドSTから3Dプリントされた建造物部分BWTを示している。
詳細には、図13a)、b)下と上、c)下と上、d)下及びe)下に、特にそれぞれ、図示される矩形のバンド横断面4は、少なくとも1つの内側部材30a、30bによって、第1の調節において、かつ、特にそれぞれ、第1の調節もしくは最大に外側の周壁7a、7bによって、特にカバー部材なしで、定めることができ、もしくは定められている。
図13c)中央、d)中央と上及びe)上に、特にそれぞれ、示される矩形のバンド横断面4は、第2の調節において少なくとも1つの内側部材30a、30bによって、かつ、特にそれぞれ、第1の調節もしくは最大に外側の、周壁7a、7bによって、特にカバー部材なしで、定めることができ、もしくは定められている。
図13b)の中央に示される矩形のバンド横断面4は、第2の調節における少なくとも1つの内側部材30a、30bにより、第1の調節における、もしくは最大に外側の周壁7aによって、かつ、第2の調節における、もしくは最大内側の周壁7bによって、特にカバー部材なしで、定めることができ、もしくは定められている。特に内側部材30b、特にその流出側の端部と周壁7bは、互いに添接し、もしくは互いに接することができる。
したがって、図13の特にb)からe)に示すように、バンドもしくは層もしくは重なりST内に垂直もしくは鉛直に、かつバンドSTの外側に水平もしくは平らに、スリットを形成することができる。したがって特に、ウェブによって結合された、通過部を有する2つの幅狭の、もしくは薄い建造物部分もしくは壁BWTを形成することができ、それによって後に間隙に緩衝材を充填し、あるいは導管(導線)設備を収容することができる。特に図13c)、d)及びe)のバンド横断面4は、流出方向xに/それに抗して、特にこの順序で、配置することができる。したがって付加的又は代替的に、媒体通路を生じさせるために、開放したバンド横断面4を形成することができる。特に図13a)、b)、c)及びb)のバンド横断面4を、特にこの順序において、流出方向xに/それに抗して配置することができる。さらに付加的又は代替的に、最大の開放幅BOに完全にはわたらない、バンドST上に、少なくとも1つの他のバンドSTの載置を可能にするために、たとえば格子のような、支持構造を配置することができ、かつ/又は配置されている。これが、柔らかい建造材料が空間、特に中空空間内へ、下方に沈下するのを回避することを、可能にする。
図示され、かつ上で説明された実施例が明らかにするように、本発明は、改良された特性を有し、特により多い自由度を可能にする、建造物部分を3Dプリントするために建造材料のバンドを押し出すための好ましい押出装置を提供する。さらに、本発明は、この種の押出装置を有する押出システム並びにこの種の押出装置及び/又はこの種の押出システムの使用を提供する。

Claims (15)

  1. 建造物部分(BWT)を3Dプリントするために建造材料(BS)のバンド(ST)を押し出すための押出装置(1)であって、押出装置(1)が、
    押出ノズル(5)を有し、押出ノズル(5)が押出装置(1)から建造材料(BS)のバンド(ST)を流出させるための流出開口部(2)を有し、かつ
    少なくとも1つの内側部材(30a、30b)を有し、少なくとも1つの内側部材(30a、30b)が、押出ノズル(5)の内部で建造材料(BS)の流れ横断面(35)の内側端縁(35I)を定めて、流出する建造材料(BS)のバンド(ST)のバンド横断面(4)の内側端縁(4I)を定めるために、押出ノズル(5)の内部に配置するように、形成されている、押出装置。
  2. 少なくとも1つの内側部材(30a、30b)が、押出ノズル(5)の内部で可変に調節し、流れ横断面(35)の内側端縁(35I)を可変に調節し、特に建造材料(BS)のバンド(ST)が流出する間、バンド横断面(4)の内側端縁(4I)を可変に調節するために、可変に調節可能に形成されている、請求項1に記載の押出装置(1)。
  3. 少なくとも1つの内側部材(30a、30b)が、第1の調節において流れ横断面(4)のいかなる内側端縁も定めず、かつ/又は
    少なくとも1つの内側部材(30a、30b)が、第2の調節において、バンド横断面(4)の、特に水平の、方向(y)において、中断(4U)を有する二分割を定める、請求項2に記載の押出装置(1)。
  4. 押出装置(1)が少なくとも2つの内側部材(30a、30b)を有し、2つの内側部材(30a、30b)が、流れ横断面(35)の内側端縁(35I)を可変に調節するために互いに対して可変に配置するように、可変に調節可能に形成されている、請求項2又は3に記載の押出装置(1)。
  5. 押出ノズル(5)が、押出装置(1)からの建造材料(BS)のバンド(ST)の流出方向(x)を定め、かつ
    少なくとも1つの内側部材(30a、30b)が、流れ横断面(35)の内側端縁(35I)を定めるために押出ノズル(5)の内部で建造材料(BS)の流れを案内するための流れ案内面(31a、31b)を有し、流れ案内面(31a、31b)が、流出方向(x)に対して非直交して、特に平行に、方向づけするように形成されている、請求項1~4のいずれか1項に記載の押出装置(1)。
  6. 少なくとも1つの内側部材(30a、30b)が、内壁(32a、32b)である、請求項1~5のいずれか1項に記載の押出装置(1)。
  7. 押出ノズル(5)が複数の周壁(7a、7b、7c、7d)を有し、周壁(7a、7b、7c、7d)が、流出する建造材料(BS)のバンド(ST)のバンド横断面(4)の外側端縁(4A)を定めるために、建造材料(BS)の流れ横断面(35)の外側端縁(35A)を定める、請求項1~6のいずれか1項に記載の押出装置(1)。
  8. 周壁の少なくとも2つ(7a、7b)が、互いに対して可変に配置し、流れ横断面(35)の外側端縁(35A)を可変に調節し、特に建造材料(BS)のバンド(ST)が流出する間、バンド横断面(4)の外側端縁(4A)を可変に調節するために、可変に調節可能に形成されている、請求項7に記載の押出装置(1)。
  9. 押出ノズル(5)が少なくとも1つの周壁(7c)を有し、特に垂直の、方向(-z)における押出装置(1)の広がりが、周壁(7c)によって定められており、かつ流出開口部(2)の周側が部分的に周壁(7c)によって定められており、かつ/又は
    押出装置(1)が方向変換装置(9)を有し、方向変換装置(9)が流出開口部(2)の上流に配置されており、かつ建造材料(BS)の流れを流出開口部(2)の方向(x)に方向変換するように形成されている、請求項1~8のいずれか1項に記載の押出装置(1)。
  10. 建造物部分(BWT)を3Dプリントするために建造材料(BS)のバンド(ST)を押し出すための押出システム(20)であって、押出システム(20)が、
    請求項1~9のいずれか1項、特に請求項2~4及び8のいずれか1項に記載の押出装置(1)を有し、かつ
    少なくとも1つの、特に駆動可能な、調節装置(213、217a、217b)を有し、少なくとも1つの調節装置(213、217a、217b)が、少なくとも1つの内側部材(30a、30b)及び/又は少なくとも1つの周壁(7a、7b)を可変に調節するように形成されている、押出システム。
  11. 建造物部分(BWT)を3Dプリントするために建造材料(BS)のバンド(ST)を押し出すための、特に請求項10に記載の押出システム(20)であって、押出システム(20)が、
    請求項1~9のいずれか1項に記載の押出装置(1)を有し、かつ
    特に駆動可能な、移動装置(22)を有し、移動装置(22)が、特に建造材料(BS)のバンド(ST)が流出する間、押出装置(1)を少なくとも並進的に移動させるように形成されている、押出システム(20)。
  12. 移動装置(22)が、押出装置(1)を、特に水平の、移動方向(-x)に移動させるように形成されており、かつ押出装置(1)が、押出装置(1)から建造材料(BS)のバンドを、移動方向(-x)に対して非直交する、特に逆向きの、流出方向(x)に、特に移動の間に、流出させるように形成されており、かつ/又は
    押出システム(20)、特に押出装置(1)が、押出装置(1)から建造材料(BS)のバンド(ST)を、特に可変に調節可能な、流出速度(vx)で流出させるように形成されており、かつ移動装置(22)が押出装置(1)を、特に流出の間、流出速度(vx)にほぼ等しい移動速度(v-x)で移動させるように形成されている、請求項11に記載の押出システム(20)。
  13. 建造物部分(BWT)を3Dプリントするための建造材料(BS)のバンド(ST)を押し出すための、特に請求項10~12のいずれか1項に記載の押出システム(20)であって、押出システム(20)が、
    請求項1~9のいずれか1項に記載の押出装置(1)を有し、かつ
    特に駆動可能な、建造材料ポンプ(23)を有し、建造材料ポンプ(23)が、押出装置(1)から建造材料(BS)を移送するように形成されている、押出システム(20)。
  14. 押出システム(20)が、
    制御装置(24)を有し、制御装置(24)が、プリントすべき建造物部分(BWT)のデータ(DBWT)にしたがって、少なくとも1つの調節装置(213、217a、217b)及び/又は移動装置(22)及び/又は建造材料ポンプ(23)を、特に自動的に、駆動するように形成されている、請求項10~13のいずれか1項に記載の押出システム(20)。
  15. 建造物部分(BWT)を3Dプリントするために建造材料(BS)のバンド(ST)を押し出すための、請求項1~9のいずれか1項に記載の押出装置(1)及び/又は請求項10~14のいずれか1項に記載の押出システム(20)の使用。
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