JP2022526785A - 押出機ヘッド、押出機システム、及び押出機ヘッド及び/又は押出機システムの使用 - Google Patents

押出機ヘッド、押出機システム、及び押出機ヘッド及び/又は押出機システムの使用 Download PDF

Info

Publication number
JP2022526785A
JP2022526785A JP2021557498A JP2021557498A JP2022526785A JP 2022526785 A JP2022526785 A JP 2022526785A JP 2021557498 A JP2021557498 A JP 2021557498A JP 2021557498 A JP2021557498 A JP 2021557498A JP 2022526785 A JP2022526785 A JP 2022526785A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
extruder
extruder head
building material
strand
injection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2021557498A
Other languages
English (en)
Inventor
フート トビアス
カステン クヌート
タウシュ ベルナー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Putzmeister Engineering GmbH
Original Assignee
Putzmeister Engineering GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Putzmeister Engineering GmbH filed Critical Putzmeister Engineering GmbH
Publication of JP2022526785A publication Critical patent/JP2022526785A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28BSHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B1/00Producing shaped prefabricated articles from the material
    • B28B1/001Rapid manufacturing of 3D objects by additive depositing, agglomerating or laminating of material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28BSHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B3/00Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor
    • B28B3/20Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor wherein the material is extruded
    • B28B3/26Extrusion dies
    • B28B3/2681Adjustable dies, e.g. for altering the shape of the product
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/30Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/58Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/582Component parts, details or accessories; Auxiliary operations for discharging, e.g. doors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/001Combinations of extrusion moulding with other shaping operations
    • B29C48/0022Combinations of extrusion moulding with other shaping operations combined with cutting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/02Small extruding apparatus, e.g. handheld, toy or laboratory extruders
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/05Filamentary, e.g. strands
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/30Extrusion nozzles or dies
    • B29C48/302Extrusion nozzles or dies being adjustable, i.e. having adjustable exit sections
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/92Measuring, controlling or regulating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04GSCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G21/00Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
    • E04G21/02Conveying or working-up concrete or similar masses able to be heaped or cast
    • E04G21/04Devices for both conveying and distributing
    • E04G21/0418Devices for both conveying and distributing with distribution hose
    • E04G21/0445Devices for both conveying and distributing with distribution hose with booms
    • E04G21/0463Devices for both conveying and distributing with distribution hose with booms with boom control mechanisms, e.g. to automate concrete distribution
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/205Means for applying layers
    • B29C64/209Heads; Nozzles
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04GSCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G21/00Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
    • E04G21/02Conveying or working-up concrete or similar masses able to be heaped or cast
    • E04G21/04Devices for both conveying and distributing
    • E04G2021/049Devices for both conveying and distributing concrete mixing nozzles specially adapted for conveying devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Producing Shaped Articles From Materials (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)

Abstract

構造物(BWT)の3Dプリント用の建築材料(BS)のストランド(ST)を押し出すための押出機ヘッド(1)であって、押出機ヘッド(1)は、押出機ノズル(5)と、ここで、押出機ノズル(5)は建築材料(BS)のストランド(ST)が押出機ヘッド(1)から射出方向(x)に射出するための射出開口部(2)を有し、少なくとも1つの指定要素(7a、7b、8a、8b、30a、30b)と、ここで、少なくとも1つの指定要素(7a、7b、8a、8b、30a、30b)は建築材料(BS)の射出するストランド(ST)のストランド断面(4)の少なくとも1つの部分(4A、4I)を可変調整可能に指定するように可変調整可能に形成されており、少なくとも1つの調整装置(213、217a、217b、218a、218b)とを有しており、ここで、少なくとも1つの調整装置(213、217a、217b、218a、218b)は少なくとも1つの指定要素(7a、7b、8a、8b、30a、30b)を可変調整するように形成されていて、押出機ヘッド(1)が、最大開口高さ(HO)では射出方向(x)とは異なる第1の延長方向(-z)で射出開口部(2)の下方に最大で最大開口高さ(HO)だけ延びるように形成及び配置され、及び/又は最大開口幅(BO)では射出方向(x)とは異なる少なくとも1つの第2の延長方向(-y、y)で射出開口部(2)の側方に最大で最大開口幅(BO)だけ延びるように形成及び配置されている、押出機ヘッド(1)。【選択図】図1

Description

本発明は、構造物の3Dプリント用の建築材料のストランドを押し出すための押出機ヘッド、そのような押出機ヘッドを備えた押出機システム、及びそのような押出機ヘッド及び/又はそのような押出機システムの使用に関する。
発明の課題は、改善された特性を有し、特により多くの自由度を可能にする、構造物の3Dプリント用の建築材料のストランドを押し出すための押出機ヘッドを提供することである。さらに本発明の課題は、そのような押出機ヘッドを備えた押出機システムと、そのような押出機ヘッド及び/又はそのような押出機システムの使用を提供することである。
上記の課題は、請求項1の特徴を有する押出機ヘッド、請求項11、請求項13及び/又は請求項14の特徴を有する押出機システム、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って解決される。本発明の有利な発展形態及び/又は構成形態は従属請求項に記載されている。
本発明による押出機ヘッドは、特に3次元構造物の3Dプリント用の建築材料のストランドを押し出すように形成若しくは構成されている。押出機ヘッドは、押出機ノズルと、少なくとも1つの指定要素、特に形状指定要素と、少なくとも1つの、特に制御可能な及び/又は電気的な調整装置若しくは調節装置を有する。押出機ノズルは、建築材料のストランドが押出機ヘッド、特に押出機ノズルから、特に非垂直の、特に水平の射出方向に射出するための射出開口部を有する。少なくとも1つの指定要素は、特に建築材料の射出する、特に射出したストランドのストランド断面の少なくとも1つの部分、特に縁部、特にストランド断面の面積を、可変に、特に連続的に調整可能若しくは調節整可能に指定するために、特に建築材料のストランドが射出する間、特に2通りの調整において、特に個別に若しくは別個に可変に、特に連続的に調整可能若しくは調節整可能に、特に可動に、形成若しくは構成若しくは支持されている。少なくとも1つの調整装置は、少なくとも1つの指定要素を、特に自動的に、可変に、特に連続的に調整若しくは調節するように形成若しくは構成されていて、押出機ヘッドが、最大開口高さでは射出方向とは異なる第1の、特に非水平な、特に垂直な延長方向若しくは周方向で射出開口部の下方に最大で最大開口高さだけ延びており、及び/又は広がるように形成及び配置され、及び/又は最大開口幅では射出方向とは異なる少なくとも1つの第2の、特に非垂直な、特に水平な延長方向若しくは周方向で射出開口部の側方に最大で最大開口幅だけ延びており、及び/又は広がるように形成及び配置されている。
特に押出機ヘッド、特に押出機ノズルは、建築材料のストランドを押出機ヘッド、特に押出機ノズル、特に射出開口部から、非垂直な、特に水平な射出方向に押し出し若しくは射出させるように形成若しくは構成することができる。言い換えれば、押出機ヘッド、特に押出機ノズルは、建築材料のストランドを押出機ヘッド、特に押出機ノズル、特に射出開口部から、垂直な射出方向に押し出し若しくは射出させるように形成若しくは構成する必要がないか又は形成若しくは構成しなくてもよい。さらに追加的又は代替的に、射出したストランドを堆積させるための押出機ヘッドは、特に堆積されたストランドが、特に射出したストランドのストランド断面を維持するように形成することができる。言い換えれば、押出機ヘッドは、建築材料を既存の建築材料層若しくは建築材料レイヤに押し付け、それによって変形させることができるように形成する必要がないか又は形成しなくてもよい。
ストランド、特に射出したストランドは連続しているか、若しくは特に特定の長さで延びることができる。
建築材料は、コンクリート、特にフレッシュコンクリート、及び/又はチキソトロピー性及び/又は堅牢性若しくは形状安定性であることができる。さらに追加的又は代替的に、建築材料は、最大粒径が最小4ミリメートル(mm)、特に最小10mm、特に最小16mmであることができる。
3Dプリントはアディティブマニュファクチャリング(加法製造)と呼ぶことができる。追加的又は代替的に、ストランドは既に押し出されたストランド上に特に層状に堆積若しくは塗布でき、及び/又はストランド上に、別のストランドを特に層状に堆積若しくは塗布できる。
構造物は、建物の構造物及び/又は壁及び/又は天井であることができる。追加的又は代替的に、ストランド、特にストランドの幅は、特に壁及び/又は天井の全厚さを有することができる。
押出機ノズル、特に射出開口部は、管状であることができ、及び/又は少なくとも1つの周壁によって、特に少なくとも1つの延長方向/反対方向に周側で閉じられているようにすることができる。追加的又は代替的に、押出機ノズルは、特に端面側端部及び/又は前端部に射出開口部を有することができる。さらに追加的又は代替的に、射出開口部は、排出開口部又は搬出開口部と呼ぶことができる。さらに追加的又は代替的に、射出開口部は平面又は平坦であることができる。さらに追加的又は代替的に、特に最大開口高さは、特に第1の延長方向で最小15mm、特に最小25mm、及び/又は最大400mm、特に最大200mm、特に、最大100mm、特に50mmであることができる。さらに追加的又は代替的に、特に最大開口幅は、特に第2の延長方向で最小100mm、特に最小200mm、及び/又は最大800mm、特に最大600mm、特に400mmであることができる。さらに追加的又は代替的に、射出開口部は、四角形の形状、特に台形の形状、特に平行四辺形の形状、特に矩形の形状を有することができる。さらに追加的又は代替的に、押出機ノズルは、押出機ヘッド、特に押出機ノズル、特に射出開口部からの建築材料のストランドの射出方向を指定することができる。特に射出方向は、押出機ノズルの長手方向軸線に平行、特に同軸であることができる。
少なくとも1つの指定要素は、押出機ノズルとは異なっていてもよい。追加的又は代替的に、少なくとも1つの指定要素は、工具なしで可変調整可能であるように形成することができる。
ストランド断面、特にストランド断面の形状及び/又は大きさは、少なくとも部分的に、特に完全に、押出機ノズル内の建築材料の射出断面に、特に射出断面の形状及び/又は大きさに対応し、特に同じであることができる。追加的又は代替的に、ストランド断面、特にストランド断面の形状及び/又は大きさは、少なくとも部分的に、特に完全に、射出開口部の、特に射出開口部の覆われていない部分の開口断面に、特に開口断面の形状及び/又は大きさに対応し、特に同じであることができる。さらに追加的又は代替的に、ストランド断面及び/又は射出断面及び/又は開口断面は、特にそれぞれ射出方向に対して非平行であり、特に直交してもよい。
押出機ヘッドは、最大開口幅では射出開口部の両側、特に反対側に最大で最大開口幅だけ延びることができる。追加的又は代替的に、押出機ヘッドは、最大開口高さでは、第1の延長方向において射出開口部の下方に最大で最大開口高さの半分、特に4分の1、特に8分の1、及び/又は15mmだけ延びることができ、及び/又は、最大開口幅では、少なくとも1つの第2の延長方向において射出開口部の側方に最大で最大開口幅の半分、特に4分の1、特に8分の1、及び/又は100mmだけ延びることができる。さらに追加的又は代替的に、第1の延長方向は射出方向に直交することができ、及び/又は第2の延長方向は射出方向及び/又は第1の延長方向に直交することができる。さらに追加的又は代替的に、押出機ノズルは少なくとも1つの周壁を有することができる。第1の延長方向における押出機ヘッドの延長は、周壁によって画定若しくは限定することができる。射出開口部は、周囲を、特に少なくとも部分的に、特に第1の延長方向で周壁によって画定若しくは境界を定めることができる。さらに追加的又は代替的に、押出機ヘッドは、第1の延長方向では押出機ノズル、特に射出開口部の下方に、及び/又は少なくとも1つの第2の延長方向では押出機ノズル、特に射出開口部の側方に延びる必要がないか、又は延びなくてもよい。
これにより、特に少なくとも1つの指定要素は、相違するストランド断面、特にストランド断面若しくは複数のストランド断面の相違する形状及び/又は大きさが可能になる。特にこれにより、特に段差のない移行部を有する相違する壁及び/又は天井の厚さを実現すること、及び/又は特に電線若しくはケーブル及び/又はパイプ若しくは電気及び/又は水などの媒体用のスロット、穴又は管路を備えた構造物のプリントが可能になる。したがってこれらのものは、特に作業者によっておよそ妥当な労力を払って実行可能である限り、プリント後に特に手間をかけて製造する必要がない。
これにより、特に射出開口部の下方の延長は、ストランドを、特に水平の射出方向で、特に既に押し出されたストランドを損傷することなく、その上方において比較的近くで、特に垂直に押し出して、それにより射出する、特に射出したストランドを比較的低い高さから堆積させることが可能になる。追加的又は代替的に、これにより、特に射出開口部の側方への延長は、ストランドを、特に水平射出方向で、既に押し出されたストランドを損傷することなくその側方に対して比較的近く、特に水平に押し出して、それにより射出する、特に射出したストランドを比較的低い高さから堆積させることが可能になる。
これにより押出機ヘッドは、改善された特性を有し、特により多くの自由度が可能になる。
発展形態において、少なくとも1つの調整装置は、少なくとも1つの、特に電気及び/又は油圧及び/又は空気圧式の調整モーター又は調節モーターを有する。少なくとも1つの調整モーターは、少なくとも1つの指定要素を、特に自動的に、可変に、特に連続的に調整若しくは調節するように形成若しくは構成されている。
少なくとも1つの調整モーターが、第1の延長方向に対して反対方向で押出機ノズルの上方に、射出方向に対して反対方向で押出機ノズルの後方に、及び/又は少なくとも1つの第2の延長方向に対して反対方向で押出機ノズルの側方に配置されている。
追加的又は代替的に、押出機ノズルは最大開口高さ及び/又は最大開口幅で射出方向とは反対方向に、第1の延長方向及び/又は少なくとも1つの第2の延長方向とは反対方向のテーパーを有する。少なくとも1つの調整モーターは、テーパーの箇所で押出機ノズルの下方及び/又は側方に配置されている。
本発明の構成形態において、少なくとも1つの調整装置は、少なくとも1つの運動偏向機構、特に少なくとも1つのレバー機構及び/又は少なくとも1つのベルト機構、チェーン機構及び/又は歯車機構を有する。少なくとも1つの調整モーターは、少なくとも1つの運動偏向機構によって、少なくとも1つの指定要素に運動接続若しくは作用接続されている。
追加的又は代替的に、少なくとも1つの調整装置は、少なくとも1つの直線駆動装置、特にねじ付きスピンドルドライブ、及び/又は少なくとも1つの回転駆動装置若しくは旋回駆動装置を有する。少なくとも1つの調整モーターは、少なくとも1つの直線駆動装置によって及び/又は少なくとも1つの回転駆動装置によって、少なくとも1つの指定要素と運動接続若しくは作用接続されている。
特に、少なくとも1つの運動偏向機構及び/又は少なくとも1つの直線駆動装置及び/又は少なくとも1つの回転駆動装置は、特にそれぞれ、特に少なくとも1つの指定要素を自動的に、可変に、特に連続的に調整若しくは調節するように形成若しくは構成することができる。
本発明の発展形態において、押出機ノズルは、複数の周壁を有する。周壁は、射出開口部を周側で画定若しくは限定する。少なくとも1つの指定要素は、少なくとも1つの周壁を有する。少なくとも1つの周壁は、押出機ノズル内の建築材料の、特に成形する射出断面若しくは流れ断面の外縁部若しくは外側部分、特に射出断面の面積を、可変に、特に連続的に調整可能若しくは調節可能に画定若しくは限定するために、ストランド断面の外縁部若しくは外側部分、特にストランド断面の面積を、可変に、特に連続的に調整可能若しくは調節可能に指定するように、特に形状指定するように、特に建築材料のストランドが射出する間、特に第1の延長方向及び/又は第2の延長方向/反対方向において、特に個別に若しくは別個に可変に、特に連続的に調整可能若しくは調節可能に、特に可動に形成若しくは構成若しくは支持されている。特に周壁の少なくとも1つは、平面若しくは平坦で及び/又は板金であることができる。追加的又は代替的に、周壁は外縁部を画定若しくは限定することができる。
本発明の構成形態では、押出機ヘッドは、伸縮可能な、特に弾性的なホースを有する。伸縮可能なホースは、建築材料が周側から射出するのを防ぐために密封するように配置及び形成されている。特にホースは一部、さらには全部ゴムで構成することができる。
本発明の発展形態において、少なくとも1つの指定要素は、少なくとも1つの内部要素を有する。少なくとも1つの内部要素は、押出機ノズル内の建築材料の、特に成形する射出断面若しくは流れ断面の、特に少なくとも1つの内縁部若しくは内側部分、特に射出断面の面積を、可変に、特に連続的に調整可能若しくは調節可能に画定若しくは限定するために、押出機ノズル内に可変に、特に連続的に、調整可能若しくは調節可能に、特に完全に配置するため、特に建築材料のストランドが射出する間、ストランド断面の、特に少なくとも1つの内縁部若しくは内側部分を、特にストランド断面の面積を、可変に、特に連続的に調整可能若しくは調節可能に指定するように、特に形状指定するように、特に第1の延長方向及び/又は第2の延長方向/反対方向で、特に個別に若しくは別個に可変に、特に連続的に調整可能若しくは調節可能に、特に可動に形成若しくは構成若しくは支持されている。
特に、少なくとも1つの内部要素は、押出機のノズルとは異なっていてもよい。追加的又は代替的に、少なくとも1つの内部要素は、特に射出開口部から、特に最大50mm、特に最大20mm、特に最大10mm離れるか、射出開口部の上流若しくは下流に、特に射出方向とは反対方向に配置できるか、又は特に最大で射出開口部まで延びることができる。さらに追加的又は代替的に、少なくとも1つの内部要素は、特に少なくとも部分的に、押出機ノズル若しくは押出機ノズルの少なくとも1つの周壁から、特に少なくとも1つの延長方向/反対方向に配置することができる。特に少なくとも1つの内部要素は、押出機ノズル若しくは又は押出機ノズルの少なくとも1つの周壁から、特に直交方向に、特に少なくとも1つの延長方向/反対方向に及び/又は内側に延びることができる。さらに追加的又は代替的に、射出断面、特に射出断面の面積は、押出機ノズルのノズル断面、特に射出開口部の開口断面、特にノズル断面又は特に内部要素のない開口断面の面積より、最小5パーセント(%)、特に最小10%、特に最小20%、特に最小50%小さくてよい。さらに、内縁部と外縁部は存在する限り異なってよい。
これにより、特に少なくとも1つの内部要素は、押出機ノズルのノズル断面、特に射出開口部の開口断面、特にノズル断面又は特に内部要素のない開口断面の形状及び/又は大きさと相違する射出断面、特に射出断面の相違する形状及び/又は相違する大きさ、従って相違するストランド断面、特にストランド断面の相違する形状及び/又は相違する大きさが可能になる。
本発明の発展形態において、少なくとも1つの指定要素は、少なくとも1つのカバー要素を有する。少なくとも1つのカバー要素は、特に射出開口部の少なくとも1つの部分及び/又は一部のみを可変に、特に連続的に、調整可能若しくは調節可能に覆うために、ストランド断面の少なくとも1つの部分若しくは縁部、特に外側部分又は内側部分、特に射出断面の面積を、射出開口部、特に射出開口部の開口断面の、ストランド断面の面積の少なくとも1つの覆われていない部分によって可変に、特に連続的に調整可能若しくは調節可能に指定、特に形状指定するように、特に建築材料のストランドが射出する間、特に第1の延長方向及び/又は第2の延長方向/反対方向で、特に個別に若しくは別個に可変に、特に連続的に調整可能若しくは調節可能に、特に可動に形成若しくは構成されている。
特に、少なくとも1つのカバー要素は、パネル又はテンプレートと呼ばれ得る。追加的又は代替的に、少なくとも1つのカバー要素は、押出機ノズルとは異なっていてもよい。さらに追加的又は代替的に、少なくとも1つのカバー要素は、平面又は平坦であってもよい。さらに追加的又は代替的に、少なくとも1つの覆われた部分と少なくとも1つの覆われていない部分との間の、特に最大の比率は、最小0.05、特に最小0.1、特に最小0.2、特に最小0.5、特に最小1であることができる。特に、少なくとも1つのカバー要素は、射出開口部を完全に覆うように形成することができる。さらに追加的又は代替的に、少なくとも1つの覆われた部分は、四角形、特に台形、特に平行四辺形、特に矩形、及び/又は切片、特に円形及び/又は三角形及び/又は櫛形を有することができる。
これにより、特に少なくとも1つのカバー要素は、射出開口部とは相違する開口断面、したがって射出開口部とは相違するストランド断面が可能になる。
本発明の構成形態では、少なくとも1つのカバー要素は、建築材料の射出したストランドを押出機ヘッドから、特に押出機ノズルから、特に射出開口部で分離、特に切断するように可変調整可能に形成若しくは構成されている。このことは、特に押出プロセス後、特に押出機ヘッドを移動する際に、特に異なる壁要素間で、特に射出した及び/又は堆積されたストランドの、特に整った若しくは滑らかな端部を形成することができる。追加的又は代替的に、少なくとも1つのカバー要素は、分離するために射出開口部に沿って動かせるように形成することができる。
追加的又は代替的に、押出機ヘッドの、特に水平方向、特に射出方向、特に前方への延長又は拡張は、少なくとも1つのカバー要素によって画定若しくは限定することができる。これにより、射出したストランドの、特に整った若しくは滑らかな分離、及び/又は特に整った堆積、及び/又は特に既に押し出されたストランドに、これを損傷することなくストランドを、特にきれいに若しくは滑らかに接続することが可能になる。
本発明の発展形態において、押出機ノズルは複数の周壁を有する。これらの周壁は、射出開口部を周側で画定若しくは限定する。周壁の少なくとも1つは、円周方向に、特に第1の延長方向又はそれに対して反対方向に開くように、特に可動に形成若しくは構成若しくは支持されている。これにより伸縮可能なホースが存在する場合は簡単に組み付けることができ、及び/又は押し出し後、特にコンクリート打設後に押出機ヘッドを簡単に洗浄することができる。
本発明の発展形態において、押出機ヘッドは、転向装置又は転向要素を有する。転向装置は、射出開口部、特に押出機ノズルの流動方向若しくは流れ方向上流に配置されていて、建築材料の流動若しくは流れを、特に非水平方向、特に垂直方向から、特に第1の延長方向に、特に上から下に、特に射出方向に、特に射出開口部の後部から前部への方向に転向させるように形成若しくは構成されている。
これにより、特に転向装置により、水平射出が可能になる。
本発明による押出機システムは、特に構造物の3Dプリントのために、特に建築材料のストランドを押し出すように形成若しくは構成されている。押出機システムは、上述したように、特に押出機ヘッドを有する。
さらに、本発明による押出機システムは、特に制御可能な運動装置を有する。運動装置は、押出機ヘッド、特に押出機ノズルと、少なくとも1つの指定要素と、少なくとも1つの調整装置を、特に建築材料のストランドが射出する間、特に自動的に、少なくとも並進運動させるように形成若しくは構成されている。特に、運動装置は位置決め装置と呼ぶことができる。追加的又は代替的に、運動装置は、運動アーム若しくはロボットアーム若しくはマストを有するか、又はそれらであることができる。追加的又は代替的に、運動装置及び/又は押出機ヘッドは、特に押出機ヘッド、特に押出機ノズル、少なくとも1つの指定要素、及び少なくとも1つの調整装置を、特に建築材料のストランドが射出する間、特に自動的に回転運動させるように形成されている。
本発明の発展形態において、運動装置は、押出機ヘッドを、特に非垂直の、特に水平の運動方向に動かすように形成若しくは構成されている。押出機ヘッドは、特に運動中に建築材料のストランドが押出機ヘッド、特に押出機ノズルから、運動方向に対して非直交の、特に逆の、特に反対の射出方向に射出するように形成若しくは構成されている。
追加的又は代替的に、押出機システム、特に押出機ヘッドは、建築材料のストランドが押出機ヘッド、特に押出機ノズル、特に射出開口部から、特に可変に、特に連続的に調整可能若しくは調節可能に射出速度で射出するように形成若しくは構成されている。運動装置は、特に射出中、押出機ヘッドを射出速度にほぼ等しい運動速度で動かすように形成若しくは構成されている。
これにより、特にほぼ等しい運動速度は、射出した及び/又は堆積されたストランドは、その特に射出断面及び/又は開口断面に対応する、特に同じストランド断面を維持することが可能になる。
特に「逆」は最小135度(°)、特に最小150度、特に165度を意味することができる。追加的又は代替的に、「反対」は180°を意味することができる。さらに追加的又は代替的に、「差」若しくは「相違」は、例えば最大5パーセント(%)、特に最大2%、特に最大1%を意味することができる。
追加的又は代替的に、本発明による押出機システムは、特に制御可能な建築材料ポンプを有する。建築材料ポンプは、建築材料を押出機ヘッド、特に押出機ノズルから、特に射出開口部から、特に自動的に送出するように形成若しくは構成されている。特に、押出機システムは、建築材料送出管を有することができ、建築材料送出管は、建築材料が建築材料ポンプから建築材料送出管を通って押出機ヘッド、特に押出機ノズルに流動する若しくは流れるために、建築材料ポンプを押出機ヘッド、特に押出機ノズルと接続することができる。追加的又は代替的に、建築材料ポンプは、非連続的であってもよく、特にピストンポンプ、特に2連ピストンポンプ、特に、移送管を有するものであってもよい。
追加的又は代替的に、本発明による押出機システムは、特に電気的制御装置、特にコンピュータを有する。制御装置は、少なくとも1つの、特に制御可能な調整装置及び/又は特に制御可能な運動装置及び/又は特に制御可能な建築材料ポンプを、プリントされる構造物の、特に制御装置のメモリ内のデータ、特に建築若しくは建設計画に依存して、特に自動的及び/又は自立的に制御するように形成若しくは構成されている。これにより、作業者は押出機システムを制御する必要がなくなり、及び/又は工事中のエラーを減らし、さらには回避することが可能になる。
さらに、本発明は、上述した、特に押出機ヘッド及び/又は特に押出機システムを、特に構造物を3Dプリントするための、特に建築材料のストランドを押し出すために使用することに関する。
本発明のその他の利点及び態様は、特許請求の範囲、及び本発明の好適な実施形態の以下の説明から明らかになり、これらを以下に図面に基づいて説明する。
図1は、本発明による押出機ヘッドを備えた本発明による押出機システムの斜視図を示す。 図2は、図1の押出機ヘッドを備えた押出機システムの別の斜視図を示す。 図3は、第1の調整における少なくとも1つの周壁と、第1の調整における少なくとも1つの内部要素と、第2の調整における少なくとも1つのカバー要素を有する、図1の押出機ヘッドを備えた押出機システムの正面図を示す。 図4は、図3の押出機ヘッドを備えた押出機システムの側面図を示す。 図5は、第1の調整における少なくとも1つの周壁と、第2の調整における少なくとも1つの内部要素と、第1の調整における少なくとも1つのカバー要素を有し、上部周壁とホースがない、図1の押出機ヘッドを備えた押出機システムの正面図を示す。 図6は、図5の押出機ヘッドを備えた押出機システムの斜視図を示す。 図7は、第2の調整における少なくとも1つの周壁と、第1の調整における少なくとも1つの内部要素を有し、上部周壁とホースとカバー要素がない、図1の押出機ヘッドを備えた押出機システムの正面図を示す。 図8は、図7の押出機ヘッドを備えた押出機システムの斜視図を示す。 図9は、第1の調整における少なくとも1つのカバー要素を有する、図1の押出機ヘッドを備えた押出機システムの側面図を示す。 図10は、開いた上部周壁と、開いた下部周壁と、ホースを有し、カバー要素と調整装置がない、図1の押出機ヘッドを備えた押出機システムの斜視図を示す。 図11は、第2の調整における少なくとも1つの周壁と、第1の調整における少なくとも1つの内部要素と、第3の調整における少なくとも1つのカバー要素を有する、図1の押出機ヘッドを備えた押出機システムの正面図を示す。 図12は、図11の押出機ヘッドを備えた押出機システムの斜視図を示す。 図13は、図1の押出機ヘッドと運動装置を備えた押出機システムの斜視図を示す。 図14は、図1の押出機ヘッドと建築材料ポンプを備えた、特に本発明の使用中の押出機システムの斜視図を示す。 図15は、本発明による押出機ヘッド及び/又は本発明による押出機システムを使用して、建築材料の押し出されたストランドから3Dプリントされた構造物を示す。 図16は、本発明による別の押出機ヘッドを備えた本発明による別の押出機システムの斜視図を示す。 図17は、図16の押出機ヘッドを備えた押出機システムの側面図を示す。 図18は、本発明によるさらに別の押出機ヘッドを備えた本発明によるさらに別の押出機システムの斜視図を示す。
図1から図14及び図16から図18は、特にそれぞれ構造物BWTの3Dプリント用の建築材料BSのストランドSTを押し出すための本発明による押出機ヘッド1を有する本発明による押出機システム20を示す。押出機ヘッド1は、押出機ノズル5と、少なくとも1つの調整要素7a、7b、8、8a、8b、30a、30bと、少なくとも1つの、特に制御可能な調整装置213、217a、217b、218a、218bを有する。押出機ノズルは、建築材料BSのストランドSTが押出機ヘッド1から、特に水平の射出方向xに射出するための、特に矩形の射出開口部2を有する。少なくとも1つの指定要素7a、7b、8、8a、8b、30a、30bは、建築材料BSの射出するストランドSTの、特に矩形のストランド断面4の少なくとも1つの部分4A、4Iを可変調整可能に指定するために、可変調整可能であるように形成されている。少なくとも1つの調整装置213、217a、217b、218a、218bは、少なくとも1つの指定要素7a、7b、8、8a、8b、30a、30bを可変調整するために形成されている。さらに、少なくとも1つの調整装置213、217a、217b、218a、218bは、押出機ヘッド1が、最大開口高さHOでは射出方向xとは異なる第1の、特に垂直な延長方向-zで射出開口部2の下方に最大で最大開口高さHOだけ延びるように形成及び配置されており、及び/又は最大開口幅BOでは射出方向xとは異なる第2の、特に水平な延長方向-y、yで射出開口部2の側方に最大で最大開口幅BOだけ延びるように形成及び配置されている。
図示された実施形態では、押出機ヘッド1は、最大開口高さHOでは第1の延長方向-zで射出開口部2の下方に最大で最大開口高さHOの2分の1だけ延びる。
詳細には、押出機ノズル5は、少なくとも1つの、特に下側周壁7cを有する。図1から図14及び図18に示された実施形態では、第1の延長方向-zにおける押出機ヘッド1の延長は、特に下側周壁7cによって画定されている。射出開口部2は周側で、特に第1の延長方向-zで、特に下側周壁7cによって部分的に画定されている。
さらに、図示の実施形態では、押出機ヘッド1は、最大開口幅BOでは少なくとも第2の延長方向-y、yで射出開口部2の側方に最大開口幅BOの半分だけ延びている。
さらに、図示の実施形態では、押出機ヘッド1は、最大開口幅BOでは射出開口部2の両側に最大で最大開口幅BOだけ延びる。代替的な実施形態では、押出機ヘッドは、最大開口幅では射出開口部の一方の側のみに最大で最大開口幅まで延びることができ、特に最大開口幅では射出開口部の他方の側に最大開口幅以上に延びることができる。
さらに、押出機ノズル5は、複数の、図示の実施形態では4つの周壁7a、7b、7c、7dを有する。周壁7a、7b、7c、7dは、射出開口部2を周側で画定している。少なくとも1つの指定要素は、少なくとも1つの、図示の実施形態では2つの周壁7a、7bを有する。少なくとも1つの周壁7a、7bは、ストランド断面4の外縁部4Aを可変調整可能に指定するために、特に建築材料BSのストランドSTが射出する間、押出機ノズル5内の建築材料BSの、矩形の射出断面35の外縁部35Aを可変調整可能に画定するように可変調整可能に形成されている。
図示の実施形態では、特に左側周壁7aと特に右側周壁7bは、特にそれぞれストランド断面4の幅若しくは射出開口部2の開口幅BOを可変調整するために、射出断面35の幅を可変調整するように、可変調整可能に、特に範囲第2の延長方向/反対方向-y、yで可動に形成されている。追加的又は代替的に、代替実施形態では、特に下側周壁及び/又は特に上側周壁は、特にそれぞれ、ストランド断面の高さ若しくは射出開口部の開口高さを可変調整するために、可変調整可能に、特に第1の延長方向/反対方向に可動に形成されている。
図1から図6に示された第1の調整では、2つの周壁7a、7bは、特にそれぞれ射出断面35の幅、ひいてはストランド断面4の幅若しくは射出開口部2の開口幅BOが最大に、図示の実施形態では400mmの広さに調整されるように、最大限外側に若しくは互いに最大限離れて配置されている。
図7、図8、図11及び図12に示された、特に第1の調整とは異なる第2の調整では、2つの周壁7a、7bは、特にそれぞれ射出断面35の幅、ひいてはストランド断面4の幅若しくは射出開口部2の開口幅BOが、最小若しくは図示の実施形態では200mmの狭さに調整されるように、最大限内側に若しくは互いに最大限近づけて配置されている。
図示の実施形態では、射出開口部2の開口高さHOは、特に第1の延長方向-zにおいて50mmである。
さらに、押出機ヘッド1は、特に約2倍に延びるホース40を有しており、この伸縮可能なホース40は建築材料BSが周側から射出するのを防ぐため、図10に示されているように、周壁7a、7b、7c、7dを密封するように配置及び形成されている。
さらに、少なくとも1つの、図示の実施形態では2つの周壁7c、7dは、図10に示されるように、周側に開くように形成されている。
図示の実施形態では、特に下側周壁7cと特に上側周壁7dは、特にそれぞれ円周方向に開くように、特に第1の延長方向/反対方向z、-zに可動に形成されている。追加的又は代替的に、代替実施形態では特に左側周壁及び/又は特に右側周壁は、特にそれぞれ円周方向に開くように、特に第2の延長方向/反対方向に可動に形成されている。
さらに、少なくとも1つの指定要素は、少なくとも1つの内部要素30a、30bを有する。少なくとも1つの内部要素30a、30bは、ストランド断面4の特に少なくとも1つの内縁部4Iを可変調整可能に指定するために、押出機ノズル内の建築材料BSの射出断面35の特に少なくとも1つの内縁部35Iを可変調整可能に画定するため、特に建築材料BSのストランドSTが射出する間、押出機ノズル5内に可変調整可能に配置するように可変調整可能に形成されている。代替実施形態では、さらに少なくとも1つの内部要素は追加的又は代替的に第1の延長方向/反対方向に可動であってもよい。
図示の実施形態では、少なくとも1つの指定要素は、特に正確には2つの内部要素30a、30bを有する。代替実施形態では、少なくとも1つの指定要素は、特に1つのみ又は少なくとも3つの内部要素を有することができる。
詳細には、図7、図8、図11及び図12、並びに図15a)、b)の下部と上部、c)の下部と上部、d)の下部、及びe)の下部と中央に示されているように、少なくとも1つの内部要素30a、30bは、第1の、特に内側の調整において、特に射出断面35の内側縁部を指定しておらず、したがってストランド断面4の内側縁部を指定しない。
追加的又は代替的に、図5及び図6、並びに図15b)の中央、c)の中央、d)の中央と上部、e)の上部に示されているように、少なくとも1つの内部要素30a、30bは、第2の、特に外側の調整において、特に矩形の中断部4Uによって、特に1つの特に水平方向、特に第2の延長方向-yで、特に射出断面35、ひいてはストランド断面4の2分割を指定する。
図示の実施形態では、中断部4Uは、その全体が、特に、射出開口部2の最大の開口高さHOの上にある。代替実施形態では、中断部は、特に部分的にのみ射出開口部2の特に最大の開口高さの上にあってもよい。
さらに、2つの内部要素30a、30bは、特に第1の調整と第2の調整において、互いに対して可変に配置するために、射出断面35の内縁部35Iを可変調整可能であるように形成されている。
図示の実施形態では、2つの内部要素30a、30bは、第1の調整において、特に部分的に若しくは射出開口部側の端部で互いに近接して配置され若しくは互いに接触している。したがって2つの内部要素30a、30bは、第1の調整において射出断面35の内側縁部を指定せず、したがってストランド断面4の内側縁部を、特に射出開口部2の領域の近傍若しくは領域内で指定しない。特に内縁部のない射出断面35は、特に射出開口部2の領域の近傍若しくは領域内で内縁部のないストランド断面4を指定する。
追加的又は代替的に、2つの内部要素30a、30bは、第2の調整において、特に部分的に若しくは射出開口部側の端部で、特に第2の延長方向/反対方向-y、yで互いに離れて配置されている。したがって2つの内部要素30a、30bは、第2の調整において、特に射出断面35の、特に1つの、特に水平の方向、特に第2の延長方向-yで、特に射出開口部2の領域の近傍若しくは領域内で、特に矩形の中断部4Uによって2分割を、したがってストランド断面4の中断部4Uで2分割を指定する。特に中断部35Uによって2分割された射出断面35は、特に射出開口部2の領域の近傍若しくは領域内で中断部4Uによって2分割されたストランド断面4を指定する。
さらに、少なくとも1つの内部要素30a、30bは、射出断面35の内縁部35Iを画定するために、特にそれぞれ1つの、特に平面又は平坦な、押出機ノズル5内の建築材料BSの流動を転向するための流動転向面31a、31b若しくは流動を案内するための流動案内面を有する。特に少なくとも1つの流動転向面31a、31bは、射出方向xに対して非直交に、特に平行に向けられるように形成され、特に図示の実施形態において位置合わせされている。
さらに、少なくとも1つの内部要素30a、30bは、特にそれぞれ1つの、特に平面又は平坦な内壁32a、32b、特に板金である。
特に、少なくとも1つの内部要素30a、30bは、ホース40内に配置するように形成され、特に配置されている。
さらに、少なくとも1つの指定要素は、少なくとも1つの、特に矩形のカバー要素8、8a、8bを有する。少なくとも1つのカバー要素8、8a、8bは、射出開口部2の、特に射出開口部2の開口断面3の少なくとも1つの覆われていない部分2bによってストランド断面4の少なくとも1つの部分4A、4I、特に外縁部4A及び/又は内縁部4Iを可変調整可能に指定するために、特に建築材料BSのストランドSTが射出する間、可変調整可能に、特に射出開口部2若しくは押出機ノズル5に対して、特に第1の延長方向/反対方向-z、z及び/又は第2の延長方向/反対方向-y、yに可動に形成されている。
図1から図14に示された実施形態では、少なくとも1つの、特に正確には2つの指定要素は、特に矩形のカバー要素8a、8bを有する。図16及び図17に示された実施形態では、少なくとも1つの指定要素は、特に正確には1つの、特に矩形のカバー要素8を有する。代替実施形態では、少なくとも1つの指定要素は、少なくとも3つのカバー要素を有することができる。
さらに、図1から図14に示されている実施形態では、少なくとも1つのカバー要素8a、8bは、射出開口部2の、特に少なくとも1つの部分2aを覆うために、特に1つの、特に水平の方向で、特に第2の延長方向-yで、開口断面3が少なくとも1つの中断部3によって少なくとも2分割されているように形成されている。特に中断部3Uは完全に、特に最大開口高さHOの上にあることができる。
詳細には、少なくとも1つのカバー要素8、8a、8bは、建築材料BSの射出したストランドSTを押出機ヘッド1から、特に射出開口部2で分離するために、特に切断するために可変調整可能に形成されている。
図示の実施形態では、少なくとも1つのカバー要素8、8a、8bは、カッター又は刃8K、8aK、8bKを有する。
さらに、図示の実施形態では、少なくとも1つのカバー要素8、8a、8bは、特に押出機ノズル5と接触して射出開口部2に配置されるように形成されている。これにより、建築材料が特に意図しない箇所で及び/又は第1の延長方向及び/又は第2の延長方向/反対方向で押出機ヘッド、特に押出機ノズルから意図せず射出するのを低減し、さらには回避することが可能になる。
図1から図4に示された第2の調整では、開口断面3が、特に矩形であって、且つ、特に第2の延長方向-yで、特に矩形の中断部3Uによって2分割されているように、2つのカバー要素8a、8bが射出開口部2に配置されて、射出開口部2の、特に内側及び/又は矩形の部分2aを覆う。言い換えれば、射出開口部2の2つの、特に外側の及び/又は2つのカバー要素8a、8bによって互いに分離された部分2bは覆われていない。詳細には、カバー要素8a、8bは、射出方向xで重なり合い若しくは押し重ねられている。これにより、特に矩形の中断部3Uによって2分割された、特に矩形の開口断面3が、建築材料BSの特に射出したストランドSTの、特に矩形の中断部4Uによって2分割された、特に矩形のストランド断面4を指定する。
図11及び図12に示された、特に第2の調整とは異なる第3の調整では、開口断面3が、特に矩形であって、且つ、特に第2の延長方向-yで狭くなるように、2つのカバー要素8a、8bが射出開口部2に配置されて、射出開口部の2つの、特に外側及び/又は矩形の部分2aを覆う。言い換えれば、射出開口部2の特に内側の部分2bは覆われていない。これにより、狭い、特に矩形の開口断面3が、特に射出した建築材料BSのストランドSTの狭い、特に矩形のストランド断面4を指定する。追加的又は代替的に、2つのカバー要素8a、8bが、図11及び図12に示された調整から図1から図4に示された調整に/その逆に、特に第2の延長方向/反対方向-y、yへ移動することによって、建築材料BSの特に射出したストランドSTが押出機ヘッド1から分離される。
図5、図6及び図9に示された、特に第2及び第3の調整とは異なる第1の調整では、2つのカバー要素8a、8bが射出開口部2に配置されず、射出開口部2の部分を覆わない若しくは射出開口部2は覆われていない。言い換えれば、2つのカバー要素8a、8bは第1の延長方向に対する反対方向zに持ち上げられている。
図16及び図17に示された調整では、カバー要素8が射出開口部2に配置され、射出開口部2を完全に覆う。特に、カバー要素8が射出開口部2に配置されておらず、射出開口部2の部分を覆わない若しくはカバー要素8が第1の延長方向に対して反対方向zに持ち上げられた調整から、図16及び図17に示された調整に、特に第1の延長方向-zで移動することによって、建築材料BSの特に射出したストランドSTが押出機ヘッド1から分離される。
さらに、少なくとも1つのカバー要素8、8a、8bは、射出開口部2を部分的に覆うための少なくとも1つの、特に平面若しくは平坦なカバー面8F、8aF、8bFを有する。少なくとも1つのカバー面8F、8aF、8bFは、射出方向xに対して非平行に、特に直交する向きに形成されている。これにより、建築材料が押出機ノズル内で、特に少なくとも1つのカバー要素の後ろで射出方向とは反対方向に流れるのを阻止することが可能になる。
さらに、押出機ヘッド1の延長は、特に水平方向、特に射出方向xで、少なくとも1つのカバー要素8、8a、8bによって画定されている。
さらに、押出機ヘッド1は転向装置9を有する。転向装置9は、射出開口部2の上流に配置され、建築材料BSの流動を、特にパイプフランジ45から射出開口部2の方向、特に射出方向xに転向させるように形成されている。
詳細には、転向装置9は、特に「L」とは相違する釣り針形状を有する。言い換えれば、転向装置9は、パイプフランジ45が射出方向/反対方向x、-x、特に、押出機ヘッド1の第2の延長方向/反対方向-y、yで中央に配置されるように成形若しくは形成されている。
さらに、少なくとも1つの調整装置213、217a、217b、218a、218bは、少なくとも1つの、特に電気的な調整モーター213E、217aE、217bE、218aE、218bEを有する。少なくとも1つの調整モーター213E、217aE、217bE、218aE、218bEは、少なくとも1つの指定要素7a、7b、8、8a、8b、30a、30bを可変調整するように形成されている。
加えて、少なくとも1つの調整モーター213E、217aE、217bE、218aE、218bEが、第1の延長方向に対して反対方向zで押出機ノズル5の上方に、射出方向に対して反対方向-xで押出機ノズル5の後方に、及び/又は少なくとも1つの第2の延長方向に対して反対方向y、-yで押出機ノズル5の側方に配置されている。
追加的又は代替的に、押出機ノズル5は最大開口幅BOで、射出開口部2から射出方向に対して反対方向-xに、少なくとも1つの第2の延長方向に対して反対方向y、-yのテーパー5Vを有する。少なくとも1つの調整モーター217aE、217bEは、テーパー5Vの箇所で押出機ノズル5の側方に配置されている。代替実施形態では、押出機ノズルは追加的又は代替的に、最大開口高さにおいて、射出開口部から反対方向に、第1の延長方向とは反対のテーパーを有することができ、少なくとも1つの調整モーターはテーパーの箇所で押出機ノズルの下方に配置してもよい。
さらに、少なくとも1つの調整装置213、217a、217b、218bは、少なくとも1つの運動偏向機構213U、217aU、217bU、218bU、特に少なくとも1つのレバー機構及び/又は少なくとも1つのベルト機構、チェーン機構及び/又は歯車機構を有する。少なくとも1つの調整モーター213E、217aE、217bE、218bEは、少なくとも1つの運動偏向機構によって、少なくとも1つの指定要素7a、7b、8a、8b、30a、30bと運動接続されている。
追加的又は代替的に、少なくとも1つの調整装置213、217a、217b、218a、218bは、少なくとも1つの直線駆動装置213L、217aL、217bL、218bL、特にねじ付きスピンドルドライブ、及び/又は少なくとも1つの回転駆動装置218aDを有する。少なくとも1つの調整モーター213E、217aE、217bE、218aE、218bEは、少なくとも1つの直線駆動装置213L、217aL、217bL、218bLによって、少なくとも1つの指定要素7a、7b、8、8a、8b、30a、30bと運動接続されている。
詳細には、図1から図12では、少なくとも1つの周壁7a、7bを、特に第2の延長方向/反対方向-y、yに動かすための少なくとも1つの調整モーター217aE、217bEが、第1の延長方向とは反対方向zで押出機ノズル5若しくは周壁7dの上方に、特に横断方向に配置されている。さらに、少なくとも1つの周壁7a、7bを、特に第2の延長方向/反対方向-y、yに動かすための少なくとも1つの調整装置217a、217bは、少なくとも1つの運動偏向機構217aU、217bU、特に両面レバー及び/又はストレートレバーを備えたレバー機構、及び/又は少なくとも1つの、特に機械的な直線駆動装置217aL、217bL、特に少なくとも1つのねじ付きスピンドルドライブを有する。少なくとも1つの調整モーター217aE、217bEは、少なくとも1つの運動偏向機構217aU、217bU及び/又は少なくとも1つの直線駆動装置217aL、217bLによって、少なくとも1つの周壁7a、7bと運動接続されている。
図18では、少なくとも1つの周壁7a、7bを、特に第2の延長方向/反対方向-y、yに動かすための少なくとも1つの調整モーター271aE、217bEが、テーパー5Vの箇所で押出機ノズル5若しくは少なくとも1つの周壁7a、7bの側方に、特に長手方向に配置されている。さらに、少なくとも1つの周壁7a、7bを、特に第2の延長方向/反対方向-y、yに動かすための少なくとも1つの調整装置217a、217bは、少なくとも1つの運動偏向機構217aU、217bU、特にレバー機構、特に直線レバー、及び/又は少なくとも1つの、特に機械的な直線駆動装置217aL、217bL、特に少なくとも1つのねじ付きスピンドルドライブを有する。
少なくとも1つの調整モーター217aE、217bEは、少なくとも1つの運動偏向機構217aU、217bU及び/又は少なくとも1つの直線駆動装置217aL、217bLによって、少なくとも1つの周壁7a、7bと運動接続されている。
図1から図12及び図18に、特にそれぞれ示された実施形態では、2つの周壁7a、7bが、特にそれぞれ互いに分離され、又は個別に若しくは別個に可変調整可能であるように形成されている。代替実施形態では、2つの周壁は互いに別々に可変調整可能であるように形成されていなくてもよい。
さらに、少なくとも1つの内部要素30a、30bを、特に第2の延長方向/反対方向-y、yに動かすための調整モーター213が、射出方向とは反対方向-xで押出機ノズル5、特に転向装置9の後ろに配置されている。また、少なくとも1つの内部要素30a、30bを、特に第2の延長方向/反対方向-y、yに動かすための調整装置213は、少なくとも1つの運動偏向機構213U、特に少なくとも1つのレバー機構、特にトグルレバー、及び/又は特に機械的な直線駆動装置213L、特にねじ付きスピンドルドライブを有する。調整モーター213Eは、少なくとも1つの運動偏向機構213U及び/又は直線駆動装置213Lによって、少なくとも1つの内部要素30a、30bと運動接続されている。
特にスピンドルは、特に転向装置9内で周囲の建築材料の流動からパイプによって保護されている。
図示の実施形態では、2つの内部要素30a、30bは、互いに別々に若しくは個別に若しくは別個に可変調整可能であるように形成されていない。代替実施形態では、2つの内部要素は、特にそれぞれ個別に可変調整可能であるように形成することができる。
さらに、図1から図12では、少なくとも1つのカバー要素8a、8bを、特に第1の延長方向/反対方向-z、zに動かすための調整モーター218aEが、第1の延長方向に対する反対方向zで押出機ノズル5若しくは周壁7dの上方に配置されている。また、少なくとも1つのカバー要素8a、8bを、特に第1の延長方向/反対方向-z、zに動かすための調整装置218aは、特に機械的な回転駆動装置218aDを有する。調整モーター218aEは、回転駆動装置218aDによって、少なくとも1つのカバー要素8a、8bと運動接続されている。
さらに、図1から図12では、少なくとも1つのカバー要素8a、8bを、特に第2の延長方向/反対方向-y、yに動かすための調整モーター218bEが、第1の延長方向とは反対方向zで押出機ノズル5若しくは周壁7dの上方に配置されている。また、少なくとも1つのカバー要素8a、8bを、特に第2の延長方向/反対方向-y、yに動かすための調整装置218bは、運動偏向機構218bU、特にベルト機構、及び/又は特に機械的な直線駆動装置218bL、特にねじ付きスピンドルドライブを有する。調整モーター218bEは、運動偏向機構218bU及び/又は直線駆動装置218bLによって、少なくとも1つのカバー要素8a、8bと運動接続されている。
代替実施形態では、少なくとも1つのカバー要素を、特に第2の延長方向/反対方向に動かすための調整モーターを、第2の延長方向とは反対方向で押出機ノズルの側方に配置することができる。少なくとも1つのカバー要素を、特に第2の延長方向/反対方向に対して動かすための調整装置は、特に機械的な直線駆動装置、特にねじ付きスピンドルドライブを有する。調整モーターは、直線駆動装置によって少なくとも1つのカバー要素と運動接続できる。
図1から図12に示された実施形態では、2つのカバー要素8a、8bは、互いに別々に又は個別に若しくは別個に可変調整可能であるように形成されていない。代替実施形態では、2つのカバー要素は、特にそれぞれ個別に可変調整可能であるように形成することができる。
図16及び図17では、少なくとも1つのカバー要素8a、8bを、特に第1の延長方向/反対方向-z、zに動かすための少なくとも1つの調整モーター218aEが、第1の延長方向と反対方向zで押出機ノズル5若しくは周壁7dの上方に配置されている。さらに、少なくとも1つのカバー要素8a、8bを、特に第2の延長方向/反対方向-y、yに動かすための調整装置218bは、少なくとも1つの、特に機械的な直線駆動装置218aL、特に少なくとも1つのねじ付きスピンドルドライブを有する。少なくとも1つの調整モーター218aEは、少なくとも1つの直線駆動装置218aLによってカバー要素8と運動接続されている。
さらに、押出機ヘッド1は、図16及び図17に示されているように、特に制御可能な及び/又は電気的な振動装置25を有する。振動装置25は、カバー要素8を、特に自動的に振動若しくは励振するように形成されている。これによりコンクリート内の石、特に少なくとも1つのカバー要素の後ろにある石を緩め若しくは押しのけることが可能になり、それによって特に分離するために、特に少なくとも1つのカバー要素の後ろにあるコンクリート内の石によって詰まるリスクを低減し、さらには回避することができる。
図16及び図17に示された実施形態では、振動装置25は偏心輪を有する。代替実施形態では、振動装置は、追加的又は代替的に超音波源を有することができる。
さらに、押出機ヘッド1は複数の、特に制御可能な噴射ノズル、特に10バールを超える、特に100バールを超える圧力を有するクロック式高圧ノズルを有する。噴射ノズルは、添加剤、特にコンクリート促進剤を、建築材料BSに射出前に、特に直接注入、特に混合若しくは導入するように形成されている。これにより、特に高圧により、添加剤を広く分散させることができるため、それ以上の混合装置は必要ない。詳細には、複数の噴射ノズルが、第1の射出方向と反対方向では押出機ノズル5若しくは周壁7dの上方に、及び/又は射出方向と反対方向-xでは押出機ノズル5、及び特に転向装置9の後ろに配置されている。特にこの配置により、ポンプの一時停止若しくはプリントプロセスの中断時に、押出機ヘッド1内の活性化された建築材料、特にコンクリートの量を最小限に抑え若しくは処分量を最小にすることが可能になる。
さらに、図13に示されているように、押出機システム20は、特に制御可能な運動装置を有する。運動装置22は、特に建築材料BSのストランドSTが射出する間、押出機ヘッド1を少なくとも並進運動させるように形成されている。
図示の実施形態では、運動装置22は運動アームを有する。追加的又は代替的に、運動装置22及び/又は押出機ヘッド1は、特に建築材料BSのストランドSTが射出する間、押出機ヘッド1を回転運動させるために形成されている。詳細には、押出機ヘッド1は、モーター、特に電気モーター、及び特にスクリュードライブによってパイプフランジの長手方向軸を中心に回転できる。
詳細には、運動装置22は、押出機ヘッド1を、特に水平の運動方向-xに動かすように形成されている。押出機ヘッド1は、特に運動中に建築材料BSのストランドSTが押出機ヘッド1から運動方向-xに対して非直交の、特に反対の射出方向xに射出するように形成されている。
追加的又は代替的に、押出機システム20、特に押出機ヘッド1は、建築材料BSのストランドSTが押出機ヘッド1から、特に可変調整可能な射出速度vxで射出するように形成されている。運動装置22は押出機ヘッド1を、特に射出中に射出速度vxにほぼ等しい運動速度v-xで動かすように形成されている。
さらに、押出機システム20は、図14に示されているように、特に制御可能な建築材料ポンプ23を有する。建築材料ポンプ23は建築材料BSを押出機ヘッド1から送出するように形成されている。
図示の実施形態では、建築材料ポンプは不連続であり、特にピストンポンプである。追加的又は代替的に、押出機システム20は建築材料搬送管を有しており、この建築材料搬送管は、建築材料BSが建築材料ポンプ23から建築材料搬送管を通って押出機ヘッド1に流動するように建築材料ポンプ23と押出機ヘッド1を接続している。
さらに、押出機システム20は制御装置24を有する。制御装置24は、少なくとも1つの、特に制御可能な調整装置213、217a、217b、218a、218b、及び/又は特に制御可能な運動装置22、及び/又は特に制御可能な建築材料ポンプ23、及び特に制御可能な振動装置25、及び/又は複数の特に制御可能な噴射ノズルを、プリントすべき構造物BWTのデータに応じて、特に自動的に制御するように形成されている。
さらに、押出機システム20、特に射出したストランドを堆積させるための押出機ヘッド1は、特に堆積されたストランドSTが、特に射出したストランドSTのストランド断面4を維持するように形成されている。
さらに、図15に示されているように、ストランドSTは押し出されたストランドST上に、特に層状に堆積させることができ、及び/又はストランドST上に別のストランドSTを、特に層状に堆積させることができる。
特に、図14及び図15は、建築材料BSのストランドSTを押し出すための押出機ヘッド1及び/又は押出機システム20の、本発明により構造物BWTの3Dプリントのための使用、若しくは押出機ヘッド1及び/又は押出機システム20によって建築材料BSの押し出されたストランドSTから3Dプリントされた構造物BWTを示す。
詳細には、図15a)、b)の下部と上部、c)の下部と上部、d)の下部、及びe)の下部に、特にそれぞれ示された矩形のストランド断面4が、特にそれぞれ第1の調整における若しくは最大限外側の周壁7a、7bと、第1の調整における少なくとも1つの内部要素30a、30bと、第1の調整における少なくとも1つのカバー要素8、8a、8bによって、又はカバー要素なしで指定することができ若しくは指定されている。
図15c)の中央、d)の中央と上部、及びe)の上部に、特にそれぞれ示された、矩形の中断部4Uによって2分割された矩形のストランド断面4は、特にそれぞれ第1の調整における若しくは最大限外側の周壁7a、7bと、第2の調整における少なくとも1つの内部要素30a、30bと、第1の調整における少なくとも1つのカバー要素8、8a、8bによって、又はカバー要素なしで指定することができ若しくは指定されている。
追加的又は代替的に、図15c)の中央、d)の中央と上部、及びe)の上部に、特にそれぞれ示された、矩形の中断部4Uによって2分割された矩形のストランド断面4は、特にそれぞれ第1の調整における若しくは最大限外側の周壁7a、7bと、第1の調整における少なくとも1つの内部要素30a、30bと、第2の調整における少なくとも1つの特に矩形のカバー要素8、8a、8bによって、又は特に最大開口幅BOを有する、特に矩形の射出開口部2の中央若しくは内側部分2aを覆って指定することができ若しくは指定されている。
図15b)の中央に示された矩形ストランド断面4は、第1の調整における若しくは最大限外側の周壁7aと、第2の調整における若しくは最大限内側の内部要素30a、30bと、第1の調整における少なくとも1つのカバー要素8、8a、8bによって、又はカバー要素なしで指定することができ若しくは指定されている。特に内部要素30bは、特に射出開口部側の端部で、周壁7bと互いに当接でき若しくは当接している。
追加的又は代替的に、図15b)の中央に示された矩形ストランド断面4は、第1の調整における若しくは最大限外側の周壁7aと、第2の調整における若しくは最大限内側の周壁7bと、第1の調整における少なくとも1つの内部要素30a、30bと、第2の調整における少なくとも1つの特に矩形のカバー要素8、8a、8bによって、又は特に最大開口幅BOを有する、特に矩形の射出開口部2の中央若しくは内側部分2aを覆って指定することができ若しくは指定されている。
これにより、図15に、特にb)からe)に示されているように、ストランドST若しくは層若しくはレイヤ内に垂直若しくは縦に、及びストランドSTの外側に水平若しくは横にスロットを作成することができる。特にそれによってウェブで接続された2つの狭い又は薄い構造物若しくは壁BWTを、後で隙間を絶縁材料で埋めるか又は配線を収容するための通路を設けて製造することができる。特に図15c)、d)及びe)のストランド断面4は、特にこの順序で、射出方向x及び/又は反対方向に配置することができる。したがって追加的又は代替的に、媒体路を製造するために開いたストランド断面4を作成することができる。特に、図15a)、b)、c)及びb)のストランド断面4は、特にこの順序で、射出方向x内及び/又は反対方向に配置することができる。さらに追加的又は代替的に、少なくとも1つの別のストランドSTの堆積を可能にするために、完全に最大開口幅BOを超えないストランドST上に、例えばグリッドなどの支持構造を配置することができる。これにより、柔らかい建築材料が空間、特に中空部内に陥没するのを防ぐことができる。
追加的又は代替的に、継ぎ目やコーナーを作成若しくは製造することができる。特に放出量が多く放出ストランドが広い中実コンクリート構造物の3Dプリントでは、部屋のコーナーを作成するためにストランドを終了して再開することができる。詳細には、コーナーで先行ストランドを直交若しくは直角又は所定の角度で切断して、新しいストランドを相応の角度で先行ストランドに軽く押し付けるか、そこに堆積することができる。特に輪郭周を閉じる際には、既存のストランドを損傷し、さらには破壊することがないように、押出機ヘッド、特に押出機ノズルを1層若しくは1レイヤ若しくは1レベル高く位置決めすることができる。丸い構造物の場合も、同じ手順で行うことができる。層もレイヤ若しくはレベルの間でプリント方向を変えると、コーナーでストランド端部を入り組ませることができる。これにより目に見える移行部のないきれいな若しくは滑らかなコーナーが可能になる。追加的又は代替的に、特にコーナーでストランドを入り組ませることにより、硬化後にストランドのより良好な結合を可能にし、特に水平方向にも垂直方向にも意図しない破損箇所を生じることなく堆積することができる。
特に、次の手順で行うことができる。
ステップa1)特に水平の第1の運動方向-x、及び特に曲線における押出機ヘッド1の並進運動、特に回転運動中に第1のストランドST1を押し出して堆積させる。
ステップb1)押し出しと堆積を終了する。
ステップc)押出機ヘッド1を特に垂直軸の周りで所定の角度回転若しくは回動させる。
ステップa2)特に水平の、第1の運動方向とは所定の角度とは異なる第2の運動方向-y、及び特に曲線における、回転した押出機ヘッド1の並進運動、特に回転運動中に第2のストランドST2を押し出して堆積させ、その際に第2のストランドST2の端面FST2が第1のストランドST1に接触し、及び/又は第1のストランドST1の端面FST1が第2のストランドST2に接触するようにする。
追加的又は代替的に、次の手順で行うことができる。
ステップa)特にストランドSTが端面SSTに沿って進むように、押し出し中にストランド断面4を調整する。
さらに、追加的又は代替的に、次の手順で行うことができる。
ステップa1)第1のストランドST1を押し出して堆積させる。
ステップb)押し出しと堆積を終了する。
ステップc)押出機ヘッド1を、特に第1のストランドST1の高さだけ、特に上方へ、少なくとも並進運動させる。
ステップa2)特に第2のストランドST2の底面GST2が第1のストランドST1の上面DST1に接触するように、第2のストランドST2を少なくとも部分的に第1のストランドST1上に押し出して堆積させる。
特に、ステップa2)は、次のように行うことができる。第2のストランドST2の少なくとも1つの端面FST2が第1のストランドST1の端面FST1に対してずらされて、特に配置されるように、又は第1のストランドST1と第2のストランドST2が互いに混合してずらされているか若しくは互いに正確に重ならないように、第2のストランドST2を少なくとも部分的に第1のストランドST1上に押し出して堆積させる。
以上に図示され説明された実施形態から明らかなように、本発明は、改善された特性を有し、特により多くの自由度を可能にする、構造物の3Dプリント用の建築材料のストランドを押し出すための有利な押出機ヘッドを提供する。さらに、本発明はそのような押出機ヘッドを備えた押出機システムと、そのような押出機ヘッド及び/又はそのような押出機システムの使用を提供する。

Claims (15)

  1. 構造物(BWT)の3Dプリント用の建築材料(BS)のストランド(ST)を押し出すための押出機ヘッド(1)であって、押出機ヘッド(1)は、
    - 建築材料(BS)のストランド(ST)が押出機ヘッド(1)から射出方向(x)に射出するための射出開口部(2)を有する押出機ノズル(5)と、
    - 建築材料(BS)が射出されるストランド(ST)のストランド断面(4)の少なくとも一部(4A、4I)を可変調整可能に指定するために、可変調整可能であるように形成されている、少なくとも1つの指定要素(7a、7b、8a、8b、30a、30b)と、
    - 少なくとも1つの調整装置(213、217a、217b、218a、218b)とを有しており、
    前記少なくとも1つの調整装置(213、217a、217b、218a、218b)は、前記少なくとも1つの指定要素(7a、7b、8a、8b、30a、30b)を可変調整するように形成されていて、前記押出機ヘッド(1)が、最大開口高さ(HO)では、射出方向(x)とは異なる第1の延長方向(-z)で前記射出開口部(2)の下方に最大で最大開口高さ(HO)だけ延びるように形成及び配置され、及び/又は最大開口幅(BO)では、前記射出方向(x)とは異なる少なくとも1つの第2の延長方向(-y、y)で前記射出開口部(2)の側方に最大で前記最大開口幅(BO)だけ延びるように形成及び配置されている、押出機ヘッド(1)。
  2. - 前記少なくとも1つの調整装置(213、217a、217b、218a、218b)は、少なくとも1つの調整モーター(213E、217aE、217bE、218aE、218bE)を有し、前記少なくとも1つの調整モーター(213E、217aE、217bE、218aE、218bE)は、前記少なくとも1つの指定要素(7a、7b、8、8a、8b、30a、30b)を可変調整するように形成されており、
    - 前記少なくとも1つの調整モーター(213E、217aE、217bE、218aE、218bE)は、前記第1の延長方向に対して反対方向(z)で前記押出機ノズル(5)の上方に、前記射出方向に対して反対方向(-x)で前記押出機ノズル(5)の後方に、及び/又は前記少なくとも1つの第2の延長方向と反対方向(y、-y)で前記押出機ノズル(5)の側方に配置されており、及び/又は
    - 前記押出機ノズル(5)は、最大開口高さ(HO)及び/又は最大開口幅(BO)では、前記射出開口部(2)から前記射出方向(x)に対して反対方向に、前記第1の延長方向及び/又は前記少なくとも1つの第2の延長方向に対して反対方向(z、y、-y)のテーパー(5V)を有し、前記少なくとも1つの調整モーター(217aE、217bE)は、前記テーパー(5V)の箇所で前記押出機ノズル(5)の下方及び/又は側方に配置されている、請求項1に記載の押出機ヘッド(1)。
  3. - 前記少なくとも1つの調整装置(213、217a、217b、218b)は、少なくとも1つの運動偏向機構(213U、217aU、217bU、218bU)、特に少なくとも1つのレバー機構及び/又は少なくとも1つのベルト機構、チェーン機構及び/又は歯車機構を有し、前記少なくとも1つの調整モーター(213E、217aE、217bE、218bE)は、前記1つの運動偏向機構(213U、217aU、217bU、218bU)によって前記少なくとも1つの指定要素(7a、7b、8a、8b、30a、30b)と運動接続されており、及び/又は
    - 前記少なくとも1つの調整装置(213、217a、217b、218a、218b)は、少なくとも1つの直線駆動装置(213L、217aL、217bL、218bL)、特にねじ付きスピンドルドライブ、及び/又は少なくとも1つの回転駆動装置(218aD)を有し、前記少なくとも1つの調整モーター(213E、217aE、217bE、218aE、218bE)は、前記少なくとも1つの直線駆動装置(213L、217aL、217bL、218bL)及び/又は前記少なくとも1つの回転駆動装置(218aD)によって前記少なくとも1つの指定要素(7a、7b、8、8a、8b、30a、30b)と運動接続されている、請求項2に記載の押出機ヘッド(1)。
  4. - 前記押出機ノズル(5)は、複数の周壁(7a、7b、7c、7d)を有し、前記周壁(7a、7b、7c、7d)は、前記射出開口部(2)を周囲で画定しており、
    - 前記少なくとも1つの指定要素は、少なくとも1つの周壁(7a、7b)を有し、前記少なくとも1つの周壁(7a、7b)は、前記ストランド断面(4)の外縁部(4A)を可変調整可能に指定するために、特に、前記建築材料(BS)の前記ストランド(ST)が射出される間、前記押出機ノズル(5)内の前記建築材料(BS)の射出断面(35)の外縁部(35A)を可変調整可能に画定するように、可変調整可能に形成されている、請求項1から3のいずれか一項に記載の押出機ヘッド(1)。
  5. - 前記押出機ヘッド(1)は、伸縮可能なホース(40)を有し、
    前記伸縮可能なホース(40)は、前記建築材料(BS)が周囲から射出するのを防ぐために前記周壁(7a、7b、7c、7d)を密封するように配置及び形成されている、請求項4に記載の押出機ヘッド(1)。
  6. - 前記少なくとも1つの指定要素は、少なくとも1つの内部要素(30a、30b)を有し、
    前記少なくとも1つの内部要素(30a、30b)は、前記ストランド断面(4)の内縁部(4I)を可変調整可能に指定するために、前記押出機ノズル(5)内の建築材料(BS)の射出断面(35)の内縁部(35I)を可変調整可能に画定するため、特に建築材料(BS)の前記ストランド(ST)が射出する間、前記押出機ノズル(5)内に可変調整可能に配置するように可変調整可能に形成されている、請求項1から5のいずれか一項に記載の押出機ヘッド(1)。
  7. - 前記少なくとも1つの指定要素は、少なくとも1つのカバー要素(8、8a、8b)を有し、
    前記少なくとも1つのカバー要素(8、8a、8b)は、前記射出開口部(2)の少なくとも1つの覆われていない部分(2b)によって、前記ストランド断面(4)の少なくとも1つの部分(4A、4I)を可変調整可能に指定するために、特に建築材料(BS)の前記ストランド(ST)が射出される間、前記射出開口部(2)の少なくとも1つの部分(2a)を可変調整可能に覆うように可変調整可能に形成されている、請求項1から6のいずれか一項に記載の押出機ヘッド(1)。
  8. - 前記少なくとも1つのカバー要素(8、8a、8b)は、建築材料(BS)の射出した前記ストランド(ST)を前記押出機ヘッド(1)から、特に前記射出開口部(2)で分離、特に切断するように可変調整可能に形成されている、請求項7に記載の押出機ヘッド(1)。
  9. - 前記押出機ノズル(5)は、複数の周壁(7a、7b、7c、7d)を有し、前記周壁(7a、7b、7c、7d)は、前記射出開口部(2)を周囲で画定しており、
    - 前記少なくとも1つの周壁(7c、7d)は、特に前記第1の延長方向(-z)又はその反対方向(z)で円周方向に開くように形成されている、請求項1から8のいずれか一項に記載の押出機ヘッド(1)。
  10. 前記押出機ヘッド(1)は、転向装置(9)を有し、前記転向装置(9)は前記射出開口部(2)の上流に配置されていて、建築材料(BS)の流れを前記射出開口部(2)の方向(x)に転向させるように形成されている、請求項1から9のいずれか一項に記載の押出機ヘッド(1)。
  11. 構造物(BWT)の3Dプリント用の建築材料(BS)のストランド(ST)を押し出すための押出機システム(20)であって、前記押出機システム(20)は、
    -請求項1から10のいずれか一項に記載の押出機ヘッド(1)と、
    -特に制御可能な運動装置(22)とを有し、
    前記運動装置(22)は、特に建築材料(BS)の前記ストランド(ST)が射出する間、前記押出機ヘッド(1)を少なくとも並進運動させるように形成されている、押出機システム(20)。
  12. -前記運動装置(22)は、前記押出機ヘッド(1)を、特に水平の運動方向(-x)に動かすように形成されており、前記押出機ヘッド(1)は、特に運動中に建築材料(BS)の前記ストランド(ST)が前記押出機ヘッド(1)から前記運動方向(-x)に対して非直交の、特に反対方向の前記射出方向(x)に射出するように形成されており、及び/又は
    -前記押出機システム(20)、特に前記押出機ヘッド(1)は、建築材料(BS)の前記ストランド(ST)が前記押出機ヘッド(1)から、特に可変調整可能な射出速度(vx)で射出するように形成されており、前記運動装置(22)は、前記押出機ヘッド(1)を、特に射出中に前記射出速度(vx)にほぼ等しい運動速度(v-x)で動かすように形成されている、請求項11に記載の押出機システム(20)。
  13. 構造物(BWT)の3Dプリント用の建築材料(BS)のストランド(ST)を押し出すための押出機システム(20)であって、前記押出機システム(20)は、
    -請求項1から10のいずれか一項に記載の押出機ヘッド(1)と、
    -特に制御可能な建築材料ポンプ(23)と、を有し、前記建築材料ポンプ(23)は、建築材料(BS)を前記押出機ヘッド(1)から送出するように形成されている、特に請求項11又は12に記載の押出機システム(20)。
  14. 構造物(BWT)の3Dプリント用の建築材料(BS)のストランド(ST)を押し出すための押出機システム(20)であって、押出機システム(20)は、
    -請求項1から10のいずれかに記載の押出機ヘッド(1)と、
    -制御装置(24)と、を有し、前記制御装置(24)は、少なくとも1つの調整装置(213、217a、217b、218a、218b)及び/又は運動装置(22)及び/又は建築材料ポンプ(23)をプリントすべき前記構造物(BWT)のデータ(DBWT)に応じて制御するように形成されている、特に請求項11から13のいずれか一項に記載の押出機システム(20)。
  15. 建築材料(BS)のストランド(ST)を押し出すための、請求項1から10のいずれか一項に記載の押出機ヘッド(1)及び/又は請求項11から14のいずれかに記載の押出機システム(20)の、構造物(BWT)の3Dプリントへの使用。
JP2021557498A 2019-03-27 2020-03-25 押出機ヘッド、押出機システム、及び押出機ヘッド及び/又は押出機システムの使用 Pending JP2022526785A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019204236.8A DE102019204236A1 (de) 2019-03-27 2019-03-27 Extruderkopf, Extrudersystem und Verwendung eines Extruderkopfs und/oder eines Extrudersystems
DE102019204236.8 2019-03-27
PCT/EP2020/058307 WO2020193608A2 (de) 2019-03-27 2020-03-25 Extruderkopf, extrudersystem und verwendung eines extruderkopfs und/oder eines extrudersystems

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2022526785A true JP2022526785A (ja) 2022-05-26

Family

ID=70008530

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021557498A Pending JP2022526785A (ja) 2019-03-27 2020-03-25 押出機ヘッド、押出機システム、及び押出機ヘッド及び/又は押出機システムの使用

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20220143865A1 (ja)
EP (1) EP3946860A2 (ja)
JP (1) JP2022526785A (ja)
KR (1) KR20210143827A (ja)
CN (1) CN113939388B (ja)
AU (1) AU2020247115A1 (ja)
CA (1) CA3134198A1 (ja)
DE (1) DE102019204236A1 (ja)
WO (1) WO2020193608A2 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6030199A (en) * 1998-02-09 2000-02-29 Arizona Board Of Regents, Acting For And On Behalf Of Arizona State University Apparatus for freeform fabrication of a three-dimensional object
JP2005240504A (ja) * 2004-02-27 2005-09-08 Geotop Corp コンクリート節杭の製造方法
KR101948547B1 (ko) * 2017-11-06 2019-02-15 한국건설기술연구원 시멘트계 재료의 상하층 결합 강화 및 형상 제어 기능을 가지는 건설구조물 구축용 3d 프린팅 노즐 및 이를 구비한 3d 프린팅 장치

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE293636C (ja) * 1913-09-05 1916-08-21
US1553592A (en) * 1921-03-23 1925-09-15 Otto L Borner Apparatus for the production of hollow blocks made from plastic materials
DE643262C (de) * 1933-01-25 1937-04-02 Paul Thomas Spreizbarer Kern fuer Strangpressen
US7153454B2 (en) * 2003-01-21 2006-12-26 University Of Southern California Multi-nozzle assembly for extrusion of wall
US9840053B2 (en) * 2013-02-08 2017-12-12 Eth Zurich Apparatus and method for vertical slip forming of concrete structures
EP3020550B1 (de) * 2014-11-13 2018-03-07 multec GmbH Druckkopf und extruderdüse für 3d-druck
AU2016371246B2 (en) * 2015-12-18 2021-05-20 Laing O'rourke Australia Pty Ltd Apparatus and method for fabricating an object
EP3331704B1 (en) * 2015-12-29 2020-04-22 Western Digital Technologies, Inc. Extruder for three-dimensional additive printer
DE102017200619B3 (de) * 2017-01-17 2018-05-30 Leoni Kabel Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Ummanteln eines langgestreckten Bauteils mit Druckgassteuerung
DE102017202043B4 (de) * 2017-02-09 2020-08-06 Lapp Insulators Gmbh Verfahren und Extrusionsanlage zur Herstellung eines Hubels aus einer keramischen Masse sowie Verwendung des Hubels zur Herstellung eines Isolators
GB2564083A (en) * 2017-05-04 2019-01-09 Koivuharju Arto Construction module printing
US10800085B2 (en) * 2017-06-28 2020-10-13 The Boeing Company Apparatuses for shaping an extrudable material
CN108952172A (zh) * 2018-09-06 2018-12-07 北京中瑞麦通科技有限公司 一种3d建筑打印喷头及3d建筑打印机

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6030199A (en) * 1998-02-09 2000-02-29 Arizona Board Of Regents, Acting For And On Behalf Of Arizona State University Apparatus for freeform fabrication of a three-dimensional object
JP2005240504A (ja) * 2004-02-27 2005-09-08 Geotop Corp コンクリート節杭の製造方法
KR101948547B1 (ko) * 2017-11-06 2019-02-15 한국건설기술연구원 시멘트계 재료의 상하층 결합 강화 및 형상 제어 기능을 가지는 건설구조물 구축용 3d 프린팅 노즐 및 이를 구비한 3d 프린팅 장치

Also Published As

Publication number Publication date
CN113939388B (zh) 2023-05-30
CA3134198A1 (en) 2020-10-01
WO2020193608A3 (de) 2020-11-19
WO2020193608A2 (de) 2020-10-01
US20220143865A1 (en) 2022-05-12
AU2020247115A1 (en) 2021-11-18
CN113939388A (zh) 2022-01-14
EP3946860A2 (de) 2022-02-09
KR20210143827A (ko) 2021-11-29
DE102019204236A1 (de) 2020-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7159814B2 (ja) 三次元造形装置、および、三次元造形物の製造方法
JP7180154B2 (ja) 三次元造形装置および三次元造形物の製造方法
JP7115088B2 (ja) 三次元造形装置および三次元造形物の製造方法
US20070138678A1 (en) Extruded Wall with Rib-Like Interior
JP7172566B2 (ja) 三次元造形装置、および、三次元造形物の製造方法
JP7139864B2 (ja) 三次元造形システム、および、データ生成装置
JP2022526785A (ja) 押出機ヘッド、押出機システム、及び押出機ヘッド及び/又は押出機システムの使用
JP2022526538A (ja) 印刷方法及び印刷システム
JP7376962B2 (ja) 3d印刷用装置及びその制御方法
US20220178157A1 (en) Extruder Device, Extruder System, and Use of an Extruder Device and/or of an Extruder System
JP7342477B2 (ja) 三次元造形物の製造方法および三次元造形装置
JP2022526535A (ja) 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
JP7119643B2 (ja) 三次元造形物の製造方法および三次元造形装置
JP2020199724A (ja) 造形方法及び造形装置
JP7207505B2 (ja) 溶融材料供給装置、三次元造形装置、三次元造形物の製造方法
JP2023026509A (ja) 溶融材料供給装置、三次元造形装置、三次元造形物の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220921

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230627

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230711

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231010

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20240109

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240509

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20240513

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20240530