JP6208143B2 - 圧力発生ユニットを用いて３次元物体を製造するための装置 - Google Patents

Description

（関連の出願）
本出願は、2011年11月25日付けドイツ特許出願第 10 2011 119 337.9 号の優先権を主張し、その開示内容は、本出願の対象としても本明細書に援用されるものとする。

（発明の分野）
本発明は、請求項１の上位概念部に記載した、圧力発生ユニットを用いて３次元物体を製造するための装置に関する。

請求項１の上位概念部の基礎となる下記特許文献１から、射出成形機における射出成形ユニットの駆動部について、軸方向運動モータを直接的に搬送スクリュへ連結し、搬送スクリュの回転をもたらす配量モータを可塑化ユニットから見て軸方向運動モータの後方に設けることが公知である。軸方向運動モータに貫通係合するスピンドルと、配量モータのロータとの間の結合は、相対回転不能に行われているが、多数歯結合部を介して軸方向において可動である（下記特許文献２、３、４も参照）。配量モータに対する軸方向運動モータの位置は、射出成形ユニットの稼働時に変化することはない。

また下記特許文献５では、下記特許文献１と比肩可能な構造において、所定の力が発生した場合に軸方向運動モータの一方向の駆動だけを可能とするクラッチの形式のロック手段２９が設けられている。

下記特許文献６又は下記特許文献７から、射出成形技術では既知の可塑化ユニットが、材料の液相の生成のために圧力を加えることのできる材料蓄積器に連結されるという装置が公知である。材料蓄積器は、目的物支持体上に３次元物体を工具（型工具）なしで積み上げるために連続する滴を放出するための放出ユニットの一構成部分である。この際、材料の付着力に基づき高圧が必要であり、また多くの場合は高温も必要である。同時に例えばサンプル部品のような、個数１個や小バッチサイズのためにそのように製造される部品は、最小量として、数マイクログラムを下回るに至るまでの離散的な個々の部分（ポーション）をもって、溶融されたプラスチックのような高粘性の液状材料から精密に製造されるべきであり、従って材料は、低速で搬送（foerdern）されるべきである。

滴の形成のために放出ユニットの放出開口部には、５０〜１００ＭＰａ（５００〜１０００ｂａｒ）の圧力がかかっている。このことは、中でも材料が液相において有する所謂前面層流（層状のわき水状の流れ）によるものである。前面層流においては、中でも壁部において溶融物の付着が進んでいく。このことは、射出成形技術の認識を一瞥することで最も明らかになる。簡単な矩形の流路の型充填時において溶融物は、所謂注入口（Angusspunkt）を介して射出注入され、このポイントから、閉じた流動前面（Fliessfronten）をもって円形状に拡がり始め、キャビティの全幅を満たすに至る。ある程度の時間が経過すると、流入口と流動前面との間の領域をほぼ成形完了（ausgebildet）と見なすことができる。しかし流動前面自体には、特別な流れ状況、即ち「前面層流」（Quellfluss）が存在しており、この呼称の理由は、この範囲における流線が、同時に動く座標系に関して見ると、わき水（Quelle）のように現れるためである。

前面層流は、製造すべき物体へ「配向された」滴の生成にとって、その層状形成に基づき一方では利点と言えるが、他方では、中でも小さい滴の形成時には、正にここでも、射出成形技術から既知である装置及び材料を用いる実現を困難にする問題がある。つまり、好ましくは１ｍｍ^３以下の範囲にある所望の小さい容積を有する滴を材料（質量体 Massen）が形成することは壁部付着のためにとても困難であり、他方では、材料の対応する高粘性は、滴の適切な滴形状を形成するために正に重要である。

このことは、使用される材料を既知の蝋材（ワックス）からも区別する。蝋材はその粘性に基づき、通常のサーマルプリンティング法又はインクジェット法において、溶融された滴の圧力差を伴わない純粋に運動学的な無圧の加速によって放出される。しかしここで使用される材料は、その粘度数が１０の１乗分〜複数べき乗分（１０^１〜１０^ｎ）だけ高いことにより既にここでは区別される。つまり硬化可能な材料の動的な粘度数は、１００Ｐａ・ｓと１００００Ｐａ・ｓとの間にあり、この際、好ましくは、硬化可能な材料は、射出成形技術では通常のプラスチック又は樹脂である。このことは、圧力を加えることのできる材料蓄積器からの処理を必要とし、従って別個の圧力発生ユニットの使用をも必要とし、その理由は、特に、小さい滴容積を達成するために小さい放出開口部が使用される場合には、５０ＭＰａよりも大きいところから１００ＭＰａに至るまで（５００〜１０００ｂａｒ）の圧力が必然的に必要とされるためである。

好ましくは、滴の所望の容積は、特に０.０１〜１ｍｍ^３の範囲内にある。放出開口部の直径は、好ましくは、ほぼ０.１ｍｍである。０.１ｍｍの直径を有する所謂注入口（Punktanguss）を介して材料（質量体 Masse）を搬送するための至って通常の１００ｃｍ／ｓの射出速度では、面を介した容積流により１００００ｍ／ｓの値が得られる。このことは、液相にとって１００００ｍ／ｓに至るまでの流動速度を有する前面層流をもたらすことになる。

DE 103 18 958 B3 WO 2007/134961 A1 US 7,270,532 B2 DE 43 44 335 A1 US 2006/0093694 A1 EP 1 886 793 A1 DE 10 2009 030 099 A1

プロトタイピングやラピッドマニュファクチュアリングとの概念のもとで広く既知であり且つ極めて短期の提供の要求を伴うサンプル部品の製造のために用いられている比肩可能な方法は、この問題点をもたない。そのような部品の製造は、工具なしで、即ち型工具を用いず、確かに多くの場合は３Ｄデータから幾何学形状を生成することに基づいているが、これらの幾何学形状は、例えばレーザを用いた熱導入による粉末層の溶融のような適切な手段や、粉末部分（複数）の異なる結合形式での圧力法のような生成システムや、或いは所謂溶融押出し成形法によって製造される。これらの方法の精密さは、システム内の圧力により全く影響されないか、又は溶融押出し成形法では僅かに影響されるものであるが、３次元物体の非連続的な製造は、そこでは行われない。

上記背景技術から出発し、本発明の基礎となる課題は、低速で大きな力を提供するための装置を創作することである。

前記課題は、請求項１の特徴を有する装置により解決される。
即ち本発明の一視点により、出発状態で液状であるか又は液状化することのできる硬化可能な材料から３次元物体を製造するための装置であって、硬化可能な材料を提供するため少なくとも１つの調製ユニットと、放出開口部を通して硬化可能な材料を放出するための少なくとも１つの放出ユニットと、液相に対して圧力を発生させるための少なくとも１つの圧力発生ユニットとを備えており、該圧力発生ユニットは、ロータを有する回転モータと、搬送要素を運動させるためにスピンドルを駆動する軸方向運動モータとを含み、前記放出ユニットから見て前記回転モータは、前記軸方向運動モータの後方に配設されており、前記スピンドルは、前記軸方向運動モータに貫通係合し且つ前記回転モータの前記ロータと相対回転不能に結合されており、前記回転モータの軸線と、前記軸方向運動モータの軸線とは、互いに一直線上に並んでいる形式の装置であり、前記軸方向運動モータの前記スピンドルは、一方の端部において前記回転モータの前記ロータと軸方向でも固定結合されており、他方の端部において前記搬送要素と取り外し可能に結合されていること、及び、前記回転モータは、駆動モータのハウジング内に備えられたフリーホイールにより、一回転方向においてロック可能であることを特徴とする装置が提供される。
尚、本願の特許請求の範囲に付記されている図面参照符号は、専ら本発明の理解の容易化のためのものであり、図示の形態への限定を意図するものではないことを付言する。

本発明において、以下の形態が可能である。
（形態１）出発状態で液状であるか又は液状化することのできる硬化可能な材料から３次元物体を製造するための装置であって、
− 硬化可能な材料を提供するため及び必要に応じて液相へ調製するための少なくとも１つの調製ユニットと、
− 放出開口部を通して硬化可能な材料を放出するための少なくとも１つの放出ユニットと、
− 液相に対して圧力を発生させるための少なくとも１つの圧力発生ユニットとを備えており、該圧力発生ユニットは、ロータを有する回転モータと、搬送要素を運動させるためにスピンドルを駆動する軸方向運動モータとを含み、
− 前記放出ユニットから見て前記回転モータは、前記軸方向運動モータの後方に配設されており、
− 前記スピンドルは、前記軸方向運動モータに貫通係合し且つ前記回転モータの前記ロータと相対回転不能に結合されており、
− 前記回転モータの軸線と、前記軸方向運動モータの軸線とは、互いに一直線上に並んでいること、
前記軸方向運動モータの前記スピンドルは、一方の端部において前記回転モータの前記ロータと軸方向でも固定結合されており、他方の端部において前記搬送要素と取り外し可能に結合されていること、及び、
前記配量モータは、駆動モータのハウジング内に備えられたフリーホイールにより、一回転方向においてロック可能であること。
（形態２）前記回転モータは、搬送スクリュとして構成された前記搬送要素を回転させるための電気機械式の配量モータであること、及び、前記搬送スクリュを軸方向に運動させるための電気機械式の前記軸方向運動モータは、ステータと、ロータに貫通係合するスピンドル駆動部の前記スピンドルを駆動するための中空状のロータと、前記スピンドルと協働する雌スピンドルとを有することが好ましい。
（形態３）当該装置は、液相のための少なくとも１つの材料蓄積部を有し、該材料蓄積部は、該材料蓄積部内の液相に対して圧力を発生させるための前記圧力発生ユニットと結合されていることが好ましい。
（形態４）前記放出ユニットは、硬化可能な材料を滴の形状で順次的に放出するために、製造すべき３次元物体の方向に向かう放出開口部を有することが好ましい。
（形態５）前記調製ユニットは、可塑化された材料か又は可塑化可能な材料として硬化可能な材料を調製するための、射出成形技術では既知の可塑化ユニットであり、該可塑化ユニットは、圧力を加えることのできる材料蓄積部に直接的に結合されていることが好ましい。
（形態６）配量モータとして構成されている前記回転モータの駆動モータのハウジングは、前記フリーホイールのトルク受承保持のために前記軸方向運動モータのハウジングにおいて支持されていることが好ましい。
（形態７）前記回転モータは、トルク支持部を構成するガイド部において軸方向可動に支持されており、該ガイド部は、前記軸方向運動モータのハウジングに固定されていることが好ましい。
（形態８）前記軸方向運動モータは、前記スピンドルが貫通係合する中空軸モータにより構成されていることが好ましい。
（形態９）前記軸方向運動モータのスピンドル駆動部の前記雌スピンドルは、前記軸方向運動モータの前記ロータ内に備えられているか又は前記ロータにより構成されていることが好ましい。
（形態１０）前記軸方向運動モータ内には、プラネタリ駆動部が収容されていることが好ましい。

当該装置は、硬化可能な材料の提供と必要に応じた調製のための調製ユニットと、圧力発生ユニットとを有し、この際、滴は、放出ユニットを介して放出される。圧力発生ユニットは、回転モータと、搬送要素の運動のための軸方向運動モータとを含み、この際、回転モータは、放出ユニットから見て軸方向運動モータの後方に配設されており、該軸方向運動モータは、圧力を加えるためのものであり、従って回転モータよりも可塑化ユニット及び材料蓄積部の近傍に配設されている。それにより軸方向運動モータは、良好に支持された状態で比較的大きく構成することができ、同時に回転モータを言わば背面において支持することができ、該回転モータにかかる負荷は、射出成形技術と比べると僅かな低速により少なくて済む。従って圧力発生ユニットは、一方では、好ましくは搬送スクリュとして構成された搬送要素の前進運動により圧力を一定に発生させることができ、他方では、プラスチックを搬送スクリュの回転により溶融物へと調製することができる。配量モータ（Dosiermotor 回転モータのこと）のロータは、射出モータ（Einspitzmotor 軸方向運動モータのこと）のスピンドルと固定結合されており、該スピンドルは、搬送スクリュと取り外し可能に結合されている。このスピンドルは、軸方向運動モータ内において該軸方向運動モータのロータと結合状態にある。搬送スクリュに要求される周期的な運動（軸線方向の運動）と、配量モータの回転運動とを互いに関連付けるために、相対的に軸方向運動モータに対して軸方向に可動に備えられた配量モータは、一回転方向においてフリーホイール（ワンウェイクラッチ Freilauf）によりロック可能（回転阻止可能）である。それによりコンパクトなシステムが得られ、従って高圧の影響がシステム自体内でも僅かで済む。この際、射出成形技術では通常の従って有利な材料を使用することができ、その理由は、特別なプロトタイピング材料（複数）が必要とはされないためである。

好ましくは、圧力発生ユニットは、軸方向運動モータを有し、該軸方向運動モータは、内部に位置するねじ付きスピンドルを備えた中空軸モータとして構成されており、該ねじ付きスピンドルにより搬送スクリュが軸方向に動かされる。搬送スクリュの回転は、別個の配量モータを介して行われ、該配量モータは、軸方向運動モータと動圧制御機能と協働のもと、可塑化された材料を提供する。スクリュ運動は、専らシステムの内部で行われ、このことは、精密な滴放出と、従って再現可能な高い構成部品精度を支援する。

更なる利点は、下位請求項、並びに実施例の以下の説明から読みとれる。

以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。

３次元物体を製造するための一装置を立体図として示す図である。 圧力発生ユニットの一縦断面を示す図である。 圧力発生ユニットと可塑化ユニットの一縦断面を示す図である。

以下、有利な実施例の詳細な説明である。

さて、本発明が添付の図面に関連して例示として詳細に説明される。この際、以下の実施例は、発明のコンセプトを特定の装置に限定すべきではない単なる例示に関するものである。本発明を詳細に説明する前に、本発明が装置の各々の構成部品並びに各々の方法ステップに限定されるものではないことを指摘しておくが、その理由は、それらの構成部品並びに方法が変更可能なためである。またここで使われている用語は、特別な実施形態を説明するためだけに定められており、限定として使われるものではない。それに加え、本明細書又は本請求項で単数形又は不定冠詞が使われる場合には、それらの要素は複数形であってもよいものとするが、それは全脈絡において明らかに単数形又は不定冠詞でなくてはならない場合は別である。（尚、これに対応して、和文訳文において単数は、複数をも代表する。）

各図面は、出発状態で液相にあるか又は液状化（流動化 verfluessigen）することのできる硬化可能な材料から３次元物体５０を製造するための装置を示している。３次元物体の製造は、好ましくは滴７０を順次的（シーケンシャル）に放出することにより行なわれる。そのために例えば個々の滴７０が順次的に放出ユニット１２の放出開口部１２ｂから放出可能であり、従って層ごとに３次元物体５０が、空間の各座標方向（双方向矢印参照）において可動の目的物支持体１３上で作られる。目的物支持体１３は、支持機構４０により、放出ユニット１２の放出開口部１２ｂに対して相対的に可動に案内されている。

硬化可能な材料は、例えばシリコーンのような可塑化された材料や、プラスチックのような可塑化可能な材料や、又は粉状の材料でもよく、この際、硬化可能な材料が出発状態で液相にあるか又は液状化することができることが本質的に重要である。また材料は、熱のもと可逆的に溶融可能であり、従ってリサイクル可能な材料とすることもできる。任意の他の材料も、これらの材料が当該装置により可塑化可能であり、とりわけ少なくとも１つの放出ユニット１２により放出可能である場合には使用することができる。また当該装置を用い、とりわけ、射出成形技術では通常大量に使用される材料を処理することもでき、このことは、該材料を用いて製造すべき３次元物体の有利な製造に寄与している。

当該装置は、硬化可能な材料を液相へ調製するため並びに材料の提供（特に材料が既に液状にあって、場合によりまだこの状態で保たれるべき場合）のための少なくとも１つの調製ユニット（Aufbereitungseinheit）を有し、該調製ユニットは、射出成形技術では既知の可塑化ユニット１１により構成されている。本実施例においてこの可塑化ユニット１１は、放出ユニット１２の、圧力を加えることのできる材料蓄積部（材料貯留部 Materialspeicher）１２ｃに直接的に結合されており、該材料蓄積部１２ｃは、図３のように単に流路として構成することもできる。必要に応じ、高圧が適切に管理されることが配慮されるのであれば、間接的な結合も可能である。放出ユニット１２は、製造すべき３次元物体５０ないし３次元物体５０を支持する目的物支持体１３の方向へ、好ましくは間欠作動可能（クロック的制御可能 taktbar）な放出開口部１２ｂを通して硬化可能な材料を放出するために用いられる。

少なくとも１つの圧力発生ユニット６０は、適切な滴、即ち極小の滴を形成可能とするために、特に材料の滴状の放出時に必要とされる、材料蓄積部１２ｃ内の液相に対する圧力を発生させる。しかし全般的に当該装置は、低速で大きな力により材料を放出するのに適している。放出ユニット１２と圧力発生ユニット６０は、好ましくは可塑化ユニット１１を介して互いに結合されている。これらは１つのシステムを構成し、該システム内ないし該システムの内部において圧力が液相へ加えられる。放出ユニット１２と支持機構４０は、互いに固定結合されている。圧力発生ユニット６０は、放出ユニット１２に連結されており、放出ユニット１２の結合部に対して可動に備えられている。従って基本的に比較的大きなユニット、即ち圧力発生ユニット６０は、放出ユニット１２と目的物支持体１３のための支持機構４０とから成り且つ対応して堅固に構成された比較的小さなユニットに対して可動に備えられる。つまり高圧と場合により高温があるにもかかわらず、滴７０の放出の領域において精密さが保証される。

好ましくは、放出ユニット１２と支持機構４０は、好ましくは高い剛性で構成されている機械テーブル１５上に固定式で配設されており、それによりこの箇所においても運動ができるだけ少なく保たれている。図１〜図３によると、圧力発生ユニット６０の軸方向運動モータ１０は、支持部２５を介して機械テーブル１５において、好ましくは可動に即ち機械テーブル１５に沿って軸方向に可動な状態で支持されており、それに対して放出ユニット１２は、支持部２８を介して機械テーブル１５において支持されている。そして機械テーブル１５には、目的物支持体１３の座標テーブルのための支持機構４０が定置に固定されており、従って機械テーブル１５を介して支持機構４０と放出ユニット１２との間の堅固な結合が得られている。

圧力発生ユニット６０は、回転モータとして電気機械式の配量モータ（Dosiermotor）１４と、搬送要素を運動させるための軸方向運動モータ１０とを有し、この際、搬送要素は、好ましくは、可塑化ユニット１１に収容された搬送スクリュ２６である。図３によると配量モータ１４は、放出ユニット１２から見て軸方向運動モータ１０の後方に配設されている。この配設構成は、軸方向運動モータ１０により規則的に５０ＭＰａと１００ＭＰａとの間の範囲内の大きな力が加えられなくてはならないために選択された。選択されたこの配設構成により、そのような大きな力を最短経路で放出ユニット１２へないし放出ユニット１２内に配設された材料蓄積部１２ｃへ加えることができる。一方では、圧力発生ユニット６０は、搬送要素ないし搬送スクリュ２６の前進運動による一定の圧力発生をもたらし、他方では、搬送スクリュ２６と可塑化ユニット１１との間の協働において可塑化ユニット１１内での搬送スクリュ２６の回転によりプラスチックが必要に応じて溶融物へと調製される。

搬送スクリュ２６の軸方向運動は、軸方向運動モータ１０により発生され、該軸方向運動モータ１０は、ステータ２０と、ロータ２１に貫通係合するスピンドル１６を駆動するための中空状のロータ２１とを有する。スピンドル駆動部のスピンドル１６は、雌スピンドル（ナット Mutter）と連動状態（係合状態）にある。搬送スクリュ２６の回転は、配量モータ１４の別個の駆動モータ１８により行われ、該配量モータ１４は、同時に軸方向運動モータ１０と動圧制御機能（Regelung des Staudrucks）と共に３次元物体を製造するために使用される。配量モータ１４の駆動モータ１８の軸線と軸方向運動モータ１０の軸線とは、互いに一直線上に並んでいる。

軸方向運動モータ１０のスピンドル１６は、駆動モータ１８のロータ２２（図３）とは固定的に結合されており、搬送要素（搬送要素）ないし搬送スクリュ２６とは取り外し可能に結合されている。この点に関し、両方のモータの互いに依存しない稼働を保証するために、配量モータ１４は、駆動モータ１８のハウジング１８ａ内に備えられたフリーホイール（ワンウェイクラッチ）１９により一回転方向においてロック可能（回転阻止可能）である。駆動モータ１８のハウジング１８ａは、フリーホイール１９のトルク保持（Drehmomentgegenhalt）のためにトルク支持部２７（図１）を介して軸方向運動モータ１０のハウジング２３ないしハウジングカバー２３ａにおいて支持されている。

軸方向運動モータ１０は、スピンドル１６が貫通係合する中空軸モータとして構成されている。軸方向運動モータ１０のスピンドル駆動部のナットは、軸方向運動モータ１０のロータ２１内に備えられるか又は図２による実施例のようにロータ２１により構成されている。更に本実施例においてロータ２１とスピンドル１６は、プラネタリ機構１７を介して互いに連動状態にある。

図３によると、搬送スクリュ２６は、スピンドル１６の前端部において、即ち図３では軸方向運動モータ１０の左側において、スクリュカップリング（スクリュクラッチ）２９を介して取り外し可能に固定されている。

圧力発生と可塑化可能な材料の提供に際し、当該装置は、以下のように作動する：

本実施例において図３による搬送スクリュ２６の軸方向運動は、回転駆動されるロータ２１を用いて軸方向運動モータ１０のスピンドル１６により発生され、該ロータ２１は、同時にスピンドル駆動部の雌スピンドルを構成している。ロータ２１からスピンドル１６への運動伝達は、プラネタリ機構１７を介在して行われる。スピンドル１６は、該スピンドル１６がそのスピンドルギヤ比に対応してトルク反力（Drehmomentgegenkraft）を受ける場合にのみ、軸方向の力を発生することができる。このトルク反力は、主要な力の方向において、即ち搬送スクリュ２６の運動時に図３では左に向かう方向において、トルク支持部２７を介して軸方向運動モータ１０のためのハウジング２３において支持されている配量モータ１４により生成される。トルク支持部２７は、ガイド部を構成し、該ガイド部に沿って配量モータ１４は、搬送要素（搬送スクリュ）２６の運動時には軸方向において可動に備えられている。スクリュ後退運動のためには、対応して制御される能動的（アクティブ）な通電によりトルク反力が提供される。駆動モータ１８のロータ２２と軸方向運動モータ１０のスピンドル１６との固定結合により、配量モータ１４の回転運動は、基本的にスピンドル１６の回転運動をもたらし、またその逆でスピンドル１６の回転運動は、配量モータ１４の回転運動をもたらす。スピンドル１６のスピンドルピッチに対応して所望の送り力に対応するトルク支持がある場合に、スピンドル１６は、回転を直線運動へ変換することができる。このトルク支持のためには、圧力上昇のため、即ち図３では左に向かう搬送スクリュ２６の運動のために、配量モータ１４の駆動モータ１８内へフリーホイール（ワンウェイクラッチ）１９が組み込まれており、それに対して搬送スクリュ２６の戻り方向のためには、能動的（アクティブ）に配量モータ１４を用いて作動が行われる。配量モータ１４から軸方向運動モータ１０の運動を連結解除するためにフリーホイール１９が設けられており、該フリーホイール１９は、配量モータ１４を一回転方向においてロックしないしロックすることができ、即ち一方向の回転阻止手段である。フリーホイール１９は、配量モータ１４の駆動モータ１８のハウジング１８ａにおいて支持されている。またこの支持機構は、トルク支持部２７を介して軸方向運動モータ１０のハウジング２３ないしハウジングカバー２３ａにおいて支持されている。

自明のことであるが、本説明には極めて様々な修正形や変更形や適合形があるが、これらは、添付の請求項に対する均等の範囲内で可能とされるものである。

１０ 軸方向運動モータ
１１ 可塑化ユニット
１２ 放出ユニット
１２ｂ 放出開口部
１２ｃ 材料蓄積部
１３ 目的物支持体
１４ 配量モータ
１５ 機械テーブル
１６ スピンドル
１７ プラネタリ機構
１８ 駆動モータ
１８ａ ハウジング
１９ フリーホイール（ワンウェイクラッチ）
２０ 軸方向運動モータ１０のステータ
２１ 軸方向運動モータ１０のロータ
２２ 駆動モータ１８のロータ
２３ 軸方向運動モータ１０のハウジング
２３ａ ハウジングカバー
２４ 材料容器
２５ 軸方向運動モータ１０のための支持部
２６ 搬送スクリュ
２７ トルク支持部
２８ 放出ユニット１２のための支持部
２９ スクリュカップリング
４０ 支持機構
５０ ３次元物体
６０ 圧力発生ユニット
７０ 滴

Claims (10)

1. 出発状態で液状であるか又は液状化することのできる硬化可能な材料から３次元物体（５０）を製造するための装置であって、
   − 硬化可能な材料を提供するための少なくとも１つの調製ユニットと、
   − 放出開口部（１２ｂ）を通して硬化可能な材料を放出するための少なくとも１つの放出ユニット（１２）と、
   − 液相に対して圧力を発生させるための少なくとも１つの圧力発生ユニット（６０）とを備えており、該圧力発生ユニット（６０）は、ロータ（２２）を有する回転モータと、搬送要素を運動させるためにスピンドル（１６）を駆動する軸方向運動モータ（１０）とを含み、
   − 前記放出ユニット（１２）から見て前記回転モータは、前記軸方向運動モータ（１０）の後方に配設されており、
   − 前記スピンドル（１６）は、前記軸方向運動モータ（１０）に貫通係合し且つ前記回転モータの前記ロータ（２２）と相対回転不能に結合されており、
   − 前記回転モータの軸線と、前記軸方向運動モータ（１０）の軸線とは、互いに一直線上に並んでいる形式の装置であり、
   前記軸方向運動モータ（１０）の前記スピンドル（１６）は、一方の端部において前記回転モータ（１４）の前記ロータ（２２）と軸方向でも固定結合されており、他方の端部において前記搬送要素と取り外し可能に結合されていること、及び、
   前記回転モータ（１４）は、駆動モータ（１８）のハウジング（１８ａ）内に備えられたフリーホイール（１９）により、一回転方向においてロック可能であること
   を特徴とする装置。
2. 前記回転モータは、搬送スクリュ（２６）として構成された前記搬送要素を回転させるための電気機械式の配量モータ（１４）であること、及び、前記搬送スクリュ（２６）を軸方向に運動させるための電気機械式の前記軸方向運動モータ（１０）は、ステータ（２０）と、ロータ（２１）に貫通係合するスピンドル駆動部の前記スピンドル（１６）を駆動するための中空状のロータ（２１）と、前記スピンドル（１６）と協働する雌スピンドルとを有すること
   を特徴とする、請求項１に記載の装置。
3. 当該装置は、液相のための少なくとも１つの材料蓄積部（１２ｃ）を有し、該材料蓄積部（１２ｃ）は、該材料蓄積部（１２ｃ）内の液相に対して圧力を発生させるための前記圧力発生ユニット（６０）と結合されていること
   を特徴とする、請求項１又は２に記載の装置。
4. 前記放出ユニット（１２）は、硬化可能な材料を滴（７０）の形状で順次的に放出するために、製造すべき３次元物体（５０）の方向に向かう放出開口部（１２ｂ）を有すること
   を特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
5. 前記調製ユニットは、可塑化された材料か又は可塑化可能な材料として硬化可能な材料を調製するための可塑化ユニット（１１）であり、該可塑化ユニット（１１）は、圧力を加えることのできる材料蓄積部（１２ｃ）に直接的に結合されていること
   を特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
6. 配量モータ（１４）として構成されている前記回転モータの駆動モータ（１８）のハウジング（１８ａ）は、前記フリーホイール（１９）のトルク受承保持のために前記軸方向運動モータ（１０）のハウジング（２３）において支持されていること
   を特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
7. 前記回転モータは、トルク支持部（２７）を構成するガイド部において軸方向可動に支持されており、該ガイド部は、前記軸方向運動モータ（１０）のハウジング（２３）に固定されていること
   を特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
8. 前記軸方向運動モータ（１０）は、前記スピンドル（１６）が貫通係合する中空軸モータにより構成されていること
   を特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置。
9. 前記軸方向運動モータ（１０）のスピンドル駆動部の前記雌スピンドルは、前記軸方向運動モータ（１０）の前記ロータ（２１）内に備えられているか又は前記ロータ（２１）により構成されていること
   を特徴とする、請求項２〜８のいずれか一項に記載の装置。
10. 前記軸方向運動モータ（１０）内には、プラネタリ駆動部が収容されていること
    を特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置。

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