JP2023503420A - 粉体の乾燥を可能にする付加製造用粉体を供給するモジュール - Google Patents

Abstract

付加製造粉体を供給するための供給モジュール（２）であって、付加製造用粉体を貯蔵するための主ホッパー（２９）であって、主ホッパー（２９）内に位置する粉体から物体を付加製造するように構成された製造モジュール（４）に接続されるように設計されている、主ホッパー（２９）と、供給モジュール（２）の入口（２１１）であって、製造モジュール（４）に接続され、製造モジュール（４）内に位置する粉体を受けるように設計されている入口（２１１）と、を備える供給モジュール（２）において、供給モジュール（２）が更に、容器（２８）を受け入れるように設計され、シール状態に閉鎖することができるグローブボックス（２５）と、グローブボックス（２５）内に位置する粉体を主ホッパー（２９）に移送するように構成された供給回路と、－ それ自体で閉鎖される循環ループに従って粉体を運動させるように設計された循環システムであって、主ホッパー（２９）から離れた吸引システム（２１）を含み、吸引システム（２１）が循環ループに存在するガスを排気するように設計されており、循環ループが主ホッパー（２９）及び吸引システム（２１）を通過している、循環システムと、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、付加製造機械の一般的な分野に関し、より詳細には、付加製造機械における粉体の乾燥の分野に関する。

選択的付加製造は、粉末状材料（金属粉体、セラミック粉体、その他）の連続した層状に選択された領域を固化することによって３次元物体を生成するものである。

付加製造機械に装填される付加製造用粉体が高レベルの湿度を有する場合、この粉体から作られた部品は、低品質で、欠陥を有することが多い。

この目的のために、付加製造機械は、乾燥システムを含むことができる。従来、乾燥システムは、粉体の温度を上昇させるための加熱要素を含む。また、粉体から湿分を抽出するための真空引きシステムもある。別の解決策は、粉体を収容するリザーバ内部に浸漬して粉体を攪拌又はステアするのに好適な機械要素を用いるものである。これらの異なる解決策は、個別に又は集合的に実施することができる。これらの異なる解決策は、効率が十分でないか、或いは、付加製造機械の正常動作を著しく妨害する。

本発明の目的は、付加製造機械の正常動作を妨げることなく、より効率的に粉体を乾燥させることを可能にする付加製造機械を提案することである。

本発明の目的は、本発明の文脈内で、付加製造用粉体を供給するためのモジュールであって、
付加製造粉体を貯蔵するための主ホッパーであって、主ホッパー内に位置する粉体からオブジェクトを付加製造するように構成された製造モジュールに接続されるように設計されている、主ホッパーと、
供給モジュールの入口であって、製造モジュールに接続され製造モジュールに位置する粉体を受けるように設計されている、入口と、
容器を受けるように設計され、シール状態に閉鎖することを可能にするグローブボックスと、
グローブボックス内に位置する粉体を主ホッパーに移送するように構成された供給回路と、
それ自体で閉鎖された循環ループに従って粉体を運動させるように設計された循環システムであって、主ホッパーから離れた吸引システムを含み、該吸引システムは、循環ループに存在するガスを排気するように設計され、主ホッパー及び吸引システムを通過する、循環システムと、
を備えるモジュールによって達成される。

一方では、湿気のある粉体を運動させることを可能にする循環システム、並びに他方では、粉体の気体環境から湿分を吸引することを可能にする吸引システムは、粉体を全体的により迅速により効果的に乾燥させることを可能にする。例えばミキサーのような、粉体を含むリザーバ内に浸漬される可動機械要素は使用されず、このことは、乾燥手段が付加製造機械の正常動作を妨げないことを意味する。

このような装置は、有利には、それ自体で又は組み合わせで考慮される以下の様々な特徴又はステップによって補完される。
すなわち、循環ループは、
主ホッパーの下方に位置し、製造導管によって製造モジュールに接続されるように設計された出口を含むリザーバと、
リザーバ内に位置する付加製造粉体を供給モジュールの入口に向けて再配向するように構成された戻り回路と、
を含み、
循環システムは、リザーバの出口から供給モジュールの入口に向かって粉体を吸引するように設計されており、
主ホッパーの下方で循環ループに乾燥不活性ガスを供給するように設計された乾燥不活性ガス供給システムと、
循環ループにおける湿度レベルを測定するためように設計された湿分センサと、
リザーバの上方に位置する篩と、
を含み、
循環ループを通過する粉体は、主ホッパー、篩、リザーバ、戻り回路及び吸引システムを順次通過し、第１の湿分センサは、主ホッパー内の湿度レベルを測定するように設計されており、
吸引システムのガス排気回路上に置かれた第２の湿分センサと、乾燥不活性ガス供給システムに接続された第３の湿分センサと、を含み、
供給回路とは異なる抽出回路であって、容器がグローブボックス内に受けられたときに、供給モジュールの入口から付加製造粉体を容器に移送するように構成され、抽出回路がダイバータを含む、抽出回路と、
ダイバータをリザーバに接続し、ダイバータからリザーバに粉体を直接移送するように設計されたバイパス回路と、
を含み、
ダイバータは、
供給モジュールの入口から到来する付加製造粉体がグローブボックスに向かって選択的に再配向される抽出構成と、
供給モジュールの入口から到来する付加製造粉体がバイパス回路に選択的に再配向されるループバック構成と、
に構成可能であり、
ダイバータは、循環システムがリザーバの出口から製造モジュールの入口に向かって粉体を移動させているときに、ループバック構成に構成される。

本発明はまた、
上記で記載されたように付加製造用粉体を供給するための供給モジュールと、
主ホッパーに位置する粉体から物体を付加製造するように構成された製造モジュールであって、主ホッパーが製造モジュールに接続され、供給モジュールの入口が製造モジュールに接続されている、製造モジュールと、
を備える付加製造機械に関する。

有利には、任意選択的ではあるが、装置の製造モジュールは、物体が付加製造されているときに固化されなかった粉体を回収し、回収された粉体を供給モジュールの入口に再配向するための回収システムによって補完することができる。

本発明はまた、上記で記載された供給モジュールを用いて付加製造用粉体を乾燥させる方法であって、粉体が主ホッパーに存在するときに、循環システムを用いて循環ループ内で粉体を循環させるステップを含む、方法に関する。

有利には、任意選択的ではあるが、本方法は、単独で又は組み合わせて行われる以下の様々なステップ：
すなわち、
循環ループ内の湿度レベルを測定するステップと、
測定された湿度レベルを閾値と比較するステップと、
粉体の循環を停止するステップであって、比較ステップの結果に応じて循環を停止するステップと、
循環された粉体を篩い分けるステップと、
によって補完することができる。

本発明の更なる特徴及び利点は、純粋に例示的で非限定的であり且つ添付図面と併せて読まれるべき以下の説明からより明らかになるであろう。

本発明の一実施形態による付加製造機械の概略図である。 本発明の一実施形態による付加製造粉体の乾燥方法の概略図である。

図１は、粉体供給モジュール２と製造モジュール４とを備えた付加製造機械１を示す図である。

（供給モジュール）
その上部において、供給モジュール２は、第１のガス排出回路２３に接続された吸引システム２１を備える。吸引システム２１は、吸引システム２１の底部に位置する入口２１１及び出口２１３を有する。吸引システム２１は、入口２１１において、吸引システム２１の内部へ向かう吸引力を発生させるように設計される。第１のガス排出回路２３は、吸引力を発生させるための真空ポンプを備えることができる。吸引システム２１は、入口２１１から付加製造粉体を受け取り、これを貯蔵するように設計される。貯蔵された粉体は、吸引システム２１の底部に位置し、出口２１３を介して取り出すことができる。吸引システム２１は、粉体が第１のガス排出回路２３に入らないように、粉体フィルタを備えることができる。吸引システム２１は、例えばサイクロフィルタ２２のような、粉体をガスから分離することを可能にする装置を備える。粉体をガスから分離するための他の装置は、フィルタを含むフィルタチャンバ、サイクロン又は排出ボックスなどが存在する。

供給モジュール２は、吸引装置２１の下方に位置するハウジング２５を備える。ハウジング２５は、チャンバを定める様々な壁を含む。ハウジング２５は、チャンバが装置の外部に対して気密シールされた容積であるように閉鎖することができる。ハウジングは、ハウジングの内部に配置された物体を移動させて取り扱うことができるように設計されている。詳細には、ハウジングは、チャンバが閉じている間にチャンバ内の物体を移動させて取り扱うための器具を備える。

ハウジング２５は、特に、グローブボックスとすることができる。この場合、ハウジングは、ハウジングの流体密閉性が維持されるようにグローブ２５１が設けられる２つのオリフィスを有する。グローブ２５１は、チャンバが閉じている間にチャンバ内の物体を移動させ取り扱うための器具である。オペレータは、グローブ２５１を装着することにより、グローブボックス２５の内部に位置する物体をグローブボックスの外部から取り扱うことができる。オペレータが取り扱われる物体を観察できるようにするために、グローブボックスの一方の壁を透明にすることができる。

特に、物体は、付加製造粉体を収容するように設計された容器又はポット２８とすることができる。容器又はポットは、蓋によって閉鎖することができる。

ハウジングの器具は、チャンバが閉じている間、チャンバ内の容器又はポット２８を移動及び閉鎖するように設計されている。

ハウジング２５の壁の１つは、第１のドア２５３を有する。第１のドア２５３は、容器が装置の外部からチャンバ内へ、又はチャンバから装置の外部へ移動することができる開位置と、チャンバが装置の外部からシール状態で分離される閉位置との間で移動可能である。第１のドア２５３は、ハウジングが外部から気密分離されるように閉鎖することができる。また、容器又はポットを閉鎖するように蓋を内外に移動させることも可能である。

ハウジング２５は、１又は２以上の容器を一時的に保管し積み重ねることができる通過領域２５５を備えることができる。

ハウジング２５は、酸素センサ２５７を含むことができる。センサ２５７は、ハウジング内の酸素分画を測定するように設計される。

ハウジング２５は、空気を供給するための供給回路２５９と、不活性ガスを供給するための供給回路２５１１とを含むことができる。不活性ガスは、特に、二窒素又はアルゴンとすることができる。

ハウジング２５は、吸引力を発生させるための真空ポンプを備えることができる第２のガス排出回路２５１３を備えることができる。

空気を供給するための供給回路２５９、不活性ガスを供給するための供給回路２５１１、及び第２のガス排出回路２５１３の組立体は、チャンバ内の酸素分画及び不活性ガス分画を制御することを可能にするガスストリーム制御システムを定める。

供給モジュール２は、吸引システム２１の下方に位置する計量システム２７を備える。計量システム２７は、吸引システム２１の出口２１３に接続されている。吸引システム２１内に貯蔵されて吸引システム２１の底部に位置する粉体は、出口２１３を介して計量システム２７に向かって抽出することができる。

吸引システム２１と計量システム２７との間には、バルブ２４が配置されている。開構成のバルブ２４は粉体の通過を可能にし、閉構成のバルブ２４は、吸引システム２１を計量システム２７からシール状態に分離することを可能にする。吸引システム２１が粉体を吸引しているとき、バルブ２４は閉鎖され、吸引が入口２１１においてのみ発生し、吸引システム２１の内部に向けられるようになる。バルブ２４の閉鎖は、吸引システム２１への粉体の吸引を開始することによって自動的にトリガすることができる。

計量システム２７は、計量システム内に貯蔵された粉体から正確な量の粉体を分離することを可能にする。この正確な量は、計量システム２７の出口２７１に供給することができる。出口２７１は、ハウジング２５の内部に配置され、バルブ２８を有する。開構成のバルブ２８は、計量システム２７からハウジング２５の内部に向かって粉体を通過させることができ、閉構成のバルブ２８は、計量システム２７をハウジング２５の内部からシール状態で分離することが可能となる。

バルブ２８は、特に、ハウジング２５の第１のドア２５３が開位置にあるときに閉鎖される。

計量システムは、例えば、計量スクリューとすることができる。計量スクリューは、従来では水平方向である方向に延びるバレルに収容されている。スクリューを動作させ、粉体が吸引装置２１から開放弁２４を介して計量装置２７に流れ込むと、粉体はスクリューによってバレルが延びる方向に出口２７１に向かって搬送される。

また、計量システムは、２つのバルブを含むエアロックとすることができる。エアロックは、所定の容積を有し、吸引装置２１の側部に位置する第１のバルブを通して粉体が充填される際に、正確な量の粉体を隔離することが可能となる。

その後、ある容積の粉体は、ハウジング２５の側部に位置する第２のバルブを介してハウジング２５に移送することができる。

ハウジング２５は、ハウジング２５の内側で計量システム２７の出口２７１の下方に粉体容器を受け入れるように設計された移し替え領域を備えることができる。

供給モジュール２は、ハウジング２５の下方に位置する主ホッパー２９を備える。主ホッパー２９は、付加製造粉体を貯蔵することができる容器である。

主ホッパー２９は、裁頭円錐形を有する容積を有し、多量の製造粉体を貯蔵することができるように設計されている。主ホッパー２９は、裁頭円錐形の軸が垂直であり、裁頭円錐形の容積がホッパーの底部でより小さな水平断面を有するように配向される。主ホッパー２９は、主ホッパーの底部に位置する出口２９３を有する。

ハウジング２５は、チャンバと主ホッパー２９との間に配置され、チャンバ内に位置する粉体を主ホッパー２９に移送可能な開位置と、チャンバを主ホッパー２９からシール状態に分離する閉位置との間で移動可能な第２のドア２９１を備える。

第２のドア２９１又は隔離ドア２９１は、例えば隔離バルブ２９１である。第２のドア２９１は、ハウジングと主ホッパーの間に、制御された方法で気密開閉可能にすることができる通路を定める。通路は、オペレータがハウジング２５から主ホッパー２９に粉体のポットの内容物を空にすることができるように、垂直方向に向けられ十分に広くすることができる。

供給モジュール２は、ダイバータを備える。ダイバータは、１つの入口と２つの出口とを備える。

ダイバーの入口は、計量システム２７の入口であり、吸引システム２１の出口２１３に接続される。ダイバータの第１の出口は、計量システム２７の出口２７１である。

ダイバータの第２の出口は、計量システム２７を垂直方向に通過する。第２の出口は、吸引システム２１から注がれた粉体が計量システム２７に到達する方向の継続とすることができる。第２の出口は、バイパス回路３１に接続されている。バイパス流路３１は、ダイバータの第２の出口と主ホッパー２９とを直接接続する。バイパスチャネル３１は、垂直方向に配向され、グローブボックス内を通過することができる。バイパス回路３１を通過した粉体は、ハウジング２５の何れの壁にも到達せず、ハウジング２５の雰囲気と直接接触することはない。詳細には、バルブ２８が閉じている場合、バイパス回路３１を通過する粉体は、ハウジング２５の雰囲気と接触しない。

第２の出口は、バルブ３０によって制御される。開構成のバルブ３０は、計量システム２７からバイパスチャネル３１に向けた粉体の通過を許容し、閉構成のバルブ３０は、計量システム２７からバイパスチャネル３１に向けた粉体の通過を阻止する。

ダイバータを抽出構成に構成することも可能であり、この場合、計量システムの出口における粉体は、グローブボックス２５に向けて選択的に配向される。この構成では、バルブ３０は閉鎖構成であり、計量システムの出口２７１に向かって粉体を搬送するように計量スクリューが動作設定される。

ダイバータをループバック構成に構成することも可能であり、この場合、計量システム２１の出口における粉体は、ダイバータの第２の出口に向かって選択的に配向される。この構成では、バルブ３０は開放構成であり、計量スクリューは静止状態である。

従って、ダイバータは、計量システム２７及びバルブ３０によって形成されるとみなすことができる。

供給モジュール２は、主ホッパー２９の下方に配置された計量装置３３を備える。計量装置３３は、篩３５の内部に含まれるスクリーンを損傷しないように、篩３５に送られる粉体の流量を調節することを可能にする。計量装置３３は、主ホッパーの出口２９３に接続されている。計量装置３３は、計量装置３３の底部に位置する出口３３１を有する。

供給モジュール２は、計量装置３３の下方に位置する篩３５を備える。篩３５は、計量装置３３の出口３３１に接続されている。この篩によって、粉体の凝集塊を濾過し、レセプタクル３５１内の残りの粉体からこれら凝集塊を分離することが可能となる。篩は、吸引力を発生させるための真空ポンプを備えることができる第３の排出回路３５３を含む。

供給モジュール２は、篩３５の下方に位置するリザーバ３７を備える。リザーバ３７は、大量の製造用粉体を貯蔵するように設計された裁頭円錐形を有する容積を有するホッパーとすることができる。このホッパーは、裁頭円錐形の軸が垂直であり、裁頭円錐形の容積がホッパーの底部でより小さい水平断面を有するように配向することができる。リザーバ３７は、リザーバの底部に位置する出口３７１を有する。

第２のドア２９１が開位置にあるときに、粉体をグローブボックス２５からリザーバ３７に移送することが可能である。その後、粉体は、グローブボックス２５から、主ホッパー２９、計量装置３３、篩３５、次いで最後にリザーバ３７に順次通過することができる。このようにして、グローブボックス２５内に位置する粉体を主ホッパー２９に、又は更に進んでリザーバ３７に移送するように構成された供給回路を定めることが可能である。ハウジングと主ホッパーの間の通路を定め、制御された方法で気密的に開閉可能な第２のドア２９１は、供給回路を開閉することが可能である。

供給モジュール２は、乾燥不活性ガス供給システム３６を備える。供給システム３６は、篩３５に接続されたダクト３５２において乾燥不活性ガスのストリームを供給することができる。ダクト３５２を通過する乾燥不活性ガスのストリームは、下から上に向かって篩を通過する粉体に遭遇するように、下から上方に向けて配向される。ダクト３５２を介して篩３５に到達した不活性ガスのストリームはまた、リザーバ３７の上部に拡散する。

ダクト３５２と第３の排出回路３５３は、不活性ガスのストリームが、１つの同じ方向で、ダクト３５２を順次通過し、篩を通過する粉体に遭遇して、最後に第３の排出回路３５３を通過できるように、１つの同じ方向で整列することができる。

供給システム３６はまた、リザーバ３７の底部、例えば出口３７１に接続されたダクト３７２において乾燥不活性ガスのストリームを供給することができる。

リザーバの出口３７１は、リターン回路３９１に接続されている。リターン回路３９１は、リザーバ３７の出口３７１と吸引システム２１の入口２１１とを接続する。リターン回路３９１は、リザーバ３７の出口３７１とハウジング２５とを接続する。リザーバ３７から吸引システム２１を介して粉体ハウジング２５に向けて粉体を搬送することが可能である。吸引システム２１は、リターン回路３９１を介して、リザーバ３７から吸引システム２１に向けて粉体を吸引することができる。

また、リザーバの出口３７１は、製造ダクト３９２に接続されている。製造ダクト３９２は、リザーバ３７の出口３７１と製造モジュール４とを接続し、リザーバ３７に含まれる粉体を製造モジュール４に移送することができるようになる。

篩３５は、リザーバ３７に収容されて製造モジュール４に移送される粉体が、製造モジュール４に送られる前にできる限り遅れて篩われるように、リザーバ３７の直上に配置されている。

リザーバ３７は、主ホッパー２９よりも小さな容積を有することができる。リザーバ３７の役割は、製造モジュール４又は吸引システム２１の何れかに搬送される直前の粉体を貯蔵することである。リザーバ３７は、バッファホッパーと呼ぶことができる。

主ホッパー２９は、１又は２以上の３次元物体の付加製造に必要な製造粉体の大部分を収容するように設計されている。主ホッパー２９に収容された粉体は、製造モジュール４に移送されることが意図される。そのために、主ホッパー２９は、主ホッパー２９に位置する粉体から物体を付加製造するように構成された製造モジュール４に接続されるように設計される。主ホッパー２９は、計量装置３３、篩３５、リザーバ又はバッファホッパー３７、及び最後に製造ダクト３９２を通過する粉体の循環によって、製造モジュールに接続される。

供給モジュール２は、粉体を出口３７１から戻り回路３９１又は製造ダクト３９２に分流することを可能にするコントローラ３９を備える。

供給モジュール２は、第１のガス排出回路２３上に配置された湿分センサ２０１を備えることができる。この湿分センサ２０１により、吸引システム２１により排出されるガスの湿度レベル、すなわち吸引システム２１の入口２１１の上流側の湿度レベルを知ることが可能となる。

供給モジュール２は、主ホッパー２９の上部に配置された湿分センサ２０２を備えることができる。この湿分センサ２０２により、主ホッパー２９内の湿度レベルを知ることができ、主ホッパー２９内に存在する可能性のある粉体の湿度レベルに関する情報を直接提供することができる。

供給モジュール２は、乾燥不活性ガス供給システム３６に接続された湿分センサ２０３を備えることができる。この湿分センサ２０３により、篩３５又はリザーバ３７に送られる乾燥不活性ガスの湿度レベルを知ることが可能となる。

供給モジュール２は、吸引システム２１を含む循環システムを備える。

吸引システム２１は、リザーバ３７から戻り回路３９１を介して吸引システム２１に向かって粉体を吸引することができる。

（製造モジュール）
その上部において、製造モジュール４は、第４のガス排出回路４３に接続された第２の吸引システム４１を備える。第２の吸引システム４１は、第２の吸引システム４１の底部に位置する入口４１１及び出口４１３を有する。第２の吸引システム４１は、入口４１１に第２の吸引システム４１の内部へ向けられる吸引力を発生するように設計される。第２の吸引システム４１の入口４１１は、製造ダクト３９２に接続されている。第４のガス排出回路４３は、吸引力を発生させる真空ポンプを備えることができる。第２の吸引システム４１は、第４のガス排出回路４３に粉体が入らないように粉体フィルタを備えることができる。第２の吸引装置４１は、例えばサイクロンなど、粉体をガスから分離することが可能な装置を備える。粉体をガスから分離するための他の装置は、例えば、フィルタを含みフィルタチャンバ、サイクロフィルタ、又は排出ボックスなどが存在する。第２の吸引装置４１は、入口４１１から付加製造粉体を受け取り、これを貯蔵するように設計されている。貯蔵された粉体は、第２の吸引装置４１の底部に位置し、出口４１３を介して取り出すことができる。

製造モジュール４は、第２の吸引システム４１の下方に位置するエアロック４５を備える。エアロック４５は、不活性化及び圧力の観点で印刷筐体の混乱を避けるように、プリンタチャンバが第２の吸引システム４１と連通することなく、粉体を移送することを可能にする。

製造モジュール４は、３次元物体が製造される筐体４９の両側に１つずつ配置された発散スクリュー４７及び収束スクリュー５１を含む。筐体４９は、プリンタチャンバである。

製造モジュール４は、製造終了時に拡散され固化されなかった粉体を回収する粉体回収システムを備える。

回収システムは、粉体を吸引するように設計された吸引管５３を備えることができる。吸引管５３は、吸引管の入口を構成する吸引ノズル５３３を備える。粉体は、ノズルにて吸引されて、吸引管５３の出口を構成する管の他端に移送される。製造機械１は、吸引管５３の出口と吸引システム２１の入口２１１とを接続する第１の回収ダクト５３１を備えることができる。

回収システムは、収束スクリュー５１から到来する粉体を回収するように設計された余剰空気ロック５５を備えることができる。

製造装置１は、余剰エアロック５５と吸引システム２１の入口２１１とを接続する第２の回収ダクト５５１を備えることができる。

余剰エアロック５５は、不活性化及び圧力の点で印刷筐体の混乱を避けるように、プリンタチャンバが第２の回収ダクト５５１と連通することなく粉体を移送することを可能にする。

製造装置１はまた、回収システムから吸引システム２１に向かって制御された方法で粉体を循環させるように設計された第２のコントローラを備えることができる。この点で、入口２１１は、供給モジュール２の入口と呼ばれることができ、この入口は、製造モジュール４に接続され、製造モジュール４内に配置された粉体を受けるように設計されている。

製造装置１は、本明細書で述べた粉体の循環を可能にするために、ダクト３９１、３９２、５３１、５５１の交差点に十分なバルブを備えていることに留意されたい。

また、入口２１１からグローブボックス２５に粉体を移送することが可能であることに留意されたい。粉体は、吸引システム２１、吸引システム２１の出口２１３、計量システム２７、抽出構成で構成されたダイバータ２７、３０、及び最後にグローブボックス２５を順次通過する。より具体的には、グローブボックス２５に到達した粉体は、グローブボックス２５に収容された容器に流し込むことができる。このように、供給回路とは異なる抽出回路があり、容器がグローブボックス２５に受けられたときに、供給モジュール２の入口２１１から容器に付加製造粉体を移送するように構成され、抽出回路はダイバータ２７、３０を含む。

（付加製造粉体の乾燥方法）
初期状態では、湿った粉体は主リザーバ３７にある。

第１のステップＥ１の間、循環システムは、湿った粉体を循環ループに循環させる。

供給モジュール２内に循環ループを定めることが可能である。循環ループは、主ホッパー２９、篩３５、リザーバ３７、戻り回路３９１、吸引システム２１、バイパスチャネル３１、及び再び主ホッパー２９を通過する。

リザーバの上部と下部に接続された不活性ガス供給回路３７２は、未使用の粉体をリターン回路３９１に入れるように作動する。吸引システム２１は、吸引システム２１の内部に向けられる吸引力を入口２１１で発生させるように作動する。この作動設定は、濃相モード、希薄相モード、その他の様々な可能な移送モードに従って行うことができる。循環ダクト内の粉体濃度及びガスストリームの速度は、この目的のために制御することができる。

一方では、湿った粉体を運動することを可能にする循環システムと、他方では粉体の気体環境から湿分を吸引することを可能にする吸引システムにより、全体として粉体をより迅速でより効果的に乾燥させることができる。粉体が循環されている間、循環ループ内では湿分を含んだ空気の排気と乾燥ガスの注入が行われる。

湿分を含む空気の排気は、特に、第１の排出回路２３又は第３の排出回路３５３を介して行うことができる。

従って、湿潤ガスは、循環ループ内で抽出され、乾燥ガスと置き換えられる。このため、循環ループ内に収容されるガス及び粉体の湿度は低下する傾向にある。また、粉体を運動させるので、粉体粒と乾燥ガスとが動的に接触し、粉体の乾燥が促進される傾向にある。

粉体を含むリザーバ内に浸漬されるミキサーのような移動可能な機械要素が使用されず、このことは、乾燥手段が付加製造機械の正常動作を妨げることがないことを意味する。

第２のステップＥ２の間、循環ループ内の湿度レベルを測定するように、１又は２以上の湿分センサが測定値を取得する。

センサ２０２により、主ホッパー２９のレベルにおいて循環ループ内の湿度レベルを直接測定することが可能となる。主ホッパーに大量の粉体が収容されている場合、湿分センサ２０２は、時間の経過と共に比較的緩慢に変化する指示を与える。

センサ２０１、２０３により、吸引システム２１の第１の排出回路２３の湿度測定値と、乾燥不活性ガス供給システム３６の入口チャネルの湿度測定値をそれぞれ取得することが可能である。これらの測定値の組み合わせにより、循環ループ内の湿度レベルを推定することが可能となる。湿分センサ２０１と２０３を組み合わせて使用し、循環された粉体の湿度の指標を与えることができる。この指標は、時間の経過と共に比較的迅速に変化する。一方、大量の粉体が供給モジュール、特に主ホッパー２９に収容されている場合、湿分センサ２０１及び２０３は、動いている粉体の体積の分画の湿度の指標のみを与え、粉体全体としての湿度に関する間接的な情報のみを提供する。

第２のステップＥ２により、循環ループ内の湿度レベルの経時的変化を監視し、乾燥プロセスを継続する必要があるか否かを推定することが可能となる。

第３のステップＥ３の間、湿度の測定されたレベルは、閾値と比較される。典型的には、閾値レベルは、循環ループ内で運動させた粉体が製造に使用するのに十分低い湿度を有する粉体の気体環境の湿度レベルである。閾値レベルは、典型的には、２５度の温度で相対湿度５％に等しいとすることができる。

湿度の測定レベルと閾値レベルとの間の比較を行うステップは、オペレータによって、又は制御ユニットによって自動的に行うことができる。この比較ステップの結果に応じて、粉体を動作させるか否か何れかになる。

第４のステップＥ４の間、篩は、循環ループにおいて循環に入れられた粉体を篩い分ける。より具体的には、循環している粉体が篩に到達し、篩は、入ってきた粉体を篩い分ける。

この篩い分けステップにより、乾燥したガス雰囲気中で粉体を運動させて分離することが可能となり、粉体の乾燥を更に促進させることが可能となる。第５のステップＥ５の間、循環システムは、循環ループ内の粉体の移動を終了する。粉体が十分に乾燥したと判断されると、粉体の循環が停止される。従って、第３の比較ステップＥ３の結果は、第５のステップを起動するのに使用される。第３のステップＥ３及び第５のステップＥ５により、乾燥プロセスを終了させるための正確な量的閾値で作業することが可能になる。

１ 付加製造機械
２ 粉体供給モジュール
４ 製造モジュール
２１ 吸引システム
２５ グローブボックス
２９ 主ホッパー
２１１ 入口

Claims (13)

1. 付加製造粉体を供給するための供給モジュール（２）であって、
   － 付加製造用粉体を貯蔵するための主ホッパー（２９）であって、前記主ホッパー（２９）内に位置する前記粉体から物体を付加製造するように構成された製造モジュール（４）に接続されるように設計されている、主ホッパー（２９）と、
   － 前記供給モジュール（２）の入口（２１１）であって、前記製造モジュール（４）に接続され、前記製造モジュール（４）内に位置する前記粉体を受けるように設計されている入口（２１１）と、
   を備える供給モジュール（２）において、
   前記供給モジュール（２）が更に、
   － 容器（２８）を受け入れるように設計され、シール状態に閉鎖することができるグローブボックス（２５）と、
   － 前記グローブボックス（２５）内に位置する前記粉体を前記主ホッパー（２９）に移送するように構成された供給回路と、
   － それ自体で閉鎖される循環ループに従って前記粉体を運動させるように設計された循環システムであって、前記主ホッパー（２９）から離れた吸引システム（２１）を含み、前記吸引システム（２１）が前記循環ループに存在するガスを排気するように設計されており、前記循環ループが前記主ホッパー（２９）及び前記吸引システム（２１）を通過している、循環システムと、
   を備える、供給モジュール（２）。
2. 前記循環ループが、
   － 前記主ホッパー（２９）の下方に位置し、製造導管（３９２）によって前記製造モジュール（４）に接続されるように設計された出口（３７１）を含む、リザーバ（３７）と、
   － 前記リザーバ（３７）内に位置する付加製造粉体を前記供給モジュール（２）の前記入口（２１１）に向けて再配向するように構成された戻り回路（３９１）と、
   を含み、前記循環システムは、前記リザーバ（３７）の前記出口（３７１）から前記供給モジュール（２）の前記入口（２１１）に向かって前記粉体を吸引するように設計されている、請求項１に記載の供給モジュール（２）。
3. 前記主ホッパー（２９）の下方で前記循環ループに乾燥不活性ガスを供給するように設計された乾燥不活性ガス供給システム（３６）を備える、請求項２に記載の供給モジュール（２）。
4. 前記循環ループにおける湿度レベルを測定するように設計された湿分センサ（２０１、２０２、２０３）を更に備える、請求項１～３のうちの１項に記載の供給モジュール（２）。
5. 前記リザーバ（３７）の上方に位置する篩（３５）を更に備える、請求項２～４のうちの１項に記載の供給モジュール（２）。
6. 前記循環ループを通過する前記粉体が、前記主ホッパー（２９）、前記篩（３５）、前記リザーバ（３７）、前記戻り回路（３９１）及び前記吸引システム（２１）を順次通過し、第１の湿分センサ（２０２）が、主ホッパー（２９）内の湿度のレベルを測定するように設計されている、請求項５に記載の供給モジュール（２）。
7. 前記吸引システム（２１）のガス排気回路（２３）上に置かれた第２の湿分センサ（２０１）と、前記乾燥不活性ガス供給システム（３６）に接続された第３の湿分センサ（２０３）とを備える、請求項３に記載の供給モジュール（２）。
8. － 前記供給回路とは異なる抽出回路であって、前記容器が前記グローブボックス（２５）に受けられたときに、前記供給モジュール（２）の前記入口（２１１）から付加製造粉体を前記容器に移送するように構成され、前記抽出回路がダイバータ（２７、３０）を含む、抽出回路と、
   － 前記ダイバータ（２７、３０）を前記リザーバ（３７）に接続し、前記ダイバータ（２７、３０）から前記リザーバ（３７）に前記粉体を直接移送するように設計されたバイパス回路（３１）と、
   を備え、
   前記ダイバータ（２７、３０）は、
   － 前記供給モジュール（２）の前記入口（２１１）から到来する付加製造粉体が前記グローブボックス（２５）に向かって選択的に再配向される抽出構成と、
   － 前記供給モジュール（２）の前記入口（２１１）から到来する付加製造粉体が、前記バイパス回路（３１）に選択的に再配向されるループバック構成と、
   に構成可能であり、
   前記ダイバータ（２７、３０）は、前記循環システムが前記リザーバの前記出口（３７１）から前記製造モジュール（２）の前記入口（２１１）に向かって前記粉体を移動させているときに、前記ループバック構成に構成されている、
   請求項１～７のうちの１項に記載の供給モジュール（２）。
9. 付加製造装置（１）であって、
   請求項１～８のうちの１項に記載の付加製造用粉体を供給するための供給モジュール（２）と、
   前記主ホッパー（２７）内に位置する前記粉体から物体を付加製造するように構成された製造モジュール（４）であって、前記主ホッパー（２７）が前記製造モジュール（４）に接続され、前記供給モジュール（２）の前記入口（２１１）が前記製造モジュール（４）に接続されている、製造モジュール（４）と、
   を備える、付加製造装置（１）。
10. 前記製造モジュール（４）は、前記物体の付加製造中に固化されなかった粉体を回収し、前記回収された粉体を前記供給モジュール（２）の前記入口（２１１）に向けて再配向するための回収システム（５３、５５）を備える、請求項９に記載の装置（１）。
11. 請求項１から８のうちの１項に記載の供給モジュール（２）を用いた付加製造用粉体の乾燥方法（Ｐ）であって、前記粉体が前記主ホッパー（２９）内に存在するときに、前記循環システムを用いて前記循環ループ内で前記粉体を循環させるステップ（Ｅ１）を含む、乾燥方法（Ｐ）。
12. 請求項４に記載の供給モジュール（２）を使用する請求項１１に記載の乾燥方法（Ｐ）であって、
    － 循環ループ内の湿度レベルを測定するステップ（Ｅ２）と、
    － 測定された湿度のレベルを閾値と比較するステップ（Ｅ３）と、
    － 粉体の循環を停止するステップ（Ｅ５）と、
    を含み、
    前記循環を停止するステップ（Ｅ５）が、前記比較するステップ（Ｅ３）の結果に応じて実施される、ことを特徴とする乾燥方法（Ｐ）。
13. 請求項５に記載の供給モジュール（２）を使用して、循環に入れられた前記粉体を篩い分けるステップ（Ｅ４）を含む、請求項１１又は１２に記載の乾燥方法。

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