(57)【要約】      （修正有）【課題】粉末モジュールと付随するリッド（ふた）との間の確実な封止を可能にする粉末モジュール・デバイスの提供。【解決手段】エネルギービームで固化される粉末状の造形材料２の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することで３次元の物体を付加製造する装置向けの粉末モジュール・デバイス１は、造形材料２を受け取るように構成される造形材料受取り体積９、その開口１０を区切る複数の底壁要素７及び少なくとも１つの側壁要素８を備える粉末モジュール３と、モジュール・デバイス１の閉鎖状態で開口１０を閉鎖するように構成されたリッド・ベース体１１を備えるリッド４と、閉鎖状態で粉末モジュール３とリッド４との間を特に耐液性に封止する封止デバイス５とを備え、この封止デバイス５は膨張可能な封止要素を備え、封止要素は膨張可能な体積を備える。【選択図】図１
2020111051.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギービームによって固化することができる粉末状の造形材料（２）の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって３次元の物体を付加製造する装置向けの粉末モジュール・デバイス（１）であって、
−粉末状の造形材料（２）を受け取るように構成されるとともに、粉末状の造形材料（２）を受け取る造形材料受取り体積（９）及び粉末状の造形材料（２）を前記造形材料受取り体積（９）内へ導入する開口（１０）を区切る複数の壁要素、特に底壁要素（７）及び少なくとも１つの側壁要素（８）を備える粉末モジュール・ベース体（６）を備える粉末モジュール（３）と、
−前記粉末モジュール・ベース体（６）に連結されて前記粉末モジュール・デバイス（１）の閉鎖状態で前記粉末モジュール・ベース体（６）の前記開口（１０）を閉鎖するように構成されたリッド・ベース体（１１）を備えるリッド（４）と、
−前記粉末モジュール・デバイス（１）の前記閉鎖状態で前記粉末モジュール（３）と前記リッド（４）との間を特に耐液性に封止するように構成された封止デバイス（５）とを備え、前記封止デバイス（５）が、少なくとも１つの膨張可能な封止要素（１２）を備え、前記膨張可能な封止要素（１２）が、前記膨張可能な封止要素（１２）を第１の膨張状態から第２の膨張状態へ膨張させるように、特に加圧された膨張媒体で少なくとも部分的に充填可能な少なくとも１つの膨張可能な体積（１３）を備える、粉末モジュール・デバイス。
【請求項２】
前記少なくとも１つの膨張可能な封止要素（１２）は、前記第１の膨張状態では、前記粉末モジュール（３）と前記リッド（４）との間を特に耐液性に封止しないが、前記第２の膨張状態では、前記粉末モジュール（３）と前記リッド（４）との間を特に耐液性に封止する、請求項１に記載の粉末モジュール・デバイス。
【請求項３】
前記少なくとも１つの膨張可能な体積（１３）は、ガス状の膨張媒体で充填可能であり、それによって前記膨張可能な体積（１３）の第１の充填状態は、前記膨張可能な封止要素（１２）の前記第１の膨張状態に対応し、前記膨張可能な体積（１３）の第２の充填状態は、前記膨張可能な封止要素（１２）の前記第２の膨張状態に対応する、請求項１又は２に記載の粉末モジュール・デバイス。
【請求項４】
前記少なくとも１つの封止要素（１２）は、前記リッド・ベース体（１１）に連結され、それによって前記リッド・ベース体（１１）の少なくとも１つの特に溝状の受取り部分（１４）内に受け入れられ、前記受取り部分（１４）は、前記膨張可能な封止要素（１２）を受け入れるように構成される、請求項１〜３のいずれか一つに記載の粉末モジュール・デバイス。
【請求項５】
前記受取り部分（１４）は、前記リッド・ベース体（１１）、特に前記粉末モジュール・デバイス（１）の前記閉鎖状態で前記粉末モジュール・ベース体（６）の壁要素の壁部分に面する前記リッド・ベース体（１１）の壁部分の外周に沿って少なくとも部分的に延びる、請求項４に記載の粉末モジュール・デバイス。
【請求項６】
前記少なくとも１つの封止要素（１２）は、前記粉末モジュール・ベース体（６）に連結され、それによって前記粉末モジュール・ベース体（６）の少なくとも１つの特に溝状の受取り部分（１５）内に受け入れられ、前記受取り部分（１５）は、前記膨張可能な封止要素（１２）を受け入れるように構成される、請求項１〜５のいずれか一つに記載の粉末モジュール・デバイス。
【請求項７】
前記受取り部分（１５）は、前記粉末モジュール・ベース体（６）、特に前記粉末モジュール・デバイス（１）の前記閉鎖状態で前記リッド・ベース体（１１）の壁部分に面する前記粉末モジュール・ベース体（６）の側壁要素（８）の壁部分の内周に沿って少なくとも部分的に延びる、請求項６に記載の粉末モジュール・デバイス。
【請求項８】
前記リッド・ベース体（１１）及び／又は前記粉末モジュール・ベース体（６）は、特に前記リッド・ベース体（１１）内又は前記粉末モジュール・ベース体（６）内にそれぞれ延びる流れチャネル構造（１６、１７）を備え、前記流れチャネル構造（１６、１７）は、前記膨張可能な封止要素（１２）の前記膨張可能な体積（１３）に前記流れチャネル構造（１６、１７）を連結する第１の連結部分（１８、１９）と、前記膨張媒体で前記封止要素（１２）の前記膨張可能な体積（１３）を充填したり排出したりする充填デバイスに前記流れチャネル構造（１６、１７）を連結する第２の連結部分（２０、２１）とを備える、請求項４〜７のいずれか一つに記載の粉末モジュール・デバイス。
【請求項９】
前記第２の連結部分（２０、２１）は、操作デバイスと協働して前記リッド・ベース体（１１）を操作するように構成された前記リッド・ベース体（１１）の操作部分に設けられる、請求項８に記載の粉末モジュール・デバイス。
【請求項１０】
前記流れチャネル構造（１６、１７）の前記第１の連結部分（１８、１９）と前記第２の連結部分（２０、２１）との間に、少なくとも１つのバルブ・デバイス（２３）が配置され、前記バルブ・デバイス（２３）は、前記膨張可能な封止要素（１２）の前記膨張可能な体積（１３）を前記膨張媒体で充填することが可能でない第１の動作状態と、前記膨張可能な封止要素（１２）の前記膨張可能な体積（１３）を充填することが可能である第２の動作状態との間で可動に支持された少なくとも１つのバルブ要素（２４）を備える、請求項８又は９に記載の粉末モジュール・デバイス。
【請求項１１】
前記バルブ・デバイス（２３）は、特に前記少なくとも１つのバルブ要素（２４）を前記第１の動作状態の方へ動かす／追いやる少なくとも１つのばね要素（２６）の力に逆らって、前記バルブ要素（２４）を動かすための特に加圧された制御媒体を加える第１のポート（２５）を備える、請求項１０に記載の粉末モジュール・デバイス。
【請求項１２】
前記バルブ・デバイス（２３）は、前記膨張可能な封止要素（１２）を膨張させるための前記膨張媒体を導入する第２のポート（２７）を備える、請求項１０又は１１に記載の粉末モジュール・デバイス。
【請求項１３】
前記粉末モジュール・デバイス（１）の前記閉鎖状態で互いに重なって配置された複数の膨張可能な封止要素（１２）を備える、請求項１〜１２のいずれか一つに記載の粉末モジュール・デバイス。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか一つに記載の粉末モジュール・デバイス（１）向けのリッド（４）であって、前記リッド（４）は、前記粉末モジュール・ベース体（６）に連結されて前記粉末モジュール・デバイス（１）の閉鎖状態で前記粉末モジュール・ベース体（６）の前記開口（１０）を閉鎖するように構成されたリッド・ベース体（１１）を備え、前記リッド（４）は、前記粉末モジュール・デバイス（１）の前記閉鎖状態で前記粉末モジュール（３）と前記リッド（４）との間を特に耐液性に封止するように構成された封止デバイス（５）を備え、前記封止デバイス（５）は、少なくとも１つの膨張可能な封止要素（１２）を備え、前記膨張可能な封止要素（１２）は、前記膨張可能な封止要素（１２）を第１の膨張状態から第２の膨張状態へ膨張させるように、膨張媒体で少なくとも部分的に充填可能な少なくとも１つの膨張可能な体積（１３）を備える、リッド。
【請求項１５】
エネルギービームによって固化することができる粉末状の造形材料（２）の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって３次元の物体を付加製造する装置（１８）であって、
−  請求項１〜１３のいずれか一つに記載の少なくとも１つの粉末モジュール・デバイス（１）を備え、前記少なくとも１つの粉末モジュール・デバイス（１）は、第１のリッド（４）、及び／又は
−  少なくとも１つの第２のリッド（４）を備え、前記第２のリッド（４）は、特に粉末モジュール・デバイス（１）が前記装置（１８）の前記機械フレーム（２０）にドッキングすることができるドッキング境界面を画定する粉末モジュール・ドッキング部分（２１）で、前記装置（１８）の機械フレーム（２０）に連結されて、特に粉末モジュール・デバイス（１）が前記装置（１８）の前記機械フレーム（２０）にドッキングすることができるドッキング境界面を画定する粉末モジュール・ドッキング部分（２１）で、前記装置（１８）の前記機械フレーム（２０）内の開口（２２）を閉鎖するように構成されたリッド・ベース体（１１）を備え、前記第２のリッド（４）は、前記装置（１８）の前記機械フレーム（２０）の前記閉鎖状態で前記装置（１８）の前記機械フレーム（２０）と前記第２のリッド（４）との間を特に耐液性に封止するように構成された封止デバイス（５）を備え、前記封止デバイス（５）は、少なくとも１つの膨張可能な封止要素（１２）を備え、前記膨張可能な封止要素（１２）は、前記膨張可能な封止要素（１２）を第１の膨張状態から第２の膨張状態へ膨張させるように、膨張媒体で少なくとも部分的に充填可能な少なくとも１つの膨張可能な体積（１３）を備える、装置。
【請求項１６】
前記粉末モジュール・デバイス（１）が前記装置（１８）の前記機械フレーム（２０）にドッキングされるドッキング位置にあるとき、前記第２のリッド（４）は前記第１のリッド（４）の上に特に平行な形で配置される、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
請求項１〜１３のいずれか一つに記載の粉末モジュール・デバイス（１）を請求項１５又は１６に記載の装置（１８）にドッキングする方法であって、
ａ）前記装置（１８）の前記機械フレーム（２０）にドッキングされるドッキング位置に粉末モジュール・デバイス（１）を配置するステップと、
ｂ）前記粉末モジュール・デバイス（１）を備える前記第１のリッド（４）を前記粉末モジュール・デバイス（１）から切り離して取り外すステップと、
ｃ）前記第２のリッド（４）を前記装置（１）の前記機械フレーム（２０）から切り離して取り外し、前記粉末モジュール・ベース体（６）の前記造形材料受取り体積（９）から前記装置（１８）の前記プロセス・チャンバ（１９）への通路を開放するステップとを含む方法。
【請求項１８】
請求項１〜１３のいずれか一つに記載の粉末モジュール・デバイス（１）を請求項１５又は１６に記載の装置（１８）へ切り離す方法であって、
ａ）前記粉末モジュール・デバイス（１）がドッキング位置からの前記装置（１８）の前記機械フレーム（２０）にドッキングされるドッキング位置に配置されている状態で、前記粉末モジュール・デバイス（１）に供給される前記第１のリッド（４）を前記粉末モジュール・デバイス（１）に連結するステップと、
ｂ）前記第２のリッド（１４）を前記装置（１）の前記機械フレームに連結して、前記粉末モジュール・ベース体（６）の前記造形材料受取り体積（９）から前記装置（１８）の前記プロセス・チャンバ（１９）への通路を閉鎖するステップと、
ｃ）前記装置（１８）の前記機械フレーム（２０）にドッキングされるドッキング位置に配置された前記粉末モジュール・デバイス（１）を前記ドッキング位置から取り外すステップとを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エネルギービームによって固化することができる粉末状の造形材料の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって３次元の物体を付加製造（積層造形）する装置向けの粉末モジュール・デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
３次元の物体を付加製造する装置向けの粉末モジュール・デバイスは、概して、従来技術から知られている。それぞれの粉末モジュール・デバイスは、粉末化された造形材料を受け取るように構成されており、たとえば、付加製造プロセス中に連続して層ごとに選択的に照射及び固化すべき造形材料を提供する投与モジュール・デバイス、粉末状の造形材料が付加製造プロセス中に連続して層ごとに選択的に照射及び固化される造形平面を提供する造形モジュール・デバイス、並びに付加製造プロセス中に選択的に照射及び固化されなかった造形材料を受け取る溢流モジュール・デバイスとして実施することができる。
【０００３】
それぞれの粉末モジュール・デバイスは、典型的には、粉末状の造形材料を受け取るように構成された粉末モジュール・ベース体を備える。それぞれの粉末モジュール・ベース体は、粉末状の造形材料を受け取る造形材料受取り体積及び粉末状の造形材料を造形材料受取り体積内へ導入する開口を区切る複数の壁要素を備える。それぞれの粉末モジュール・デバイスはまた、リッドを備えることができる。それぞれのリッドは、粉末モジュール・ベース体に連結されて粉末モジュール・デバイスの閉鎖状態で開口を閉鎖するように構成されたリッド・ベース体を備える。
【０００４】
それぞれの粉末モジュール・ベース体の受取り体積内で不活性雰囲気を生成及び維持することを考慮して、粉末モジュール・デバイスの閉鎖状態で粉末モジュールと付随するリッドとの間の確実な封止が望ましい。この封止は特に、粉末モジュール・ベース体の受取り体積内で不活性雰囲気を損なうことなく、付加製造装置の種々のプロセス・ステーション間でそれぞれの粉末モジュール・デバイスの輸送を可能にする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、粉末モジュール・デバイスの閉鎖状態で粉末モジュールと付随するリッドとの間の確実な封止を可能にする粉末モジュール・デバイスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、請求項１に記載の粉末モジュール・デバイスによって実現される。請求項１に従属する請求項は、請求項１に記載の粉末モジュール・デバイスの可能な実施形態に関する。
【０００７】
本明細書に記載する粉末モジュール・デバイスは、付加製造プロセス、たとえば選択的レーザ焼結プロセス、選択的レーザ溶融プロセス、又は選択的電子ビーム溶融プロセスで使用することができ、粉末状の造形材料（「造形材料」）、たとえば粉末状のセラミック、金属、又はポリマーが、少なくとも１つのエネルギービーム、たとえばレーザ又は電子ビームによって連続して層ごとに照射され、それによって固化される。したがって、粉末モジュール・デバイスは、典型的には、エネルギービームによって固化することができる造形材料の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって３次元の物体を付加製造する装置（「付加製造装置」）に割り当てられる。それぞれの付加製造装置は、たとえば、選択的レーザ焼結装置、選択的レーザ溶融装置、又は選択的電子ビーム溶融装置として実施することができる。
【０００８】
粉末モジュール・デバイスの機能的構成要素に関する以下の記載から明らかになるように、粉末モジュール・デバイスは、概して、造形材料を受け取るように構成され、すなわち粉末モジュール・デバイスは、造形材料で充填することができ、造形材料は、粉末モジュール・デバイスから放出することができる。例示的な実施形態として、粉末モジュール・デバイスは、たとえば、付加製造プロセス中に連続して層ごとに選択的に照射及び固化すべき造形材料を投与するように構成された投与モジュール・デバイスとして、又は造形材料が付加製造プロセス中に連続して層ごとに選択的に照射及び固化される造形平面を画定するように構成された造形モジュール・デバイスとして、又は付加製造プロセス中に選択的に照射及び固化されなかった造形材料を受け取るように構成された溢流モジュール・デバイスとして実施することができる。
【０００９】
粉末モジュール・デバイスは、３つの本質的な機能的構成要素、すなわち粉末モジュール、リッド、及び封止デバイスを備える。
【００１０】
粉末モジュールは、造形材料を受け取るように構成された粉末モジュール・ベース体を備える。粉末モジュール・ベース体は、特有の量の造形材料を受け取る造形材料受取りチャンバと見なし又は示すこともできる造形材料受取り体積及び造形材料を造形材料受取り体積内へ導入する開口を区切る複数の壁要素、特に垂直方向に可動に支持されたキャリア要素として実施することができる底壁要素、及び少なくとも１つの側壁要素を備える。粉末モジュール・ベース体は、立方体又は立方体状の幾何学的基本形状を有することができる。立方体又は立方体状の粉末モジュール・ベース体の開口は、典型的には、粉末モジュール・ベース体、特に粉末モジュール・デバイスが付加製造装置に取り付けられ、特に付加製造装置にドッキングされたときに付加製造装置のプロセス・チャンバに面する側に設けられる。この開口の前述の配置は、立方体又は立方体状の基本形状以外の幾何学的基本形状にも同様に当てはまる。
【００１１】
リッドは、粉末モジュール・ベース体に特に着脱可能に連結されて粉末モジュール・デバイスの閉鎖状態で粉末モジュール・ベース体の開口を（物理的に）閉鎖するように構成されたリッド・ベース体を備える。リッド・ベース体は、板又は板状の幾何学的基本形状を有することができる。いずれの場合も、リッド・ベース体の幾何学的基本形状は、粉末モジュール・ベース体の開口の閉鎖を可能にするように、粉末モジュール・ベース体の幾何学的基本形状に適合される。
【００１２】
粉末モジュール・デバイスの閉鎖状態で、リッド・ベース体の主平面は、典型的には、粉末モジュール・ベース体の底壁要素に対して平行に配置される。それによって、リッド・ベース体の壁部分は、粉末モジュール・ベース体の特に側壁要素の造形材料受取り体積を区切る壁部分に面する。
【００１３】
封止デバイスは、粉末モジュール・デバイスの閉鎖状態で粉末モジュールとリッドとの間を特に耐液性に封止するように構成される。封止デバイスは、少なくとも１つの膨張可能な封止要素（「封止要素」）を備える。封止要素は、膨張可能であるため、膨張可能な封止材料、すなわち膨張可能特性を有する封止材料、たとえばエラストマから作られる。封止要素は、封止要素を第１の膨張状態から第２の膨張状態へ膨張させるように、特に加圧された膨張媒体、たとえば気体及び／又は液体で少なくとも部分的に制御可能に充填可能な少なくとも１つの膨張可能な体積を備える。言い換えれば、それぞれ、封止要素の体積の制御された増大を可能にするように、膨張可能な体積を膨張媒体で充填することができるし、封止要素の体積の制御された減少を可能にするように、膨張可能な体積から膨張媒体を排出することができる。粉末モジュール・デバイスの閉鎖状態で膨張可能な体積及び封止要素をそれぞれ膨張させることによって、粉末モジュールとリッドとの間に特に耐液性の封止を提供することができる。膨張可能な体積のそれぞれの充填及び排出プロセスは、典型的には、膨張媒体による膨張可能な体積の半自動的又は自動的な充填プロセス及び排出プロセスを半自動的又は自動的に制御するように構成されたハードウェア及び／又はソフトウェアで実施される制御ユニットによって制御される。
【００１４】
典型的には、封止要素は、第１の膨張状態では、粉末モジュールとリッドとの間に特に耐液性の封止を提供しないが、第２の膨張状態では、粉末モジュールとリッドとの間に特に耐液性の封止を提供する。したがって、膨張可能な体積及び封止要素はそれぞれ、第１の膨張状態では第２の膨張状態ほど膨張しない。特に、第１の膨張状態では、膨張可能な体積及び封止要素はそれぞれ、第２の膨張状態に比べてまったく又はほとんど膨張せず、したがって第１の膨張状態では粉末モジュールとリッドとの間に封止と膨張可能な体積を提供しない。第２の膨張状態では、膨張可能な体積及び封止要素はそれぞれ、第１の膨張状態に比べて膨張し又はさらに膨張し、したがって粉末モジュールとリッドとの間に封止を提供する。したがって、膨張可能な体積が第２の膨張状態に比べて小さい第１の膨張状態は、典型的には、粉末モジュールとリッドとの間の特に耐液性の封止が与えられていない未封止状態を指し、膨張可能な体積が第１の膨張状態に比べて大きい第２の膨張状態は、典型的には、粉末モジュールとリッドとの間の特に耐液性の封止が与えられている封止状態を指す。
【００１５】
封止デバイスは、粉末モジュール・デバイスの閉鎖状態で粉末モジュールと付随するリッドとの間に確実な封止を提供する。封止デバイスは、粉末モジュール・ベース体の造形材料受取り体積内で不活性雰囲気を生成及び維持することを可能にする。特に、封止デバイスは、粉末モジュール・ベース体の造形材料受取り体積内で不活性雰囲気を損なうことなく、付加製造装置又は少なくとも１つの付加製造装置を備える付加製造工場の種々のプロセス・ステーション間で粉末モジュール・デバイスの輸送を可能にする。
【００１６】
上述したように、膨張媒体は、気体又は液体とすることができる。第１の場合、少なくとも１つの膨張可能な体積は、ガス状の膨張媒体で充填可能であり、それによって膨張可能な体積の第１の充填状態は、膨張可能な封止要素の第１の膨張状態に対応し、膨張可能な体積の第２の充填状態は、膨張可能な封止要素の第２の膨張状態に対応する。それぞれのガス状の膨張媒体は、不活性ガス、たとえばアルゴン、二酸化炭素、窒素などとすることができる。第２の場合、少なくとも１つの膨張可能な体積は、液体の膨張媒体で充填可能であり、それによって膨張可能な体積の第１の充填状態は、膨張可能な封止要素の第１の膨張状態に対応し、膨張可能な体積の第２の充填状態は、膨張可能な封止要素の第２の膨張状態に対応する。それぞれの液体の媒体は、無機又は有機の液体、たとえば水、油などとすることができる。
【００１７】
このそれぞれの封止要素又は少なくとも１つのそれぞれの封止要素は、リッド・ベース体に取り付け又は連結することができる。それによって、封止要素をリッド・ベース体の少なくとも１つの特に溝状の受取り部分内に受け入れることができ、受取り部分は、封止要素を受け入れるように構成される。封止要素をリッド・ベース体の受取り部分内に受け入れることは、典型的には、リッド・ベース体への封止要素の特に着脱可能でない取付け又は連結を含んでいる。これに関して、封止要素をリッド・ベース体に化学的及び／又は物理的に取り付ける方策はいくらでも考えられる。単なる一例として、封止要素は、リッド・ベース体に締め付け、接着、溶接することができる。封止要素は、リッド・ベース体への封止要素の堅い取付け又は堅い連結を可能にする別個の取付け又は連結部分を備えることができる。
【００１８】
リッド・ベース体の受取り部分は、リッド・ベース体、特に粉末モジュール・デバイスの閉鎖状態で粉末モジュール・ベース体の壁要素の壁部分に面するリッド・ベース体の壁部分の外周に沿って少なくとも部分的に延びることができる。したがって、それぞれの受取り部分内に受け入れられた封止要素は、リッド・ベース体の外周に沿って少なくとも部分的に延びることができる。
【００１９】
この封止要素又は別の封止要素は（また）、粉末モジュール・ベース体に取り付け又は連結することができる。それによって、封止要素を粉末モジュール・ベース体の少なくとも１つの特に溝状の受取り部分内に受け入れることができ、受取り部分は、封止要素を受け入れるように構成される。封止要素を粉末モジュール・ベース体の受取り部分内に受け入れることは、典型的には、粉末モジュール・ベース体への封止要素の特に着脱可能でない取付け又は連結を含んでいる。これに関して、封止要素を粉末モジュール・ベース体に化学的及び／又は物理的に取り付ける方策はいくらでも考えられる。単なる一例として、封止要素は、粉末モジュール・ベース体に締め付け、接着、溶接することができる。封止要素は、粉末モジュール・ベース体への封止要素の堅い取付け又は堅い連結を可能にする別個の取付け部分又は連結部分を備えることができる。
【００２０】
粉末モジュール・ベース体の受取り部分は、粉末モジュール・ベース体、特に粉末モジュール・デバイスの閉鎖状態でリッド・ベース体の壁部分に面する粉末モジュール・ベース体の側壁要素の壁部分の内周に沿って少なくとも部分的に延びることができる。したがって、それぞれの受取り部分内に受け入れられた封止要素は、粉末モジュール・ベース体の内周に沿って少なくとも部分的に延びることができる。
【００２１】
リッド・ベース体及び／又は粉末モジュール・ベース体は、特にリッド・ベース体又は粉末モジュール・ベース体内をそれぞれ延びる流れチャネル構造を備えることができる。リッド・ベース体及び／又は粉末モジュール・ベース体内にそれぞれ完全に組み込むことができる流れチャネル構造は、膨張可能な体積との間に膨張媒体のための流れ経路、すなわち封止要素の充填又は排出中の膨張媒体のための流れ経路を画定することができる。流れチャネル構造は、封止要素の膨張可能な体積に流れチャネル構造を連結する第１の連結部分と、膨張媒体で膨張可能な体積を充填又は排出する充填デバイス、たとえば圧縮器、ポンプなどに流れチャネル構造を連結する第２の連結部分とを備えることができる。したがって、第１の連結部分は、封止要素の膨張可能な体積に連通することができ、第２の連結部分は、膨張媒体で膨張可能な体積を充填又は排出する充填デバイスに連通することができる。
【００２２】
流れチャネル構造がリッド・ベース体を備える場合、第２の連結部分は、操作デバイス、たとえばロボットと協働してリッド・ベース体を手動で、半自動的に、又は自動的に操作するように構成されたリッド・ベース体の操作部分、たとえば把握又は把持部分に設けることができる。
【００２３】
それぞれの流れチャネル構造の第１の連結部分と第２の連結部分との間に、少なくとも１つのバルブ・デバイスを配置することができる。バルブ・デバイスは、封止要素の膨張可能な体積を膨張媒体で充填することが可能でない第１の動作又は閉鎖状態、すなわち特に第１の向き及び／又は位置と、封止要素の膨張可能な体積を膨張媒体で充填することが可能である第２の動作又は開放状態、すなわち特に第２の向き及び／又は位置との間で可動に支持された少なくとも１つのバルブ要素を備えることができる。第２の動作状態で、バルブ要素は、膨張媒体がバルブ・デバイスを通って封止要素の膨張可能な体積を充填又は排出することを可能にする通路を生じさせるような向き及び／又は位置に配置される。
【００２４】
バルブ・デバイスは、異なる機能を有する異なるポートを備えることができる。特に少なくとも１つのバルブ要素を第１の動作状態の方へ動かす／追いやる少なくとも１つのばね要素の力に逆らって、バルブ要素を動かすための特に加圧された制御媒体を加えるバルブ・デバイスの第１のポートを考えることができる。したがって、制御媒体、たとえば制御ガス又は制御液が、第１のポートを介してバルブ・デバイス内へ流れて、バルブ要素を第１の動作状態から第２の動作状態へ動かすことができる。制御媒体は、膨張媒体で膨張可能な体積を充填若しくは排出する充填デバイス、又は制御媒体を供給する別個の供給デバイス、たとえば圧縮器、ポンプなどから提供することができる。
【００２５】
封止要素を膨張させるための膨張媒体を導入するバルブ・デバイスの第２のポートを考えることができる。したがって、膨張媒体は、第２のポートを介してバルブ・デバイス内へ流れて、上述したように封止要素の体積を変化させ、すなわち封止要素を第１又は第２の膨張状態にすることができる。典型的には、膨張媒体がバルブ・デバイスを通る通路が生じる第２の動作状態へバルブ要素が動かされたときのみ、膨張媒体は、第２のポートを介して導入される。
【００２６】
粉末モジュール・デバイスは、複数の封止要素を備えることができる。粉末モジュール・ベース体のそれぞれの受取り部分内に、少なくとも１つの封止要素を受け入れることができ、リッド・ベース体のそれぞれの受取り部分内に、少なくとも１つのさらなる封止要素を受け入れることができる。いずれの場合も、複数の封止要素は、粉末モジュール・デバイスの閉鎖状態で互いに重なった配置で、特に平行又は積層状の配置で配置することができる。封止デバイスの封止効率及び動作の安全性は、複数の特に独立した封止要素を提供することによって改善することができる。
【００２７】
本発明はまた、上述した粉末モジュール・デバイス向けのリッドに関する。リッドは、粉末モジュール・デバイスの粉末モジュール・ベース体に連結されて粉末モジュール・デバイスの閉鎖状態で粉末モジュール・ベース体の開口を閉鎖するように構成されたリッド・ベース体を備える。リッドは、粉末モジュール・デバイスの閉鎖状態で粉末モジュールとリッドとの間を特に耐液性に封止するように構成された封止デバイスを備え、封止デバイスは、少なくとも１つの封止要素を備え、封止要素は、膨張可能な封止要素を第１の膨張状態から第２の膨張状態へ膨張させるように、膨張媒体で少なくとも部分的に充填可能な少なくとも１つの膨張可能な体積を備える。粉末モジュール・デバイスに関するすべての注釈は、リッドにも同様に当てはまる。
【００２８】
さらに、本発明は、エネルギービームによって固化することができる造形材料の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって３次元の物体、たとえば技術的構成要素・構成部品を付加製造する装置に関する。この装置は、たとえば、選択的レーザ焼結装置、選択的レーザ溶融装置、又は選択的電子ビーム溶融装置として実施することができる。この装置は、その動作中に使用される複数の機能的及び／又は構造的ユニットを有する。１つの例示的な機能的ユニットは、装置のプロセス・チャンバ内で造形平面内に提供される造形材料層をエネルギービームで選択的に照射する働きをする照射デバイスである。
【００２９】
この装置は、上述した少なくとも１つの粉末モジュール・デバイスを備える。少なくとも１つの粉末モジュール・デバイスは、第１のリッドを備える。第１のリッドは、粉末モジュール・ベース体に連結されて粉末モジュール・デバイスの閉鎖状態で粉末モジュール・ベース体の開口を閉鎖するように構成されたリッド・ベース体を備える。粉末モジュール・デバイスは、粉末モジュール・デバイスの閉鎖状態で粉末モジュールと第１のリッドとの間を特に耐液性に封止するように構成された封止デバイスをさらに備える。封止デバイスは、少なくとも１つの膨張可能な封止要素を備える。膨張可能な封止要素は、膨張可能な封止要素を第１の膨張状態から第２の膨張状態へ膨張させるように、特に加圧された膨張媒体で少なくとも部分的に充填可能な少なくとも１つの膨張可能な体積を備える。
【００３０】
別法又は追加として、この装置は、少なくとも１つの第２のリッドを備える。第２のリッドは、特に粉末モジュール・デバイスが装置の機械フレームにドッキングすることができるドッキング境界面を画定する粉末モジュール・ドッキング部分で、装置の機械フレームに連結されて、特に粉末モジュール・デバイスが装置の機械フレームにドッキングすることができるドッキング境界面を画定する粉末モジュール・ドッキング部分で、装置の機械フレーム内の開口を閉鎖するように構成されたリッド・ベース体を備える。第２のリッドは、装置の機械フレームの閉鎖状態で装置の機械フレームと第２のリッドとの間を特に耐液性に封止するように構成された封止デバイスを備える。封止デバイスは、少なくとも１つの膨張可能な封止要素を備える。膨張可能な封止要素は、膨張可能な封止要素を第１の膨張状態から第２の膨張状態へ膨張させるように、膨張媒体で少なくとも部分的に充填可能な少なくとも１つの膨張可能な体積を備える。
【００３１】
第１のリッド要素及び第２のリッド要素は、同じ技術的構成を有することができ、すなわち少なくとも機能的に同一とすることができる。また、第１のリッド要素及び第２のリッド要素は、同じ幾何学的構成を有することができ、すなわち少なくとも幾何学的に同一とすることが可能である。したがって、第１のリッド及び第２のリッドは、交換可能とすることが可能である。
【００３２】
第１のリッドと第２のリッドはどちらも、装置の機械フレーム、すなわち典型的には装置のプロセス・チャンバの底部内の開口であり又はこの開口を備える粉末モジュール・ドッキング部分でドッキングされた粉末モジュール・デバイスと、装置のプロセス・チャンバとの間に、封止可能な特に耐液性のロック（２重ロック）を提供するように特に協働する働きをする。それによって、粉末モジュール・デバイスに割り当てられ、すなわち粉末モジュール・デバイスの領域内に位置する第１のロックを、第１のリッドによって構築することができ、装置の機械フレームに割り当てられ、すなわち装置の機械フレームの領域内に位置する第２のロックを、第２のリッドによって構築することができる。
【００３３】
粉末モジュール・デバイスがドッキング位置にあるとき、第１のリッドの上に第２のリッドを配置することができる。したがって、第１のリッド及び第２のリッドは、平行又は積層状の配置で配置することができる。いずれの場合も、第１のリッドは、粉末モジュール（ベース体）に連結可能であり又は連結されており、第２のリッドは、装置の機械フレームに連結可能であり又は連結されている。粉末モジュール・デバイスに関するすべての注釈は、付加製造装置にも同様に当てはまる。
【００３４】
本発明はさらに、上述した粉末モジュール・デバイスを上述した装置にドッキングする方法に関する。この方法は、
ａ）装置の機械フレームにドッキングされるドッキング位置に粉末モジュール・デバイスを配置するステップと、
ｂ）粉末モジュール・デバイスを備える第１のリッドを粉末モジュール・デバイスから切り離して取り外すステップと、
ｃ）第２のリッドを装置の機械フレームから切り離して取り外し、粉末モジュール・ベース体の造形材料受取り体積から装置のプロセス・チャンバへの通路を開放するステップとを含む。
【００３５】
ステップｂ）及びｃ）は、同時に又は異なる順序で実行することができる。すべてのステップは、少なくとも半自動的に実行することができる。
【００３６】
本発明はさらに、上述した粉末モジュール・デバイスを上述した装置から切り離す方法に関する。この方法は、
ａ）粉末モジュール・デバイスが装置の機械フレームにドッキングされるドッキング位置に配置されている状態で、粉末モジュール・デバイスに供給された第１のリッドを粉末モジュール・デバイスに連結するステップと、
ｂ）第２のリッドを装置の機械フレームに連結して、粉末モジュール・ベース体の造形材料受取り体積から装置のプロセス・チャンバへの通路を閉鎖するステップと、
ｃ）装置の機械フレームにドッキングされるドッキング位置に配置された粉末モジュール・デバイスをドッキング位置から取り外すステップとを含む。
【００３７】
ステップａ）及びｂ）は、同時に又は異なる順序で実行することができる。すべてのステップは、少なくとも半自動的に実行することができる。
【００３８】
粉末モジュール・デバイス及び装置に関するすべての注釈は、この方法にも同様に当てはまる。
【００３９】
本発明の例示的な実施形態について、図を参照して説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】例示的な実施形態による粉末モジュール・デバイスの原理図である。
【図２】例示的な実施形態による粉末モジュール・デバイスの原理図である。
【図３】図１の細部ＩＩＩの拡大図である。
【図４】図１の細部ＩＩＩの拡大図である。
【図５】例示的な実施形態による粉末モジュール・デバイスのバルブ・デバイスの拡大図である。
【図６】例示的な実施形態による粉末モジュール・デバイスのバルブ・デバイスの拡大図である。
【図７】例示的な実施形態による３次元の物体を付加製造する装置の原理図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
図１は、例示的な実施形態によるエネルギービームによって固化することができる粉末状の造形材料２の層を連続して層ごとに選択的に照射し、それに伴って固化することによって３次元の物体、たとえば技術的構成要素を付加製造（積層造形）する装置向けの粉末モジュール・デバイス１の原理図を示す。図１は、粉末モジュール・デバイス１を切開図で示す。
【００４２】
粉末モジュール・デバイス１は、付加製造プロセス、たとえば選択的レーザ焼結プロセス、選択的レーザ溶融プロセス、又は選択的電子ビーム溶融プロセスで使用することができ、粉末状の造形材料２、たとえば粉末状のセラミック、金属、又はポリマーが、少なくとも１つのエネルギービーム、たとえばレーザ又は電子ビームによって連続して層ごとに照射され、それによって固化される。したがって、粉末モジュール・デバイス１は、付加製造装置（図示せず）、たとえば選択的レーザ焼結装置、選択的レーザ溶融装置、又は選択的電子ビーム溶融装置に割り当てられる。
【００４３】
図１、２から明らかなように、粉末モジュール・デバイス１は、概して、造形材料２を受け取るように構成され、すなわち粉末モジュール・デバイス１は、造形材料２で充填することができ、造形材料２は、粉末モジュール・デバイス１から放出することができる。具体的な実施形態として、粉末モジュール・デバイス１は、付加製造プロセス中に連続して層ごとに選択的に照射及び固化すべき造形材料２を投与するように構成された投与モジュール・デバイスとして、又は造形材料２が付加製造プロセス中に連続して層ごとに選択的に照射及び固化される造形平面を画定するように構成された造形モジュール・デバイスとして、又は付加製造プロセス中に選択的に照射及び固化されなかった造形材料２を受け取るように構成された溢流モジュール・デバイスとして実施することができる。
【００４４】
粉末モジュール・デバイス１は、３つの本質的な機能的構成要素、すなわち粉末モジュール３、リッド（容器のふた）４、及び封止デバイス５を備える。
【００４５】
粉末モジュール３は、造形材料２を受け取るように構成された粉末モジュール・ベース体６を備える。粉末モジュール・ベース体６は、複数の壁要素、すなわち垂直方向に可動に支持されたキャリア（荷台）要素として実施することができる底壁要素７、及び少なくとも１つの側壁要素８を備え、この側壁要素８は、特有の量の造形材料２を受け取る造形材料受取り体積９又は造形材料受取りチャンバを区切るとともに、造形材料２を造形材料受取り体積９内へ導入する開口１０を区切っている。これらの図に示す例示的な実施形態によれば、粉末モジュール・ベース体６は、立方体又は立方体状の幾何学的基本形状を有する。粉末モジュール・ベース体６の開口１０は、粉末モジュール・ベース体６のうち、粉末モジュール・デバイス１が付加製造装置に取り付けられたときに付加製造装置のプロセス・チャンバ（図示せず）に面する側に設けられる。
【００４６】
リッド４は、粉末モジュール・ベース体６に特に着脱可能に連結されて粉末モジュール・デバイス１（図１、２参照）の閉鎖状態で粉末モジュール・ベース体６の開口１０を（物理的に）閉鎖するように構成されたリッド・ベース体１１を備える。これらの図に示す例示的な実施形態によれば、リッド・ベース体１１は、板又は板状の幾何学的基本形状を有する。リッド・ベース体１１の幾何学的基本形状は、粉末モジュール・ベース体６の開口１０の閉鎖を可能にするように、粉末モジュール・ベース体６の幾何学的基本形状に適合される。
【００４７】
図１、２から認識できるように、リッド・ベース体１１の主平面は、粉末モジュール・デバイス１の閉鎖状態で粉末モジュール・ベース体６の底壁要素７に対して平行に配置される。それによって、リッド・ベース体１１の壁部分は、造形材料受取り体積９を区切る壁部分、すなわち粉末モジュール・ベース体６の側壁要素８の壁部分に面する。
【００４８】
封止デバイス５は、粉末モジュール・デバイス１の閉鎖状態で粉末モジュール３とリッド４との間を特に耐液性に封止するように構成される。封止デバイス５は、膨張可能な封止材料、すなわち膨張可能特性を有する封止材料、たとえばエラストマから作られた膨張可能な封止要素１２を備える。封止要素１２は、封止要素１２を第１の膨張状態（図３参照）から第２の膨張状態（図４参照）へ膨張させるように、特に加圧された膨張媒体、たとえば気体及び／又は液体で少なくとも部分的に制御可能に充填可能な少なくとも１つの膨張可能な体積１３を備える。言い換えれば、それぞれ、封止要素１２の体積の制御された増大を可能にするように、膨張可能な体積１３を膨張媒体で充填することができるし、封止要素１２の体積の制御された減少を可能にするように、膨張可能な体積１３から膨張媒体を排出することができる。粉末モジュール・デバイス１の閉鎖状態で膨張可能な体積１３及び封止要素１２をそれぞれ膨張させることによって、粉末モジュール３とリッド４との間に特に耐液性の封止を提供することができる。膨張可能な体積１３の充填及び排出プロセスは、膨張媒体による膨張可能な体積１３の半自動的又は自動的な充填及び排出プロセスを半自動的又は自動的に制御するように構成されたハードウェア及び／又はソフトウェアで実施される制御ユニット（図示せず）によって制御される。
【００４９】
封止要素１２は、第１の膨張状態では、粉末モジュール３とリッド４との間を特に耐液性に封止しないが、第２の膨張状態では、粉末モジュール３とリッド４との間を特に耐液性に封止する。図３、４から認識できるように、膨張可能な体積１３及び封止要素１２はそれぞれ、第１の膨張状態では第２の膨張状態ほど膨張しない。膨張可能な体積１３が第２の膨張状態に比べて小さい第１の膨張状態は、粉末モジュール３とリッド４との間の特に耐液性の封止が与えられていない未封止状態を指し、膨張可能な体積１３が第１の膨張状態に比べて大きい第２の膨張状態は、粉末モジュール３とリッド４との間の特に耐液性の封止が与えられている封止状態を指す。
【００５０】
これらの図に示す実施形態によれば、膨張媒体はガス状である。したがって、膨張可能な体積１３は、ガス状の膨張媒体、たとえばアルゴン、二酸化炭素、窒素で充填可能であり又は充填されている。それによって、膨張可能な体積１３の第１の充填状態（図１参照）は、膨張可能な封止要素１２の第１の膨張状態に対応し、膨張可能な体積１３の第２の充填状態（図２参照）は、膨張可能な封止要素１２の第２の膨張状態に対応する。
【００５１】
図１に示す実施形態によれば、封止要素１２は、リッド・ベース体１１に取り付けられ又は連結される。それによって、封止要素１２は、リッド・ベース体１１の少なくとも１つの特に溝状の受取り部分１４内に受け入れられ、受取り部分１４は、封止要素１２を受け入れるように構成される。リッド・ベース体１１の受取り部分１４は、リッド・ベース体１１、特に粉末モジュール・デバイス１の閉鎖状態で粉末モジュール・ベース体６の側壁要素８の壁部分に面するリッド・ベース体１１の壁部分の外周に沿って延びる。封止要素１２をリッド・ベース体１１の受取り部分１４内に受け入れることは、リッド・ベース体１１への封止要素１２の特に着脱可能でない取付け又は連結を含んでいる。単なる一例として、封止要素１２は、リッド・ベース体１１に締め付け、接着し、溶接することができる。
【００５２】
図２に示す実施形態によれば、封止要素１２は、粉末モジュール・ベース体６に取り付けられ又は連結される。それによって、封止要素１２は、粉末モジュール・ベース体６の特に溝状の受取り部分１５内に受け入れられ、受取り部分１５は、封止要素１２を受け入れるように構成される。粉末モジュール・ベース体６の受取り部分１５は、粉末モジュール・ベース体６、特に粉末モジュール・デバイス１の閉鎖状態でリッド・ベース体１１の壁部分に面する粉末モジュール・ベース体６の側壁要素８の壁部分の内周に沿って延びる。封止要素１２を粉末モジュール・ベース体６の受取り部分１５内に受け入れることは、粉末モジュール・ベース体６への封止要素１２の特に着脱可能でない取付け又は連結を含んでいる。単なる一例として、封止要素１２は、粉末モジュール・ベース体６に締め付け、接着し、溶接することができる。
【００５３】
図１〜４から認識できるように、リッド・ベース体１１又は粉末モジュール・ベース体６はそれぞれ、リッド・ベース体１１又は粉末モジュール・ベース体６内をそれぞれ延びる流れチャネル構造１６、１７を備える。リッド・ベース体１１又は粉末モジュール・ベース体６内にそれぞれ完全に組み込まれている流れチャネル構造１６、１７は、膨張可能な体積１３との間に膨張媒体のための流れ経路、すなわち封止要素１２の充填又は排出中の膨張媒体のための流れ経路を提供する。流れチャネル構造１６、１７は、封止要素１２の膨張可能な体積１３に流れチャネル構造１６、１７を連結する第１の連結部分１８、１９と、膨張媒体で膨張可能な体積１３を充填又は排出する充填デバイス（図示せず）、たとえば圧縮器、ポンプなどに流れチャネル構造１６、１７を連結する第２の連結部分２０、２１とを備える。したがって、第１の連結部分１８、１９は、封止要素１２の膨張可能な体積１３に連通し、第２の連結部分２０、２１は、膨張媒体で膨張可能な体積１３を充填又は排出する充填デバイスに連通する。
【００５４】
流れチャネル構造１６がリッド・ベース体１１を備える図１、３、４の実施形態では、第２の連結部分２１は、操作デバイス（図示せず）、たとえばロボットと協働してリッド・ベース体１１を手動で、半自動的に、又は自動的に操作するように構成されたリッド・ベース体１１の操作部分２２、たとえば把握又は把持部分に設けられる。
【００５５】
図１、２の両方の実施形態では、それぞれの流れチャネル構造１６、１７の第１の連結部分１８、１９と第２の連結部分２０、２１との間に、バルブ・デバイス２３が配置される。
【００５６】
図５、６は、それぞれのバルブ・デバイス２３の例示的な実施形態を切開図で示す。図５、６から認識できるように、バルブ・デバイス２３は、膨張可能な体積１３を膨張媒体で充填することが可能でない第１の動作又は閉鎖状態（図５参照）と、封止要素１２の膨張可能な体積１３を膨張媒体で充填することが可能である第２の動作又は開放状態（図６参照）との間で可動に支持されたバルブ要素２４を備える。第２の動作状態で、バルブ要素２４は、膨張媒体がバルブ・デバイス２３を通って封止要素１２の膨張可能な体積１３を充填又は排出することを可能にする通路を生じさせるような向き及び／又は位置に配置される。
【００５７】
図５、６から認識できるように、バルブ・デバイス２３は、異なる機能を有する異なるポートを備える。バルブ要素２４を第１の動作状態の方へ動かす／追いやるばね要素２６の力に逆らって、バルブ要素２４を動かすための特に加圧された制御媒体を加えるバルブ・デバイス２３の第１のポート２５が考えられる。したがって、制御媒体、たとえば制御ガス又は制御液が、第１のポート２５を介してバルブ・デバイス内へ流れて、バルブ要素２４を第１の動作状態から第２の動作状態へ動かすことができる。制御媒体は、膨張媒体で膨張可能な体積１３を充填若しくは排出する充填デバイス、又は制御媒体を供給する別個の供給デバイス、たとえば圧縮器、ポンプなどから提供することができる。
【００５８】
封止要素１２を第１の膨張状態における第２の膨張状態へ膨張させるための膨張媒体を導入するバルブ・デバイス２３の第２のポート２７が考えられる。したがって、膨張媒体は、第２のポート２７を介してバルブ・デバイス２３内へ流れて、封止要素１２の体積を変化させ、すなわち封止要素１２を第１又は第２の膨張状態にすることができる。膨張媒体がバルブ・デバイス２３を通る通路が生じる第２の動作状態へバルブ要素２４が動かされたときのみ、膨張媒体は、第２のポート２７を介して導入することができる／導入される。
【００５９】
図示しないが、粉末モジュール・デバイス１は、複数の封止要素１２を備えることができる。粉末モジュール・ベース体６のそれぞれの受取り部分１５内に、少なくとも１つの封止要素１２を受け入れることができ、リッド・ベース体１１のそれぞれの受取り部分１４内に、少なくとも１つのさらなる封止要素１２を受け入れることができる。いずれの場合も、複数の封止要素１２は、粉末モジュール・デバイス１の閉鎖状態で互いに重なって配置することができる。
【００６０】
図７は、例示的な実施形態による３次元の物体を付加製造する装置１８の原理図を示す。図７は、装置１８のプロセス・チャンバ１９の一部分を含む装置１８の断面切開図を示す。
【００６１】
この装置は、少なくとも１つの粉末モジュール・デバイス１を備える。粉末モジュール・デバイス１は、図１に示すものに対応する。粉末モジュール・デバイス１は、造形モジュールとして実施することができる。
【００６２】
粉末モジュール・デバイス１は、第１のリッド４を備える。第１のリッド４は、粉末モジュール・ベース体６に連結されて粉末モジュール・デバイス１の閉鎖状態で粉末モジュール・ベース体６の開口を閉鎖するように構成されたリッド・ベース体１１を備える。粉末モジュール・デバイス１は、図１による粉末モジュール・デバイス１に関連して説明した封止デバイス５をさらに備える。
【００６３】
この装置は、少なくとも１つの第２のリッド４をさらに備える。第２のリッド４は、特に粉末モジュール・デバイス１が装置１８の機械フレーム２０にドッキングすることができるドッキング境界面を画定する粉末モジュール・ドッキング部分２１で、装置１８の機械フレーム２０に連結されて、特に粉末モジュール・ドッキング部分２１で、装置１８の機械フレーム２０内の開口２２を閉鎖するように構成されたリッド・ベース体１１を備える。第２のリッド４は、第１のリッド４として構成され、したがって封止デバイス５を備える。封止デバイス５は、装置１８の機械フレーム２０の閉鎖状態で装置１８の機械フレーム２０と第２のリッド４との間を特に耐液性に封止するように構成される。封止デバイス５は、少なくとも１つの膨張可能な封止要素１２を備える。膨張可能な封止要素１２は、膨張可能な封止要素１２を第１の膨張状態から第２の膨張状態へ膨張させるように、膨張媒体で少なくとも部分的に充填可能な少なくとも１つの膨張可能な体積１３を備える。
【００６４】
第１のリッド４と第２のリッド４はどちらも、装置１８の機械フレーム２０、すなわち典型的には装置１８のプロセス・チャンバ１９の底部内の開口であり又はこの開口を備える粉末モジュール・ドッキング部分２１でドッキングされた粉末モジュール・デバイス１と、装置１８のプロセス・チャンバ１９との間に、封止可能な特に耐液性のロック（２重ロック）を提供するように特に協働する働きをする。図７から認識できるように、粉末モジュール・デバイス１に割り当てられ、すなわち粉末モジュール・デバイス１の領域内に位置する第１のロックを、第１のリッド４によって構築することができ、装置１８の機械フレーム２０に割り当てられ、すなわち装置１８の機械フレーム２０の領域内に位置する第２のロックを、第２のリッド４によって構築することができる。
【００６５】
図７は、粉末モジュール・デバイス１がドッキング位置にあるとき、第１のリッド４の上に第２のリッド４を配置することができる。したがって、第１のリッド４及び第２のリッド４は、平行又は積層状の配置で配置することができる。それによって、第１のリッド４は、粉末モジュール３（ベース体６）に連結可能であり又は連結されており、第２のリッド４は、装置１８の機械フレーム２０に連結可能であり又は連結されている。
【００６６】
装置１８は、粉末モジュール・デバイス１を装置１８にドッキングする方法を実施することを可能にする。この方法は、
ａ）装置１８の機械フレーム２０でドッキングされるドッキング位置に粉末モジュール・デバイス１を配置するステップと、
ｂ）粉末モジュール・デバイス１に備えられる第１のリッド４を粉末モジュール・デバイス１から切り離して取り外すステップと、
ｃ）第２のリッド４を装置１８の機械フレーム２０から切り離して取り外し、粉末モジュール・ベース体６の造形材料受取り体積から装置１８のプロセス・チャンバ１９への通路を開放するステップとを含む。
【００６７】
ステップｂ）及びｃ）は、同時に又は異なる順序で実行することができる。すべてのステップは、少なくとも半自動的に実行することができる。
【００６８】
装置１８はさらに、粉末モジュール・デバイス１を装置１８から切り離す方法を実施することを可能にする。この方法は、
ａ）粉末モジュール・デバイス１が装置１８の機械フレーム２０にドッキングされるドッキング位置に配置されている状態で、第１のリッド４を粉末モジュール・デバイス１に連結するステップと、
ｂ）第２のリッド４を装置１８の機械フレーム２０に連結して、粉末モジュール・ベース体６の造形材料受取り体積９から装置１８のプロセス・チャンバ１９への通路を閉鎖するステップと、
ｃ）装置１８の機械フレーム２０にドッキングされるドッキング位置に配置された粉末モジュール・デバイス１をドッキング位置から取り外すステップとを含む。
【００６９】
ステップａ）及びｂ）は、同時に又は異なる順序で実行することができる。すべてのステップは、少なくとも半自動的に実行することができる。
【符号の説明】
【００７０】
１  粉末モジュール・デバイス
２  粉末状の造形材料
３  粉末モジュール
４  リッド
５  封止デバイス
６  粉末モジュール・ベース体
７  底壁要素
８  側壁要素
９  造形材料受取り体積
１０  開口
１１  リッド・ベース体
１２  膨張可能な封止要素
１３  膨張可能な体積
１４  溝状の受取り部分
１５  溝状の受取り部分
１６  流れチャネル構造
１７  流れチャネル構造
２２  操作部分
２３  バルブ・デバイス
２４  バルブ要素
２５  第１のポート
２６  ばね要素
２７  第２のポート
【図１】
2020111051.tif 000003
【図２】
2020111051.tif 000004
【図３】
2020111051.tif 000005
【図４】
2020111051.tif 000006
【図５】
2020111051.tif 000007
【図６】
2020111051.tif 000008
【図７】
2020111051.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】令和2年3月24日(2020.3.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギービームによって固化することができる粉末状の造形材料（２）の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって３次元の物体を付加製造する装置向けの粉末モジュール・デバイス（１）であって、
−粉末状の造形材料（２）を受け取るように構成されるとともに、粉末状の造形材料（２）を受け取る造形材料受取りチャンバ（９）及び粉末状の造形材料（２）を前記造形材料受取りチャンバ（９）内へ導入する開口（１０）を区切る複数の壁要素を備える粉末モジュール・ベース体（６）を備える粉末モジュール（３）と、
−前記粉末モジュール・ベース体（６）に連結されて前記粉末モジュール・デバイス（１）の閉鎖状態で前記粉末モジュール・ベース体（６）の前記開口（１０）を閉鎖するように構成されたリッド・ベース体（１１）を備えるリッド（４）と、
−前記粉末モジュール・デバイス（１）の前記閉鎖状態で前記粉末モジュール（３）と前記リッド（４）との間を封止するように構成された封止デバイス（５）と
を備え、
前記封止デバイス（５）が、少なくとも１つの膨張可能な封止要素（１２）を備え、
前記膨張可能な封止要素（１２）が、前記膨張可能な封止要素（１２）を第１の膨張状態から第２の膨張状態へ膨張させるように、膨張媒体で少なくとも部分的に充填可能な少なくとも１つの膨張可能な体積（１３）を備え、
前記少なくとも１つの膨張可能な封止要素（１２）は、
前記リッド・ベース体（１１）に連結され、それによって前記粉末モジュール・ベース体（６）の少なくとも１つの溝状の受取り部分（１４）内に受け入れられ、前記受取り部分（１４）は、前記膨張可能な封止要素（１２）を受け入れるように構成される、
及び／又は
前記粉末モジュール・ベース体（６）に連結され、それによって前記粉末モジュール・ベース体（６）の少なくとも１つの溝状の受取り部分（１５）内に受け入れられ、前記受取り部分（１５）は、前記膨張可能な封止要素（１２）を受け入れるように構成される、
粉末モジュール・デバイス。
【請求項２】
前記少なくとも１つの膨張可能な封止要素（１２）は、前記第１の膨張状態では、前記粉末モジュール（３）と前記リッド（４）との間を耐液性に封止しないが、前記第２の膨張状態では、前記粉末モジュール（３）と前記リッド（４）との間を耐液性に封止するように構成されている、請求項１に記載の粉末モジュール・デバイス。
【請求項３】
前記少なくとも１つの膨張可能な体積（１３）は、ガス状の膨張媒体で充填可能であり、それによって前記膨張可能な体積（１３）の第１の充填状態は、前記膨張可能な封止要素（１２）の前記第１の膨張状態に対応し、前記膨張可能な体積（１３）の第２の充填状態は、前記膨張可能な封止要素（１２）の前記第２の膨張状態に対応する、
請求項１又は２に記載の粉末モジュール・デバイス。
【請求項４】
前記少なくとも１つの封止要素（１２）は、前記リッド・ベース体（１１）に連結され、それによって前記リッド・ベース体（１１）の少なくとも１つの溝状の受取り部分（１４）内に受け入れられ、前記受取り部分（１４）は、前記膨張可能な封止要素（１２）を受け入れるように構成され、
前記受取り部分（１４）は、前記リッド・ベース体（１１）の外周に沿って、前記粉末モジュール・デバイス（１）の前記閉鎖状態で前記粉末モジュール・ベース体（６）の壁要素の壁部分に面する前記リッド・ベース体（１１）の壁部分に沿って、少なくとも部分的に延びる、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の粉末モジュール・デバイス。
【請求項５】
前記少なくとも１つの封止要素（１２）は、前記粉末モジュール・ベース体（６）に連結され、それによって前記粉末モジュール・ベース体（６）の少なくとも１つの溝状の受取り部分（１５）内に受け入れられ、前記受取り部分（１５）は、前記膨張可能な封止要素（１２）を受け入れるように構成され、
前記受取り部分（１５）は、前記粉末モジュール・ベース体（６）の内周に沿って、前記粉末モジュール・デバイス（１）の前記閉鎖状態で前記リッド・ベース体（１１）の壁部分に面する前記粉末モジュール・ベース体（６）の側壁要素（８）の壁部分に沿って、少なくとも部分的に延びる、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の粉末モジュール・デバイス。
【請求項６】
前記リッド・ベース体（１１）及び／又は前記粉末モジュール・ベース体（６）は、前記リッド・ベース体（１１）又は前記粉末モジュール・ベース体（６）内で延在する、流れチャネル構造（１６、１７）を備えており、
前記流れチャネル構造（１６、１７）は、前記膨張可能な封止要素（１２）の前記膨張可能な体積（１３）に前記流れチャネル構造（１６、１７）を連結する第１の連結部分（１８、１９）と、前記膨張媒体で前記封止要素（１２）の前記膨張可能な体積（１３）を充填したり排出したりする充填デバイスに前記流れチャネル構造（１６、１７）を連結する第２の連結部分（２０、２１）とを備える、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の粉末モジュール・デバイス。
【請求項７】
前記第２の連結部分（２０、２１）は、操作デバイスと協働して前記リッド・ベース体（１１）を操作するように構成された前記リッド・ベース体（１１）の操作部分に設けられる、
請求項６に記載の粉末モジュール・デバイス。
【請求項８】
前記流れチャネル構造（１６、１７）の前記第１の連結部分（１８、１９）と前記第２の連結部分（２０、２１）との間に、少なくとも１つのバルブ・デバイス（２３）が配置され、
前記バルブ・デバイス（２３）は、前記膨張可能な封止要素（１２）の前記膨張可能な体積（１３）を前記膨張媒体で充填することが可能でない第１の動作状態と、前記膨張可能な封止要素（１２）の前記膨張可能な体積（１３）を充填することが可能である第２の動作状態との間で可動に支持された少なくとも１つのバルブ要素（２４）を備える、
請求項６又は７に記載の粉末モジュール・デバイス。
【請求項９】
前記バルブ・デバイス（２３）は、前記バルブ要素（２４）を動かすための制御媒体を加える第１のポート（２５）を備える、
請求項８に記載の粉末モジュール・デバイス。
【請求項１０】
前記バルブ・デバイス（２３）は、前記膨張可能な封止要素（１２）を膨張させるための前記膨張媒体を導入する第２のポート（２７）を備える、
請求項８又は９に記載の粉末モジュール・デバイス。
【請求項１１】
前記粉末モジュール・デバイス（１）の前記閉鎖状態で互いに重なって配置された複数の膨張可能な封止要素（１２）を備える、
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の粉末モジュール・デバイス。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の粉末モジュール・デバイス（１）向けのリッド（４）であって、
前記リッド（４）は、
前記粉末モジュール・ベース体（６）に連結されて前記粉末モジュール・デバイス（１）の閉鎖状態で前記粉末モジュール・ベース体（６）の前記開口（１０）を閉鎖するように構成されたリッド・ベース体（１１）と、
前記粉末モジュール・デバイス（１）の前記閉鎖状態で前記粉末モジュール（３）と前記リッド（４）との間を封止するように構成された封止デバイス（５）、
を備え、
前記封止デバイス（５）は、少なくとも１つの膨張可能な封止要素（１２）を備え、
前記膨張可能な封止要素（１２）は、前記膨張可能な封止要素（１２）を第１の膨張状態から第２の膨張状態へ膨張させるように、膨張媒体で少なくとも部分的に充填可能な少なくとも１つの膨張可能な体積（１３）を備える、
リッド。
【請求項１３】
エネルギービームによって固化することができる粉末状の造形材料（２）の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって３次元の物体を付加製造する装置（１８）であって、
−  請求項１〜１１のいずれか一項に記載の少なくとも１つの粉末モジュール・デバイス（１）を備え、
前記少なくとも１つの粉末モジュール・デバイス（１）は、
第１のリッド（４）、
及び／又は
−  少なくとも１つの第２のリッド（４）
を備え、
前記第２のリッド（４）は、前記粉末モジュール・デバイス（１）が機械フレーム（２０）にドッキングすることができるドッキング境界面を画定する粉末モジュール・ドッキング部分において前記装置（１８）の機械フレーム（２０）に連結されて、前記装置（１８）の前記機械フレーム（２０）内の開口（２２）を閉鎖するように構成されたリッド・ベース体（１１）を備え、
前記第２のリッド（４）は、前記機械フレーム（２０）の前記閉鎖状態で前記機械フレーム（２０）と前記第２のリッド（４）との間を封止するように構成された封止デバイス（５）を備え、
前記封止デバイス（５）は、少なくとも１つの膨張可能な封止要素（１２）を備え、
前記膨張可能な封止要素（１２）は、前記膨張可能な封止要素（１２）を第１の膨張状態から第２の膨張状態へ膨張させるように、膨張媒体で少なくとも部分的に充填可能な少なくとも１つの膨張可能な体積（１３）を備える、
装置。
【請求項１４】
前記粉末モジュール・デバイス（１）が前記機械フレーム（２０）にドッキングされるドッキング位置にあるとき、前記第２のリッド（４）は前記第１のリッド（４）の上に平行な形で配置される、
請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の粉末モジュール・デバイス（１）を請求項１３又は１４に記載の装置（１８）にドッキングする方法であって、
前記装置（１８）の前記機械フレーム（２０）にドッキングされるドッキング位置に粉末モジュール・デバイス（１）を配置することと、
前記粉末モジュール・デバイス（１）を備える前記第１のリッド（４）を前記粉末モジュール・デバイス（１）から切り離して取り外すことと、
前記第２のリッド（４）を前記装置（１）の前記機械フレーム（２０）から切り離して取り外し、前記粉末モジュール・ベース体（６）の前記造形材料受取りチャンバ（９）から前記装置（１８）のプロセス・チャンバ（１９）への通路を開放すること、
を含む、方法。
【請求項１６】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の粉末モジュール・デバイス（１）を請求項１３又は１４に記載の装置（１８）へ切り離す方法であって、
前記粉末モジュール・デバイス（１）がドッキング位置からの前記装置（１８）の前記機械フレーム（２０）にドッキングされるドッキング位置に配置されている状態で、前記粉末モジュール・デバイス（１）に供給される前記第１のリッド（４）を前記粉末モジュール・デバイス（１）に連結することと、
前記第２のリッド（１４）を前記機械フレーム（２０）に連結して、前記粉末モジュール・ベース体（６）の前記造形材料受取りチャンバ（９）から前記装置（１８）のプロセス・チャンバ（１９）への通路を閉鎖することと、
前記装置（１８）の前記機械フレーム（２０）にドッキングされるドッキング位置に配置された前記粉末モジュール・デバイス（１）を前記ドッキング位置から取り外すこと、
を含む、方法。