(57)【要約】  押出しによる積層製造システムの押出ヘッドに使用される端部洗浄アセンブリは、支持部品、支持部品に取り付けられたパージレッジアセンブリ、パージレッジアセンブリに隣接して支持部品に取り付けられた少なくとも１つのセットブロック、および第１セットブロックに着脱可能に取り付けられた少なくとも１つのコンタクトヘッドを有する。この場合、少なくとも１つのコンタクトヘッドは、押出ヘッドの少なくとも１つの押出端部と係合するように構成されている。
2010530326.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出しによる積層製造システムの押出ヘッドに使用される端部洗浄アセンブリであって、
前記端部洗浄アセンブリは、
支持部品と、
前記支持部品に取り付けられたパージレッジアセンブリと、
前記パージレッジアセンブリに隣接して前記支持部品に取り付けられた少なくとも１つのセットブロックと、
前記少なくとも１つのセットブロックに着脱可能に取り付けられた少なくとも１つのコンタクトヘッドと、を備え、
前記少なくとも１つのコンタクトヘッドは、前記押出ヘッドの少なくとも１つの押出端部と係合するように構成された、端部洗浄アセンブリ。
【請求項２】
前記支持部品は、前記押出しによる積層製造システムの室壁に取り付け可能な第１部分と、前記パージレッジアセンブリおよび前記少なくとも１つのセットブロックを取り付けるための第２部分とを有する片持ち支持装置を有することを特徴とする、請求項１に記載の端部洗浄アセンブリ。
【請求項３】
前記パージレッジアセンブリは、前記押出ヘッドから押出された材料を受容する少なくとも１つの傾斜面を有することを特徴とする、請求項１に記載の端部洗浄アセンブリ。
【請求項４】
前記パージレッジアセンブリおよび前記少なくとも１つのセットブロックに隣接して前記支持部品に取り付け可能な偏向ブロックをさらに有する、請求項１に記載の端部洗浄アセンブリ。
【請求項５】
前記支持部品に取り付けられる前記少なくとも１つのセットブロックを調節可能に取り付けるための少なくとも１つの止めねじをさらに有する、請求項１に記載の端部洗浄アセンブリ。
【請求項６】
前記少なくとも１つのコンタクトヘッドは、前記押出端部の接触力により付勢するように構成された板を有することを特徴とする、請求項１に記載の端部洗浄アセンブリ。
【請求項７】
前記少なくとも１つのコンタクトヘッドは、前記板に隣接して配置されたブラシをさらに有することを特徴とする、請求項６に記載の端部洗浄アセンブリ。
【請求項８】
押出しによる積層製造システムの押出ヘッドに使用される端部洗浄アセンブリであって、
前記端部洗浄アセンブリは、
前記押出しによる積層製造システムの室壁に取り付け可能な片持ち支持装置と、
前記押出ヘッドの押出端部と係合するための接続手段と、
前記片持ち支持装置に取り付けられた較正手段と、を有し、
前記較正手段は、前記押出端部に対する前記接続手段の較正された高さを提供する、端部洗浄アセンブリ。
【請求項９】
前記接続手段は、前記押出端部の接触力により付勢するように構成された板を有することを特徴とする、請求項８の端部洗浄アセンブリ。
【請求項１０】
前記接続手段は、前記板に隣接して配置されたブラシをさらに有することを特徴とする、請求項９に記載の端部洗浄アセンブリ。
【請求項１１】
前記接続手段は、前記較正手段に着脱可能に取り付け可能であることを特徴とする、請求項９に記載の端部洗浄アセンブリ。
【請求項１２】
前記較正手段は、前記片持ち支持装置と係合するように構成された少なくとも１つの止めねじを有することを特徴とする、請求項８に記載の端部洗浄アセンブリ
【請求項１３】
前記押出端部から押出された材料を受容する表面手段をさらに有する、請求項８に記載の端部洗浄アセンブリ。
【請求項１４】
前記較正手段に隣接して前記片持ち支持装置に取り付けられた偏向ブロックをさらに有する、請求項８に記載の端部洗浄アセンブリ。
【請求項１５】
押出しによる積層製造システムの押出ヘッドに使用される端部洗浄アセンブリであって、
前記端部洗浄アセンブリは、
支持部品と、
前記支持部品に取り付けられたパージレッジアセンブリと、
前記パージレッジアセンブリに隣接して前記支持部品に取り付けられた第１セットブロックと、
前記パージレッジアセンブリと前記第１セットブロックに隣接して前記支持部品に取り付けられた第２セットブロックと、
前記第１セットブロックに着脱可能に取り付けられた第１コンタクトヘッドと、
前記第２セットブロックに着脱可能に取り付けられた第２コンタクトヘッドと、を有する、端部洗浄アセンブリ。
【請求項１６】
前記第１コンタクトヘッドは、前記第２コンタクトヘッドとは異なる高さで配置されたことを特徴とする、請求項１５に記載の端部洗浄アセンブリ。
【請求項１７】
前記第１コンタクトヘッドは、前記押出ヘッドの第１押出端部の接触力により付勢するように構成された第１板と、前記第１板に隣接して配置された第１ブラシとを有することを特徴とする、請求項１５に記載の端部洗浄アセンブリ。
【請求項１８】
前記第２コンタクトヘッドは、前記押出ヘッドの第２押出端部の接触力により付勢するように構成された第２板と、前記第２板に隣接して配置された第２ブラシとを有することを特徴とする、請求項１７に記載の端部洗浄アセンブリ。
【請求項１９】
前記パージレッジアセンブリは、前記押出ヘッドから押出された材料を受容する少なくとも１つの傾斜面を有することを特徴とする、請求項１５に記載の端部洗浄アセンブリ。
【請求項２０】
前記パージレッジアセンブリと前記第１セットブロックに隣接して前記支持部品に取り付けられた偏向ブロックをさらに有する、請求項１５に記載の端部洗浄アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【発明の概要】
【０００１】
［背景］
本発明は、３次元（３Ｄ）物体を構築するための、押出しによる積層製造システムに関する。具体的には、本発明は、押出しによる積層製造システムにおいて押出ヘッドに使用される洗浄アセンブリに関する。
【０００２】
押出しによる積層製造システム（例えば、ミネソタ州エデンプレーリーにあるストラタシス社が開発した溶融堆積モデリングシステム）を用いて、コンピューター支援設計（ＣＡＤ）モデルに基づき、流動可能な構築材料を押出すことにより３Ｄ物体を層ごとに構築する。この構築材料は、押出ヘッドによって担持された押出端部を介して押し出され、ｘ−ｙ面の基部上に一連の道路の如く堆積される。押出された構築材料は、前もって堆積された構築材料に溶融し、熱の低下に伴って固化する。次に、基部に対する押出ヘッドの位置は、ｚ軸（ｘ−ｙ面に垂直である）に沿って上昇する。その後、この工程は繰り返され、ＣＡＤモデルに類似する３Ｄ物体が形成される。
【０００３】
基部に対する押出ヘッドの移動は、３Ｄ物体を表す構築データに従ってコンピュータ制御下で実行される。この構築データは、最初に３Ｄ物体のＣＡＤモデルを複数の水平層にスライスすることにより得られる。次に、ホストコンピュータは、各スライス層ごとに、構築材料の道路を堆積するための構築径路を生成し、３Ｄ物体を形成する。
【０００４】
構築材料の各層を堆積することにより３Ｄ物体を製造する場合、典型的に、構築材料自体によって支持されていない、構築中の物体の突出部の下あるいは空洞内に、支持層または支持構造物が構築される。支持構造物は、構築材料を堆積する堆積技術と同様の技術を用いて構築してもよい。ホストコンピュータは、形成中の３Ｄ物体の突出部または空洞部の支持構造物として機能する付加形状を生成する。次に、構築工程中、生成された形状に従って、第２のノズルから支持材料が堆積される。この支持材料は、製造中は構築材料に接着し、構築工程の完了時に、完成された３Ｄ物体から除去できる。
【０００５】
構築工程中、構築材料および支持材料の残量は、各押出工程の中断後、対応する各押出端部から漏れ出るようにしてもよい。このような残留材料は、引き続き行われる押出しを妨げる可能性があり、また各押出端部を詰まらせる可能性もある。従って、洗浄アセンブリを用いて定期的に押出ヘッドを洗浄し、各押出端部における材料の蓄積を防ぐことが望ましい。典型的に、現在の洗浄アセンブリでは、設置中に正確な較正を行い、押出ヘッドの各押出端部との適切な心合せを確実にする必要がある。このような較正には時間が掛かり、熟練した技術者を必要とする。従って、洗浄アセンブリが部分的に損傷して交換を必要とする場合、典型的には、作動前に洗浄アセンブリの再較正を必要とする。このため、押出しによる積層製造システムの作動が遅延し、修理費用が増加し得る。従って、押出ヘッドの洗浄に効率的で、且つ少ない較正要件で容易に修理できる洗浄アセンブリが必要である。
［概要］
本発明は、押出しによる積層製造システムの押出ヘッドに使用される端部洗浄アセンブリに関する。この端部洗浄アセンブリは、支持部品、支持部品に取り付けられたパージレッジアセンブリ、パージレッジアセンブリに隣接して支持部品上に取り付けられたセットブロック、および第１セットブロック上に着脱可能に取り付けられたコンタクトヘッドを有する。このコンタクトヘッドは、押出ヘッドの押出端部と係合するように構成されている。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】端部洗浄アセンブリを有する、３Ｄ物体を構築するアセンブリの前面図である。
【図２】押出しによる積層製造システムの構築室内において、端部洗浄アセンブリが押出ヘッドに係合している様子を示す拡大図である。
【図３】端部洗浄アセンブリの一次モジュールの前面斜視図である。
【図４】一次モジュールの背面斜視図である。
【図５】一次モジュールの分解斜視図である。
【図６】一次モジュールのコンタクトヘッドの分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
［詳細な説明］
図１は、ホストコンピュータ１２、コントローラ１４、および押出しによる積層製造システム１６を有する、３Ｄ物体を構築するアセンブリ１０の前面図である。ホストコンピュータ１２は、コントローラ１４を介して押出しによる積層製造システム１６と相互作用し、３Ｄ物体および対応する支持構造物を構築するコンピュータシステムである。押出しによる積層製造システム１６は、押出しによる積層製造技術により３Ｄ物体を構築する。押出しによる積層製造システム１６に好適なシステムとして、ミネソタ州エデンプレーリーにあるストラタシス社から“ＦＤＭ”という商標で市販されている溶融堆積モデリングシステム等の、構築材料の道路を堆積させて層状に３Ｄ物体（および対応する支持構造物）を構築するシステムが挙げられる。
【０００８】
押出しによる積層製造システム１６は、構築室１８、押出ヘッド２０、ガントリー２２、基部２４、および端部洗浄アセンブリ２６を有する。構築室１８は、３Ｄ物体（３Ｄ物体２８として参照される）および対応する支持構造物（支持構造物３０として参照される）を構築するための密閉された環境である。押出ヘッド２０は、ガントリー２２によって支持された二重端部押出ヘッドであり、基部２４上に３Ｄ物体２８および支持構造物３０を層状に構築する。ガントリー２２は、コントローラ１４から提供される信号に基づき、構築室１８内において押出ヘッド２０を水平なｘ−ｙ面上を移動させるように構成された案内レールシステムである。基部２４は、３Ｄ物体２８および支持構造物３０を構築するプラットフォームであり、コントローラ１４から提供された信号に基づいて垂直方向のｚ−軸上を移動する。
【０００９】
端部洗浄アセンブリ２６は、２段階工程で押出ヘッド２０を洗浄する装置である。この２段階工程は、（１）パージ段階と（２）端部拭取り段階とを有する。また、後述のように、端部洗浄アセンブリ２６は、作動中に損傷部品を交換する際に必要となる再較正の回数が減るように設計されている。これにより、端部洗浄アセンブリ２６の修理に必要な時間と労力とが低減される。端部洗浄アセンブリ２６は、構築室１８内の、押出ヘッド２０にはアクセス可能であるが基部２４からはオフセットされる位置に取り付けられている。このようにオフセットされる位置に取り付けることにより、端部洗浄アセンブリ２６が各構築工程を妨げることを防止する。押出ヘッド２０が堆積工程を完了したら、押出された材料の残量は押出ヘッド２０から漏れ出るようにしてもよい。この残留材料は、除去されない場合引き続いて行われる堆積作業を妨害する可能性がある。従って、端部洗浄アセンブリ２６で定期的に押出ヘッド２０の洗浄作業が行われる。これにより、残った構築材料および支持材料が引き続き行われる堆積を妨害するリスクが低減される。
【００１０】
１つの実施形態では、ホストコンピュータ１２により供給される構築データにて、押出ヘッド２０の洗浄作業段階が提供される。各洗浄作業ごとに、押出ヘッド２０をｘ−ｙ面で移動させて端部洗浄アセンブリ２６に心合せさせる段階と、次にパージ段階および端部拭取り段階とを実行する段階が含まれる。洗浄作業を実施する間隔は、構築パラメータによって異なり得る。例えば、構築材料と支持材料との間の移行時、および／または各層の完成後に、押出ヘッド２０の洗浄作業を実施してもよい。さらに、定期的に押出ヘッド２０のパージ段階または１回以上の端部拭取り段階の実行を経て、押出ヘッド２０が適切に洗浄されることを確実にしてもよい。
【００１１】
図２は、構築室１８内において押出ヘッド２０が端部洗浄アセンブリ２６と係合している様子を示した拡大図である。図示のように、構築室１８は、構築室１８の内壁である室壁３２をさらに有する。室壁３２は、端部洗浄アセンブリ２６の支持面を提供している。押出ヘッド２０は、構築ライン３４および支持ライン３６を有する。構築ライン３４は、構築端部３４ａを介して構築材料を液化して押出すように構成された第１押出経路である。これにより、構築ライン３４は、基部２４（図１中に図示）上に一連の道路の如く構築材料を堆積させ、３Ｄ物体２８（図１中に図示）を層状に構築することが可能になる。同様に、支持ライン３６は、支持端部３６ａを介して支持材料を液化して押出すように構成された第２押出経路であり、これにより、支持ライン３６は、基部２４上に一連の道路の如く支持材料を堆積させ、支持構造物３０（図１中に図示）を層状に構築することが可能になる。
【００１２】
押出ヘッド２０は、ｚ−軸に沿って高い位置と低い位置との間で支持ライン３６を切り換えるように構成されている。支持ライン３６が低い位置にある場合（図２中に図示）、支持端部３６ａは、構築端部３４ａより約１．６ｍｍ（約０．０６インチ）低く延在する。これにより、支持ライン３６は、構築端部３４ａからの干渉を受けずに、支持材料の道路を押出して支持構造物３０を構築することができる。代替的に、構築材料を堆積させる場合、支持ライン３６は高い位置に切り換えられ、支持端部３６ａは、構築端部３４ａより約１．６ｍｍ（約０．０６インチ）高く延在する。これにより、構築ライン３４は、支持端部３６ａからの干渉を受けずに、構築材料の道路を押出して３Ｄ物体２８を構築することができる。
【００１３】
端部洗浄アセンブリ２６は、一次モジュール３８、支持フレーム４０、および幕壁４２を有する。一次モジュール３８は、端部洗浄アセンブリ２６において、押出ヘッド２０の構築端部３４ａおよび支持端部３６ａと相互作用する部分である。支持フレーム４０は、ボルト４４で室壁３２に固定され、一次モジュール３８を室壁１２に固定するための取り付け場所を提供している。
【００１４】
幕壁４２は、ボルト４６で支持フレーム４０に固定された障壁であり、一次モジュール３８に隣接して配置され、パージ済み材料の逸脱したストランドの経路を阻止する。これにより、逸脱したストランドが構築室１８の通気孔（図示せず）に入るのを防ぐ。そうでなければ、これらの材料が集まって押出しによる積層製造システム１６に損傷を与える可能性がある。幕壁４２は、望ましくは、構築室１８の温度上昇に耐え且つ摩擦係数が低い１つ以上の材料から形成される。幕壁４２に好適な材料例として、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフルオロポリマー材料が挙げられる。幕壁４２用に特に適切なＰＴＦＥの例として、デラウェア州ウィルミントン市にあるイー・アイ・デュポン・ド・ヌムール・アンド・カンパニーから商標“ＴＥＦＬＯＮ”として市販されているＰＴＦＥが挙げられる。
【００１５】
一次モジュール３８は、保持ブラケット４８、偏向ブロック５０、パージレッジアセンブリ５２、および拭取りアセンブリ５４および５５を有する。保持ブラケット４８は、Ｌ字型のブラケットで、相互に垂直に延在する壁部４８ａおよび腕部４８ｂを有する。壁部４８ａは、ナット５６で支持フレーム２６に固定されており、このため、腕部４８ｂは、偏向ブロック５０、パージレッジアセンブリ５２、および拭取りアセンブリ５４および５５に片持ち支持装置を提供することができる。
【００１６】
偏向ブロック５０は、ねじ５７で腕部４８ｂに固定されており、且つ幕壁４２に沿って、パージ済み材料の逸脱したストランドに対する保護を提供する。また、偏向ブロック５０は、望ましくは、構築室１８の温度上昇に耐え且つ摩擦係数が低い１つ以上の材料から形成される。偏向ブロック５０に好適な材料および特に好適な材料として、幕壁４２に関する上述の材料が挙げられる。
【００１７】
パージレッジアセンブリ５２は、偏向ブロック５０の幕壁４２とはｘ−軸に沿って反対側で腕部４８ｂに固定されている。後述のように、パージレッジアセンブリ５２は、洗浄作業のパージ段階中に構築端部３４ａと支持端部３６ａとをパージするために好適な場所を提供する。
【００１８】
拭取りアセンブリ５４および５５は、パージレッジアセンブリ５２のｙ−軸に沿って後方で腕部４８ｂに固定されている。ｙ−軸はｘ−ｚ面に垂直である。図示のように、拭取りアセンブリ５４は、コンタクトヘッド５８、止めねじ６０、および調整ナット６２を有する。拭取りアセンブリ５５は、コンタクトヘッド６４、止めねじ６６、および調整ナット６８を有する。コンタクトヘッド５８および６４は、一次モジュール３８の一部であり、構築端部３４ａおよび支持端部３６ａとそれぞれ物理的に相互作用する。これにより、コンタクトヘッド５８および６４は、洗浄作業の端部拭取り段階中、構築端部３４ａおよび支持端部３６ａから余分な材料を除去することができる。
【００１９】
止めねじ６０と調整ナット６２により、ｚ−軸上の所定の高さにコンタクトヘッド５８を較正し、コンタクトヘッド５８を構築端部３４ａに垂直方向に心合せさせることができる。同様に、止めねじ６６および調整ナット６８により、ｚ−軸上の所定の高さにコンタクトヘッド６４を較正し、コンタクトヘッド６４を支持端部３６ａに垂直方向に心合せさせることができる。図２に示された実施形態では、端部洗浄アセンブリ２６は、支持ライン３６が低い位置に切り換えられたときに押出ヘッド２０と相互作用するように構成されている。従って、コンタクトヘッド６４はコンタクトヘッド５８より低い位置に配置されており、コンタクトヘッド５８および６４は構築端部３４ａおよび支持端部３６ａにそれぞれ心合せされる。
【００２０】
代替的に、コンタクトヘッド５８および６４を様々な異なる押出ヘッド装置に心合せさせるように、端部洗浄アセンブリ２６を較正してもよい。例えば、代替的に、支持ライン３６が高い位置に切り換えられたときに押出ヘッド２０と相互作用するように、端部洗浄アセンブリ２６を較正してもよい。この実施形態では、コンタクトヘッド５８は、コンタクトヘッド６４より低い位置に配置される。他の代替の実施形態では、構築端部３４ａおよび支持端部３６ａが垂直方向に同じ高さであるときに押出ヘッド２０と相互作用するように、端部洗浄アセンブリ２６を較正する。この実施形態では、コンタクトヘッド５８および６４もｚ−軸に沿って同じ高さに配置される。
【００２１】
また、端部洗浄アセンブリ２６は、パージ済み材料のストランドを一次モジュール３８の下方に案内して廃棄容器（図示せず）の方へ向かわせる１つ以上のハウジング部品（図示せず）を有してもよい。例えば、端部洗浄アセンブリ２６は、一次モジュール３８の周囲で横方向に延在するハウジング部品を有してもよい。このハウジング部品は、幕壁４２とともに、パージ済みストランドの経路を垂直方向に一次モジュール３８の下へ制限する。このようなハウジング部品は、パージ済み材料の逸脱したストランドが構築室１８内の望ましくない場所（例えば、通気孔）に侵入するのを防ぐ。
【００２２】
構築室１８に端部洗浄アセンブリ２６を設置する場合、支持フレーム４０はボルト４４で室壁３２に固定される。次に、壁部４８ａはナット５６で支持フレーム４０に固定され、幕壁４２は腕部４８ｂに挿入されてボルト４６で支持フレーム４０に固定される。次に、止めねじ６０、調整ナット６２、止めねじ６６、および調整ナット６８を用いて、コンタクトヘッド５８および６４の高さを較正し、構築端部３４ａおよび支持端部３６ａに垂直方向に心合せさせる。洗浄作業中コンタクトヘッド５８および６４は構築端部３４ａおよび支持端部３６ａとそれぞれ係合するため、コンタクトヘッド５８および６４は洗浄作業を繰り返し行う過程で損傷を受け得る。標準的な洗浄アセンブリの場合、このような部品の交換には典型的に再較正段階を必要とするであろう。しかし、後述のように、コンタクトヘッド５８の初期較正で止めねじ６０および調整ナット６２をセットすれば、再較正段階を必要とせずに損傷したコンタクトヘッド５８を新しいコンタクトヘッド５８と交換することができる。コンタクトヘッド６４、止めねじ６６、および調整ナット６８にも同じ構成が適用される。これにより、端部洗浄アセンブリ２６の修理に必要な時間と労力とが低減される。
【００２３】
図３は、一次モジュール３８の前面斜視図である。図示のように、保持ブラケット４８の壁部４８ａはスロット７０を有する。スロット７０は、壁部４８ａを貫通する細長い開口であり、壁部４８ａをナット５６（図２中に図示）で支持フレーム４０（図２中に図示）に固定するためのものである。後述のように、スロット７０の細長い形状により、初期較正段階中に一次モジュール３８をｚ−軸に沿って調整することができる。
【００２４】
偏向ブロック５０は、ｘ−ｙ面から所定角度を有して延在する傾斜面７２を有し、パージ済み材料のストランドが傾斜面７２を滑り落ちるのを可能にする。従って、偏向ブロック５０は、パージ済み材料の逸脱したストランドが保持ブラケット４８の腕部４８ｂ上に集まるのを防ぐ。水平なｘ−ｙ面に対する傾斜面７２の好適な角度の例として約３０°が少なくとも挙げられ、水平なｘ−ｙ面に対する特に好適な角度として約４５°〜約６０°の範囲が挙げられる。
【００２５】
パージレッジアセンブリ５２は、ベースブロック７４と延長シート７６とを有する。ベースブロック７４は、パージレッジアセンブリ５２の一部であり、保持ブラケット４８の腕部４８ｂ上に取り付けられる。ベースブロック７４と延長シート７６はそれぞれ、望ましくは、構築室１８の温度上昇に耐え且つ摩擦係数が低い１つ以上の材料から形成される。ベースブロック７４および延長シート７６に好適な材料および特に好適な材料として、幕壁４２（図２中に図示）に関する上述の材料が挙げられる。
【００２６】
ベースブロック７４は、前部傾斜面７８、後部傾斜面８０、およびスリット８２を有する。前部傾斜面７８は、パージ済み材料のストランドを押出ヘッド２０から直接受け入れる面である。さらに、前部傾斜面７８は、パージ済み材料のストランドを（例えば、プレッツェルの形に）圧縮または丸めるのに有利であり、それにより一次モジュール３８の下のシュートにおける詰まりのリスクが低減される。従って、前部傾斜面７８は、望ましくは、水平なｘ−ｙ面に対して偏向ブロック５０の傾斜面７２と比較してより浅い角度で配置される。水平なｘ−ｙ面に対する前部傾斜面７８の好適な角度の例として、約１５°が少なくとも挙げられ、水平なｘ−ｙ面に対する特に好適な角度として約１５°〜約２５°の範囲が挙げられる。
【００２７】
後部傾斜面８０は、前部傾斜面７８よりも急な角度で配置され、延長シート７６の支持面を提供する。スリット８２は、前部傾斜面７８と後部傾斜面８０との交差部に配置され、後部傾斜面８０と同じ角度で延在している。これにより、延長シート７６は、スリット８２内に挿入され且つ後部傾斜面８０に支持され得る。水平なｘ−ｙ面に対する後部傾斜面８０およびスリット８２の好適な角度の例として約４５°が少なくとも挙げられ、水平なｘ−ｙ面に対する特に好適な角度として約４５°〜約７５°の範囲が挙げられ、水平なｘ−ｙ面に対するさらに特に好適な角度として約６０°〜約７５°の範囲が挙げられる。
【００２８】
延長シート７６はスリット８２内に固定され、構築材料および支持材料のパージ済みストランドを受け入れるさらなる面を提供する。図示のように、延長シート７６は、コンタクトヘッド５８および６４まで延在している。これにより、コンタクトヘッド５８および６４で除去された構築材料および支持材料の余剰分は前部傾斜面７８まで延長シート７６を滑り落ちることが可能となる。また、延長シート７６は、コンタクトヘッド５８／６４とベースブロック７４との間の空隙を小さくする。これは、パージ済み材料のストランドの蓄積を減らすのに有利である。延長シート７６がないと、一次モジュール３８の下のシュートに落ちる前に、蓄積したストランドの複数の大きな塊が集まり得る。このような大きな塊は、シュートを詰まらせる可能性がある。しかし、延長シート７６を用いれば、パージ領域内の主要なキャッチポイント（ｃａｔｃｈ  ｐｏｉｎｔ）が排除され、それによってパージ済み材料のストランドはそれぞれ個別にシュートに落ちることが可能になる。
【００２９】
拭取りアセンブリ５４は、さらにセットブロック８４を有する。セットブロック８４は、止めねじ６０および調整ボルト６２で腕部４８ａ上に固定される。コンタクトヘッド５８は、セットブロック８４上に取り付けられ、フリッカー板８６およびブラシ８８を有する。フリッカー板８６はｙ−軸に沿ってブラシ８８の前に配置される。同様に、コンタクトヘッド６４は、フリッカー板９０およびブラシ９２を有し、フリッカー板９０はｙ−軸に沿ってブラシ９２の前に配置される。
【００３０】
フリッカー板８６および９０は、弾力性のあるまたは部分的に弾力性のある板であり、それぞれ構築端部３４ａ（図２中に図示）および支持端部３６ａ（図２中に図示）と係合し、パージ作業後に余分な材料を除去する。フリッカー板８６および９０に好適な材料として、高温プラスチックおよび金属（例えば、ステンレス鋼）が挙げられる。ブラシ８８および９２は、弾力性のあるブラシストランドであり、それぞれ構築端部３４ａおよび支持端部３６ａの第２の拭取り動作を提供する。ブラシ８８および９２の好適な材料として、ポリマーおよび金属ブラシ繊維が挙げられる。
【００３１】
端部洗浄アセンブリ２６を較正すると、フリッカー板８６および９０は洗浄作業中にそれぞれ構築端部３４ａおよび支持端部３６ａと接触するように心合せされる。ブラシ８８および９２は、垂直方向にそれぞれフリッカー板８６および９０より高く延在している。これにより、ブラシ８８および９２は、構築端部３４ａおよび支持端部３６ａを拭取るために十分に届く範囲を提供する。しかし、ブラシ８８および９２はフリッカー板８６および９０より弾力性があるため、ブラシ８８および９２は、構築端部３４ａおよび支持端部３６ａを損傷することなく構築端部３４ａおよび支持端部３６ａに十分な接触を提供し得る。従って、コンタクトヘッド５８および６４のフリッカー板／ブラシ構成は、構築端部３４ａおよび支持端部３６ａの拭取りに２段階機構を提供する。
【００３２】
洗浄作業中、構築端部３４ａがｙ−軸に沿ってフリッカー板８６およびブラシ８８に心合せされ、支持端部３６ａがｙ−軸に沿ってフリッカー板９０およびブラシ９２に心合せされるように、ｘ−軸に沿って押出ヘッド２０が配置される。さらに、構築端部３４ａおよび支持端部３６ａがパージレッジアセンブリ５２の前部傾斜面７８の上方に配置されるように、ｙ−軸に沿って押出ヘッド２０が配置される。次に初期パージ作業が行われ、構築ライン３４および構築ライン３６の一方または両方は、所定量の構築材料を構築端部３４ａから、および／または所定量の支持材料を支持端部３６ａから押出す。押出されたパージ済み材料のストランドは、前部傾斜面７８上に堆積し、一次モジュール３８の下方に滑り落ちて廃棄容器（図示せず）に入る。パージ作業は、構築ライン３４および支持ライン３６内の任意の潜在的な材料蓄積を一掃する。
【００３３】
パージ作業が完了すると、構築ライン３４および支持ライン３６はそれぞれ構築材料および支持材料の押出しを停止する。次に、押出ヘッド２０は、ｙ−軸に沿って後方に移動し、その結果、構築端部３４ａはフリッカー板８６と接触し、支持端部３６ａはフリッカー板９０と接触可能となる。この接触力は、フリッカー板８６および９０を後方に付勢し、構築端部３４ａおよび支持端部３６ａ上の構築材料および支持材料の残量を全て拭取る。押出ヘッド２０がｙ−軸に沿って後方に移動し続けると、構築端部３４ａおよび支持端部３６ａはフリッカー板８６および９０を越え、これによりフリッカー板８６および９０はそれぞれ非付勢位置に戻ることができる。次に、構築端部３４ａはブラシ８８と係合し、支持端部３６ａはブラシ９２と係合する。ブラシ８８および９２は、構築端部３４ａおよび支持端部３６ａからそれぞれ構築材料および支持材料の残量を全て除去する第２の拭取り動作を提供する。パージおよび拭取り動作の後、押出ヘッド２０は次の堆積工程に進むようにしてもよい。
【００３４】
洗浄作業を複数回行う過程で、フリッカー板８６、９０およびブラシ８８、９２の１つ以上が、構築端部３４ａおよび支持端部３６ａと係合している間に磨耗または損傷し得る。例えば、フリッカー板８６および９０は、構築端部３４ａおよび支持端部３６ａと直接接触することにより欠ける可能性がある。さらに、ブラシ８８および９２は、構築材料および支持材料で飽和状態となり得り、このためブラシ８８および９２がベトベトになる可能性がある。このような状況では、一次モジュール３８の再較正を要求せずに、損傷したコンタクトヘッド５８および６４の一方または両方を新しいコンタクトヘッドと交換するようにしてもよい。このため、上述のように、端部洗浄アセンブリ２６の修理に必要な時間と労力とが低減される。
【００３５】
図４は、一次モジュール３８の背面斜視図であり、拭取りアセンブリ５４および５５を較正するメカニズムを示している。図示のように、拭取りアセンブリ５５は、セットブロック９４をさらに有し、セットブロック９４は、止めねじ６６および調整ナット６８で腕部４８ａ上に固定される。セットブロック８４および９４はそれぞれ上面８４ａおよび９４ａを有し、コンタクトヘッド５８は上面８４ａ上に配置され、コンタクトヘッド６４は上面９４ａ上に配置される。
【００３６】
一次モジュール３８を設置するとき、偏向ブロック５０はねじ５７（図２および図３中に図示）で腕部４８ｂに固定される。次に、止めねじ６０および６６は腕部４８ｂの底部を介して挿入され、セットブロック８４および９４は止めねじ６０および６６上にそれぞれ挿入される。次に、止めねじ６０および６６は、セットブロック８４および９４が腕部４８ｂとぴったり重なるまで下げられる。次にナット５６（図２中に図示）が壁部４８ａのスロット７０を介して挿入され、一次モジュール３８の垂直方向位置は、セットブロック８４の上面８４ａが構築端部３４ａ（図２中に図示）の高さより下の初期間隔離れた箇所に配置されるまで調節される。初期間隔の好適な例として、構築端部３４ａの下約２８ｍｍ（約１．１インチ）〜約３０ｍｍ（約１．２インチ）の範囲が挙げられる。次に、ナット５６は締め付けられ、一次モジュール３８を支持フレーム４０（図２中に図示）に任意の高さで固定する。次に、幕壁４２（図２中に図示）を腕部４８ｂに挿入して、ボルト４６（図２中に図示）で支持フレーム４０に固定する。
【００３７】
次に、止めねじ６０を持ち上げ、セットブロック８４の上面８４ａが構築端部３４ａの下の最終較正間隔離れた箇所に位置するまでより精密にセットブロック８４を持ち上げる。この最終較正間隔にて、コンタクトヘッド５８が構築端部３４ａに心合せされ、フリッカー板８６が構築端部３４ａと接触可能となる。次に、調整ナット６２を締め付けて止めねじ６０を腕部４８ｂに固定し、セットブロック８４を腕部４８ｂ上方のオフセット位置に保持する。
【００３８】
次に、拭取りアセンブリ５５を同様に較正してもよい。セットブロック９４の上面９４ａが支持端部３６ａの下の最終較正間隔離れた箇所に位置するまで、止めねじ６６を持ち上げる。上述のように、支持端部３６ａは構築端部３４ａより低い位置まで延在している。従って、この実施形態では、上面９４ａは上面８４ａより低い位置に配置されている。最終較正間隔にて、コンタクトヘッド６４を支持端部３６ａに心合せされ、フリッカー板９０が支持端部３６ａと接触可能となる。次に、調整ナット６８を締め付けて止めねじ６８を腕部４８ｂに固定し、腕部４８ｂ上方のオフセット位置にセットブロック９４を保持する。次に、洗浄作業用にコンタクトヘッド５８および６４をセットブロック８４および９４に取り付けてもよい。
【００３９】
図５は、一次モジュール３８の底面分解図であり、コンタクトヘッド５８および６４とセットブロック８４および９４との間の係合をさらに詳しく示している。図示のように、セットブロック８４および９４はそれぞれダボ９６および９８を有し、コンタクトヘッド５８および６４はそれぞれ底部開口１００および１０２を有する。セットブロック８４および９４を腕部４８ｂ上方の所望のオフセット位置で固定した後、コンタクトヘッド５８をダボ９６の上まで下げてコンタクトヘッド５８をセットブロック８４上に取り付ける。これにより、ダボ９６は、コンタクトヘッド５８が下がるにつれ、コンタクトヘッド５８の底部開口１００に挿入される。これに応じて、コンタクトヘッド６４をダボ９８の上まで下げてコンタクトヘッド６４をセットブロック９４上に取り付ける。これにより、コンタクトヘッド６４が下がるにつれ、ダボ９８はコンタクトヘッド６４の底部開口１０２に挿入される。セットブロック８４および９４のｚ−軸上の高さは所望の位置に較正されているため、コンタクトヘッド５８は構築端部３４ａ（図２中に図示）にｚ−軸上に沿って垂直方向にされ、コンタクトヘッド６４は支持端部３６ａ（図２中に図示）にｚ−軸上に沿って垂直方向に心合せされる。
【００４０】
ダボ９６および底部開口１００の直径は、望ましくは、洗浄作業中にコンタクトヘッド５８がセットブロック８４から外れず、且つ過度の量の除去力を要することなくコンタクトヘッド５８をセットブロック８４から除去できるように好適な量の摩擦力を提供する。ダボ９８および底部開口１０２の直径は、望ましくは、コンタクトヘッド６４に対して同様の構成を提供する。その結果、コンタクトヘッド５８および６４は、セットブロック８４および９４上に着脱可能に取り付けられる。これにより、コンタクトヘッド５８および６４が損傷して、損傷していないコンタクトヘッド５８および６４と交換可能に交換する場合、コンタクトヘッド５８および６４はダボ９６および９８から容易に除去することができる。セットブロック８４および９４はｚ−軸に沿って所望の高さで予め較正されるため、新しいコンタクトヘッド５８および６４をさらに調整してｚ−軸に沿って構築端部３４ａおよび支持端部３６ａに垂直方向に心合せさせる必要はない。従って、拭取りアセンブリ５５および５８により、損傷した部品を容易に交換および設置することが可能となる。
【００４１】
１つの実施形態では、ダボ９６の各ダボの直径は異なり、底部開口１００の各開口の直径はそれに対応している。従って、コンタクトヘッド５８がセットブロック８４上において１つの方向にのみ設置され得ることを確実にする。これにより、セットブロック８４上にコンタクトヘッド５８を逆に取り付けるリスクが低減される。同様に、１つの実施形態では、ダボ９８の各ダボの直径は異なり、底部開口１０２の各開口の直径はそれに対応している。従って、コンタクトヘッド６４がセットブロック９４上において１つの方向にのみ設置され得ることを確実にする。これにより、セットブロック９４上にコンタクトヘッド６４を逆に取り付けるリスクが低減される。
【００４２】
さらに図５に示すように、パージレッジアセンブリ５２のベースブロック７４はさらに底部開口１０４を有し、腕部４８ｂはピン１０６を有する。従って、ピン１０６を底部開口１０４に挿入することにより、パージレッジアセンブリ５２は腕部４８ｂ上に取り付けられる。１つの実施形態では、パージレッジアセンブリ５２は腕部４８ｂ上に着脱可能に取り付けられ、それにより、パージレッジアセンブリ５２を様々なパージレッジアセンブリ５２と交換可能に置き換えることができる。この実施例は、様々な傾斜面を有するパージレッジアセンブリを提供するには有利である。
【００４３】
端部洗浄アセンブリ２６は２つの拭取りアセンブリ（即ち、拭取りアセンブリ５４および５５）を有するものとして上述しているが、本発明の端部洗浄アセンブリは代替的に、１つの拭取りアセンブリ（１つの端部押出ヘッド用）、または３つ以上の拭取りアセンブリ（３つ以上の押出端部を有する押出ヘッド用）を有していてもよい。各拭取りアセンブリはそれぞれ独立して対応する押出端部に垂直方向に心合せされるように較正されてもよいし、再較正段階を必要とせずに交換できる着脱可能なコンタクトヘッド（例えば、コンタクトヘッド５８および６４）を有していてもよい。
【００４４】
図６は、コンタクトヘッド５８の分解図である。コンタクトヘッド５８は、さらにプレート板１０８、前面ブロック１１０、背面ブロック１１２、および背面ボルト１１４を有する。図示のように、フリッカー板８６は、心合穴１１６および中央穴１１８を有し、前面ブロック１１０は、タブ部材１２０、中央穴１２２、および曲面肩部１２４を有し、背面ブロック１１２は、横穴１２６および中央空洞１２８を有する。前面ブロック１１０は、コンタクトヘッド５８の一部であり、底部開口１００（図５中に図示）を有する部分である。
【００４５】
ブラシ８８を前面ブロック１１０と背面ブロック１１２との間にはめ、ブラシ８８が背面ブロック１１２の中央空洞１２８内に納まるようにして、コンタクトヘッド５８を組み立てる。また、中央空洞１２８内にブラシ８８を固定するため、接着剤を使用してもよい。次に、背面ボルト１１４は、穴１２６を介して前面ブロック１１０に対応する穴（図示せず）まで挿入される。これにより、ブラシ８８は前面ブロック１１０と背面ブロック１１２の間に固定される。次に、フリッカー板８６を前面ブロック１１０に取り付け、タブ部材１２０が心合穴１１６を貫通するようにする。次に、プレート板１０８を中央穴１１８および１２２に挿入し、フリッカー板８６を前面ブロック１１０に固定する。曲面肩部１２４によって、フリッカー板８６は適宜、洗浄作業中に構築端部３４ａ（図２中に図示）の付勢力により屈曲する。
【００４６】
組立が完了すると、コンタクトヘッド５８はセットブロック８４（図５中に図示）に挿入されてもよい。１つの実施形態では、コンタクトヘッド６４（図５中に図示）はコンタクトヘッド５８と同一であり、同様に組み立ててもよい。従って、コンタクトヘッド５８および６４は、損傷した場合、再較正段階を必要とせずに別のコンタクトヘッドと交換可能である。これにより、端部洗浄アセンブリ２６の修理に必要な時間と労力とが低減され、構築工程中の効率が上昇する。代替的な実施形態では、１つ以上のコンタクトヘッド（例えば、コンタクトヘッド５８および６４）は異なり、堆積される材料の種類に従って端部拭取り段階を最適化するよう設計されている。例えば、フリッカー板８６の高さとブラシ８８の弾力性とは、堆積される材料の粘度により変化してもよい。しかし、セットブロック８４は既に較正済みであるため、材料を切り替える際、単に現在のコンタクトヘッドを取り外して新しい材料用の所望のコンタクトヘッドと交換するだけでよい。
【００４７】
好ましい実施形態を参照しながら本発明を説明してきたが、本発明の精神および範囲を逸脱することなく形態および詳細を変更し得ることを当業者は認識するであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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