CN113165227B - 用于由粉末材料生产加强元件的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于生产用于鞋、包或矫形应用的加强元件的设备，包括第一粉末施加设备(10)、至少一个下游的第一复合装置(20)、另一第二粉末施加设备(26)以及第二复合装置(30)。这种模块化结构允许以简单的方式生产不同类型的加强元件。

Description

用于由粉末材料生产加强元件的设备
【技术领域】
本发明涉及一种用于由粉末材料生产加强元件的设备。这些加强元件特别是用于鞋、包、矫形应用等的加强元件。
【背景技术】
为了由粉末状的且至少部分可熔化的材料生产加强元件，从WO2012/059367中已知一种设备。所述设备包括粉末容器，在该粉末容器中存储自由流动且至少部分可熔化的粉末。在粉末容器的出口处，提供了限定加强元件的形状的模板。借助于滑块，粉末容器的出口可以打开和关闭。粉末自由地流过模板并到达输送带上，其中，输送带与滑块的打开和关闭同步计时。与这种粉末施加设备相邻，布置加热装置，该加热装置通过施加热量和/或压力而使粉末至少部分地熔化，以便生产加强元件。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种用于生产加强元件的设备，借助于该设备，可以以简单的方式生产不同类型的加强元件。
根据本发明，该目的通过具有权利要求1的特征的用于生产加强元件的设备来实现。
根据本发明的用于生产用于鞋、包、矫形应用等的加强元件的设备包括第一粉末施加设备。粉末施加设备包括用于至少部分可熔化的粉末混合物的第一粉末容器。粉末混合物被提供在诸如输送带之类的进料装置上。进料装置也可以是固定的平面装置，诸如接收金属板等。粉末施加设备在粉末容器的出口处还包括模板，该模板用于限定要生产的加强元件的基本形状。由此，借助于模板，将特别预定量的粉末混合物以基本形状施加到进料装置上。粉末量可以由滑块或另一定量给料设备限定。粉末混合物可以由不同材料、不同尺寸等的几种粉末构成。至少一种粉末材料是可熔化的。
进一步地，根据本发明的设备包括在粉末施加设备下游的第一复合装置。由此，借助于复合装置，在粉末施加之后的步骤中，复合粉末。第一复合装置可以包括加热装置，该加热装置例如用于使至少部分可熔化的粉末材料初始熔化或熔化。借助于第一复合装置，流体也可以添加到粉末中，以便至少松散地复合粉末。第一复合装置优选地配置成使得其向粉末混合物供应热量，以便初始熔化或熔化粉末混合物的至少一种成分。例如，热量可以通过激光器、灯和/或另一加热装置(诸如加热板或加热模具)的热辐射引入到材料中。
根据本发明，第二粉末施加设备布置在第一复合装置的下游。在粉末混合物已经被第一复合装置至少松散地复合之后，借助于第二粉末施加设备提供另一粉末混合物。与第一粉末施加设备类似，第二粉末施加设备也包括粉末容器和位于粉末容器的出口处的模板。第二粉末施加设备以以下这种方式来提供粉末：粉末至少部分地布置成基本形状，并且由第二粉末施加设备施加的粉末层至少部分地覆盖由第一粉末施加设备产生的层。从而，可以以简单的方式生产具有不同厚度区域的加强元件。第二粉末施加设备的第二粉末容器可以与第一粉末容器相同，使得来自第一粉末容器的粉末混合物由第二粉末施加设备提供。如果有必要，可以混合另外的粉末材料，使得由第二粉末施加设备提供的粉末混合物的材料组成不同于由第一粉末施加设备提供的粉末混合物的材料组成。然而，优选的是，提供两个单独的粉末容器，使得以简单的方式，甚至可以提供不同组成和不同自由流动特性等的不同粉末混合物。
另外，根据本发明的用于生产加强元件的设备包括在第二粉末施加设备下游的第二复合装置。第二复合装置用于将进料装置上提供的粉末混合物复合成初步的最终形状。要生产的加强元件的初步最终形状由第二粉末施加设备限定。第二复合装置然后优选地完全复合粉末材料。这优选地再次通过以下方式来进行：引入热量和/或压力，使得优选地粉末混合物的所有可熔化成分被熔化并形成固体化合物。优选的是，与第一复合装置类似，第二复合装置也包括加热装置。在第二复合装置的情况下，特别优选的是，加热装置包括加热模具。加热模具被配置成使得它们不仅将热量引入要熔化的粉末混合物中，而且施加压力。优选地，加热模具包括与要生产的加强元件的外轮廓互补的凹部。由此，模具限定了加强元件的最终形状。根据特别优选的实施例，第二复合装置包括至少一个加热装置和至少一个加热模具。诸如熔炉等的加热装置加热粉末混合物，使得至少可熔化的成分初始熔化或熔化。优选地，若干加热模具使得粉末混合物的可熔化成分特别完全熔化，并且限定加强元件的最终形状。
所用粉末混合物的流动性优选地在20至30秒的范围内，根据EN ISO6186用10mm喷嘴测量。
根据本发明的特别优选的实施例，在第一粉末施加设备与第一复合装置之间和/或在第一复合装置与第二粉末施加设备之间设置布置设备。可以是机械臂(拾取和放置)等的布置设备例如用于将中间元件布置在由第一粉末施加设备施加到进料装置上的粉末混合物上。在此，中间元件可以放置在第一复合装置之前和/或之后。
中间元件可以是例如织物、纺织材料、纺织织物等。进一步地，中间元件可以被布置为特别是通过3D打印工艺生产的格栅结构或格栅元件。进一步地，中间元件可以通过喷涂工艺生产，或者布置或喷射到已经设置在进料装置上的粉末混合物上。由此，对应的结构可以通过喷射粉末或其它材料来生产。中间元件特别地用于加强元件的另外加强。中间元件特别是熔化的粉末混合物渗入其中的元件。在此，特别是平面的中间元件可以部分地或完全地覆盖以基本形状设置在进料装置上的粉末的上侧。进一步地，可以布置多个部分重叠的中间元件。因此，布置设备例如可以包括一个或多个机械臂。
在根据本发明的用于生产加强元件的设备的另一优选实施例中，在第一复合装置与第二粉末施加设备之间和/或在第一粉末施加设备与第一复合装置之间设置用于布置附加元件的布置设备。优选地，附加元件是存储元件，诸如有源或无源芯片，特别是RFID芯片。这些附加元件可以除中间元件之外或代替中间元件而提供。
由此，根据本发明，除了两个粉末施加设备和两个复合装置之外，用于生产加强元件的设备还可以包括在不同位置处的布置设备，用于布置中间元件和/或用于布置附加元件。由此，根据本发明的用于生产具有不同特性的不同加强元件的设备的模块化结构或模块化使用是可能的。特别地，可以以简单的方式生产具有不同材料厚度、不同材料组成、不同中间元件和/或不同附加元件的多层加强元件。
根据本发明的优选实施例，可以在第二复合装置的下游设置挤压和/或校准装置。这种挤压和/或校准装置可以集成在第二挤压装置中，例如是加热装置，或者可以与所述挤压装置一起限定共同的工位。借助于这种装置，特别是产品的厚度可以被明确地校准。这特别通过仍然热的粉末材料的塑性变形或具有允许塑性变形的温度的粉末材料的塑性变形来实现。这种装置可以包括辊、带、模具、压力机等。
进一步地，可以的是这种挤压和/或校准装置与冷却装置结合，或者布置在加热装置与冷却装置之间。
根据优选实施例，可以在第二复合装置的下游设置涂布和/或金属检测装置，凭此可以插入另外的装置。借助于涂布装置，产品可以例如通过打印头、激光器等进行标记。
例如，借助于金属检测装置，可以对所生产的产品进行分类。另外，可以设置用于质量控制的装置，特别是用于自动质量控制的装置。
特别优选的是在该区域中设置编程装置，借助于该编程装置，可以在生产加强元件之后立即对诸如芯片等的可编程中间元件进行编程。进一步地，可以在该区域中设置分类装置以及可能的自动去除装置和/或自动跟踪装置。
优选地包括至少一个传送带的进料装置可具有单件或多件配置。特别地，优选地通过传送带彼此连接的各个工位可以线性地串联布置，使得实现对应于细长生产线的设备。还可以将各个工位布置成彼此成一定角度和/或彼此相对。由此，各个工位基本上、至少部分地布置成圆形或彼此成一定角度。从而，根据本发明的设备可以适应于局部条件。
特别地，当进料装置包括传送带时，所述带可以是涂布有特氟龙。这对于防止粉末粘附是特别有利的。特别地，初始熔化或熔化的粉末将粘附到未涂布的输送带上，其中，这种情况可以通过特氟龙涂层来避免。
根据本发明的优选实施例，冷却装置布置在第二复合装置的下游。冷却装置可以包括冷却模具，使得可以有目的地冷却加强元件。在冷却过程之后，例如，通过激光印刷过程，可以将商品编号等施加到加强元件。与其相邻，可以设置用于金属检测的装置。
【附图说明】
下文中将参照优选实施例和附图来更详细地描述本发明。
在附图中：
图1示出了用于生产加强元件的设备的第一优选实施例的示意性的、高度简化的侧视图；以及
图2示出了用于生产加强元件的设备的第二实施例的高度简化的顶视图。
【具体实施方式】
在图1例示的高度简化的示意性侧视图中，经由第一粉末施加装置10提供至少部分可熔化的粉末混合物。为此，粉末施加设备10的粉末容器在出口14处包括用于限定要生产的加强元件的基本形状的模板。为了限定要定量给料的粉末量，可以设置滑块或另一定量给料装置。粉末混合物被施加到在所例示的示例性实施例中配置为输送带的进料装置的上侧上。由此，在输送带12上，提供了要生产的加强元件的基本形状。
在布置在第一粉末施加设备下游的布置设备18中，如在输送方向16上看到的，可以布置中间元件。中间元件，诸如织物、纺织织物或其它元件，可以作为中间元件布置在已经施加的粉末层的上侧上。
在布置设备18的下游，再次如在输送方向16上看到的，设置第一复合装置20。在所例示的示例性实施例中，复合装置包括设置在输送带12两侧上的加热装置22。该加热装置使粉末混合物的可熔化成分至少部分熔化，使得确保粉末混合物的至少松散复合。
在第一复合装置的下游，再次如在输送方向16上看到的，设置另一布置设备24。借助于该布置设备24，诸如存储部件等的附加元件可布置在由第一粉末施加设备10产生的粉末层的上侧上。随后，借助于第二粉末施加设备，将另一粉末混合物层施加到第一粉末层上。第二粉末施加设备优选地包括在出口28处布置有模板的粉末容器。由第二粉末施加设备26施加的粉末层至少部分地覆盖由第一粉末施加设备10施加的粉末层。如果布置设备18和/或24施加中间元件或附加元件，则优选的是，这些元件完全由第二粉末层覆盖。
再次如在输送方向上看到的，在第二粉末施加设备26的下游，布置第二复合装置30。示意性地布置在所例示示例性实施例中的复合装置30是包括彼此相对定位的加热装置31的复合装置。加热装置31可以是加热板、散热器、加热炉等。在所例示的示例性实施例中，在加热装置31的下游还布置另外的加热装置32。优选地，加热装置32是优选地被配置成竖直位移到输送带的加热模具。优选地，加热模具允许同时施加用于熔化和生产加强元件的压力和热量。其后，加强元件通过冷却装置34冷却，该冷却装置可以包括冷却模具。
在第二粉末施加设备26后面，如在输送方向上看到的，可以设置一个或多个挤压和/或校准装置。它们可以布置在加热装置31、32与冷却装置34之间、这些装置前面或者与对应装置组合。
在区域36中，布置在输送带12上侧的加强元件落到竖直布置在输送带12下方的第二输送带38上。借助于书写装置40，诸如激光打印机，可以将商品编号等施加到加强元件。其后，金属检测器可以确定所生产的加强元件，然后这些加强元件落入输送容器44中。
在该区域中，还可以设置用于布置在加强元件中的可编程中间装置的编程装置。另外，在此可以布置分类装置、包装装置等。
在图2例示了其示意性顶视图的一个另选实施例中，也存在图1所例示的各个工位，但以不同的方式布置。在区段46中，布置用作进料装置的一部分的输送带48。在所述输送带上方，在区域46中，第一粉末施加设备10、布置设备18、第一复合装置20、布置设备28以及第二复合装置30从右到左或在输送方向上一个接一个地布置。根据图1所例示的实施例，复合装置30例如优选地包括加热装置31(诸如加热炉)和加热装置32(诸如加热模具)。借助于与输送带48相邻的改向装置50，所生产的加强元件以所例示的方式改向并被传送到另一输送带52。在输送带52的区域中，布置第二复合装置30。另一个改向装置54使加强元件改向到输送带48上。在该区域中，布置冷却装置34。在此，可以设置另外的加热装置来代替冷却装置34。相邻的改向装置58使加强元件改向到另一输送带60上，其中，根据配置，在输送带60的区域中，可设置冷却装置34或可能的另一冷却装置。经由另一改向装置62，加强元件被输送到对应于输送带38的输送带64上，并且在该区域中可以布置书写单元40和检测装置42。然后将加强元件传送到容器44中。

Claims (17)

1.一种用于生产加强元件的设备，该设备包括：
第一粉末施加设备(10)，该第一粉末施加设备具有用于至少部分可熔化的粉末混合物的第一粉末容器，用于在进料装置(12)上提供粉末混合物，并且在所述粉末容器的出口(14)处设置有用于限定要生产的加强元件的基本形状的模板；
第一复合装置(20)，该第一复合装置布置在所述第一粉末施加设备(10)的下游，用于复合以所述基本形状提供在所述进料装置(12)上的所述粉末混合物；
第二粉末施加设备(26)，该第二粉末施加设备布置在所述第一复合装置(20)的下游，并且具有用于至少部分可熔化的粉末混合物的第二粉末容器，用于借助于设置在所述第二粉末容器的出口(28)处的、用于限定要生产的加强元件的初步最终形状的模板，至少部分地在所述基本形状上提供粉末混合物；以及
第二复合装置(30)，该第二复合装置布置在所述第二粉末施加设备(26)的下游，用于复合以所述初步最终形状提供在所述进料装置(12)上的所述粉末混合物，
其中，在所述第一粉末施加设备(10)与所述第一复合装置(20)之间，和/或在所述第一复合装置(20)与所述第二粉末施加设备(26)之间，设置用于布置中间元件的布置设备(18)。
2.根据权利要求1所述的用于生产加强元件的设备，其特征在于，所述第一和/或第二复合装置(20、30)包括用于至少部分地熔化所述粉末混合物的加热装置。
3.根据权利要求1或2所述的用于生产加强元件的设备，其特征在于，所述中间元件为存储元件、电子部件、织物、纺织织物、3D网格。
4.根据权利要求1或2所述的用于生产加强元件的设备，其特征在于，所述中间元件被配置成使得粉末混合物在所述熔化过程期间渗入所述中间元件的间隙。
5.根据权利要求1或2所述的用于生产加强元件的设备，其特征在于，在所述第一复合装置(20)与所述第二粉末施加设备(26)之间，和/或在所述第一粉末施加设备(10)与所述第一复合装置(20)之间，设置有用于布置附加元件的布置设备(24)。
6.根据权利要求5所述的用于生产加强元件的设备，其特征在于，所述附加元件为存储元件。
7.根据权利要求1或2所述的用于生产加强元件的设备，其特征在于，所述第二复合装置(30)包括加热装置，并且限定所述加强元件的最终形状。
8.根据权利要求7所述的用于生产加强元件的设备，其特征在于，所述加热装置包括加热炉和/或加热模具。
9.根据权利要求1或2所述的用于生产加强元件的设备，其特征在于，所述进料装置(12)包括传送带。
10.根据权利要求1或2所述的用于生产加强元件的设备，其特征在于，在所述第二复合装置(30)的下游，布置有挤压和/或校准装置和/或冷却装置(34)。
11.根据权利要求10所述的用于生产加强元件的设备，其特征在于，所述冷却装置包括冷却模具。
12.根据权利要求10所述的用于生产加强元件的设备，其特征在于，所述挤压和/或校准装置和所述第二复合装置(30)的所述加热装置(31)被配置为一个单元，和/或所述挤压和/或校准装置和所述冷却装置(34)被配置为一个单元。
13.根据权利要求1或2所述的用于生产加强元件的设备，其特征在于，在所述第二复合装置(30)并且是所述冷却装置(34)的下游，布置有涂布装置和/或金属检测装置。
14.根据权利要求1或2所述的用于生产加强元件的设备，其特征在于，在所述第二复合装置(30)并且是所述冷却装置(34)的下游，设置有编程装置，该编程装置用于对由所述布置设备(18、24)中的一个布置的可编程中间元件进行编程。
15.根据权利要求1或2所述的用于生产加强元件的设备，其特征在于，所述设备的各个工位线性地串联布置。
16.根据权利要求1或2所述的用于生产加强元件的设备，其特征在于，所述设备的所述各个工位部分地布置成彼此成一定角度和/或彼此相对。
17.根据权利要求1或2所述的用于生产加强元件的设备，其特征在于，所述加强元件用于鞋、包或矫形应用。
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