CN114007849A - 用于3d打印机的涂布机，具有涂布机的3d打印机，涂布机的用途和3d打印机的用途 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于3D打印机的涂布机(10)，包括细长容器(30),所述容器包括两个相对的长侧壁(32、34),在所述两个相对的长侧壁(32、34)之间形成内部空腔(36)，用于接收颗粒材料，所述空腔(36)通向细长输出槽(38)，用于从所述容器(30)输出颗粒材料到施工场地，以及第一调节装置(50)，其被配置为至少在其邻接所述输出槽(38)的相应下部(32a、34a)中相对于彼此移动所述两个长侧壁(32、34)，从而可变地调节所述输出槽的宽度(38)。

Description

用于3D打印机的涂布机，具有涂布机的3D打印机，涂布机的用 途和3D打印机的用途
本申请涉及用于3D打印机的涂布机，具有所述涂布机的3D打印机，所述涂布机的用途和所述3D打印机的用途
各种3D打印工艺(以及各种类型的3D打印机，即用于分层构建组件的机器/设备)是已知的。
一些3D打印过程有以下共同的步骤：
(1)首先，将颗粒状材料(或颗粒状施工材料)涂覆在施工场地的整个表面上/连续地涂覆在施工场地上，以形成一层未固化的颗粒状材料。
(2)例如通过选择性打印(例如液体)处理溶剂，例如粘合溶剂，例如粘合剂，在预定的局部区域(根据要制造的部件)选择性地固化未固化颗粒材料的施加层。
(3)重复步骤(1)和(2)以制造所需的组件。为此，在施加新的层之前，例如可以将构件分层构建在其上的施工平台分别降低一层厚度(或者，涂布机和打印装置可以，例如分别增加一层厚度)。
(4)最后，由固化的局部区域形成并被松散的、未固化的颗粒材料支撑和包围的制造部件可以被拆包。
在其中制造一个或多个组件的施工空间可以例如由所谓的构件箱体(也称为工作箱体，例如形成为所谓的可互换容器)限定。这种类型的构件箱体可以具有向上开口并沿竖直方向延伸的周壁结构(例如由四个竖直的侧壁形成)，例如，当从侧面看时，其可以形成为矩形。高度可调节的施工平台可容纳在施工箱中。在这方面，施工平台上方和竖直圆周壁结构之间的空间可以例如至少有助于形成施工空间。施工空间的上部区域可以例如被称为施工场地。然而，组件也可以例如自由地建造在施工平台上，在这种情况下，施工空间由层复合材料产生在施工平台上，施工场地由最顶层、最近应用的层定义。在这方面，例如还可以打印围绕施工空间周边的框架。
在施工空间中以层的形式构建一个或多个三维部件可以例如通过在其各自的局部区域中选择性地固化几个相邻的颗粒材料层来进行，例如通过粘合剂喷射，即通过(选择性)颗粒材料与(例如液体)处理剂，例如粘合溶剂，例如粘合剂的结合。
上述步骤(1)中，通常使用涂布机(也称为重涂机)。已知不同的涂层机可用于3D打印机，通过这些涂层机，可以将颗粒材料以均匀、全区域/连续层的形式施加到施工现场(也称为施工表面或施工区域)。
一种类型的涂布机使用滚筒(所谓的滚筒涂布机)，在其前面首先沉积一定量的颗粒材料，然后水平移动穿过施工场地，以将颗粒材料以形式施涂到施工场地的均匀层。就这一点而言，滚筒可以在相反方向上旋转。
另一种涂布机(所谓的容器涂布机，例如狭槽涂布机)使用的容器限定了用于接收颗粒材料的内腔，并且具有用于输出颗粒材料的(例如细长的)输出槽(或输出狭缝)。容器涂布机可以例如跨施工场地移动(例如水平地，例如横向于其纵向方向)，其中颗粒材料可以通过(例如细长的)输出槽输出到施工场地上从而分别在施工场地和施工平台上施加均匀的、全面积/连续的颗粒材料层。涂布机可以是细长的，例如，以跨越或覆盖矩形施工区域的长度或宽度。
在上述步骤(2)中，例如可以使用具有打印头的打印装置，其以受控方式将(例如液体)处理剂施加到之前施加的颗粒材料层的部分区域上(因此-称为粘合剂喷射)。处理剂有助于局部区域中颗粒材料层的(直接和/或稍后)固化。例如，处理剂可以是/包含粘合剂，例如粘合剂，例如多组分粘合剂的粘合剂组分。
或者，例如可以在上述步骤(2)中使用激光来固化先前施加的颗粒材料层的部分区域，特别是通过在该部分区域中烧结或熔化颗粒材料。
本发明涉及提到的第二种类型的涂布机，即容器涂布机，例如槽式涂布机。容器涂布机的实例例如从DE102009056689 A1、DE102014112469A1和DE102017120205A1已知。
可以认为本发明的一个目的是为3D打印机提供改进的涂布机。
替代地或另外地，可以认为本发明的一个目的是提供一种用于3D打印机的替代涂布机。
替代地或另外地，可以认为本发明的一个目的是提供一种用于3D打印机的涂布机，其能够提高3D打印过程的再现性。
替代地或另外地，可以认为本发明的一个目的是提供一种用于3D打印机的具有改进的可操作性的涂布机。
或者或另外地，可以认为本发明的一个目的是提供一种用于3D打印机的涂布机，其能够有效和/或高效地将颗粒材料应用于施工场地，例如，即使配方发生变化(考虑到，例如，一种或多种颗粒材料、颗粒材料中包含的任何添加剂、颗粒材料中包含的任何粘合剂组分、待打印的粘合剂组分等)。
替代地或另外地，可以被认为本发明的一个目的是提供一种用于3D打印机的涂布机，通过该涂布机可以将颗粒材料可靠地施加到施工场地，例如还具有改变的配方(考虑到，例如，一种或多种颗粒材料、颗粒材料中包含的任何添加剂、颗粒材料中包含的任何粘合剂组分、待打印的粘合剂组分等)。
为此，本发明提供根据权利要求1所述的用于3D打印机的涂布机、根据权利要求13所述的3D打印机、根据权利要求14所述的涂布机的用途以及根据权利要求15所述的3D打印机的用途。根据本发明的实施例是从属权利要求的主题。
根据本发明的一个方面，用于3D打印机的涂布机(例如容器涂布机，例如狭槽涂布机)包括具有两个相对的长侧壁的细长(或长方形)容器，用于接收颗粒材料的内腔在两个相对的长侧壁之间是形成，其通向用于将颗粒材料从容器输出到施工场地的长方形(或细长)输出槽(例如输出狭缝)，以及第一调节装置，其被配置为至少在其邻接所述输出槽的相应下部中相对于彼此移动所述两个长侧壁，从而可变地调节所述输出槽的宽度(例如使得由涂布机(到施工场地上)排放的颗粒材料的量可变地可调节)。例如，涂布机可以跨施工场地移动(例如水平地，例如横向于其纵向方向)，其中颗粒材料可以通过输出槽排放到施工场地上，从而施加均匀的,全面积/连续颗粒材料层分别铺在施工场地和施工平台上。例如，涂层器可以是细长的或长方形的，以跨越或覆盖矩形施工区域的长度或宽度。例如，第一调节装置可以被配置和/或允许以受控和/或自动化的方式调节狭槽宽度。例如，第一调节装置可以包括一个或多个(例如电动)电机，其继而例如可以连接到控制器或者可以由其控制。
例如，通过使两个长侧壁至少在其邻接输出槽的相应下部中相对于彼此移动，可以以简单的方式可变地调节输出槽的宽度。特别地，例如，可以省略用于调节输出槽宽度的单独装置，例如，可以水平/线性地朝向和远离彼此移动的两个滑块的单独布置。例如，这可以简化涂布机的结构。此外，例如，可以以简单的方式和/或可靠的方式调节和/或计量和/或控制从涂布机排放到施工现场的颗粒材料的量。
例如，为了至少在邻接输出槽的其相应下部中相对于彼此移动两个长侧壁，(至少)邻接输出槽的两个长侧壁之一的(可移动的)下部可以在与输出槽相邻的两个长侧壁中的另一个的(不可移动的)下部的方向上移动(或被移动)。例如，为此目的，两个长侧壁中的第一个(可移动的)可以完全在两个长侧壁中的第二个(不可移动的)一个(的至少一部分)的方向上移动(或被移动)。或者，例如，邻接输出槽的两个长侧壁的(两个)下部可以在朝向彼此的方向上移动(或分别移动)。
用于接收颗粒材料的内腔可以例如由容器限定和/或形成。例如，容器可以在每个纵向端部具有短侧壁。例如，容器可以具有两个短侧壁。输出槽可以位于例如容器的下端。例如，输出槽可以至少由两个长侧壁的两个下端(例如两个下边缘)共同形成，例如形成。例如，两个长侧壁中的一个(第一)可以是(相对)可移动的，而两个长侧壁中的另一个(第二)可以是非(相对)可移动的。例如，两个长侧壁可以是(相对)可移动的。例如，与输出槽相邻的两个长侧壁中的一个(第一)的下部可以(相对)可移动，并且与输出槽相邻的两个长侧壁中的另一个(第二)的下部可以是不可(相对)移动的。例如，邻接输出槽的两个长侧壁的两个下部可以是(分别)(相对)可移动的。
例如，第一调节装置可以被配置为至少在其邻接输出槽的相应下部中相对于彼此枢转两个长侧壁，从而可变地调整输出槽的宽度。输出槽的宽度可以可变地调节或调整，例如通过枢转运动，例如通过相邻输出槽的两个长侧壁的下部相对于彼此的枢转运动。枢转轴线可以例如位于容器外部(例如，在内腔外部)。例如，枢转轴线可以(基本上)平行于容器的纵向轴线。例如，枢转轴线可以沿竖直方向布置在第一调节装置和输出槽之间。例如，通过枢转运动，输出槽的宽度可以以简单的方式和/或可靠的方式可变地调节或调节。
例如，涂布机可以具有细长的(或长方形的)支撑结构，容器和第一调节装置附接到该支撑结构。
例如，支撑结构的纵向轴线可以(基本上)平行于容器的纵向轴线。例如，容器可以横向连接到支撑结构。例如，第一调节装置可以直接附接到和/或在支撑结构的上侧上或在支撑结构的上侧处。背离涂布机的支撑结构的长侧壁(“外侧壁”)可以例如至少在支撑结构的下部间接地附接至支撑结构，例如完全地，经由第一调节装置。例如，第一调节装置可以被配置为移动，例如枢转，长侧壁在邻接输出槽的至少其下部中背离涂布机的支撑结构。例如，至少长侧壁的面向涂布机的支撑结构的下部可以是不可(相对)移动的(至少不可移动以用于调节狭槽宽度的目的，其中例如移动可以作为可选的擦拭元件的结果，该擦拭元件可以形成为摆动刀片)。例如，(至少)长侧壁的面向涂布机的支撑结构的下部可以固定地附接到支撑结构和/或与外侧壁的(相对)运动运动解耦。在垂直于支撑结构的纵向方向的方向上背向支撑结构的两个长侧壁中的一个被称为远离涂布机的支撑结构的(容器的)长侧壁。例如，通过至少移动长侧壁的背离涂布机的支撑结构的下部，可以以简单的方式可变地调节或调节输出槽的宽度。
例如，第一调节装置可以被配置为移动，例如枢转容器的背向支撑结构的整个长侧壁。这样，例如，输出槽的宽度可以可变地调整或以简单的方式调整。
面向(涂布机的)支撑结构的容器的长侧壁(“内侧壁”)可以例如至少分为上部和下部，其可以例如是运动解耦。第一调节装置可以被配置为,例如移动，例如枢转容器的背向支撑结构的整个长侧壁以及容器的面向支撑结构的长侧壁的上部。这样，例如，输出槽的宽度可以可变地调整或以简单的方式调整。为此目的，容器的面向支撑结构的长侧壁的上部可以附接到支撑结构，例如通过第一调节装置间接地附接。
容器的背向支撑结构的长侧壁可以通过容器的面向支撑结构的长侧壁的上部例如在横向方向上被加强(例如通过一个或多个加强元件)，例如在容器的纵向方向的一个位置(例如容器中的位置，例如容器的纵向端部之间的位置)或连续的几个位置(例如在容器中，例如在容器的纵向端部之间)，例如通过相应的片材，该片材任选地设置有用于通过容纳在容器中的颗粒材料分配螺旋推运器的通孔。以这种方式，例如，两个长侧壁至少在其与输出槽相邻的相应下部中的相对运动可以以简单的方式进行，从而输出槽的宽度可变以简单的方式进行调整。在垂直于支撑结构的纵向方向的方向上更靠近支撑结构的两个长侧壁中的一个被称为面向涂布机的支撑结构的容器的长侧壁。例如，背向支撑结构的容器的长侧壁可以通过片材连接到面向支撑结构的容器的长侧壁的上部。
例如，涂布机可以包括细长的擦拭元件。例如，擦拭元件可以附接到容器的面向支撑结构的长侧壁的下部。擦拭元件可以例如具有T形轮廓的形状和/或直接在槽的(内侧)侧上定界/限定输出槽，例如用T形轮廓的腿。例如，擦拭元件可以至少共同形成面向支撑结构的容器的长侧壁(例如其下部)。例如，擦拭元件可以是容器的面向支撑结构的长侧壁的一部分。面向支撑结构的容器的长侧壁的下部可以例如至少共同形成，例如由擦拭元件形成。例如，这可以简化涂布机的结构和/或允许将颗粒材料可靠地施加到施工场地。
擦拭元件例如可以形成为摆动叶片。例如，摆动叶片可以被附接到支撑结构的摆动驱动器激发。例如，摆动叶片可以在平行于施工场地的方向上线性地激发。例如，摆动驱动器可以包括偏心机构。摆动驱动器可以例如包括(例如电动)电机，其可以例如被配置为驱动偏心机构。例如，摆动驱动器可以通过5个或更多个接合/连接点(例如接触点，例如支承点)连接到容器的面向支撑结构的长侧壁的下部。从而，例如，可以增加摆动叶片的摆动频率，这可以增加涂布机的涂布速度。此外，例如，颗粒材料可以可靠地施加到施工场地。
例如，涂布机可以包括第二调节装置，通过该第二调节装置可以调节擦拭元件相对于/施工场地(例如相对于施工场地限定的涂层平面)的角度，例如在以下范围内：小于或等于3°，例如小于或等于2°，例如小于或等于1°。例如，涂布机可以包括轴承座，该轴承座可在施工场地上线性移动并且支撑结构枢转地附接到该轴承座。例如，第二调节装置可以被配置为相对于轴承座枢转支撑结构，从而调节擦拭元件的角度。例如，第二调节装置可以包括(至少)一个(例如电动)电机，该电机继而例如可以连接到控制器或者可以由其控制。
通过将擦拭元件附接到(另一)侧壁上，该侧壁不为调整槽宽度的目的而移动，槽宽度的调整可以独立于擦拭元件的位置和/或工作角度，或与擦拭元件的位置和/或工作角度无关地进行。
例如，涂布机可以具有连接到容器的长侧壁的下部的细长突出元件，该突出元件背对支撑结构并且具有在输出槽的纵向方向上延伸并朝向容器的面向支撑结构的长侧壁突出的突起。细长突出元件的下部可以例如直接界定或限定输出槽的第一侧。突起可以例如在水平方向上以垂直距离重叠输出槽，例如通过重叠可选的T形轮廓的腿。例如，突起可以布置在容器的背向支撑结构的长侧壁的下端的延伸部中。例如，细长突起元件的一部分可以在突起下方向下后退，直接界定/限定输出槽的第一侧。例如，细长的突出元件可以包括设置在突出下方并且直接界定/限定输出槽的第一侧的阶梯状后退部分。例如，细长的突出元件可以被配置为可更换的。例如，可以提供多个细长的突起元件，其相应的突起和/或相应的阶梯状后退部分(例如相应的逐步后退)被不同地形成和/或定尺寸。例如，细长突出元件可以独立于第一调节装置设置，和/或可以独立于两个长侧壁而设置，两个长侧壁至少在其邻接输出槽的相应下部中相对于彼此可移动。细长的突起元件可以设置在例如根据权利要求1的前序部分配置的和/或不包括权利要求1的特征部分的特征的涂布机上。突起可以例如具有面向支撑结构和/或内腔的长侧壁。该外表面可以例如被配置为平面的和/或可以以一定角度或倾斜布置，特别是相对于水平线倾斜，例如也相对于竖直线倾斜，和/或可以被布置成外侧壁的内壁的延伸或可以共同形成后者。突起可以例如在横截面中(例如，在与突起元件的纵向轴线正交的横截面中)具有角形状(例如，四边形或三角形)。
例如，通道结构/迷宫结构可以由细长的突出元件提供，该结构通向输出槽并且通过该结构可以指定/影响颗粒材料的流动/滴流行为，例如从涂布机停放位置的逐步减少颗粒材料。通过提供多个突出元件，可以为特定的颗粒材料选择合适的突出元件，并且可以将其附接到涂布机上，从而使得涂布机的应用范围大而不必接受限制或同时确保适合的滴流行为在每种情况下应用的颗粒材料。
例如，容器的面向支撑结构的长侧壁的上部和下部可以在竖直方向上重叠。例如，上部和下部可以布置在具有水平距离/公差的重叠区域中。容器的面向支撑结构的长侧壁的上部可以例如在重叠区域中更靠近容器的背向支撑结构的长侧壁(例如，比起容器的面向支撑结构的长侧壁的下部更靠近)。例如，容器的面对支撑结构的长侧壁的上部可以在重叠区域远离涂布机的支撑结构(例如，容器的面对支撑结构的长侧壁的下部)。上部的下端可以例如被配置成成角度的，例如朝向内腔向内成角度，即远离下部。
容器的面向支撑结构的长侧壁的上部可以例如与支撑结构(例如上部的中部或下部)枢接，例如与外侧壁一起。上部与支撑结构的可枢转连接例如可被配置为可释放和/或可解锁和可锁定的。上部与支撑结构的可枢转连接可以例如在竖直方向上布置在容器(特别是外侧壁的上部和/或内侧壁的上部)所处的位置下方连接第一调节装置。
第一调节装置可以包括例如一个或多个(例如三个或更多，例如四个，例如五个，例如六个，例如七个)与容器相关联的偏心机构，例如多个偏心机构在容器的纵向方向上串联布置，例如，偏心机构分别由各自的电机驱动/可驱动。多个偏心机构可以例如在容器的纵向方向上连续布置。例如，一个或多个偏心机构中的每一个可由单独的电机驱动或可驱动。以这种方式，例如，输出槽的宽度可以是可变的或者可以以简单的方式在槽的纵向方向上变化。例如，一个或多个偏心机构可以通过例如至少外侧壁的下部的可枢转安装来实现枢转运动。或者，一个或多个偏心机构可以例如引起例如外侧壁的至少下部的线性运动。
作为上述偏心机构的替代方案，可以应用或使用一个或多个提升/线性驱动机构或一个或多个螺杆(主轴)机构，例如，如上文针对一个或多个偏心机构所描述的，它们是连接到容器和/或布置(例如，在容器的纵向方向上一个接一个)和/或可驱动/驱动(例如，分别使用相应的电机)，和/或通过其实现可以实现例如偏心机构的上述效果。
一个或多个偏心机构(或替代机构)可以例如通过平行于容器的纵向方向布置的纵向杆与容器连接(例如，与容器的面对支撑结构的长侧壁的上部和/或与容器的背离支撑结构的长侧壁，例如，具有(至少)其下部)，其中容器(例如其面向支撑结构的长侧壁的上部和/或其背向支撑结构的长侧壁，例如(至少)其下部)可以例如可旋转地连接到纵向杆并且一个或多个偏心机构可以用于例如，基本上垂直于纵向杆的纵向轴线起作用。以这种方式，例如，输出槽的宽度可以在槽的纵向方向上以简单的方式变化或改变。此外，这可以有利地允许纵向杆用作枢轴以允许在施工之前/之后通过旋转容器的远离围绕纵向杆的支撑结构的一部分(例如，外壁和内壁的上部)。在枢转位置，容器(例如，外壁和/或内壁的上部)在这种情况下可以例如由一个或多个气弹簧保持。
第一调节装置被配置为例如至少在其邻接输出槽的相应下部中选择性地相对于彼此移动两个长侧壁，使得输出槽的宽度在槽的纵向方向上变化，例如具有高达至少1mm，例如高达至少1.5mm，例如高达至少2mm，例如高达至少2.5mm，例如高达至少3毫米的差异/变化。例如，输出槽在槽的纵向方向上的宽度可以改变，使得例如在输出槽的第一纵向端处调整1.5mm的槽宽度，从输出槽的纵向方向观察时在输出槽的中心调整2.0mm的槽宽度，在输出槽的第二纵向端调整2.5mm的槽宽度(反之亦然)。或者，例如，输出槽的宽度可以在槽的纵向方向上变化，使得例如在输出槽的第一纵向端处调整1.5mm的槽宽度，从输出槽的纵向方向观察时在输出槽的中心调整2.5mm的槽宽度，在输出槽的第二纵向端调节1.5mm的槽宽度。替代地，例如，输出槽的宽度可以在槽的纵向方向上改变，使得例如在输出槽的第一纵向端处调整2.5mm的槽宽度，从输出槽的纵向方向观察时在输出槽的中心调整1.5mm的槽宽度，在输出槽的第二纵向端调整2.5mm的槽宽。
为了选择性地相对于彼此移动两个长侧壁，至少在其邻接输出槽的相应下部中，以使得输出槽的宽度在槽的纵向方向上变化的方式，例如，第一调节装置可以包括多个(例如，两个或更多个，例如三个或更多个，例如四个或更多个，例如五个或更多个)连接到容器的调节机构和/或运动机构，用于例如，在容器的纵向方向上(或在涂布机的纵向方向上)一个接一个地布置和/或它们例如由相应的电机单独驱动或驱动。调节机构和/或移动机构可以例如包括偏心机构(例如，上述偏心机构)和/或提升/线性驱动机构和/或螺杆(主轴)机构，或者可以是共同形成的或通过这些形成的。例如，(多个)调节机构和/或运动机构可以实现枢转运动，例如在枢转安装例如外侧壁的至少下部的情况下。或者，(多个)调节机构和/或运动机构可以引起例如至少外侧壁的下部的例如线性运动。
通过输出槽，其宽度在槽的纵向方向上变化，例如可以以特别均匀/均质的方式将颗粒材料施加到施工场地。因此，例如，具有均匀厚度的连续颗粒材料层可以在整个表面上/以连续方式可靠地施加到施工场地，从而例如可以提高在3D打印中生产的部件的质量并且许多可以减少组件质量不足的组件。此外，例如，可以补偿可能出现的任何公差或翘曲。
例如，第一调节装置可以被配置为将输出槽的宽度调节最大5mm和至少1mm，例如最大4mm和至少2mm。例如，第一调节装置可以被配置为将输出槽的宽度调节最大5mm，例如最大4mm，例如最大3mm，例如最大2mmmm。第一调节装置可以被配置为例如将输出槽的宽度调节至少1mm，例如至少1.5mm，例如至少2mm。例如，涂布机可以被配置为单向涂布机。
涂布机和/或3D打印机可以例如包括控制装置。例如，控制装置可以被配置为控制第一调节装置(例如，一个或多个偏心机构，例如，一个或多个电机，通过其可驱动或驱动相应的偏心机构)，使得两个长侧壁至少在其邻接输出槽的相应下部中以自动化的/自动的方式相对于彼此移动，例如，取决于所使用的颗粒材料。例如，控制装置可以布置成控制第二调节装置，使得例如根据所使用的颗粒材料以自动化的/自动的方式调节擦拭元件相对于施工场地的角度。控制装置可以被配置为例如以自动化的/自动的方式执行上述运动(例如相对运动)，例如取决于所使用的颗粒材料。例如，这可以改进施加到施工场地的颗粒材料层的再现性，由此可以改进3D打印结果。
根据本发明的一方面，3D打印机可以包括如上所述配置的涂布机。例如，3D打印机可以包括用于选择性地分配处理剂的打印头，例如在先前通过涂布机施加的松散颗粒材料层上。打印头可以例如是打印装置的一部分，即3D打印机可以例如包括具有打印头的打印装置。
根据本发明的一个方面，上述涂布机可用于以层形式施加颗粒材料。例如，颗粒材料可以选自砂颗粒，例如铸造用砂，和/或盐颗粒，例如用于铸造，和/或金属颗粒。应当理解，可以将一种或多种添加剂添加到颗粒材料和/或颗粒材料可以进一步包含粘合剂组分。
根据本发明的一个方面，上述3D打印机可用于分层生产铸模和/或铸芯。例如，铸模和/或铸芯可以使用粘合剂喷射来制造。
本发明的示例性但非限制性实施例在附图中示出并且在下面更详细地解释。
图1示出了根据本发明第一实施例的用于3D打印机的涂布机的第一透视图；
图2示出了根据本发明第一实施例的用于3D打印机的涂布机的第二透视图；
图3示出了根据本发明第一实施例的用于3D打印机的涂布机的第一透视截面图；
图4示出了根据本发明第一实施例的用于3D打印机的涂布机的第二透视截面图；
图5示出了根据本发明第一实施例的用于3D打印机的涂布机的第三透视截面图；
图6示出了根据本发明第一实施例的用于3D打印机的涂布机的第四截面透视图；
图7示出了根据本发明第二实施例的用于3D打印机的涂布机的透视截面图。
在下面的详细描述中，参考所附附图，这些附图并入其中并且其中通过说明的方式示出了特定实施例，根据这些附图可以执行本发明。在这方面，指示方向的术语，例如“上”、“下”、“前”、“后”等是参考所描述的图中的取向来使用的。由于实施例的组件可以被定位在多个不同的方向上，指示不同方向的术语用于说明并且不应以任何方式进行限制。
应当理解，在不脱离本发明的保护范围的情况下，可以使用其他实施例并且可以进行结构或逻辑上的改变。不言而喻，除非另有说明，否则本文描述的各种示例性实施例的特征可以组合。因此，不应将以下描述理解为限制性的，并且本发明的保护范围应由所附权利要求限定。
在本说明书中，诸如“连接”、“附接”和“耦合”之类的术语可用于描述直接和间接连接、直接或间接附接以及直接或间接耦合。
在图中，相同或相似的元件在适当的情况下具有相同的附图标记。
图1至图6示出了根据本发明第一实施例的用于3D打印机的涂布机。图1和图2示出了根据第一实施例的涂布机的透视图。图3至图6示出了根据第一实施例的涂布机的透视截面图(或切割透视图)，其中截面垂直于涂布机的纵轴(即，其中涂布机的切割垂直于其纵轴)。图3和图4从不同的角度显示了相同的部分。图5显示了与图3相同的截面，但透视图不同，图5中显示了涂布机的下部。图1至图5显示了处于颗粒材料施加状态(即，涂布机处于涂布机可用于施加颗粒材料的状态，例如可在施工场地上移动)。图6显示了处于展开状态的涂布机(例如，处于涂布机展开并且易于接近以进行维护和/或清洁的状态)。图7示出了根据本发明第二实施例的用于3D打印机的涂布机。图7示出了根据第二实施例的涂布机的透视截面图(或切割透视图)，其中截面垂直于涂布机的纵向轴线(即，其中涂布机垂直于其纵向轴线切开)。
如图1至图7所示，用于3D打印机的涂布机10具有细长容器30，该细长容器30具有两个相对的长侧壁32、34，其间形成用于接收颗粒材料的内腔36，该颗粒材料通向细长的输出槽38以用于排放颗粒材料从容器30到施工区域，以及第一调节装置50，该第一调节装置50构造成至少在其邻接输出槽38的相应下部32a、34a中相对于彼此移动两个长侧壁32、34以从而可变地调节输出槽38的宽度。例如，容器30可以限定或形成内腔36。输出槽38可以位于例如容器30的下端。输出槽38例如，可以由两个长侧壁32、34的两个下端(例如，两个下边缘)形成或限定。
例如，第一调节装置50可以布置成使两个长侧壁32、34至少在其邻接输出槽38的相应下部32a、34a中相对于彼此枢转，从而可变地调节输出槽38的宽度。枢转运动可以例如围绕枢转轴线92。为此，例如，至少两个长侧壁32、34之一的下部32a、34a可以是可枢转的或枢转的围绕枢转轴线92。例如，枢转轴线92可以位于容器30的外部，例如邻近容器的两个长侧壁32、34之一。
如图1-7所示，涂布机10可以包括例如细长的支撑结构70，容器30(例如，(至少)容器30的一部分)和第一调节装置50附接到该细长支撑结构70。例如，第一调节装置50可以(直接)附接到支撑结构70的顶侧。容器30可以，例如，其面向支撑结构70的长侧壁34，例如在其上部34b，一方面通过第一调节装置50(间接)连接到支撑结构70，另一方面(直接)枢转连接到支撑结构70，例如在连接到第一调节装置50的下方。
第一调节装置50可被配置为例如移动，例如枢转背离涂布机10的支撑结构70的长侧壁32，至少在其邻接输出槽的下部32a中38，例如围绕枢转轴线92。
例如，第一调节装置50可以被配置为例如围绕枢转轴线92移动，例如枢转容器30的背向支撑结构70的整个长侧壁32。
如图3至图7所示，容器30的面向支撑结构70的长侧壁34可以至少分为运动分离的上部34b和下部34a。下部34a可以例如包括多个(结构)部件(例如，两个或三个或更多个(结构)部件)或由多个(结构)部件形成。或者，下部34a可以例如由一个(结构)部件形成。例如，枢转轴线92可邻近容器30的面向支撑结构70的长侧壁34设置，例如其上部34b。
例如，第一调节装置50可以被配置为移动，例如枢转容器30的背向支撑结构70的整个长侧壁32连同容器30的面向支撑结构70的长侧壁34的上部34b，例如围绕枢转轴线92。
例如，如图3、图4、图6和图7所示，容器30的背向支撑结构70的长侧壁32可以在横向方向上加强，容器30的面向支撑结构70的长侧壁34的上部34b可以在横向方向上加强，例如，在容器30的纵向方向上的一个位置(例如，在容器30的中心)或在连续的多个位置，例如，通过相应的片材72可选地设有通孔74，用于使容纳在容器30中的颗粒材料分配螺旋推运器76从中穿过。
例如，涂布机可以包括颗粒材料分配螺旋推进器76。例如，颗粒材料分配螺旋推进器76可以设置在容器30中，例如内腔36中。例如，颗粒材料分配螺旋推进器76可以是被配置为在容器30中(例如在其内腔36中)均匀分布颗粒材料。例如，颗粒材料可经由颗粒材料供应开口(例如，颗粒材料供应料斗94)供应至内腔36。颗粒材料供应开口或颗粒材料供应料斗94可位于，例如，邻近或在涂布机10的纵向端，例如邻近或在容器30的纵向端。颗粒材料分配螺旋推运器76例如，可以由(电动)电机98驱动。
如图3至图7所示，涂布机可具有例如细长的擦拭元件78。例如，擦拭元件78可附接到容器30的面向支撑结构70的长侧壁34的下部34a，例如，和/或可以具有T形轮廓的形状。
例如，如图3至图6所示，擦拭元件78可以共同形成容器30的面向支撑结构70的长侧壁34的下部34a。容器30的面向支撑结构70的长侧壁34的下边缘(例如，其下部34a的)可以至少由擦拭元件78共同形成，例如形成。
例如，如图7所示，擦拭元件78和容器30的面对支撑结构70的长侧壁34的至少下部34a可以一体地形成，例如，由长方形或细长的中空轮廓形成。例如，其被配置为横截面为矩形。
擦拭元件78可以例如可选地形成为摆动叶片80，其例如可被附接到支撑结构70的摆动驱动器82激励，例如在平行于施工场地的方向上线性地激励。摆动驱动器82可以例如包括偏心机构84和/或经由5个或更多个接合点86与容器30的面向支撑结构70的长侧壁34的下部34a连接。摆动驱动器82例如，可以包括(电动)电机96。
例如，涂布机10可以具有第二调节装置90，通过该第二调节装置90可以调节擦拭元件78相对于施工场地的角度，例如在小于或等于3°的范围内，例如小于或等于到2°，例如小于或等于1°。涂布机10可具有例如可在施工场地上线性移动并且支撑结构70枢转地附接到其上的轴承座。第二调节装置90可以被配置为例如相对于轴承座枢转支撑结构70从而调节擦拭元件78的角度。第二调节装置90可以例如具有(电动)电机62。
例如，如图5所示，涂层器可以包括细长的突起元件66，该突起元件66连接到容器30的背对支撑结构70的长侧壁32的下部32a上，并具有沿纵向延伸的突起68。在输出槽38的方向上并且朝向面向支撑结构70的长侧壁34突出。细长突出元件66的下部可以例如直接界定/限定输出槽38的第一(纵向)侧。突起68可以例如在水平方向上以垂直距离重叠输出槽38，例如通过重叠擦拭元件78的可选T形轮廓的腿。突起68(例如，其表面)可以例如设置在背离支撑结构70的长侧壁32的下端的延伸部中。例如，细长的突出元件66的一部分60布置在突起68下方并且直接界定/定义输出槽38的第一侧可以阶梯后退。例如，细长的突出元件66可以被配置为是可更换的。例如，可以提供多个不同的细长突起元件66，其各自的突起68和/或阶梯后退部分60的形成/尺寸不同。例如，突起68和/或阶梯后退部分60的不同尺寸/形成可影响(例如，调整和/或控制)垂直距离和/或水平重叠和/或颗粒材料流(例如，从集装箱到施工场地)。细长突出元件66和/或突起68和/或细长突出元件66的下部可以例如至少共同形成容器30的背离支撑结构70的长侧壁32，例如，其邻接输出槽38的下部32a，和/或例如可以是容器30的背向支撑结构70的长侧壁32的一部分。容器30的背离支撑结构70的长侧壁32的下部32a可以例如至少由细长突起元件66和/或突起68和/或细长突起的下部共同形成，例如形成例如。突起68可以形成为使得突起68的面向和/或背向的长侧壁34(面向支撑结构70)的表面布置成以大于0°的角度(例如大于等于10°，例如大于或等于20°，例如大于或等于30°，例如大于或等于40°，例如大于或等于50°，例如大于或等于60°，例如大于或等于70°，例如大于或等于80°)和/或小于或等于90°(例如小于或等于80°，例如小于或等于到70°，例如小于或等于60°，例如小于或等于50°，例如小于或等于40°，例如小于或等于30°)相对于水平面(例如施工场地平面)。突起68的截面(例如，与突起元件66的纵轴正交的截面)例如可以具有棱角形状(例如，四边形或三角形)。
例如，如图3、4、5和7所示，容器30的面向支撑结构70的长侧壁34的上部34b和下部34a可以在竖直方向上重叠。上部34b和下部34a可以以例如水平距离/公差布置在重叠区域中。例如，容器30的面向支撑结构70的长侧壁34的上部34b可以在重叠区域中更靠近面向容器30的背向支撑结构70的长侧壁32。
容器30的面向支撑结构70的长侧壁34的上部34b可以例如通过枢转轴线92枢转地连接到支撑结构70。上部34b的枢转连接到支撑结构70，例如，支撑结构70可以被配置为可释放和/或可解锁和可锁定的，以允许打开涂布机10以对其进行清洁，或者为此目的，释放与枢转轴线92的连接。可枢转的上部34b与支撑结构70的连接可以例如在竖直方向上布置在容器30连接至第一调节装置50的位置下方。
第一调节装置50可包括例如一个或多个(例如三个或更多)与容器30连接的偏心机构52。例如，第一调节装置50可包括多个(例如三个或更多))在容器30的纵向方向上连续布置的偏心机构52。一个或多个偏心机构52可以例如单独地驱动或由相应的(电动)电机54驱动。因此，例如，第一调节装置50可以被配置为至少在其邻接输出槽38的相应下部32a、34a中相对于彼此选择性地移动例如枢转两个长侧壁32、34，使得输出槽的宽度38在槽的纵向方向上变化。
如图1和图2所示，第一调节装置50可以包括例如在容器30的纵向方向上依次设置的三个偏心机构52，它们与容器30连接并分别由各自的电机54驱动，偏心机构52例如可以布置在支撑结构70上/处，例如其上侧。偏心机构52和/或相应的电机54可以例如是可调节/可驱动的或调节/驱动的，使得两个长侧壁32、34至少在其邻接输出槽的相应下部32a、34a中如图38所示，可选择性地相对于彼此可移动或移动(例如，可枢转或枢转)，使得输出槽38的宽度在槽的纵向方向上可变或变化。
一个或多个偏心机构52可以例如通过平行于容器30的纵向方向布置的纵向杆56与容器30连接，其中容器30可旋转地连接到纵向杆56并且一个或多个偏心机构52基本上垂直于纵向杆56的纵向轴线作用，用于调节槽宽度。
例如，纵向杆56可以进一步是或用作用于在枢转轴线92释放时，枢转容器30(例如，背向支撑结构70的长侧壁32和面向支撑结构的长侧壁34的上部34b)背向支撑结构70的一部分的旋转轴或枢轴。这允许例如设置在容器30中的筛网64(例如，颗粒材料筛网64)容易接近用于维护和/或清洁。
第一调节装置50可以例如被配置为至少在其邻接输出槽38的相应下部32a、34a中相对于彼此选择性地移动、例如枢转两个长侧壁32、34，使得输出槽38的宽度在槽的纵向方向上变化，例如具有高达至少1mm、例如高达至少1.5mm、例如高达至少2mm的差异/变化。
例如，如图1和图7所示，例如三个偏心机构52可以沿涂布机10的纵向方向(或沿容器30的纵向方向)连续布置并且可以经由纵向杆56连接到容器30的一部分或部件。容器30的连接到偏心机构52的一部分或部件可以例如围绕枢转轴线92枢转(“可枢转的一部分或部件”)。例如，在图7所示的实施例中，整个长侧壁32和长侧壁34的上部34b可围绕枢转轴线92枢转(并因此形成可枢转的一部分或部件)。例如，枢转(可枢转的一部分或部件)可以使与输出槽38相邻的长侧壁32的下部32a在朝向或远离与输出槽38相邻的长侧壁34的下部34a的方向上移动，从而允许改变或调整输出槽38的宽度。例如，如果位于涂布机10的中心(或容器30的中心)的偏心机构52被控制在通过一种将纵向杆56推离它的方式(在图7中向左)，输出槽38的宽度在涂布机10的中心减小。例如，如果沿涂布机10的纵向方向布置在外侧的偏心机构52以将纵向杆56拉向它们(图7中的右侧)的方式同时被控制，例如，如果偏心机构52布置在外侧以将纵向杆56拉向它们的方式同时控制涂布机10的纵向方向(图7中的右侧)，输出槽38的宽度在涂布机10的两个纵向端部处增加。以这种方式，例如，可以实现输出槽38的宽度的调整，其中输出槽38的宽度在槽的纵向方向上以这样的方式变化，即输出槽38的宽度在输出槽38的两个纵向端处大于在输出槽38中央的输出狭槽38的宽度。纵向杆56和/或可枢转一部分或部件和/或容器30和/或长侧壁32和/或纵向杆56的下部32a，长侧壁32和/或长侧壁34和/或长侧壁34的上部34b可以例如包括(至少有些)可变形和/或可弯曲的材料或由其组成或制成(例如，可弯曲和/或可变形材料)，例如以使得上述调整可以容易且可靠地实现的方式。例如，通过使用四个或更多个偏心机构52，可以获得例如输出槽38的宽度的“波浪状”或多次交替调整。
替代地或除上述偏心机构52之外，例如，可以采用或使用以类似方式起作用的机构或等效机构(例如，调节机构和/或移动机构)，例如，提升/线性驱动机构和/或螺钉(主轴)机构。应理解，替代实施例是可能的或可用于将力和/或运动从偏心机构52(或其替代机构)传递到容器30的可枢转的部件或一部分；例如，偏心机构52(或其替代机构)可以与容器30的可枢转的部件或一部分直接接触和/或连接(即，没有纵向杆56)。
第一调节装置50可以被配置为例如将输出槽38的宽度调节最大5mm和至少1mm，例如最大4mm和至少2mm。涂布机10可以被配置为例如单向涂布机10。
例如，3D打印机可以包括上述涂布机10和用于将处理剂选择性地分配到通过涂布机10施加的松散颗粒材料层上(例如，到施工场地上)的打印头。
上述涂布机10可用于例如以层形式施加颗粒材料，其可选自例如砂粒，例如铸造用砂，和/或盐粒，例如用于铸造，和/或金属颗粒。
上述3D打印机可以用于例如逐层生产铸模和/或铸芯，例如通过粘合剂喷射。

Claims (15)

1.用于3D打印机的涂布机(10)，包括：
细长的容器(30)，其具有两个相对的长侧壁(32、34)，在所述两个相对的长侧壁(32、34)之间形成有用于接收颗粒材料的内腔(36)，所述内腔(36)通向细长的输出槽(38)，所述输出槽(38)用于从所述容器(30)输出所述颗粒材料到施工场地，
其特征在于：
第一调节装置(50)，其被配置为至少在其邻接所述输出槽(38)的相应下部(32a、34a)中相对于彼此移动所述两个长侧壁(32、34)，从而可变地调节所述输出槽(38)的宽度。
2.根据权利要求1所述的用于3D打印机的涂布机(10)，其中
所述第一调节装置(50)被配置为至少在其邻接所述输出槽(38)的相应下部(32a、34a)中相对于彼此枢转所述两个长侧壁(32、34)，从而可变地调节所述输出槽(38)的宽度。
3.根据权利要求1或2所述的涂布机(10)，还包括
细长的支撑结构(70)，所述容器(30)和所述第一调节装置(50)附接到所述支撑结构(70)上，
其中，所述第一调节装置(50)被配置为至少在其邻接所述输出槽(38)的所述下部(32a)中移动，例如枢转所述长侧壁(32)，所述长侧壁(32)背向所述涂布机(10)的所述支撑结构(70)。
4.根据权利要求3所述的涂布机(10)，其中
所述第一调节装置(50)被配置为移动，例如枢转所述容器(30)的背向所述支撑结构(70)的整个所述长侧壁(32)。
5.根据权利要求3或4所述的涂布机(10)，其中
面向所述支撑结构(70)的所述容器(30)的所述长侧壁(34)被细分为运动分离的至少上部(34b)和下部(34a)，
其中，所述第一调节装置(50)被配置为移动，例如枢转所述容器(30)的背向所述支撑结构(70)的整个所述长侧壁(32)连同面向所述支撑结构(70)的所述容器(30)的所述长侧壁(34)的所述上部(34b)，
其中，可选地，所述容器(30)的背向所述支撑结构(70)的所述长侧壁(32)在所述横向方向上与所述容器(30)的面向所述支撑结构(70)的所述长侧壁(34)的所述上部(34b)一起被加强，例如在所述容器(30)的所述纵向方向上的一个位置或连续的多个位置，例如借助于相应的片材(72)，所述片材(72)可选地设有用于使容纳在所述容器(30)中的颗粒材料分配螺旋推进器(76)通过的通孔(74)。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的涂布机(10)，还包括：
细长的擦拭元件(78)，其附接到面向所述支撑结构(70)的所述容器(30)的所述长侧壁(34)的所述下部(34a)并且具有例如T形轮廓的所述形状，
其中，所述擦拭元件(78)可选地形成为摆动叶片(80)，所述摆动叶片(80)可被附接到所述支撑结构(70)的摆动驱动器(82)激励，例如在平行于所述施工场地的方向上线性地激励，其中，例如，所述摆动驱动器(82)包括偏心机构(84)和/或通过5个或更多个连接点(86)连接到所述容器(30)的面向所述支撑结构(70)的所述长侧壁(34)的所述下部(34a))，和/或
可选地，还包括第二调节装置(90)，通过所述第二调节装置(90)可以调节所述擦拭元件(78)相对于施工场地的角度，例如在小于或等于3°的范围内，例如小于或等于到2°，例如小于或等于1°，其中，例如，所述涂布机(10)还包括可在施工场地上线性移动的轴承座，并且所述支撑结构(70)枢转地附接到所述轴承座，并且所述第二调节装置(90)被配置为相对于所述轴承座枢转所述支撑结构(70)以由此调节所述擦拭元件(78)的所述角度，和/或
细长的突出元件(66)，其附接到所述容器(30)的背对所述支撑结构(70)的所述长侧壁(32)的所述下部(32a)，并具有沿所述输出槽(38)的所述纵向方向延伸的突起(68)并在朝向面向所述支撑结构(70)的所述长侧壁(34)的方向上突出，其中所述细长的突出元件(66)的下部直接界定/限定所述输出槽(38)的第一侧，且所述突起(68)在水平方向上以垂直距离与所述输出槽(38)重叠，例如通过重叠可选的T形轮廓的腿，和/或所述突起(68)布置在背向所述支撑结构(70)的所述长侧壁(32)的所述下端的延伸部分，所述细长突出元件(66)的一部分(60)在所述突起(68)下方向后退，直接界定/限定所述输出槽(38)的第一侧，
其中，所述细长突出元件(66)可选地施工成可更换和/或其中可选地提供多个细长突出元件(66)，所述相应的突起(68)和/或阶梯状部分(60)具有不同的形状/尺寸。
7.根据权利要求5或6所述的涂布机(10)，
其中，所述容器(30)的面向所述支撑结构(70)的所述长侧壁(34)的所述上部(34b)和所述下部(34a)在垂直方向上重叠，
其中，可选地，所述上部(34b)和所述下部以水平距离/公差布置在所述重叠区域中，和/或在所述重叠区域中，所述容器(30)的面向所述支撑结构(70)的所述长侧壁(34)更靠近所述容器(30)的背向所述支撑结构(70)的所述长侧壁(34)。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的涂布机(10)，
其中，所述容器(30)的面向所述支撑结构(70)的所述长侧壁(34)的所述上部(34b)可枢转连接于所述支撑结构(70)，
其中，可选地，所述上部(34b)与所述支撑结构(70)的可枢转连接被配置为可释放/可解锁和可锁定和/或在竖直方向上布置位置的下方，所述容器(30)在所述位置处连接到所述第一调节装置(50)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的涂布机(10)，其中
所述第一调节装置(50)包括与所述容器(30)连接的一个或多个偏心机构(52)，例如在所述容器(30)的所述纵向方向上依次设置的多个偏心机构(52)，例如所述偏心机构(52)分别由各自的电机(54)驱动。
10.根据权利要求9所述的涂布机(10)，其中
所述一个或多个偏心机构(52)通过平行于所述容器(30)的所述纵向方向布置的纵向杆(56)与所述容器(30)连接，其中，所述容器(30)可旋转地连接到所述纵向杆(56)，且所述一个或多个偏心机构(52)基本上垂直于所述纵向杆(56)的所述纵向轴线起作用。
11.根据前述权利要求中任一项所述的用于3D打印机的涂布机(10)，其中
所述第一调节装置(50)被配置为至少在其邻接所述输出槽(38)的所述相应下部(32a、34a)中选择性地相对彼此移动所述两个长侧壁(32、34)以这样的方式所述输出槽(38)的宽度在所述槽的所述纵向方向上变化，例如具有高达至少1mm，例如高达1.5mm，例如高达至少2mm毫米的差异/变化。
12.根据前述权利要求中任一项所述的用于3D打印机的涂布机(10)，其中
所述第一调节装置(50)被配置为将所述输出槽(38)的所述宽度调节最大5mm和至少1mm，例如最大4mm和至少2mm，和/或
其中，所述涂布机(10)被配置为单向涂布机(10)。
13.具有根据权利要求1至12中任一项所述的涂布机(10)的3D打印机，可选地进一步包括用于将处理剂选择性地输出到通过所述涂布机(10)施加的松散颗粒材料层上的打印头。
14.根据权利要求1至12中任一项所述的涂布机(10)在选自砂粒例如铸造用砂和/或盐粒，例如用于铸造，和/或金属颗粒的颗粒材料层中的用途。
15.根据权利要求13所述的3D打印机的用途，用于例如通过粘合剂喷射以层形式生产铸模和/或铸芯。
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