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Die vorliegende Erfindung bezieht sich gemäß Anspruch 1 auf ein Verfahren zum Gießen von Objekten und gemäß Anspruch 3 auf eine Anlage zum Erzeugen eines Objekts, gemäß Anspruch 14 auf einen Hohlkörper und gemäß Anspruch 15 auf eine Fluidaufnahmeeinrichtung zur Verwendung in einem Verfahren nach Anspruch 1.
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Das Gießen von Objekten ist ein seit vielen Jahren bekanntes Herstellungsverfahren. Dieses Verfahren setzt stets voraus, dass ein Kern in einer Gussform eingebracht und umgossen wird. Je nach der Gestalt des zu erzeugenden Objekt, kann der Kern ohne Beschädigung heraus gelöst werden oder – im Falle von Hinterschnitten – muss der Kern zerstört werden, damit er aus dem erzeugten Objekt entfernt werden kann.
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Aufgrund der teilweise sehr hohen Kosten für die Kernherstellung werden teilweise andere Herstellungsverfahren gewählt. Die aus dem Herstellungsverfahren „Gießen” resultierenden Material- und/oder Festigkeitseigenschaften oder Formeigenschaften können jedoch nicht immer vollständig durch ein anderes Herstellungsverfahren nachgestellt werden.
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Es ist somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Anlage bereitzustellen, das eine Wiederverwendung eines Kerns – auch im Falle von Hinterschnitten – bei Gießverfahren, insbesondere Spritzguss, ermöglicht. Ferner soll ein neuartig hergestellter Hohlkörper bereitgestellt werden.
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Die zuvor genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Gießen von Objekten umfasst dabei bevorzugt mindestens die Schritte: Bereitstellen einer Gussform, insbesondere einer mehrteiligen Gussform, Anordnen einer Fluidaufnahmeeinrichtung in der Gussform, wobei die Fluidaufnahmeeinrichtung mit einer dilatanten Flüssigkeit gefüllt ist oder nach dem Anordnen in der Gussform mit einer dilatanten Flüssigkeit gefüllt wird, und wobei durch die Fluidaufnahmeeinrichtung und die Gussform zumindest abschnittsweise ein Aufnahmebereich zum Aufnehmen des Gussmaterials begrenzt wird, Einbringen des Gussmaterials in den Aufnahmebereich zum Erzeugen des Objekts. Ferner kann das Verfahren bevorzugt den Schritt des Ausleitens, insbesondere Absaugens oder Abförderns, oder Austauschens der dilatanten Flüssigkeit aus der Fluidaufnahmeeinrichtung umfassen. Ferner kann das Verfahren den Schritt des Öffnens der Form zum Ausgeben des Objekts umfassen.
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Diese Lösung ist vorteilhaft, da dilatante Flüssigkeiten die Eigenschaft haben sich aufgrund von Scherkräften unter Druckbeaufschlagung zu verfestigen. Sobald somit eine Druckbeaufschlagung der in der Fluidaufnahmeeinrichtung vorgehaltenen dilatanten Flüssigkeit durch das Einfüllen des zu gießenden Materials erfolgt, verfestigt sich die dilatante Flüssigkeit, wodurch sie die formgebenden Eigenschaften eines festen Kerns aufweist. Nach der Erzeugung bzw. dem Gießen des Objekts, insbesondere mit Hinterschnitt, kann die dilatante Flüssigkeit aufgrund ihrer Flüssigkeitseigenschaft aus der Fluidaufnahmeeinrichtung abgesaugt werden. Die bevorzugt folienartig ausgebildete Fluidaufnahmeeinrichtung kann, insbesondere in Folge des Absaugens der dilatanten Flüssigkeit, deformiert werden und dadurch aus dem erzeugten Objekt durch eine im Vergleich zur größten Querschnittserstreckung des Innenraums deutlich kleineren Öffnungsquerschnitt entnommen werden. Die Fluidaufnahmeeinrichtung kann dann zum Gießen eines weiteren Objekts wieder in eine Gussform eingebracht werden und durch Fluidbeaufschlagung, insbesondere durch die Einbringung der dilatanten Flüssigkeit, in die Form, in der sie als Kern dient, überführt werden. Dieses Verfahren ist insbesondere beim Spritzgießen sinnvoll, da beim Spritzgießen innerhalb kürzester Zeit sehr hohe Drücke aufgebaut werden, wodurch die aufgrund der Scherkräfte entstehende temporäre Verfestigung der dilatanten Flüssigkeit vorteilhaft ausgenutzt werden kann.
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Dilatante Flüssigkeiten bestehen bevorzugt aus einem Gemisch aus mehreren Komponenten, wie z. B. einer Flüssigkeit und einem Pulver. Bevorzugt wird z. B. Polyethylenglycol mit Siliziumdioxid gemischt. Das Mischungsverhältnis kann hierbei volumenmäßig oder gewichtsmäßig z. B. zwischen 1:1 (Polyethylenglycol:Siliziumdioxid) und 1:20 liegen, wobei es bevorzugt zwischen 1:2 und 1:8, insbesondere im Bereich zwischen 1:3 und 1:7, wie z. B. 1:4, 1:5, 1:6 oder Abstufungen dazwischen, liegt. Weiterhin ist denkbar, dass weitere Stoffe, insbesondere Flüssigkeiten oder Feststoffe der dilatanten Flüssigkeit. Ferner sind andere dilatante Flüssigkeiten oder Dispersionen bekannt, die in bestehender oder abgewandelter Form zur Verwendung im erfindungsgemäßen Verfahren geeignet sind. Dilatante Flüssigkeiten können im Sinne der vorliegenden Erfindung bevorzugt als konzentrierte Suspensionen kolloidaler (Brownscher) Teilchen verstanden werden.
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Hierin werden somit als dilatante Flüssigkeiten alle Fluide, insbesondere Flüssigkeiten, bezeichnet, bei denen die Viskosität (Zähigkeit) mit der Schergeschwindigkeit ansteigt.
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Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche und der nachfolgenden Beschreibungsteile.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Fluidaufnahmeeinrichtung thermisch isolierend ausgebildet. Diese Ausführungsform ist vorteilhaft, da dadurch ein Wärmeübertrag, der durch das erwärmte Gussmaterial auf die dilatante Flüssigkeit möglich ist, reduziert und bevorzugt verhindert wird.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Fluidaufnahmeeinrichtung reversibel verformbar. Diese Ausführungsform ist vorteilhaft, da die Fluidaufnahmeeinrichtung dadurch durch eine kleine Öffnung aus dem erzeugten Objekt entfernbar ist und zur Erzeugung eines weiteren Objekts wieder in die ursprüngliche Form überführbar ist.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Fluidaufnahmeeinrichtung derart formstabil ausgebildet, dass sie in einem mit der dilatanten Flüssigkeit befüllten Zustand keine bzw. keine Wesentliche Verformung aufgrund der auf die dilatante Flüssigkeit wirkenden Erdanziehungskräfte erfährt. Diese Ausführungsform ist vorteilhaft, da die Fluidaufnahmeeinrichtung dadurch definiert zum Ausbilden eines definierten Aufnahmeraum zum Aufnehmen des Gussmaterials anordenbar, positionierbar und/oder befüllbar ist.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Formstabilität durch mindestens eine Versteifung und bevorzugt mehrere Versteifungen bewirkt, wobei die Versteifung bevorzugt zwei einander gegenüberliegende Wandungsanteile der Fluidaufnahmeeinrichtung miteinander verbindet. Diese Ausführungsform ist vorteilhaft, da aufgrund des nach außen wirkenden Drucks die Versteifung zugbelastet ist und somit als flexibles Element ausgebildet sein kann, wodurch ein Zusammenfalten der Fluidaufnahmeeinrichtung weiterhin leicht möglich ist. Die mehreren Versteifungen verbinden bevorzugt ebenfalls jeweils zwei gegenüberliegende Wandungsanteile der Fluidaufnahmeeinrichtung.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist zumindest eine mit dem Gussmaterial in Kontakt bringbare Oberfläche der Fluidaufnahmeeinrichtung und/oder eine mit der dilatanten Flüssigkeit in Kontakt bringbare Oberfläche mit einer Beschichtung zur Haftungsreduzierung zumindest abschnittsweise versehen. Diese Ausführungsform ist vorteilhaft, da die Fluidaufnahmeeinrichtung hierdurch sehr einfach von dem erzeugten Objekt lösbar ist und/oder die dilatante Flüssigkeit leichter vollständig aus der Fluidaufnahmeeinrichtung absaugbar ist.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfolgt die Einbringung des Gussmaterials mittels einer Druckbeaufschlagung, wobei der erzeugte Druck größer als 2 bar oder größer als 10 bar oder größer als 20 bar oder größer als 50 bar oder größer als 100 bar oder größer als 200 bar oder größer als 500 bar oder größer als 1000 bar oder größer als 1500 bar oder größer als 2000 bar oder größer als 2500 bar oder
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Die zuvor genannte Aufgabe wird ferner durch eine Anlage zum Erzeugen, insbesondere Gießen oder Spritzgießen, eines dreidimensionalen Objekts, insbesondere eines Hohlprofils mit Hinterschnitt, gelöst. Erfindungsgemäß umfasst die Anlage mindestens eine bevorzugt mehrteilige Gussform zum zumindest abschnittsweisen Vorgeben der äußeren Oberflächenform des Objekts, eine Fluidaufnahmeeinrichtung zum zumindest abschnittsweisen Vorgeben des Verlaufs einer inneren Oberfläche des Objekts und zum Aufnehmen einer dilatanten Flüssigkeit, und eine Einbringeinrichtung zum druckbeaufschlagten Einbringen des das Objekt ausbildenden Materials (Gussmaterials oder zu gießendes Material) in einen durch die Gussform und die Fluidaufnahmeeinrichtung begrenzten Aufnahmebereich. Druckbeaufschlagtes Einbringen beschreibt hierbei bevorzugt ein Einbringen des Materials in einer fließfähigen, insbesondere flüssigen, Form unter einem Materialeinbringdruck, der bevorzugt größer ist als der Umgebungsdruck, insbesondere größer als 5 bar oder 50 bar oder 500 bar.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Druckbeaufschlagungsmittel zum Beaufschlagen der dilatanten Flüssigkeit mit einem Haltedruck zum Halten der Fluidaufnahmeeinrichtung in einer vordefinierten Stellung vorgesehen. Bevorzugt ist der Haltedruck größer, insbesondere um mindestens 10% oder um mindestens 20% oder um mindestens 30% oder um mindestens 50% oder um mindestens 100% größer, als ein beim Einbringen des Materials durch die Einbringeinrichtung erzeugter Materialeinbringdruck.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Zuführeinrichtung, insbesondere eine Pumpe, zum Zuführen der dilatanten Flüssigkeit zu der Fluidaufnahmeeinrichtung vorgesehen, wobei die dilatante Flüssigkeit über eine Leitungsverbindung in die Fluidaufnahmeeinrichtung einbringbar ist.
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Die Fluidaufnahmeeinrichtung bildet somit bevorzugt eine Wandung aus, wobei die Wandung einerseits (außenseitig) besonders bevorzugt zum Kontaktieren des das Objekt formenden Materials ausgebildet ist und andererseits (innenseitig) höchst bevorzugt zum Kontaktieren der dilatanten Flüssigkeit ausgebildet ist.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Druckbeaufschlagungsmittel ein Teil der Zuführeinrichtung oder ist eine in die Fluidaufnahmeeinrichtung einbringbare Fluidverdrängungseinrichtung.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine, genau eine oder mindestens eine Druckmesseinrichtung zum Messen des Haltedrucks vorgesehen.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Wandung der Fluidaufnahmeeinrichtung auf der Außenseite und/oder auf der Innenseite mit einer die Haftung reduzierenden Schicht oder Substanz, insbesondere Teflon, versehen und/oder die Wandung der Fluidaufnahmeeinrichtung weist eine Isolationsschicht oder eine Isolationsbeschichtung auf oder wiest ein isolierendes Material auf, wobei durch die Isolation eine Reduzierung des Wärmetransports durch die Wandung hindurch bewirkt wird.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Wandung der Fluidaufnahmeeinrichtung mit einer Kühleinrichtung gekoppelt und mittels eines Kühlmediums ist die Wandung zumindest abschnittsweise kühlbar, wobei das Kühlmedium durch in der Wandung ausgebildete Kanäle führbar ist und/oder die Wandung der Fluidaufnahmeeinrichtung weist zumindest ein Material auf oder besteht daraus, das der Werkstoffgruppe Metall und/oder Glas und/oder Polymer und/oder Keramik oder Kohlenstoff zuordenbar ist und/oder die Wandung der Fluidaufnahmeeinrichtung weist eine gewebte oder gitterartige Grundstruktur auf, wobei die Grundstruktur bevorzugt aus einem textilen Material, insbesondere Baumwolle, oder einem metallischen Material oder einem Polymermaterial oder einem Glasmaterial gebildet wird.
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Bevorzugt weist das die Isolierung bzw. die Isolationsbeschichtung oder das Isolationsmaterial einen Wärmeleitungskoeffizient von weniger als 10 W/mK oder von weniger als 5 W/mK oder von weniger als 1 W/mK oder von weniger als 0,5 W/mK oder von weniger als 0,4 W/mK oder von weniger als 0,3 W/mK oder von weniger als 0,2 W/mK oder von weniger als 0,1 W/mK oder von weniger als 0,08 W/mK oder von weniger als 0,05 W/mK oder von weniger als 0,01 W/mK auf.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Speichereinrichtung zum Bereitstellen der dilatanten Flüssigkeit vorgesehen. Diese Speichereinrichtung ist bevorzugt über eine Leitungsverbindung zumindest zeitweise und bevorzugt dauerhaft mit dem durch die Fluidaufnahmeeinrichtung begrenzten Innenraum gekoppelt bzw. funktional verbunden.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Flüssigkeitskühleinrichtung zum Kühlen der dilatanten Flüssigkeit vorgesehen. Die Flüssigkeitskühleinrichtung ist bevorzugt in der Fluidaufnahmeeinrichtung anordenbar und/oder die Flüssigkeitskühleinrichtung ist außerhalb der Fluidaufnahmeeinrichtung angeordnet und/oder die Flüssigkeitskühleinrichtung ist mit einer Leitungsverbindung, mittels der die dilatante Flüssigkeit in die Fluidaufnahmeeinrichtung einbringbar ist, gekoppelt. Bevorzugt ist die Speichereinrichtung zum Kühlen der dilatanten Flüssigkeit in der Speichereinrichtung mit der Flüssigkeitskühleinrichtung gekoppelt. Ferner die Aufbereitungseinrichtung zum Aufbereiten der in die Fluidaufnahmeeinrichtung einbringbaren dilatanten Flüssigkeit in der Speichereinrichtung angeordnet oder ausgebildet oder damit funktional gekoppelt.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist mindestens eine Sensoreinrichtung zum Erfassen von physikalischen und/oder chemischen Parametern der dilatanten Flüssigkeit vorgesehen. Die physikalischen und/oder chemischen Parameter umfassen dabei bevorzugt die Temperatur, den Druck, die Dichte, die Konzentration der einzelnen Bestandteile der dilatanten Flüssigkeit, die Zähigkeit und/oder die Zusammensetzung der dilatanten Flüssigkeit.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist mindestens eine Sensoreinrichtung vorgesehen. Die Sensoreinrichtung kann mehrere Sensormittel aufweisen. Ein Sensormittel kann hierbei zur Erfassung der Temperatur und/oder des Drucks des Materials vorgesehen sein zusätzlich oder alternativ kann ein Sensormittel zur Erfassung der Temperatur und/oder des Haltedrucks der dilatanten Flüssigkeit vorgesehen sein zusätzlich oder alternativ kann ein Sensormittel zur Bestimmung der Temperatur der Gussform vorgesehen sein zusätzlich oder alternativ kann ein Sensormittel zum Erfassen der Konzentration der dilatanten Flüssigkeit vorgesehen sein zusätzlich oder alternativ kann ein Sensormittel mindestens ein Beleuchtungsmittel und mindestens einen Photodetektor zur Erfassung von mittels der Beleuchtungseinrichtung emittierten Lichtstrahlen aufweisen, wobei das Licht vor dem Auftreffen auf den Photodetektor von der dilatanten Flüssigkeit reflektiert wird oder durch die dilatante Flüssigkeit hindurch dringt.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Steuerungseinrichtung vorgesehen, wobei die Steuerungseinrichtung die Erzeugung der Objekte bevorzugt in Abhängigkeit von definierten Parametern, insbesondere der Temperatur des Materials und/oder des Drucks des Materials und/oder des Drucks der dilatanten Flüssigkeit und/oder der Zusammensetzung der dilatanten Flüssigkeit, veranlasst. Die Sensoreinrichtung ist hierbei bevorzugt mit der Einbringeinrichtung und/oder der Zuführeinrichtung und/oder der Kühleinrichtung und/oder der Flüssigkeitskühleinrichtung und/oder der Sensoreinrichtung und/oder der Abführeinrichtung und/oder der Heizeinrichtung signaltechnisch verbunden.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Abführeinrichtung zum Abführen der in die Fluidaufnahmeeinrichtung eingebrachten dilatanten Flüssigkeit aus der Fluidaufnahmeeinrichtung heraus vorgesehen und/oder es ist ein Aufnahmebehälter zum Aufnehmen der aus der Fluidaufnahmeeinrichtung abgeführten dilatanten Flüssigkeit vorgesehen und/oder die aus der Fluidaufnahmeeinrichtung abgeführte dilatante Flüssigkeit ist der Speichereinrichtung zuführbar.
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Eine Heizeinrichtung zum Aufheizen der Gussform auf eine Temperatur von mehr als 70°C oder auf eine Temperatur von mehr als 90°C oder auf eine Temperatur von mehr als 110°C oder auf eine Temperatur von mehr als 130°C oder auf eine Temperatur von mehr als 150°C oder auf eine Temperatur von mehr als 170°C oder auf eine Temperatur von mehr als 190°C oder auf eine Temperatur von mehr als 250°C oder auf eine Temperatur von mehr als 300°C vorgesehen ist. Die Heizeinrichtung ist bevorzugt als elektrische Widerstandsheizung ausgeführt. Bevorzugt ist die Heizeinrichtung an der Gussform angekoppelt oder baulich damit verbunden. Besonders bevorzugt verlaufen zumindest Teile der Heizeinrichtung in einer Hauptstruktur der Gussform.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Aufbereitungseinrichtung zum Aufbereiten der in die Fluidaufnahmeeinrichtung einbringbaren oder eingebrachten oder daraus ausgeleiteten dilatanten Flüssigkeit vorgesehen, insbesondere funktional mit der Anlage gekoppelt.
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Die Aufbereitungseinrichtung eine Filtereinrichtung zum Herausfiltern definierter Flüssigkeitsbestandteile, insbesondere Verschmutzungen und/oder Verdickungen und/oder Materialumwandlungen, aus der dilatanten Flüssigkeit aufweist.
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Zusätzlich oder alternativ kann die Aufbereitungseinrichtung eine Spendereinrichtung zum Zuführen neuer oder unbenutzter oder aufbereiteter dilatanter Flüssigkeit und/oder zum Zuführen von Ausgangsstoffen zum Erzeugen der dilatanten Flüssigkeit und/oder zum Verändern der Konzentration oder der Zusammensetzung der dilatanten Flüssigkeit aufweisen.
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Kühlen bedeutet im vorliegenden Fall bevorzugt das Entziehen von Wärme, wobei das Kühlmedium bevorzugt um mehr als 10°C und bevorzugt um mehr als 50°C und höchst bevorzugt um mehr als 100°C kühler ist als die heißeste Stelle der Gussform. Bevorzugt weist das Kühlmedium vor der Beaufschlagung der Fluidaufnahmeeinrichtung, insbesondere unmittelbar nach der Temperierung, eine Temperatur von weniger als 50°C, insbesondere von weniger als 40°C oder von weniger als 30°C oder von weniger als 20°C oder von weniger als 10°C oder von weniger als 0°C oder von weniger als –10°C, auf.
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Die dilatante Flüssigkeit wird bevorzugt mit einer Temperatur von weniger als 100°C, insbesondere von weniger als 80°C oder von weniger als 60°C oder von weniger als 40°C oder von weniger als 30°C oder von weniger als 20°C oder von weniger als 10°C, in die Fluidaufnahmeeinrichtung eingebracht.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind mehrere Fluidaufnahmeeinrichtungen zur zeitgleichen Einbringung in eine Gussform, insbesondere zum Erzeugen desselben Objekts, vorgesehen.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Wandung der Fluidaufnahmeeinrichtung mindestens eine Faltstelle zum Verändern der Form der Fluidaufnahmeeinrichtung auf.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erstreckt sich die Faltstelle in axialer Richtung der Fluidaufnahmeeinrichtung und/oder in radialer Richtung der Fluidaufnahmeeinrichtung, wie z. B. gerade, kreisförmig oder spiralförmig.
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Bevorzugt sind mehrere Faltstellen je Fluidaufnahmeeinrichtung vorgesehen.
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Besonders bevorzugt sind an oder mittels einer Faltstelle mindestens zwei Wandungsabschnitte zueinander bewegbar, insbesondere schwenkbar oder knickbar oder faltbar.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind zueinander bewegbare und über eine Faltstelle miteinander verbundene Wandungsabschnitte infolge einer Druckbeaufschlagung der dilatanten Flüssigkeit gegenüber der Gussform in eine vordefinierte Stellung oder Ausrichtung überführbar.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Fluidaufnahmeeinrichtung abschnittsweise zum Anliegen an einer Anlagestelle oder mehreren Anlagestellen ausgebildet. Bevorzugt wirkt die Fluidaufnahmeeinrichtung einer Anlagestelle oder an mehreren Anlagestellen dichtend, insbesondere flüssigkeitsdicht, mit der Anlagestelle bzw. der Gussform zusammen. Zusätzlich oder alternativ kann eine Abdichteinrichtung zum Abdichten der Fluidaufnahmeeinrichtung vorgesehen, insbesondere zumindest dann, wenn die dilatante Flüssigkeit unter dem Haltedruck steht.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Wandung zumindest abschnittsweise, insbesondere in einem Bereich in dem die Wandung den Aufnahmebereich von der dilatanten Flüssigkeit abgrenzt, und bevorzugt mehrheitlich (flächenmäßig, massemäßig und/oder volumenmäßig) oder vollständig fluiddicht, insbesondere zumindest flüssigkeitsdicht und bevorzugt gasdicht, ausgebildet sein. Bevorzugt dichtet die Wandung dabei nach außen und/oder nach innen derart ab, dass weniger als 1 cm3 Gasverlust in 3 Stunden oder weniger als 1 cm3 Gasverlust pro Tag oder weniger als 1 cm3 Gasverlust in 10 Tagen oder weniger als 1 cm3 Gasverlust in 100 Tagen oder weniger als 1 cm3 Gasverlust in 3 Jahren oder weniger als 1 cm3 Gasverlust in 30 Jahren auftritt.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Fluidaufnahmeeinrichtung, insbesondere die Wandung der Fluidaufnahmeeinrichtung, mindestens einen Kontaktabschnitt zum definierten Anliegen an mindestens einer vorbestimmten Kontaktfläche der Gussform auf. Die Kontaktabschnitte der Fluidaufnahmeeinrichtung und die Kontaktflächen der Gussform wirken hierbei bevorzugt abdichtend zusammen, wobei der Anpressdruck zwischen den Kontaktflächen und den Kontaktabschnitten bevorzugt größer ist als der Materialeinbringdruck. Bevorzugt sind mehrere Kontaktabschnitte und/oder mehrere Kontaktflächen ausgebildet.
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Die zuvor genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Hohlprofil mit Hinterschnitt, insbesondere ein Rohr mit einer lokalen Vertiefung, gelöst. Das erfindungsgemäße Hohlprofil wird dabei nach einem Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2 hergestellt, wobei das Holprofil auf seiner Innenseite eine Oberflächenstruktur aufweist, die negativ zur Oberflächenstruktur der Fluidaufnahmeeinrichtung gestaltet ist. Da die Oberflächenstruktur der Fluidaufnahmeeinrichtung deutlich von der Oberflächenstruktur eines gewöhnlichen Kerns verschieden ist, können über die neu erhaltene Oberflächenstruktur z. B. Auswirkungen auf das Strömungsverhalten von im Hohlprofil geführten Fluiden erzeugt werden. Dies ist besonders bevorzugt ohne weiteren Nacharbeitungsschritt möglich.
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Die zuvor genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Fluidaufnahmeeinrichtung zur Verwendung in einem Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche gelöst, wobei eine Fluidkommunikationseinrichtung zum Zuführen und Absaugen der dilatanten Flüssigkeit vorgesehen ist oder eine thermische Isolierung an oder in der Fluidaufnahmeeinrichtung vorgesehen ist oder eine Antihaftbeschichtung an der Fluidaufnahmeeinrichtung ausgebildet ist oder mindestens eine Faltstelle zum Verändern der Form der Fluidaufnahmeeinrichtung vorgesehen ist.
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Die Erfindung kann sich zusätzlich oder alternativ auf eine im Sinne der vorliegenden Erfindung angepasst Gussform, Steuerungseinrichtung, Sensoreinrichtung, Absaugeinrichtung, Einbringeinrichtung und/oder Zuführeinrichtung, insbesondere zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Verfahren und/oder zur Verwendung in der erfindungsgemäßen Anlage, beziehen.
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Somit bezieht sich die vorliegende Erfindung bevorzugt auf ein Verfahren und eine Anlage zum Erzeugen von Objekten. Bevorzugt umfasst das Verfahren die Schritte des Bereitstellens einer Form, insbesondere einer Gussform 2, insbesondere einer mehrteiligen Gussform, des Anordnen einer Fluidaufnahmeeinrichtung 4 in der Form 2, wobei die Fluidaufnahmeeinrichtung 4 mit einer dilatanten Flüssigkeit gefüllt ist oder nach dem Anordnen in der Form 2 mit einer dilatanten Flüssigkeit gefüllt wird, und wobei durch die Fluidaufnahmeeinrichtung 4 und die Form 2 zumindest abschnittsweise ein Aufnahmebereich 6 zum Aufnehmen des Formgebungsmaterials begrenzt wird, des Einbringens des Formgebungsmaterials in den Aufnahmebereich 6 zum Erzeugen von mindestens einem Objekt 1. Das Formgebungsmaterial kann vor oder nach oder während dem Einbringen der dilatanten Flüssigkeit in die Fluidaufnahmeeinrichtung in die Form eingebracht werden oder eingebracht sein. Bevorzugt kann das Formgebungsmaterial ein flüssiges Polymer aufweisen und/oder in Form eines Pulvers oder eines Granulats in die Form eingeführt werden oder sein. Bevorzugt ist eine Öffnungs- und Schließeinrichtung vorgesehen, durch welche die Formteile der Form relativ zueinander bewegbar sind. Bevorzugt ist die Öffnungs- und Schließeinrichtung von der Steuerungseinrichtung ansteuerbar, insbesondere in Abhängigkeit von Betriebsparametern, wie der Temperatur des Materials und/oder des Drucks der dilatanten Flüssigkeit und/oder der Zeit seit dem Beginn oder dem Ende der Zuführung des Materials in den Aufnahmebereich.
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Weiterhin kann das Verfahren den Schritt des Ausleitens der dilatanten Flüssigkeit aus der Fluidaufnahmeeinrichtung 4 aufweisen. Ferner kann der Schritte des Entnehmens der Fluidaufnahmeeinrichtung 4 aus der Form 2 vorgesehen sein. Bevorzugt wird die Fluidaufnahmeeinrichtung mit einer Umpositioniereinrichtung aus der Form herausbewegt und/oder in die Form hinein bewegt. Die Umpositioniereinrichtung ist hierbei bevorzugt von einem Aktuator, insbesondere einem Motor, angetrieben. Besonders bevorzugt wird die Umpositioniereinrichtung von einer Steuerungseinrichtung, insbesondere in Abhängigkeit von physikalischen und/oder chemischen Parametern und/oder von Betriebsparametern der Anlage, angesteuert.
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Die Anlage zur Erzeugung der Objekte ist bevorzugt derart ausgebildet, dass sie die Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht.
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Rein exemplarisch wird die Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben. Diese Figuren zeigen schematisch oder vereinfacht Komponenten und Einrichtungen, wie sie im erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Anlage eingesetzt werden können. Die einzelnen Komponenten, Mittel und Einrichtungen können hierbei in einzelnen Figuren mit Bezugszeichen versehen sein, müssen dies jedoch nicht in allen Figuren sein.
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In den Figuren zeigt:
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1a ein erstes schematisches Beispiel einer Gussform;
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1b die Einbringung einer Fluidaufnahmeeinrichtung in die Gussform;
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1c die in den Innenraum der Gussform eingebrachte Fluidaufnahmeeinrichtung;
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1d eine aufgefaltete und/oder expandierter Fluidaufnahmeeinrichtung in der Gussform zum Begrenzen des Aufnahmebereichs in den das Material zum Ausbilden des Objekts einbringbar ist oder eingebracht ist;
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2a entspricht im Wesentlich 1a, wobei in dieser Darstellung keine Heizeinrichtung in der Gussform vorgesehen oder gekennzeichnet ist;
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2b entspricht im Wesentlichen der Darstellung von 1b, wobei in dieser Darstellung in der Fluidaufnahmeeinrichtung eine Einführeinrichtung angeordnet ist;
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2c zeigt die bevorzugte Ausrichtung der Fluidaufnahmeeinrichtung gegenüber der den Innenraum begrenzenden Wandung der Gussform in einem Fall, in dem z. B. der Hohlkörper sacklochartig ausgebildet wird vor der Überführung der Fluidaufnahmeeinrichtung in eine aufgefaltete und/oder expandierte Gestalt;
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2d zeigt die aufgefaltete oder expandierte Gestalt bevorzugt unmittelbar vor der Einbringung des Gussmaterials;
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3a–3g zeigen verschiedene Ausführungsformen der Einführeinrichtung;
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3h–3l zeigen verschiedene Ausführungsformen der Fluidaufnahmeeinrichtung;
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4a–4c zeigen zu den 1b–1d und 2b–2d vergleichbare Darstellungen, wobei die Gussform hierbei mindestens eine Kontaktfläche zum Kontaktieren durch einen Kontaktabschnitt der Fluidaufnahmeeinrichtung aufweist;
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5a zeigt eine Darstellung, bei der das Fluidaufnahmemittel bevorzugt in einer aufgefalteten bzw. expandierten Stellung ist, insbesondere die darin vorgehaltene dilatante Flüssigkeit unter einem Haltedruck steht, der größer ist als 2 bar, wobei ein Dichtmittel zum Abdichten der Fluidaufnahmeeinrichtung gegenüber einer weiteren Einrichtung, insbesondere der Einführeinrichtung, vorgesehen ist;
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5b zeigt eine weitere Anordnung, gemäß der das Dichtmittel zusätzlich oder alternativ als Druckbeaufschlagungsmittel ausgebildet ist;
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5c zeigt eine Schnittdarstellung des Dichtmittels bzw. Druckbeaufschlagungsmittels;
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1 zeigt somit rein exemplarisch und schematisch eine Form 2, insbesondere eine Gussform 2. Die Form 2 weist eine innere Wandung 74 auf. Die innere Wandung 74 begrenzt dabei bevorzugt zumindest abschnittsweise einen Aufnahmebereich 6 zum Aufnehmen eines Materials, insbesondere Gussmaterials. Der Aufnahmebereich 6 bildet dabei einen Hohlraum aus, der bevorzugt negativ zur Form des zu erzeugenden Objekts 1 gestaltet ist. Die Form 2 besteht bevorzugt aus mehreren Teilen 3a, 3b insbesondere aus einer ersten Hälfte 3a und einer zweiten Hälfte 3b. Das Bezugszeichen 60 kennzeichnet bevorzugt eine Heizeinrichtung zum Erhitzen bzw. Aufwärmen der Form 2. Die Heizeinrichtung 60 kann alternativ oder zusätzlich zum Aufheizen einer Zuleitung 15 innerhalb und/oder außerhalb der Form 2 ausgestaltet sein. Bevorzugt ist die Heizeinrichtung 60 über eine Steuerungseinrichtung 76 (vgl. 6), insbesondere in Abhängigkeit von einem oder mehreren Betriebsparametern, wie der Temperatur der Form und/oder der Temperatur des Materials und/oder der Menge des Materials und/oder der Temperatur der dilatanten Flüssigkeit, ansteuerbar. Die Steuerungseinrichtung 74 ist hierbei bevorzugt zumindest signaltechnisch mit der Heizeinrichtung 60 verbunden.
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1b zeigt die Einbringung einer Fluidaufnahmeeinrichtung 4. Diese Fluidaufnahmeeinrichtung 4 wird bevorzugt in einer ersten baulichen Konfiguration in die Form 2, insbesondere Gussform 2, eingebracht und danach in eine zweite bauliche Konfiguration überführt. Bevorzugt ist das von der Fluidaufnahmeeinrichtung 4 begrenzte Volumen in der ersten baulichen Konfiguration kleiner als in der zweiten baulichen Konfiguration. Die Überführung aus der ersten baulichen Konfiguration in die zweite bauliche Konfiguration kann hierbei durch das Zuführen einer dilatanten Flüssigkeit in den Innenraum der Fluidaufnahmeeinrichtung 4 bewirkt werden.
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Bevorzugt wird die dilatante Flüssigkeit von einer Zuführeinrichtung 18, insbesondere einer Pumpeneinrichtung, unter Druck, insbesondere mit mehr als 2 bar oder mehr als 5 bar oder mehr als 10 bar oder mehr als 50 bar, in die Fluidaufnahmeeinrichtung 4 eingefüllt. Die Fluidaufnahmeeinrichtung 4 und die Zuführeinrichtung 18 bilden dabei bevorzugt ein geschlossenes Leitungssystem auf. Durch die druckbeaufschlagte Flüssigkeit ändert sich die bauliche Konfiguration der Fluidaufnahmeeinrichtung 4. Die Fluidaufnahmeeinrichtung 4 kann sich hierbei auffalten und/oder expandieren. Auffalten bedeutet hierbei bevorzugt, dass sich die Oberflächengröße der Wandung 26 der Fluidaufnahmeeinrichtung 4 bevorzugt nicht ändert bzw. gleich bleibt. Expandieren bedeutet hierbei, dass sich die Oberflächengröße der Wandung 26 der Fluidaufnahmeeinrichtung 4 bevorzugt vergrößert, insbesondere elastisch verformt. Der Übergang von der ersten baulichen Konfiguration in die zweite bauliche Konfiguration ist im Wesentlichen durch den Übergang der 1c nach 1d gezeigt.
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Die Zuführeinrichtung 18 kann zusätzlich oder alternativ als Abführeinrichtung ausgebildet sein. Bevorzugt wird durch die Abführeinrichtung nach dem Erzeugend des Objekts 1 die dilatante Flüssigkeit aus der Fluidaufnahmeeinrichtung 4 herausgefördert, insbesondere herausgepumpt. Bevorzugt wird die herausgeförderte dilatante Flüssigkeit in einen Flüssigkeitsspeicher bevorzugt mit Aufbereitungseinrichtung 52 (vgl. 6) gefördert.
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Die Fluidaufnahmeeinrichtung 4 ist somit bevorzugt wiederverwendbar.
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Der durch die dilatante Flüssigkeit ausgeübte Haltedruck kann somit durch eine Fördereinrichtung 18 erzeugt werden. Zusätzlich oder alternativ kann der Haltedruck durch das Einführen einer Einführeinrichtung 5 in den mit der dilatanten Flüssigkeit gefüllten Innenraum der Fluidaufnahmeeinrichtung 4 bewirkt werden.
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Die dilatante Flüssigkeit kann alternativ bereits in der Fluidaufnahmeeinrichtung 4 vorgesehen sein, wenn die Formteile 3a, 3b der Form 2 erst anschließend miteinander gekoppelt werden. Somit kann die Form um die Fluidaufnahmeeinrichtung 4 herum angeordnet insbesondere geschlossen werden.
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Das Bezugszeichen 58 kennzeichnet hierbei den Innenraum der Form 2.
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1b zeigt ferner das die Fluidaufnahmeeinrichtung 4 eine Wandung 26 bzw. eine Wandungseinrichtung aufweist bzw. ausbildet. Die Wandung 26 weist dabei bevorzugt eine äußere Oberfläche 28 und eine innere Oberfläche 30 auf. Die äußere Oberfläche 28 kann hierbei abschnittsweise, mehrheitlich oder vollständig oder in dem den Aufnahmebereich 6 begrenzenden Abschnitt, mit einer haftungsreduzierenden Schicht bzw. Beschichtung versehen sein.
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Weiterhin kann 1d entnommen werden, dass der Aufnahmebereich 6 durch die äußere Oberfläche 28 der Wandung 26 der Fluidaufnahmeeinrichtung 4 und die innere Wandung 74 der Form 2 begrenzt wird.
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Die 2a–2d zeigen die Variante der Druckerzeugung in der Fluidaufnahmeeinrichtung 4, bei der die Einführeinrichtung 5 in die in der Fluidaufnahmeeinrichtung 4 vorgehaltene dilatante Flüssigkeit hineingefahren wird.
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Die 3a–3g zeigen verschieden ausgestaltetet Einführeinrichtungen 5. Es ist hierbei wesentlich, dass die Einführeinrichtung 5 auch lediglich als Teil der Zuführeinrichtung 18, insbesondere als Leitungsverbindung 20, ausgebildet sein kann.
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Gemäß 3a ist die Einführeinrichtung 5 bevorzugt als Vollkörper ausgeführt. Der Vollkörper wird dabei so lange in die Fluidaufnahmeeinrichtung 4 eingeführt bis die Fluidaufnahmeeinrichtung 4 in die zweite bauliche Konfiguration überführt ist und/oder bis ein vorbestimmter Druck bzw. Haltedruck der dilatanten Flüssigkeit eingestellt ist. Bevorzugt ist eine Sensoreinrichtung zum Erfassen des Haltedrucks vorgesehen, insbesondere in der Fluidaufnahmeeinrichtung 4, in oder an der Einführeinrichtung, in oder an der Form 2 oder als Bestandteil einer Zustelleinrichtung mittels der die Einführeinrichtung 5 in die Fluidaufnahmeeinrichtung 4 verfahren wird.
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3b zeigt, dass die Einführeinrichtung 5 auch eine, genau eine oder mindestens eine Öffnung zum Zu- und/oder Abführen der dilatanten Flüssigkeit aufweisen kann. Die Öffnung ist dabei bevorzugt über eine Leitung mit der Zuführeinrichtung 18 und/oder einer Abführeinrichtung gekoppelt. 3c zeigt, dass die Einführeinrichtung 5 eine Vielzahl an Öffnungen 62 aufweisen kann, insbesondere mehr als 2 oder mehr als 4 oder mehr als 10 oder mehr als 20. Die 3d und 3e zeigen, dass die Querschnittsform der Einführeinrichtung 5 gerade und/oder gebogene Anteile aufweisen kann. Somit kann die Einführeinrichtung 5 im Querschnitt z. B. rund elliptisch, rechteckig, insbesondere quadratisch, oder mehreckig ausgebildet sein. Gemäß der Ausführungsform nach 3f kann die Einführeinrichtung 5 Kühlfinnen aufweisen. Bevorzugt können zwischen den Finnen oder an den Finnen 66 eine oder mehrere Öffnungen 62 ausgebildet sein. Ferner zeigt 3g, dass die Einführeinrichtung 5 eine Leitungsverbindung 20 zu einer oder mehreren Öffnungen 62 aufweisen kann und/oder eine Kühlleitung 68 zum Führen eines Kühlmediums vorgesehen sein kann.
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Es ist hierbei festzuhalten, dass die Merkmale Fluidleitung 20, Kühlleitung 68, Finnen 66, Öffnungen 62 und eine spezielle Querschnittsform in beliebigen Kombinationen und Ausprägungen ausgestaltet werden und miteinander kombiniert oder weggelassen werden können.
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3h zeigt eine bevorzugt einstückig erzeugte Fluidaufnahmeeinrichtung 4. Die Fluidaufnahmeeinrichtung 4 weist bevorzugt einen für das zu erzeugenden Objekt 1 formgebenden Wandungsanteil 78 auf. Der Wandungsanteil 78 kann hierbei im Querschnitt gerade und zueinander geneigt ausgebildete Anteile aufweisen, wobei auch denkbar ist, dass der Wandungsanteil 78 im gezeigten Querschnitt abschnittsweise oder mehrheitlich oder vollständig gebogen ausgebildet ist.
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3i zeigt, dass die Fluidaufnahmeeinrichtung 4 bevorzugt oberhalb und/oder unterhalb des formgebenden Wandungsanteils 78 einen oder jeweils einen Kontaktabschnitt 42 aufweist bzw. ausbildet. Bevorzugt weist die Form 2 einerseits und/oder anderseits der formgebenden inneren Wandung 74 eine oder jeweils eine Kontaktfläche 44 auf. Der Kontaktabschnitt 42 ist dabei an die Kontaktfläche anpressbar bzw. die Kontaktabschnitte 42 sind dabei an die zugeordneten Kontaktflächen 44 der Gussform anpressbar. Dies wird rein exemplarisch z. B. durch die 4c beschrieben.
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3j zeigt eine Fluidaufnahmeeinrichtung 4 in einer ersten baulichen Konfiguration. Die Darstellung kann zum leichteren Verständnis bewusst überzeichnet dargestellt sein. Die Fluidaufnahmeeinrichtung 4 weist dabei bevorzugt mindesten eine Falte 22 oder ein Schwenkmittel, insbesondere eine Falte oder ein Gelenk, auf, durch die/das zwei Wandungsabschnitte 38 miteinander verbunden sind. Bevorzugt sind die Wandungsabschnitte 38 über die Verbindungsstelle, insbesondere Falte oder Schwenkmittel, zueinander bewegbar. Das Bezugszeichen 70 kennzeichnet das durch die Fluidaufnahmeeinrichtung 4 begrenzte Volumen.
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3k zeigt, dass das durch die Fluidaufnahmeeinrichtung 4 begrenzte Volumen 70 zunimmt, wenn zumindest der erste Wandungsabschnitt 38 gegenüber dem zweiten Wandungsabschnitts 40 bewegt, insbesondere ausgelenkt, wird.
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3l zeigt eine Querschnittsdarstellung der Fluidaufnahmeeinrichtung 4 in der zweiten baulichen Konfiguration. Es ist ersichtlich, dass das von der Fluidaufnahmeeinrichtung 4 begrenzte Volumen selbst bei reinem Auffalten signifikant zunimmt. Alternativ oder zusätzlich kann die Volumenzunahme durch eine elastische oder plastische Expansion der Fluidaufnahmeeinrichtung 4 bewirkt werden. Sollte die Expansion durch eine plastische Verformung erzielt werden, dann kann die Fluidaufnahmeeinrichtung als Einmalteil bzw. zur Einmalverwendung ausgebildet sein.
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In 4a wird die Fluidaufnahmeeinrichtung 4 zusammen mit der Einführeinrichtung 5 in die Form 2 geführt.
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4d zeigt, dass die Form 2 bevorzugt mehrteilig und auseinander fahrbar, insbesondere schwenkbar, gestaltet ist. Die Fluidaufnahmeeinrichtung 4 kann daher auch bereits mit der dilatanten Flüssigkeit gefüllt zwischen in einem Bereich zwischen den Formteilen angeordnet werden, wobei die Fluidaufnahmeeinrichtung 4 in Folge einer Schließbewegung der Formteile zueinander im Innenraum der Form 2 angeordnet wird. Insbesondere liegt die Fluidaufnahmeeinrichtung 4 in vordefinierter Weise in der Form an der inneren Oberfläche der Form 2 an. Besonders bevorzugt kontaktieren ein oder mehrere Kontaktabschnitte eine oder mehrere korrespondierend ausgebildete Kontaktfläche/n. Weiterhin ist denkbar, dass auch in diesem Fall eine Druckerhöhung, insbesondere des Haltedrucks, durch eine Zuführeinrichtung 18 und/oder ein Eindringmittel 5 bewirkbar ist bzw. bewirkt wird.
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5a zeigt ein Dichtmittel 48, das dazu ausgebildet und angeordnet ist einen Flüssigkeitsaustritt an einer Schnittstelle zwischen der Fluidaufnahmeeinrichtung 4 und einer weiteren Einrichtung, insbesondere der Eindringeinrichtung 5, der Leitungsverbindung 20, zu verhindern. Bevorzugt wird das Dichtmittel mechanisch an die Fluidaufnahmeeinrichtung 4 angedrückt.
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5b zeigt ein Beispiel für eine Dicht- und/oder Halteeinrichtung 16, 48, durch welche die Fluidaufnahmeeinrichtung 4 abgestützt wird und/oder durch welche eine Abdichtung einer Schnittstelle zwischen der Fluidaufnahmeeinrichtung 4 und einer weiteren Einrichtung bzw., Komponente, insbesondere der Eindringeinrichtung 5 oder der Fluidleitung 20, bewirkt wird.
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5c zeigt ein Beispiel für eine solche Dicht- und/oder Halteeinrichtung 16, 48.
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6 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Anlage 12 zum Erzeugen, insbesondere Gießen oder Spritzgießen, eines dreidimensionalen Objekts 1, insbesondere eines Hohlprofils mit Hinterschnitt. Die Anlage 12 weist dabei bevorzugt zumindest eine Gussform 2 zum Vorgeben der äußeren Oberflächenform des Objekts 1 auf. Ferner weist die Anlage bevorzugt eine Fluidaufnahmeeinrichtung 4 zum zumindest abschnittsweisen Vorgeben des Verlaufs einer inneren Oberfläche des Objekts 1 und zum Aufnehmen einer dilatanten Flüssigkeit auf. Weiterhin weist die Anlage bevorzugt eine Einbringeinrichtung 14 zum druckbeaufschlagten Einbringen des das Objekt ausbildenden Materials in einen durch die Gussform 2 und die Fluidaufnahmeeinrichtung 4 begrenzten Aufnahmebereich 6 auf. Die Anlage 12 kann alternativ bevorzugt aus als Gussvorrichtung oder Vorrichtung zum Gießen, insbesondere Spritzgussvorrichtung oder Vorrichtung zum Spritzgießen, bezeichnet werden.
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Bevorzugt weist die Anlage 12 ferner einen Materialspeicher 54, insbesondere einen Gussmaterialspeiche, auf. Der Materialspeicher ist bevorzugt mit einer Sensoreinrichtung S1 ausgestattet, wobei durch die Sensoreinrichtung S1 bevorzugt der Füllstand im Materialspeicher erfassbar ist. Alternativ oder zusätzlich kann eine Sensoreinrichtung in der Einbringeinrichtung 14 angeordnet sein, wobei diese Sensoreinrichtung bevorzugt zum Erfassen der Temperatur und/oder der Fähigkeit des Materials ausgebildet ist. Die Einbringeinrichtung 14 bewirkt bevorzugt eine Verflüssigung des bevorzugt als Granulat vorgehaltenen Materials. Ferner ist durch die Einbringeinrichtung 14 bevorzugt ein Einspritzdruck erzeugbar, der bei mehr als 2 bar, insbesondere bei mehr als 5 bar oder bei mehr als 10 bar oder bei mehr als 20 bar, liegt. Weiterhin wird das Material von der Einbringeinrichtung 14 bevorzugt über eine oder über eine Vielzahl an Zuleitungen 15 in den Aufnahmebereich 6 eingebracht, insbesondere eingespritzt.
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Bevorzugt weist die Anlage 12 eine Öffnungs- und Schließeinrichtung 56 zum Öffnen und Schließen der Form 2 auf. Zusätzlich kann ein Aktuator 85 zum Zuführen der Fluidaufnahmeeinrichtung 4 in einen Bereich zwischen den Formteilen 3a, 3b (Vgl. 1 oder 4d) vorgesehen sein. Es ist hierbei jedoch auch denkbar, dass eine räumlich fest angeordnete bzw. gegenüber der Form 2 fest angeordnete Fixiereinrichtung zur Anbringung der Fluidaufnahmeeinrichtung 4 vorgesehen ist. Die Fluidaufnahmeeinrichtung 4 ist aufgrund der Ausrichtung der Fixiereinrichtung zur Gussform stets an der erforderlichen Stelle angeordnet und muss daher nicht verfahren werden. Bevorzugt ist die Fluidaufnahmeeinrichtung 4 dann nur ersetzbar, wenn die Gussform 2 geöffnet ist. Die Fluidaufnahmeeinrichtung 2 kann hierbei ebenfalls oder alternativ eine Sensoreinrichtung S2 aufweisen. Die Sensoreinrichtung S2 dient hierbei bevorzugt zum Erfassen der Temperatur der dilatanten Flüssigkeit und/oder des Drucks bzw. des Haltedrucks und/oder der Viskosität der dilatanten Flüssigkeit und/oder der Farbe der dilatanten Flüssigkeit. Die Fluidaufnahmeeinrichtung 4 ist hierbei bevorzugt über eine Leitungsverbindung, insbesondere ein Rohr oder ein Schlauch, insbesondere Hochdruckschlauch, über eine Zuführeinrichtung 18 mit einer Speichereinrichtung 50 verbunden bzw. fluidisch gekoppelt. Die Speichereinrichtung 50 weist zusätzlich oder alternativ eine Sensoreinrichtung S3 auf. Die Sensoreinrichtung S3 dient hierbei bevorzugt zur Überwachung der Temperatur und/oder der Farbe und/oder der Viskosität und/oder des Volumens und/oder des Gesichts und/oder der Zusammensetzung der dilatanten Flüssigkeit. Weiterhin weist die Speichereinrichtung 50 bevorzugt eine Aufbereitungseinrichtung 52 auf, die z. B. als Filtereinrichtung zum Reinigen der dilatanten Flüssigkeit, als Mischereinrichtung zum Vermischen bzw. verrühren der dilatanten Flüssigkeit und/oder als Flüssigkeitskühleinrichtung zum Kühlen der dilatanten Flüssigkeit ausgebildet sein kann.
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Weiterhin ist bevorzugt eine Steuerungseinrichtung 76 vorgesehen. Die Steuerungseinrichtung 76 ist hierbei bevorzugt signaltechnisch mit einer oder mehreren oder allen Sensoreinrichtung S1, S2, S3 verbunden. Ferner kann die Steuerungseinrichtung 76 mit der Einbringungseinrichtung 14, der Zuführeinrichtung 18, der Aufbereitungseinrichtung 52, dem Aktuator 85 und/oder der Öffnungs- und Verschlusseinrichtung 56, etc. zumindest signaltechnisch verbunden sein. Bevorzugt ist durch die Steuerungseinrichtung 76 mindestens eine und bevorzugt mehrere Einrichtungen ansteuerbar, insbesondere in Abhängigkeit von durch die Sensoreinrichtung/en erfassten Werten, Signalen, Daten.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Objekt
- 2
- Gussform
- 3a
- erster Gussformteil
- 3b
- zweiter Gussformteil
- 4
- Fluidaufnahmeeinrichtung
- 5
- Einführeinrichtung
- 6
- Aufnahmebereich
- 10
- Flüssigkeitskontaktoberfläche
- 12
- Anlage
- 14
- Einbringeinrichtung
- 15
- Zuleitung
- 16
- Druckbeaufschlagungsmittel
- 18
- Zuführeinrichtung
- 20
- Leitungsverbindung
- 22
- Faltstelle
- 26
- Wandung
- 28
- Außenseite
- 30
- Innenseite
- 38
- erster Wandungsabschnitt
- 40
- zweiter Wandungsabschnitt
- 42
- Kontaktabschnitt der Fluidaufnahmeeinrichtung
- 44
- Kontaktfläche der Gussform
- 48
- Dichtmittel
- 50
- Speichereinrichtung
- 52
- Aufbereitungseinrichtung
- 54
- Gussmaterialspeicher
- 56
- Öffnungs- und Schließeinrichtung
- 58
- Innenraum der Gussform
- 60
- Gussformheizeinrichtung
- 62
- Öffnung (Auslass und/oder Einlass)
- 66
- Kühlfinne
- 68
- Kühlleitung
- 70
- Innenraum der Fluidaufnahmeeinrichtung
- 72
- Kontakt
- 74
- innere Wandung
- 76
- Steuerungseinrichtung
- 78
- formgebender Wandungsanteil der Fluidaufnahmeeinrichtung
- 85
- Aktuator
- S1
- erste Sensoreinrichtung
- S2
- zweite Sensoreinrichtung
- S3
- dritte Sensoreinrichtung
