DE202007016591U1

DE202007016591U1 - Vorrichtung zum Rakeln mit einer in sich geschlossenen Rakel

Info

Publication number: DE202007016591U1
Application number: DE200720016591
Authority: DE
Original assignee: Hochschule Mittweida FH
Current assignee: Hochschule Mittweida FH
Priority date: 2007-11-24
Filing date: 2007-11-24
Publication date: 2008-02-07
Anticipated expiration: 2017-11-25

Abstract

Vorrichtung zum Rakeln mit einer in sich geschlossenen Rakel zum Herstellen von Körpern aus nacheinander aufgebrachten und mit selektiven Füge- oder Sinterverfahren behandelten Pulverschichten, dadurch gekennzeichnet, dass die Rakel zum Bauraum des Körpers geradgeführt angeordnet ist, wobei die Rakel als geführtes Teil mit einem ersten Antrieb so gekoppelt ist, dass die Rakel über den Bauraum für den Körper bewegbar ist, und dass die Geradführung (2) mit einem zweiten Antrieb gekoppelt ist, so dass die Geradführung (2) während der Bewegung der Rakel rotiert.

Description

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zum Rakeln mit einer in sich geschlossenen Rakel zum Herstellen von Körpern aus nacheinander aufgebrachten und mit selektiven Füge- oder Sinterverfahren behandelten Pulverschichten.
Die Rakel dient bekannterweise in der Drucktechnik zum Abstreifen von zu viel aufgetragener Farbe oder zum Aufbringen der Farbe und damit dem Transport von Druckfarbe.
Für den Transport von Partikeln ist die Rakel durch die Druckschrift DE 103 09 519 A1 (Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Miniaturkörpern oder mikrostrukturierten Körpern) bekannt, wobei eine Ringrakel als eine Transportvorrichtung für ein schichtweises Aufbringen von Partikeln auf einen Träger benutzt wird. Diese Ringrakel ist Bestandteil eines Drehgelenks oder sowohl in x- als auch in y-Richtung angetrieben bewegbar. Dadurch wird die Rakel richtungsbezogen über den Bauraum bewegt, so dass Vorzugsrichtungen vorhanden sind und Texturen entstehen. Daraus resultieren unebene Oberflächen des herzustellenden Miniaturkörpers, die nicht ohne Weiteres glättbar sind. Weiterhin ist die Verfahrgeschwindigkeit der Ringrakel als Bestandteil eines Drehgelenks begrenzt.
Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Pulverschichten für selektive Füge- oder Sinterverfahren einfach und sicher aufzubringen.
Diese Aufgabe wird mit den im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.
Die Vorrichtungen zum Rakeln mit einer in sich geschlossenen Rakel zum Herstellen von Körpern aus nacheinander aufgebrachten und mit selektiven Füge- oder Sinterverfahren behandelten Pulverschichten zeichnen sich insbesondere durch einen einfachen und sicheren Auftrag der Pulverschichten aus. Dazu ist die Rakel zum Raum des Körpers geradgeführt angeordnet. Dabei ist die Rakel als geführtes Teil mit einem ersten Antrieb so gekoppelt, dass die Rakel über den Bauraum für den Körper bewegbar ist. Darüber hinaus ist die Geradführung mit einem zweiten Antrieb gekoppelt, so dass die Geradführung während der Bewegung der Rakel rotiert.
Die in sich geschlossene Rakel gewährleistet einen sicheren und weitestgehend vollständigen Transport des Pulvers zum Raum für den Körper. Dazu ist die Rakel geradgeführt und mit einem ersten Antrieb gekoppelt. Eine derartige Kopplung ist beispielsweise ein Riementrieb.
Das Pulver kann einfach in den durch den Raum der Rakel begrenzten Raum eingefüllt werden. Das kann dabei sowohl von oben als auch von unten erfolgen. Besondere Maßnahmen für eine platzierte Zuführung des Pulvers sind nicht notwendig.
Die Führung ist weiterhin mit einem zweiten Antrieb gekoppelt, so dass diese während der Bewegung der Rakel mittels der Geradführung zusätzlich rotiert. Das führt vorteilhafterweise dazu, dass die Pulverschicht während des Auftrags im Bauraum für den Körper gleichmäßig verteilt wird. Damit entsteht in diesem Bauraum eine Pulverschicht mit einer weitestgehend konstanten Schichtdicke. Vorzugsrichtungen und Texturen werden vermieden. Das wird dabei insbesondere auch an den Rändern der aufzutragenden Pulverschicht gewährleistet.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass damit auch hohe Geschwindigkeiten für die Rakel realisierbar sind. Dadurch können die Körper aus den nacheinander aufgebrachten und mit selektiven Füge- oder Sinterverfahren behandelten Pulverschichten schneller hergestellt werden.
Die in sich geschlossene Rakel ist beispielsweise eine Ringrakel oder eine Rakel mit einem mehreckigem Querschnitt, vorzugsweise einem Dreieck oder einem Quadrat.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Schutzansprüchen 2 bis 15 angegeben.
Die Rakel ist nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 2 mit einem dritten Antrieb gekoppelt ist, so dass die Rakel selbst rotiert. Damit wird das Realisieren der gleichmäßigen Schichtdicke des Pulvers sowie eine Sicherung von agglomerierten Pulverteilen weiter unterstützt. Das trifft wiederum insbesondere auch für den Randbereich der Pulverschicht zu.
Die Geradführung für die Rakel ist nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 3 so ausgeführt, dass die Rakel über den Raum für den Körper bewegbar ist. Die Realisierung einer gleichmäßigen Schichtdicke des Pulvers wird weiter verbessert.
Die Geradführung, die Rakel, die Antriebe und die Kopplungen sind nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 4 auf einem Träger angeordnet. Dadurch ist eine kompakte Vorrichtung zum Rakeln realisiert.
In Fortführung ist das auch bei der Weiterbildung des Schutzanspruchs 5 der Fall, wobei das ein Träger für die drehbar gelagerte Rakel, die Geradführung für die Rakel, den ersten Antrieb, den zweiten Antrieb und den dritten Antrieb ist.
Der Träger ist nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 6 eine Platte als Kreisring. Die dadurch vorhandene Öffnung dient der Zuführung des Pulvers in den Raum für den Körper. Dieser kann auch durch eine Deckplatte mit einer Öffnung zur Zuführung des Pulvers versehen sein. Die Deckplatte kann dabei vorteilhafterweise zum Transport des Pulvers in der Rakel dienen, wobei die Rakel auf dieser Deckplatte gleitet.
Der Träger besitzt nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 7 mehrere Rollen oder Kugeln für dessen Drehbewegung, wobei die Rollen oder Kugeln Wälzkörper für den Träger sind. Darüber hinaus kann der Träger eine Gleitlagerführung für deren Drehbewegung aufweisen.
Die in sich geschlossene Rakel ist nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 8 vorteilhafterweise eine Ringrakel.
Nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 9 ist der Träger als Kreisring in einem innenverzahnten Stirnrad angeordnet. Weiterhin befinden sich auf dem Träger außenverzahnte Stirnräder, die in das innenverzahnte Stirnrad eingreifen. Wenigstens eines der außenverzahnten Stirnräder ist mit dem zweiten Antrieb auf dem Träger gekoppelt. Kommen wenigstens drei gleich verteilte außenverzahnte Stirnräder zum Einsatz, ist der Träger im innenverzahnten Stirnrad fixiert.
Das innenverzahnte Stirnrad ist nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 10 mit einer Deckplatte versehen, so dass sich die Rakel, deren Geradführung, der erste Antrieb und der zweite Antrieb in einem Innenraum zwischen dem Träger, dem innenverzahnten Stirnrad und der Deckplatte befinden. Dadurch ist eine kompakte Vorrichtung vorhanden, die weitestgehend nach außen abgeschlossen ist.
Die Deckplatte besitzt nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 11 eine Öffnung für die Zuführung des Pulvers zu der Rakel. Damit kann das Pulver von oben zugeführt werden. Das erfolgt während der Rotation der Platte, wobei die Zuführung durch die dritte Öffnung in den durch die Rakel begrenzten Raum erfolgt.
Die Deckplatte weist nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 12 ein Koppelfenster oder einen Durchbruch für die zum selektiven Füge- oder Sinterverfahren fallweise notwendigen Strahlungen auf. Das sind insbesondere elektromagnetische Strahlen und dabei vorzugsweise Laserstrahlen.
Nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 13 ist jeweils ein Riementrieb als Kopplung zum jeweiligen Antrieb vorhanden. Das sind einfache und sichere Kopplungen.
Auf der Platte ist nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 14 vorteilhafterweise eine mit wenigstens dem ersten Antrieb und dem zweiten Antrieb verbundene Steuereinrichtung angeordnet.
Nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 15 ist vorteilhafterweise ein Bestandteil eines Schleifkontaktsystems zur elektrischen Stromversorgung für wenigstens den ersten Antrieb und den zweiten Antrieb auf dem Träger angeordnet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen jeweils prinzipiell dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
1 eine Vorrichtung zum Rakeln mit einer Ringrakel und
2 eine Vorrichtung zum Rakeln mit einer angetriebenen Ringrakel.
Eine Vorrichtung zum Rakeln mit einer in sich geschlossenen Rakel zum Herstellen von Körpern aus nacheinander aufgebrachten und mit Fügeverfahren behandelten Pulverschichten besteht im Wesentlichen aus einer Ringrakel 1, einer Geradführung 2 für die Ringrakel 1 und Antrieben für die Ringrakel 1 und für eine Rotation der Geradführung 2.
Die 1 zeigt eine Vorrichtung zum Rakeln mit einer Ringrakel in einer prinzipiellen Darstellung.
Die Geradführung 2, die Ringrakel 1, die Antriebe und deren Kopplungen sind auf einem Träger angeordnet. Die Antriebe und deren Kopplungen sind in der 1 nicht gezeigt.
Der Träger 3 besitzt im Querschnitt die Form eines Kreisringes.
Die Geradführung 2 für die Ringrakel 1 besteht aus zwei beabstandet zueinander angeordneten Zylinderführungen mit jeweils einem Zylinder als ein führendes Teil und Schlitten an der Ringrakel 1 als geführte Teile. Die dadurch geradgeführte Ringrakel 1 ist über einen ersten Riementrieb mit einem ersten Antrieb so gekoppelt, dass die Ringrakel 1 über den Bauraum für den Körper bewegbar ist. Der Träger 3 ist in einem innenverzahnten Stirnrad 4 angeordnet. Auf dem Träger 3 befinden sich drei außenverzahnte Stirnräder 5, die in das innenverzahnte Stirnrad 4 eingreifen. Weiterhin ist auf dem Träger 3 ein zweiter Antrieb angeordnet, der über einen Riementrieb mit einem der außenverzahnten Stirnräder 5 gekoppelt ist. Damit ist bei der Bewegung der Ringrakel 1 gleichzeitig die Drehbewegung des Trägers 3 im innenverzahnten Stirnrad 4 mit der bewegten Ringrakel 1 gewährleistet.
Für die Drehbewegung besitzt der Träger 3 mehrere Rollen.
Auf dem Träger 3 kann eine mit den Antrieben verbundene Steuereinrichtung angeordnet sein. Die Stromversorgung der Antriebe und der Steuereinrichtung erfolgt über ein bekanntes Schleifkontaktsystem.
In einer Ausführungsform des Ausführungsbeispiels kann die Ringrakel 1 selbst drehbar gelagert sein, so dass diese bei der geradgeführten Bewegung und der Drehbewegung des Trägers 3 darüber hinaus selbst rotieren kann. Dazu ist die drehbar gelagerte Ringrakel 1 über einen Riementrieb 6 mit einem dritten Antrieb 7 auf dem Träger 3 gekoppelt.
Die 2 zeigt eine Vorrichtung zum Rakeln mit einer angetriebenen Ringrakel in einer prinzipiellen Darstellung.
Die Kopplungen und die Antriebe für den Träger 3 und der geradgeführten Ringrakel 1 sind in der 2 nicht gezeigt.
Das innenverzahnte Stirnrad 4 kann in einer weiteren Ausführungsform mit einer Deckplatte versehen sein, so dass sich die Ringrakel 1, deren Geradführung 2, der erste Antrieb und der zweite Antrieb in einem Innenraum zwischen dem Träger 3, dem innenverzahnten Stirnrad 4 und der Deckplatte befinden. Die Deckplatte besitzt eine Öffnung für die Zuführung des Pulvers zu der Ringrakel 1. Weiterhin weist die Deckplatte ein Koppelfenster oder einen Durchbruch für die zum selektiven Füge- oder Sinterverfahren notwendigen Strahlungen auf.

Claims

Vorrichtung zum Rakeln mit einer in sich geschlossenen Rakel zum Herstellen von Körpern aus nacheinander aufgebrachten und mit selektiven Füge- oder Sinterverfahren behandelten Pulverschichten, dadurch gekennzeichnet, dass die Rakel zum Bauraum des Körpers geradgeführt angeordnet ist, wobei die Rakel als geführtes Teil mit einem ersten Antrieb so gekoppelt ist, dass die Rakel über den Bauraum für den Körper bewegbar ist, und dass die Geradführung (2) mit einem zweiten Antrieb gekoppelt ist, so dass die Geradführung (2) während der Bewegung der Rakel rotiert.
Vorrichtung nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rakel mit einem dritten Antrieb (7) gekoppelt ist, so dass die Rakel selbst rotiert.
Vorrichtung nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Geradführung (2) für die Rakel so ausgeführt ist, dass die Rakel über den Bauraum für den Körper bewegbar ist.
Vorrichtung nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Geradführung (2), die Rakel, die Antriebe und die Kopplungen auf einem Träger (3) angeordnet sind.
Vorrichtung nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, nach 1, 2 und 4 dass die drehbar gelagerte Rakel, die Geradführung (2) für die Rakel, die Antriebe und die Kopplungen auf dem Träger (3) angeordnet sind.
Vorrichtung nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (3) eine Platte als Kreisring ist.
Vorrichtung nach Schutzanspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (3) mehrere Rollen oder Kugeln oder eine Gleitlagerführung für deren Drehbewegung besitzt.
Vorrichtung nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in sich geschlossene Rakel eine Ringrakel (1) ist.
Vorrichtung nach Schutzanspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (3) in einem innenverzahnten Stirnrad (4) angeordnet ist, dass sich auf dem Träger (3) außenverzahnte Stirnräder (5) befinden, die in das innenverzahnte Stirnrad (4) eingreifen und dass wenigstens eines der außenverzahnten Stirnräder (5) mit dem zweiten Antrieb auf dem Träger (3) gekoppelt ist.
Vorrichtung nach Schutzanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das innenverzahnte Stirnrad (4) mit einer Deckplatte versehen ist, so dass sich die Rakel, deren Geradführung (2), der erste Antrieb und der zweite Antrieb in einem Innenraum zwischen dem Träger (3), dem innenverzahnten Stirnrad (4) und der Deckplatte befinden.
Vorrichtung nach Schutzanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckplatte eine Öffnung für die Zuführung des Pulvers zu der Rakel besitzt.
Vorrichtung nach Schutzanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckplatte ein Koppelfenster oder einen Durchbruch für die zum selektiven Füge- oder Sinterverfahren fallweise notwendigen Strahlungen aufweist.
Vorrichtung nach wenigstens einem der Schutzansprüche 1, 3, 5, 6, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Riementrieb als Kopplung zum jeweiligen Antrieb vorhanden ist.
Vorrichtung nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich auf dem Träger (3) eine mit wenigstens dem ersten Antrieb und dem zweiten Antrieb verbundene Steuereinrichtung angeordnet ist.
Vorrichtung nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bestandteil eines Schleifkontaktsystems zur elektrischen Stromversorgung für wenigstens den ersten Antrieb und den zweiten Antrieb an dem Träger (3) angeordnet ist.