DE202008011727U1

DE202008011727U1 - Modul zur Verbesserung der Pulverförderung

Info

Publication number: DE202008011727U1
Application number: DE202008011727U
Authority: DE
Original assignee: EOS GmbH
Current assignee: EOS GmbH
Priority date: 2008-09-03
Filing date: 2008-09-03
Publication date: 2008-10-30
Anticipated expiration: 2018-09-04

Abstract

Pulveraustragsvorrichtung zur Anbringung über dem Ausgang eines Pulvervorratsbehälters mit
einem Rohrstutzen (21) und
einer Haube (23), welche mittels mindestens einer Stütze (22) so oberhalb des Rohrstutzens (21) angebracht ist, dass sie den Rohrstutzen (21) vollständig überdeckt,
wobei an der Haube eine Rüttelvorrichtung (24) angebracht ist, welche geeignet ist, die Haube in eine Rüttelbewegung zu versetzen.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Modul zur Verbesserung der Pulverförderung, welches eine Pulveraustragsvorrichtung zum Erleichtern des Zuführens von pulverförmigem Material aus einem Vorratsbehälter in einer Vorrichtung zur schichtweisen Herstellung eines Objekts ist, sowie auf eine Vorrichtung zur schichtweisen Herstellung eines Objekts, in der solch eine Pulveraustragsvorrichtung enthalten ist.
Bei einer Vorrichtung zur schichtweisen Herstellung eines Objekts, wie sie beispielsweise aus US 5,155,321 bekannt ist, wird ein pulverförmiges Aufbaumaterial Schicht für Schicht aufgetragen, wobei nach jedem Auftrag einer Schicht das Pulver an den dem Querschnitt des zu bilden Objekts entsprechenden Stellen verfestigt wird. Die Verfestigung kann dabei durch Zufuhr von elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung zu dem Pulver bewirkt werden oder aber auch durch selektives Aufspritzen eines Bindemittels. 1 zeigt beispielhaft eine solche Vorrichtung zur schichtweisen Herstellung eines Objekts, bei der das Objekt mittels Lasersintern hergestellt wird. Das Objekt 6 wird in einem oben offenen Behälter 1 aufgebaut und ruht während des Bauvorgangs auf einem in vertikaler Richtung verschiebbaren Träger 2. Ein Laser 3 zum Verfestigen des pulverförmigen Materials in einer Arbeitsebene 5 zum Bilden des Objekts ist außerhalb des Behälters 1 vorgesehen. Oberhalb der Arbeitsebene 5 ist eine Aufbringvorrichtung 7 und eine Dosiervorrichtung 8 mit einem ersten Vorratsbehälter 9 angeordnet. Ein Hauptvorratsbehälter 10 ist über eine Leitung 11 mit der Dosiervorrichtung 8 und dem ersten Vorratsbehälter 9 verbunden. Das Pulvermaterial wird beispielsweise mittels eines Schneckenförderers aus dem Hauptvorratsbehälter 10 zu der Dosiervorrichtung 8 transportiert.
2 zeigt den unteren Bereich 110 des Hauptvorratsbehälters 10. Man erkennt, dass der untere Bereich trichterförmig gestaltet ist, wobei sich an der untersten Stelle des Trichters die Leitung 11 für den Pulveraustrag anschließt.
Aufgrund elektrostatischer Kräfte neigt das Pulver im Hauptvorratsbehälter 10 an der Stelle 110 dazu, sich zu verdichten und damit nicht mehr aus dem Behälter auszufließen. Der Stand der Technik versucht, dies dadurch zu vermeiden, daß die Behälterwandung mittels eines außen am Behälter angebrachten Rüttlers in vibrierende Bewegung versetzt wird.
Ein solcher außen an dem Hauptvorratsbehälter angebrachter Rüttler 4 löst das Problem nicht vollständig, da beobachtet wurde, dass diese Rüttelbewegungen unter Umständen den gegenteiligen Effekt haben und zu einer Verdichtung des Pulvers führen, was dessen Rieselfähigkeit weiter verschlechtert.
Angesichts der soeben geschilderten Probleme ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Pulveraustragsvorrichtung vorzusehen, die den Austrag von schlecht rieselfähigen Pulvern aus einem Vorratsbehälter ermöglicht. Desweiteren soll eine Vorrichtung zur schichtweisen Herstellung eines Objekts bereitgestellt werden, welche die Pulveraustragsvorrichtung verwendet.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Pulveraustragsvorrichtung nach Anspruch 1 und eine Vorrichtung zur schichtweisen Herstellung eines Objekts nach Anspruch 8.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
1 zeigt den Aufbau einer Vorrichtung zur schichtweisen Herstellung eines Objekts gemäß dem Stand der Technik.
2 zeigt in einer Schnittdarstellung die untere Hälfte eines Hauptvorratsbehälters gemäß dem Stand der Technik.
3 zeigt den Schnitt durch die untere Hälfte eines Pulver-Hauptvorratsbehälters mit angebrachter Pulveraustragsvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführung der Erfindung.
4 zeigt eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Ausführung einer Pulveraustragsvorrichtung gemäß der Erfindung.
Ein Beispiel einer Pulveraustragsvorrichtung 20 gemäß der Erfindung ist in 4 dargestellt. Die Vorrichtung 20 weist einen Rohrstutzen 21 auf, oberhalb dessen eine Haube 23 montiert ist. Die Haube 23 ist über Stützen 22 mit dem Rohrstutzen 21 verbunden. An der Innenseite der Haube 23 ist eine Rüttelvorrichtung 24 angebracht. Für die Art der Hervorrufung der Rüttelbewegung gibt es keine Einschränkung, die Rüttelbewegung kann auf pneumatischem, elektrischem oder magnetischem Weg hervorgerufen werden.
3 zeigt die Pulveraustragsvorrichtung 20 in eingebautem Zustand in der unteren Hälfte 110 des Pulverhauptvorratsbehälters 10. Man erkennt, dass der Rohrstutzen 21 in die Leitung 11 eingeführt ist. Die Befestigung der Pulveraustragsvorrichtung 20 in dem Hauptvorratsbehälter 10 kann beispielsweise mittels der Reibung zwischen der äußeren Wandung des Rohrstutzens 21 und der inneren Wandung der Leitung 11 geschehen. Jedoch sind andere Befestigungsmöglichkeiten möglich. Beispielsweise kann der Rohrstutzen 21 als Ring ausgebildet sein, dessen Durchmesser geringfügig größer als jener der Austrittsöffnung 25 des Vorratsbehälters 10, so dass er auf der Austrittsöffnung 25 des Vorratsbehälters 10 aufliegt. Ferner kann der radiale Abstand der Stützen an mindestens einer Stelle größer als der Durchmesser der Austrittsöffnung 25 sein, wodurch verhindert wird, dass die Pulveraustragsvorrichtung 20 in die Austrittsöffnung 25 hineinrutscht.
Indem eine Rüttelbewegung der Haube 23 erzeugt wird, kann bereits auf das im Hauptvorratsbehälter oberhalb der Pulveraustragsvorrichtung lagernde Pulver eine Rüttelbewegung übertragen werden. Dadurch wird das Pulver während seiner Abwärtsbewegung zu dem Beginn der Leitung 11 hin aufgelockert. Insbesondere ist die Kombination der Rüttelbewegung mit der Abwärtsbewegung der Auflockerung des Pulvers zuträglich. Dadurch wird bewirkt, dass das Pulver zwischen den Stützen 22 hindurch in den Rohrstutzen 21 gelangt, ohne daß der Pulverfluß ins Stocken gerät..
Dieser Effekt wird beim Stand der Technik nicht erzielt, da das Pulver durch die Rüttelbewegung des gesamten Behälters 10 unter Umständen stärker verdichtet wird.
Zur Verhinderung einer Übertragung der Rüttelbewegung auf den Hauptvorratsbehälter 10 sind die Stützen 22 bevorzugt so ausgebildet, dass sie eine gewisse Elastizität aufweisen, welche zu einer Dämpfung der Übertragung der Rüttelbewegung auf den Hauptvorratsbehälter 10 führt. Im Idealfall sollte nur das umgebende Pulver in Schwingung versetzt werden und nicht der Behälter. Beispielsweise kann durch geeignete Formgebung und Materialwahl bewirkt werden, dass die Stützen 22 die Eigenschaft von Federstäben haben. Natürlich hat die Nachgiebigkeit der Stützen 22 darin eine Grenze, dass während der Rüttelbewegung die Haube 23 nicht gegen den Hauptvorratsbehälter 10 stoßen darf.
Die Rüttelvorrichtung ist bevorzugt unterhalb der Haube 23 untergebracht, da sie auf diese Weise besser vor der Bewegung des Pulvers geschützt ist. Theoretisch könnte jedoch die Rüttelvorrichtung 24 auch außen an der Haube 23 angebracht sein. Die Befestigung der Rüttelvorrichtung 24 an der Haube 23 kann im einfachsten Falle mittels Anschraubens bewerkstelligt werden. Es sind jedoch auch andere Befestigungsmöglichkeiten möglich, bei denen gewährleistet ist, dass die Rüttelbewegung gut von der Rüttelvorrichtung 24 auf die Haube 23 übertragen wird. Besonders vorteilhaft ist, daß durch den im Pulver schwingend angebrachten Rüttler weniger Rüttelleistung benötigt wird, da das Pulver lediglich lokal direkt vor der Ausflußöffnung aufgelockert wird.
Die Steuervorrichtung 35 ist so ausgelegt, dass sie die Rüttelvorrichtung 24 stets dann aktiviert, wenn neues Pulver von dem Hauptvorratsbehälter 10 der Dosiervorrichtung 8 zugeführt werden soll. Dabei ist ein kontinuierlicher Rüttelbetrieb während der Pulverentnahme oder aber auch ein phasenweises oder stoßweises Rütteln möglich.
Als Material für die Pulveraustragsvorrichtung kann Kunststoff oder Metall gewählt werden. Jedoch sollten die Stützen bevorzugt aus einem elastischeren Material ausgebildet sein als die Haube 23 und der Rohrstutzen 21. Es ist auch die Wahl unterschiedlicher Materialien für den Rohrstutzen 21, die Stützen 22 und die Haube 23 möglich.
In den Figuren sind drei Stützen 22 gezeigt, jedoch ist auch eine beliebige andere Anzahl von Stützen möglich, solange zwischen diesen noch Zwischenräume verbleiben, durch die Pulver hindurchtreten kann. Ebenso kann die Haube 23 auch eine andere geometrische Form als die dargestellte Kegelform haben. Ferner kann sie auch weitere an ihr angebrachte und mitschwingende Elemente aufweisen.
Die Rüttelvorrichtung 24 kann besonders vorteilhaft in der Haube derart integriert werden, daß sie vom Pulver vollständig abgekapselt ist. Damit gibt es keine negative Beeinflussung des Rüttlers durch das Pulver und umgekehrt.
Abschließend sei noch hervorgehoben, dass in der vorliegenden Anmeldung der Begriff "Rohr" nicht nur Rohre mit kreisförmigem Querschnitt umfasst, sondern auch solche, bei denen der Querschnitt die Form eines Ovals oder Vielecks hat.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- US 5155321 [0002]

Claims

Pulveraustragsvorrichtung zur Anbringung über dem Ausgang eines Pulvervorratsbehälters mit einem Rohrstutzen (21) und einer Haube (23), welche mittels mindestens einer Stütze (22) so oberhalb des Rohrstutzens (21) angebracht ist, dass sie den Rohrstutzen (21) vollständig überdeckt, wobei an der Haube eine Rüttelvorrichtung (24) angebracht ist, welche geeignet ist, die Haube in eine Rüttelbewegung zu versetzen.
Pulveraustragsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Rüttelvorrichtung (24) elastisch gegenüber dem Behälter gelagert ist.
Pulveraustragsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Elastizität der Stützen (22) größer ist als jene des Materials der Haube (23).
Pulveraustragsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Rüttelvorrichtung (24) unterhalb der Haube angebracht ist.
Pulveraustragsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Rüttelvorrichtung (24) unterhalb der Haube gekapselt angebracht ist.
Pulveraustragsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die Rüttelvorrichtung auf pneumatischem Weg die Rüttelbewegung erzeugt.
Pulveraustragsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Rüttelvorrichtung geeignet ist, die Rüttelbewegung auf elektrischem oder magnetischem Weg zu bewirken.
Pulveraustragsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei eine Mehrzahl von Stützen (22) vorhanden ist, die symmetrisch entlang des Rands des Rohrstutzens (21) angeordnet sind.
Vorrichtung zur schichtweisen Herstellung eines Objekts mit einer Aufbringvorrichtung (20) zum Aufbringen von Schichten eines pulverförmigen Baumaterials auf eine Auftragsoberfläche oder eine bereits verfestigte Schicht und einer Verfestigungsvorrichtung (3) zum selektiven Verfestigen einer aufgebrachten Schicht an den Stellen, die dem Querschnitt eines herzustellenden Objekts (6) entsprechen, wobei die Vorrichtung zusätzlich einen Pulvervorratsbehälter (10) aufweist, in dem eine Pulveraustragsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 angeordnet ist.