EP3172036A1 - System zum bilden eines formstabilen objektes durch selektives, bereichsweises verfestigen einer nicht formstabilen masse - Google Patents

System zum bilden eines formstabilen objektes durch selektives, bereichsweises verfestigen einer nicht formstabilen masse

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EP3172036A1
EP3172036A1 EP15739578.1A EP15739578A EP3172036A1 EP 3172036 A1 EP3172036 A1 EP 3172036A1 EP 15739578 A EP15739578 A EP 15739578A EP 3172036 A1 EP3172036 A1 EP 3172036A1
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EP
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base body
holding device
housing
mass
trough
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP15739578.1A
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French (fr)
Inventor
Klaus Stadlmann
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Way To Production GmbH
Original Assignee
Way To Production GmbH
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Filing date
Publication date
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Publication of EP3172036A1 publication Critical patent/EP3172036A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
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    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/0058—Liquid or visquous

Definitions

  • the invention relates to a system for forming, in particular for layer-wise forming one or more dimensionally stable objects by selective areawise solidification of a non-dimensionally stable mass, in particular a photocurable liquid.
  • the invention also relates to a system and a tub for
  • a powdery or liquid substance is selectively cured by the action of light or heat radiation, thereby layered to form a solid body.
  • a powdery or liquid substance is selectively cured by the action of light or heat radiation, thereby layered to form a solid body.
  • Photopolymers are formed into a body layer by layer by selective curing, layer by layer.
  • the curing takes place according to the prior art in one
  • a disadvantage of conventional constructions is that the size of the body to be formed is limited by the free size inside the housing.
  • Another disadvantage of conventional 3D printers in which a liquid is cured by light radiation is that in a working process only a single body can be formed from a single liquid.
  • the object of the invention is now, a system, a device and / or
  • any three-dimensional bodies of almost any size can be formed or expanded.
  • flexibility also means that multi-part bodies or bodies can be formed from two or more different materials or masses.
  • the invention also makes it possible to flexibly press on or attach an object to a selectable base body, it being possible to use a plurality of different masses, wherein optionally a body or the constructed object is accessible from the outside or at least partially disposed outside the housing, and still preferably a
  • the invention relates to a system for forming one or more dimensionally stable objects by selective areawise solidification of a non-dimensionally stable mass, such as in particular a photocurable liquid, comprising in particular a base body, which is arranged in particular stationary; a tray connectable or connected to the body for receiving the mass; one or more controllable radiation source (s) for emitting radiation that is used for Solidification of the mass is suitable and which is in particular designed as a light source; a base body on which the object to be formed is buildable or constructed, a holding device for receiving or holding the base body; one
  • a controllable radiation source for emitting radiation that is used for Solidification of the mass is suitable and which is in particular designed as a light source
  • a base body on which the object to be formed is buildable or constructed, a holding device for receiving or holding the base body;
  • Housing which optionally surrounds the tub and preferably also the radiation source; and / or a movement device, which is connected or coupled to the base body and the holding device, wherein the movement device comprises a drive, so that the holding device is movable by actuation of the drive relative to the base body, wherein the housing is formed in several parts, wherein a first housing part is connected to the base body and a second housing part is connected to the holding device, so that in relative movement of the
  • Holding device relative to the base body, a relative movement between the first housing part and the second housing part is effected, and / or wherein the held or received in the holding device base body extends to the outside and / or is accessible from the outside.
  • the trough is open at the top, that the trough a permeable to the radiation of the radiation source ground,
  • the mass is arranged or can be arranged in the trough, that the base body held or arranged in the holding device for forming one or more dimensionally stable objects is immersed in the mass from above or applied to the mass Radiation source (s) disposed below the tub and directed through the bottom of the tub toward base body or are, or that the radiation of the
  • Radiation source (s) from below the tub and through the bottom of the tub
  • Direction base body is or are, and / or that for forming one or more dimensionally stable objects between the bottom of the tub and the
  • Base body provided mass by selective areawise irradiation by the radiation source (s) is solidifiable or solidified.
  • the holding device can be brought by actuation of the movement device from a first position to a second position, wherein the distance covered thereby
  • the holding device can be brought by actuation of the movement device from a first position to a second position, and that the holding device can be brought by operating the movement device in N between the first position and the second position lying intermediate positions, so that the object formed several interconnected layers, in particular N + 2 interconnected layers.
  • N intermediate positions can be brought, wherein the thereby covered path of the holding device corresponds approximately to the height of the constructed object, and that overlap the first housing part and the second housing part in the first position by an overlapping distance, wherein the overlap distance is greater than the covered Way of the holding device, so that the first housing part and the second housing part overlap each other in the second position, wherein the housing parts preferably overlap each other over their entire circumference.
  • the housing is formed schachteiförmig, wherein the one housing part is formed larger than the other housing part, so that the two housing parts are plugged into each other and together in the first position and in the second position at least the tub and preferably also the
  • the base body is a slide on which the object is grown, that the base body itself is an object constructed from a mass or that the base body is a part of the object or a part of the product made by building an object.
  • the housing and in particular the second housing part has a closable housing opening, wherein the housing opening is arranged in the region of the holding device or is formed by the holding device, and that the base body projects through the housing opening into the housing.
  • the housing and in particular the second housing part has a closable housing opening and that the
  • Housing opening can be closed or closed by the base body, so that in particular a substantially closed housing is formed.
  • the housing opening is provided in the upper part of the second housing part, and that the base body projects from above into the housing.
  • the housing is outboard and in particular freely accessible from the outside.
  • first housing part and the base body are integrally connected to each other or that the first housing part as
  • independent body is connected to the body.
  • the base body is arranged removable from the outside and to the outside or that the base body is removably connected to the holding device from the outside and to the outside or connectable.
  • the movement device a
  • Guide device or a plurality of guide devices comprises, via which the movement of the holding device and the second housing part relative to the
  • Main body out and in particular is parallel led.
  • the trough comprises one or more separating web (s), so that two or more laterally divided sub-troughs are formed.
  • different masses are arranged in at least two partial tubs, wherein the different masses differ for example by different compositions, different colors, different fillers, different additives and / or different viscosity.
  • the or at least one radiation source as a projector, in particular as a DLP projector, as a DMD projector or as an LCD projector, as a semiconductor-based light source such as in particular as a laser diode and / or image display surface such as in particular as an LED or OLED display
  • the radiation source can be moved and in particular driven in a plane parallel to the layer to be built up of the object, so that several subregions of the layer arranged next to one another can be solidified one after another and connected to one another.
  • a plurality of radiation sources are provided, and that optionally one or more radiation sources in a plane parallel to the layer of the object to be built movable and in particular driven is or are.
  • the invention relates to a system for forming one or more dimensionally stable objects by selective areawise solidification of a non
  • dimensionally stable mass such as in particular a photocurable liquid, comprising a base body, which is arranged in particular stationary; a tray connectable or connected to the body for receiving the mass; one or more controllable radiation source (s) for emitting a radiation which is suitable for solidification of the mass and which is designed, in particular, as a light source; one
  • Base body on which the object to be formed is buildable or constructed, a holding device for receiving or holding the base body; a housing surrounding at least the well, and preferably also the radiation source; a
  • Moving device connected or coupled to the main body and the holding device, wherein the moving device comprises a drive, so that the holding device is movable relative to the base body by actuation of the drive, wherein the base body is part of a punch, and that the object formed forms at least part of the punch surface.
  • the base body is a part of a stamp, and that the formed object forms at least a part of the stamp surface.
  • the base body is a part of a stamp, that the object forms at least a part of the stamp surface, that the stamp includes a punch handle and a stamp surface, and that the formed stamp surface comprises relief-like elevations and depressions, their shape and course through a Stamp ink is stampable on a substrate.
  • the punch handle is a part of the base body, or that the punch handle and the punch surface are parts of the formed object, wherein preferably the stamp surface and the punch handle are formed of different masses or.
  • a handling device which comprises at least one movable arm, that the arm of the handling device is coupled or coupled to the base body, so that by movement of the arm of the handling device and the base body is movable.
  • the arm relative to the base body has at least one preferably two driven degrees of freedom, so that the base body relative to the holding device is movable, wherein the movement of a
  • Rotary movement about a vertical axis a translational lifting movement for lifting the base body from the holding device, a translational
  • independent module is that is at least partially position-centered over one or more centering with respect to the main body, the base body or the holding device.
  • a divider is provided in the trough, so that at least two sub-troughs are formed by the divider,
  • separating webs are provided in the trough, so that at least two or more sub-troughs are formed by the separating webs.
  • a first mass is provided in a first part-well, that a second mass is provided in a second part-well, and that the first mass is formed from a material whose contents are at least partially of the contents or their concentrations of the second Differentiate mass.
  • the sub-tubs are laterally separated from each other by one or more dividers, so that an automatic mixing of a first mass, which is provided in the first part of the tub and a second mass, which is provided in a second part of the tub is prevented.
  • the one or more partitions are integrally connected to the tub, or that the one or more partitions are positively or materially connected to the tub or are.
  • the trough and the partitions are formed of an elastic material, wherein the elastic material contains, for example, silicone and in particular is a silicone mixture.
  • connecting elements are provided for connecting the tub to the base body.
  • the connecting elements comprise exemptions, wherein these exemptions are in particular adapted and / or suitable to be connected to elements of the base body, wherein the elements of the base body, which engage in the connecting elements of the trough, are optionally arranged movable so a tensioning of the tub, a buckling of the tub, a displacement of the tub and / or a relaxation of the tub on movement of the elements of the body can be done.
  • the connecting elements have magnetic or magnetizable elements, wherein these elements are in particular adapted to enable a magnetic connection of the trough to the main body.
  • the exemptions have undercuts, which in particular run substantially horizontally in the tub material, so that locking of the tub relative to the main body can take place via hook elements.
  • the second housing part is connected to the holding device, so that the second housing part is a part of the holding device, and that the base body is held by the second housing part and is movable.
  • the holding device is a frame-shaped
  • Holding device and / or the housing is held.
  • the system according to the invention preferably comprises several components. Through the synergetic interaction of two or more of these components, the object of the invention is achieved.
  • the system according to the invention preferably comprises a main body.
  • the main body is in particular arranged stationary and, for example, can be set down or arranged on a solid base, such as a floor or a table.
  • a solid base such as a floor or a table.
  • Basic body controls can be provided. These controls include, for example, switches which are adapted to influence the function of the system according to the invention. In particular, these switches may be on / off switches or function switches for starting the formation of the object or for other functions.
  • a display device such as in particular a graphic display can be provided on the main body. Information about the manufacturing process can be displayed on this display. For example, this display device can represent information about the object, production progress or other parameters.
  • the display device comprises a touch-sensitive display device such as in particular a touch screen.
  • Moving device a part of the housing, a radiation source, a
  • Handling device or other components provided on the body or be connected to the body are provided on the body or be connected to the body.
  • the system according to the invention preferably comprises a trough.
  • This tub is adapted and / or adapted to receive the mass from which the object to be formed is formed.
  • the trough may be designed in particular according to the Austrian patent applications AT50390 / 2013 and AT50391 / 2013.
  • the trough has a bottom which is responsible for the radiation of the radiation source
  • the bottom of the tub is translucent.
  • the Bottom of the tub transparent.
  • at least a part of the tub and in particular the bottom of the tub are formed from an elastic or deformable material, so that the bottom is deformable by mechanical action of other elements. By this deformation, the detachability of the object from the bottom of the tub can be improved.
  • the side walls of the tub are formed of an elastic material.
  • the tub is made in one piece of an elastic,
  • the trough comprises one or more dividers, so that two or more sub-troughs are formed.
  • a single divider can be
  • Dividers present so that a plurality of laterally separated sub-tubs is formed. In the sub-pans different masses or the same mass can be arranged or become.
  • the dividers may be integrally connected to the tub or be part of the tub. Optionally, the dividers are subsequently inserted webs.
  • the dividers are subsequently inserted webs that are or are positively or materially connected to the tub, and in particular glued or welded to the tub.
  • the base body may be removed outwardly and outwardly.
  • the base body may be removed outwardly and outwardly.
  • the base body may be removed outwardly and outwardly.
  • the base body may be removed outwardly and outwardly.
  • the base body may extends in all embodiments of Base body to the outside.
  • Base body to be a part of the object or a part of the product to be formed.
  • a heatable or heated space can be provided in all embodiments.
  • Components of the system can be heated or heated.
  • a heater for example, spotlights, in particular radiant heater, IR lamps or inductive
  • Heating device etc. may be provided.
  • the base body may be heated or. If necessary, these emitters are inside the
  • the radiators are directed from above to the mass.
  • a radiator or multiple radiators are connected to the holding device, so that they can preferably be moved with the holding device.
  • the heating device is also a heating element that releases heat to the housing interior via artificial or natural convection.
  • the tub is made by an injection molding process.
  • the tub and optionally the separating elements and the sub-tubs are manufactured as a single tub body, which is formed in particular by an injection molding process and / or an embossing process.
  • the tub is made of a
  • this material is or contains silicone.
  • the movement device is designed such that an im
  • the elements of the movement device are rod-shaped and narrow, so that free surfaces are provided between them, whereby the handling of the internal elements of the device is facilitated.
  • the second housing part be removed, for example, to watch the construction progress or to refill a mass in the tub.
  • Fig. 1 a, 1 b and 1 c show oblique views of a system according to the invention from the outside in different positions.
  • Fig. 2 shows an oblique view of
  • FIG. 4 shows several views of possible embodiments of a tub and a base body.
  • Fig. 5 shows details of a tub.
  • Fig. 6 shows a possible embodiment of a base body and in particular of a slide.
  • Fig. 7 shows several views of one
  • inventive system comprising a handling device.
  • 8 shows a further embodiment of a base body according to the invention or a
  • Fig. 1 a, 1 b and 1 c show an embodiment of an inventive
  • the housing 8 is designed in several parts.
  • the housing 8 comprises a first housing part 12 and a second housing part 13.
  • a display device 24 and / or one or more control elements 25 may be provided on the housing 8 and / or on the main body 3, as shown in this embodiment.
  • the display device 24 may be formed as a conventional display device such as an LCD display device.
  • the display device is also a
  • touch-sensitive display device and in particular a touch screen.
  • the display device 24 as a touch screen, the display device 24 itself is also a control element 25.
  • the display device 24 is also a control element 25.
  • the main body 3 is preferably arranged stationary and can be parked, for example, on a solid surface such as a table or a floor.
  • the main body 3 is surrounded by a housing 8 at least partially, preferably completely.
  • openings 8 are provided in the housing 8, for example for the inlet and outlet of cooling air or for plug connections.
  • the main body 3 is optionally surrounded by a first housing part 12 or integrally connected to a first housing part 12.
  • a second housing part 13 is provided. This second housing part 13 is preferably designed such that it surrounds the housing 8 completing together with the first housing part 12 and thus forms a substantially closed housing 8.
  • the second housing part 13 is preferably designed such that it surrounds the housing 8 completing together with the first housing part 12 and thus forms a substantially closed housing 8.
  • Housing part 13 preferably has one or more housing openings 20.
  • the housing openings 20 or the housing opening 20 are designed to be closed.
  • the closing of the housing opening 20 takes place, for example, by a cover which completes the shape of the housing 8 or the housing 8.
  • a base body 6 is provided. This base body 6 is used in particular for the attachment or construction of the object 1 to be formed. Preferably, the base body 6 is accessible from outside the housing 8, removable or removable. In particular, the base body 6 extends from the outside into the housing 8. In this case, as in the present embodiment, differently sized housing openings 20
  • the base body 6 is preferably held by a holding device 7 which is not visible in this illustration.
  • the holding device 7 is according to a preferred embodiment of a moving device 10 - also not visible - formed relative to the base body 3 movable.
  • Movement device 10 the system according to the invention from a first position 15, as shown for example in Fig. 1 b, in a second position 16 as shown for example in Fig. 1 a, brought. Between the first position 15 and the second position 16, the holding device 7 sets a path 17 back. The distance traveled in the formation of an object 17 corresponds approximately to the height of the formed object.
  • Housing part 13 is coupled or connected to the holding device 7. Upon movement of the holding device 7 via the movement device 10 is also the second
  • the housing 8 moved.
  • the housing 8 is thereby extendable or telescopic extendable trained.
  • the housing 8 is formed schachteiförmig.
  • the first housing part 12 has a slightly smaller external dimension than the internal dimension of the second housing part 13.
  • the second housing part 13 can be slipped or pushed in a shingled manner over parts of the first housing part 12.
  • the overlap distance 19 is in particular that distance by which the two housing parts overlap, for example, the distance between the lower edge of the second housing part 13 to the upper edge of the first housing part 12.
  • the overlapping distance runs in particular along the direction of movement of the relative movement of the two housing parts 12, 13.
  • the overlapping distance 19 of the first position 15 is greater than that in the present embodiment
  • the overlap distance 19 of the housing in the first position 15 is greater than the distance traveled 17 for the formation of the object.
  • An advantage of the extensible housing parts is that the system according to the invention can be moved together to a small pack size. As a result, in contrast to rigid housings, the size of the system according to the invention can be reduced. Another advantage of the inventive design of
  • housing and the holding device is that the base body 6 may extend to the outside or that the base body 6 from outside Shen directly accessible or can be removed.
  • the object 1 to be formed and / or the base body 6 can extend outward regardless of the space within the housing 8.
  • objects 1 can be formed by their
  • base bodies 6 can also be used, to which the object 1 is grown. These base body 6 can also largely independent of the
  • the movement device 10 is in particular configured to execute a translatory movement of the holding device 7 relative to the base body 3.
  • this translational movement is a parallel displacement of the holding device 7 relative to the base body 3.
  • the direction of movement is substantially perpendicular or perpendicular to the environment.
  • the two housing parts are preferably designed schachteiförmig, the second housing part 13 is optionally designed dome-shaped and is open at the bottom, so that the second housing part 13 may extend around the base body 3 and in particular around the first housing part 12 around.
  • the second housing part 13 has a peripheral end edge, which extends for example substantially horizontally in the lower region.
  • FIG. 1 c shows a system according to the invention with the base body 6 lifted off.
  • a trough 9 is provided below the housing opening 20, below the housing opening 20, a trough 9 is provided.
  • a mass 2 In the first position 15, at least a portion of the base body 6 is immersed in the mass 2 or applied to the mass 2.
  • the object 1 By selective solidification of the mass 2 in the region of the base body 6, the object 1 can be grown on the base body 6.
  • the base body 6 may, as in the present embodiment, be designed as a pure slide which is not part of the object or product to be formed. In this case, the object 1 to be formed is removed after the formation of the base body 6 formed as a slide.
  • the base body 6 is itself an object 1 formed by the system according to the invention.
  • the base body 6 is a part of a product, wherein the object 1 is grown on the base body 6.
  • the base body 6 can, as can be seen in the present embodiment, extend to outside the housing or to the outside and is therefore limited in its size and shape only slightly.
  • Fig. 2 shows an oblique view of a system according to the invention, wherein parts of the housing 8 are hidden or removed. In particular, the second is
  • Housing part 13 removably connected or coupled to the holding device, so that by simply removing the second housing part 13, for example by lifting upwards, internal components of the system are accessible.
  • the first housing part 12 surrounds or optionally forms the main body 3 of the system. Furthermore, a holding device 7 is provided.
  • the holding device 7 is connected or coupled to the base body 3 via a movement device 10.
  • the movement device 10 in the present embodiment comprises a plurality of elements via which the mobility of the holding device 7 relative to the
  • trough 9 In the trough 9 is preferably in its ready position a mass 2 or more masses. 2
  • Figures 3a, 3b and 3c show a system according to the invention in different positions, wherein in the views of Figures 3a, 3b, 3c, the base body and the housing are hidden. Other components, such as the power supply or the display device 24 are hidden.
  • FIGS. 3 a, 3 b, 3 c show parts of the system according to the invention, in particular a holding device 7 in a first position 15 or a second position 16, a radiation source 4, a movement device 10, drives 1 1,
  • FIG. 3 a shows the components in a first position 15, wherein the base body 6 is held by the holding device 7.
  • the base body 6 optionally extends outward, as in the previous embodiments.
  • the base body 6 is designed as a slide in the present embodiment. He preferably has an outwardly facing handle. With this handle, the slide can be easily removed and removed to the outside.
  • a base body 6 designed as a slide
  • a base body which is a part of the object to be formed or a part of the product to be formed.
  • a drive 10 is provided.
  • two drives 10 are provided in this embodiment, which preferably spaced apart on the one hand on the main body and on the other hand on the holding device 7 attack.
  • the drives 1 1 are designed as linear drives. By actuating the drive or drives 1 1, a relative movement of the holding device 7 relative to the base body is effected.
  • the two drives 1 1 are arranged on opposite sides of the holding device 7 and the base body 3.
  • the movement device 10 preferably comprises guide devices 21.
  • These guide devices 21 include, for example, elongated
  • a plurality of guide devices 21 are provided at a distance from each other. The spacing from each other in particular causes a tilting of the guide devices is avoided.
  • the guide devices 21 are provided on opposite sides of the holding device 7 and the base body 3.
  • three or four guide devices are provided on the outer side edges or corners of the holding device 7 or of the main body 3.
  • the holding device 7 comprises a frame-shaped component 38, in particular a frame 38 which has an exemption 39 through which the trough 9 is preferably horizontally guided and connectable to the base body 3.
  • a trough 9 filled with a liquid mass 2 can be introduced from above into the housing, without the liquid being released.
  • the second housing part 13 of the frame-shaped component held and optionally moved, and that the base body 6 of the
  • Holding device 7 and / or the housing 8 is held.
  • the device or the holding device 7 can be brought from a first position 15 to a second position 16.
  • the holding device 7 is moved relative to the base body 3.
  • the holding device 7 is moved relative to the main body by a distance traveled 17.
  • the holding device 7 is guided parallel to the base body 3.
  • the second housing part is also displaced by the same path 17.
  • the embodiment according to FIG. 3 comprises a radiation source 4.
  • This radiation source 4 is designed, for example, as a projector.
  • the radiation source 4 is preferably arranged to be movable or movable via one or more radiation source drives 26.
  • the movement of the radiation source takes place in particular in a plane parallel to the layer of an object 1 to be formed. Preferably, this is a horizontal plane.
  • Radiation source drives provided over the one radiation source in two
  • Directions can be moved. These two directions are in particular normal to one another, so that an x-y displacement of the radiation source 4 in a plane parallel to the object layer is made possible.
  • the main direction of the radiation of the radiation source 4 impinging on the mass preferably runs perpendicularly, in particular perpendicularly from the radiation source upwards to mass 2.
  • the main direction of the radiation impinging on the mass is deflected via an optical element such as, for example, a mirror.
  • the main direction of the radiation impinging on the mass of the radiation source 4 is partly perpendicular, and in particular the main direction of the radiation is perpendicular and preferably from below to the mass.
  • the trough 9 is preferably connected or connectable to the main body 1.
  • the holding device 7 By actuating the drive 1 1, the holding device 7 is also moved relative to the trough 9.
  • Fig. 3b shows the same device as Fig. 3a, wherein in Fig. 3b, the base body 6 is hidden or removed. The illustrated parts of the invention
  • Fig. 3c shows parts of the device according to the invention in the second position 16. In this position, the holding device 7 relative to the base body 3 and relative to the first position 15 is displaced by a distance traveled 17.
  • Displacement takes place via the actuation of the / or the drives 1 1.
  • the holding device can be stopped in a number N intermediate positions lying between the first and the second position.
  • Radiation source 4 a layered structure of an object 1 can take place.
  • the radiation source preferably emits the radiation in the intermediate positions in which the holding device is in the rest position (s).
  • the radiation 5 is also shown schematically, as it can be provided in all positions and embodiments.
  • the bottom 14 of the tub can be arranged in all embodiments at this point.
  • FIG. 4a shows a trough 9 according to the invention, which is designed substantially as a continuous trough.
  • a trough 9 according to the invention, which is designed substantially as a continuous trough.
  • Connecting elements 27 are provided. Furthermore, the trough preferably comprises one or more handles 28.
  • the connecting elements 27 of the trough 9 are particularly suitable and adapted to be connected to the system according to the invention or to the base body.
  • the connecting elements 27 can
  • the connecting elements 27 comprise further elements, such as rigid plates or additional bodies, which are particularly suitable for improving the stability or the manageability of the trough.
  • Fig. 4b shows a trough 9, in which a separating web 22 is provided.
  • a lateral, horizontal separation is provided so that two different masses 2, one mass 2 in the first part trough and another mass 2 in the second part trough, are not automatically mixed with each other and / or separated from each other.
  • Fig. 4c shows a further embodiment of a trough 9, in which a plurality of separating webs 22 are provided.
  • a plurality of separating webs 22 are provided.
  • Embodiment eight sub-tubs 23 formed. It goes without saying that in all embodiments of the invention by suitable choice of the separating webs 22 any number of sub-tubs 23 can be formed.
  • the dividers 22 of all embodiments are formed as subsequently inserted dividers. These may for example be material or form-fitting connected to the trough 9 to form sub-troughs 23.
  • the dividers 22 are integrally connected to the trough 9 and in particular formed as a part of the trough.
  • the tub 9 is at least partially formed of an elastic material.
  • the dividers 22 may be formed in all embodiments of an elastic material.
  • any adhesive may be connected by the dividers 22 to the tub 1, preferably has a certain elasticity in order to ensure the elasticity of the entire tub and in particular the splices.
  • this base body 6 shows a possible embodiment of the base body 6.
  • this base body is adapted to cooperate with the trough 9 of FIG. 4c.
  • this base body 6 is basically also suitable for being used with the troughs 9 of FIGS. 4a and 4b.
  • the base body 6 shown in Fig. 4d has a plurality of extensions 29.
  • the extensions 29 preferably extend parallel to one another from a base plate of the Base body 6 to the outside. In the ready position, the base body is held by the holding device or applied to the holding device.
  • the extensions 29 protrude in this operational position towards the tub and in particular in or on the mass 2. Preferably, the extensions 29 are laterally released. this has
  • Embodiments of the base body direction mass may also be smooth or wedge-shaped.
  • the extensions 29 are arranged in groups. These groups of extensions 29 are preferably spaced apart from each other and in particular laterally spaced. The groups are preferably spaced apart from one another such that the separating webs 22 of the trough 9 can protrude into the free space between the groups.
  • eight different objects can be formed from possibly eight different masses.
  • several objects can be made of two different masses.
  • a handling device 30 is provided in particular according to FIG. 7, which allows a displacement of the base body 6 relative to the trough 9 or relative to the base body 3. This shift may vary depending on the design of the
  • the trough 9 comprises a plurality of separating webs 22, which are integrally connected to the main body of the trough 9.
  • the partitions 22 are part troughs 23, in this embodiment, in particular eight sub-troughs 23, are provided.
  • the different sub-wells 23 may optionally be arranged different masses 2 to form objects 1 of different masses 2 can.
  • the present embodiment of the trough 9 according to FIG. 5 comprises
  • connection elements 27 may be designed, for example, in several parts.
  • the connecting elements 27 comprise
  • Exemptions 31 are in particular set up and / or suitable to be connected to elements of the basic body. About the connecting elements 27, the connection of the tub over the happens
  • the connecting elements which are arranged on the base body, and which engage in the connecting elements 27 of the trough, movably arranged so that, if necessary, a tensioning of the tub, a buckling of the tub or a relaxation of the tub on movement of the connecting elements
  • Connecting elements of the body can be done.
  • the connecting elements 27 magnetic or
  • magnetizable elements 32 are in particular adapted to a simple connection of the tub to the base body
  • the tub can be connected for example by simply placing the top of the body. About magnetic forces then the tub can be held on the body.
  • the exemptions 31 preferably extend vertically from below into the side regions of the trough.
  • the trough 9 should be secured against lifting upwards. This is preferably done by magnetic forces, undercuts and / or
  • FIG. 6 shows a further possible embodiment of the base body 6.
  • the base body 6 in turn comprises extensions 29.
  • the extensions 29 are preferably directed downwards and more preferably in the direction of the mass 2 of the trough 9. In this
  • the base body 6 comprises a reservoir 33 for receiving a mass 2 or a substance for admixture in the mass 2.
  • a plurality of separate reservoirs may be provided.
  • a base body with a reservoir may optionally be provided in all embodiments.
  • the reservoir 33 is optionally connected via feed openings 34 with that area of the base body 6, in which the extensions 29 are arranged or in which the object 1 is formed. Via this additional reservoir 33 and in particular via the feed openings 34, a mass 2 or a substance from the back of the
  • Base body are directed into that region of the base body 6, in which the object is to be built or grown. This can be achieved, for example, that the spaces between the extensions 29 are filled with the mass 2 or at least partially filled. As a further consequence, the base body 6 or the projections 29 do not have to be immersed in the mass, but it is sufficient that they are applied to the mass. Thereby, the displacement of the mass 2 in the tub 9 can be further reduced.
  • the reservoir is designed such that the base body is hollow at its upper side or has a cavity.
  • an additive for the mass 2 may be provided in the reservoir.
  • This additive may for example be or contain a dye, in particular color pigments, one or more fillers and / or one or more additives.
  • a control or controllable valve may be provided in the feed openings 34 or in the feed opening 34. Control of the valve may control or regulate the supply of the substance or mass in the reservoir. For example, this substance can be introduced drop-shaped into the mass.
  • a spray head is provided so that the substance provided in the reservoir can be atomized onto the mass or applied to the object.
  • a movable element may be provided in the tub, which removes the mass located in the tub or pushed aside.
  • a further, second mass can be supplied via the feed opening or the feed openings, which optionally differs from the first mass.
  • the first mass is pushed into a region of the tub in which no structure of an object happens.
  • an object can be produced in a single tub or in a single part tub, which is formed from different masses.
  • a plurality of reservoirs are provided which contain a plurality of different additives or compounds.
  • different dyes can be arranged in several reservoirs.
  • each reservoir is connected via a feed opening to the interior and in particular to the tub, so that the substance can be introduced into the tub.
  • Embodiments per sub-tub provided at least one feed opening.
  • shut-off element is provided per feed opening or per sub-tray so that the individual sub-trays can be charged independently with one or more substances from the reservoir.
  • these shut-off elements are designed as a valve system. This valve system can be controlled, for example, via software. This embodiment can be combined in particular with all other embodiments.
  • Fig. 7, in particular Fig.7a and Fig.7b show a further embodiment of a system according to the invention. This includes in this embodiment
  • the handling device 30 is in particular adapted and / or suitable to move the base body 6 in a desired manner via a suitable control.
  • the handling device 30 as
  • Handling device 30 is particularly suitable for removing a base body 6 from the holding device and optionally store it at another location.
  • the handling device 30 is in this embodiment
  • the handling device 30 is adapted and / or adapted to apply a (single) base body 6 in different positions on or to the device according to the invention, or to connect the base body in different positions with the device.
  • the base body can be rotated and / or offset.
  • the handling device may be fixed or rigidly connected to the main body 3 of the system.
  • the handling device 30 is an independent module that can be placed next to the base body 3 or next to the housing 8 of the device or placed.
  • centering means are 37
  • centering means may for example be webs or recesses into which the handling device 30 or the base body 3 or the housing 8 can be used with a certain fit.
  • the base body 6 and the handling device 30 have a common base plate, via which the centering of the handling device 30 relative to the base body 6 takes place.
  • Fig. 7 shows a device according to the invention in two different positions.
  • the handling device comprises an arm 35, which is arranged to be movable.
  • the arm 35 is arranged movable relative to the base body 3, so that a base body 6 can be removed or moved.
  • control or regulation of the handling device 30 is connected to the control or regulation of the device for forming the object 1, connectable or formed as a single control or regulation.
  • Base body 3 and the handling device 30 made automatically.
  • the handling device 30 is designed as a changer system. This may optionally be part of the system according to the invention and / or with the System combined. Due to the accessibility of the base body from the outside, it is possible that the base body together with the object formed is automatically removed and, if appropriate, a new base body is supplied.
  • a mass 2 can be supplied or refilled by the handling device in all embodiments.
  • a mass reservoir may be provided with a dosing device which can be actuated by the handling device, wherein the dosing device optionally comprises a valve and / or a pump.
  • the system includes a magazine for receiving or holding a plurality of base bodies.
  • This magazine may optionally be integrated in the changer module or in the handling device.
  • the base body 6 comprises a plurality of extensions 29.
  • the extensions are suitable and / or adapted to grow an object 1, in particular from a plurality of layers 18, or to build it up.
  • a separating element 36 is provided in order to facilitate removal of the object 1 from the extensions 29 and from the base body 6. This separating element 36 is preferably arranged in the intermediate space between the extensions 29 before the structure of the object. Now, if the object 1 attached to the extensions and in particular to the projecting ends of the extensions 29, so is the separating element 36 between the object 1 and a base plate of the base body 6. In order to separate the object 1 of the base body 6, in further follow the separator 36 in
  • the separator 36 is formed as a lattice-shaped body.
  • This latticed body comprises a plate-shaped basic structure, in the grid-shaped exemptions are arranged.
  • the exemptions are arranged in particular as passage openings, which enforce the plate-shaped basic structure.
  • the exemptions of the separating element 36 have, in particular, the same shape or arrangement as the extensions 29 of the base body 6 used together with the separating element 36. As a result, the extensions 29 can be guided through the clearances in the separating element 36.
  • the separator is integrated as a perforated grid in the base body or applied to the base body.
  • the separating element may be connected by magnets or the like during the formation of the object with the base body. After the printing process, a flat pressure can be applied from the back of the object by peeling off the separating element or the perforated grid. As a result, the object or objects can be loosened more gently from the base body.
  • this allows an automated separation of the object from the base body. For example, this could automatically separate an object from the base body and
  • the handling device itself has a separating element, which is suitable by its geometry to intervene in openings of the base body to release the parts by surface pressure.
  • the system according to the invention preferably comprises a radiation source which, for example, can be embodied as follows:
  • the radiation source can be embodied in particular as a projector and / or beamer.
  • the radiation source used may be a DLP (Digital Light Processing) projector.
  • a radiation source about 600 to 6000 x 300 to 3000 pixels, preferably 1280x800 pixels.
  • two lenses can be used, for example, to produce a resolution of 50 ⁇ m and 65 ⁇ m.
  • the single field for example, at 50 ⁇ m 64x40mm large, at 65 ⁇ m 83.2x52mm large.
  • a total construction area of 64x120mm (50 ⁇ m) or 83,2x156mm (65 ⁇ m) can be achieved.
  • Radiation sources in particular two radiation sources according to the above-mentioned embodiment, the field is optionally at 50 ⁇ m 128x120mm large.
  • the LED used in the exemplified embodiment of the radiation source has, for example, a power of 1 W to 20W.
  • an exemplary composition may include or be a monomer composition of one or more different monomers.
  • the composition also comprises inorganic particles, metallic particles, ceramic particles, dyes, additives, fillers and / or dyes.
  • Exemplary compositions may be, for example, acrylates or methacrylates.
  • the composition is preferably solidifiable by radiation to a polymer. All usable materials preferably have in common that the non-rigid, in particular liquid or pasty starting material of the mass is enriched with a photoinitiator. This photoinitiator chemically converts the light impinging on it or the radiation of the radiation source impinging on it, whereby the polymerization and thus the solidification takes place or is excited.
  • the radiation source below the trough can preferably be moved horizontally in the XY direction. If necessary, in all
  • Laser diodes may be used in the radiation sources in all embodiments. These can, for example, pulsed or continuously emit.
  • the pulse lengths can be very short, eg in the picosecond range or in the femtosecond range.
  • the wavelengths of the emitted radiation from the infrared range to range to the ultraviolet range in particular a narrow frequency spectrum such as exclusively UV radiation or IR radiation or a broad frequency spectrum up to actinic radiation include or be.
  • multiple optics with dedicated resolutions can be used in all embodiments for image projection.
  • a variable lens in which the projection surface is infinitely or in stages adjustable, are used.
  • one or more DMDs or directly emitting display solutions, e.g. LED or OLED displays are used.
  • the system according to the invention preferably comprises several components. These components may be, for example, the trough 9, the housing 8, the base body 6, the movement device 10, the display device 24, the radiation source 4, the radiation source drive 26, the handling device 30, and / or the object 1. Several of these components together effect a synergistic effect and in particular form a system according to the invention.
  • all of said components are provided in the system according to the invention.
  • the individual components can be embodied in different embodiments.
  • one or more radiation sources may be provided.
  • the trough may be multiple troughs or a single trough.
  • the trough may be multiple troughs or a single trough.
  • Base body is an independent body such as in particular a slide. According to a modified embodiment, the base body may be an object made on or through the system.
  • the object 1 is a part of a stamp or a stamp.
  • a stamp is an object which has a stamp surface, which is preferably provided with a relief-like structure. By wetting the stamp surface with ink and impressions on a substrate, the relief-like mold can be pressed onto a substrate.
  • the stamp plate which carries the stamp surface, are formed by selective areawise solidification of a non-dimensionally stable mass.
  • the stamp surface is formed by the constructed object.
  • the base body is a part of the stamp and thus a part of the finished product.
  • a stamp handle can be connected as a base body with the holding device or held by the holding device.
  • the stamp surface and optionally the stamp plate are constructed or formed by the system according to the invention. The trained as a stamp handle
  • Base body can be applied or attached from the outside to the housing or to the holding device of the system according to the invention, and in particular extend outward. After finished formed stamp surface of the punch handle, which corresponds to the base body, are easily lifted to the outside.
  • the base body in this embodiment is a part of the finished product, in particular a part of the finished stamp.
  • the base body or designed as a stamp handle base body is held by the holding device.
  • the punch handle can be constructed by the system of the invention or be.
  • a first mass may be provided which has a substantially rigid or hard consistency upon solidification.
  • a stamp grip can be built in layers.
  • the formed stamp handle may be immersed in a second mass or applied to a second mass. After solidification, this second mass has a dimensionally stable but elastic, for example rubber-like consistency, as is known from stamping surfaces.
  • Object can be a stamp of different materials through the
  • inventive system can be prepared essentially in one operation.
  • the handling device is adapted to make a change of masses, in particular to move the base body from one mass to another mass.
  • the system according to the invention becomes a plate-shaped

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Abstract

System zum Bilden eines oder mehrerer formstabiler Objekte (1) durch selektives bereichsweises Verfestigen einer nicht formstabilen Masse (2) umfassend einen Grundkörper (3), der insbesondere ortsfest angeordnet ist; eine mit dem Grundkörper (3) verbindbare oder verbundene Wanne (9) zur Aufnahme der Masse (2); eine oder mehrere steuerbare Strahlungsquelle(n) (4) zur Abgabe einer Strahlung (5), die zur Verfestigung der Masse (2) geeignet ist und die insbesondere als Lichtquelle ausgebildet ist; einen Basiskörper (6), auf dem das zu bildende Objekt (1) aufbaubar ist oder aufgebaut wird; eine Haltevorrichtung (7) zur Aufnahme oder Halterung des Basiskörpers (6); ein Gehäuse (8), das zumindest die Wanne (9) und bevorzugt auch die Strahlungsquelle (4) umgibt; eine Bewegungsvorrichtung (10), die mit dem Grundkörper (3) und mit der Haltevorrichtung (7) verbunden oder gekoppelt ist, wobei die Bewegungsvorrichtung (10) einen Antrieb (11) umfasst, sodass die Haltevorrichtung (7) durch Betätigung des Antriebs (11) gegenüber dem Grundkörper (3) bewegbar ist.

Description

System zum Bilden eines formstabilen Objektes durch selektives, bereichsweises
Verfestigen einer nicht formstabilen Masse
Die Erfindung betrifft ein System zum Bilden, insbesondere zum schichtweisen Bilden eines oder mehrerer formstabiler Objekte durch selektives bereichsweises Verfestigen einer nicht formstabilen Masse, wie insbesondere einer lichtaushärtbaren Flüssigkeit.
Die Erfindung betrifft insbesondere auch eine Anlage und eine Wanne zum
schichtweisen Aufbau eines Körpers, wie sie beispielsweise in den österreichischen Patentanmeldungen AT50390/2013 und AT50391 /2013 beschrieben ist.
Gemäß Stand der Technik sind sogenannte 3D-Drucker bekannt. Bei diesen
Vorrichtungen wird beispielsweise eine pulverförmige oder flüssige Substanz durch Einwirkung von Licht- oder Wärmestrahlung selektiv ausgehärtet, um dadurch schichtweise einen festen Körper zu bilden. Bei diesen beispielsweise als
Stereolithographie bekannten Verfahren werden fotosensitive Kunstharze oder
Fotopolymere durch schichtweises selektives Aushärten Schicht für Schicht zu einem Körper geformt. Das Aushärten geschieht gemäß Stand der Technik in einem
geschlossenen Gehäuse, um einerseits das Austreten intensiver Lichtstrahlung zu vermeiden und um andererseits bewegte Teile beim Druckvorgang abzuschirmen, sodass die Vorrichtung und die Bedienperson geschützt sind.
Nachteilig an herkömmlichen Konstruktionen ist, dass die Größe des zu bildenden Körpers durch die freie Größe im Inneren des Gehäuses begrenzt ist. Ein weiterer Nachteil herkömmlicher 3D-Drucker, bei denen eine Flüssigkeit durch Lichtstrahlung ausgehärtet wird, ist, dass in einem Arbeitsverfahren lediglich ein einziger Körper aus einer einzigen Flüssigkeit gebildet werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein System, eine Vorrichtung und/oder
gegebenenfalls ein Verfahren zum Bilden eines oder mehrerer formstabiler Objekte durch selektives bereichsweises Verfestigen einer nicht formstabilen Masse zu schaffen, dessen oder deren Flexibilität erhöht ist. Die Flexibilität umfasst einerseits, dass beliebige dreidimensionale Körper mit nahezu beliebiger Größe gebildet oder erweitert werden können. Die Flexibilität umfasst andererseits auch, dass mehrteilige Körper oder Körper aus zwei oder mehr unterschiedlichen Materialien oder Massen gebildet werden können.
Die Erfindung ermöglicht gegebenenfalls auch ein flexibles Andrucken oder Anbauen eines Objektes an einen wählbaren Basiskörper, wobei gegebenenfalls mehrere unterschiedliche Massen verwendet werden können, wobei gegebenenfalls ein Körper oder das aufgebaute Objekt von außen zugänglich ist oder zumindest teilweise außerhalb des Gehäuses angeordnet ist und wobei bevorzugt trotzdem eine
ausreichende Abschirmung durch das Gehäuse gegeben ist.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird insbesondere durch die Merkmale der
unabhängigen Patentansprüche gelöst.
Die Erfindung betrifft insbesondere ein System zum Bilden eines oder mehrerer formstabiler Objekte durch selektives bereichsweises Verfestigen einer nicht formstabilen Masse, wie insbesondere einer lichtaushärtbaren Flüssigkeit, umfassend insbesondere einen Grundkörper, der insbesondere ortsfest angeordnet ist; eine mit dem Grundkörper verbindbare oder verbundene Wanne zur Aufnahme der Masse; eine oder mehrere steuerbare Strahlungsquelle(n) zur Abgabe einer Strahlung, die zur Verfestigung der Masse geeignet ist und die insbesondere als Lichtquelle ausgebildet ist; einen Basiskörper, auf dem das zu bildende Objekt aufbaubar ist oder aufgebaut wird, eine Haltevorrichtung zur Aufnahme oder Halterung des Basiskörpers; ein
Gehäuse, das gegebenenfalls die Wanne und bevorzugt auch die Strahlungsquelle umgibt; und/oder eine Bewegungsvorrichtung, die mit dem Grundkörper und mit der Haltevorrichtung verbunden oder gekoppelt ist, wobei die Bewegungsvorrichtung einen Antrieb umfasst, sodass die Haltevorrichtung durch Betätigung des Antriebs gegenüber dem Grundkörper bewegbar ist, wobei das Gehäuse mehrteilig ausgebildet ist, wobei ein erster Gehäuseteil mit dem Grundkörper verbunden ist und ein zweiter Gehäuseteil mit der Haltevorrichtung verbunden ist, sodass bei Relativbewegung der
Haltevorrichtung gegenüber dem Grundkörper eine Relativbewegung zwischen erstem Gehäuseteil und zweitem Gehäuseteil bewirkt ist, und/oder wobei sich der in der Haltevorrichtung gehaltene oder aufgenommene Basiskörper nach außen erstreckt und/oder von außen zugänglich ist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Wanne nach oben geöffnet ist, dass die Wanne einen für die Strahlung der Strahlungsquelle durchlässigen Boden,
insbesondere einen lichtdurchlässigen oder transparenten Boden aufweist, dass die Masse in der Wanne angeordnet oder anordenbar ist, dass der in der Haltevorrichtung gehaltene oder angeordnete Basiskörper zum Bilden eines oder mehrerer formstabiler Objekte von oben in die Masse eingetaucht oder an die Masse angelegt ist, dass die Strahlungsquelle(n) unterhalb der Wanne angeordnet und durch den Boden der Wanne Richtung Basiskörper gerichtet ist oder sind, oder dass die Strahlung der
Strahlungsquelle(n) von unterhalb der Wanne und durch den Boden der Wanne
Richtung Basiskörper gerichtet ist oder sind, und/oder dass zum Bilden eines oder mehrerer formstabiler Objekte die zwischen dem Boden der Wanne und dem
Basiskörper vorgesehene Masse durch selektives bereichsweises Bestrahlen durch die Strahlungsquelle(n) verfestigbar ist oder verfestigt wird.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass zur Bildung des Objektes oder der Objekte die Haltevorrichtung durch Betätigung der Bewegungsvorrichtung von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung bringbar ist, wobei der dabei zurückgelegte Weg der
Haltevorrichtung etwa der Höhe des bei dieser Bewegung aufgebauten Objektes entspricht.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Haltevorrichtung durch Betätigung der Bewegungsvorrichtung von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung bringbar ist, und dass die Haltevorrichtung durch Betätigung der Bewegungsvorrichtung in N zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung liegende Zwischenstellungen bringbar ist, sodass das gebildete Objekt mehrere miteinander verbundene Schichten, insbesondere N+2 miteinander verbundene Schichten umfasst.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass zur Bildung des oder der Objekte(s) die
Haltevorrichtung und der zweite Gehäuseteil durch Betätigung der
Bewegungsvorrichtung von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung und
gegebenenfalls in N Zwischenstellungen bringbar ist, wobei der dabei zurückgelegte Weg der Haltevorrichtung etwa der Höhe des aufgebauten Objektes entspricht, und dass sich der erste Gehäuseteil und der zweite Gehäuseteil in der ersten Stellung um eine Überlappungsstrecke überlappen, wobei die Überlappungsstrecke größer ist, als der zurückgelegte Weg der Haltevorrichtung, sodass der erste Gehäuseteil und der zweite Gehäuseteil einander auch in der zweiten Stellung überlappen, wobei die Gehäuseteile einander bevorzugt entlang ihres gesamten Umfanges überlappen.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass das Gehäuse schachteiförmig ausgebildet ist, wobei der eine Gehäuseteil größer ausgebildet ist als der andere Gehäuseteil, sodass die beiden Gehäuseteile ineinander steckbar sind und zusammen in der ersten Stellung und in der zweiten Stellung zumindest die Wanne und bevorzugt auch die
Strahlungsquelle umgeben oder abschirmen, und dass die beiden am System vorgesehenen Gehäuseteile bevorzugt in jeder Betriebsstellung zumindest die Wanne und bevorzugt auch die Strahlungsquelle umgeben, oder gegebenenfalls abschirmen, und einander überlappen.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Basiskörper ein Objektträger ist, an dem das Objekt angebaut wird, dass der Basiskörper selbst ein aus einer Masse aufgebautes Objekt ist oder dass der Basiskörper ein Teil des Objektes oder ein Teil des durch Aufbau eines Objektes gefertigten Produktes ist. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass das Gehäuse und insbesondere der zweite Gehäuseteil eine verschließbare Gehäuseöffnung aufweist, wobei die Gehäuseöffnung im Bereich der Haltevorrichtung angeordnet ist oder durch die Haltevorrichtung gebildet ist, und dass der Basiskörper durch die Gehäuseöffnung in das Gehäuse ragt.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass das Gehäuse und insbesondere der zweite Gehäuseteil eine verschließbare Gehäuseöffnung aufweist und dass die
Gehäuseöffnung durch den Basiskörper verschließbar oder verschlossen ist, sodass insbesondere ein im Wesentlichen geschlossenes Gehäuse gebildet ist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Gehäuseöffnung im oberen Teil des zweiten Gehäuseteils vorgesehen ist, und dass der Basiskörper von oben in das Gehäuse ragt.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass das Gehäuse außenliegend ist und insbesondere von außen frei zugänglich ist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der erste Gehäuseteil und der Grundkörper einstückig miteinander verbunden sind oder, dass der erste Gehäuseteil als
eigenständiger Körper mit dem Grundkörper verbunden ist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Basiskörper von außen und nach außen entnehmbar angeordnet ist oder, dass der Basiskörper von außen und nach außen entnehmbar mit der Haltevorrichtung verbunden oder verbindbar ist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Bewegungsvorrichtung eine
Führungsvorrichtung oder mehrere Führungsvorrichtungen umfasst, über die die Bewegung der Haltevorrichtung und des zweiten Gehäuseteils gegenüber dem
Grundkörper geführt und insbesondere parallelgeführt ist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Wanne einen oder mehrere Trennsteg(e) umfasst, sodass zwei oder mehrere voneinander seitlich abgeteilte Teilwannen gebildet sind. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass in zumindest zwei Teilwannen unterschiedliche Massen angeordnet sind, wobei sich die unterschiedlichen Massen beispielsweise durch unterschiedliche Zusammensetzungen, unterschiedliche Farben, unterschiedliche Füllstoffe, unterschiedliche Additive und/oder unterschiedliche Viskosität unterscheiden.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die oder zumindest eine Strahlungsquelle als Projektor, wie insbesondere als DLP-Projektor, als DMD-Projektor oder als LCD- Projektor, als halbleiterbasierte Lichtquelle wie insbesondere als Laserdiode und/oder als Bilddarstellungsfläche wie insbesondere als LED oder OLED-Display
ausgebildet ist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Strahlungsquelle in einer zur aufzubauenden Schicht des Objektes parallelen Ebenen bewegbar und insbesondere angetrieben verfahrbar ist, sodass mehrere nebeneinander angeordnete Teilbereiche der Schicht nacheinander verfestigbar und miteinander verbindbar sind.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass mehrere Strahlungsquellen vorgesehen sind, und dass gegebenenfalls eine oder mehrere Strahlungsquellen in einer zur aufzubauenden Schicht des Objektes parallelen Ebenen bewegbar und insbesondere angetrieben verfahrbar ist oder sind.
Gegebenenfalls betrifft die Erfindung ein System zum Bilden eines oder mehrerer formstabiler Objekte durch selektives bereichsweises Verfestigen einer nicht
formstabilen Masse, wie insbesondere einer lichtaushärtbaren Flüssigkeit, umfassend einen Grundkörper, der insbesondere ortsfest angeordnet ist; eine mit dem Grundkörper verbindbare oder verbundene Wanne zur Aufnahme der Masse; eine oder mehrere steuerbare Strahlungsquelle(n) zur Abgabe einer Strahlung, die zur Verfestigung der Masse geeignet ist und die insbesondere als Lichtquelle ausgebildet ist; einen
Basiskörper, auf dem das zu bildende Objekt aufbaubar ist oder aufgebaut wird, eine Haltevorrichtung zur Aufnahme oder Halterung des Basiskörpers; ein Gehäuse, das zumindest die Wanne und bevorzugt auch die Strahlungsquelle umgibt; eine
Bewegungsvorrichtung, die mit dem Grundkörper und mit der Haltevorrichtung verbunden oder gekoppelt ist, wobei die Bewegungsvorrichtung einen Antrieb umfasst, sodass die Haltevorrichtung durch Betätigung des Antriebs gegenüber dem Grundkörper bewegbar ist, wobei der Basiskörper ein Teil eines Stempels ist, und dass das gebildete Objekt zumindest einen Teil der Stempelfläche bildet.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Basiskörper ein Teil eines Stempels ist, und dass das gebildete Objekt zumindest einen Teil der Stempelfläche bildet.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Basiskörper ein Teil eines Stempels ist, dass das Objekt zumindest einen Teil der Stempelfläche bildet, dass der Stempel einen Stempelgriff und eine Stempelfläche umfasst, und dass die gebildete Stempelfläche reliefartige Erhöhungen und Vertiefungen umfasst, deren Form und Verlauf durch eine Stempelfarbe auf ein Substrat stempelbar ist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Stempelgriff ein Teil des Basiskörpers ist, oder dass der Stempelgriff und die Stempelfläche Teile des gebildeten Objektes sind, wobei bevorzugt die Stempelfläche und der Stempelgriff aus unterschiedlichen Massen gebildet sind oder werden.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass ein Handhabungsgerät vorgesehen ist, das zumindest einen bewegbaren Arm umfasst, dass der Arm des Handhabungsgerätes mit dem Basiskörper koppelbar oder gekoppelt ist, sodass durch Bewegung des Armes des Handhabungsgerätes auch der Basiskörper bewegbar ist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Arm gegenüber dem Grundkörper zumindest einen bevorzugt zwei angetriebene Freiheitsgrade aufweist, sodass der Basiskörper gegenüber der Haltevorrichtung bewegbar ist, wobei die Bewegung eine
Drehbewegung um eine vertikale Achse, eine translatorische Hubbewegung zum Abheben des Basiskörpers von der Haltevorrichtung, eine translatorische
Senkbewegung zum Aufsetzen des Basiskörpers auf die Haltevorrichtung und/oder eine Schwenkbewegung zur Entfernung des Basiskörpers von der Haltvorrichtung und dem Grundkörper ist. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass zumindest ein Teil des Handhabungsgeräts starr mit dem Grundkörper verbunden ist, oder dass das Handhabungsgerät ein
eigenständiges Modul ist, das über ein oder mehrere Zentriermittel zumindest teilweise gegenüber dem Grundkörper, dem Basiskörper oder der Haltevorrichtung lagezentriert ist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass in der Wanne ein Trennsteg vorgesehen ist, sodass durch den Trennsteg zumindest zwei Teilwannen gebildet sind,
oder dass in der Wanne mehrere Trennstege vorgesehen sind, sodass durch die Trennstege zumindest zwei oder mehr Teilwannen gebildet sind.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass in einer ersten Teilwanne eine erste Masse vorgesehen ist, dass in einer zweiten Teilwanne eine zweite Masse vorgesehen ist, und dass die erste Masse aus einem Material gebildet ist, dessen Inhaltsstoffe sich zumindest teilweise von den Inhaltsstoffen oder deren Konzentrationen der zweiten Masse unterscheiden.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Teilwannen seitlich voneinander durch einen oder mehrere Trennstege abgetrennt sind, sodass eine selbsttätige Durchmischung einer ersten Masse, die in der ersten Teilwanne vorgesehen ist und einer zweiten Masse, die in einer zweiten Teilwanne vorgesehen ist, verhindert ist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der oder die Trennstege einstückig mit der Wanne verbunden sind, oder dass der oder die Trennstege form- oder stoffschlüssig mit der Wanne verbunden sind oder werden.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Wanne und die Trennstege aus einem elastischen Material gebildet sind, wobei das elastische Material beispielsweise Silikon enthält und insbesondere eine Silikonmischung ist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass zur Verbindung der Wanne mit dem Grundkörper Verbindungselemente vorgesehen sind. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Verbindungselemente Freistellungen umfassen, wobei diese Freistellungen insbesondere dazu eingerichtet und/oder geeignet sind, mit Elementen des Grundkörpers verbunden zu werden, wobei die Elemente des Grundkörpers, die in die Verbindungselemente der Wanne eingreifen, gegebenenfalls bewegbar angeordnet sind, sodass ein Spannen der Wanne, ein Wölben der Wanne, ein Verschieben der Wanne und/oder ein Entspannen der Wanne über Bewegung der Elemente des Grundkörpers erfolgen kann.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Verbindungselemente magnetische oder magnetisierbare Elemente aufweisen, wobei diese Elemente insbesondere dazu eingerichtet sind, eine magnetische Verbindung der Wanne mit dem Grundkörper zu ermöglichen.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Freistellungen vertikal von unten in die
Seitenbereiche der Wanne verlaufen, wobei die Seitenbereiche der Wanne
insbesondere seitlich auskragenden Laschen sind.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Freistellungen Hinterschneidungen aufweisen, die insbesondere im Wesentlichen waagrecht in das Wannenmaterial verlaufen, sodass über Hakenelemente eine Arretierung der Wanne gegenüber dem Grundkörper erfolgen kann.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der zweite Gehäuseteil mit der Haltevorrichtung verbunden ist, sodass der zweite Gehäuseteil ein Teil der Haltevorrichtung ist, und dass der Basiskörper von dem zweiten Gehäuseteil gehalten und bewegbar ist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Haltevorrichtung eine rahmenförmig
ausgebildet Komponente umfasst, die eine Freistellung aufweist, durch die die Wanne bevorzugt waagrecht hindurchführbar und mit dem Grundkörper verbindbar ist, dass der zweite Gehäuseteil von der rahmenförmig ausgebildeten Komponente gehalten und gegebenenfalls bewegt wird oder ist, und dass der Basiskörper von der
Haltevorrichtung und/oder dem Gehäuse gehalten ist. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Bewegungsvorrichtung an der
rahmenförmigen Komponente angreift.
Das erfindungsgemäße System umfasst bevorzugt mehrere Komponenten. Durch das synergetische Zusammenspiel zweier oder mehrerer dieser Komponenten wird die erfindungsgemäße Aufgabe gelöst.
Das erfindungsgemäße System umfasst bevorzugt einen Grundkörper. Der
Grundkörper ist insbesondere ortsfest angeordnet und beispielsweise auf einem festen Untergrund, wie einem Boden oder einem Tisch abstellbar oder angeordnet. Am
Grundkörper können Bedienelemente vorgesehen sein. Diese Bedienelemente umfassen beispielsweise Schalter, die dazu eingerichtet sind, auf die Funktion des erfindungsgemäßen Systems Einfluss zu nehmen. Insbesondere können diese Schalter Ein/Aus-Schalter oder Funktionsschalter zum Starten der Bildung des Objektes oder für andere Funktionen sein. Ferner kann am Grundkörper eine Anzeigevorrichtung wie insbesondere ein grafisches Display vorgesehen sein. Auf diesem Display können Informationen über den Herstellungsprozess ausgegeben werden. Beispielsweise kann diese Anzeigevorrichtung Informationen zum Objekt, zum Produktionsfortschritt oder zu weiteren Parametern darstellen. Gegebenenfalls umfasst die Anzeigevorrichtung eine berührungsempfindliche Anzeigevorrichtung wie insbesondere ein Touchscreen.
Ferner können weitere Komponenten wie beispielsweise die Wanne, eine
Bewegungsvorrichtung, ein Teil des Gehäuses, eine Strahlungsquelle, ein
Handhabungsgerät oder weitere Komponenten am Grundkörper vorgesehen oder mit dem Grundkörper verbunden sein.
Bevorzugt umfasst das erfindungsgemäße System eine Wanne. Diese Wanne ist dazu eingerichtet und/oder geeignet, die Masse aufzunehmen, aus der das zu bildende Objekt gebildet wird. Die Wanne kann insbesondere gemäß den österreichischen Patentanmeldungen AT50390/2013 und AT50391 /2013 ausgebildet sein. Bevorzugt weist die Wanne einen Boden auf, der für die Strahlung der Strahlungsquelle
durchlässig ist, sodass von der Strahlungsquelle ausgehende Strahlung durch den Boden der Wanne auf die in der Wanne befindliche Masse wirken kann.
Gegebenenfalls ist der Boden der Wanne lichtdurchlässig. Gegebenenfalls ist der Boden der Wanne transparent. Bevorzugt sind zumindest ein Teil der Wanne und insbesondere der Boden der Wanne aus einem elastischen oder verformbaren Material gebildet, sodass der Boden durch mechanische Einwirkung weiterer Elemente verformbar ist. Durch diese Verformung kann die Ablösbarkeit des Objekts von dem Boden der Wanne verbessert sein.
Gegebenenfalls sind auch die Seitenwände der Wanne aus einem elastischen Material gebildet. Gegebenenfalls ist die Wanne einstückig aus einem elastischen,
lichtdurchlässigen oder transparenten Material gebildet. Dadurch können beispielsweise die Produktionskosten der Wanne gesenkt werden. Darüber hinaus kann bei einer Wanne, deren Boden und Seitenwände elastisch ausgebildet sind, durch Verbiegung des Bodens und der Wanne das Ausschütten der in der Wanne befindlichen Masse erleichtert sein. Insbesondere wölbt sich gegebenenfalls eine Seitenwand
schnabelförmig nach außen, wenn der Bodenbereich der Wanne gebogen wird. Durch die Bildung der schnabelförmigen Auswölbung kann ein zielgenaues Ausschütten der in der Wanne befindlichen Masse ermöglicht sein.
Gegebenenfalls umfasst die Wanne einen oder mehrere Trennstege, sodass zwei oder mehrere Teilwannen gebildet sind. Durch einen einzigen Trennsteg können
beispielsweise zwei Teilwannen gebildet sein. In den beiden voneinander getrennten Teilwannen können beispielsweise unterschiedliche Massen angeordnet sein, um Objekte aus unterschiedlichen Massen zu bilden. Gegebenenfalls sind mehrere
Trennstege vorhanden, sodass eine Vielzahl an voneinander seitlich abgetrennten Teilwannen gebildet ist. In den Teilwannen können unterschiedliche Massen oder auch dieselbe Masse angeordnet sein oder werden.
Die Trennstege können einstückig mit der Wanne verbunden sein bzw. ein Teil der Wanne sein. Gegebenenfalls sind die Trennstege nachträglich eingesetzte Stege.
Gegebenenfalls sind die Trennstege nachträglich eingesetzte Stege, die form- oder stoffschlüssig mit der Wanne verbunden sind oder werden, und insbesondere mit der Wanne verklebt oder verschweißt sind.
Gegebenenfalls kann in allen Ausführungsformen der Basiskörper nach außen und von außen entfernt werden. Gegebenenfalls erstreckt sich in allen Ausführungsformen der Basiskörper nach außen. Gegebenenfalls kann in allen Ausführungsformen der
Basiskörper ein Teil des Objektes oder ein Teil des zu bildenden Produktes sein.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems kann in allen Ausführungsformen ein beheizbarer oder beheizter Bauraum vorgesehen sein.
Gegebenenfalls kann in allen Ausführungsformen das Innere des Gehäuses, die Masse, der Basiskörper, der Innenraum des zweiten Gehäuseteils und weitere
Komponenten des Systems beheizbar oder beheizt sein. Als Heizvorrichtung können beispielsweise Strahler, insbesondere Heizstrahler, IR-Strahler oder induktive
Heizvorrichtung etc. vorgesehen sein. Gegebenenfalls kann auch der Basiskörper beheizt sein oder werden. Gegebenenfalls sind diese Strahler im Inneren des
Gehäuses auf die Masse 2 und insbesondere von unten auf die Masse gerichtet.
Gegebenenfalls sind die Strahler von oben auf die Masse gerichtet. Gegebenenfalls ist ein Strahler oder sind mehrere Strahler mit der Haltevorrichtung verbunden, sodass diese bevorzugt mit der Haltevorrichtung mitbewegt werden können. Gegebenenfalls ist die Heizvorrichtung jedoch auch ein Heizelement, das über künstliche oder natürliche Konvektion Wärme an das Gehäuseinnere abgibt. Durch eine Beheizung der Masse kann insbesondere deren Konsistenz, beispielsweise deren Viskosität verändert werden, um den Aufbauprozess des Objektes zu optimieren. Insbesondere kann auch die Haftneigung der Masse an der Wanne optimiert werden.
Gegebenenfalls ist die Wanne durch ein Spritzgussverfahren hergestellt. Insbesondere sind die Wanne und gegebenenfalls die Trennelemente sowie die Teilwannen als ein einziger Wannenkörper gefertigt, der insbesondere durch ein Spritzgussverfahren und/oder ein Prägeverfahren gebildet ist. Bevorzugt ist die Wanne aus einem
elastischen Material gebildet. Insbesondere ist oder enthält dieses Material Silikon.
Gegebenenfalls ist die Bewegungsvorrichtung derart ausgeführt, sodass eine im
Wesentlichen freie Zugänglichkeit der Wanne von außen, bei abgehobenem zweiten Gehäuseteil, ermöglicht ist. Insbesondere sind die Elemente der Bewegungsvorrichtung stabförmig und schmal ausgeführt, sodass dazwischen freie Flächen vorgesehen sind, wodurch die Handhabung der innenliegenden Elemente der Vorrichtung erleichtert ist. So kann beispielsweise während des Aufbaus des Objektes der zweite Gehäuseteil abgenommen werden, um beispielsweise den Baufortschritt zu beobachten oder um eine Masse in die Wanne nachzufüllen.
In weiterer Folge wird die Erfindung anhand der Figuren und anhand konkreter
Ausführungsbeispiele weiter beschrieben.
Die Fig. 1 a, 1 b und 1 c zeigen Schrägansichten eines erfindungsgemäßen Systems von außen in unterschiedlichen Stellungen. Fig. 2 zeigt eine Schrägansicht des
erfindungsgemäßen Systems, wobei einige Komponenten, insbesondere Teile des Gehäuses, ausgeblendet sind. Die Fig. 3a, 3b und 3c zeigen drei unterschiedliche Stellungen des erfindungsgemäßen Systems, wobei Teile des Gehäuses und des Grundkörpers sowie weitere Komponenten ausgeblendet sind. Fig. 4 zeigt mehrere Ansichten möglicher Ausgestaltungen einer Wanne und eines Basiskörpers. Fig. 5 zeigt Details einer Wanne. Fig. 6 zeigt eine mögliche Ausgestaltung eines Basiskörpers und insbesondere eines Objektträgers. Fig. 7 zeigt mehrere Ansichten eines
erfindungsgemäßen Systems umfassend ein Handhabungsgerät. Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Basiskörpers bzw. eines
erfindungsgemäßen Objektträgers.
Die Fig. 1 a, 1 b und 1 c zeigen eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Systems umfassend einen Grundkörper 3 und ein Gehäuse 8. Das Gehäuse 8 ist mehrteilig ausgeführt. Insbesondere umfasst das Gehäuse 8 einen ersten Gehäuseteil 12 und einen zweiten Gehäuseteil 13. Am Gehäuse 8 und/oder am Grundkörper 3 können, wie in dieser Ausführungsform gezeigt, eine Anzeigevorrichtung 24 und/oder ein oder mehrere Bedienelemente 25 vorgesehen sein. Die Anzeigevorrichtung 24 kann als herkömmliche Anzeigevorrichtung wie beispielsweise als LCD-Anzeigevorrichtung ausgebildet sein. Gegebenenfalls ist die Anzeigevorrichtung auch eine
berührungsempfindliche Anzeigevorrichtung und insbesondere ein Touchscreen. Bei einer Ausführung der Anzeigevorrichtung 24 als Touchscreen ist die Anzeigevorrichtung 24 selbst auch ein Bedienelement 25. Gegebenenfalls ist jedoch auch ein
eigenständiges Bedienelement 25 vorgesehen. Derartige Bedienelemente können beispielsweise eine Einflussnahme auf die Steuerung des erfindungsgemäßen Systems ermöglichen. Der Grundkörper 3 ist bevorzugt ortsfest angeordnet und kann beispielsweise auf einem festen Untergrund wie beispielsweise einem Tisch oder einem Boden abgestellt sein. Der Grundkörper 3 ist von einem Gehäuse 8 zumindest teilweise, bevorzugt vollständig umgeben. Gegebenenfalls sind im Gehäuse 8 Öffnungen, beispielsweise zum Ein- und Austritt von Kühlluft oder für Steckverbindungen, vorgesehen. Der Grundkörper 3 ist gegebenenfalls von einem ersten Gehäuseteil 12 umgeben oder einstückig mit einem ersten Gehäuseteil 12 verbunden. Ferner ist ein zweiter Gehäuseteil 13 vorgesehen. Dieser zweite Gehäuseteil 13 ist in bevorzugter Weise derart ausgebildet, dass er zusammen mit dem ersten Gehäuseteil 12 das Gehäuse 8 vervollständigend umgibt und somit ein im Wesentlichen geschlossenes Gehäuse 8 bildet. Der zweite
Gehäuseteil 13 weist bevorzugt eine oder mehrere Gehäuseöffnungen 20 auf.
Bevorzugt sind die Gehäuseöffnungen 20 oder ist die Gehäuseöffnung 20 verschließbar ausgeführt. Das Verschließen der Gehäuseöffnung 20 geschieht beispielsweise durch einen Deckel, der die Form des Gehäuses 8 oder das Gehäuse 8 vervollständigt.
Ferner ist ein Basiskörper 6 vorgesehen. Dieser Basiskörper 6 dient insbesondere dem An- oder Aufbau des zu bildenden Objektes 1 . Bevorzugt ist der Basiskörper 6 von außerhalb des Gehäuses 8 zugänglich, entnehmbar oder entfernbar. Insbesondere erstreckt sich der Basiskörper 6 von außen in das Gehäuse 8. Dabei können, wie in der vorliegenden Ausführungsform, unterschiedlich große Gehäuseöffnungen 20
vorgesehen sein. Der Basiskörper 6 ist bevorzugt von einer in dieser Darstellung nicht sichtbaren Haltevorrichtung 7 gehalten. Die Haltevorrichtung 7 ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform über eine Bewegungsvorrichtung 10 - ebenfalls nicht sichtbar - gegenüber dem Grundkörper 3 bewegbar ausgebildet. Über die
Bewegungsvorrichtung 10 ist das erfindungsgemäße System von einer ersten Stellung 15, wie beispielsweise in Fig. 1 b gezeigt, in eine zweite Stellung 16 wie beispielsweise in Fig. 1 a gezeigt, bringbar. Zwischen der ersten Stellung 15 und der zweiten Stellung 16 legt die Haltevorrichtung 7 einen Weg 17 zurück. Der bei der Bildung eines Objektes zurückgelegte Weg 17 entspricht etwa der Höhe des gebildeten Objektes.
Gegebenenfalls oder gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der zweite
Gehäuseteil 13 mit der Haltevorrichtung 7 gekoppelt oder verbunden. Bei Bewegung der Haltevorrichtung 7 über die Bewegungsvorrichtung 10 wird auch der zweite
Gehäuseteil 13 mitbewegt. Das Gehäuse 8 ist dadurch ausfahrbar oder teleskopförmig ausfahrbar ausgebildet. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Gehäuse 8 schachteiförmig ausgebildet. Der erste Gehäuseteil 12 weist ein geringfügig kleineres Außenabmaß auf, als das Innenabmaß des zweiten Gehäuseteils 13. Dadurch kann der zweite Gehäuseteil 13 schachteiförmig über Teile des ersten Gehäuseteils 12 gestülpt oder geschoben werden. Es entspricht jedoch selbstverständlich auch dem
Erfindungsgedanken, dass der erste Gehäuseteil 12 leichtes Übermaß gegenüber dem zweiten Gehäuseteil 13 aufweist.
Insbesondere überlappen einander die beiden Gehäuseteile 12, 13 um eine gewisse und bevorzugt um eine variable Überlappungsstrecke 19. Die Überlappungsstrecke 19 ist in allen Ausführungsformen insbesondere jene Strecke, um die sich die beiden Gehäuseteile überlappen also beispielsweise die Strecke zwischen dem unteren Rand des zweiten Gehäuseteils 13 bis zum oberen Rand des ersten Gehäuseteils 12. Die Überlappungsstrecke verläuft insbesondere entlang der Bewegungsrichtung der Relativbewegung der beiden Gehäuseteile 12, 13. Die Überlappungsstrecke 19 der ersten Stellung 15 ist in der vorliegenden Ausführungsform größer als die
Überlappungsstrecke 19 der zweiten Stellung 16. In beiden Stellungen überlappen die beiden Gehäuseteile 12 und 13 einander, sodass das Gehäuse zu jedem Zeitpunkt, und/oder in jeder Betriebsstellung, im Wesentlichen geschlossen ausgebildet ist.
Bevorzugt ist die Überlappungsstrecke 19 des Gehäuses in der ersten Stellung 15 größer als der zurückgelegte Weg 17 zur Bildung des Objektes.
Ein Vorteil der ausfahrbar ausgebildeten Gehäuseteile ist, dass das erfindungsgemäße System auf ein kleines Packmaß zusammengefahren werden kann. Dadurch kann im Gegensatz zu starren Gehäusen die Baugröße des erfindungsgemäßen Systems reduziert sein. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des
Gehäuses und der Haltevorrichtung ist, dass sich der Basiskörper 6 nach außen erstrecken kann oder, dass der Basiskörper 6 von au ßen direkt zugänglich oder entnehmbar sein kann. Dadurch können sich das zu bildende Objekt 1 und/oder der Basiskörper 6 unabhängig von den Platzverhältnissen innerhalb des Gehäuses 8 nach außen erstrecken. Dadurch können Objekte 1 gebildet werden, die von ihrem
Außenabmaß grundsätzlich nicht in das Gehäuse 8 passen würden. Ferner können auch Basiskörper 6 verwendet werden, an die das Objekt 1 angebaut wird. Diese Basiskörper 6 können ebenfalls weitestgehend unabhängig von der
Gehäusegröße ausgestaltet sein, da der Basiskörper 6 durch das Gehäuse 8 nach außen ragen kann.
Die Bewegungsvorrichtung 10 ist insbesondere dazu eingerichtet, eine translatorische Bewegung der Haltevorrichtung 7 gegenüber dem Grundkörper 3 auszuführen.
Beispielsweise ist diese translatorische Bewegung eine Parallelverschiebung der Haltevorrichtung 7 gegenüber dem Grundkörper 3. Bevorzugt ist die Richtung der Bewegung im Wesentlichen senkrecht bzw. lotrecht gegenüber der Umwelt.
Die beiden Gehäuseteile sind bevorzugt schachteiförmig ausgeführt, wobei der zweite Gehäuseteil 13 gegebenenfalls haubenförmig ausgeführt ist und nach unten offen ist, sodass sich der zweite Gehäuseteil 13 um den Grundkörper 3 herum und insbesondere um den ersten Gehäuseteil 12 herum erstrecken kann. Bevorzugt weist der zweite Gehäuseteil 13 eine umlaufende Abschlusskante auf, die beispielsweise im unteren Bereich im Wesentlichen waagrecht verläuft.
Fig. 1 c zeigt ein erfindungsgemäßes System mit abgehobenem Basiskörper 6.
Unterhalb der Gehäuseöffnung 20 ist eine Wanne 9 vorgesehen. In der Wanne 9 befindet sich in der betriebsbereiten Stellung eine Masse 2. In der ersten Stellung 15 ist zumindest ein Teil des Basiskörpers 6 in die Masse 2 eingetaucht oder an die Masse 2 angelegt. Durch selektives Verfestigen der Masse 2 im Bereich des Basiskörpers 6 kann das Objekt 1 am Basiskörper 6 angebaut werden. Der Basiskörper 6 kann wie in der vorliegenden Ausführungsform als reiner Objektträger ausgebildet sein, der kein Teil des zu bildenden Objektes oder Produktes ist. In diesem Fall wird das zu bildende Objekt 1 nach der Bildung von dem als Objektträger ausgebildeten Basiskörper 6 abgenommen. Gegebenenfalls ist der Basiskörper 6 jedoch selbst ein durch das erfindungsgemäße System gebildetes Objekt 1 . Gegebenenfalls ist der Basiskörper 6 ein Teil eines Produktes, wobei an den Basiskörper 6 das Objekt 1 angebaut wird.
Der Basiskörper 6 kann sich, wie in der vorliegenden Ausführung ersichtlich ist, bis außerhalb des Gehäuses oder bis nach außen erstrecken und ist somit in seiner Größe und Form nur geringfügig eingeschränkt. Fig. 2 zeigt eine Schrägansicht eines erfindungsgemäßen Systems, wobei Teile des Gehäuses 8 ausgeblendet oder abgenommen sind. Insbesondere ist der zweite
Gehäuseteil 13 ausgeblendet oder abgenommen. Gegebenenfalls ist der zweite
Gehäuseteil 13 entfernbar mit der Haltvorrichtung verbunden oder gekoppelt, sodass durch einfaches Entfernen des zweiten Gehäuseteils 13, beispielsweise durch Abheben nach oben, innenliegende Komponenten des Systems zugänglich sind.
Der erste Gehäuseteil 12 umgibt oder bildet gegebenenfalls den Grundkörper 3 des Systems. Ferner ist eine Haltevorrichtung 7 vorgesehen. Die Haltevorrichtung 7 ist über eine Bewegungsvorrichtung 10 mit dem Grundkörper 3 verbunden oder gekoppelt. Die Bewegungsvorrichtung 10 umfasst in der vorliegenden Ausführungsform mehrere Elemente, über die die Beweglichkeit der Haltevorrichtung 7 gegenüber dem
Grundkörper 3 ermöglicht ist.
Am Grundkörper 3 oder mit dem Grundkörper 3 verbunden ist eine Wanne 9
angeordnet. In der Wanne 9 befindet sich in bevorzugter Weise in ihrer betriebsbereiten Stellung eine Masse 2 oder mehrere Massen 2.
Die Figuren 3a, 3b und 3c zeigen ein erfindungsgemäßes System in unterschiedlichen Stellungen, wobei in den Ansichten der Figuren 3a, 3b, 3c der Grundkörper und das Gehäuse ausgeblendet sind. Auch weitere Komponenten, wie beispielsweise das Netzteil oder die Anzeigevorrichtung 24 sind ausgeblendet.
Die Figuren 3a, 3b, 3c zeigen Teile des erfindungsgemäßen Systems, insbesondere eine Haltevorrichtung 7 in einer ersten Stellung 15 bzw. einer zweiten Stellung 16, eine Strahlungsquelle 4, eine Bewegungsvorrichtung 10, Antriebe 1 1 ,
Führungsvorrichtungen 21 , eine Wanne 9 mit einer in der Wanne 9 vorgesehenen Masse 2.
Fig. 3a zeigt die Komponenten in einer ersten Stellung 15, wobei der Basiskörper 6 von der Haltevorrichtung 7 gehalten ist. Der Basiskörper 6 erstreckt sich wie in den vorangegangenen Ausführungsformen gegebenenfalls nach außen. Insbesondere ist der Basiskörper 6 in der vorliegenden Ausführungsform als Objektträger ausgebildet. Er weist in bevorzugter Weise einen nach außen weisenden Griff auf. Durch diesen Griff kann der Objektträger einfach nach außen abgenommen und entfernt werden.
Gegebenenfalls kann jedoch in allen Ausführungsformen statt einem als Objektträger ausgebildeten Basiskörper 6 auch ein Basiskörper vorgesehen sein, der ein Teil des zu bildenden Objektes oder ein Teil des zu bildenden Produktes ist.
Um die Vorrichtung von der ersten Stellung 15 in die zweite Stellung 16 zu bringen, ist ein Antrieb 10 vorgesehen. Insbesondere sind in dieser Ausführungsform zwei Antriebe 10 vorgesehen, die bevorzugt beabstandet voneinander einerseits am Grundkörper und andererseits an der Haltevorrichtung 7 angreifen. Insbesondere sind die Antriebe 1 1 als Linearantriebe ausgebildet. Durch Betätigung des oder der Antriebe 1 1 wird eine Relativbewegung der Haltevorrichtung 7 gegenüber dem Grundkörper bewirkt. In der vorliegenden Ausführungsform sind die beiden Antriebe 1 1 an gegenüberliegenden Seiten der Haltevorrichtung 7 bzw. des Grundkörpers 3 angeordnet.
Ferner umfasst die Bewegungsvorrichtung 10 bevorzugt Führungsvorrichtungen 21 . Diese Führungsvorrichtungen 21 umfassen beispielsweise langgestreckte
Führungselemente, die beispielsweise durch Buchsen geführt sind.
In der vorliegenden Ausführungsform sind mehrere Führungsvorrichtungen 21 beabstandet voneinander vorgesehen. Die Beabstandung voneinander bewirkt insbesondere, dass ein Verkanten der Führungsvorrichtungen vermieden ist.
Gegebenenfalls sind die Führungsvorrichtungen 21 an gegenüberliegenden Seiten der Haltevorrichtung 7 bzw. des Grundkörpers 3 vorgesehen. Bevorzugt sind drei oder vier Führungsvorrichtungen an den äußeren Seitenkanten bzw. Ecken der Haltevorrichtung 7 bzw. des Grundkörpers 3 vorgesehen.
Gegebenenfalls ist in allen Ausführungsformen vorgesehen, dass die Haltevorrichtung 7 eine rahmenförmig ausgebildet Komponente 38, insbesondere eine Rahmen 38 umfasst, die eine Freistellung 39 aufweist, durch die die Wanne 9 bevorzugt waagrecht hindurchführbar und mit dem Grundkörper 3 verbindbar ist. Dadurch kann eine mit einer flüssigen Masse 2 gefüllte Wanne 9 von oben in das Gehäuse eingebracht werden, ohne dass dabei die Flüssigkeit ausgeschüttet wird. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der zweite Gehäuseteil 13 von der rahmenförmig ausgebildeten Komponente gehalten und gegebenenfalls bewegt ist, und dass der Basiskörper 6 von der
Haltevorrichtung 7 und/oder dem Gehäuse 8 gehalten ist. Gegebenenfalls ist in allen Ausführungsformen vorgesehen, dass die Bewegungsvorrichtung 10 an der
rahmenförmigen Komponente 38 angreift.
Über die Bewegungsvorrichtung 10 kann die Vorrichtung bzw. die Haltevorrichtung 7 von einer ersten Stellung 15 in eine zweite Stellung 16 gebracht werden. Dabei wird die Haltevorrichtung 7 gegenüber dem Grundkörper 3 verschoben. Insbesondere wird die Haltevorrichtung 7 gegenüber dem Grundkörper um einen zurückgelegten Weg 17 verschoben. Bevorzugt ist die Haltevorrichtung 7 gegenüber dem Grundkörper 3 parallel geführt. Bevorzugt wird dabei auch der zweite Gehäuseteil um denselben Weg 17 verschoben.
Ferner umfasst die Ausführungsform gemäß Fig. 3 eine Strahlungsquelle 4. Diese Strahlungsquelle 4 ist beispielsweise als Projektor ausgebildet. Die Strahlungsquelle 4 ist bevorzugt über einen oder mehrere Strahlungsquellenantriebe 26 verfahrbar bzw. bewegbar angeordnet. Die Bewegung der Strahlungsquelle geschieht insbesondere in einer zur zu bildenden Schicht eines Objekts 1 parallelen Ebene. In bevorzugter Weise ist dies eine waagrecht verlaufende Ebene. Gegebenenfalls sind zwei
Strahlungsquellenantriebe vorgesehen, über die eine Strahlungsquelle in zwei
Richtungen bewegt werden kann. Diese beiden Richtungen stehen insbesondere normal zueinander, sodass eine x-y- Verschiebung der Strahlungsquelle 4 in einer zur Objektschicht parallelen Ebene ermöglicht ist. Die Hauptrichtung der auf die Masse treffenden Strahlung der Strahlungsquelle 4 verläuft in dieser Ausführungsform bevorzugt lotrecht, insbesondere lotrecht von der Strahlungsquelle nach oben Richtung Masse 2. Gegebenenfalls ist die Hauptrichtung der auf die Masse treffenden Strahlung über ein optisches Element wie beispielsweise über einen Spiegel umgelenkt. In dieser Ausführungsform verläuft die Hauptrichtung der auf die Masse treffenden Strahlung der Strahlungsquelle 4 teilweise lotrecht und insbesondere trifft die Hauptrichtung der Strahlung lotrecht und bevorzugt von unten auf die Masse.
Die Wanne 9 ist bevorzugt mit dem Grundkörper 1 verbunden oder verbindbar. Durch Betätigung des Antriebs 1 1 wird die Haltevorrichtung 7 auch gegenüber der Wanne 9 bewegt. Fig. 3b zeigt dieselbe Vorrichtung wie Fig. 3a, wobei in Fig. 3b der Basiskörper 6 ausgeblendet oder entfernt ist. Die dargestellten Teile der erfindungsgemäßen
Vorrichtung befinden sich in der ersten Stellung 15.
Fig. 3c zeigt Teile der erfindungsgemäßen Vorrichtung in der zweiten Stellung 16. In dieser Stellung ist die Haltevorrichtung 7 gegenüber dem Grundkörper 3 und gegenüber der ersten Stellung 15 um einen zurückgelegten Weg 17 verschoben. Diese
Verschiebung geschieht über die Betätigung des/oder der Antriebe 1 1 . Bei der
Verschiebung der Haltevorrichtung 7 kommt es auch zu einer Verschiebung der
Haltevorrichtung gegenüber der Wanne 9. Diese Verschiebung kann schrittweise erfolgen. Insbesondere kann die Haltevorrichtung in einer Anzahl N zwischen der ersten und der zweiten Stellung liegenden Zwischenstellungen angehalten werden. Durch das schrittweise Bewegen der Haltevorrichtung gegenüber der Wanne und/oder gegenüber dem Grundkörper und gleichzeitiges oder zeitlich abgestimmtes Betätigen der
Strahlungsquelle 4 kann ein schichtweiser Aufbau eines Objektes 1 erfolgen. Bevorzugt sendet die Strahlungsquelle die Strahlung in den Zwischenstellungen aus, in denen sich die Haltevorrichtung in Ruhestellung(en) befindet. Ferner ist schematisch auch die Strahlung 5 eingezeichnet, wie sie in allen Stellungen und Ausführungsformen vorgesehen sein kann. Auch der Boden 14 der Wanne kann in allen Ausführungsformen an dieser Stelle angeordnet sein.
Die Fig. 4a, 4b und 4c zeigen unterschiedliche Ausgestaltungsmöglichkeiten der Wanne 9. Fig. 4a zeigt eine erfindungsgemäße Wanne 9, die im Wesentlichen als eine durchgehende Wanne ausgebildet ist. Im Randbereich der Wanne sind
Verbindungselemente 27 vorgesehen. Ferner umfasst die Wanne bevorzugt einen oder mehrere Griffe 28. Die Verbindungselemente 27 der Wanne 9 sind insbesondere dazu geeignet und eingerichtet, um mit dem erfindungsgemäßen System bzw. mit dem Grundkörper verbunden zu werden. Die Verbindungselemente 27 können
beispielsweise Teile der Wanne und gegebenenfalls Ausnehmungen im Randbereich der Wanne sein. Gegebenenfalls umfassen die Verbindungselemente 27 weitere Elemente, wie beispielsweise starre Platten oder Zusatzkörper, die insbesondere dazu geeignet sind, die Stabilität oder die Handhabbarkeit der Wanne zu verbessern. Fig. 4b zeigt eine Wanne 9, bei der ein Trennsteg 22 vorgesehen ist. Durch den
Trennsteg 22 sind in der vorliegenden Ausführungsform zwei Teilwannen 23 gebildet. Die zwei Teilwannen 23 sind durch den Trennsteg 22 voneinander getrennt.
Insbesondere ist eine seitliche, waagrechte Trennung vorgesehen, sodass sich zwei unterschiedliche Massen 2, wobei eine Masse 2 in der ersten Teilwanne und eine weitere Masse 2 in der zweiten Teilwanne vorgesehen ist, nicht selbsttätig miteinander vermischen und/oder voneinander getrennt sind.
Fig. 4c zeigt eine weitere Ausführungsform einer Wanne 9, bei der mehrere Trennstege 22 vorgesehen sind. Insbesondere sind durch die Trennstege 22 in dieser
Ausführungsform acht Teilwannen 23 gebildet. Es versteht sich von selbst, dass in allen Ausführungsformen der Erfindung durch geeignete Wahl der Trennstege 22 eine beliebige Anzahl an Teilwannen 23 gebildet werden kann.
Gegebenenfalls sind die Trennstege 22 aller Ausführungsformen als nachträglich eingesetzte Trennstege ausgebildet. Diese können beispielsweise Stoff- oder formschlüssig mit der Wanne 9 verbunden sein, um Teilwannen 23 zu bilden.
Gegebenenfalls sind die Trennstege 22 einstückig mit der Wanne 9 verbunden und insbesondere als ein Teil der Wanne ausgebildet.
Gegebenenfalls ist die Wanne 9 zumindest teilweise aus einem elastischen Material gebildet. Auch die Trennstege 22 können in allen Ausführungsformen aus einem elastischen Material gebildet sein. Auch ein etwaiger Klebstoff, durch den Trennstege 22 mit der Wanne 1 verbunden sein können, weist bevorzugt eine gewisse Elastizität auf, um die Elastizität der gesamten Wanne und insbesondere der Klebestellen zu gewährleisten.
Fig. 4d zeigt eine mögliche Ausgestaltung des Basiskörpers 6. Insbesondere ist dieser Basiskörper dazu geeignet, mit der Wanne 9 aus Fig. 4c zusammenzuarbeiten. Jedoch ist dieser Basiskörper 6 grundsätzlich auch dazu geeignet mit den Wannen 9 der Figuren 4a und 4b eingesetzt zu werden.
Der in Fig. 4d dargestellte Basiskörper 6 weist eine Vielzahl an Fortsätzen 29 auf. Die Fortsätze 29 erstrecken sich bevorzugt parallel zueinander von einer Grundplatte des Basiskörpers 6 nach außen. In betriebsbereiter Stellung wird der Basiskörper von der Haltevorrichtung gehalten oder an die Haltevorrichtung angelegt. Die Fortsätze 29 ragen in dieser betriebsbereiten Stellung Richtung Wanne und insbesondere in oder an die Masse 2. Bevorzugt sind die Fortsätze 29 seitlich freigestellt. Dies hat
gegebenenfalls den Vorteil, dass beim Eintauchen der Fortsätze 29 des Basiskörpers 6 weniger Masse 2 verdrängt werden muss, als wenn ein vollflächig ausgebildeter Körper in die Masse 2 eingetaucht wird. Dadurch ist das Anbauen des Objektes 1 an den Basiskörper 6 verbessert und erleichtert. Gegebenenfalls kann in allen
Ausführungsformen der Basiskörper Richtung Masse auch glatt oder keilförmig ausgeführt sein.
Gegebenenfalls sind die Fortsätze 29 in Gruppen angeordnet. Diese Gruppen von Fortsätzen 29 sind bevorzugt gegenüber einander beabstandet und insbesondere seitlich beabstandet angeordnet. Bevorzugt sind die Gruppen derart voneinander beabstandet, sodass die Trennstege 22 der Wanne 9 in den freien Raum zwischen den Gruppen hineinragen können. Dadurch können in der Ausführungsform der Fig. 4d, in Kombination mit der Wanne der Fig. 4c, in einem Arbeitsverfahren acht unterschiedliche Objekte aus gegebenenfalls acht unterschiedlichen Massen gebildet werden. Bei einer Kombination des Basiskörpers 6 mit der Wanne aus Fig. 4b können beispielsweise mehrere Objekte aus zwei unterschiedlichen Massen gefertigt werden.
Gegebenenfalls ist ein Handhabungsgerät 30 insbesondere gemäß Fig. 7 vorgesehen, das eine Verlagerung des Basiskörpers 6 gegenüber der Wanne 9 oder gegenüber dem Grundkörper 3 ermöglicht. Diese Verlagerung kann je nach Ausgestaltung des
Handhabungsgerätes in allen Raumrichtungen erfolgen. Dadurch kann eine Gruppe von Fortsätzen 29, beispielsweise bei einer Drehung des Basiskörpers um 180° um eine im Wesentlichen vertikale Achse, nacheinander mit unterschiedlichen Massen in
Berührung kommen und somit ein oder mehrere Objekte 1 aus mehreren Massen 2 bilden.
Fig. 5 zeigt eine detaillierte Darstellung einer möglichen Ausgestaltung einer Wanne 9. Die Wanne 9 umfasst mehrere Trennstege 22, die einstückig mit dem Grundkörper der Wanne 9 verbunden sind. Durch die Trennstege 22 sind Teilwannen 23, in dieser Ausführungsform insbesondere acht Teilwannen 23, vorgesehen. In den unterschiedlichen Teilwannen 23 können gegebenenfalls unterschiedliche Massen 2 angeordnet werden, um Objekte 1 aus unterschiedlichen Massen 2 bilden zu können.
Die vorliegende Ausführungsform der Wanne 9 gemäß Fig. 5 umfasst
Verbindungselemente 27. Die Verbindungselemente 27 können beispielsweise mehrteilig ausgeführt sein. Bevorzugt umfassen die Verbindungselemente 27
Freistellungen 31 . Diese Freistellungen 31 sind insbesondere dazu eingerichtet und/oder geeignet, mit Elementen des Grundkörpers verbunden zu werden. Über die Verbindungselemente 27 geschieht die Verbindung der Wanne gegenüber dem
Grundkörper der Vorrichtung. Gegebenenfalls sind die Verbindungselemente, die am Grundkörper angeordnet sind, und die in die Verbindungselemente 27 der Wanne eingreifen, bewegbar angeordnet, sodass gegebenenfalls ein Spannen der Wanne, ein Wölben der Wanne oder ein Entspannen der Wanne über Bewegung der
Verbindungselemente des Grundkörpers erfolgen kann.
Gegebenenfalls weisen die Verbindungselemente 27 magnetische oder
magnetisierbare Elemente 32 auf. Diese Elemente 32 sind insbesondere dazu eingerichtet, eine einfache Verbindung der Wanne mit dem Grundkörper zu
ermöglichen. So kann die Wanne beispielsweise durch einfaches Aufsetzen von oben mit dem Grundkörper verbunden werden. Über magnetische Kräfte kann dann die Wanne am Grundkörper gehalten werden.
Die Freistellungen 31 verlaufen bevorzugt vertikal von unten in die Seitenbereiche der Wanne. Gegebenenfalls weisen die Freistellungen 31 jedoch auch Hinterschneidungen auf, die beispielsweise im Wesentlichen waagrecht in das Wannenmaterial verlaufen. Dadurch kann beispielsweise über Hakenelemente eine weitere Arretierung der Wanne gegenüber dem Grundkörper erfolgen.
Insbesondere soll die Wanne 9 gegen ein Abheben nach oben gesichert sein. Dies geschieht bevorzugt über magnetische Kräfte, Hinterschneidungen und/oder
Hakenelemente, insbesondere über formschlüssige Elemente oder gegebenenfalls über reibschlüssige Verbindungen. Fig. 6 zeigt eine weitere mögliche Ausgestaltung des Basiskörpers 6. Der Basiskörper 6 umfasst wiederum Fortsätze 29. Die Fortsätze 29 sind bevorzugt nach unten und besonders bevorzugt Richtung Masse 2 der Wanne 9 gerichtet. In dieser
Ausführungsform umfasst der Basiskörper 6 ein Reservoir 33 zur Aufnahme einer Masse 2 oder eines Stoffes zur Beimengung in die Masse 2. Gegebenenfalls können auch mehrere voneinander getrennte Reservoirs vorgesehen sein. Ein Basiskörper mit einem Reservoir kann gegebenenfalls in allen Ausführungsformen vorgesehen sein. Das Reservoir 33 ist über Zuführöffnungen 34 gegebenenfalls mit jenem Bereich des Basiskörpers 6 verbunden, in dem die Fortsätze 29 angeordnet sind oder in dem das Objekt 1 gebildet wird. Über dieses Zusatzreservoir 33 und insbesondere über die Zuführöffnungen 34 kann eine Masse 2 oder ein Stoff von der Rückseite des
Basiskörpers in jenen Bereich des Basiskörpers 6 geleitet werden, in dem das Objekt aufgebaut oder angebaut werden soll. Dadurch kann beispielsweise erzielt werden, dass die Zwischenräume zwischen den Fortsätzen 29 mit der Masse 2 gefüllt oder zumindest teilweise gefüllt sind. In weiterer Folge muss der Basiskörper 6 bzw. müssen die Fortsätze 29 nicht in die Masse eingetaucht werden, sondern es reicht, dass diese an die Masse angelegt werden. Dadurch kann die Verdrängung der Masse 2 in der Wanne 9 weiter verringert werden.
Gegebenenfalls ist das Reservoir derart ausgestaltet, dass der Basiskörper an seiner Oberseite hohl ausgeführt ist oder einen Hohlraum aufweist. Gegebenenfalls kann in dem Reservoir ein Zusatzstoff für die Masse 2 vorgesehen sein. Dieser Zusatzstoff kann beispielsweise einen Farbstoff, insbesondere Farbpigmente, ein oder mehrere Füllstoffe und/oder ein oder mehrere Additive sein oder enthalten. Dadurch kann während der Bildung des Objektes die Konsistenz oder die Zusammensetzung der Masse, insbesondere der in der Wanne befindlichen Masse verändert werden. Dazu kann in allen Ausführungsformen in den Zuführöffnungen 34 oder in der Zuführöffnung 34 ein Steuer- oder regelbares Ventil vorgesehen sein. Über Steuerung oder Regelung des Ventils kann die Zuführung des in dem Reservoir befindlichen Stoffs oder der Masse gesteuert oder geregelt werden. Beispielsweise kann dieser Stoff tropfenförmig in die Masse eingebracht werden. Gegebenenfalls ist ein Sprühkopf vorgesehen, sodass der Stoff, der im Reservoir vorgesehen ist, zerstäubt auf die Masse oder auf das Objekt aufgetragen werden kann. Gegebenenfalls kann in der Wanne ein bewegbares Element vorgesehen sein, das die in der Wanne befindliche Masse entfernt oder beiseite schiebt. In einem weiteren Schritt kann über die Zuführöffnung oder die Zuführöffnungen eine weitere, zweite Masse zugeführt werden, die sich gegebenenfalls von der ersten Masse unterscheidet.
Gegebenenfalls wird die erste Masse in einen Bereich der Wanne geschoben, in der kein Aufbau eines Objektes geschieht. Dadurch kann in einer einzigen Wanne oder in einer einzigen Teilwanne ein Objekt hergestellt werden, das aus unterschiedlichen Massen gebildet ist. Gegebenenfalls sind mehrere Reservoirs vorgesehen, die mehrere unterschiedliche Zusatzstoffe oder Massen enthalten. Beispielsweise können in mehreren Reservoirs unterschiedliche Farbstoffe angeordnet sein. Gegebenenfalls ist jedes Reservoir über eine Zuführungsöffnung mit dem Innenraum und insbesondere mit der Wanne verbunden, sodass der Stoff in die Wanne eingebracht werden kann.
Gegebenenfalls sind für die unterschiedlichen Teilwannen unterschiedliche Reservoirs mit unterschiedlichen Zuführöffnungen vorgesehen. Gegebenenfalls ist in allen
Ausführungsformen pro Teilwanne zumindest eine Zuführöffnung vorgesehen.
Gegebenenfalls ist pro Zuführöffnung oder pro Teilwanne ein Absperrelement vorgesehen, sodass die einzelnen Teilwannen unabhängig voneinander mit einer oder mehreren Stoffen aus dem Reservoir beschickt werden können. Gegebenenfalls sind diese Absperrelemente als Ventilsystem ausgeführt. Dieses Ventilsystem kann beispielsweise über eine Software gesteuert werden. Diese Ausführungsform kann insbesondere mit allen weiteren Ausführungsformen kombiniert werden.
Fig. 7, insbesondere Fig.7a und Fig.7b zeigen eine weitere Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Systems. Dieses umfasst in dieser Ausführungsform ein
Handhabungsgerät 30. Das Handhabungsgerät 30 ist insbesondere dazu eingerichtet und/oder geeignet, über eine geeignete Steuerung den Basiskörper 6 in gewünschter Weise zu bewegen. Beispielsweise kann das Handhabungsgerät 30 als
Wechselvorrichtung ausgebildet sein. Ein als Wechselvorrichtung ausgebildetes
Handhabungsgerät 30 ist insbesondere dazu geeignet, einen Basiskörper 6 von der Haltevorrichtung abzunehmen und gegebenenfalls an einer anderen Stelle abzulegen. Darüber hinaus ist das Handhabungsgerät 30 in dieser Ausführungsform
gegebenenfalls dazu geeignet, einen neuen, zweiten Basiskörper 6 von einer Ablage oder einem Magazin abzunehmen und mit der Haltevorrichtung zu verbinden oder zu koppeln. Dadurch können automatisiert mehrere Objekte 1 an mehreren Basiskörpern gebildet werden.
Gegebenenfalls ist das Handhabungsgerät 30 dazu eingerichtet und/oder geeignet, einen (einzigen) Basiskörper 6 in unterschiedlichen Stellungen auf oder an die erfindungsgemäße Vorrichtung anzulegen, oder den Basiskörper in unterschiedlichen Stellungen mit der Vorrichtung zu verbinden. Beispielsweise kann der Basiskörper gedreht und/oder versetzt werden.
Das Handhabungsgerät kann fest bzw. starr mit dem Grundkörper 3 des Systems verbunden sein. Gegebenenfalls ist das Handhabungsgerät 30 ein eigenständiges Modul, das neben dem Grundkörper 3 bzw. neben dem Gehäuse 8 der Vorrichtung platziert werden kann oder platziert ist. Gegebenenfalls sind Zentriermittel 37
vorgesehen, sodass die Lage des Handhabungsgeräts 30 gegenüber dem Basiskörper 6 festgelegt oder festlegbar ist. Diese Zentriermittel können beispielsweise Stege oder Ausnehmungen sein, in die das Handhabungsgerät 30 oder der Grundkörper 3 bzw. das Gehäuse 8 mit einer gewissen Passung eingesetzt werden kann. Gegebenenfalls weisen der Basiskörper 6 und das Handhabungsgerät 30 eine gemeinsame Grundplatte auf, über die die Zentrierung des Handhabungsgerätes 30 gegenüber dem Basiskörper 6 erfolgt.
Fig. 7 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung in zwei unterschiedlichen Stellungen. Das Handhabungsgerät umfasst einen Arm 35, der bewegbar angeordnet ist.
Insbesondere ist der Arm 35 bewegbar gegenüber dem Grundkörper 3 angeordnet, sodass ein Basiskörper 6 entnommen oder bewegt werden kann.
Bevorzugt ist die Steuerung bzw. die Regelung des Handhabungsgerätes 30 mit der Steuerung bzw. Regelung der Vorrichtung zur Bildung des Objektes 1 verbunden, verbindbar oder als eine einzige Steuerung bzw. Regelung ausgebildet.
Gegebenenfalls ist die Verbindung der Steuerung durch Zusammenführen des
Grundkörpers 3 und des Handhabungsgeräts 30 automatisch hergestellt.
Gegebenenfalls ist das Handhabungsgerät 30 als Wechslersystem ausgebildet. Dieses kann gegebenenfalls ein Teil des erfindungsgemäßen Systems sein und/oder mit dem System kombiniert werden. Durch die Zugänglichkeit des Basiskörpers von außen ist es möglich, dass der Basiskörper samt gebildetem Objekt automatisiert entnommen wird und gegebenenfalls ein neuer Basiskörper zugeführt wird.
Ferner kann gegebenenfalls durch das Handhabungsgerät in allen Ausführungsformen eine Masse 2 zugeführt oder nachgefüllt werden. Dazu kann ein Massenreservoir mit einer vom Handhabungsgerät betätigbaren Dosiervorrichtung vorgesehen sein, wobei die Dosiervorrichtung gegebenenfalls ein Ventil und/oder eine Pumpe umfasst.
Gegebenenfalls wird eine zusätzliche oder neue Masse über ein Reservoir im
Basiskörper vom Handhabungsgerät zugeführt.
Gegebenenfalls umfasst das System ein Magazin zur Aufnahme oder Halterung mehrerer Basiskörper. Dieses Magazin kann gegebenenfalls in das Wechslermodul bzw. in das Handhabungsgerät integriert sein.
Fig. 8 insbesondere Fig.8a und Fig.8b zeigen bzw. zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Basiskörpers 6. Insbesondere ist die Ausführungsform in zwei unterschiedlichen Stellungen dargestellt. Der Basiskörper 6 umfasst mehrere Fortsätze 29. Die Fortsätze sind dazu geeignet und/oder eingerichtet, ein Objekt 1 insbesondere aus mehreren Schichten 18 anzubauen oder auf diesen aufzubauen. Um ein Entfernen des Objektes 1 von den Fortsätzen 29 bzw. von dem Basiskörper 6 zu erleichtern, ist ein Trennelement 36 vorgesehen. Dieses Trennelement 36 ist bevorzugt vor dem Aufbau des Objektes in dem Zwischenraum zwischen den Fortsätzen 29 angeordnet. Wird nun das Objekt 1 an den Fortsätzen und insbesondere an den auskragenden Enden der Fortsätze 29 angebaut, so befindet sich das Trennelement 36 zwischen dem Objekt 1 und einer Grundplatte des Basiskörpers 6. Um das Objekt 1 von dem Basiskörper 6 zu trennen, kann in weiterer Folge das Trennelement 36 in
Erstreckungsrichtung der Fortsätze 29 bewegt werden. Durch das Trennelement 36 kann somit zwischen dem Objekt 1 und dem Basiskörper 6 eine Kraft ausgeübt werden, um die Haftung entlang der Verbindungsfläche zwischen Objekt 1 und Basiskörper 6 zu lösen. Dies bringt Vorteile mit sich, da eine zerstörungsfreie Entnahme des Objektes 1 von dem Basiskörper 6 erleichtert ist. In der vorliegenden Ausführungsform der Fig. 8 ist das Trennelement 36 als gitterförmiger Körper ausgebildet. Dieser gitterförmige Körper umfasst eine plattenförmige Grundstruktur, in der rasterförmig Freistellungen angeordnet sind. Die Freistellungen sind insbesondere als Durchgangsöffnungen angeordnet, die die plattenförmige Grundstruktur durchsetzen. Die Freistellungen des Trennelements 36 weisen insbesondere dieselbe Form bzw. Anordnung auf, wie die Fortsätze 29 des mit dem Trennelement 36 zusammen verwendeten Basiskörpers 6. Dadurch können die Fortsätze 29 durch die Freistellungen im Trennelement 36 hindurchgeführt werden.
Grundsätzlich eignet sich jedoch jeglicher Aufbau eines Trennelements 36 zur
Verbesserung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der eine Anordnung des Trennelements 36 zwischen dem Basiskörper 6 und dem aufzubauenden Objekt ermöglicht ist. Ein derartiges Trennelement kann in allen Ausführungsformen
vorgesehen sein.
Gegebenenfalls ist das Trennelement als Lochgitter in dem Basiskörper integriert oder an dem Basiskörper angelegt. Dabei kann das Trennelement durch Magnete oder dergleichen während der Bildung des Objektes mit dem Basiskörper verbunden sein. Nach dem Druckprozess kann durch abziehen des Trennelements bzw. des Lochgitters ein flächiger Druck von der Rückseite des Objektes aufgebracht werden. Dadurch können das oder die Objekte schonender vom Basiskörper gelöst werden.
Insbesondere in Kombination mit einem Handhabungsgerät kann dadurch eine automatisierte Trennung des Objektes von dem Basiskörper erfolgen. Beispielsweise könnte dadurch ein Objekt von dem Basiskörper automatisiert getrennt und
gegebenenfalls in einem Behälter gelagert werden. Dies kann durch maschinellen Zug an dem Trennelement erfolgen. Gegebenenfalls verfügt das Handhabungsgerät selbst über ein Trennelement, welches durch seine Geometrie dazu geeignet ist, in Öffnungen des Basiskörpers einzugreifen, um die Teile durch flächigen Druck zu lösen.
Das Erfindungsgemäße System umfasst bevorzugt eine Strahlungsquelle, die beispielsweise wie folgt ausgeführt sein kann: Die Strahlungsquelle kann insbesondere als Projektor und/oder Beamer ausgeführt sein. Die verwendete Strahlungsquelle ist gegebenenfalls ein DLP (Digital Light Processing) Beamer. Dieser umfasst bevorzugt ein DMD=Digital Mirror Device - also ein Array aus vielen kleinen Einzelspiegeln, die einzeln angesteuert werden können und so das darauf einfallende Licht Richtung Objektiv spiegeln (entspricht einem hellen Pixel) oder auf einen Absorber (entspricht einem schwarzen Pixel) - jeder Spiegel stellt in der Regel einen Pixel dar.
Gegebenenfalls weist eine Strahlungsquelle etwa 600 bis 6000 x 300 bis 3000 Pixel, bevorzugt 1280x800 Pixel auf. Zur Anwendung kommen gegebenenfalls zwei Objektive die beispielsweise eine Auflösung von 50μm und 65μm erzeugen. Damit wird das Einzelfeld beispielsweise bei 50μm 64x40mm groß, bei 65μm 83,2x52mm groß. Durch Aneinanderreihen von drei Feldern ergibt sich gegebenenfalls ein gesamtes Baufeld von 64x120mm (50μm) bzw. 83,2x156mm (65μm). Bei Verwendung zweier
Strahlungsquellen, insbesondere zweier Strahlungsquellen gemäß oben angeführter Ausgestaltung, ist das Feld gegebenenfalls bei 50μm 128x120mm groß.
Die bei der exemplarisch angeführten Ausgestaltung der Strahlungsquelle verwendete LED hat beispielsweise eine Leistung von 1 W bis 20W.
Eine exemplarische Masse kann beispielsweise eine Monomermasse eines Monomers oder mehrerer unterschiedlicher Monomere umfassen oder sein. Gegebenenfalls umfasst die Masse auch anorganische Partikel, metallische Partikel, keramische Partikel, Farbstoffe, Additive, Füllstoffe und/oder Farbstoffe. Beispielhafte Massen können beispielsweise Acrylate oder Methacrylate sein. Die Masse ist bevorzugt durch Strahlung zu einem Polymer verfestigbar. Alle einsetzbaren Massen haben bevorzugt gemein, dass der nicht formstabile, insbesondere flüssige oder pastöse Ausgangsstoff der Masse mit einem Photoinitiator angereichert ist. Dieser Photoinitiator wandelt das auf ihn treffende Licht oder die auf ihn treffende Strahlung der Strahlungsquelle chemisch um, wodurch die Polymerisation und damit die Verfestigung erfolgt oder angeregt wird.
Gegebenenfalls kann die Strahlungsquelle unterhalb der Wanne in XY-Richtung bevorzugt waagrecht verfahren werden. Gegebenenfalls können in allen
Ausführungsformen statt LED auch andere halbleiterbasierte Strahlungs- oder
Lichtquellen eingesetzt werden. Gegebenenfalls können in allen Ausführungsformen Laserdioden in den Strahlungsquellen eingesetzt werden. Diese können beispielsweise gepulst oder kontinuierlich abstrahlen. Die Pulslängen können sehr kurz sein z.B. im Picosekundenbereich oder im Femtosekundenbereich. Gegebenenfalls können in allen Ausführungsformen die Wellenlängen der emittierten Strahlung vom Infrarotbereich bis hin zum ultravioletten Bereich reichen, insbesondere ein schmales Frequenzspektrum wie beispielsweise ausschließlich UV-Strahlung oder IR-Strahlung oder ein breites Frequenzspektrum bis hin zu aktinischer Strahlung umfassen oder sein.
Gegebenenfalls können in allen Ausführungsformen zur Bildprojektion mehrere Optiken mit dezidierten Auflösungen eingesetzt werden. Gegebenenfalls kann auch ein variables Objektiv, bei welchem die Projektionsfläche stufenlos oder in Stufen einstellbar ist, eingesetzt werden. Gegebenenfalls können in allen Ausführungsformen dazu auch ein oder mehrere DMDs oder direkt emittierende Displaylösungen wie z.B. LED oder OLED-Displays eingesetzt werden.
Das erfindungsgemäße System umfasst bevorzugt mehrere Komponenten. Diese Komponenten können beispielsweise die Wanne 9, das Gehäuse 8, der Basiskörper 6, die Bewegungsvorrichtung 10, die Anzeigevorrichtung 24, die Strahlungsquelle 4, der Strahlungsquellenantrieb 26, das Handhabungsgerät 30, und/oder das Objekt 1 sein. Mehrere dieser Komponenten bewirken zusammen einen synergetischen Effekt und bilden insbesondere ein erfindungsgemäßes System.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind alle der genannten Komponenten in dem erfindungsgemäßen System vorgesehen. Die einzelnen Komponenten können in unterschiedlichen Ausführungsformen ausgeführt sein. Beispielsweise können eine oder mehrere Strahlungsquellen vorgesehen sein. Beispielsweise kann die Wanne mehrere Teilwannen oder eine einzige Wanne sein. Beispielsweise kann der
Basiskörper ein eigenständiger Körper wie insbesondere ein Objektträger sein. Gemäß einer abgewandelten Ausführungsform kann der Basiskörper ein auf oder durch das System hergestelltes Objekt sein.
Gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsform ist das Objekt 1 ein Teil eines Stempels oder ein Stempel. Insbesondere ist als Stempel ein Objekt bezeichnet, das eine Stempelfläche aufweist, die bevorzugt mit einer reliefartigen Struktur versehen ist. Durch Benetzen der Stempelfläche mit Farbe und Abdrücken auf ein Substrat kann dadurch die reliefartige Form auf ein Substrat abgedrückt werden. Gemäß dieser Anwendung des erfindungsgemäßen Systems, kann die Stempelfläche und
insbesondere die Stempelplatte, die die Stempelfläche trägt, durch selektives bereichsweises Verfestigen einer nicht formstabilen Masse gebildet werden. Gegebenenfalls ist die Stempelfläche durch das aufgebaute Objekt gebildet.
Gegebenenfalls ist der Basiskörper ein Teil des Stempels und somit ein Teil des fertigen Produktes. Beispielsweise kann ein Stempelgriff als Basiskörper mit der Haltevorrichtung verbunden oder von der Haltevorrichtung gehalten werden. In weiterer Folge wird durch das erfindungsgemäße System die Stempelfläche und gegebenenfalls die Stempelplatte aufgebaut bzw. gebildet. Der als Stempelgriff ausgebildete
Basiskörper kann dabei von außen an das Gehäuse bzw. an die Haltevorrichtung des erfindungsgemäßen Systems angelegt oder aufgesetzt sein, und sich insbesondere nach außen erstrecken. Nach fertig gebildeter Stempelfläche kann der Stempelgriff, der dem Basiskörper entspricht, einfach nach außen abgehoben werden. Der Basiskörper ist bei dieser Ausführungsform ein Teil des fertigen Produktes, insbesondere ein Teil des fertigen Stempels. Bevorzugt ist der Basiskörper bzw. der als Stempelgriff ausgebildete Basiskörper von der Haltevorrichtung gehalten.
Gegebenenfalls kann auch der Stempelgriff durch das erfindungsgemäße System aufgebaut werden oder sein. Hierzu kann beispielsweise eine erste Masse vorgesehen sein, die bei Verfestigung eine im Wesentlichen starre oder harte Konsistenz hat. Aus dieser ersten Masse kann schichtweise ein Stempelgriff aufgebaut werden. In einem nächsten Schritt kann der gebildete Stempelgriff in eine zweite Masse eingetaucht oder an eine zweite Masse angelegt werden. Diese zweite Masse weist nach Verfestigung eine formstabile aber elastische, beispielsweise gummiartige Konsistenz auf, wie sie von Stempelflächen bekannt ist. Durch dieses zweiteilige Bilden eines einzigen
Objektes, kann ein Stempel aus unterschiedlichen Materialien durch das
erfindungsgemäße System im Wesentlichen in einem Arbeitsgang hergestellt werden.
Gegebenenfalls ist die Handhabungsvorrichtung dazu eingerichtet, einen Wechsel der Massen vorzunehmen, um insbesondere den Basiskörper von der einen Masse zur anderen Masse zu bewegen.
Gegebenenfalls wird durch das erfindungsgemäße System ein plattenförmig
ausgebildeter Basiskörper mit der Stempelfläche versehen. Dieser plattenförmige Körper kann in weiterer Folge mit einem Stempelgriff verbunden werden. Bezugszeichenliste
1 Objekt
2 Masse
3 Grundkörper
4 Strahlungsquelle
5 Strahlung
6 Basiskörper
7 Haltevorrichtung
8 Gehäuse
9 Wanne
10 Bewegungsvorrichtung
1 1 Antrieb
12 erster Gehäuseteil
13 zweiter Gehäuseteil
14 Boden der Wanne
15 Erste Stellung
16 Zweite Stellung
17 Zurückgelegter Weg
18 Verbundene Schichten
19 Überlappungsstrecke
20 Gehäuseöffnung
21 Führungsvorrichtungen
22 Trennstege
23 Teilwannen
24 Anzeigevorrichtung
25 Bedienelement
26 Strahlungsquellenantrieb
27 Verbindungselement der Wanne
28 Griff der Wanne
29 Fortsatz des Basiskörpers
30 Handhabungsgerät
31 Freistellung (Verbindungselement der Wanne)
32 Magnetische Elemente
33 Reservoir
34 Zuführöffnungen
35 Arm des Handhabungsgerätes
36 Trennelement
37 Zentriermittel
38 Rahmen / rahmenförmige Komponente
39 Freistellung des Rahmens

Claims

Patentansprüche
1 . System zum Bilden eines oder mehrerer formstabiler Objekte (1 ) durch selektives bereichsweises Verfestigen einer nicht formstabilen Masse (2), wie insbesondere einer lichtaushärtbaren Flüssigkeit, umfassend:
- einen Grundkörper (3), der insbesondere ortsfest angeordnet ist;
- eine mit dem Grundkörper (3) verbindbare oder verbundene Wanne (9) zur Aufnahme der Masse (2);
- eine oder mehrere steuerbare Strahlungsquelle(n) (4) zur Abgabe einer Strahlung (5), die zur Verfestigung der Masse (2) geeignet ist und die
insbesondere als Lichtquelle ausgebildet ist;
- einen Basiskörper (6), auf dem das zu bildende Objekt (1 ) aufbaubar ist oder aufgebaut wird,
- eine Haltevorrichtung (7) zur Aufnahme oder Halterung des Basiskörpers (6);
- ein Gehäuse (8), das zumindest die Wanne (9) und bevorzugt auch die
Strahlungsquelle (4) umgibt;
- eine Bewegungsvorrichtung (10), die mit dem Grundkörper (3) und mit der Haltevorrichtung (7) verbunden oder gekoppelt ist, wobei die
Bewegungsvorrichtung (10) einen Antrieb (1 1 ) umfasst, sodass die
Haltevorrichtung (7) durch Betätigung des Antriebs (1 1 ) gegenüber dem
Grundkörper (3) bewegbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Gehäuse (8) mehrteilig ausgebildet ist, wobei ein erster Gehäuseteil (12) mit dem Grundkörper (3) verbunden ist und ein zweiter Gehäuseteil (13) mit der Haltevorrichtung (7) verbunden ist, sodass bei Relativbewegung der
Haltevorrichtung (7) gegenüber dem Grundkörper (3) eine Relativbewegung zwischen erstem Gehäuseteil (12) und zweitem Gehäuseteil (13) bewirkt ist, und dass sich der in der Haltevorrichtung (7) gehaltene oder aufgenommene Basiskörper (6) nach außen erstreckt und/oder von außen zugänglich ist.
2. System nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet,
- dass die Wanne (9) nach oben geöffnet ist,
- dass die Wanne (9) einen für die Strahlung
(5) der Strahlungsquelle (4) durchlässigen Boden (14), insbesondere einen lichtdurchlässigen oder transparenten Boden (14) aufweist,
- dass die Masse (2) in der Wanne (9) angeordnet oder anordenbar ist,
- dass der in der Haltevorrichtung (7) gehaltene oder angeordnete Basiskörper
(6) zum Bilden eines oder mehrerer formstabiler Objekte von oben in die Masse (2) eingetaucht oder an die Masse (2) angelegt ist,
- dass die Strahlungsquelle(n) (4) unterhalb der Wanne (9) angeordnet und durch den Boden (14) der Wanne (9) Richtung Basiskörper (6) gerichtet ist oder sind,
- und dass zum Bilden eines oder mehrerer formstabiler Objekte die zwischen dem Boden (14) der Wanne (9) und dem Basiskörper (6) vorgesehene Masse (2) durch selektives bereichsweises Bestrahlen durch die Strahlungsquelle(n) (4) verfestigbar ist oder verfestigt wird.
3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung des Objektes (1 ) oder der Objekte (1 ) die Haltevorrichtung (7) durch Betätigung der Bewegungsvorrichtung (10) von einer ersten Stellung (15) in eine zweite Stellung (16) bringbar ist, wobei der dabei zurückgelegte Weg (17) der Haltevorrichtung
(7) etwa der Höhe des bei dieser Bewegung aufgebauten Objektes (1 ) entspricht.
4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (7) durch Betätigung der Bewegungsvorrichtung (10) von einer ersten Stellung (15) in eine zweite Stellung (16) bringbar ist, und dass die
Haltevorrichtung (7) durch Betätigung der Bewegungsvorrichtung (10) in N zwischen der ersten Stellung (15) und der zweiten Stellung (16) liegende
Zwischenstellungen bringbar ist, sodass das gebildete Objekt (1 ) mehrere miteinander verbundene Schichten (18), insbesondere N+2 miteinander verbundene Schichten (18) umfasst.
5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung des Objektes (1 ) die Haltevorrichtung (7) und der zweite Gehäuseteil (13) durch Betätigung der Bewegungsvorrichtung (10) von einer ersten Stellung (15) in eine zweite Stellung (16) und gegebenenfalls in N Zwischenstellungen bringbar ist, wobei der dabei zurückgelegte Weg (17) der Haltevorrichtung (7) etwa der Höhe des aufgebauten Objektes (1 ) entspricht,
und dass sich der erste Gehäuseteil (12) und der zweite Gehäuseteil (13) in der ersten Stellung (15) um eine Uberlappungsstrecke (1 9) überlappen, wobei die Überlappungsstrecke (19) größer ist, als der zurückgelegte Weg (17) der Haltevorrichtung (7), sodass der erste Gehäuseteil (12) und der zweite
Gehäuseteil (13) einander auch in der zweiten Stellung (16) überlappen, wobei die Gehäuseteile (12, 13) einander bevorzugt entlang ihres gesamten Umfanges überlappen.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse
(8) schachteiförmig ausgebildet ist, wobei der eine Gehäuseteil größer ausgebildet ist als der andere Gehäuseteil, sodass die beiden Gehäuseteile ineinander steckbar sind und zusammen in der ersten Stellung (15) und in der zweiten Stellung (16) zumindest die Wanne (9) und bevorzugt auch die
Strahlungsquelle (4) umgeben, und dass die beiden am System vorgesehenen Gehäuseteile bevorzugt in jeder Betriebsstellung zumindest die Wanne
(9) und bevorzugt auch die Strahlungsquelle (4) umgeben und einander überlappen.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Basiskörper (6) ein Objektträger ist, an dem das Objekt (1 ) angebaut wird, dass der Basiskörper (6) selbst ein aus einer Masse (2) aufgebautes Objekt ist oder dass der Basiskörper (6) ein Teil des Objektes (1 ) oder ein Teil des durch Aufbau eines Objektes (1 ) gefertigten Produktes ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (8) und insbesondere der zweite Gehäuseteil (13) eine verschließbare Gehäuseöffnung (20) aufweist, wobei die Gehäuseöffnung (20) im Bereich der Haltevorrichtung (7) angeordnet ist oder durch die Haltevorrichtung (7) gebildet ist, und dass der Basiskörper (6) durch die Gehäuseöffnung (20) in das Gehäuse (8) ragt.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (8) und insbesondere der zweite Gehäuseteil (13) eine verschließbare Gehäuseöffnung (20) aufweist und dass die Gehäuseöffnung (20) durch den Basiskörper (6) verschließbar oder verschlossen ist, sodass insbesondere ein im Wesentlichen geschlossenes Gehäuse (8) gebildet ist.
10. System nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseöffnung (20) im oberen Teil des zweiten Gehäuseteils (13) vorgesehen ist, und dass der Basiskörper (6) von oben in das Gehäuse (8) ragt.
1 1 . System nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse außenliegend ist und insbesondere von außen frei zugänglich ist.
12. System nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der erste Gehäuseteil und der Grundkörper einstückig miteinander verbunden sind oder, dass der erste Gehäuseteil als eigenständiger Körper mit dem Grundkörper verbunden ist.
13. System nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Basiskörper von außen und nach außen entnehmbar angeordnet ist oder, dass der Basiskörper von außen und nach außen entnehmbar mit der
Haltevorrichtung verbunden oder verbindbar ist.
14. System nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsvorrichtung (10) eine Führungsvorrichtung (21 ) oder mehrere
Führungsvorrichtungen (21 ) umfasst, über die die Bewegung der
Haltevorrichtung (7) und des zweiten Gehäuseteils (13) gegenüber dem
Grundkörper (3) geführt und insbesondere parallelgeführt ist.
15. System nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Wanne (9) einen oder mehrere Trennstege (22) umfasst, sodass zwei oder mehrere voneinander seitlich abgeteilte Teilwannen (23) gebildet sind.
16. System nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest zwei Teilwannen (23) unterschiedliche Massen (2', 2") angeordnet sind, wobei sich die unterschiedlichen Massen (2', 2") beispielsweise durch unterschiedliche Zusammensetzungen, unterschiedliche Farben, unterschiedliche Füllstoffe, unterschiedliche Additive und/oder unterschiedliche Viskosität unterscheiden.
17. System nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die oder zumindest eine Strahlungsquelle (4)
- als Projektor, wie insbesondere als DLP-Projektor, als DMD-Projektor oder als LCD-Projektor,
- als halbleiterbasierte Lichtquelle wie insbesondere als Laserdiode
- oder als Bilddarstellungsfläche wie insbesondere als LED oder OLED-Display ausgebildet ist.
18. System nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelle (4) in einer zur aufzubauenden Schicht des Objektes (1 ) parallelen Ebenen bewegbar und insbesondere angetrieben verfahrbar ist, sodass mehrere nebeneinander angeordnete Teilbereiche der Schicht nacheinander verfestigbar und miteinander verbindbar sind.
19. System nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass
mehrere Strahlungsquellen (4) vorgesehen sind, und dass gegebenenfalls eine oder mehrere Strahlungsquellen (4) in einer zur aufzubauenden Schicht des Objektes (1 ) parallelen Ebenen bewegbar und insbesondere angetrieben verfahrbar ist oder sind.
20. System zum Bilden eines oder mehrerer formstabiler Objekte (1 ) durch selektives bereichsweises Verfestigen einer nicht formstabilen Masse (2), wie insbesondere einer lichtaushärtbaren Flüssigkeit, insbesondere nach einem der
vorangegangenen Ansprüche umfassend:
- einen Grundkörper (3), der insbesondere ortsfest angeordnet ist;
- eine mit dem Grundkörper (3) verbindbare oder verbundene Wanne (9) zur Aufnahme der Masse (2);
- eine oder mehrere steuerbare Strahlungsquelle(n) (4) zur Abgabe einer Strahlung (5), die zur Verfestigung der Masse (2) geeignet ist und die
insbesondere als Lichtquelle ausgebildet ist;
- einen Basiskörper (6), auf dem das zu bildende Objekt (1 ) aufbaubar ist oder aufgebaut wird,
- eine Haltevorrichtung (7) zur Aufnahme oder Halterung des Basiskörpers (6);
- ein Gehäuse (8), das zumindest die Wanne (9) und bevorzugt auch die
Strahlungsquelle (4) umgibt;
- eine Bewegungsvorrichtung (10), die mit dem Grundkörper (3) und mit der Haltevorrichtung (7) verbunden oder gekoppelt ist, wobei die
Bewegungsvorrichtung (10) einen Antrieb (1 1 ) umfasst, sodass die
Haltevorrichtung (7) durch Betätigung des Antriebs (1 1 ) gegenüber dem
Grundkörper (3) bewegbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass der Basiskörper (6) ein Teil eines Stempels ist, und dass das gebildete Objekt (1 ) zumindest einen Teil der Stempelfläche bildet.
21 . System nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Basiskörper (6) ein Teil eines Stempels ist, dass das Objekt zumindest einen Teil der Stempelfläche bildet, dass der Stempel einen Stempelgriff und eine
Stempelfläche umfasst, und dass die gebildete Stempelfläche reliefartige
Erhöhungen und Vertiefungen umfasst, deren Form und Verlauf durch eine Stempelfarbe auf ein Substrat stempelbar ist.
22. System nach einem der Ansprüche 1 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass der Stempelgriff ein Teil des Basiskörpers (6) ist, oder dass der Stempelgriff und die Stempelfläche Teile des gebildeten Objektes (1 ) sind, wobei bevorzugt die Stempelfläche und der Stempelgriff aus unterschiedlichen Massen gebildet sind oder werden.
23. System nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass ein Handhabungsgerät (30) vorgesehen ist, das zumindest einen bewegbaren Arm (35) umfasst, dass der Arm (35) des Handhabungsgerätes (30) mit dem
Basiskörper (6) koppelbar oder gekoppelt ist, sodass durch Bewegung des Armes (35) des Handhabungsgerätes (30) auch der Basiskörper (6) bewegbar ist.
24. System nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Arm (35) gegenüber dem Grundkörper zumindest einen bevorzugt zwei angetriebene Freiheitsgrade aufweist, sodass der Basiskörper (6) gegenüber der Haltevorrichtung (7) bewegbar ist, wobei die Bewegung eine Drehbewegung um eine vertikale Achse, eine translatorische Hubbewegung zum Abheben des Basiskörpers (6) von der Haltevorrichtung (7), eine translatorische
Senkbewegung zum Aufsetzen des Basiskörpers (6) auf die Haltevorrichtung (7) und/oder eine Schwenkbewegung zur Entfernung des Basiskörpers (6) von der Haltvorrichtung (7) und dem Grundkörper (3) ist.
25. System nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest ein Teil des Handhabungsgeräts (30) starr mit dem Grundkörper (3) verbunden ist, oder dass das Handhabungsgerät (30) ein eigenständiges Modul ist, das über ein oder mehrere Zentriermittel zumindest teilweise gegenüber dem Grundkörper (3), dem Basiskörper (6) oder der Haltevorrichtung (7) lagezentriert ist.
26. System nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass in der Wanne (9) ein Trennsteg (22) vorgesehen ist, sodass durch den Trennsteg (22) zumindest zwei Teilwannen (23) gebildet sind,
oder dass in der Wanne (9) mehrere Trennstege (22) vorgesehen sind, sodass durch die Trennstege (22) zumindest zwei oder mehr Teilwannen (23) gebildet sind.
27. System nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass in einer ersten Teilwanne (23') eine erste Masse (2') vorgesehen ist, dass in einer zweiten Teilwanne (23") eine zweite Masse (2") vorgesehen ist, und dass die erste Masse (2') aus einem Material gebildet ist, dessen Inhaltsstoffe sich zumindest teilweise von den Inhaltsstoffen oder deren Konzentrationen der zweiten Masse (2") unterscheiden.
28. System nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilwannen (23) seitlich voneinander durch einen oder mehrere Trennstege (22) abgetrennt sind, sodass eine selbsttätige Durchmischung einer ersten Masse (2'), die in der ersten Teilwanne (23') vorgesehen ist und einer zweiten Masse (2"), die in einer zweiten Teilwanne (23") vorgesehen ist, verhindert ist.
29. System nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Trennstege (22) einstückig mit der Wanne (9) verbunden sind, oder dass der oder die Trennstege (22) form- oder stoffschlüssig mit der Wanne (9) verbunden sind oder werden.
30. System nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Wanne (9) und die Trennstege (22) aus einem elastischen Material gebildet sind, wobei das elastische Material beispielsweise Silikon oder Polydimethylsiloxane (PDMS) enthält oder ist.
31 . System nach einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbindung der Wanne (9) mit dem Grundkörper (3) Verbindungselemente (27) vorgesehen sind.
32. System nach einem der Ansprüche 1 bis 31 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente (27) Freistellungen (31 ) umfassen, wobei diese
Freistellungen (31 ) insbesondere dazu eingerichtet und/oder geeignet sind, mit Elementen des Grundkörpers (3) verbunden zu werden, wobei die Elemente des Grundkörpers (3), die in die Verbindungselemente (27) der Wanne eingreifen, gegebenenfalls bewegbar angeordnet sind, sodass ein Spannen der Wanne, ein Wölben der Wanne, ein Verschieben der Wanne und/oder ein Entspannen der Wanne über Bewegung der Elemente des Grundkörpers erfolgen kann.
33. System nach einem der Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente (27) magnetische oder magnetisierbare Elemente (32) aufweisen, wobei diese Elemente (32) insbesondere dazu eingerichtet sind, eine magnetische Verbindung der Wanne (9) mit dem Grundkörper (3) zu
ermöglichen.
34. System nach einem der Ansprüche 1 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Freistellungen (31 ) vertikal von unten in die Seitenbereiche der Wanne (9) verlaufen, wobei die Seitenbereiche der Wanne insbesondere seitlich
auskragenden Laschen sind.
35. System nach einem der Ansprüche 1 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Freistellungen (31 ) Hinterschneidungen aufweisen, die insbesondere im
Wesentlichen waagrecht in das Wannenmaterial verlaufen, sodass über
Hakenelemente eine Arretierung der Wanne (9) gegenüber dem Grundkörper (3) erfolgen kann.
36. System nach einem der Ansprüche 1 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Gehäuseteil (13) mit der Haltevorrichtung (7) verbunden ist, sodass der zweite Gehäuseteil (13) ein Teil der Haltevorrichtung (7) ist, und dass der Basiskörper (5) von dem zweiten Gehäuseteil (13) gehalten und bewegbar ist.
37. System nach einem der Ansprüche 1 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (7) eine rahmenförmig ausgebildet Komponente (38) umfasst, die eine Freistellung (39) aufweist, durch die die Wanne (9) bevorzugt waagrecht hindurchführbar und mit dem Grundkörper (3) verbindbar ist, dass der zweite Gehäuseteil (13) von der rahmenförmig ausgebildeten Komponente gehalten und gegebenenfalls bewegt wird oder ist, und dass der Basiskörper (6) von der Haltevorrichtung (7) und/oder dem Gehäuse (8) gehalten ist.
38. System nach einem der Ansprüche 1 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsvorrichtung (10) an der rahmenförmigen Komponente (38) angreift.
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