ES2934311T3 - Alimentador de filamentos - Google Patents

Abstract

Un alimentador de filamentos para usar en un sistema de fabricación aditiva, que comprende un cuerpo alimentador principal (2) que tiene montado un primer rodillo de empuje (4) y un primer rodillo de agarre accionado (5) dispuestos a una distancia ajustable del primer rodillo (d1) de cada uno. otra que permite recibir un material de filamento (F) entre el primer rodillo de empuje (4) y el primer rodillo de sujeción (5). El alimentador de filamentos (1) comprende además un segundo rodillo de empuje (6) y un segundo rodillo de agarre accionado (7) dispuestos a una distancia ajustable del segundo rodillo (d2) entre sí para recibir el material de filamento (F). Se proporciona un conjunto de empuje (8) en acoplamiento elástico con los rodillos de empuje primero y segundo (4, 6) y configurado para empujar los rodillos de empuje primero y segundo (4, 6) hacia los rodillos de agarre primero y segundo (5, 7) , respectivamente, (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Alimentador de filamentos

Campo de la invención

[0001] La presente invención se refiere a un alimentador de filamentos, en particular un alimentador de filamentos para su uso en un sistema de fabricación aditiva, donde el alimentador de filamentos permite que el material del filamento se mueva a través de una boquilla extrusora durante un proceso de fabricación aditiva. Estado de la técnica

[0002] La solicitud de patente de EE. UU. US 2014/0159273 A1 divulga un mecanismo de accionamiento de filamentos para su uso con un sistema de fabricación aditiva. El mecanismo de accionamiento de filamentos comprende árboles de accionamiento primero y segundo acoplados entre sí y configurados para girar en direcciones de rotación opuestas alrededor de ejes sustancialmente paralelos que están separados a una distancia de desplazamiento fija. Los árboles de accionamiento primero y segundo comprenden superficies de acoplamiento sustancialmente alineadas entre sí para acoplar un filamento consumible dispuesto entre ellas. Las superficies de acoplamiento son superficies texturizadas para acoplarse con el filamento consumible, donde el filamento se comprime al menos parcialmente en una superficie de filamento en uno o más lugares al mismo tiempo. En una forma de realización preferida, las superficies de acoplamiento comprenden superficies moleteadas linealmente con una pluralidad de dientes que se extienden radialmente alrededor de los árboles de accionamiento primero y segundo.

[0003] La solicitud de patente de EE. UU. US 2007/0003656 A1 divulga un sistema de modelado por deposición que utiliza un mecanismo de accionamiento para alimentar una hebra de filamento para crear un modelo. El mecanismo de accionamiento comprende un bloque de pivote que está conectado de manera rotatoria a un bloque fijo y un motor que hace rotar un árbol de accionamiento. Un rodillo de accionamiento está conectado al árbol de accionamiento y un rodillo loco está conectado a un eje loco que se extiende desde el bloque de pivote en una dirección sustancialmente perpendicular a la dirección de rotación del bloque de pivote con respecto al bloque fijo y una dirección paralela al árbol de accionamiento. El rodillo de accionamiento incluye, además, un canal alrededor de su superficie circunferencial externa que incluye una serie de dientes para accionar la hebra de filamento. La US6,129,872 A divulga las características del preámbulo según la reivindicación 1.

Resumen de la invención

[0004] La presente invención tiene como objetivo proporcionar un alimentador de filamentos para su uso en un sistema de fabricación aditiva que comprende una o más boquillas extrusoras, donde el alimentador de filamentos proporciona un manejo y un control de movimiento mejorados del material de filamento que se va a mover a través de una boquilla extrusora durante un proceso de fabricación aditiva.

[0005] Según la presente invención, se proporciona un alimentador de filamentos para su uso en un sistema de fabricación aditiva, que comprende un cuerpo de alimentador principal que tiene un primer ensamblaje de rodillos y un segundo ensamblaje de rodillos, montados sobre él mismo, donde los ensamblajes de rodillos primero y segundo están separados a lo largo de una trayectoria de alimentación del alimentador de filamentos. El primer ensamblaje de rodillos comprende un primer rodillo de desviación y un primer rodillo de agarre accionado, donde el primer rodillo de desviación y el primer rodillo de agarre están articulados para rotar y dispuestos a una distancia ajustable del primer rodillo entre sí, lo que permite recibir un material de filamento entre el primer rodillo de desviación y el primer rodillo de agarre. El segundo ensamblaje de rodillos comprende un segundo rodillo de desviación y un segundo rodillo de agarre accionado, donde el segundo rodillo de desviación y el segundo rodillo de agarre están articulados para rotar y dispuestos a una distancia ajustable del segundo rodillo entre sí, lo que permite recibir el material de filamento entre el segundo rodillo de desviación y el segundo rodillo de agarre accionado. Cada uno de los rodillos de agarre primero y segundo está dispuesto para rotar accionando en una dirección correspondiente a una dirección de alimentación, en la que el material de filamento debe moverse a lo largo de la trayectoria de alimentación. El alimentador de filamentos comprende, además, un único miembro de resorte que tiene una longitud ajustable, donde el miembro de resorte está en acoplamiento elástico con los rodillos de desviación primero y segundo y configurados para desviar los rodillos de desviación primero y segundo hacia los rodillos de agarre primero y segundo, respectivamente, durante un proceso de fabricación aditiva.

[0006] El alimentador de filamentos de la presente invención permite que cada uno de los ensamblajes de rodillos primero y segundo se acople al material de filamento a través de una fuerza de desviación o pretensión/compresión ajustable impuesta sobre cada rodillo de desviación. Esto proporciona un acoplamiento de agarre reducido, pero fiable (es decir, fuerzas) por parte de cada uno de los ensamblajes de rodillos primero y segundo con el material de filamento en respuesta a grosores/diámetros variables del material de filamento mientras minimiza la deformación, la abolladura, la trituración y/o el estiramiento cuando el material de filamento se mueve.

[0007] En otra forma de realización ventajosa, el cuerpo del alimentador principal tiene, montado sobre sí mismo, un tercer ensamblaje de rodillos separado de los ensamblajes de rodillos primero y segundo a lo largo de la trayectoria de alimentación del alimentador de filamentos, donde el tercer ensamblaje de rodillos comprende un tercer rodillo de desviación y un tercer rodillo de agarre accionado, donde el tercer rodillo de desviación y el tercer rodillo de agarre están articulados para rotar y dispuestos a una distancia del tercer rodillo ajustable entre sí, lo que permite recibir el material de filamento entre el tercer rodillo de desviación y el tercer rodillo de agarre. Los rodillos de agarre primero, segundo y tercero están dispuestos para rotar en correspondencia con la dirección de alimentación, en la que el material de filamento debe moverse a lo largo de la trayectoria de alimentación. El ensamblaje de desviación está entonces en acoplamiento elástico adicional con el tercer rodillo de desviación y configurado para desviar el tercer rodillo de desviación hacia el tercer rodillo de agarre durante un proceso de fabricación aditiva.

[0008] En esta forma de realización adicional, el material de filamento F se puede acoplar mediante tres ensamblajes de rodillos y, como tal, las fuerzas de acoplamiento individuales de cada ensamblaje de rodillos sobre el material de filamento F se pueden reducir mientras se mantiene suficiente fuerza de tracción/empuje sobre el mismo. Esto, a su vez, reduce aun más cualquier deformación, abolladura, trituración y/o estiramiento del material de filamento F cuando está en contacto con los rodillos de desviación y agarre.

Breve descripción de los dibujos

[0009] La presente invención se explicará con más detalle a continuación, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que

Las figuras 1A y 1B muestran, cada una, una vista tridimensional de un alimentador de filamentos que utiliza rodillos de desviación de un lado y rodillos de agarre según una forma de realización de la presente invención;

Las figuras 2A y 2B muestran, cada una, una vista tridimensional de un alimentador de filamentos que utiliza una disposición transversal de rodillos de desviación y rodillos de agarre según una forma de realización de la presente invención;

Las figuras 3A y 3B muestran, cada una, una vista tridimensional de un alimentador de filamentos que utiliza una disposición transversal alternativa de rodillos de desviación y rodillos de agarre según otra forma de realización de la presente invención; y

Las figuras 4A y 4B muestran, cada una, una vista tridimensional de un alimentador de filamentos que utiliza un par de rodillos de agarre ajustables según una forma de realización de la presente invención.

Descripción detallada de las formas de realización

[0010] En un proceso de fabricación aditiva, como el modelado por deposición fundida (MDF), una hebra o filamento de, por ejemplo, material termoplástico se fuerza a través de una boquilla extrusora calentada que está dispuesta y controlada para depositar capas de filamento fundido sobre un lecho de soporte. El material de filamento para MDF viene en varios tipos que muestran diferentes características. Por ejemplo, los filamentos a menudo se proporcionan en carretes con grosores de hebras "nominales" de, por ejemplo, 1,75 mm o 3 mm, donde el filamento de 1,75 mm tiende a ser más popular que el filamento de 3 mm. Generalmente, un filamento de 1,75 mm es más fácil de usar para diámetros de boquilla más pequeños (por ejemplo, 0,4 mm) que los filamentos de 3 mm, lo que permite una impresión precisa. Los filamentos de 1,75 mm también brindan flexibilidad de caudal, lo que permite una fusión más rápida dentro de la boquilla extrusora en comparación con un filamento de 3 mm. Por otro lado, un filamento de 3 mm permite velocidades de extrusión más altas para diámetros de boquilla más grandes (por ejemplo, 1,2 mm) cuando es necesario depositar volúmenes más grandes.

[0011] Los filamentos se fabrican dentro de tolerancias de fabricación particulares, por lo que el diámetro exterior de un filamento puede no ser constante a lo largo de su longitud. Debido a tales diferencias/perturbaciones de diámetro de un filamento, es importantes que el acoplamiento, el manejo, el agarre y el control de movimiento del de filamento durante un proceso de fabricación aditiva puedan hacer frente con firmeza a dichas diferencias de diámetro para mantener las velocidades de alimentación de filamento requeridas y garantizar una deposición de capa uniforme y precisa. Otro tema de importancia para el material de filamento delgado es que el filamento es propenso a dañarse debido al manejo, al agarre etc. Por lo tanto, el manejo del filamento debe hacerse con cuidado para minimizar la deformación, la abolladura y/o el estiramiento del filamento, ya que esto puede afectar negativamente a la velocidad de alimentación.

[0012] De las observaciones anteriores se puede inferir que existe la necesidad de un alimentador de filamentos para su uso en un sistema de fabricación aditiva que sea capaz de alimentar de forma fiable varios tipos de materiales de filamento a una boquilla extrusora durante un proceso de fabricación aditiva. El alimentador de filamentos debería ser capaz de manejar diferentes grosores/diámetros de filamentos, así como perturbaciones de diámetro/grosor de un filamento a lo largo de su longitud a medida que se fuerza a través de la boquilla extrusora mientras mantiene las velocidades de alimentación requeridas para garantizar una deposición uniforme y precisa de la capa.

[0013] Según la presente invención, se proporciona un alimentador de filamentos mejorado para un sistema de fabricación aditiva que satisface la necesidad anterior al permitir un manejo robusto de las variaciones dimensionales y las imprecisiones de un filamento mientras minimiza cualquier daño causado al filamento. En las figuras están representadas varias formas de realización de un tal alimentador de filamentos mejorado según la presente invención.

[0014] La figura 1A muestra una vista tridimensional de una primera forma de realización de un alimentador de filamentos 1 que utiliza dos ensamblajes de rodillos según una forma de realización de la presente invención. En la forma de realización mostrada, el ensamblaje de alimentador 1 de la presente invención comprende un cuerpo de alimentador principal 2 que tiene un primer ensamblaje de rodillos a i y un segundo ensamblaje de rodillos a2 montados sobre él mismo. Como se representa, los ensamblajes de rodillos primero y segundo a1, a2 están separados a lo largo de una trayectoria de alimentación T del alimentador de filamentos 1. La trayectoria de alimentación T define una ruta a lo largo de la cual se debe mover un material de filamento F, es decir, una hebra de material relativamente delgada, cuando el alimentador de filamentos 1 está en funcionamiento. En la forma de realización representada, la trayectoria de alimentación T apunta hacia abajo, pero sin pérdida de generalidad también puede apuntar hacia arriba.

[0015] El primer ensamblaje de rodillos a l comprende un primer rodillo de desviación 4 y un primer rodillo de agarre accionado 5, donde el primer rodillo de desviación 4 y el primer rodillo de agarre 5 están articulados para rotar y dispuestos a una primera distancia de rodillo ajustable d i entre sí. Esto permite recibir un material de filamento F entre el primer rodillo de desviación 4 y el primer rodillo de agarre 5.

[0016] Asimismo, el segundo ensamblaje de rodillos a2 comprende un segundo rodillo de desviación 6 y un accionado segundo rodillo de agarre 7, donde el segundo rodillo de desviación 6 y el segundo rodillo de agarre 7 están articulados para rotar y dispuestos a una segunda distancia de rodillo ajustable d2 entre sí, lo que permite recibir, además, el material de filamento F entre el segundo rodillo de desviación 6 y el segundo rodillo de agarre accionado 7.

[0017] Además, cada uno de los rodillos de agarre primero y segundo accionados 5,7 está dispuesto para una rotación accionada en una dirección que corresponde con una dirección de alimentación en la que el material de filamento F debe moverse a lo largo de la trayectoria de alimentación T.

[0018] El alimentador de filamentos 1 comprende, además, un ensamblaje de desviación 8 en acoplamiento elástico con los rodillos de desviación primero y segundo 4,6, donde el ensamblaje de desviación 8 está configurado para desviar los rodillos de desviación primero y segundo 4,6 hacia los rodillos de agarre primero y segundo 5,7, respectivamente, durante un proceso de fabricación aditiva. Por lo tanto, durante un proceso de fabricación aditiva, el ensamblaje de desviación 8 sirve para empujar los rodillos de desviación primero y segundo 4, 6 contra el material de filamento F, de manera que, a su vez, el material de filamento F sea empujado contra los rodillos de agarre primero y segundo accionados 5, 7 que agarran y tiran/tiran del filamento F en la dirección de alimentación deseada.

[0019] Según una forma de realización preferida de la presente invención, las distancias de rodillo primera y segunda di, d2 son ajustables, de modo que es el alimentador de filamentos 1 pueda acoplar y alimentar de forma fiable un filamento F que muestre variaciones dimensionales, como un diámetro no constante de un filamento F a lo largo de su longitud. Además, debido a que el alimentador de filamentos 1 comprende dos ensamblajes de rodillos ai, a2 que están separados a lo largo de la trayectoria de alimentación T, las fuerzas requeridas para desviar, agarrar y tirar/empujar el filamento F mediante un único ensamblaje de rodillos pueden reducirse sin que los rodillos de agarre se deslicen (es decir, "trituración") sobre el filamento F. Esto, a su vez, evita la deformación, la abolladura y/o el estiramiento excesivos del filamento F cuando se mueve a través del alimentador de filamentos 1.

[0020] En una forma de realización típica, cada uno de los rodillos de desviación primero y segundo 4, 6 comprende una superficie circunferencial relativamente suave para acoplarse al filamento F, y posiblemente a una ranura circunferencial, como una ranura en forma de "V" para guiar mejor el filamento F. Los rodillos de desviación primero y segundo 4, 6 de la presente invención pueden verse como rodillos locos que sirven para rotar pasivamente para seguir y guiar el filamento F a medida que se mueve a través del alimentador de filamentos 1.

[0021] En otra forma de realización, los rodillos de agarre primero y segundo accionados 5,7 comprenden una superficie circunferencial texturizada para acoplarse al filamento F que sirve para agarrar y tirar/empujar el filamento F en la dirección de alimentación deseada. Los rodillos de agarre primero y segundo accionados 4, 6 también pueden comprender una ranura circunferencial texturizada, por ejemplo, una ranura en “V” texturizada, para facilitar el acoplamiento de agarre con el filamento F.

[0022] El ensamblaje de desviación 8 está en acoplamiento elástico ajustable con los rodillos de desviación primero y segundo 4, 6, lo que permite que los rodillos de desviación primero y segundo 4, 6 impongan fuerzas de desviación ajustables sobre el filamento F. Por ejemplo, un filamento F particular puede estar hecho de un material más duro o más blando, lo que requiere fuerzas de desviación apropiadas sobre los rodillos de desviación primero y segundo 4, 6 para empujar el filamento F contra los rodillos de agarre primero y segundo accionados 5, 7 mientras se evita la deformación excesiva, la abolladura y/o el estiramiento del filamento F. A través de dicho acoplamiento elástico ajustable por parte del miembro de desviación 8, las fuerzas de desviación pueden adaptarse específicamente a las propiedades del filamento F.

[0023] Según la invención, el ensamblaje de desviación 8 comprende un miembro de resorte 9 que tiene una longitud ajustable, lo que permite el ajuste del acoplamiento elástico por parte del ensamblaje de desviación 8 a través de un cambio en la longitud del miembro de resorte 9. Por ejemplo, hacer que el miembro de resorte 9 sea más largo puede estar asociado con fuerzas de desviación crecientes entre el ensamblaje de desviación 8 y los rodillos de desviación primero y segundo 4, 6. Por el contrario, hacer que el miembro de resorte 9 sea más corto puede estar asociado con la disminución de las fuerzas de desviación entre el ensamblaje de desviación 8 y los rodillos de desviación primero y segundo 4, 6.

[0024] Según la invención y como se muestra en la figura 1A, se proporciona un único miembro de resorte 9 que desvía simultáneamente los rodillos de desviación primero y segundo 4,6. Esto permite que se imponga una fuerza de desviación sobre el primer rodillo de desviación 4 de sustancialmente la misma magnitud que la fuerza de desviación impuesta sobre el segundo rodillo de desviación 6. Ambos rodillos de desviación 4, 6 contribuirán entonces por igual para que el acoplamiento elástico por parte del ensamblaje de desviación 8 evite la deformación, la abolladura y/o el estiramiento excesivos del filamento Fat solo mediante uno de los ensamblajes de rodillos primero o segundos a1, a2, por ejemplo en solo uno de los rodillos de agarre primero o segundo 5, 7.

[0025] El único miembro de resorte está provisto de un miembro de ajuste 11 configurado para ajustar la longitud del miembro de resorte 9. En particular, el miembro de resorte 9 puede ser un resorte helicoidal y donde el miembro de resorte 9 comprende un miembro de varilla 10 que se extiende a través del resorte helicoidal. Una porción final del resorte helicoidal puede entonces estar provista del miembro de ajuste 11 a través del cual se extiende el miembro de varilla 10. El miembro de ajuste 11 permite, a su vez, que el miembro de varilla 10 se suelte y se deslice a través del miembro de ajuste 11 hacia una posición dentro del resorte helicoidal en la que el miembro de resorte 9 tiene la longitud deseada. El miembro de ajuste 11 puede entonces bloquearse para mantener el miembro de varilla 10 en su lugar.

[0026] Como se muestra en la figura 1A, en una forma de realización, los rodillos de desviación primero y segundo 4, 6 están dispuestos a lo largo de un primer lado de la trayectoria de alimentación T (por ejemplo, a la izquierda). Los rodillos de agarre primero y segundo accionados 5, 7 están dispuestos entonces a lo largo de un segundo lado de la trayectoria de alimentación T (por ejemplo, a la derecha), donde el segundo lado está opuesto al primer lado. En esta forma de realización, el filamento F está acoplado por los rodillos de desviación primero y segundo 4,6 en el mismo lado de la trayectoria de alimentación T, lo que permite un diseño simplificado para el alimentador de filamentos 1 y, en particular, el ensamblaje de desviación 8 para acoplar los rodillos de desviación primero y segundo 4, 6. Además, esta forma de realización evita cualquier marca/muesca en un lado del filamento F dejado por los rodillos de agarre primero y segundo 5, 7.

[0027] La figura 1B muestra una forma de realización del alimentador de filamentos 1 que utiliza una conexión engranada entre dos ensamblajes de rodillos según la presente invención. En particular, como se describe para la forma de realización previamente mencionada, donde los rodillos de agarre primero y segundo accionados 5, 7 pueden estar dispuestos a lo largo del mismo lado de la trayectoria de alimentación T, la figura 1B muestra una forma de realización correspondiente sobre cómo cada uno de los rodillos de agarre primero y los segundo 5, 7 puede estar dispuesto para rotar accionado en una dirección que corresponde con una dirección de alimentación en la que debe mover el material de filamento F.

[0028] Como se representa en la forma de realización de la figura 1B, el primer rodillo de agarre 5 puede comprender un primer árbol 12 provisto de un primer engranaje 13 y donde el segundo rodillo de agarre 7 puede comprender un segundo árbol 14 provisto de un segundo engranaje 15. El alimentador de filamentos 1 puede comprender entonces un engranaje intermedio 16 dispuesto de manera rotatoria sobre el cuerpo de alimentador principal 2 y donde el engranaje intermedio 16 está en acoplamiento de malla con los engranajes primero y segundo 13, 15, por ejemplo, donde el engranaje intermedio 16 está dispuesto entre los engranajes primero y segundo 13, 15 para el acoplamiento de malla con el mismo. Esta forma de realización permite que uno de los engranajes 13, 15, sea accionado directamente, por ejemplo, por un motor eléctrico, mientras que los engranajes restantes están conectados para rotar simultáneamente en una dirección correspondiente a su acoplamiento de malla.

[0029] A partir de la forma de realización de la figura 1B, se ve claramente que los rodillos de agarre primero y segundo 5, 7 están accionados en una dirección de rotación común/idéntica, lo cual es necesario para la forma de realización, donde los rodillos de agarre primero y segundo 5,7 están dispuestos en el mismo lado de la trayectoria de alimentación T, como se representa en la figura 1A. En una forma de realización, los engranajes primero y segundo 13, 15 son del mismo tamaño (por ejemplo, tienen el mismo módulo), lo que indica que los rodillos de agarre primero y segundo 5, 7 tienen el mismo diámetro para evitar el estiramiento/la compresión del filamento F. En otra forma de realización, los engranajes primero y segundo 13, 15 tienen un tamaño diferente, lo que indica que los rodillos de agarre primero y segundo 5, 7 tienen diferentes diámetros para evitar el estiramiento/la compresión del filamento F.

[0030] Como se mencionó anteriormente, el ensamblaje de desviación 8 está en acoplamiento elástico con los rodillos de desviación primero y segundo 4, 6 para desviar estos rodillos hacia los rodillos de agarre primero y segundo 5, 7, respectivamente, lo que permite que un filamento F se acople y se mueva de forma fiable incluso para un diámetro/grosor variable del filamento F.

[0031] Como se muestra en la figura 1A, el acoplamiento elástico entre el ensamblaje de desviación 8 y los rodillos de desviación primero y segundo 4, 6 se puede lograr a través de varias formas de realización ventajosas. Por ejemplo, en la forma de realización representada, el alimentador de filamentos 1 puede comprender, además, un primer miembro de pivote 17 que tiene un primer extremo 18 en acoplamiento con el ensamblaje de desviación 8 y un segundo extremo 19 conectado de manera pivotante en el cuerpo de alimentador principal 2 en un primer punto de pivote 20, y un segundo miembro de pivote 21 que tiene un primer extremo 22 en acoplamiento con el ensamblaje de desviación 8 y un segundo extremo 23 conectado de manera pivotante al cuerpo de alimentador principal 2 en un segundo punto de pivote 24. El primer rodillo de desviación 4 está articulado entonces para rotar sobre el primer miembro de pivote 17 desplazado desde el primer punto de pivote 20, y donde el segundo rodillo de desviación 6 está articulado para rotar sobre el segundo miembro de pivote 21 desplazado desde el segundo punto de pivote 24. En esta forma de realización, tanto el primer y como el segundo miembro de pivote 17, 21 son capaces de pivotar independientemente entre sí, lo que permite la adaptación localizada del acoplamiento elástico entre el ensamblaje de desviación 8 y los rodillos de desviación primero y segundo 4, 6 en respuesta a cualquiera de las diferencias de diámetro del filamento F.

[0032] En otra forma de realización, que también se muestra en la figura 1A, el ensamblaje de desviación 8 se puede interponer entre el primer extremo 18 del primer miembro de pivote 17 y el primer extremo 22 del segundo miembro de pivote 21. El ensamblaje de desviación 8 está configurado entonces para imponer una primera fuerza de desviación sobre el primer extremo 18 del primer miembro de pivote 17 y una segunda fuerza de desviación sobre el primer extremo 22 del segundo miembro de pivote 21, donde la primera fuerza de desviación está en una dirección opuesta a una dirección de la segunda fuerza de desviación. Esta forma de realización permite un diseño simple, pero efectivo, del ensamblaje de desviación 8. A través de esta forma de realización, el ensamblaje de desviación 8 puede servir para imponer fuerzas de desviación iguales, pero opuestas, a los primeros extremos 18, 22 de los miembros de pivote primero y segundo 17, 21.

[0033] El ensamblaje de desviación 8 es un único miembro de resorte 9 ajustable en longitud (por ejemplo, un resorte helicoidal), y donde el único miembro de resorte 9 está interpuesto entre el primer extremo 18 del primer miembro de pivote 17 y el primer extremo 22 del segundo miembro de pivote 21. Esto permite un tipo de acoplamiento de acción-reacción, donde el único miembro de resorte 9 se coloca en una configuración comprimida entre los primeros extremos 18, 22 de los miembros de pivote primer y segundo 17, 21. Más específicamente, el único miembro de resorte 9 se puede configurar para imponer la primera fuerza de desviación sobre el primer extremo 18 del primer miembro de pivote 17 y la segunda fuerza de desviación sobre el primer extremo 22 del segundo miembro de pivote 21. En consecuencia, ambas fuerzas de desviación son sustancialmente iguales, pero en dirección opuesta. Dichas fuerzas de desviación iguales aseguran que ambos rodillos de desviación 4, 6 contribuyan por igual y que el acoplamiento elástico impuesto por el ensamblaje de desviación 8 sea simétri

en solo uno de los ensamblajes de rodillos primero o segundo a1, a2, por ejemplo, en solo uno de los rodillos de agarre primero o segundo 5, 7.

[0034] Tenga en cuenta que el único miembro de resorte 9 está provisto de un miembro de ajuste 11 configurado para ajustar la longitud del miembro de resorte 9. En particular, el único miembro de resorte 9 puede ser un resorte helicoidal y donde el miembro de resorte 9 comprende un miembro de varilla 10 que se extiende a través del resorte helicoidal. Una porción final del resorte helicoidal puede entonces estar provista del miembro de ajuste 11 a través del cual se extiende el miembro de varilla 10. El miembro de ajuste 11 permite, a su vez, que el miembro de varilla 10 se suelte y se deslice a través del miembro de ajuste 11 hacia una posición dentro del resorte helicoidal en la que el miembro de resorte 9 tiene la longitud deseada. El miembro de ajuste 11 puede entonces bloquearse para mantener la varilla del miembro 10 en su lugar.

[0035] La figura 2A muestra otra forma de realización del alimentador de filamentos 1 que utiliza dos ensamblajes de rodillos según la presente invención. En la forma de realización representada, el alimentador de filamentos 1 comprende rodillos de desviación primero y segundo 4, 6 dispuestos en lados opuestos de la trayectoria de alimentación T, y donde los rodillos de agarre primero y segundo 5, 7 también están dispuestos en lados opuestos de la trayectoria de alimentación T. Por lo tanto, los rodillos de desviación primero y segundo 4, 6 y los rodillos de agarre primero y segundo accionados 5, 7 están dispuestos "transversalmente" a lo largo de la trayectoria de alimentación T.

[0036] A diferencia de la forma de realización mostrada en la figura 1A, en la forma de realización de la figura 2A, el filamento F experimenta una fuerza de tracción/empuje más equilibrada en ambos lados de la trayectoria de alimentación T desde los rodillos de agarre primero y segundo 5, 7. Aquí, cualquiera muesca en el filamento F dejada por los rodillos de agarre primeros y segundos 5, 7 se distribuye más simétricamente. Sin embargo, los ensamblajes de rodillos primero y segundo a1, a2 están separados a lo largo de la trayectoria de alimentación T, de tal manera que las fuerzas requeridas para agarrar y tirar/empujar el filamento F por parte de un único ensamblaje de rodillos se reducen, por lo que se evita la deformación, las abolladuras y/o el estiramiento excesivos del filamento F.

[0037] La figura 2B muestra una forma de realización alternativa del alimentador de filamentos 1 que utiliza una conexión de engranajes entre dos ensamblajes de rodillos según la presente invención. En la forma de realización mostrada, el primer rodillo de agarre 5 comprende un primer árbol 12 provisto de un primer engranaje 13 y donde el segundo rodillo de agarre 7 comprende un segundo árbol 14 provisto de un segundo engranaje 15, donde los engranajes primero y segundo 13, 15 están en acoplamiento de malla directo.

[0038] En esta forma de realización no hay engranaje intermedio en comparación con la forma de realización alternativa mostrada en la figura 1A. Debido al acoplamiento de malla entre los engranajes primero y segundo 13, 15, los rodillos de agarre primero y segundo 5, 7 están conectados para una rotación accionada en direcciones opuestas según sea necesario, ya que los rodillos de agarre primero y segundo 5, 7 están dispuestos en lados opuestos de la trayectoria de filamento T.

[0039] En la forma de realización de la figura 2A, el alimentador de filamentos 1 puede comprender, además, un primer miembro de pivote 25 que se extiende a través de la trayectoria de alimentación T y que está conectado de manera pivotante al cuerpo de alimentador principal 2, donde el primer miembro de pivote 25 tiene un primer extremo 26 en acoplamiento con el ensamblaje de desviación 8. Los rodillos de desviación primero y segundo 4,6 están articulados entonces para rotar sobre el primer miembro de pivote 25 en lados opuestos de la trayectoria de alimentación T. En esta forma de realización, los rodillos de desviación primero y segundo 4,6 acoplan simultáneamente el filamento F a través del movimiento eficiente de un único miembro de pivote, es decir, el primer miembro de pivote 25. A través de esta forma de realización, es posible imponer fuerzas de desviación sustancialmente iguales mediante los rodillos de desviación primero y segundo 4, 6, de modo que, a su vez, los rodillos de agarre primero y segundo 5, 7 acoplan cada uno el filamento F con fuerzas sustancialmente iguales.

[0040] En otra forma de realización, el primer miembro de pivote 25 comprende un segundo extremo 27 que está conectado de forma pivotante al cuerpo de alimentador principal 2 en un punto de pivote 28 que coincide con un eje de rotación del segundo rodillo de desviación 6, y donde este eje de rotación, es decir, el punto/árbol de pivote 28, se puede mover linealmente con respecto al cuerpo de alimentador principal 2, particularmente con respecto al segundo rodillo de agarre 7. En esta forma de realización, el segundo rodillo de desviación 6 está articulado para rotar sobre el segundo extremo 27 del primer miembro de pivote 25 y, como tal, se puede mover linealmente con respecto al cuerpo de alimentador principal 2 y, por lo tanto, el segundo rodillo de agarre 7. Por lo tanto, el punto de pivote 28 en el que el primer miembro de pivote 25 está conectado de manera pivotante se puede mover linealmente con respecto al segundo rodillo de agarre 7 y, como resultado, el segundo rodillo de desviación 6 se puede mover linealmente.

[0041] Esta forma de realización permite una conexión conveniente del primer miembro de pivote 25 al cuerpo de alimentador principal 2 al permitir tanto la rotación como el movimiento lineal del segundo extremo 27 del primer miembro de pivote 25. En particular, el acoplamiento elástico del ensamblaje de desviación 8 con el primer extremo 26 del primer miembro de pivote 25, en combinación con el segundo extremo 27 rotatorio y linealmente móvil del primer miembro de pivote 25, proporciona suficiente libertad de movimiento, por lo que el primer miembro de pivote 25 es capaz de desviar elásticamente y simultáneamente los rodillos de desviación primero y segundo 4, 6 hacia los rodillos de agarre primero y segundo 5, 7.

[0042] Tenga en cuenta que, en esta forma de realización, también es posible imponer fuerzas de desviación sustancialmente iguales mediante los rodillos de desviación primero y segundo 4, 6, de modo que, a su vez, los rodillos de agarre primero y segundo 5, 7 acoplan cada uno el filamento F con fuerzas sustancialmente iguales. Esto es posible debido a que el segundo rodillo de desviación 6 se puede mover linealmente, como se describe anteriormente, y donde el primer miembro de pivote 25 está dispuesto de manera pivotante en el eje de rotación móvil, es decir, el punto/árbol de pivote móvil 28 del segundo rodillo de desviación 6. Dicha configuración mecánica del primer miembro de pivote 25 proporciona suficientes grados de libertad (GDL), por lo que los rodillos de desviación primero y segundo 4, 6 se pueden desviar con fuerzas de desviación sustancialmente iguales por medio del ensamblaje de desviación 8.

[0043] Como se muestra en la forma de realización de la figura 2B, el segundo extremo 27 del primer miembro de pivote 25 y, en particular, el punto de pivote 28 pueden estar dispuestos de manera deslizable con respecto a una ranura 29 en el cuerpo de alimentador principal 2. Esto permite que el segundo rodillo de desviación 6, por ejemplo, se deslice hacia el segundo rodillo de agarre 7 cuando el primer miembro de pivote 25 gira bajo la influencia de una fuerza de desviación impuesta por el ensamblaje de desviación 8. Por el contrario, el segundo rodillo de desviación 6 también puede moverse (por ejemplo, deslizarse) alejándose del segundo rodillo de agarre 7 para seguir temporalmente aumentos repentinos en el diámetro/grosor del filamento F.

[0044] En la forma de realización de la figura 2A, se muestra, además, que, como se mencionó anteriormente, se proporciona un único miembro de resorte 9 (por ejemplo, un resorte helicoidal) para desviar los rodillos de desviación primero y segundo 4, 6 simultáneamente. En la forma de realización representada, el único miembro de resorte 9 está conectado al cuerpo de alimentador principal 2 en un extremo, mientras que su otro extremo está en acoplamiento con el primer extremo 26 del primer miembro de pivote 25. El primer miembro de pivote 25 asegura, además, que los rodillos de desviación primero y segundo 4, 6 contribuyan por igual, de modo que los rodillos de agarre primero y segundo 5 ,7 acoplan cada uno el filamento F con fuerzas sustancialmente iguales también para evitar la deformación, la abolladura y/o el estiramiento del filamento F en solo uno de los ensamblajes de rodillo primero o segundo a1, a2.

[0045] Además, el único miembro de resorte 9 está provisto de un miembro de ajuste 11 configurado para ajustar la longitud del único miembro de resorte 9. En particular, el único miembro de resorte 9 puede ser un resorte helicoidal y donde el miembro de resorte 9 comprende un miembro de varilla 10 que se extiende a través del resorte helicoidal. Una porción final del resorte helicoidal puede entonces estar provista del miembro de ajuste 11 a través del cual se extiende el miembro de varilla 10. El miembro de ajuste 11 permite, a su vez, que el miembro de varilla 10 se suelte y se deslice a través del miembro de ajuste 11 hacia una posición dentro del resorte helicoidal en la que el miembro de resorte 9 tiene la longitud deseada. El miembro de ajuste 11 puede entonces bloquearse para mantener la varilla del miembro 10 en su lugar.

[0046] Para mejorar aun más el manejo y el control de un filamento F alimentado por el alimentador de filamentos 1 durante un proceso de fabricación aditiva, la figura 3A muestra una forma de realización de un alimentador de filamentos 1 que utiliza tres ensamblajes de rodillos. En la forma de realización representada, el cuerpo de alimentador principal 2 tiene, además, montado sobre él mismo, un tercer ensamblaje de rodillos a3 separado de los ensamblajes de rodillos primero y segundo a1, a2 a lo largo de la trayectoria de alimentación T del alimentador de filamentos 1. El tercer ensamblaje de rodillos a3 comprende un tercer rodillo de desviación 30 y un tercer rodillo de agarre accionado 31, donde el tercer rodillo de desviación 30 y el tercer rodillo de agarre 31 están articulados para rotar y dispuestos a una distancia del tercer rodillo ajustable d3 entre sí, lo que permite recibir el material de filamento F entre el tercer rodillo de desviación 30 y el tercer rodillo de agarre 31.

[0047] Además, los rodillos de agarre primero, segundo y tercero 5, 7, 31 están dispuestos para rotar en correspondencia con la dirección de alimentación en la que el material de filamento F se moverá a lo largo de la trayectoria de alimentación T, donde el ensamblaje de desviación 8 está en acoplamiento elástico adicional con el tercer rodillo de desviación 30 y configurado para desviar el tercer rodillo de desviación 30 hacia el tercer rodillo de agarre 31, respectivamente, durante un proceso de fabricación aditiva.

[0048] En esta forma de realización, un filamento F puede ser alimentado de manera aun más fiable por el alimentador de filamentos 1, ya que las fuerzas requeridas para mover el filamento F están ahora divididas ventajosamente entre tres ensamblajes de rodillos. Esto permite que las fuerzas de desviación, agarre y tracción/empuje individuales impuestas por cada uno de los ensamblajes de rodillos a1, a2, a3 sobre el filamento F se reduzcan aun más para evitar la deformación, la abolladura y/o el estiramiento del filamento F.

[0049] En una forma de realización ejemplar, el tercer rodillo de desviación 30 también puede comprender una superficie circunferencial relativamente suave para acoplarse con el filamento F, posiblemente con una ranura circunferencial, por ejemplo, una ranura en forma de "V", para facilitar el guiado del filamento F. Al igual que con los otros rodillos de desviación 4, 6, el tercer rodillo de desviación 30 se puede ver como un rodillo loco que sirve para rotar y guiar pasivamente el filamento F a medida que se mueve a través del alimentador de filamentos 1. En otra forma de realización ejemplar, el tercer rodillo de agarre accionado 31 puede comprender una superficie circunferencial texturizada que sirve para agarrar y mover el filamento F en la dirección de alimentación. El tercer rodillo de agarre accionado 31 puede comprender una ranura circunferencial texturizada (por ejemplo, una ranura en "V") para facilitar aun más el acoplamiento de agarre con el filamento F.

[0050] En una forma de realización, como se muestra en la figura 3A, los rodillos de desviación segundo y tercero 6, 30 están dispuestos en lados opuestos de la trayectoria de alimentación T, y donde los rodillos de agarre segundo y tercero 7, 31 están igualmente dispuestos en lados opuestos de la trayectoria de alimentación T. A través de esta forma de realización, el filamento F experimenta un acoplamiento de desviación-agarre alternante a lo largo de la trayectoria de alimentación T por parte de los ensamblajes de rodillos primero, segundo y tercero a1, a2, a3. Dicho acoplamiento alternante proporciona fuerzas tracción/empuje equilibradas a través y a lo largo de la trayectoria de alimentación T. Además, cualquiera de las deformaciones, abolladuras y/o estrías dejadas por los rodillos de agarre 5, 7, 31 sobre el filamento F se distribuyen uniformemente y, por lo tanto, evitan la rotura del filamento F cuando se requieren fuerzas de alimentación elevadas.

[0051] La figura 3B muestra otra forma de realización del alimentador de filamentos 1 que utiliza una conexión engranada entre tres ensamblajes de rodillos según la presente invención. En la forma de realización representada, el primer rodillo de agarre 5 comprende un primer árbol 12 provisto de un primer engranaje 13, y donde el segundo rodillo de agarre 7 comprende un segundo árbol 14 provisto de un segundo engranaje 15 y donde el tercer rodillo de agarre 31 comprende un tercer árbol 32 provisto de un tercer engranaje 33, donde el segundo engranaje 15 está en acoplamiento de malla con los engranajes primero y tercero 13, 33.

[0052] Debido al acoplamiento de malla por parte del segundo engranaje 15 con los engranajes primero y tercero 13, 33, los rodillos de acoplamiento primero, segundo y tercero 5, 7, 31 se pueden conectar de manera eficaz para la rotación accionada en una dirección de alimentación requerida para el filamento F. En particular, a partir de la forma de realización de la figura 3B, se ve claramente que los rodillos de agarre primero y tercero 5, 31 son accionados en una dirección de rotación común/idéntica, pero donde el segundo rodillo de agarre 7 es accionado en dirección opuesta a la dirección de los rodillos de agarre primero y tercero 5, 31. Este patrón rotativo particular de los rodillos de agarre 5, 7, 31 es posible porque el segundo engranaje 15 actúa como un engranaje intermedio, como se usa, por ejemplo, en la forma de realización mostrada en la figura 1A, lo que permite que los rodillos de agarre primero y tercero 5, 31 roten en la misma dirección, mientras que el segundo rodillo de agarre 7 es accionado para rotar en una dirección opuesta. En una forma de realización ejemplar, el alimentador de filamentos 1 comprende un motor eléctrico conectado a los engranajes primero, segundo o tercero 13, 15, 33 para proporcionar simultáneamente una rotación accionada para todos los rodillos de agarre 5, 7, 31 en la dirección apropiada.

[0053] En una forma de realización los engranajes primero, segundo y tercero 13, 15, 33 son del mismo tamaño (por ejemplo, tienen el mismo módulo), lo que indicaría que los rodillos de agarre primero, segundo y tercero 5, 7, 31 tienen el mismo diámetro para evitar el estiramiento/la compresión del filamento F. En otra forma de realización, los engranajes primero, segundo y tercero 13, 15, 33 pueden ser de tamaño desigual, lo que permitiría que los rodillos de agarre primero, segundo y tercero 5, 7, 31 tengan diámetros diferentes para evitar el estiramiento/la compresión del filamento F a lo largo de la trayectoria de alimentación T.

[0054] Como se representa en la figura 3A, el alimentador de filamentos 1 puede comprender, además, un segundo miembro de pivote 34 que se extiende a través de la trayectoria de alimentación T, donde el segundo miembro de pivote 34 tiene un primer extremo 35 en acoplamiento con el ensamblaje de desviación 8 y un segundo extremo 36 conectado de manera pivotante al primer miembro de pivote 25 en el segundo rodillo de desviación 6. Los rodillos de desviación segundo y tercero 6, 30 están articulados para rotar sobre el segundo miembro de pivote 34 en lados opuestos de la trayectoria de alimentación T, y donde el segundo miembro de pivote 34 está conectado de manera pivotante al primer miembro de pivote 25 en el segundo rodillo de desviación 6. En esta forma de realización, todos los rodillos de desviación 4, 6, 30 se pueden mover simultáneamente para acoplarse con el filamento F de manera eficaz y precisa mediante el desplazamiento de los miembros de pivote primero y segundo 25, 34.

[0055] Tenga en cuenta que la forma de realización de la figura 3A proporciona una extensión ventajosa y sorprendentemente eficaz de la figura mostrada de la forma de realización 2A, donde los ensamblajes de rodillos primero y segundo a1, a2 se completan con el tercer ensamblaje de rodillos a3, y donde el primer miembro de pivote 25 se completa con un segundo miembro de pivote 34, que está conectado de manera pivotante al primer miembro de pivote 25 en el segundo rodillo de desviación 6, por ejemplo en un eje de rotación/árbol del mismo. Al igual que la forma de realización de la figura 2A, en la figura 3A se muestra que el primer miembro de pivote 25 puede comprender un segundo extremo 27 que está conectado de manera pivotante al cuerpo de alimentador principal 2 en un punto de pivote 28 que coincide con un eje/árbol de rotación 28 del segundo rodillo de desviación 6, y donde el punto de pivote 28 se puede mover linealmente con respecto al cuerpo de alimentador principal 2.

[0056] En esta forma de realización, el segundo rodillo de desviación 6 puede estar articulado para rotar en un punto común, es decir, el punto de pivote 28, tanto del segundo extremo 27 del primer miembro de pivote 25 como del segundo extremo 36 del segundo miembro de pivote 34. Por lo tanto, el punto de pivote 28 en el que el primer miembro de pivote 25 y el segundo miembro de pivote 34 están conectados de manera pivotante al cuerpo de alimentador principal 2 se pueden mover linealmente con respecto al cuerpo de alimentador principal 2 y, por lo tanto, al segundo rodillo de agarre 7.

[0057] Como se muestra en la forma de realización de la figura 3B, el punto de pivote 28 compartido del segundo extremo 27 del primer miembro de pivote 25 y el segundo extremo 36 del segundo miembro de pivote 34 pueden estar dispuestos de manera deslizante con respecto a una ranura 29 en el cuerpo de alimentador principal 2. Esto permite que el segundo rodillo de desviación 6 se deslice hacia o alejándose del segundo rodillo de agarre 7 cuando los miembros de pivote primero y segundo 25, 34 rotan bajo la influencia de los cambios de diámetro/grosor del filamento F.

[0058] Tenga en cuenta que en las formas de realización de la figura 3A, 3B, las fuerzas de desviación de los rodillos de desviación primero y tercero 4, 30 son sustancialmente iguales, mientras que una fuerza de desviación impuesta por el segundo rodillo de desviación 6 será sustancialmente igual que las fuerzas combinadas de los rodillos de desviación primero y tercero 4, 30. Es decir, una fuerza de desviación del segundo rodillo de desviación 6 será sustancialmente el doble de la fuerza impuesta por los rodillos de desviación primero o tercero 4, 30.

[0059] Volviendo a la figura 3A, en otra forma de realización, el ensamblaje de desviación 8 se puede interponer entre el primer extremo 26 del primer miembro de pivote 25 y el primer extremo 35 del segundo miembro de pivote 34, donde el ensamblaje de desviación 8 está configurado para imponer una primera fuerza de desviación sobre el primer extremo 26 del primer miembro de pivote 25 y una segunda fuerza de desviación sobre el primer extremo 35 del segundo miembro de pivote 34, donde la primera fuerza de desviación está en una dirección opuesta a una dirección de la segunda fuerza de desviación. Esta forma de realización permite una desviación simultánea, pero fiable y eficiente, de los rodillos de desviación primero, segundo y tercero 4, 6, 30. Además, a través de esta forma de realización, el ensamblaje de desviación 8 es capaz de imponer fuerzas de desviación sustancialmente iguales, pero opuestas, a los primeros extremos 26, 35 de los miembros de pivote primero y segundo 25, 34.

[0060] Como se representa, en una forma de realización, el ensamblaje de desviación 8 es un único miembro de resorte ajustable 9 (por ejemplo, un resorte helicoidal), y donde el único miembro de resorte 9 está interpuesto entre el primer extremo 26 del primer miembro de pivote 25 y el primer extremo 35 del segundo miembro de pivote 34. Como se mencionó previamente, esto permite un tipo de acoplamiento de acción-reacción, donde el único miembro de resorte 9 se coloca en una configuración comprimida entre los primeros extremos 26, 35 de los miembros de pivote primero y segundo 25, 34. Más específicamente, el único miembro de resorte 9 puede configurarse para imponer la primera fuerza de desviación sobre el primer extremo 26 del primer miembro de pivote 25 y la segunda fuerza de desviación sobre el primer extremo 35 del segundo miembro de pivote 34. En consecuencia, ambas fuerzas de desviación son sustancialmente iguales, pero en dirección opuesta. Dichas fuerzas de desviación iguales aseguran que, a través de los miembros de pivote primero y segundo 25, 34, los rodillos de desviación primero y terceros 4, 30 contribuyan sustancialmente de la misma manera, mientras que el segundo rodillo de desviación 6 contribuye sustancialmente al doble de la fuerza impuesta por los rodillos de desviación primero o tercero 4, 30.

[0061] Debido a que hay tres ensamblajes de rodillos a1, a2, a3, todas las fuerzas de desviación se pueden reducir para mantener un agarre suficiente para evitar una deformación, abolladura y/o un estiramiento excesivos del filamento F en los ensamblajes de rodillos primero, segundo o tercero a1, a2, a3, por ejemplo, en los rodillos de agarre primero, segundo o tercero 5, 7, 31.

[0062] Como con las formas de realización mostradas, por ejemplo, en las figuras 1A y 2A, el único miembro de resorte 9 está provisto de un miembro de ajuste 11 configurado para ajustar la longitud del único miembro de resorte 9. El único miembro de resorte 9 puede ser un resorte helicoidal y donde el miembro de resorte 9 comprende un miembro de varilla 10 que se extiende a través del resorte helicoidal. Una porción final del resorte helicoidal puede luego estar provista del miembro de ajuste 11 a través del cual se extiende el miembro de varilla 10. El miembro de ajuste 11 permite, a su vez, que el miembro de varilla 10 se suelte y se deslice a través del miembro de ajuste 11 hacia una posición dentro del resorte helicoidal en la que el miembro de resorte 9 tiene la longitud deseada. El miembro de ajuste 11 puede entonces bloquearse para mantener la varilla del miembro 10 en su lugar.

[0063] Las figuras 4A y 4B muestran, cada una, una forma de realización alternativa de un ensamblaje de alimentador 1 según la presente invención, donde el ensamblaje de alimentador 1 proporciona un manejo robusto de las variaciones dimensionales de un filamento F mientras se minimiza cualquier daño causado al filamento cuando se alimenta a una boquilla extrusora durante un proceso de fabricación aditiva.

[0064] En la forma de realización de la figura 4A, se representa un alimentador de filamentos 1 para su uso en un sistema de fabricación aditiva, donde el alimentador de filamentos 1 comprende un cuerpo de alimentador principal 2 provisto de un primer rodillo de agarre accionado 40 y un segundo rodillo de agarre accionado 41 que están articulados para rotar y dispuestos a una distancia de rodillos ajustables d entre sí, lo que permite recibir un material de filamento F entre los rodillos de agarre primero y segundo 40, 41. En una forma de realización típica, los rodillos de agarre primero y segundo 40, 41 comprenden cada uno una superficie circunferencial texturizada para mejorar el acoplamiento de agarre entre el filamento F y los rodillos de agarre primero y segundo 40, 41. La superficie circunferencial texturizada de cada uno de los rodillos de agarre primero y segundo accionados 40, 41 puede comprender, además, una ranura circunferencial, por ejemplo, una ranura en "V", para mejorar aun más el acoplamiento de agarre con el filamento F.

[0065] Los rodillos de agarre primero y segundo 40, 41 están conectados para rotar en direcciones opuestas correspondientes a una dirección de alimentación en la que el material de filamento F debe moverse a lo largo de la trayectoria de alimentación T.

[0066] El alimentador de filamentos 1 comprende, además, un ensamblaje de desviación 8 en acoplamiento elástico con el primer rodillo de agarre accionado 40 y donde el ensamblaje de desviación 8 está configurado para desviar el primer rodillo de agarre 40 hacia el segundo rodillo de agarre 40.

[0067] Según la presente invitación, los rodillos de agarre primero y segundo 40, 41 están dispuestos a una distancia de rodillo ajustable d entre sí y, en virtud de que el ensamblaje de desviación 8 está en acoplamiento elástico con el primer rodillo de agarre 40, un filamento F puede acoplarse de manera ajustable en respuesta a un diámetro/grosor variable del material de filamento F. Como resultado, las variaciones dimensionales y/o las imprecisiones del filamento F se pueden dar con firmeza para mantener velocidades de alimentación fiables y para evitar que los rodillos de agarre 40, 41 trituren el filamento F.

[0068] En una forma de realización, el alimentador de filamentos 1 comprende un miembro de pivote 42 conectado de manera pivotante al cuerpo de alimentador principal 2 en un punto de pivote 43, por ejemplo, un árbol de pivote 43, donde el primer rodillo accionado 40 está articulado para rotar sobre el miembro de pivote 42 desplazado desde el punto de pivote 43, y donde el ensamblaje de desviación 8 está en acoplamiento elástico con el miembro de pivote 42. Esta forma de realización permite que el primer rodillo de agarre 40 pivote alrededor del punto de pivote 43 para ajustar elásticamente la distancia de rodillo d entre los rodillos de agarre primero y segundo 40, 41 en respuesta a un grosor variable del filamento F.

[0069] En una forma de realización ejemplar, un eje de rotación del primer rodillo de agarre 40, por ejemplo, un árbol 49 del mismo, está desplazado desde el punto de pivote 43 a una distancia de desplazamiento de pivote constante $ para permitir que la distancia de rodillo d sea ajustable. En otra forma de realización ejemplar, el miembro de pivote 42 puede comprender un primer extremo 44 en acoplamiento con el ensamblaje de desviación 8.

[0070] Al igual que todas las formas de realización precedentes del alimentador de filamentos 1, en la forma de realización de la figura 4A el ensamblaje de desviación 8 comprende un miembro de resorte 9 que proporciona el acoplamiento elástico. Entonces aquí, el miembro de resorte 9 del ensamblaje de desviación 9 acopla elásticamente el primer extremo 44 del miembro de pivote 42. El miembro de resorte 9 puede ser ajustable, ajustando su longitud, para ajustar las fuerzas de desviación cuando sea necesario.

[0071] Según la presente invención, el primer rodillo de agarre 40 es accionado y permanece, por lo tanto, durante la distancia de rodillo ajustable d. Es decir, el primer rodillo de agarre accionado 40 y el segundo rodillo de agarre accionado 41 permanecen accionados en direcciones opuestas incluso cuando la distancia de rodillo d cambia entre ellos. Esto es ventajoso, ya que el alimentador de filamentos 1 es entonces capaz de proporcionar un acoplamiento de agarre fiable con el filamento F cuando su diámetro/grosor cambia durante un proceso de fabricación aditiva.

[0072] Como se ve en la figura 4A, a través del movimiento de pivote del miembro de pivote 42 a lo largo de algún desplazamiento angular a, el primer rodillo de agarre 40 se mueve a lo largo de una ruta curvada en correspondencia con el desplazamiento angular a cuando cambia el grosor del filamento F.

[0073] La figura 4B muestra una forma de realización del alimentador de filamentos 1 que utiliza una conexión engranada entre los dos rodillos de agarre accionados 40, 41, lo que permite que la distancia de rodillo d entre los dos rodillos de agarre 40, 41 sea ajustable. Como se representa, el alimentador de filamentos 1 puede comprender un primer engranaje 45 conectado al segundo rodillo de agarre 41 y un segundo engranaje 48 conectado al primer rodillo de agarre 40. El alimentador de filamentos 1 puede comprender, además, un primer engranaje intermedio 46 dispuesto rotatoriamente sobre el cuerpo de alimentador principal 2 en acoplamiento de malla con el primer engranaje 45, y un segundo engranaje intermedio 47 dispuesto rotativamente sobre el árbol de pivote 43, por ejemplo, sobre el eje de pivote 43, en acoplamiento de malla con el segundo engranaje 48, donde los engranajes intermedios primero y segundo 46, 47 están en acoplamiento de malla entre sí. En la figura 4B se ve que, a través de esta disposición de engranajes, los rodillos de agarre primero y segundo accionados 40, 41 están conectados para una rotación accionada en dirección opuesta, pero permiten que el primer rodillo de agarre 40 se acerque y se aleje del segundo rodillo de agarre 41.

[0074] Tenga en cuenta que el segundo engranaje 48 está fijado a un eje de rotación 49, por ejemplo, un árbol 49, del primer rodillo de agarre 40. Asimismo, el primer engranaje 45 está fijado en un eje de rotación 50, por ejemplo, un árbol 50, del segundo rodillo de agarre 41. Por lo tanto, el primer engranaje 45 sirve para accionar el segundo rodillo de agarre 41 y el segundo engranaje 48 sirve para accionar el primer rodillo de agarre 40.

[0075] Cuando los engranajes intermedios primero o segundo 46, 47 o el primer engranaje 45 se acciona(n), entonces el segundo engranaje 48 permanece accionado bajo el desplazamiento angular a del miembro de pivote 42. Es decir, debido a que la distancia de desplazamiento de pivote $ permanece constante, el segundo engranaje 48 y el segundo engranaje intermedio 47 permanecen a una distancia constante entre sí, lo que permite un acoplamiento de malla cuando el miembro de pivote 42 rota a lo largo de un desplazamiento angular a. Y debido a que el segundo engranaje 48 está unido al primer rodillo de agarre 40, el segundo engranaje 48 y el primer rodillo de agarre 40 pueden moverse al unísono a lo largo del mismo desplazamiento angular a del miembro de pivote 42 a lo largo de una ruta curvada en respuesta a un grosor/diámetro variable del filamento F.

[0076] En una forma de realización, un motor eléctrico puede estar montado sobre el cuerpo de alimentador principal 2 y conectado a los engranajes intermedios primero o segundo 46, 47 o al primer engranaje 45. Esto permite que el segundo engranaje 48 permanezca accionado, pero dispuesto de manera pivotante alrededor del punto de pivote 43, de modo que el primer rodillo de agarre 40 pueda ajustar la distancia de rodillo d entre los rodillos de agarre primero y segundo 40, 41.

[0077] En una forma de realización ejemplar, un motor eléctrico puede estar montado sobre el cuerpo de alimentador principal 2 y conectado al primer engranaje 45, por lo que se acciona el segundo rodillo de agarre 41. El primer engranaje 45 acciona entonces el primer engranaje intermedio 46, luego el segundo engranaje intermedio 47 y finalmente el segundo engranaje 48 y, por lo tanto, el primer rodillo de agarre 40. Por lo tanto, en la figura 4A se ve que los rodillos de agarre primero y segundo 40, 41 están conveniente y eficientemente conectados para rotar en dirección opuesta y pueden alejarse o acercarse entre sí en respuesta a las variaciones de diámetro del filamento F.

[0078] Con referencia a la figura 4A, en una forma de realización ventajosa, el alimentador de filamentos 1 puede comprender, además, una unidad de bloqueo 51 configurada para evitar que el miembro de pivote 42 exceda un desplazamiento angular predeterminado a. Por ejemplo, la unidad de bloqueo 51, como se representa, puede estar dispuesta sobre el cuerpo de alimentador principal 2 y configurada para imponer una distancia de rodillo mínima d entre los rodillos de agarre primero y segundo 40, 41, lo que impone un desplazamiento angular mínimo predeterminado a. Dicha distancia de rodillo mínima d evita una deformación o abolladura excesivas del filamento F para un diámetro/grosor dado. La unidad de bloqueo 51 puede ser particularmente ventajosa para materiales de filamento relativamente blandos, como material de filamento de cera, material de filamento de poliuretano termoplástico (TPU), aunque el ensamblaje de desviación 8 del alimentador de filamentos 1 podría imponer fuerzas de desviación relativamente altas adecuadas para materiales de filamento más duros/más resistentes. Por lo tanto, la unidad de bloqueo 51 puede estar configurada, además, para mantener las fuerzas de desviación en el miembro de pivote 42 dentro de límites predeterminados, de manera que se evite que el material de filamento F sea excesivamente deformado/abollado por los rodillos de agarre primero y segundo 40, 41.

[0079] En una forma de realización, la unidad de bloqueo 51 puede ser una unidad de bloqueo ajustable configurada para evitar que el miembro de pivote 42 exceda un desplazamiento angular predeterminado ajustable a. En esta forma de realización, la unidad de bloqueo 51 se puede ajustar según las especificaciones de filamento particulares, como el diámetro/grosor del filamento y/o la dureza/blandura del material, etc. Por lo tanto, para un filamento dado F, la unidad de bloqueo 51 puede ajustarse para imponer una distancia de rodillos mínima deseada d, es decir, un desplazamiento angular mínimo ajustable a, adecuado para el filamento F actualmente en uso.

[0080] En una forma de realización ejemplar, la unidad de bloqueo ajustable 51 comprende un miembro de bloqueo 53 dispuesto de forma móvil con respecto al cuerpo de alimentador principal 2, donde el miembro de bloqueo 53 sirve para ajustar una posición de bloqueo angular del miembro de pivote 42, por lo que permite ajustar la distancia de rodillos mínima d para un filamento dado F. En una forma de realización específica, el miembro de bloqueo 53 está en acoplamiento de malla con una porción roscada 52 del cuerpo de alimentador principal 2, lo que permite que el miembro de bloqueo 53 se mueva hacia el primer extremo 44 del miembro de pivote 42 o se aleje de él, por ejemplo. En esta forma de realización, el miembro de bloqueo 53 puede verse como un perno en acoplamiento de malla con una porción roscada cooperante 52 del cuerpo de alimentador principal 2.

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. Alimentador de filamentos para su uso en un sistema de fabricación aditiva, que comprende un cuerpo de alimentador principal (2), que tiene, un primer ensamblaje de rodillos (a1) y un segundo ensamblaje de rodillos (a2) montados sobre él mismo, donde los ensamblajes de rodillos primero y segundo (a1, a2) están separados a lo largo de una trayectoria de alimentación (T) del alimentador de filamentos (1),

donde el primer ensamblaje de rodillos (a1) comprende un primer rodillo de desviación (4) y un primer rodillo de agarre accionado (5), donde el primer rodillo de desviación (4) y el primer rodillo de agarre (5) están articulados para rotar y dispuestos a una primera distancia de rodillos ajustable (d1) entre sí, lo que permite recibir un material de filamento (F) entre el primer rodillo de desviación (4) y el primer rodillo de agarre (5), donde el segundo ensamblaje de rodillos (a2) comprende un segundo rodillo de desviación (6) y un segundo rodillo de agarre accionado (7), donde el segundo rodillo de desviación (6) y el segundo rodillo de agarre (7) están articulados para rotar y dispuestos a una segunda distancia de rodillos ajustable (d2) entre sí, lo que permite recibir el material de filamento (F) entre el segundo rodillo de desviación (6) y el segundo rodillo de agarre accionado (7),

donde cada uno de los rodillos de agarre primero y segundo (5, 7) está dispuesto para una rotación accionada en una dirección que corresponde con una dirección de alimentación en la que el material de filamento (F) debe moverse a lo largo de la trayectoria de alimentación (T), y caracterizado por el hecho de que comprende, además,

un único miembro de resorte (9) que tiene una longitud ajustable, donde el miembro de resorte está en acoplamiento elástico con los rodillos de desviación primero y segundo (4, 6) y configurado para desviar los rodillos de desviación primero y segundo (4, 6) hacia los rodillos de agarre primero y segundo (5, 7), respectivamente, durante un proceso de fabricación aditiva.

2. Alimentador de filamentos según la reivindicación 1, donde los rodillos de desviación primero y segundo (4, 6) están dispuestos en lados opuestos de la trayectoria de alimentación (T), y donde los rodillos de agarre primero y segundo (5, 7) están dispuestos en lados opuestos de la trayectoria de alimentación (T).

3. Alimentador de filamentos según la reivindicación 1 o 2, donde el primer rodillo de agarre (5) comprende un primer árbol (12) provisto de un primer engranaje (13) y donde el segundo rodillo de agarre (7) comprende un segundo árbol (14) provisto de un segundo engranaje (15), donde los engranajes primero y segundo (13, 15) están en acoplamiento de malla.

4. Alimentador de filamentos según la reivindicación 1, donde los rodillos de desviación primero y segundo (4, 6) están dispuestos a lo largo de un primer lado de la trayectoria de alimentación (T), y donde los rodillos de agarre primero y segundo (5, 7) están dispuestos a lo largo de un segundo lado de la trayectoria de alimentación (T), donde el segundo lado está opuesto al primer lado.

5. Alimentador de filamentos según la reivindicación 1 o 4, donde el primer rodillo de agarre (5) comprende un primer árbol (12) provisto de un primer engranaje (13) y donde el segundo rodillo de agarre (7) comprende un segundo árbol (14) provisto de un segundo engranaje (15),

donde el alimentador de filamentos (1) comprende, además, un engranaje intermedio (16) dispuesto de forma rotatoria sobre el cuerpo de alimentador principal (2) y donde el engranaje intermedio (16) está en acoplamiento de malla con los engranajes primero y segundo (13, 15).

6. Alimentador de filamentos según las reivindicaciones 1, 4 o 5, que comprende, además,

un primer miembro de pivote (17) que tiene un primer extremo (18) en acoplamiento con el miembro de resorte (9) y un segundo extremo (19) conectado de manera pivotante sobre el cuerpo de alimentador principal (2) en un primer punto de pivote (20), y

un segundo miembro de pivote (21) que tiene un primer extremo (22) en acoplamiento con el miembro de resorte (9) y un segundo extremo (23) conectado de manera pivotante al cuerpo de alimentador principal (2) en un segundo punto de pivote (24),

donde el primer rodillo de desviación (4) está articulado para rotar sobre el primer miembro de pivote (17) desplazado del primer punto de pivote (20), y donde el segundo rodillo de desviación (6) está articulado para rotar sobre el segundo miembro de pivote (21) desplazado del segundo punto de pivote (24).

7. Alimentador de filamentos según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, que comprende, además, un primer miembro de pivote (25) que se extiende a través de la trayectoria de alimentación (T) y está conectado de manera pivotante al cuerpo de alimentador principal (2), donde el primer miembro de pivote (25) tiene un primer extremo (26) en acoplamiento con el miembro de resorte (9) y donde los rodillos de desviación primero y segundo (4, 6) están articulados para rotar sobre el primer miembro de pivote (25) en lados opuestos de la trayectoria de alimentación (T).

8. Alimentador de filamentos según la reivindicación 7, donde el cuerpo de alimentador principal (2) tiene, montado sobre sí mismo, un tercer ensamblaje de rodillos (a3) separado de los ensamblajes de rodillos primero y segundo (a1, a2) a lo largo de la trayectoria de alimentación (T) del alimentador de filamentos (1), donde el tercer ensamblaje de rodillos (a3) comprende un tercer rodillo de desviación (30) y un tercer rodillo de agarre accionado (31), donde el tercer rodillo de desviación (30) y el tercer rodillo de agarre (31) están articulados para rotar y dispuestos a una tercera distancia de rodillos ajustable (d3) entre sí, lo que permite recibir el material de filamento (F) entre el tercer rodillo de desviación (30) y el tercer rodillo de agarre (31),

donde los rodillos de agarre primero, segundo y tercero (5, 7, 31) están dispuestos para rotar en correspondencia con la dirección de alimentación en la que el material de filamento (F) debe moverse a lo largo de la trayectoria de alimentación (T), y donde el miembro de resorte (9) está en acoplamiento elástico adicional con el tercer rodillo de desviación (30) y configurado para desviar el tercer rodillo de desviación (30) hacia el tercer rodillo de agarre (31) durante un proceso de fabricación aditiva.

9. Alimentador de filamentos según la reivindicación 8, donde los rodillos de desviación segundo y tercero (6, 30) están dispuestos en lados opuestos de la trayectoria de alimentación (T), y donde los rodillos de agarre segundo y tercero (7, 31) están dispuestos en lados opuestos de la trayectoria de alimentación (T).

10. Alimentador de filamentos según las reivindicaciones 8 o 9, donde el primer rodillo de agarre (5) comprende un primer árbol (12) provisto de un primer engranaje (13), donde el segundo rodillo de agarre (7) comprende un segundo árbol (14) provisto de un segundo engranaje (15), y donde el tercer rodillo de agarre (31) comprende un tercer árbol (32) provisto de un tercer engranaje (33), donde el segundo engranaje (15) está en acoplamiento de malla con el primer engranaje (13) y el tercer engranaje (33).

11. Alimentador de filamentos según cualquiera de las reivindicaciones 8-10, que comprende, además, un segundo miembro de pivote (34) que se extiende a través de la trayectoria de alimentación (T), donde el segundo miembro de pivote (34) tiene un primer extremo (35) en acoplamiento con el miembro de resorte (9), y donde los rodillos de desviación segundo y tercero (6, 30) están articulados para rotar sobre el segundo miembro de pivote (34) en lados opuestos de la trayectoria de alimentación (T), y donde el segundo miembro de pivote (34) está conectado de manera pivotante al primer miembro de pivote (25) en el segundo rodillo de desviación (6).

12. Alimentador de filamentos según la reivindicación 6 o 11, donde el miembro de resorte (9) está interpuesto entre el primer extremo (18, 26) del primer miembro de pivote (17, 25) y el primer extremo (22, 35) del segundo miembro de pivote (21, 34), donde el miembro de resorte (9) está configurado para imponer una primera fuerza de desviación sobre el primer extremo (18, 26) del primer miembro de pivote (17, 25) y una segunda fuerza de desviación sobre el primer extremo (22, 35) del segundo miembro de pivote (21, 34), donde la primera fuerza de desviación está en una dirección opuesta a una dirección de la segunda fuerza de desviación.

13. Alimentador de filamentos según las reivindicaciones 7, 11 o 12, donde el primer miembro de pivote (25) comprende

un segundo extremo (27) que está conectado de manera pivotante al cuerpo de alimentador principal (2) en un punto de pivote (28) que coincide con un eje de rotación del segundo rodillo de desviación (6), y donde el punto de pivote (28) se puede mover linealmente con respecto al cuerpo de alimentador principal (2).