SE545385C2

Device for feeding plastic material in the form of filaments during material-adding manufacturing of three-dimensional objects

Abstract

Device for feeding plastic material in the form of filament (3) when adding material manufacturing three-dimensional objects by melting the fed filament and discharge of the molten material through a nozzle. Presentation of the material is made on a construction platform during the movement of the nozzle relative to the construction platform with controlled movements in three dimensions according to a selected pattern. Two wheels (11,12 ) are rotatable stored for opposite rotation about their axes (13,14 ) in a holder (10) and forms between itself a passage for the filament between the circumferences of the wheels. One wheel constitutes one motorized feed wheel. This is provided with teeth (16), which are distributed over its circumference. A closed guide channel (17) extends through the passage relative to the feed wheel, which with its teeth by engagement with the filament during its twist feeds the filament in its longitudinal direction through the guide channel. This exhibits a for control of the filament adapted transverse dimension, limited by an enclosing channel wall i control channel. The feed wheel (11 ) has a width less than or equal to the transverse dimension of the control channel. The guide channel has an elongated cutout with a width which is smaller than the transverse dimension of the control channel

SE545385C2, drawing sheet 1
Sheet 1 of 12

Term

No projected expiry on record.

  1. Priority and filed
  2. Granted
  3. Today

15 claims: 15 independent, 0 dependent

  1. 1
    Anordning för matning av plastmaterial i form av filament (3) vid materialadderande tillverkning av tredimensionella föremål genom smältning av det matade filamentet och utmatning av det smälta materialet genom ett munstycke (7) och utläggning på en byggplattform ( 9) under munstyckets förflyttning relativt byggplattformen med styrda rörelser i tre dimensioner enligt ett valt mönster och bestående av åtminstone två varandra kring sina axlar (13,14) motroterande hjul (11,12), vilka är roterbart lagrade i en hållare (10) och mellan sig bildar en passage för filamentet i form av ett mellanrum mellan hjulens omkrets, varvid åtminstone det ena hjulet utgör åtminstone ett motordrivet, kring sin axel (13) vridbart, till sin vridningsrörelse styrt matarhjul (11) som är utformat som ett tandhjul, som är försett med tänder (16), som är fördelade över sin omkrets, varvid en av hållaren uppburen, från mellanrummet mot munstycket ledande styrkanal (17) sträcker sig i en huvudsakligen tangentiell riktning genom mellanrummet relativt matarhjulets (11) och motroterande hjuls (12) huvudsakligen cirkulära periferi, vilket matarhjul är inrättat att med sina tänder genom ingrepp med filamentet under sin vridning mata filamentet i dess längdriktning genom styrkanalen, som uppvisar en för styrning av filamentet anpassad tvärdimension, begränsad av en omslutande vägg (25) i styrkanalen, kännetecknad av att matningsanordningens (1) matarhjul (11) uppvisar en bredd som, betraktat i matarhjulets axelriktning, är mindre än styrkanalens (17) tvärdimension, betraktat i samma riktning, och att en utskärning (24 ) är anordnad i hållaren (10), vilken utskärning är öppen mot matarhjulet och mot styrkanalen genom dess vägg (25), vilken utskärning är långsträckt, betraktat i styrkanalens längdriktning, och har, betraktat i matarhjulets axelriktning, en bredd, som är mindre än styrkanalens 545 385 tvärdimension, men är något bredare än matarhjulets bredd, medförande att styrkanalen med sin vägg löper obrutet genom mellanrummet, varigenom filamentet stöds av styrkanalens vägg (25) kontinuerligt genom mellanrummet och matarhjulet kan inskjuta genom utskärningen in i styrkanalen och greppa filamentet (3) med sina tänder (16) och stödjas av kantytor (24a,24b) i utskärningen (24).
  2. 2
    Anordning enligt patentkrav 1, kännetecknad av att det andra hjulet utgöres av en löprulle (12), som uppvisar en bredd som är mindre än styrkanalens (17) tvärdimension och inskjuter i styrkanalen genom en andra utskärning (26) i styrkanalens vägg för medlöpande, mothållande anliggning mot filamentet (3).
  3. 3
    Anordning enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknad av att utskärningen (24,26) har formen av ett cirkelsegment och att utskärningens axelriktning är i huvudsak vinkelrät mot styrkanalens (17 ) längdriktning (28).
  4. 4
    Anordning enligt patentkrav 2 eller 3, kännetecknad av att matarhjulet (11) och löprullen (12) är axiellt rörliga i sin respektive utskärning (24,26) mellan ändlägen, som bildas av mot varandra vända kantytor (24a,24b,26a,26b) i utskärningen.
  5. 5
    Anordning enligt patentkrav 2, kännetecknad av att hållaren (10) är uppbyggd av två med en kontrollerad rörelse relativt varandra rörliga ramdelar, av vilka den ena ramdelen (21) uppbär matarhjulet (11) och den andra ramdelen (22) uppbär löprullen (12) och styrkanalen (17).
  6. 6
    Anordning enligt patentkrav 5, kännetecknad av att styrkanalen (17 ) är pivotupphängd i förhållande till matarhjulet (11) kring en pivotaxel (23), som är parallell med matarhjulets axel (13) så att styrkanalen med filamentet (3 ) kan föras mot matarhjulet så att det greppar in i filamentet.
  7. 7
    Anordning enligt patentkrav 6, kännetecknad av att matarhjulet (11) är med sin axel (13) roterbart lagrat i den ena ramdelen (21) och att den andra 545 385 ramdelen (22) utgöres av en kring pivotaxeln (23) svängbart lagrad, till den ena ramdelen kopplad länkarm, som uppbär dels löprullen (12) och dels styrkanalen (17).
  8. 8
    Anordning enligt patentkrav 5, kännetecknad av att de båda ramdelamas (21,22) kontrollerade inbördes rörelse åstadkommes medelst en omställningsanordning för omställning av matningsanordningen mellan ett inkopplat matningsläge med matarhjulet (11) i ingrepp med filamentet (3) i styrkanalen (17) och ett frikopplat läge med matarhjulet undanfört från styrkanalen.
  9. 9
    Anordning enligt patentkrav 5 eller 8, kännetecknad av att de båda ramdelamas (21,22) inbördes rörelse åstadkommes genom att de är kopplade till varandra medelst en justeranordning (30,31,51 ) för justering av matarhjulets (11 ) ingreppsdjup.
  10. 10
    Anordning enligt patentkrav 7 och 9, kännetecknad av att i justeranordningen ingår ett justerdon (30 ), som är anordnat i ramdelen (21) och inrättat att förflytta länkarmens (22) svängningsläge kring pivotaxeln (23) och därmed förflytta styrkanalen (17) relativt matarhjulet (11) och justera dess ingreppsdjup.
  11. 11
    Anordning enligt patentkrav 10, kännetecknad av att en första mätreferensyta på ramdelen (21) och en andra mätreferensyta på länkarmen (22) bildar mot varandra vända referensytor för mätning av ingreppsdjupet medelst mätdon(40).
  12. 12
    Anordning enligt patentkrav 11, kännetecknad av att matarhjulets (11) och löprullens (12) rotationsaxlar (13,14) utskjuter med ändpartier (37,38 ) från ramdelen (21) respektive länkarmen (22) och bildar nämnda mätreferensytor för inställning av ingreppsdjupet genom mätning av avståndet hos mellanrummet mellan axeländama medelst mätdon (40). 545 385
  13. 13
    Anordning enligt patentkrav 7 och 8, kännetecknad av att omställningsanordningen (33,29) är inrättad for omställning av länkarmens (22) svängningsläge relativt ramdelen (21) och därmed matarhjulet (11) mellan inkopplingsläge, där matarhjulet inskjuter i styrkanalen (17), och frånkopplingsläge, där matarhjulet är fört ut ur styrkanalen.
  14. 14
    Anordning enligt patentkrav 7 eller 10, kännetecknad av att i kopplingen mellan ramdelen (21) och länkarmen (22) ingår ett länksystem (29) med två med varandra kring en gemensam pivotaxel (52) svängbart förbundna länkar, varvid en första länk utgör en manöverlänk (32), som i sin ena ände är svängbart kopplad till ramdelen via en manöverpivotaxel (31) och en andra länk utgör en förbindelselänk (34), som i sin ena ände via en förbindelsepivotaxel (35 ) är svängbart kopplad till länkarmen på avstånd från dess huvudpivotaxel (23), varigenom svängning av de båda länkarna medför en svängningsrörelse hos länkarmen och därmed en relativrörelse mellan styrkanalen (17) och matarhjulet (11).
  15. 15
    Anordning enligt patentkrav 14, kännetecknad av att manöverlänken (32) är försedd med ett manöverdon (33) för omställning av länksystemet (29) och därmed länkarmen (22) mellan inkopplingsläge för matarhjulet (11) och frånkopplingsläge och att de båda länkarna är inspända och så anordnade att den gemensamma pivotaxeln (52) under omställningsrörelsen passerar förbindelselinjen mellan manöverpivotaxeln (31) och förbindelsepivotaxeln (35) och att länksystemet därvid genom overcenterfunktion växlar vridmomentriktning.
Independent claims15