WO2013174361A1 - Vorrichtung zum herstellen dreidimensionaler modelle mit speziellen bauplattformen und antriebssystemen - Google Patents

Vorrichtung zum herstellen dreidimensionaler modelle mit speziellen bauplattformen und antriebssystemen Download PDF

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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Definitions

  • the present invention relates to a system for the continuous production of three-dimensional models by means of layer application technique on a horizontal transport device.
  • a building material for example, in 3D printing or in laser sintering a particulate, particulate material-shaped substance is applied over its entire surface and thin layer on this platform.
  • the substance is selectively bound by means of a physical or chemical hardening mechanism, according to the desired component shape. This bonding step can be accomplished, for example, using adhesives that can be printed using ink-jet techniques. Subsequently, the
  • CONFIRMATION COPY Platform lowered by one layer thickness and applied a new layer Parti kelmaterial.
  • the loose particulate material can be sucked off or otherwise removed after any necessary waiting time and then the desired object can be removed.
  • the components are produced in layers vertically from top to bottom.
  • the construction process must be stopped, either then in the system to remove the components, so as to make room for a construction process or it must be used on another frame about changing system, so a new construction process to start.
  • the creation of components in terms of size and productivity is limited here.
  • the layer feed takes place in the horizontal direction, for example on an endless conveyor belt.
  • Gravity prevents layer application perpendicular to the layer feed, so the individual layers are applied at an angle.
  • the angle is chosen to be less than the specific angle of repose of the corresponding particulate material.
  • the layer creation is followed by an enclosed conveyor line whose length is adapted to the process-dependent curing time. At the end of the conveyor line, the finished components enter a removal area. There, the components of unbound particulate material are released and removed without the production of other parts must be interrupted.
  • Continuous conveyor belts are generally closed belts of flexible material (eg, fabric) wrapped around a drum at each end to reverse the direction of travel. At least one of the two drums drives the conveyor belt. Between the drums, the tape must be pulled over a support surface so as not to sag. From a certain width of the conveyor belt or from a certain mass of the particle material bed, the frictional engagement between the conveyor belt and the support surface is so great that it can lead to stick / slip effects or drive completely failed. Also known are link bands that can absorb very high loads. Such link belts are driven as conveyor belts. In this case, there is a drive or tail pulley at each end of the closed link belt. If a link belt is so driven, results in an uneven feed. Because the plates unfold like a polygon.
  • flexible material eg, fabric
  • the storage of the individual limbs may prove to be sensitive to contamination. If the limbs do not fit together optimally, construction material can penetrate into the space between two plates via the joints and hinder the function of the flexible connection. In addition, particulate material can be lost uncontrollably through the joint, which can lead to disturbances in the particle material bed and thus in the components.
  • Link belts can absorb high loads and they are driven in the same way as conveyor belts. In this case, there is a drive or tail pulley at each end of the closed link belt. If a link belt is so driven, results in an uneven feed. Because the plates unfold like a polygon. At the same time, the storage of the individual limbs may prove to be sensitive to contamination. If the limbs do not fit together optimally, construction material can penetrate into the space between two plates via the joints and hinder the function of the flexible connection. In addition, particulate material can be lost uncontrollably through the joint, which can lead to disturbances in the particle material bed and thus in the components.
  • the invention relates to a device for producing three-dimensional models, preferably in a continuous process, comprising a construction surface which has a first end in the direction of movement and a second end in the direction of movement, at least one metering device and at least one solidification device, characterized in that the construction surface for the transport of heavy components is designed and the components are conveyed substantially distortion free on the building area.
  • a device for producing three-dimensional models preferably in a continuous process, comprising a construction surface which has a first end in the direction of movement and a second end in the direction of movement, at least one metering device and at least one solidification device, characterized in that the construction surface for the transport of heavy components is designed and the components are conveyed substantially distortion free on the building area.
  • a construction surface for the transport of heavy components is designed and the components are conveyed substantially distortion free on the building area.
  • the inventors have succeeded in an advantageous manner to provide drives which are suitable for the production of voluminous and heavy components, in particular in continuous processes, for the layered construction of models in the helical printing and allow distortion-free precise production in accordance with the requirements.
  • the inventors have developed a device and a method with which, in particular, heavy components in the continuous process of layered application (oblique printing method) can be produced precisely and the disadvantages of the prior art have been avoided or at least significantly improved.
  • work is carried out batchwise.
  • the construction surface is a horizontal endless and / or open conveyor belt or it is designed as a rotating platform or as a stepping conveyor.
  • a particularly preferred device is characterized in that the deviation of the propulsion between the first and second ends of the construction platform is less than 1 mm, preferably less than 0.5 mm, most preferably 0.3 mm.
  • Preferred devices of the invention may be characterized in that the conveyor belt rests on and passes over continuous or / and lateral rollers.
  • a device according to the invention may be characterized in that the conveyor belt has at least one central support, the support preferably comprising air cushions and / or slide bearings and / or rollers and / or ball rollers.
  • the conveyor belt may have individual links, preferably hinged, the links having grippers driven by flights or flights.
  • the gripping pieces can be gripped and positioned via horizontally positionable or oscillating or rotating grippers and / or barbs and / or magnets and / or vacuum grippers.
  • An area of the conveyor belt can be transported on a liftable pad by frictional engagement or solid body cohesion.
  • the conveyor belt is preferably driven via at least one continuous roller or on both sides via at least two lateral rollers.
  • a portion of the conveyor belt is transported by magnetic fields.
  • construction platform of the device is driven by self-propelled, preferably free-of-charge on rails, or free-wheeling.
  • the hinges contained in the device are preferably only partially movable transversely to the conveying direction.
  • the device is extended with roller conveyors.
  • the device according to the invention is characterized in that a horizontal, movable construction surface is provided for applying building material and a construction field is arranged around this, at least a metering device for particulate material and a solidification device for particulate material are mounted on linear guides and the horizontal construction area in a Z-direction, that is, at a certain angle to the transport device, which is smaller than the angle of repose of the building material.
  • the angle is ⁇ 30 °.
  • a further aspect of the invention is a device for constructing components which is referred to as a "cone printer.” The mode of operation can be seen in particular from FIGS. 10a to 10c.
  • a cone printer in the sense of the invention can build components on a building platform in rotating and outwardly directed movement from the inside to the outside by layered construction of particulate material.
  • the production of the components in the 3D process i.
  • a particulate material layer is applied and in the second step, a selective solidification of the particulate material in a known manner.
  • the application of particulate material takes place continuously, wherein a coater (1) passes through a circular path to the particulate material layer structure.
  • the solidification device (2) follows this path of the coater (1) and ensures the selective solidification of the particulate material and thus for the production of components.
  • the build platform can be chosen in dimensions, so that heavy components can be produced.
  • this preferred embodiment also solves the problem of distortion-free production of several components.
  • the invention relates to a method for producing three-dimensional models in a continuous process, comprising the steps: a. layering the model on a build platform in a first position, applying a first layer, b. Transfer of the model from the first position to a second position by means of propulsion after the construction of a layer, wherein the construction platform having a first front and a second rear end, is conveyed with the model, c. Build up another layer on the model on the build platform, d. Transfer of the model on the build platform to another position, repeating steps a.) To d.), Wherein the transfer is preferably carried out by means of stepper conveyor, wherein the step conveyor, preferably lifting and pushing grates has.
  • the model is transferred without distortion on the construction platform from the first position to the second position.
  • the method according to the invention for producing three-dimensional models is characterized in that the construction platform with the model is transferred from the first to the second and each further position uniformly substantially without deviation of the advance between the first and the second end of the construction platform.
  • the deviation of the advance between the first and the second end of the building platform from the first to the second and each further position is preferably less than 1 mm, preferably less than 0.5 mm, most preferably less than 0.3 mm.
  • the requirements for the horizontal transport device of the devices for continuous process are particularly critical to achieve a dimensionally accurate and accurate imaging in the component.
  • a loose applied bed of sand or particulate material with each new layer a few microns (eg 80 ⁇ ) must be positioned.
  • the bed has only a limited stability and can weigh several tons.
  • the present invention advantageously combines the above-mentioned properties or at least a sub-combination thereof and thus provides an advantageous apparatus and method for layering models while avoiding or at least partially improving the disadvantages of known apparatus and methods. Particularly in terms of load capacity and positioning accuracy, the invention provides a superior apparatus and method.
  • the device according to the invention may e.g. be used for the production of molds from molding sand, in which the dimensions and thus the weight of the particulate material bed are particularly high.
  • a solution according to the invention consists in the use of link belts.
  • Particularly well suited here limb bands whose individual links are connected by special hinges.
  • the hinges have a stop that causes the link belt to bend out of the plane in one direction only (here down). In the other direction (up here) it is stiff. This prevents sagging of the link belt and achieves a uniform feed with only slight deviations or only slight distortion.
  • this link apron is placed over a roller conveyor and driven by frictional engagement.
  • the roller conveyor is an arrangement of several rollers or rollers in a row. One, several or all rollers can be driven. If all rollers are driven, the result is a uniform feed of the link belt. Since the entire construction area of the link belt is driven, the band experiences no tensile load. Thus, the tape can not lengthen during operation and stick / slip effects are excluded. If the link belt in the hinges have play, this has no negative effects.
  • This type of drive also ensures exact positioning, as the drive takes place at the point at which the Plates already aligned horizontally. A polygon effect as it occurs in known systems does not occur in the invention.
  • the synchronization of the individual rollers or rollers can preferably take place via coupling elements such as toothed belts, belts, chains, gears or screws. If the rollers are connected by belts, toothed belts or chains, the link belt can also rest directly on the belt, toothed belt or chains. Particularly wide belts require support for rigid rolls or rolls with a large diameter. As the diameter of the rolls increases, so does the spacing of the individual rolls. Thus, the link apron could sag between the rollers with little inherent rigidity.
  • Sliding materials e.g., plastics, non-ferrous metals
  • each of the links with rollers or ball rollers.
  • the rollers can also be pressed with lateral rollers on the drive rollers.
  • the roles can also be designed as gears.
  • the individual members also have a tooth profile in which the drive wheels can intervene.
  • a particularly preferred embodiment of the invention is the use of a discontinuous conveying path with the aid of a step conveyor.
  • the conveyed material is moved along the entire length in discrete steps.
  • a preferred form of such a conveying mechanism consists of a lever system in the form of a four-bar linkage, which is rotationally driven at one of the hinge points. Laterally spaced from the lever mechanism is a rigid support. The movement starts with the rest position of the Material to be conveyed on the shelf. Upon rotation of the four-bar link, a lever of the device will take over the load of the material to be conveyed, lift the conveyed goods and deposit them again on the support after a discrete distance. The conveyed material has traveled a horizontal distance on the support before the process starts again.
  • Step conveyor in the context of the invention is to be understood as follows: a model or component is built up in layers and transferred by means of step conveyor device from a first position to a second position, this process is repeated or repeated and the component so the step by step In this case, it is possible for the process to take place in a longitudinal direction Alternatively, the step conveyor device or the method may be designed such that a repetition of the transfer from position 1 to position 2 and then back to Position 1, etc. According to the invention, the step conveyor can be used to transport components with a weight of several hundred kilograms to several hundred tons, depending on the apparatus and method of the layered construction method of a few centimeters up to several meters. The feed or transfer speed can be 0.5 to 20 m / min or 0.1 to 15 minutes per cycle.
  • the stepper may have a fixed frame with guide rollers, a mobile frame on lifting rollers and a drive.
  • the drive can be designed mechanically, pneumatically or hydraulically in order to achieve the feed or the lifting. For example, at the start position, the mobile frame is lowered, and the building panel with the model to be created is lowered onto the fixed frame by means of (a first position), eg, hydraulics, and moved forward in a direction to be lowered again after the transfer second position). This process can then be repeated cyclically. The building board is respectively raised at the beginning and end of the direction of movement or discontinued again.
  • the transfer process may be controlled by a central processing unit, such as a computer, and coordinated with the other components and operations for layered construction of the component, such as coating and selective solidification or selective application.
  • lever systems built side by side, even loads with greater width can be reliably promoted.
  • the lever system can be equipped with linear actuators instead of the rotary drive. That is, the conveyed again lies on a lever. Perpendicular to the conveying direction another lever moves against the conveyed material. The first lever then lowers, the second lever takes over the load and shifts it in the conveying direction by a discrete length.
  • the first lever raises again against the conveyed material and takes over the load during which the second lever lowers to move back to the starting position.
  • a lever system may consist of several juxtaposed levers, which mesh like two grates. Since the levers for reasons of reduced friction should have a certain distance from each other, on the Column between the levers a cover made when the conveyed has smaller components as in this case. This can be achieved, for example, via an overlaid slide. If the article to be conveyed is a high-density particulate material as in the present case, the film need only be tension-resistant, since the weight is sufficient to hold the film in place. The film may then be passed either endlessly over the device in the form of a belt as well as via film-down and roll-up mechanisms at the two ends of the device.
  • the seal via a link apron, which is guided over the lever mechanism.
  • a link apron or a conveyor belt has proven to be a lift / push device of two liftable grates.
  • At least two grates mesh with each other so that each grate is positioned vertically and can support the link apron. At least one of the two grids must be mounted so that it can be moved in the feed direction.
  • both grates are extended completely eg by linear actuators (eg pneumatic cylinders, spindles), so that they lie at the same height and both support the conveyor belt (link apron).
  • linear actuators eg pneumatic cylinders, spindles
  • the lifting grate is fully engaged, the sliding grate moves down again and then back to its vertical starting position.
  • the repositioning of the push grate can also take place after several individual steps in the thrust direction, if the travel of the linear actuators permits this.
  • the sliding grate would be lowered only after performing several individual steps and retracted to the starting position. This approach may be advantageous to avoid positioning errors, e.g. by reducing backlash of the linear actuators.
  • This system is absolutely rigid with respect to a conveyor belt, at the same time can be exactly positioned in both feed directions.
  • Another advantage of the system is the simple scalability both in the feed direction and across it z. B. by broadening the grates or stringing together several systems.
  • the structure may preferably be with grates and it is also possible to only slightly raise the sliding grate or a pushing platform.
  • lifting minimum means lifting the sliding grate or a push platform only until the weight force generates the corresponding frictional connection between the sliding grate and the conveyor belt.
  • the push grate or a push platform then positions the conveyor horizontally. Bends the conveyor belt transversely to the direction of flow, it may not be completely lifted.
  • the remaining bearing areas are then preferably designed with good sliding properties.
  • air cushions, rollers can be attached to the archer himself or on the support in these areas.
  • Up to a certain width are also conveyor belts which are driven by frictional engagement or positive engagement (similar to a toothed belt). It would also be possible to incorporate drive pieces in a flexible conveyor belt.
  • electrically conductive windings which are incorporated into the band, so that the entire band is driven by self-induction similar to a three-phase motor.
  • intrinsically stiff inserts can be incorporated transversely to the feed direction.
  • Another possibility according to the invention is to apply the particle material charge to individual plates.
  • the plates could be moved using the same transport systems as for link belts (see above). It must be ensured for the continuous construction that built-up plates are transported to the start again after unpacking. This can be done with robots or conveyor belts.
  • the plates may also be individually, e.g. be stored on rollers or air cushions and be promoted in the system.
  • each plate can be equipped with its own intelligent drive. This could have stored all the information about the respective construction project and communicate with the construction device and the warehouse.
  • the methods described above can also be used for conveyor belts and link belts, which are unrolled from rolls. Such a configuration advantageously enables uninterrupted operation.
  • spiral conveyors could be used in a similar way to spiral freezers.
  • both open and closed bands can be used as foils or sheets to seal limb aprons.
  • These sealing tapes can be used closed or open by rollers.
  • coater and the selective solidification tool e.g., print head
  • a coater and a solidification device for selective solidification are combined with a circular building platform (see FIG. 12).
  • the first end or the second end is preferably to be understood as meaning that there is a process start (first end) at which the particle material application takes place, and a process end (second end) at which the components are finished or preferably comes to unpack the finished components.
  • the selective solidification can be carried out in the process by means of chemical processes (selective solidification by means of chemical binder) and with methods such as selective laser sintering or laser melting (SLS, SLM).
  • the circular build platform can also be combined with devices for selective deposition of material such as fused deposition molding / FDM and other methods known to those skilled in the art for selective deposition of material on predetermined areas.
  • This preferred device according to the invention or the manufacturing method have the further advantage that the components are formed on a single rotating construction platform and thus the component does not change its position on the construction platform, wordurch also takes place without distortion. This is particularly advantageous in the manufacture of large and heavy components.
  • the process can be run in batch or continuously. In continuous operation, a process step of a continuous end-pack operation is combined with the other device parts and process steps by means known to the person skilled in the art and coordinated therewith.
  • FIG. 1 shows a preferred construction according to the invention with a closed conveyor belt (eg link belt) (7) and an open sealing belt (6).
  • the conveyor belt can carry the high weight of the particle material cake, while the cover strip is unrolled and only intended to prevent the conveyor belt from coming into contact with the particle material cake.
  • the conveyor belt is unrolled from a roll and rolled up behind the conveyor belt.
  • the advance of the cover band can be done by friction on the conveyor belt or by winding.
  • FIG. 2 shows a preferred link belt according to the invention with hinges which allow mobility only in one direction.
  • the link belt is moved here by a roller conveyor. Only one, several or all rollers can be driven.
  • FIG. 3a shows a preferred transport device according to the invention with conveyor belt (7) (preferably a link belt as in FIG. 2) which is driven laterally by drive rollers (14) and is mounted in the middle on small rollers (15).
  • conveyor belt (7) preferably a link belt as in FIG. 2 which is driven laterally by drive rollers (14) and is mounted in the middle on small rollers (15).
  • FIG. 3b shows a similar construction, in which the conveyor belt (7) rests on continuous drive rollers (17) over the entire width.
  • press rollers (13) press the conveyor belt onto the drive rollers (14) or drive rollers (17).
  • Figures 4a and 4b show a preferred construction according to the invention in which the drive rollers (14) are driven by a common belt (18).
  • the conveyor belt (7) can then rest on the belt and be additionally supported.
  • the center of the conveyor belt (7) is mounted on sliding elements (19) of e.g. Plastic stored.
  • the conveyor belt is carried in the middle by air bags (20).
  • Figures 5a-5c show a structure according to the invention with a link belt (7) which has a gripping piece (22) on each link.
  • a gripper moves underneath the link belt and repeatedly grips and positions a gripping piece. The procedure is grasping and positioning (FIG. 5a), opening the gripper (FIG. 5b), moving back and grasping a limb again (FIG. 5c).
  • Figure 6 also shows a structure according to the invention with a link belt (7) having on each member a gripping piece (22) according to the invention.
  • the gripping pieces (22) by a rotating worm drive (24) are positioned.
  • Figure 7 shows an oblique view of a preferred feed system according to the invention with raised grates according to the invention.
  • FIGS 8a to 8c show the sequence of the feed system of Figure 7 respectively from the front and from the side according to the invention.
  • FIG. 8a shows the starting position when both lifting grate (26) and sliding grate (27) carry the conveyor belt.
  • the lifting grate (26) has been extended and then lowered the sliding grate (27).
  • FIG. 9 shows a preferred construction according to the invention with self-propelled construction platforms (31).
  • the in the building device (32) are driven.
  • FIGS. 10a-10c show further preferred embodiments according to the invention.
  • the bed is not generated linearly but rotatory.
  • the process begins at a first position or end and ends at a second position or end.
  • FIG. 10b is a top view of FIG. 10a.
  • FIG. 10c is a side view in section plane AA of FIG. 10b of the cone printer according to the invention.
  • (33) denotes the outward movement of the coater (1) and the solidification device (2) indicated by directional arrows, the process being carried out on the build platform (34) to form a particulate bed (3) and after solidification of components, eg component (5).
  • the round building platform (34) is rotated, while the coater (1) and the pressure axis move away from the axis of rotation.
  • the solidification device (2) can also operate continuously, whereby a plurality of components can be produced on a construction platform (34) in this way in one operation (batch).
  • a mounting cone (21) can be used for the start of the system.
  • the angle alpha can be changed depending on the particulate material and thus optimally adapted to the particular particulate material used.
  • This type of device requires that the data of the shapes of the components to be created not only be distorted linearly but also based on polar coordinates.
  • the dimensions of the cone printer and the construction platform and the device as a whole can be selected so that both very small and very large and heavy components can be produced without distortion.
  • FIG. 11 shows a preferred construction device (32) according to the invention at the end of which an unpacking area with a roller conveyor (35) is connected.
  • the finished components are placed directly on the roller conveyor. Loose particulate matter can drain between the rollers to aid in unpacking.
  • the roller conveyor can be driven or run passively.
  • FIG. 12 shows a preferred construction device according to the invention with a rotating construction platform (34).
  • the device of Figure 12 in another preferred embodiment, may be constructed to be combined at any position with an unpacking station or an unpacking operation.
  • the finished components (5) are moved to a position (36) inside or outside or below or above the build platform (34) and freed kelmaterial at the same time or in a further step from the remaining loose Parti.
  • the process begins at a first position or end, eg at the point of the first particle material application, and ends at a second position or end, eg with completion of the component or preferably at the point of unpacking.
  • the loose Parti kelmaterial can be recycled to the further continuous process in a cyclic manner.
  • the particle material supply is thus limited to the quantities that are taken from the circulation in the form of components and possibly not reusable quantities.
  • FIGS. 13a-13f show a drive for belts or aprons with lifting grates (26) and push grates (27) according to the step conveyor principle.
  • the sliding grate (27) moves to reciprocating lever arms. When swiveling back, the lifting grate (26) is raised.
  • FIGS. 14a-14d show a drive for belts or link aprons with lifting grates (26) and push grates (27) according to the step conveyor principle.
  • the sliding grate (27) moves while rotating lever arms.
  • FIGS. 15a-15d show a drive for belts or aprons with lifting grates (26) and push grates (27) according to the step conveyor principle.
  • the lifting grate (26) is alternately raised vertically and the sliding grate (27) is raised at an angle.
  • Conveyor belt e.g., link belt

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Abstract

Eine Vorrichtung zum Herstellen dreidimensionaler Modelle in einem kontinuierlichen Verfahren, umfassend eine Baufläche, die ein in Bewegungsrichtung erstes Ende und ein in Bewegungsrichtung zweites Ende aufweist, mindestens eine Dosiervorrichtungen und mindestens eine Verfestigungseinrichtung, wobei die Baufläche zur Beförderung von schweren Bauteilen ausgestaltet ist und die Bauteile im wesentlichen verzugsfrei über die Baufläche beförderbar sind sowie ein Verfahren hierzu.

Description

Vorrichtung zum Herstellen dreidimensionaler Modelle mit speziellen Bauplattformen und Antriebssystemen
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein System zum kontinuierlichen Herstellen dreidimensionaler Modelle mittels Schichtauftragstechnik auf einer horizontalen Transportvorrichtung.
STAND DER TECHNIK
Für heutzutage verwendeten Schichtbauverfahren zur Erzeugung dreidimensionaler Gegenstände nach Computerdaten werden Verfahren verwendet, bei denen eine zumindest in vertikaler Richtung verschiebliche Plattform (= Bau Plattform), die gegebenenfalls von einem Behälter umfasst ist und damit einen Wechselbehälter bildet, zu Beginn des Prozesses in eine oberste Stellung gebracht wird. Daran anschließend wird auf diese Plattform ein Baumaterial, beispielsweise beim 3D-Drucken oder beim Lasersintern ein partikulärer, partikelmaterialförmiger Stoff vollflächig und dünnschichtig aufgebracht. In einem weiteren Schritt wird der Stoff mittels eines physikalischen oder chemischen Verfestigungsmechanismus selektiv, entsprechend der erwünschten Bauteilform, gebunden. Dieser Bindungsschritt kann beispielsweise unter Verwendung von Klebstoffen erfolgen, die über Ink-Jet-Techniken aufgedruckt werden können. Anschließend wird die
BESTÄTIGUNGSKOPIE Plattform um eine Schichtstärke abgesenkt und eine neue Schicht Parti kelmaterial aufgetragen.
Diese Schritte werden solange wiederholt, bis der gewünschte Körper aufgebaut wurde, also alle notwendigen Schichten aufgetragen und verfestigt wurden. Der Behälter füllt sich während dieser Schritte sukzessive mit Parti kelmaterial, wobei Teile davon zum gewünschten Baukörper verbunden wurden, jedoch der Rest lose bleibt und während des Bauvorgangs als Stützmedium für überhängende Teile, des zu bauenden Objektes dient.
Nach Beendigung des Schichtaufbaus kann nach eventuell notwendiger Wartezeit das lose Partikelmaterial abgesaugt oder auf sonstige Weise entfernt und dann das gewünschte Objekt entnommen werden.
Mit einem endlosen horizontalen Schichtvorschub ist es hier möglich kontinuierlich Bauteile zu produzieren.
Bei konventionellen Anlagen zum schichtweisen Aufbau von Modellen werden die Bauteile schichtweise vertikal von oben nach unten hergestellt.
Wird die maximale Bauhöhe einer Anlage erreicht, muss der Bauprozess gestoppt werden, um entweder anschließend in der Anlage die Bauteile zu entnehmen, um so Platz für einen Bauprozess zu schaffen oder es muss über ein weiterer Baurahmen über Wechselsystem eingesetzt werden, um so einen neuen Bauprozess starten zu können. Somit ist hier das Erstellen von Bauteilen in Bezug auf Größe und Produktivität begrenzt. Beim bekannten Verfahren des „Continuous 3D Printing" erfolgt der Schichtvorschub in horizontaler Richtung z.B. auf einem endlosen Förderband.
Die Schwerkraft verhindert einen Schichtauftrag senkrecht zum Schichtvorschub, deshalb werden die einzelnen Schichten in einem Winkel aufgetragen. Der Winkel wird so gewählt, dass er kleiner als der spezifische Schüttwinkel des entsprechenden Partikelmaterials ist.
Der Schichterstellung schließt sich eine umschlossene Förderstrecke an, deren Länge der verfahrensabhängigen Aushärtedauer angepasst ist. Am Ende der Förderstrecke gelangen die fertigen Bauteile in einen Entnahmebereich. Dort werden die Bauteile von ungebundenem Partikelmaterial befreit und entnommen, ohne dass die Herstellung weiterer Teile unterbrochen werden muss.
Im kontinuierlichen Verfahren können für den Vortrieb der Bauteile unterschiedliche Mittel und Verfahren verwendet werden, beispielsweise kommen kontinuierliche Förderbänder zum Einsatz.
Kontinuierliche Förderbänder sind in der Regel geschlossene Bänder aus flexiblem Material (z.B. Gewebe) die an jedem Ende um eine Trommel geschlungen werden, um die Laufrichtung umzukehren. Mindestens eine der beiden Trommeln treibt das Förderband an. Zwischen den Trommeln muss das Band über eine Auflagefläche gezogen werden, um nicht durchzuhängen. Ab einer gewissen Breite des Förderbands bzw. ab einer bestimmten Masse der Partikelmaterialschüttung ist der Reibschluss zwischen dem Förderband und der Auflagefläche so groß, dass es zu Stick/Slip- Effekten kommen kann oder Antrieb vollständig versagt. Bekannt sind weiter Gliederbänder die sehr hohe Lasten aufnehmen können. Derartige Gliederbänder werden dabei so angetrieben wie Förderbänder. Dabei befindet sich an jedem Ende des geschlossenen Gliederbands eine Antriebs bzw. Umlenktrommel. Wird ein Gliederband so angetrieben, ergibt sich ein ungleichmäßiger Vorschub. Da sich die Platten wie ein Polygon abwickeln. Gleichzeitig kann sich die Lagerung der einzelnen Glieder als empfindlich gegenüber Verschmutzungen erweisen. Liegen die Glieder nicht optimal aneinander an, kann Baumaterial über die Fugen in den Zwischenraum zweier Platten eindringen und die Funktion der flexiblen Verbindung behindern. Zudem kann Partikelmaterial über die Fuge unkontrolliert verloren gehen, was zu Störungen in der Partikelmaterialschüttung und damit in den Bauteilen führen kann.
Eine weitere Möglichkeit bieten Gliederbänder. Gliederbänder können hohe Lasten aufnehmen und sie werden dabei so angetrieben wie Förderbänder. Dabei befindet sich an jedem Ende des geschlossenen Gliederbands eine Antriebs bzw. Umlenktrommel. Wird ein Gliederband so angetrieben, ergibt sich ein ungleichmäßiger Vorschub. Da sich die Platten wie ein Polygon abwickeln. Gleichzeitig kann sich die Lagerung der einzelnen Glieder als empfindlich gegenüber Verschmutzungen erweisen. Liegen die Glieder nicht optimal aneinander an, kann Baumaterial über die Fugen in den Zwischenraum zweier Platten eindringen und die Funktion der flexiblen Verbindung behindern. Zudem kann Partikelmaterial über die Fuge unkontrolliert verloren gehen, was zu Störungen in der Partikelmaterialschüttung und damit in den Bauteilen führen kann.
Es ist auch bekannt einzelne Platten, die einer Vorschubeinrichtung aus einem Magazin zugeführt werden, zu verwenden. Hier ist die Bauzeit abhängig von der Anzahl bzw. Länge der einzelnen Platten. Ein kontinuierliches Bauen wird erst möglich, wenn die Bauplattformen nach Bauende wieder automatisch dem Magazin zugeführt werden. Das ist technisch aufwendig, da die Platten zur Wiederverwendung u.a. sauber sein müssen. Auch das erschütterungsfreie und dichte Ansetzen einer neuen Platte erweist sich als schwierig. Weiter muss das Konzept dieser Bauvorrichtung in so weit geändert werden, dass der Beschichter nicht mehr unter das Niveau der Bauebene fahren kann.
Die bekannten Mittel zum Vortrieb beim Einsatz in einem kontinuierlichen schichtweisen Aufbauprozess von voluminösen und schweren Modellen (Bauteilen) sind somit mit einer Vielzahl von Problemen behaftet. Bisher sind keine Vorrichtungen und Verfahren bekannt, die für die Herstellung von großen und schweren Modellen geeignet sind und die oben dargestellten Nachteile vermeiden.
Es besteht somit ein Bedürfnis, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum schichtweisen Aufbau von Modellen bereitzustellen mit dem große und schwere Bauteile, vorzugsweise im kontinuierlichen Prozess, hergestellt werden können, die einer möglichst präzisen Abbildung der Vorgaben entsprechen, oder womit die Nachteile des Standes der Technik zumindest verbessert oder ganz vermieden werden.
BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen dreidimensionaler Modelle vorzugsweise in einem kontinuierlichen Verfahren, umfassend eine Baufläche, die ein in Bewegungsrichtung erstes Ende und ein in Bewegungsrichtung zweites Ende aufweist, mindestens eine Dosiervorrichtungen und mindestens eine Verfestigungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Baufläche zur Beförderung von schweren Bauteilen ausgestaltet ist und die Bauteile im wesentlichen verzugsfrei über die Baufläche beförderbar sind. In bevorzugten Ausführungsformen, die einen Rotationsbetrieb vorsehen ist vorzugsweise unter erstem Ende der Prozessbeginn und unter zweitem Ende das Prozessende bzw. vorzugsweise die Entpackposition oder der Entpackvorgang zu verstehen.
Den Erfindern ist es in vorteilhafter Weise gelungen, Antriebe bereitzustellen, die zur Herstellung von voluminösen und schweren Bauteilen, insbesondere in kontinuierlichen Verfahren, zum schichtweisen Aufbau von Modellen in der Schrägdrucktechnik geeignet sind und eine verzugsfreie präzise Herstellung in Übereinstimmung mit den Vorgaben ermöglichen.
So haben die Erfinder eine Vorrichtung und ein Verfahren entwickelt, mit dem insbesondere schwere Bauteile im kontinuierlichen Verfahren des schichtweisen Auftragens (Schrägdruckverfahren) präzise herstellbar sind und die Nachteile des Standes der Technik vermieden oder zumindest wesentlich verbessert wurden. In einer bevorzugten Ausführungsform wird batchweise gearbeitet.
Wie oben gezeigt wurde, gibt es verschiedene Möglichkeiten, den Partikelmaterialstrang zu fördern. Die Systeme weisen jedoch alle hinsichtlich Präzision der Bewegung bei schwerer Last deutliche Probleme auf. So muss ein Förderband über mindestens zwei Umlenkrollen geführt werden, wobei der Antrieb sinnvollerweise in die in Förderrichtung hintere Umlenkrolle integriert wird. Hier wäre die Bewegungsgenauigkeit des Bandes dann auch am Höchsten und entsprechend am anderen Ende, aufgrund von Weichheiten im Band am geringsten. Aber genau dort wird der Schichtbau betrieben, d.h. dort muss die Bandbewegung präzise sein.
Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens wird es nunmehr möglich, die Schüttung komplett weiter zu bewegen und einen verzugsfreien präzisen Vortrieb bei der Herstellung schwerer Bauteile zu erreichen. Nachteilige Verzerrungen aufgrund von Weichheiten im Antrieb wie sie bei bekannten Verfahren und dort verwendeten Systemen auftreten, werden mit der Erfindung vorteilhafter Weise vermieden. Hierdurch wird die präzise Herstellung auch von schweren Bauteilen mittels schichtweisen Auftragsverfahren im kontinuierlichen Verfahren möglich.
In bevorzugten Vorrichtungen der Erfindung ist die Baufläche ein horizontales endloses oder/und offenes Förderband oder sie ist als rotierende Plattform oder als Schrittförderer ausgestaltet.
Vorzugsweise ist die Baufläche - und damit insbesondere das Modell oder Bauteil - mit ihrem ersten und zweiten Ende im wesentlichen in derselben Geschwindigkeit und dem selben Vortrieb beförderbar.
Eine besonders bevorzugte Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Abweichung des Vortriebes zwischen erstem und zweitem Ende der Bauplattform weniger als 1 mm, vorzugsweise weniger als 0,5 mm, am meisten bevorzugt 0,3 mm beträgt.
Bevorzugte Vorrichtungen der Erfindung können dadurch gekennzeichnet sein, dass das Förderband auf durchgehenden oder/und seitlichen Rollen aufliegt und darüber läuft.
Weiterhin kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch gekennzeichnet sein, dass das Förderband über mindestens eine mittlere Abstützung verfügt, wobei die Abstützung vorzugsweise Luftkissen oder/und Gleitlager oder/und Rollen oder/und Kugelrollen umfasst.
Das Förderband kann über einzelne Glieder verfügen, vorzugsweise mit Scharnieren verbunden, wobei die Glieder Greifstücke aufweisen, die durch Schnecken oder Kulissen angetrieben werden. Die Greifstücke können dabei über horizontal positionierbare oder oszillierende oder rotierende Greifer oder/und Widerhaken oder/und Magnete oder/und Unterdruckgreifer gegriffen und positioniert werden.
Ein Bereich des Förderbands kann auf einer anhebbaren Unterlage über Reibschluss oder Kohäsion fester Körper transportiert werden.
Vorzugsweise wird das Förderband angetrieben über mindestens eine durchgehende Rolle oder beidseitig über mindestens zwei seitliche Rollen.
In einer anderen bevorzugten Vorrichtung wird ein Bereich des Förderbands über Magnetfelder transportiert.
Es ist auch möglich, dass die Bauplattform der Vorrichtung selbstfahrend angetrieben ist, vorzugsweise flurfrei auf Schienen, oder frei fahrend.
Die in der Vorrichtung enthaltenen Scharniere sind vorzugsweise quer zur Förderrichtung nur eingeschränkt beweglich.
Vorzugsweise ist die Vorrichtung mit Rollenbahnen erweitert.
Besonders bevorzugt ist die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass eine horizontale, bewegliche Baufläche zum Aufbringen von Baumaterial vorgesehen ist und ein Baufeld um diese angeordnet ist, an dem über Linearführungen zumindest eine Dosiervorrichtung für Partikelmaterial und eine Verfestigungseinrichtung für Partikelmaterial angebracht sind und die horizontale Baufläche in einer Z-Richtung, das heißt in einem bestimmten Winkel zur Transportvorrichtung, der kleiner ist als der Schüttwinkel des Baumaterials. Vorzugsweise beträgt der Winkel < 30°. Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist eine als „Kegeldrucker" bezeichnete Vorrichtung zum Aufbau von Bauteilen. Die Funktionsweise ist insbesondere aus Figuren 10a bis 10c ersichtlich.
Ein Kegeldrucker im Sinn der Erfindung kann auf einer Bauplattform in rotierender und nach außen gerichteter Bewegung von innen nach außen durch schichtweisen Aufbau von Partikelmaterial Bauteile aufbauen.
Dabei erfolgt die Herstellung der Bauteile im 3D Verfahren, d.h. im ersten Schritt wird eine Partikelmaterialschicht aufgetragen und im zweiten Schritt erfolgt eine selektive Verfestigung des Partikelmaterials in bekannter Weise. Der Partikelmaterialauftrag erfolgt dabei kontinuierlich, wobei ein Beschichter (1) eine kreisförmige Bahn zum Partikelmaterialschichtaufbau durchläuft. Die Verfestigungseinrichtung (2) folgt dieser Bahn des Beschichters (1) und sorgt für die selektive Verfestigung des Partikelmaterials und somit zur Herstellung von Bauteilen.
Dabei können vorteilhafter Weise gleichzeitig oder in einem Batch eine Vielzahl von Bauteilen auf einer Bauplattform hergestellt werden.
Die Bauplattform kann dabei in Abmessungen gewählt werden, sodass schwere Bauteile hergestellt werden können. Somit löst auch diese vorzugsweise Ausgestaltung die Aufgabe einer verzugsfreien Herstellung von mehreren Bauteilen.
Der besondere Vorteil der Verwendung eines Kegeldruckers besteht darin, dass große und schwere Bauteile verzugsfrei hergestellt werden können und in einem Batch eine Vielzahl von Bauteilen mit hoher Präzision produziert werden können. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen dreidimensionaler Modelle im kontinuierlichen Verfahren, umfassend die Schritte: a. schichtweises Aufbauen des Modells auf einer Bauplattform in einer ersten Position, wobei eine erste Schicht aufgebracht wird, b. Transfer des Modells von der ersten Position zu einer zweiten Position mittels Vortrieb nach dem Aufbau einer Schicht, wobei die Bauplattform, die ein erstes vorderes und ein zweites hinteres Ende aufweist, mit dem Modell weiterbefördert wird, c. Aufbau einer weiteren Schicht auf dem Modell auf der Bauplattform, d. Transfer des Modells auf der Bauplattform zu einer weiteren Position, Wiederholen der Schritte a.) bis d.), wobei der Transfer vorzugsweise mittels Schrittförderer durchgeführt wird, wobei der Schrittförderer, vorzugsweise Hub- und Schubroste aufweist.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen dreidimensionaler Modelle wird das Modell auf der Bauplattform von der ersten Position zu der zweiten Position verzugsfrei transferiert.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen dreidimensionaler Modelle ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bauplattform mit dem Modell gleichmäßig im Wesentlichen ohne Abweichung des Vortriebes zwischen dem ersten und dem zweiten Ende der Bauplattform von der ersten zu der zweiten und jeder weiteren Position transferiert wird.
Dabei beträgt die Abweichung des Vortriebes zwischen dem ersten und dem zweiten Ende der Bauplattform von der ersten zu der zweiten und jeder weiteren Position vorzugsweise weniger als 1 mm, vorzugsweise weniger als 0,5 mm, am meisten bevorzugt weniger als 0,3 mm.
Insbesondere bei der Herstellung von großen und schweren Bauteilen sind die Anforderungen an die horizontale Transportvorrichtung der Vorrichtungen zum kontinuierlichen Verfahren besonders kritisch, um eine formgenaue und präzise Abbildung im Bauteil zu erreichen. Hier muss eine lose aufgetragene Schüttung aus Sand bzw. Partikelmaterial mit jeder neuen Schicht wenige Mikrometer (z.B. 80μητι) positioniert werden. Die Schüttung hat dabei nur eine begrenzte Stabilität und kann mehrere Tonnen wiegen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung oder Förderanlage zeichnet sich vorzugsweise durch eines oder alle der folgenden Eigenschaften aus:
Endloser Vorschub (Stetigförderer)
Erschütterungsfreier Vorschub
Hohe Positioniergenauigkeit im Bereich weniger Mikrometer (z.B. Ιμηι)
Hohe Steifigkeit in Förderrichtung bei hoher Belastung (Zugbelastung bis zu mehreren Tonnen)
Hohe Steifigkeit in vertikaler Richtung (Gewichtlast bis zu mehreren Tonnen)
Widerstandsfähigkeit der Auflagefläche gegen Verschmutzung mit dem Baumaterial (z.B. abrasive Sande/Partikelmaterial bzw. aggressive Lösungsmittel)
Dichtigkeit der Auflagefläche um ein Ablaufen des Baumaterials zu verhindern
Keine Stick-Slipp-Effekte
Geringer Wartungsaufwand bei nahezu endlosem Betrieb
Kostengünstiger Aufbau
Die vorliegende Erfindung vereint in vorteilhafter Weise die oben genannten Eigenschaften oder zumindest eine Unterkombination davon und stellt somit eine vorteilhafte Vorrichtung und ein Verfahren zum schichtweisen Aufbau von Modellen bereit, wobei die Nachteile bekannter Vorrichtungen und Verfahren vermieden oder zumindest teilweise verbessert wurden. Insbesondere hinsichtlich Belastbarkeit und Positioniergenauigkeit stellt die Erfindung eine überlegene Vorrichtung und Verfahren bereit.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann z.B. zur Herstellung von Gussformen aus Formsand eingesetzt werden, in denen die Abmessungen und damit das Gewicht der Partikelmaterialschüttung besonders hoch sind.
Eine erfindungsgemäße Lösung besteht im Einsatz von Gliederbändern. Besonders gut eignen sich hier Gliederbänder deren einzelne Glieder über besondere Scharniere verbunden sind. Die Scharniere haben einen Anschlag der dazu führt, dass sich das Gliederband aus der Ebene in nur eine Richtung (hier nach unten) biegen bzw. abrollen lässt. In die andere Richtung (hier nach oben) ist es steif. Damit wird ein Durchhängen des Gliederbandes verhindert und ein gleichmäßiger Vorschub mit nur geringen Abweichungen bzw. nur geringem Verzug erreicht.
In einer besonders bevorzugten Ausführung wird diese Gliederschürze über eine Rollenbahn gelegt und über Reibschluss angetrieben. Die Rollenbahn ist eine Anordnung mehrerer Rollen bzw. Walzen hintereinander. Dabei können eine, mehrere oder alle Rollen angetrieben sein. Werden alle Rollen angetrieben, ergibt sich ein gleichmäßiger Vorschub des Gliederbands. Da der gesamte Baubereich des Gliederbands angetrieben wird, erfährt das Band keine Zugbelastung. So kann sich das Band während des Betriebs nicht längen und Stick/Slipp-Effekte werden ausgeschlossen. Sollte das Gliederband in den Scharnieren Spiel haben, hat dieses keine negativen Auswirkungen.
Durch diese Art Antrieb wird auch eine exakte Positionierung gewährleistet, da der Antrieb an der Stelle erfolgt an der sich die Platten bereits waagrecht ausgerichtet haben. Ein Polygoneffekt wie er bei bekannten Systemen auftritt, kommt bei der Erfindung nicht vor.
Der Gleichlauf der einzelnen Rollen bzw. Walzen kann vorzugsweise über koppelnde Elemente wie Zahnriemen, Riemen, Ketten, Zahnräder oder Schnecken erfolgen. Werden die Rollen über Riemen, Zahnriemen oder Ketten verbunden, kann das Gliederband auch direkt auf den Riemen, Zahnriemen oder Ketten aufliegen. Besonders breite Bänder benötigen zur Unterstützung steife Walzen bzw. Walzen mit großem Durchmesser. Mit zunehmendem Durchmesser der Walzen nimmt auch der Abstand der einzelnen Walzen zu. Damit könnte die Gliederschürze bei geringer Eigensteifigkeit zwischen den Walzen durchhängen.
Es kann deshalb sinnvoll sein, den Antrieb nur an den Seiten des Gliederbands anzubringen und die zwischen den seitlichen Antrieben freihängenden Glieder gesondert zu stützen.
Als Stütze eignen sich alle steifen Auflagen mit guten Gleiteigenschaften. Dies können z.B. folgende Teile sein:
Rollenbahnen
Kugelbahnen
Gleitende Materialien (z.B. Kunststoffe, Buntmetalle)
Luftkissen
Hydrodynamische Lagerung der einzelnen Glieder Hydrostatische Lagerung der einzelnen Glieder
Prinzipiell ist es auch möglich jedes der Glieder mit Rollen oder Kugelrollen auszustatten.
Um die Haftreibung zu verbessern, können die Rollen auch mit seitlichen Rollen auf die Antriebsrollen gedrückt werden. Die Rollen können auch als Zahnräder ausgeführt sein. Dann haben die einzelnen Glieder ebenfalls ein Zahnprofil in das die Antriebsräder eingreifen können.
Wird ein Gliederband eingesetzt, ist es auch möglich, einzelne oder alle Glieder an der Unterseite mit einem z. B. rundem Antriebsstück auszurüsten. Das Antriebstück wird dann über eine Schnecke oder einem Kulissenrad erfasst und um die erforderliche Schichtstärke weitergeschoben.
Sind die einzelnen Glieder mit einem Antriebsstück ausgestattet, ist es auch möglich einen reversierenden Linearantrieb einzusetzen, der über einen Greifer das Antriebsstück wiederholt greift und positioniert. Diese Vorrichtung kann mit einfachen Mitteln besonders steif ausgeführt werden.
Prinzipiell kann anstatt eines aktiven Greifers ähnlich eines Freilauflagers auch ein federgelagerter Widerhaken eingesetzt werden.
Es eignen sich auch schaltbare Unterdruckgreifer oder Magnete oder Kl ett Verschlüsse. Diese könnten auch so eingesetzt werden, dass sie rotierend oder oszillierend in das Band eingreifen. Eine bevorzugte Position wäre dann innerhalb der Kette.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht in der Verwendung einer diskontinuierlichen Förderstrecke mit Hilfe eines Schrittförderers. Dabei wird das Fördergut auf der gesamten Länge in diskreten Schritten bewegt. Eine bevorzugte Form eines derartigen Fördermechanismus besteht aus einem Hebelsystem in Form eines Viergelenks, das an einem der Gelenkpunkte rotatorisch angetrieben wird. Seitlich beabstandet zu dem Hebelmechanismus findet sich eine starre Auflage. Der Bewegungsablauf startet mit der Ruheposition des Fördergutes auf der Ablage. Bei Rotation des Viergelenks wird ein Hebel der Vorrichtung die Last des Fördergutes übernehmen, das Fördergut anheben und nach einer diskreten Strecke wieder auf der Auflage absetzen. Das Fördergut hat dabei eine horizontale Distanz auf der Auflage zurückgelegt, bevor der Vorgang von neuem startet.
„Schrittförderer" ist im Sinn der Erfindung wie folgt zu verstehen: ein Modell oder Bauteil wird schichtweise aufgebaut und mittels Schrittförderer-Vorrichtung von einer ersten Position zu einer zweiten Position transferiert, wobei sich dieser Vorgang schrittweise fortsetzt bzw. wiederholt und das Bauteil so dem schrittweisen Aufbau von Schichten unterzogen wird. Dabei ist es möglich, dass sich der Vorgang in eine Längsrichtung vollzieht. Alternativ kann die Schrittförderer- Vorrichtung bzw. das Verfahren so gestaltet sein, dass eine Wiederholung des Transfers von Position 1 zu Position 2 und dann wieder zurück zu Position 1 etc. erfolgt. Gemäß der Erfindung können mit dem Schrittförderer Bauteile verzugsfrei transportiert werden, die ein Gewicht von mehreren 100-Kilogramm bis zu mehreren hundert Tonnen aufweisen. Der Vorschub je Transfer kann dabei je nach Vorrichtung und Verfahren des schichtweisen Aufbauverfahrens von einigen Zentimetern bis zu mehreren Metern betragen. Die Vorschub bzw. Transfergeschwindigkeit kann dabei 0,5 bis 20 m/min betragen bzw. pro Zyklus 0,1 bis 15 Minuten. Der Schrittförderer kann einen festen Rahmen aufweisen mit Führungsrollen, einen mobilen Rahmen auf Hubrollen und einen Antrieb. Der Antrieb kann mechanisch, pneumatisch oder hydraulisch ausgestaltet sein, um den Vorschub bzw. das Anheben zu erreichen. Beispielsweise wird an der Startposition der mobile Rahmen abgesenkt und die Bauplatte mit dem zu erstellenden Modell wird auf den festen Rahmen abgesenkt mittels (eine erste Position), z.B. Hydraulik, und in eine Richtung vorwärts bewegt, um nach dem Transfer wieder abgesenkt zu werden (eine zweite Position). Dieser Vorgang kann dann zyklisch wiederholt werden. Die Bauplatte wird jeweils am Anfang und Ende der Bewegungsrichtung angehoben bzw. wieder abgesetzt. Der Transfervorgang kann von einer Zentraleinheit, z.B. einem Computer, gesteuert werden und mit den anderen Bauteilen und Arbeitsschritten für den schichtweisen Aufbau des Bauteiles wie Schichtauftragung und selektives verfestigen oder selektives Aufbringen koordiniert werden.
Die Vorteile einer derartigen Lösung bestehen in einem einfachen Aufbau des Fördersystems, der Möglichkeit das Fördergut über die gesamte Länge zu stützen und zu bewegen. Zudem kann der Aufbau sehr steif gegenüber Durchbiegung durch Gewichtsbelastung durch das Fördergut gestaltet werden.
Werden mehrere dieser Hebelsysteme nebeneinander aufgebaut, können auch Lasten mit größerer Breite zuverlässig gefördert werden. Einzige Anforderung an das Fördergut: es muss in sich steif genug sein, um den Abstand der Hebelsysteme frei tragend zu überbrücken. Biegeweiche oder fragile Fördergüter können mittels Trägersystemen wie z.B. Paletten ebenfalls gefördert werden. Soll das Fördergut ohne Vertikal beweg ung horizontal bewegt werden, kann das Hebelsystem anstelle des rotatorischen Antriebs mit Linearaktuatoren ausgestattet werden. D.h. das Fördergut liegt wieder auf einem Hebel auf. Senkrecht zur Förderrichtung fährt ein weiterer Hebel gegen das Fördergut. Der erste Hebel senkt sich dann ab, der zweite Hebel übernimmt die Last und verschiebt sie in Förderrichtung um eine diskrete Länge. Anschließend hebt sich der erste Hebel wieder gegen das Fördergut und übernimmt die Last während der sich der zweite Hebel absenkt, um sich wieder in die Ausgangslage zurückzubewegen. Zur besseren Verteilung der Gewichtslast kann ein derartiges Hebelsystem aus mehreren nebeneinanderliegenden Hebeln bestehen, die wie zwei Roste ineinandergreifen. Da die Hebel aus Gründen einer verringerten Reibung einen gewissen Abstand zueinander aufweisen sollten, muss über die Spalte zwischen den Hebeln eine Abdeckung erfolgen, wenn das Fördergut kleinere Bestandteile wie in diesem Fall aufweist. Das kann z.B. über eine aufgelegt Folie erreicht werden. Handelt es sich bei dem Fördergut wie im vorliegenden Fall um ein Partikelmaterial mit hoher Dichte, muss die Folie lediglich zugfest sein, da die Gewichtskraft ausreicht, um die Folie in Position zu halten. Die Folie kann dann entweder endlos über die Vorrichtung in Form eines Bandes als auch über Folien-Ab und Aufrollmechanismen an den beiden Enden der Vorrichtung geführt werden.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Abdichtung über eine Gliederschürze, die über den Hebelmechanismus geführt wird.
Als besonders vorteilhaft hat sich zum Transport einer Gliederschürze bzw. eines Förderbands eine Hub/Schub-Vorrichtung aus zwei anhebbaren Rosten erwiesen.
Dabei setzt sich ein Rost aus parallel angeordneten Platten oder Stangen zusammen die in Vorschubrichtung ausgerichtet sind.
Mindestens zwei Roste greifen so in einander, dass jeder Rost vertikal positioniert wird und die Gliederschürze tragen kann. Mindestens einer der beiden Roste muss so gelagert sein, dass er in Vorschubrichtung bewegt werden kann.
Im Bauprozess werden beide Roste z.B. durch Linearaktoren (z.B. Pneumatikzylinder, Spindeln) ganz ausgefahren, so dass sie auf gleicher Höhe liegen und beide das Förderband (Gliederschürze) tragen. Zum Transport fährt ein Rost wieder nach unten, so dass nur der Rost das Förderband (Gliederschürze) trägt, der sie über einen weiteren Aktor in Vorschubrichtung positionieren kann (=Schubrost). Nachdem der Rost das Förderband (Gliederschürze) in Schubrichtung positioniert hat, fährt der andere Rost (= Hubrost) aus. Wenn der Hubrost ganz anliegt fährt der Schubrost wieder nach unten und anschließend zurück in seine vertikale Ausgangsposition.
Grundsätzlich kann die Rückpositionierung des Schubrostes auch nach mehreren Einzelschritten in Schubrichtung erfolgen, wenn der Verfahrweg der Linearaktoren dies zulässt. In diesem Fall würde der Schubrost erst nach Durchführung mehrerer Einzelschritte abgesenkt und zur Ausgangslage zurückgezogen werden. Diese Vorgehensweise kann vorteilhaft sein, um Positionierfehler z.B. durch Umkehrspiel der Linearaktoren zu verringern.
Dieses System ist gegenüber einem Förderband absolut steif, gleichzeitig kann in beide Vorschubrichtungen exakt positioniert werden.
Ein weiterer Vorteil des Systems besteht in der einfachen Skalierbarkeit sowohl in Vorschubrichtung als auch quer dazu z. B. durch Verbreiterung der Roste bzw. Aneinanderreihung mehrerer Systeme.
Der Aufbau kann vorzugsweise mit Rosten sein und es ist auch möglich nur den Schubrost bzw. eine Schubplattform minimal anzuheben. Minimal anheben bedeutet hier den Schubrost bzw. eine Schubplattform nur soweit anzuheben, bis die Gewichtkraft den entsprechenden Reibschluss zwischen Schubrost und Förderband erzeugt. Anschließend positioniert der Schubrost bzw. eine Schubplattform das Förderband horizontal. Biegt sich das Förderband quer zur Förderrichtung durch, kann es unter Umständen nicht ganz abgehoben werden. Die verbleibenden Auflagebereiche sind dann vorzugsweise mit guten Gleiteigenschaften ausgeführt sein. So können in diesen Bereichen auch Luftkissen, Rollen an der Gliederschütze selbst oder an der Auflage angebracht sein. Bis zu einer gewissen Breite eignen sich auch Förderbänder die über Reibschluss oder Formschluss (ähnlich eines Zahnriemens) angetrieben werden. Es wäre auch möglich, Antriebsstücke in ein flexibles Förderband einzuarbeiten. Möglich wären dann auch elektrisch leitende Wicklungen, die in das Band eingearbeitet werden, so dass das gesamte Band ähnlich eines Drehstrommotors über Selbstinduktion angetrieben wird.
Um bei besonders breiten Bändern eine Durchbiegung zu vermeiden, können quer zur Vorschubrichtung auch eigensteife Einlagen eingearbeitet werden.
Eine weitere erfindungsgemäße Möglichkeit besteht darin die Partikelmaterialschüttung auf einzelnen Platten aufzutragen. Die Platten könnten mit den gleichen Transportsystemen wie für Gliederbänder bewegt werden (siehe Oben). Dabei muss für das kontinuierliche Bauen gewährleistet sein, dass bebaute Platten nach dem Entpacken wieder zum Start transportiert werden. Dies kann mit Robotern oder Förderbändern geschehen.
Es ist aber auch möglich, die einzelnen Platten auf einem Schienensystem zu transportieren.
Die Platten können auch einzeln z.B. über Rollen oder Luftkissen gelagert sein und in die Anlage gefördert werden.
Für eine Automatisierung kann jede Platte mit einem eigenen, intelligenten Antrieb ausgestattet sein. Dieser könnte alle Informationen zum jeweiligen Bauvorhaben gespeichert haben und mit der Bauvorrichtung und dem Lager kommunizieren. Die oben beschrieben Verfahren können auch für Förderbänder und Gliederbänder eingesetzt werden, die von Rollen ab bzw. aufgerollt werden. Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht vorteilhafter Weise einen unterbrechungsfreien Betrieb.
Um möglichst viele Teile zu speichern, könnten auch Spiralförderbändern ähnlich wie in Spiralfrostern eingesetzt werden.
Prinzipiell können sowohl offene als auch geschlossene Bänder als Folien oder Blätter dazu genutzt werden, um Gliederschürzen abzudichten. Diese Dichtbänder können geschlossen oder offen von Rollen eingesetzt werden.
Vorstellbar sind auch rotierende Platten auf den tangential der Schüttkegel aufgetragen wird.
Auf einer rotierenden Platte wäre es auch möglich einen Kegelstumpf zu erzeugen. Dabei bewegen sich synchron zur Drehbewegung der Platte Beschichter und das Werkzeug zur selektiven Verfestigung (z.B. Druckkopf) axial von der Rotationsachse weg.
In einer besonders bevorzugten Vorrichtung bzw. Verfahren zum Herstellen von Bauteilen im 3D Druckverfahren gemäß der Erfindung wird ein Beschichter und ein Verfestigungseinrichtung zum selektiven Verfestigen mit einer kreisförmigen Bauplattform kombiniert (siehe Figur 12). Hierbei ist vorzugsweise das erste Ende bzw. das zweite Ende so zu verstehen, dass es einen Prozessanfang gibt (erstes Ende), an dem der Partikelmaterialauftrag erfolgt, und ein Prozessende (zweites Ende), an dem die Bauteile fertig gestellt sind bzw. es vorzugsweise zur Entpackung der fertigen Bauteile kommt. Die selektive Verfestigung kann in dem Prozess mittels chemischen Verfahren (selektives Verfestigen mittels chemischem Binder) sowie mit Verfahren wie selektives Lasersintern oder Laserschmelzverfahren (SLS, SLM) erfolgen. Die kreisförmige Bauplattform kann auch mit Vorrichtungen zum selektiven Aufbringen von Material kombiniert werden wie Fused Deposition Molding/FDM und weiteren dem Fachmann bekannten Verfahren zum selektiven Auftrag von Material auf vorbestimmte Bereiche.
Diese bevorzugte erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das Herstellungsverfahren haben den weiteren Vorteil, dass die Bauteile auf einer einzigen rotierenden Bauplattform entstehen und somit das Bauteil seine Position auf der Bauplattform nicht verändert, wordurch die Herstellung auch verzugsfrei erfolgt. Das ist insbesondere bei der Herstellung von großen und schweren Bauteilen von Vorteil. Das Verfahren kann im Batch oder kontinuierlich betrieben werden. Bei kontinuierlichem Betrieb wird ein Verfahrensschritt eines kontinuierlicher Endpackvorgangs mit dem Fachmann bekannten Mitteln mit den anderen Vorrichtungsteilen und Verfahrensschritten kombiniert und darauf abgestimmt.
BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Figur 1 zeigt einen bevorzugten erfindungsgemäßen Aufbau mit einem geschlossenem Förderband (z.B. Gliederband) (7) und einem offenem Abdichtband (6). Das Förderband kann hier das hohe Gewicht des Partikelmaterialkuchens tragen, während das Abdeckband abgerollt wird und nur verhindern soll dass das Förderband mit dem Partikelmaterialkuchen in Berührung kommt. Das Förderband wird von einer Rolle abgerollt und hinter dem Förderband wieder aufgerollt. Der Vorschub des Abdeckbands kann über Reibschluss am Förderband erfolgen oder durch aufwickeln. Figur 2 zeigt ein bevorzugtes erfindungsgemäßes Gliederband mit Scharnieren die eine Beweglichkeit nur in eine Richtung erlauben. Das Gliederband wird hier von einer Rollenbahn bewegt. Dabei kann nur eine, mehrere oder alle Rollen angetrieben werden.
Figur 3a zeigt eine bevorzugte erfindungsgemäße Transporteinrichtung mit Förderband (7) (vorzugsweise ein Gliederband wie in Figur 2) das seitlich von Antriebsrollen(14) angetrieben wird und in der Mitte auf kleinen Rollen (15) gelagert ist.
Figur 3b zeigt einen ähnlichen Aufbau, bei dem das Förderband (7) über die komplette Breite auf durchgehenden Antriebswalzen (17) aufliegt. Um einen besseren Reibschluss zwischen den Antriebsollen (14) bzw. Antriebswalzen (17) und dem Förderband (7) zu erreichen drücken Anpressrollen (13) das Förderband auf die Antriebsollen (14) bzw. Antriebswalzen (17).
Figur 4a und 4b zeigen einen bevorzugten erfindungsgemäßen Aufbau bei dem die Antriebsrollen (14) von einem gemeinsamen Riemen (18) angetrieben werden. Das Förderband (7) kann dann auf dem Riemen aufliegen und zusätzlich unterstützt werden. Bei Figur 4a wird die Mitte des Förderbands (7) auf gleitende Elementen (19) aus z.B. Kunststoff gelagert. In Figur 4b wird das Förderband in der Mitte von Luftkissen (20) getragen.
Figur 5a - 5c zeigen einen Aufbau gemäß der Erfindung mit einem Gliederband (7) das an jedem Glied ein Greifstück (22) hat. Hier verfährt unterhalb des Gliederbands ein Greifer, der wiederholt ein Greifstück greift und positioniert. Das Ablauf ist Greifen und positionieren (Figur 5a), Greifer öffnen (Figur 5b), zurückfahren und erneut ein Glied greifen (Figur 5c). Figur 6 zeigt ebenfalls einen Aufbau gemäß der Erfindung mit einem Gliederband (7) das an jedem Glied ein Greifstück (22) hat gemäß der Erfindung. Hier werden die Greifstücke (22) von einem rotierenden Schneckenantrieb (24) positioniert.
Figur 7 zeigt eine Schrägansicht eines bevorzugten erfindungsgemäßen Vorschubsystems mit angehobenen Rosten gemäß der Erfindung.
Figur 8a bis 8c zeigen den Ablauf des Vorschubsystems aus Figur 7 jeweils von vorne und von der Seite gemäß der Erfindung.
Figur 8a zeigt die Ausgangsstellung wenn sowohl Hubrost (26) und Schubrost (27) das Förderband tragen. In Figur 8a wurde der Hubrost (26) ausgefahren und anschließend der Schubrost (27) abgesenkt.
In Figur 8b wurde der Hubrost (26) abgesenkt, so dass nur noch der Schubrost (27) das Förderband (7) trägt. Anschließend bewegt der Schubrost (27) das Förderband (7) in seine nächste Position.
Im abgesenkten Zustand fährt der Schubrost (27) zurück in seine Ausgangsposition wie in Figur 8a dargestellt.
Figur 9 zeigt einen bevorzugten erfindungsgemäßen Aufbau mit selbstfahrenden Bauplattformen (31). Die in die Bauvorrichtung (32) gefahren werden.
Figuren 10a - 10c zeigen weitere bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsformen. Hierbei wird die Schüttung nicht linear sondern rotatorisch erzeugt. Hierbei beginnt der Prozess an einer ersten Position oder Ende und endet an einer zweiten Position oder Ende. Figur 10b ist eine Ansicht von oben der Figur 10a. Figur 10c ist eine Seitenansicht in Schnittebene A-A der Figur 10b des erfindungsgemäßen Kegeldruckers. (33) bezeichnet die nach außen gerichtete Bewegung des Beschichters (1) und der Verfestigungseinrichtung (2), die mittels Richtungspfeilen angezeigt ist, wobei das Verfahren auf der Bauplattform (34) ausgeführt wird und eine Partikelmaterialschüttung (3) entsteht und nach Verfestigung Bauteile, z.B. Bauteil (5). Hierzu wird die runde Bauplattform (34) gedreht, während der Beschichter (1) und die Druckachse sich von der Rotationsachse wegbewegen. Der Beschichter
(1) ist gegenüber den oben beschriebenen anderen bevorzugten Vorrichtungen der Erfindung um 90° gedreht und kann kontinuierlich betrieben werden. Die Verfestigungseinrichtung (2) kann ebenso kontinuierlich arbeiten, wodurch auf einer Bauplattform (34) auf diese Weise in einem Arbeitsvorgang (Batch) ein Vielzahl von Bauteilen hergestellt werden können. Für den Start der Anlage kann ein Aufbaukegel (21) verwendet werden. Der Winkel alpha kann je nach Partikelmaterial verändert und somit optimal an das jeweils verwendete Partikelmaterial angepasst werden. Dieser Vorrichtungstyp erfordert es, die Daten der Formen der zu erstellenden Bauteile nicht nur linear sondern anhand von Polarkoordinaten zu verzerren. Die Abmessungen des Kegeldruckers und der Bauplattform sowie der Vorrichtung insgesamt können so gewählt werden, dass sowohl sehr kleine als auch sehr große und schwere Bauteile verzugsfrei hergestellt werden können.
Figur 11 zeigt eine bevorzugte erfindungsgemäße Bauvorrichtung (32) an deren Ende ein Entpackbereich mit einer Rollenbahn (35) angeschlossen ist. Die fertigen Bauteile werden direkt auf die Rollenbahn abgelegt. Loses Partikelmaterial kann zwischen den Rollen ablaufen und so das Entpacken unterstützen. Die Rollenbahn kann angetrieben werden oder passiv mitlaufen.
Figur 12 zeigt eine bevorzugte erfindungsgemäße Bauvorrichtung mit rotierender Bauplattform (34). Beschichter (1) und Verfestigungseinheit
(2) bewegen sich nur translatorisch, während die Bauplattform (34) schichtweise weiterrotiert und so die Materialschüttung (3) kontinuierlich aufbaut. Die Vorrichtung von Figur 12 kann in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform so aufgebaut werden, dass sie an einer beliebigen Position mit einer Entpackstation oder einem Entpackvorgang kombiniert wird. Hierbei werden die fertigen Bauteile (5) an eine Position (36) innerhalb oder außerhalb oder unterhalb oder oberhalb der Bauplattform (34) verschoben und gleichzeitig oder in einem weiteren Arbeitsschritt von dem restlichen losen Parti kelmaterial befreit. Hierbei beginnt der Prozess an einer ersten Position oder Ende, z.B. am Punkt der ersten Partikelmaterialauftragung, und endet an einer zweiten Position oder Ende, z.B. mit Fertigstellung des Bauteiles oder vorzugsweise am Punkt der Entpackung. Das lose Parti kelmaterial kann dem weiteren kontinuierlichen Verfahren in zyklischer Weise wieder zugeführt werden. Die Partikel materialzufuhr beschränkt sich damit auf die Mengen, die dem Kreislauf in Form von Bauteilen und evtl. nicht wiederverwendbarer Mengen entnommen werden.
Figur 13a - 13f zeigen einen Antrieb für Bänder oder Gliederschürzen mit Hubrosten (26) und Schubrosten (27) nach dem Prinzip Schrittförderer. Der Schubrost (27) bewegt sich dabei an hin- und her schwenkenden Hebelarmen. Beim Zurückschwenken wird der Hubrost (26) angehoben.
Figur 14a - 14d zeigen einen Antrieb für Bänder oder Gliederschürzen mit Hubrosten (26) und Schubrosten (27) nach dem Prinzip Schrittförderer. Der Schubrost (27) bewegt sich dabei an rotierenden Hebelarmen.
Figur 15a - 15d zeigen einen Antrieb für Bänder oder Gliederschürzen mit Hubrosten (26) und Schubrosten (27) nach dem Prinzip Schrittförderer. Dabei wird abwechselnd der Hubrost (26) vertikal angehoben und der Schubrost (27) schräg angehoben. Bezuqszeichenliste Beschichter
Verfestigungseinrichtung Pulverkuchen/ Partikelmaterialschüttung Tunnelwand
Bauteil ( z.T. in Entstehung)
Rolle für Abdeckband
Förderband (z.B. Gliederband)
Lineareinheit
Baufeld
0 Glied mit Scharnier
1 Antriebswalze
2 Walzenlagerung
3 Anpressrolle
4 Antriebsrolle
5 Lagerrolle
6 Motor
7 Förderrichtung
8 Riemen (z.B. Zahnriemen)
9 Gleitstück
0 Luftkissen Greifer Greifstück Linearvorschub Schneckenrad Gestell Hubrost Schubrost Linearlager Hubeinrichtung für Hubrost Hubeinrichtung für Schubrost Selbstfahrende Bauplattform Bauvorrichtung Bewegungsrichtung des Beschichters und der Verfestigungseinheit Rotierende Bauplattform Rollenbahn Entpackbereich

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Herstellen dreidimensionaler Modelle in einem kontinuierlichen Verfahren, umfassend eine Baufläche, die eine Partikelmaterialschüttung mit einem ersten Ende und einem in Bewegungsrichtung zweiten Ende aufweist, mindestens eine Dosiervorrichtungen und mindestens eine Verfestigungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Baufläche zur Beförderung von schweren Bauteilen ausgestaltet ist und die Partikelmaterialschüttung im wesentlichen verzugsfrei über die Baufläche beförderbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Baufläche ein horizontales endloses oder/und offenes Förderband ist, als rotierende Plattform oder als Schrittförderer ausgestaltet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Baufläche mit dem ersten und zweiten Ende der Partikelmaterialschüttung in derselben Geschwindigkeit und demselben Vortrieb beförderbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abweichung des Vortriebes zwischen erstem und zweitem Ende der Bauplattform weniger als 1 mm, vorzugsweise weniger als 0,5 mm, am meisten bevorzugt weniger als 0,3 mm beträgt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderband auf durchgehenden oder/und seitlichen Rollen aufliegt und darüber läuft.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderband über mindestens eine mittlere Abstützung verfügt, wobei die AbStützung vorzugsweise Luftkissen oder/und Gleitlager oder/und Rollen oder/und Kugelrollen umfasst.
7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderband über einzelne Glieder verfügt, vorzugsweise mit Scharnieren verbunden, wobei die Glieder Greifstücke aufweisen, die durch Schnecken oder Kulissen angetrieben werden.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifstücke über horizontal positionierbare oder oszillierende oder rotierende Greifer oder/und Widerhaken oder/und Magnete oder/und Unterdruckgreifer gegriffen und positioniert werden.
9. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bereich des Förderbandes auf einer anhebbaren Unterlage über Reibschluss oder Kohäsion fester Körper transportiert wird.
10. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderband angetrieben wird über mindestens eine durchgehende Rolle oder beidseitig über mindestens zwei seitliche Rollen.
11. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bereich des Förderbandes über Magnetfelder transportiert wird.
12. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauplattform selbstfahrend angetrieben ist, vorzugsweise flurfrei auf Schienen, oder frei fahrend.
13. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Scharniere quer zur Förderrichtung nur eingeschränkt beweglich sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mit Rollenbahnen erweitert ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine horizontale, bewegliche Baufläche zum Aufbringen von Baumaterial vorgesehen ist und ein Baufeld um diese angeordnet ist, an dem über Linearführungen zumindest eine Dosiervorrichtung für Partikelmaterial und eine Verfestigungseinrichtung für Partikelmaterial angebracht sind und die horizontale Baufläche in einer Z-Richtung, das heißt in einem bestimmten Winkel zur Transportvorrichtung, der kleiner ist als der Schüttwinkel des Baumaterials, wobei der Winkel vorzugsweise < 30° beträgt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Baufläche um eine vertikale Achse rotiert.
17. Verfahren zum Herstellen dreidimensionaler Modelle im kontinuierlichen Verfahren, umfassend die Schritte: a. schichtweises Aufbauen des Modells auf einer Bauplattform in einer ersten Position, wobei eine erste Schicht aufgebracht wird, b. Transfer des Modells von der ersten Position zu einer zweiten Position mittels Vortrieb nach dem Aufbau einer Schicht, wobei die Bauplattform, die ein erstes vorderes und ein zweites hinteres Ende aufweist, mit dem Modell weiterbefördert wird, c. Aufbau einer weiteren Schicht auf dem Modell auf der Bauplattform, d. Transfer des Modells auf der Bauplattform zu einer weiteren Position, Wiederholen der Schritte a.) bis d.), wobei der Transfer vorzugsweise mittels Schrittförderer durchgeführt wird, wobei der Schrittförderer vorzugsweise Hub- und Schubroste aufweist.
18. Verfahren zum Herstellen dreidimensionaler Modelle nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Modell auf der Bauplattform von der ersten Position zu der zweiten Position verzugsfrei transferiert wird.
19. Verfahren zum Herstellen dreidimensionaler Modelle nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauplattform mit dem Modell gleichmäßig im wesentlichen ohne Abweichung des Vortriebes zwischen dem erstem und dem zweitem Ende der Bauplattform von der ersten zu der zweiten und jeder weiteren Position transferiert wird.
20. Verfahren zum Herstellen dreidimensionaler Modelle nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Abweichung des Vortriebes zwischen dem ersten und dem zweiten Ende der Bauplattform von der ersten zu der zweiten und jeder weiteren Position weniger als 0,1 mm, vorzugsweise weniger als 0,05 mm, am meisten bevorzugt weniger als 0,03 mm beträgt.
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