[发明专利]填充装置和用于将加工材料输送至挤压器蜗杆的方法

说明书

提出的解决方案尤其涉及一种用于将加工材料，尤其是颗粒状的加工材料输送到至少一个挤压器蜗杆(2)的填充装置(B)，其具有：漏斗(5)，其设置用于，将加工材料沿着输送方向(Z)引导到挤压器蜗杆(2)；和料仓(3)，其用于将加工材料重力驱动地输送到漏斗(5)。所述填充装置具有输送装置(8)，经由所述输送装置，在挤压器蜗杆(2)的作用下与输送方向(Z)相反地在漏斗(5)处引回的加工材料能够再与从料仓(3)中输送的加工材料一起朝挤压器蜗杆(2)方向运输。

技术领域

提出的解决方案尤其涉及一种用于将加工材料输送至挤压器蜗杆的填充装置，所述挤压器蜗杆尤其是用于用金属颗粒、陶瓷颗粒和塑料注射成型颗粒增材制造的挤压器蜗杆。

背景技术

尤其在借助于注射成型和压铸批量制造构件的领域中应用蜗杆挤压器。在此，挤压器蜗杆、注射喷嘴和模具在大多数情况下彼此处于水平线中。用主要作为颗粒或粉末存在的材料填充，在此通常在蜗杆挤压器的最后方的部分中，在所谓的推入区域中进行。材料经由安置到挤压器的管断面上的漏斗直接竖直地引导到挤压器蜗杆上。由于在漏斗中的、防止形成桥的足够大的横截面，材料重力驱动地落到蜗杆上并且从所述蜗杆进入。在批量制造的领域中，通常使用所谓的三区蜗杆挤压器，所述三区蜗杆挤压器推入材料并且朝向喷嘴运输。将材料压缩、排气和均匀化。随后形成压力以填充模具。

蜗杆挤压器的推入区域通常构成为蜗杆挤压器的壳体中的管断面。在所述管断面上设置有漏斗，经由所述漏斗可以将材料输送给蜗杆。管断面和漏斗在此在其最小横截面方面选择为，使得不会产生作为颗粒存在的材料的桥形成。这在此大程度地与所使用的堆料的堆积角度和摩擦系数相关。

在DE 10 2014 018 081A1中描述用于增材制造金属构件的3D打印设备。在此，同样使用蜗杆挤压器，所述蜗杆挤压器加工作为颗粒存在的加工材料。在3D打印设备的可移动的打印头中，借助于垂直设置的蜗杆挤压器将可热塑性变形的加工材料逐层地挤压，以便产生三维构件。用于将加工材料运输至挤压器蜗杆的更多细节不包含在DE 10 2014 018081A1中。

用于增材制造的蜗杆挤压器的使用尤其受其重量及其结构尺寸限制，其重量和结构尺寸通常与挤压器蜗杆的长度非常相关，因为蜗杆挤压器要么必须可移动地构成要么将整个结构区移动。后一种变型形式然而需要将整个3D打印设备设计为非常大的尺寸。

发明内容

提出的解决方案在此背景下基于的目的是，进一步改进将加工材料，尤其颗粒状的加工材料输送至挤压器蜗杆，以便尤其在增材制造工艺中克服或至少减少迄今从现有技术中已知的缺点。

所述目的借助于权利要求1的填充装置以及借助于权利要求12的方法实现。

用于将加工材料输送至至少一个挤压器蜗杆，尤其竖直延伸的挤压器蜗杆的提出的填充装置在此至少包括：

-漏斗，其设置用于，将加工材料沿着输送方向引导到挤压器蜗杆；

-料仓，其用于将加工材料重力驱动地输送至漏斗；和

-输送装置，经由所述输送装置，在挤压器蜗杆的作用下与输送方向相反地在漏斗处引回的或挤压回的加工材料能够再与从料仓中输送的加工材料一起朝挤压器蜗杆方向输送。

提出的填充装置由此可实现，经由输送装置将在至少一个转动的挤压器蜗杆的作用下可能从漏斗中引回的加工材料主动地再与来自料仓中的加工材料一起朝至少一个挤压器蜗杆(而且还可能多个挤压器蜗杆)方向运输进而经由漏斗运输至至少一个挤压器蜗杆。经由此，随后例如可实现将(a)在漏斗处在转动的挤压器蜗杆的作用下引回的加工材料与(b)从料仓中输送的加工材料混合。例如机械地、电地、气动地和/或磁性地作用的输送装置由此设置和设计用于相应的混合。