用于生产三维丝网印刷工件的设备的制作方法
本发明涉及用于生产三维丝网印刷工件的设备。本发明同样涉及用于生产三维丝网印刷工件的方法。
背景技术:
1、在通过三维丝网印刷来生产工件时,需要以规则的间隔将印刷物质施加到相应的印刷丝网。随后可以通过印刷刮板将施加或分布在印刷丝网上的印刷物质推压穿过印刷丝网。通过这种印刷操作,在相应的印刷基部上生产出印刷层或在已经部分构建的工件上生产出另外的印刷层。
2、在用于生产三维丝网印刷工件的设备的运行期间,可以分别将待使用的印刷物质(特别地由相应的工厂操作人员手动地)施加到印刷丝网。这是操作密集型的,因此需要相对高水平的人员使用。印刷丝网的可及性也受到限制。同时,这种手动施加可能导致不均匀的印刷结果或不均匀的印刷层,并且还会导致不希望的污染。
技术实现思路
1、针对上述背景,本发明的目的是提供用于生产三维丝网印刷工件的设备,其确保可操作性简化以及使用灵活性增加,同时提高生产精度和操作可靠性。该目的同样是提供用于生产三维丝网印刷工件的方法。
2、关于该设备,该目的已经通过权利要求1的主题以及通过权利要求87的主题得以实现。根据本发明的方法是权利要求88的主题。有利的实施例则作为从属权利要求的主题,并在下文说明。
3、根据本发明,提供了用于生产三维丝网印刷工件的设备。该设备特别地为3d丝网印刷机,优选地为自动化的3d丝网印刷机。
4、根据本发明的设备具有印刷装置和计量装置,该印刷装置具有用于在多个印刷操作中逐层生产至少一个丝网印刷工件的印刷丝网,并且该计量装置用于将糊状印刷物质计量分配到印刷丝网上。在这种情况下,计量装置具有具有续流止挡装置,该续流止挡装置用于避免和/或减少印刷物质续流出计量装置。
5、通过根据本发明提供的计量装置,仅用很少的操作工作就可以实现将印刷物质精确分配到相应的印刷丝网上。特别地,通过计量装置可以确保高度的计量精确度,从而使得相对精确地设定和/或控制所分配的印刷物质的量。
6、此外,通过根据本发明提供的计量装置可以满足对分别生产的产品的清洁度条件的高要求,因为由工厂操作人员分别对待使用的印刷物质的污染风险可以保持较低或可以完全避免。
7、此外,通过根据本发明提供的续流止挡装置,可避免或至少减少印刷物质在计量装置之外的不期望的续流(例如在刮板移动期间)。因此,可以避免污染设备部件(其应保持为不存在印刷物质)或可以降低可能的风险。同时,也可避免由操作人员而使设备部件被印刷物质意外污染的风险。
8、此外,利用续流止挡装置,可确保高度的计量精度,因为该装置能够防止印刷物质不受控制地从而可能过量地施加到印刷丝网上。这样可进一步提高印刷物质的计量的工艺可靠性,从而整体上确保设备的高水平的操作可靠性。
9、在本案中,三维丝网印刷可以以特别优选的方式理解为增材制造方法,其中借助于刮板使基于粉末的悬浮液穿过固定的印刷掩模或印刷丝网而转移到基底上,例如转移到印刷台上或工件承载件或丝网印刷工件的先前施加的层上,并对其干燥。该过程可以重复几次,直到分别实现期望的部件高度或部件形状。特别地,在三维丝网印刷的情况下,可以以一层在另一层顶部的方式生产至少两层或至少三层印刷层。在最后的工艺步骤中,可以对以这种方式生产的部件进行烧结。因此,可以生产出丝网印刷工件。
10、同样,在本案中,三维丝网印刷可以以特别优选的方式理解为增材制造方法,其中借助于刮板使基于粉末的悬浮液穿过固定的印刷掩模或印刷丝网而转移到基底上,并对其进行干燥,其中通过单次印刷已经分别实现期望的部件高度或部件形状。在最后的工艺步骤中,可以对以这种方式生产的部件进行烧结,并且可以生产出丝网印刷工件。就在本案中提及多个印刷操作而言,一个印刷操作可能已经足够并适合代替它。
11、在本案中,丝网印刷工件可以以优选的方式理解为待经受或已经经受烧结步骤的工件或三维印刷产品。这特别地涉及由金属、陶瓷、玻璃材料和/或塑料材料制成的工件。特别地,考虑将由钢、镍、铜、钛和/或陶瓷合金制成的合金用于此目的。
12、“三维丝网印刷工件”的名称可以包括或排除由塑料材料制成的印刷产品。特别地,也有可能对由塑料材料制成的印刷工件层进行烧结步骤。
13、在本案中,丝网印刷工件同样可以理解为在没有烧结步骤的情况下生产出的工件或三维印刷产品,或在没有烧结步骤的情况下可以完成或已经完成的工件或三维印刷产品。因此,印刷层的最终固化也可以在没有烧结步骤的情况下进行。丝网印刷工件的固化也可以有利地通过uv固化和/或通过聚合反应和/或通过干燥、特别地通过对流干燥来进行。在意在没有烧结步骤的情况下进行印刷层的最终固化的情况下,可以特别优选地进行这种固化。
14、在本案中,丝网印刷工件可以附加地或可替代地理解为完全通过三维丝网印刷生产出的工件或三维印刷产品。
15、在本案中,丝网印刷工件同样可以理解为至少部分地或分段地通过三维丝网印刷生产的工件或三维印刷产品。因此,可以通过将至少一个印刷层或者多个印刷层施加到以其他方式提供的基底上来生产丝网印刷工件,其中基底形成成品工件的一部分。
16、本发明意义内的丝网印刷工件还可以是药物产品和/或生物产品。这种丝网印刷工件尤其可以由药物粉末材料和/或粉末混合物和/或颗粒和/或由生物材料制成。特别地,药物产品和/或生物产品可以在没有烧结步骤的情况下完成,或可以充分地进行固化以用于各自的应用。
17、由药物粉末材料和/或粉末混合物和/或颗粒制成的丝网印刷工件可以包含药物、活性物质、助剂,特别地填充剂和/或粘合剂和/或崩解剂和/或润滑剂。
18、根据本发明的优选改进,用于生产三维丝网印刷工件的设备可以设计和/或构造为用于在洁净室条件下进行生产。特别地,该设备可以设计和/或构造为用于在符合根据eu-gmp的清洁室等级a、b、c和/或d的清洁室条件下进行生产。
19、进一步优选地,根据本发明的用于生产三维丝网印刷工件的设备可以设计和/或构造为用于医学技术、光学和/或激光技术、航空与航天技术、半导体技术、生物技术和/或医学和/或药理学研究方面的应用。
20、同样地,根据本发明的用于生产三维丝网印刷工件的设备可以设计和/或构造为用作为和/或应用为医学产品和/或药物产品、植入物和/或无菌产品和/或药物,和/或用作为和/或应用为用于活性物质给药的片剂。
21、根据本发明,丝网印刷工件可以是在一个或在多个印刷操作中通过三维丝网印刷在工件承载件上构建的工件。在这种情况下,丝网印刷工件特别是这样的工件,在印刷操作完成之后和/或在印刷操作之后的烧结操作完成之后,其可以从相应的工件承载件再次释放,特别地可以非破坏性地释放。
22、在用于丝网印刷工件的可能的印刷操作之间,相应的工件承载件可以从印刷台或从印刷台板释放,或可以是从其处可释放的。在多层结构的情况下,丝网印刷工件的各层可以在两次接连的印刷操作之间在远离印刷台或印刷台板的位置干燥。
23、根据优选的构型,计量装置具有用于将印刷物质分配到印刷丝网上的分配装置。在这种情况下,续流止挡装置构造为用于避免和/或减少印刷物质在分配装置之外的续流。因此,可避免印刷物质从此类分配装置的不受控制地出现或滴落。
24、根据又一优选的构型,计量装置可以具有用于关断印刷物质流的至少一个关断配件,因此,印刷质量的流动可以被特别有效地影响。在这种情况下,续流止挡装置可以由关断配件形成。这种续流止挡装置可以仅用很少的工作量来提供,并确保相对较大的功能可靠程度,以避免续流。
25、根据又一优选的构型,续流止挡装置可以具有基于压力的闭环控制装置和/或构造为通过基于压力的闭环控制装置来避免和/或减少印刷物质在计量装置之外和/或在分配装置之外的续流。通过这种闭环控制装置,可以以特别高的可靠性水平避免不期望的续流。
26、根据又一优选的构型,基于压力的闭环控制装置可以构造为用于检测和/或处理印刷物质的输送压力。这种对输送压力的检测和处理可以用成本有效且操作可靠的功能部件来实现,特别是用压力传感器和/或数据处理设备来实现。因此,基于压力的闭环控制装置可以以特别有利的方式并且以较低设备成本实现。
27、根据又一优选的构型,计量装置可配备有用于储存糊状印刷物质的至少一个容器和/或用于将印刷物质分配到印刷丝网上的分配装置。附加地或可替代地,计量装置可具有在容器与分配装置之间延伸的供应管线,该供应管线用于将印刷物质从容器供应到分配装置。
28、分配装置、用于储存糊状印刷物质的容器或用于将印刷物质从容器供应到分配装置的供应管线的布置允许总体上节省空间和/或适应相应机器构造的布置。
29、特别地,在相应印刷丝网上方和/或印刷装置内可能存在空间和/或几何限制,但是这些限制可以通过将计量装置分成分配装置、容器和供应管线以特别有利的方式抵消。
30、即使在局部空间条件非常有限的情况下,这种布置也可以以特别有利的方式定位和安装。计量装置的布置仅在很小程度上以这种方式影响设备的整体构造,并且可以避免复杂且繁复的构造。
31、总的来说,利用这样优选的构型可以确保高度的生产率和操作可靠性。
32、根据又一优选的构型,计量装置可以具有用于输送印刷物质的至少一个致动器,特别是用于在容器之外输送或用于在计量装置之内输送和/或在计量装置之外输送和/或在分配装置之外输送的至少一个致动器。通过这种致动器,可以以自动化的方式并且就设备而言仅用很少的工作量来实现印刷物质的自动化或部分自动化的计量,并且可以提高生产率和生产精确度。
33、根据又一优选的构型,续流止挡装置可以构造为用于使用于输送印刷物质的致动器的运动反向。由此可以以进一步提高的可靠性水平达到续流止挡。特别地,这种构型还可以在没有关断配件的情况下实现,使得仅用少量的部件或组件就可以实现续流止挡。
34、根据优选的构型,容器可以布置成位于印刷装置的印刷区域之外和/或印刷装置的印刷台之外。附加地或可替代地,容器可以布置成在水平方向上相对于印刷丝网和/或印刷台间隔开,或可以布置成在竖向方向上位于印刷装置的印刷台下方或上方。由于计量装置的使用因此可以以特别有利的方式利用设备中存在的安装空间,并且不会出现设计限制或仅出现较小的设计限制。在这种情况下,特别地通过位于印刷区域和/或印刷台之外并且在竖向上位于印刷台和/或印刷丝网上方的高度处的布置,可以创建特别符合人机工程学的布置。
35、根据进一步优选的构型,在印刷物质的分配期间,容器可以布置成和/或保持为位于印刷装置的印刷区域之外和/或位于印刷装置的印刷台之外,和/或可以布置成和/或保持为相对于印刷丝网和/或印刷台位于水平方向上,或可以布置成和/或保持为在竖向方向上位于印刷装置的印刷台下方或上方。就设计而言,这可以仅用很少的工作量来实现,并且仍然确保相应操作人员可以很好地接近容器。
36、根据又一优选的构型,在印刷物质的分配期间,容器可以布置成和/或保持为静止和/或固定不动。这允许整体稳固且稳定的设备构造以及高水平的操作可靠性。
37、根据又一优选的构型,容器可以设计为桶状件,其特别地具有筒形的或锥形的环绕侧壁和/或具有形成在上侧上和/或可以在上侧封闭的开口和/或具有形成在下侧上的印刷物质出口。这种容器可以仅用很少的工作量来提供,可以简单地重新填充或填充,并且可以设计成具有大的接收容积。此外,位于下侧上的印刷物质出口允许将印刷物质可靠且简单地输送到容器之外。锥形的环绕侧壁可以降低容器中相对较大残留物的风险。
38、根据又一优选的构型,容器或设计为桶状件的容器的接收容积可以为至少1dm3、优选地至少3dm3、进一步优选地至少4dm3、进一步优选地至少5dm3、进一步优选地至少7dm3、进一步优选地至少9dm3、进一步优选地至少10dm3、进一步优选地至少15dm3、进一步优选地至少20dm3、更进一步优选地至少25dm3、以及更进一步优选地至少35dm3。利用这样的接收容积,可以提供相对大量的印刷物质,并且可以以计量的方式将相对大量的印刷物质施加到相应的印刷丝网,以用于工件的印刷。因此,可以避免通过填充好的容器更换已清空的容器的频繁的更换或设置工作。
39、根据又一优选的构型,容器或设计为桶状件的容器的接收容积可以高达5dm3、优选地高达7dm3、进一步优选地高达9dm3、进一步优选地高达10dm3、进一步优选地高达15dm3、进一步优选地高达20dm3、进一步优选地高达25dm3、进一步优选地高达30dm3、进一步优选地高达35dm3、进一步优选地高达45dm3、更进一步优选地高达50dm3、以及更进一步优选地高达100dm3。这种方式的容器还可以以合适的方式容置在有限的安装空间中,并且还允许良好的操作。
40、根据又一优选的构型,容器可以设计为墨盒(cartridge),特别是一次性墨盒或可重复使用的墨盒。墨盒特别适合于简单的操作、易于操作的更换以及实用的储存。一次性墨盒也可以满足相应印刷物质的高清洁度要求。可重复使用的墨盒确保特别地材料友好和资源友好的生产。特别地,可重复使用的墨盒还可以由设备的操作者在现场填充新的印刷物质,并再次用于生产。
41、根据又一优选的构型,墨盒可以为封闭形式和/或具有可打开的和/或打开的出口开口。以这种方式,印刷物质可以可靠地保持免受污染,并且可以以受控的方式经出口开口进行分配。附加地或可替代地,墨盒可以具有相对于周向墨盒侧壁可移位的活塞底部。这允许向墨盒中存在的印刷物质简单且可靠地施加压力,并因此允许经由出口开口进行受控的分配,该出口开口优选地布置成与活塞底部相对。
42、根据又一优选的构型,容器或设计为墨盒的容器的接收容积可以为至少50cm3、优选地至少100cm3、进一步优选地至少200cm3、进一步优选地至少300cm3、进一步优选地至少500cm3、进一步优选地至少800cm3、进一步优选地至少1000cm3、进一步优选地至少1200cm3、进一步优选地至少1500cm3、更进一步优选地至少1800cm3、以及更进一步优选地至少2000cm3。利用这样的接收容积,可以在相应的墨盒中提供相对大量的印刷物质,并且可以以计量的方式将相对大量的印刷物质施加到相应的印刷丝网,以用于工件的印刷。因此,可以避免通过填充好的墨盒更换已清空的墨盒的频繁的更换或设置工作。
43、根据又一优选的构型,容器或设计为墨盒的容器的接收容积可以高达200cm3、优选地高达500cm3、进一步优选地高达700cm3、进一步优选地高达900cm3、进一步优选地高达1000cm3、进一步优选地高达1200cm3、进一步优选地高达1500cm3、进一步优选地高达1700cm3、进一步优选地高达2000cm3、进一步优选地高达2500cm3、更进一步优选地高达3000cm3、以及更进一步优选地高达4000cm3。这种方式的墨盒还可以以合适的方式布置在极其有限的安装空间中,并且还允许良好的操作或简单且可靠的更换。
44、根据又一优选的构型,用于输送印刷物质的致动器可以构造为用于从容器中抽吸出印刷物质的抽吸设备,特别是螺杆泵和/或偏心螺杆泵。这种抽吸设备可以以成本有效的方式提供,其具有高水平的操作可靠性,并确保相对较大且精确计量的输送量。
45、根据又一优选的构型,抽吸设备可以至少部分地浸入到容器中和/或浸入到容器中提供的印刷物质中。这种构造可以仅用很少的工作量来提供,并且使得用填充好的容器更换已清空的容器变得特别简单、特别地仅用很少的设置工作。
46、根据又一优选的构型,抽吸设备可以构造成位于容器之外和/或可以经由抽吸管线与容器流体连通。此外,与抽吸设备连通的抽吸管线可以浸入到容器中和/或浸入到容器中提供的印刷物质中。在操作期间,由此可以降低印刷物质损坏抽吸设备的风险,并且同时可以确保印刷物质的可靠抽吸。
47、根据又一优选的构型,抽吸设备可以构造为和/或布置成将从容器中抽吸出的印刷物质输送到供应管线内,并且输送到分配装置。以这种方式,印刷物质可以以特别高的可靠性水平从容器输送到供应管线中,并进一步输送到分配装置。因此,即使在设计构造简单的情况下,也能确保可靠且精确的计量。
48、根据又一优选的构型,用于输送印刷物质的致动器可以构造为增压装置,增压装置用于对容器中的印刷物质加压和/或用于基于压力将印刷物质输送到容器之外。因此,可以进一步提高计量精确度。此外,由于与印刷物质相对低且完全避免的接触,可以降低致动器污染印刷物质的风险。
49、根据又一优选的构型,增压装置可以具有线性驱动装置,其中线性驱动装置可以优选地设计为电动的或机电的线性驱动装置和/或设计为电动主轴驱动装置和/或设计为电动缸和/或设计为线性致动器。这种线性驱动装置可以确保特别高的输送精确度,并且可以仅用很少的工作量并且以较低成本集成为计量装置的组成部分。
50、根据又一优选的构型,增压装置可以设计为气动的和/或液压的线性驱动装置或线性缸。这种方式的增压装置在操作期间是可靠的,并且可以产生相对较高的压缩力。此外,利用这种构型,可以以特别有利的方式并且仅用很少的工作量对从相应容器中推压出的糊料(paste)进行体积监测。气动的和/或液压的线性驱动装置或线性缸可以在路径(path)的技术方面进行监测,并因此确保精确的计量或体积监测。
51、根据又一优选的构型,增压装置可以构造为和/或设置成向填充有印刷物质的墨盒的活塞底部施加压缩力。附加地或可替代地,增压装置可以构造为和/或设置成使墨盒的活塞底部在纵向方向上相对于相应的墨盒侧壁移位,以便增加墨盒的内部压力。因此,可以以受控的方式使相应墨盒中的内部压力增加,且因此从墨盒中有针对性且经计量地推压出印刷物质,而不会对墨盒造成不期望的损坏。
52、根据又一优选的构型,计量装置可以具有用于确定墨盒的活塞底部的位置的至少一个传感器。以这种方式简化活塞底部的受控且可靠的运动。此外,通过这种传感器可以确定相应墨盒的填充水平。通过这种传感器同样地可以使相应的致动器特别可靠且受控地接触活塞底部。
53、根据又一优选的构型,用于确定位置的传感器可以构造为确定活塞底部与用于输送印刷物质的致动器之间的相对位置,特别是活塞底部与线性驱动装置之间的相对位置。由此,致动器向相应活塞底部的接近和致动器与活塞底部的接触可以以特别高的精度和可靠性水平进行。以这种方式可以可靠地避免推压出不期望的大量印刷物质。
54、根据又一优选的构型,传感器可以构造为确定墨盒的活塞底部的绝对位置。墨盒的活塞底部的绝对位置的确定适用于以特别有利的方式确定印刷物质的仍然存在的填充体积。
55、根据又一优选的构型,用于确定活塞底部的位置的传感器可以设计为电感式传感器和/或设计为电容式传感器和/或设计为机械传感器。这种传感器可以以成本有效的方式提供,可以安装在狭窄的安装空间中,并确保高度的功能可靠性。
56、根据又一优选的构型,传感器可以布置在用于输送印刷物质的致动器上,特别是布置在线性驱动装置上。由此可以以合适的方式确定致动器与墨盒的相应活塞底部之间的相对位置。
57、根据又一优选的构型,续流止挡装置可以构造为用于释放墨盒的活塞底部的压力。附加地或可替换地,续流止挡装置可以构造为用于使墨盒的活塞底部的运动反向。由此可以以进一步提高的可靠性水平达到续流止挡。特别地,这种构型还可以在没有关断配件的情况下实现,并且同时具有高水平的工艺可靠性,使得仅用少量的部件或组件就可以实现续流止挡。
58、根据又一优选的构型,续流止挡装置可以构造为取消(特别是暂时地取消)用于输送印刷物质的致动器(特别是线性驱动装置)与墨盒的活塞底部之间的操作接合和/或接触。通过取消操作接合和/或接触,墨盒内部的压力可以再次快速有效地降低。
59、通过释放压力,可以去除残留在墨盒中的印刷物质,并且使活塞底部在致动器的方向上或线性驱动装置的方向上自动地移回相对小的程度。这也在很小程度上导致印刷物质从供应管线回流到墨盒中,从而使得可以相对可靠地避免从分配装置的续流。
60、根据又一优选的构型,基于压力的闭环控制装置可以构造为用于检测和/或处理由用于输送印刷物质的致动器产生的压力和/或作用在墨盒的活塞底部上的压力。这种对由致动器产生的压力和/或作用在墨盒的活塞底部上的压力的检测和处理可以用成本有效且操作可靠的功能部件来实现,特别是用压力传感器和/或数据处理设备来实现。因此,基于压力的闭环控制装置可以以特别有利的方式并且以较低设备成本实现。
61、根据又一优选的构型,增压装置可以具有压力容器,该压力容器可以以压力密封的方式封闭,并且用于储存糊状印刷物质的容器可以定位在该压力容器中。通过压力容器中增加的内部压力,对印刷物质的压力也可以以特别可靠的方式增加,例如在用于储存糊状印刷物质的容器布置成在压力容器内处于打开位置的情况下。通过对印刷物质的压力的增加,又可以以受控和精确计量的方式输送和分配印刷物质。
62、根据又一优选的构型,压力容器可以具有用于压缩空气供应的连接开口,并且压缩空气管线可以连接或可以以压力密封的方式连接到连接开口。在这种情况下,连接开口可以优选地形成在压力容器的盖部中。因此,压力容器的内部压力可以仅用很少的设计工作以受控的方式设定,并且因此可以开始从相应的容器输送印刷物质。
63、根据又一优选的构型,压力容器可以具有用于导通供应管线的出口开口或用于导通连接到供应管线的出口管线的出口开口,其中出口开口可以优选地形成在压力容器的盖部中。以这种方式,使得从容器以及从压力容器的内部受控且无污染地分配印刷物质成为可能。
64、根据又一优选的构型,供应管线或连接到供应管线的出口管线可以被引导穿过出口开口进入到压力容器的内部,特别是被引导到定位于压力容器中并且填充有印刷物质的容器中。因此,通过增加内部压力,可以以简单且可靠的方式将印刷物质推压到供应管线中或连接到供应管线的出口管线中,并且可以将印刷物质输送到压力容器之外。
65、根据又一优选的构型,供应管线可以设计为沿其长度至少部分地或沿其整个长度是可柔性变形的和/或可弹性变形的和/或柔性的和/或柔性且无塑性变形的。附加地或可替代地,供应管线可以柔性地跟随分配装置与容器之间的相对运动。因此,容器的和分配装置的设计构型和/或布置可以以简化且灵活的方式适应几何要求。这种构型还简化了在操作期间和/或在对设备或计量装置进行维护和/或设置工作期间分配装置与容器之间的相对运动。
66、根据又一优选的构型,供应管线可以至少部分地或沿整个长度由塑料材料制成,特别是由聚酰胺和/或聚酯制成。这种供应管线可以以特别成本有效的方式提供,可以确保高度的几何灵活性,并且满足对待在其中输送的印刷物质的清洁度的高要求。此外,创建了对污染的良好防护。
67、根据又一优选的构型,供应管线和/或供应管线的一部分可以是无需工具即可更换的。因此,操作人员的操作工作量可以保持为较低,并且方便因使用不同的印刷物质而导致的不同供应管线的使用。
68、根据又一优选的构型,供应管线的长度可以为至少10cm、优选地至少15cm、进一步优选地至少20cm、进一步优选地至少25cm、进一步优选地至少30cm、进一步优选地至少35cm、进一步优选地至少40cm、进一步优选地至少50cm、进一步优选地至少60cm、进一步优选地至少80cm、进一步优选地至少100cm、进一步优选地至少120cm、进一步优选地至少150cm、进一步优选地至少170cm、进一步优选地至少200cm、进一步优选地至少250cm、更进一步优选地至少300cm。以这种方式,容器和分配装置可以布置成彼此相距相对较大的距离,或容器和分配装置可以相对于彼此沿相对较大的移动范围移动。
69、根据又一优选的构型,供应管线的长度可以高达20cm、优选地高达30cm、进一步优选地高达40cm、进一步优选地高达50cm、进一步优选地高达70cm、进一步优选地高达100cm、进一步优选地高达150cm、进一步优选地高达200cm、进一步优选地高达250cm、进一步优选地高达300cm、进一步优选地高达400cm、进一步优选地高达500cm、更进一步优选地高达1000cm。因此,可以有效地限制供应管线内的或沿供应管线的压降,并且待施加用于穿过供应管线递送的递送压力可以保持为较低。
70、根据又一优选的构型,分配装置可以具有用于将印刷物质分配到印刷丝网上的多个分配开口,特别是相对于彼此离散地形成的多个分配开口。因此,相对于彼此离散地形成的分配开口并非连续的,而是分别形成为和/或布置为单独的和/或分离的分配开口。印刷物质在印刷丝网上的特别良好限定的分布可以通过多个离散的分配开口来实现。以精确限定的量和在印刷丝网上的限定点处分配印刷物质增加了后续生产序列的可靠性和精度。
71、根据又一优选的构型,至少两个分配开口可以尺寸不同,和/或至少两个分配开口可以具有相对于彼此尺寸不同的横截面大小。以这种方式,可以考虑不同分配开口处可能存在的压力差,并且尽管压力不同,但可以经由相应的分配开口实现印刷物质的均匀分配。
72、根据又一优选的构型,分配开口中的至少一个分配开口的尺寸小于布置在流动方向上印刷物质下游的分配开口,和/或布置在流动方向上印刷物质下游的分配开口的尺寸大于布置在流动方向上的上游的至少一个分配开口或布置在流动方向上的上游的所有分配开口。以这种方式,可以以特别优选的方式补偿沿流动方向的压降,并且可以确保印刷物质通过不同分配开口的均匀分配。
73、根据又一优选的构型,多个分配开口可以形成为和/或布置成以相对于彼此离散的印刷物质区段执行印刷物质到印刷丝网上的分配。由此可以以特别受控的方式将印刷物质施加到印刷丝网上。
74、根据又一优选的构型,分配装置可以形成为用于将印刷物质分配到印刷丝网的封闭区段上和/或分配到印刷丝网的印刷超限区段上。然而,在这种情况下仍然可以将印刷物质分配到印刷丝网上的相应填充刮板的有效区域中。这允许通过相应的填充刮板实现印刷物质在印刷丝网上的良好后续分布,同时允许实现印刷物质的特别受控的分配。此外,以这种方式,印刷物质的分配可以有利地在两个刮板工艺之间进行,使得可以实现特别高效的印刷顺序。
75、根据又一优选的构型,印刷装置可以具有用于以印刷物质填充印刷丝网的填充刮板和/或用于推压印刷物质穿过印刷丝网的印刷刮板和/或用于推压印刷物质穿过印刷丝网的两个印刷刮板,其中分配装置优选地形成为用于从填充刮板与印刷刮板之间的位置开始分配印刷物质。同样地,分配装置可以优选地形成为用于从两个印刷刮板之间的位置开始分配印刷物质。
76、填充刮板允许印刷物质以特别有利的方式分布在相应的印刷丝网中,或使新施加的印刷物质与已经存在于或仍然存在于印刷丝网上的印刷物质混合。印刷刮板使得能够以可靠的方式将施加的和/或分布的印刷物质待推压而穿过印刷丝网。
77、在布置两个印刷刮板的情况下,或在使用两个刮板作为印刷刮板提供的情况下,印刷丝网的填充或印刷物质在相应印刷丝网中的分布可以在单独的步骤中省去。印刷丝网的填充或印刷物质在相应印刷丝网中的分布或新施加的印刷物质与已经存在于或仍然存在于印刷丝网上的印刷物质的混合可以在印刷刮板工艺的执行期间进行。在这种情况下,通过布置两个印刷刮板,两个印刷刮板在刮板方向上的向前运动和向后运动二者均可以用于印刷,即在向前方向上用一个印刷刮板,在向后方向上用相应另一印刷刮板。填充刮板也可以有利地用作印刷刮板。
78、用于从填充刮板与印刷刮板之间或两个印刷刮板之间的位置开始分配印刷物质的分配装置的布置允许实现特别节省空间的构型,以及允许沿刮板方向在印刷刮板运动与填充刮板运动之间和/或在印刷刮板运动和/或填充刮板运动期间及时且高效地分配印刷物质。
79、根据又一优选的构型,分配装置可以至少部分地或完全地在填充刮板与印刷刮板之间和/或在两个印刷刮板之间延伸,特别是在横向于刮板方向的方向上或与刮板方向成角度的方向上延伸。附加地或可替代地,分配装置可以至少部分地平行于填充刮板的刮板边缘和/或至少一个印刷刮板的刮板边缘延伸,和/或分配装置可以一直延伸到填充刮板与印刷刮板之间的中间空间中和/或两个印刷刮板之间的中间空间中。这种构型可以构造为特别紧凑,并且同时在通过印刷刮板运动的印刷物质的分配、印刷丝网的填充和/或印刷糊料的印刷或后续印刷中确保可靠且相对低运动的工艺序列。
80、根据又一优选的构型,多个分配开口或上述多个分配开口可以以分散的方式布置在填充刮板与印刷刮板之间和/或两个印刷刮板之间,特别是可以以分散的方式布置在横向于刮板方向的方向上或与刮板方向成角度的方向上。通过这种构型,就后续的刮板运动而言,相应的印刷物质可以特别均匀且有利地分布。因此,特别有利的是,所分配的印刷物质可以沿相应刮板的纵向范围以分散的方式布置,从而使得可以通过刮板运动确保印刷物质的相对均匀的携料(entrainment)。
81、刮板方向在这里可以或应当理解为在印刷丝网的填充期间或在印刷或推压印刷物质穿过印刷丝网期间相应刮板运动所沿的方向。因此,填充刮板或印刷刮板的下降运动或上升运动不能理解为刮板方向。
82、根据又一优选的构型,分配装置可以具有至少一个分配槽部或多个分配槽部,其中分配槽部优选地在横向于刮板方向的方向上或与刮板方向成角度的方向上延伸。通过分配槽部,可以进一步提高印刷物质分配的均匀性。通过分配槽部在横向于刮板方向的方向上或与刮板方向成角度的方向上的路线(course),印刷物质在后续的刮板运动中可以以特别有利的方式分布。所分配的印刷物质可以有利地以分散的方式沿相应刮板的纵向范围布置,从而使得可以通过刮板运动确保印刷物质的相对均匀的携料。
83、根据又一优选的构型,分配装置的至少一个分配槽部可以具有沿纵向范围变化的宽度。这种宽度变化可以连续地或无级地(steplessly)发生。因此,可以补偿沿分配槽部的压降,并且即使在相对长的分配槽部的情况下,也可以确保印刷物质的均匀分配。
84、根据又一优选的构型,分配装置的至少一个分配槽部在分配槽部的沿纵向范围彼此间隔开的区段处可以具有不同的宽度。在纵向方向上的不同宽度可以通过阶梯式的宽度变化或还通过无级的或连续的宽度变化来实现。以这种方式,同样可以仅用很少的设计工作来补偿沿分配槽部的可能的压降,并且可以确保印刷物质的均匀分配。
85、根据又一优选的构型,分配装置的至少一个分配槽部的尺寸可使形成在流动方向上印刷物质下游的槽部区段大于和/或宽于布置在流动方向上的上游的至少一个槽部区段。如果在印刷物质的流动方向上预期或应当存在印刷物质的显著压降,则这可以通过这种构型以特别有利的方式抵消。
86、根据又一优选的构型,分配装置的至少一个分配槽部可以沿印刷物质的流动方向至少部分地具有连续地增加的大小和/或宽度。通过增加的大小和/或宽度,可以以特别合适的方式补偿印刷物质的流动方向上的可能的压降,使得从分配槽部的下述区域也可以产生足够的印刷物质,该区域布置为在流动方向上的下游相对较远或布置为远离容器。
87、根据又一优选的构型,分配装置可以布置成与填充刮板和/或与印刷刮板和/或与多个印刷刮板行进,特别地可以布置成在刮板方向上行进。因此,可以降低刮板与分配装置之间发生碰撞的风险。此外,就设计而言,这种构型可以以比较简单的方式实现。特别地,分配装置可以以这种方式布置成其自身不具有致动器,因为运动总是与相应的刮板一起发生。分配装置的独立于刮板的运动并非绝对必要。
88、根据又一优选的构型,计量装置可以设置为用于在沿刮板方向的刮板运动期间经由分配装置分配印刷物质。特别地,计量装置可以设置为用于在沿刮板方向的刮板运动期间,经由分配装置连续地和/或周期性地重复分配印刷物质。由此可以实现特别节省时间的印刷物质的分配。
89、根据又一优选的构型,计量装置可以设置为用于在分配装置与填充刮板和/或与至少一个印刷刮板的沿刮板方向的共同的和/或行进的运动期间分配印刷物质,特别地从在刮板方向上行进和/或移动的分配装置的位于填充刮板与印刷刮板之间和/或位于两个印刷刮板之间的位置分配印刷物质。这确保特别省时的工艺序列,因此具有高水平的生产率,同时具有高水平的操作可靠性。
90、根据又一优选的构型,计量装置可以设置为用于在印刷刮板和/或填充刮板处于刮板方向上的静止和/或搁置位置期间分配印刷物质。以这种方式,印刷物质的分配可以以特别受控的方式进行。
91、根据又一优选的构型,计量装置可以具有至少一个致动器,该致动器用于移动分配装置,特别是用于横向于刮板方向或与刮板方向成角度地移动分配装置。以这种方式,可以实现分配装置的独立于相应刮板的运动。这允许实现填充刮板和印刷刮板的特别紧凑的布置,因为分配装置可以仅以取决于需求的方式移动到刮板的运动区域中。附加地或可替代地,以这种方式,分配装置本身可以以紧凑的方式构造,因为由于可移动性而可以覆盖相对较大的分配区域。
92、根据又一优选的构型,致动器可以形成为用于在将印刷物质分配到印刷丝网上期间移动分配装置。在将印刷物质分配到印刷丝网上期间,通过分配装置的运动可以确保相对较大分配区域的相对良好的分布。
93、根据又一优选的构型,致动器可以形成为用于将分配装置从等待位置中移出进入到分配位置和/或从分配位置中移出进入到等待位置。在等待位置,可以避免与刮板或其他部件的碰撞。在分配位置,可以确保沿相对较大分配区域的有效分配。因此,可以进一步提高操作可靠性和分配功能性。
94、根据又一优选的构型,分配装置可以具有至少一个分配管路区段,在分配管路区段中形成至少一个分配开口和/或一个分配槽部。分配管路区段可以成本有效的提供,其可以具有相对较大的长度,以用于印刷物质的良好分布,并且同时可以确保高度的操作可靠性。
95、根据又一优选的构型,多个分配开口可以设置在分配管路区段中和/或可以沿印刷物质的流动方向以分散的方式布置。附加地或可替代地,至少一个分配槽部可以形成为在分配管路区段中在印刷物质的流动方向上延伸。这可以仅用很少的工作量来实现,并且确保沿相对较大的或纵向延伸的分配区域计量分配印刷物质的高度功能性。
96、根据又一优选的构型,分配管路区段可以在填充刮板与印刷刮板之间延伸,特别是横向于刮板方向或与刮板方向成角度地和/或平行于填充刮板的刮板边缘和/或印刷刮板的刮板边缘延伸。因此,确保特别节省空间和紧凑的布置,同时在后续刮板工艺中确保印刷物质的有利分布。
97、根据又一优选的构型,分配装置可以具有多个分配管路区段,多个分配管路区段优选地以彼此对齐的方式排列和/或布置成能够通过致动器或通过多个致动器彼此一致地移动。因此,可以实现印刷物质的进一步改进的计量和分布。特别地,多个分配管路区段可以相对于彼此离散地或者彼此分离地形成。这种分配管路区段可以彼此独立地布置和安装。通过多个分配管路区段可以降低较大压降的风险。
98、此外,分配装置可以具有多个分配管路区段,这些分配管路区段彼此连接以形成分配管路和/或彼此一体地形成为分配管路。在这种情况下,分配管路区段还可以彼此流体连通。在这种情况下,有可能经由相对的端部将印刷物质引入到相互连接的两个分配管路区段中。印刷物质可以经由相对的端部之间的分配开口或分配槽部或多个分配槽部进行分配。因此,可以在彼此连接的或彼此一体地形成的分配管路区段内实现反向的印刷物质流。
99、这种彼此连接的或彼此一体地形成的分配管路区段可以以成本有效的方式生产,可以容易地进行清洗,并确保高水平的操作可靠性。同样地,这种彼此连接的或彼此一体地形成的分配管路区段可以以彼此对齐的方式排列,和/或可以布置成能够通过一致动器或通过多个致动器彼此一致地移动。
100、根据又一优选的构型,供应管线可以具有至少一个分配器(优选地是多个分配器),分配器用于将印刷物质流分配到并联连接的多个供应管线区段和/或用于将印刷物质流供应到多个分配开口和/或多个分配槽部和/或多个分配管路区段。这种分支改善了不同印刷物质流到不同分配点或到印刷丝网上不同点的目标计量。总体上可以改善分布。此外,可以避免在沿各个管线的不同分配开口或分配点之间出现印刷物质的相对较大的落差(drop)。
101、根据又一优选的构型,供应管线可以具有通过分配器并联连接的至少两个供应管线区段。在并联连接的供应管线区段中,附加地或可替代地,至少一个供应管线区段可以具有用于将印刷物质流分配到并联连接的多个供给管线子段的另外的分配器。因此,印刷物质流的特别有利的分布可以仅用很少的安装和组装工作来实现。
102、根据又一优选的构型,分配装置可以形成为和/或布置成在至少一个纵向延伸的或条带形状的印刷物质区段中执行印刷物质到印刷丝网上的分配。由此开始,可以仅在一个填充刮板工艺中实现印刷物质在印刷丝网上的特别均匀的分布或与仍然存在于印刷丝网上的印刷物质的特别均匀的混合。
103、根据又一优选的构型,计量装置可以具有用于关断印刷物质流的至少一个关断配件,其中关断配件可以优选地形成为供应管线的一部分和/或形成为用于关断供应管线。因此,可以可靠地避免(例如在印刷刮板运动期间)印刷物质的不期望的分配,从而使得可以确保高度的过程可靠性。
104、根据又一优选的构型,沿供给管线的路线,关断配件距带有印刷物质的容器的距离可以大于关断配件距分配装置和/或距至少一个分配开口和/或分配槽部的距离。因此,可以降低不期望的印刷物质在分配装置之外和/或在分配开口之外和/或在分配槽部之外续流的风险。因此,特别地,关断配件在流动方向的下游提供的印刷物质的量可以保持为较小。
105、根据又一优选的构型,计量装置可以具有容器更换设备,容器更换设备分别用于自动地更换分配印刷物质的容器,特别是设计为墨盒或桶状件的容器。以这种方式可以进一步提高设备的生产率,并且可以防止人员密集型使用。还可以降低手动错误操作的风险。此外,以这种方式,可以仅用很少的工作量来使用不同的印刷物质生产丝网印刷工件。因此,进一步增加了单个丝网印刷工件的生产灵活性。
106、根据又一优选的构型,容器更换设备可以构造为分别用于免工具地和/或自动地或半自动地更换分配印刷物质的容器。这确保特别高水平的操作简易性和操作可靠性,并且在设备操作期间仅少量人员使用。
107、根据又一优选的构型,容器更换设备可以具有用于设计为桶状件的容器的旋转分度台。这确保节省空间的构造并具有高水平的功能可靠性。旋转分度台还可以很容易地操作以及配备有容器。同样地,可以简单地将已清空的容器从旋转分度台上再次移除,以便重新填充。
108、根据又一优选的构型,容器更换设备可以具有连接板,该连接板具有用于连接供应管线的通道。该通道可以设计为用于容器排出的印刷物质的通道。在这种情况下,根据连接板与多个容器之间的相对位置,可以优选地在供应管线与多个容器中的一个容器之间建立流体连接。这种流体连接可以特别地经由连接板的通道来建立。附加地或可替代地,通过调整连接板和至少一个容器之间的相对位置,可以在供应管线与另外的容器之间建立流体连接。由此可以分别确保高效且省时地更换分配印刷物质的容器。
109、根据又一优选的构型,容器更换设备可以布置成位于印刷装置的印刷区域之外。附加地或可替代地,容器更换设备可以布置成在水平方向上相对于印刷丝网间隔开,或可以布置成在竖向方向上位于印刷装置的印刷台下方。因此,可以避免印刷装置的部件与容器更换设备之间的几何碰撞。就印刷装置的可能的几何限制而言,容器更换设备的布置可以特别有利地进行布置。
110、根据又一优选的构型,计量装置和/或用于将印刷物质输送到容器之外的致动器可以构造为用于印刷物质的体积计量。因此,可以以特别有利的方式并且仅用很少的工作量来提高计量的精度。
111、根据又一优选的构型,计量装置和/或用于将印刷物质输送到容器之外的致动器可以构造为用于印刷物质的基于行程的计量和/或体积的计量。附加地或可替代地,用于输送印刷物质的致动器可以构造为用于通过闭环行程控制进行体积计量。因此,可以进一步提高计量的精确度。当线性致动器或线性驱动装置被用作致动器时,行程位置可以有利地用作用于确定经计量的印刷物质的量的基础。
112、根据又一优选的构型,计量装置可以具有用于接收墨盒的接收腔,其中接收腔可以优选地设计为用于对墨盒侧壁的至少部分地侧向的和/或环绕的支撑。这确保墨盒的可靠定位。此外,就墨盒的增加的内部压力而言,还可以因此使得墨盒侧壁的减压成为可能。
113、根据又一优选的构型,用于移动分配装置的致动器可以形成为门轴系统或形成为门轴系统的一部分。门轴系统可以覆盖较大运动空间,并且因此确保印刷物质的适当分布。门轴系统同样构造简单,其能够以高精度水平和高可靠性水平移动高承载质量。
114、根据又一优选的构型,分配装置可以具有擦除装置,擦除装置用于擦除在分配开口之外或在分配槽部之外的印刷物质。这种擦除装置可以防止不希望的或不受控的印刷物质的滴落,并且可以有效地降低污染设备部件的风险。
115、根据又一优选的构型,供应管线可以具有回流止挡装置,回流止挡装置用于避免和/或减少印刷物质沿与分配流方向相反的方向返回,其中回流止挡装置优选地形成为关断配件。
116、这种关断配件可以优选地形成为球阀和/或可以手动地致动。同样地,关断配件还可以形成为自动地致动的或可致动的关断阀。
117、通过这种构型,可以可靠地避免印刷物质的返回,例如由于供应管线的弹性变形或供应管线中存在的印刷物质的内部预应力导致的印刷物质的返回。特别地,可以因此避免在更换供应管线内的相应墨盒期间,供应管线中的印刷物质在容器方向上回流以及将印刷物质推压到供应管线的容器侧的端部之外。因此,可以降低容器的或墨盒的或可能的容器接受器的区域中污染的风险。
118、回流止挡装置可以优选地在更换相应容器之前致动,特别地可以手动地或自动地或部分自动地致动。
119、此外,当计量装置还配备有续流止挡装置(特别是配备有形成为关断配件的续流止挡装置)时,回流止挡装置是特别有利的。这是因为,通过这种续流止挡装置,供应管线中的剩余印刷物质可以不再流向分配装置的方向,而是在供应管线柔性变形的情况下将倾向于向容器的方向回流。这可以通过回流止挡装置可靠地避免。
120、根据又一优选的构型,沿供应管线的路线,回流止挡装置距带有印刷物质的容器的距离可以小于回流止挡装置距分配装置的距离。通过这种方式,可以进一步降低供应管线中的印刷物质在容器的方向上返回以及从供应管线的容器侧的端部出现的风险。在回流止挡装置与容器之间的距离较小的情况下,下述风险得以降低,即供应管线中的存在于容器与回流止挡装置之间的印刷物质的内部张力或供应管线的柔性变形导致印刷物质不受控地返回以及印刷物质从供应管线的容器侧的端部出现。
121、根据又一优选的构型,容器与回流止挡装置之间的供应管线可以至少部分地设计为刚性的或非柔性的管线。相比之下,回流止挡装置与分配装置之间的供应管线可以至少部分地设计为柔性的或可柔性变形的管线。
122、本发明的另一独立方面涉及用于生产三维丝网印刷工件的设备,特别是3d丝网印刷机,其具有印刷装置和计量装置,该印刷装置具有用于在多个印刷操作中逐层生产至少一个丝网印刷工件的印刷丝网,该计量装置用于将糊状印刷物质计量分配到印刷丝网上,其中计量装置具有用于储存糊状印刷物质的至少一个容器、和/或用于将印刷物质分配到印刷丝网上的分配装置、以及用于移动容器和/或分配装置的至少一个致动器,其中致动器设计为门轴系统或门轴系统的一部分。
123、根据本发明另一独立方面的以这种方式构造的设备可以以优选的方式构造上述有利实施例中的个别实施例或上述有利实施例的全部实施例。
124、本发明的又一独立方面涉及用于生产三维丝网印刷工件的设备,特别是3d丝网印刷机,其具有印刷装置和计量装置,该印刷装置具有用于在多个印刷操作中逐层生产至少一个丝网印刷工件的印刷丝网,该计量装置用于将糊状印刷物质计量分配到印刷丝网上,其中计量装置可配备有用于储存糊状印刷物质的至少一个容器、配备有用于将印刷物质分配到印刷丝网上的分配装置、以及配备有在容器与分配装置之间延伸的供应管线,该供应管线用于将印刷物质从容器供应到分配装置。
125、根据本发明又一独立方面的以这种方式构造的设备还可以以优选的方式构造上述有利实施例中的个别实施例或上述有利实施例的全部实施例。
126、本发明的又一独立方面涉及用于生产三维丝网印刷工件的方法,特别是利用上述设备生产三维丝网印刷工件的方法,在该方法中,丝网印刷工件在具有印刷丝网的印刷装置中在多个印刷操作中逐层生产,并且在该方法中,利用计量装置以计量方式将糊状印刷物质分配到印刷丝网上,其中,通过续流止挡装置避免和/或减少印刷物质在计量装置之外的续流。
127、本发明的又一独立方面涉及用于生产三维丝网印刷工件的方法,特别是利用上述设备生产三维丝网印刷工件的方法,在该方法中,丝网印刷工件在具有印刷丝网的印刷装置中在多个印刷操作中逐层生产,并且在该方法中,利用计量装置以计量方式将糊状印刷物质分配到印刷丝网上,其中,通过计量装置将印刷物质输送到用于储存糊状印刷物质的容器之外,并且输送到分配装置,分配装置用于经由供应管线将印刷物质分配到印刷丝网上。
128、上文描述的关于设备的细节和独立方面(包括与设备相关的同等方面),以相同的方式适用于上文根据其他独立方面描述的根据本发明的方法。
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