DE29724176U1 - Produkt und Vorrichtung zur Herstellung von Prototyp-Artikeln sowie Prototyp-Artikel - Google Patents

Produkt und Vorrichtung zur Herstellung von Prototyp-Artikeln sowie Prototyp-Artikel

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DE29724176U1
DE29724176U1 DE1997224176 DE29724176U DE29724176U1 DE 29724176 U1 DE29724176 U1 DE 29724176U1 DE 1997224176 DE1997224176 DE 1997224176 DE 29724176 U DE29724176 U DE 29724176U DE 29724176 U1 DE29724176 U1 DE 29724176U1
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Claims (75)

1. Produkt aus einer Mischung aus einer Vielzahl von Teilchen zur Herstellung von (Prototyp-)Artikeln mittels eines Druckverfahrens, umfassend:
ein Klebemittel;
einen Füllstoff;
eine erste Faserkomponente; und
ein Lösungsmittel, welches das Klebemittel aktiviert, um einen im wesentlichen festen Artikel herzustellen, der aus einer Vielzahl der Teilchen zusammengesetzt ist;
wobei das Klebemittel im wesentlichen in dem Lösungsmittel löslich ist und der Füllstoff und die erste Faserkomponen­ te in einer wesentlich langsameren Rate sich darin auflö­ sen.
2. Produkt nach Anspruch 1, bei dem das Lösungsmittel nicht wässerig ist.
3. Produkt nach Anspruch 2, bei dem das nicht wässerige Lö­ sungsmittel aus der Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus Methylalkohol, Ethylalkohol, Isopropylalkohol, Aceton, Methylenchlorid, acetische Säure und Ethylacetoacetat.
4. Produkt nach Anspruch 1, bei dem das Lösungsmittel wässerig ist.
5. Produkt nach Anspruch 1, bei dem das Lösungsmittel in einer Menge hinzugegeben ist, die wirksam ist, um eine Lösung des Klebemittels zu bilden.
6. Produkt nach Anspruch 5, bei dem das Klebemittel durch Wasser aktivierbar ist.
7. Produkt nach Anspruch 6, bei dem das Klebemittel ein wasserlösliches Polymer ist.
8. Produkt nach Anspruch 7, bei dem das wasserlösliche Polymer aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus Polyethylenglykol, Natriumpolyacrylat, Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, Natriumpolyacrylat Copolymer mit Maleinsäure, und Polyvinylpyrrolidon Copolymer mit Vinylacetat.
9. Produkt nach Anspruch 7, bei dem das wasserlösliche Polymer ein Kohlenwasserstoff ist.
10. Produkt nach Anspruch 9, bei dem der Kohlenwasserstoff ausgewählt ist aus der Gruppe enthaltend Akaziengummi, Johannisbrotgummi, vorgelatinierte Stärke, Säure, modi­ fizierte Stärke, hydrolisierte Stärke, Natriumkarboxy­ methylcellulose, Natriumalginat, Hydroxypropylcellulose und hydrolisierte Stärke.
11. Produkt nach Anspruch 1, bei dem das Klebemittel eine organische Zusammensetzung oder Verbindung ist.
12. Produkt nach Anspruch 11, bei dem die organische Zusammen­ setzung oder Verbindung aus der Gruppe ausgewählt ist, be­ stehend aus Zucker, Zuckeralkoholen, organischen Säuren und Harnstoff.
13. Produkt nach Anspruch 12, bei dem der Zucker ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Sucrose, Dextrose, Fructose, Laktose und Polydextrose.
14. Produkt nach Anspruch 12, bei dem der Zuckeralkohol ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Sorbitol und Xylitol.
15. Produkt nach Anspruch 12, bei dem die organische Säure ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Zitronensäure, Zuccinsäure und Polyacrylsäure.
16. Produkt nach Anspruch 1, bei dem das Klebemittel ein Protein ist.
17. Produkt nach Anspruch 16, bei dem das Protein ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Gelatine, Kaninchenhaut­ leim und Sojaproteinen.
18. Produkt nach Anspruch 1, bei dem das Klebemittel eine anorganische Zusammensetzung oder Verbindung ist.
19. Anorganische Verbindung oder Zusammensetzung nach Anspruch 18, bei der die Verbindung oder Zusammensetzung ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Natriumsilikat, Plaster, Bentonid und Salz.
20. Produkt nach Anspruch 1, bei dem die Teilchen je einen Füllstoff aufweisen, der mit dem Klebemittel vermischt oder verbunden ist.
21. Produkt nach Anspruch 1, bei dem die Partikel je einen Füllstoff aufweisen, der mit dem Klebemittel beschichtet ist.
22. Produkt nach Anspruch 1, bei dem der Füllstoff ein Kohlenwasserstoff ist.
23. Produkt nach Anspruch 22, bei dem der Füllstoff Maltodextrin aufweist.
24. Produkt nach Anspruch 23, bei dem das Maltodextrin eine Dextrose äquivalent mit 10 besitzt.
25. Produkt nach Anspruch 1, bei dem die erste Faserkomponente ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einer Polymer­ faser, Keramikfaser, Graphitfaser und Glasfaser.
26. Produkt nach Anspruch 25, bei dem die Polymerfaser ausge­ wählt ist aus der Gruppe bestehend aus Zellulose und Zel­ lulosederivaten und substituierten oder nicht substituier­ ten geradlinigen oder verzweigten Alkyl- oder Alken-Mono­ meren, die bis zu acht Kohlenstoffatome enthalten.
27. Produkt nach Anspruch 1, bei dem die erste Faserkomponente eine mittlere Länge von ca. 60 Mikron bis ca. 200 Mikron aufweist.
28. Produkt nach Anspruch 1, bei dem der Füllstoff eine zweite Faserkomponente aufweist.
29. Produkt nach Anspruch 28, bei dem die zweite Faserkompo­ nente ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einer Polymerfaser, Keramikfaser, Graphitfaser und Glasfaser.
30. Produkt nach Anspruch 29, bei dem die Polymerfaser ausge­ wählt ist aus der Gruppe bestehend aus Zellulose und Zel­ lulosederivaten und aus substituierten oder nicht substi­ tuierten geradlinigen oder verzweigten Alkyl- oder Alken- Monomeren, die bis zu 8 Kohlenstoffatome enthalten.
31. Produkt nach Anspruch 28, bei dem die zweite Faserkompo­ nente eine mittlere Länge von ca. 30 Mikron bis ca. 100 Mikron aufweist.
32. Produkt nach Anspruch 1, bei dem das Lösungsmittel ferner ein Benetzungsmittel aufweist.
33. Produkt nach Anspruch 32, bei dem das Benetzungsmittel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem einem mehrere Hydroxylgruppen enthaltendem Alkohol und Harn­ stoff.
34. Produkt nach Anspruch 33, bei dem der mehrere Hydroxyl­ gruppen enthaltende Alkohol aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus Glyzerol, Ethylenglykol und Propylenglykol.
35. Produkt nach Anspruch 1, bei dem das Lösungsmittel ferner einen Strömungsrate-Verstärker enthält.
36. Produkt nach Anspruch 35, bei dem der Strömungsrate- Verstärker ein viskoelastischer chemischer Stoff ist.
37. Produkt nach Anspruch 36, bei dem der viskoelastische chemische Stoff ein wasserlösliches Polymer ist.
38. Produkt nach Anspruch 37, bei dem das wasserlösliche Poly­ mer aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus Poly­ vinylpyrrolidon, Polyethylenglykol, Polyacrylsäure und Natriumpolyacrylat.
39. Produkt nach Anspruch 38, bei dem das wasserlösliche Poly­ mer ein Polyvinylpyrrolidon mit einem Molekulargewicht von ca. 30.000 Einheiten ist.
40. Produkt nach Anspruch 36, bei dem der viskoelastische che­ mische Stoff aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus Isopropylalkohol, Ethylenglykol-Monobutylether, Diethylen­ glykol-Monobutylether, Dodecyldimethylammoniopropansulfo­ nat, Ethylenglykoldiacetat, Glyzeroltriacetat, Ethylacetat und Kaliumaluminiumsulfat.
41. Produkt nach Anspruch 1, welches ferner einen sichtbaren Farbstoff enthält.
42. Produkt nach Anspruch 41, bei dem die Konzentration des sichtbaren Farbstoffes etwa 0-0,1 Gewichtsprozent des Lösungsmittels beträgt.
43. Produkt nach Anspruch 41, bei dem der sichtbare Farbstoff aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus Naphthol blauschwarz und direkt rot.
44. Produkt nach Anspruch 1, bei dem die Teilchenmischung folgendes aufweist:
ein Klebemittel in einer Menge von etwa 10 bis etwa 50 Gewichtsprozent des Gesamtgewichtes der Mischung;
einen Füllstoff in einer Menge von ca. 0 bis ca. 80 Gewichtsprozent des Gesamtgewichtes der Mischung;
eine Faser in einer Menge von ca. 0 bis ca. 30 Gewichts­ prozent des Gesamtgewichtes der Mischung; und
wobei das Lösungsmittel ein Benetzungsmittel aufweist in einer Menge von ca. 0-20 Volumenprozent basierend auf dem Gesamtvolumen der Lösung, und einen Strömungsrate- Verstärker in einer Menge von ca. 0-10 Volumenprozent basierend auf dem Gesamtvolumen der Lösung; und einen Farbstoff in einer Menge von ca. 0-0,1 Volumenprozent basierend auf dem Gesamtvolumen des Lösungsmittels.
45. Produkt nach Anspruch 44, bei dem die Teilchenmischung aufweist:
ein Klebemittel in einer Menge von ca. 30 Gewichtsprozent des Gesamtgewichtes der Mischung;
einen Füllstoff in einer Menge ab 60 Gewichtsprozent des Gesamtgewichtes der Mischung;
eine Faser in einer Menge von ca. 10 Gewichtsprozent des Gesamtgewichtes der Mischung; und
wobei das Lösungsmittel ein Benetzungsmittel aufweist in einer Menge von ca. 5 Volumenprozent basierend auf dem Gesamtvolumen der Lösung und einen Strömungsrate- Verstärker in einer Menge von ca. 2 Volumenprozent basierend auf dem Gesamtvolumen des Lösungsmittels, und einen Farbstoff in einer Menge von ca. 0-0,1 Volumenprozent basierend auf dem Gesamtvolumen des Lösungsmittels.
46. Produkt nach Anspruch 45, bei dem der Füllstoff ferner eine zweite Faserkomponente in einer Menge von ca. 10 Gewichtsprozent der Gesamtmischung aufweist.
47. Produkt nach Anspruch 1, ferner mit einer Druckunterstützung zur Reduzierung der Verzerrung in dem aktivierten Material.
48. Produkt nach Anspruch 47, bei dem die Druckunterstützung eine Flüssigkeit ist, die nur geringfügig in Wasser löslich ist.
49. Produkt nach Anspruch 48, bei dem die Druckunterstützung aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus Lezithin, Polypropylenglykol mit einem Molekulargewicht von ca. 2.000 und Zitronellol.
50. Produkt nach Anspruch 1, bei dem der Füllstoff ein Polymer ist.
51. Produkt nach Anspruch 50, bei dem das Polymer aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus Polyethylenglykol, Natriumpolyacrylat, Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, Natriumpolyacylat-Copolymer mit Maleinsäure und Polyvinyl­ pyrrolidon-Copolymer mit Vinylacetat.
52. Produkt nach Anspruch 51, bei dem das Polymer ein Kohlenwasserstoff ist.
53. Produkt nach Anspruch 52, bei dem der Kohlenwasserstoff aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus Akaziengummi, Johannisbrotgummi, vorgelatinierte Stärke, säuremodifi­ zierte Stärke, hydrolisierte Stärke, Natriumkarboxyl­ methylzellulose, Natriumalginat, Hydroxypropylzellulose und hydrolisierte Stärke.
54. Produkt nach Anspruch 1, bei dem der Füllstoff eine organische Mischung oder Verbindung ist.
55. Produkt nach Anspruch 54, bei dem die organische Mischung oder Verbindung aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus Zucker, Zuckeralkoholen, organischen Säuren und Harnstoff.
56. Produkt nach Anspruch 55, bei dem der Zucker aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus Sucrose, Dextrose, Fructose, Lactose und Polydextrose.
57. Produkt nach Anspruch 55, bei dem der Zuckeralkohol aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus Sorbitol und Xylitol.
58. Produkt nach Anspruch 55, bei dem die organische Säure aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus Zitronensäure, Succinsäure und Polyacrylsäure.
59. Produkt nach Anspruch 1, bei dem der Füllstoff ein Protein ist.
60. Produkt nach Anspruch 59, bei dem das Protein aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus Gelatine, Kaninchen­ hautleim und Sojaproteinen.
61. Produkt nach Anspruch 1, bei dem der Füllstoff eine anor­ ganische Verbindung oder Zusammensetzung ist.
62. Produkt nach Anspruch 61, bei dem die anorganische Verbin­ dung oder Zusammensetzung aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus Natriumsilikat, Plaster, Bentonit und Salz.
63. Produkt einer Mischung aus einer Vielzahl von Teilchen aus:
einem Klebemittel;
einem Füllstoff;
einer Flüssigkeit, die das Klebemittel aktiviert, um einen im wesentlichen festen Körper herzustellen, der aus der Vielzahl der Teilchen zusammengesetzt ist;
wobei das Klebemittel im wesentlichen in der Flüssigkeit löslich ist und der Füllstoff im wesentlichen in der Flüssigkeit unlöslich ist.
64. Produkt nach Anspruch 63, bei dem die Flüssigkeit ein Lösungsmittel aufweist.
65. Produkt mit einer Mischung aus einer Vielzahl von Teilchen aus:
einem Füllstoff; und
einer ersten Faserkomponente;
wobei die Teilchen des Füllstoffes ferner eine Beschichtung aus dem Klebemittel aufweisen;
wobei die Mischung selbsthaftend oder klebend ist, wenn sie durch ein Lösungsmittel aktiviert wird, um einen im wesentlichen festen Artikel herzustellen;
wobei die Beschichtung des Klebemittels in dem Lösungsmit­ tel im wesentlichen lösbar ist und der Füllstoff und die erste Faserkomponente im wesentlichen in dem Lösungsmittel unlöslich sind.
66. Vorrichtung zur Herstellung eines Artikels mit einer Tintenstrahldüse (28) eines Druckkopfes, die derart angesteuert wird, daß
auf einen ersten Abschnitt eines ersten Films aus Teil­ chen, von denen jedes ein aktivierbares Klebemittel trägt, eine Flüssigkeit aufgetragen wird, die das Klebemittel ak­ tiviert und zwar in einer Menge, die ausreichend ist, um das Klebemittel in einem Ausmaß zu aktivieren, bei dem die Teilchen innerhalb des ersten Abschnitts aneinander anhaf­ ten oder aneinander kleben, um einen im wesentlichen fe­ sten einzelnen Artikel auszubilden;
ein zweiter Film der Teilchen auf dem ersten Film ausgebildet wird; und
auf einen ersten Abschnitt des zweiten Films der Teilchen die Flüssigkeit in einer Menge aufgebracht wird, die aus­ reichend ist, um das Klebemittel in einem Ausmaß zu akti­ vieren, so daß die Teilchen innerhalb des ersten Ab­ schnitts des zweiten Film aneinander haften oder anei­ nander kleben und an wenigstens einem Abschnitt des ersten Abschnitts der ersten Schicht anhaften oder ankleben, um einen im wesentlichen festen einzelnen Artikel aus dem er­ sten Abschnitt des ersten Films und dem ersten Abschnitt des zweiten Films herzustellen.
67. Vorrichtung nach Anspruch 66, wonach einem zweiten Abschnitt des ersten Films, der mit dem ersten Abschnitt des ersten Films zusammenhängt, und einem zweiten Abschnitt des zweiten Films, der mit dem ersten Abschnitt des zweiten Films zusammenhängt die Möglichkeit gegeben wird, von der Flüssigkeit in einem Ausmaß freizubleiben, so daß die zweiten Abschnitte nicht zusammenklebend verbleiben, und wonach ferner die Teilchen, welche die zweiten Abschnitte des ersten und des zweiten Filmes definieren, entfernt werden.
68. Vorrichtung nach Anspruch 67, wonach ferner:
auf einen ersten Abschnitt aufeinanderfolgender Filme der Teilchen, von denen jedes ein aktivierbares Klebemittel trägt, eine Flüssigkeit aufgetragen wird, die das Klebe­ mittel in einem Ausmaß aktiviert, welches ausreichend ist, um das Klebemittel in einem Ausmaß zu aktivieren, so daß die Teilchen innerhalb des ersten Abschnitts der aufeinan­ derfolgenden Filme aneinanderklebend und an wenigstens ei­ nem Abschnitt eines darunterliegenden Films ankleben, um einen im wesentlichen festen einzelnen Artikel herzustel­ len; und
einem zweiten Abschnitt von jedem der aufeinanderfolgenden Filme, der mit dem ersten Abschnitt von jedem der aufei­ nanderfolgenden Filme zusammenhängt, die Möglichkeit ge­ geben wird, von der Flüssigkeit in einem Ausmaß freizu­ bleiben, so daß die zweiten Abschnitte nicht aneinander­ kleben bleiben, und wonach ferner die Teilchen, welche die zweiten Abschnitte der aufeinanderfolgenden Filme definie­ ren, entfernt werden.
69. Vorrichtung nach Anspruch 68, bei dem die Filme aus Schichten bestehen.
70. Vorrichtung zur Herstellung eines Gegenstands, umfassend eine Tintenstrahldüse (28) eines Druckkopfes, die eine Vielzahl von benachbarten Teilchen mit einem mittleren Durchmesser von ca. 10-300 µm mit einem im wesentlichen festen Füllstoff und einem Klebemittel auf einen Untergrund aufträgt;
auf die Vielzahl der Teilchen eine Flüssigkeit aufbringt, innerhalb der der Füllstoff im wesentlichen unlöslich ist, welche Flüssigkeit das Klebemittel aus einem im wesentlichen inerten Zustand in einem Ausmaß aktiviert, welches ausreichend ist, um die Vielzahl der Teilchen aneinander zu binden, um einen im wesentlichen festen, einzelnen Artikel zu definieren.
71. Artikel, der aus einem Produkt aus einer Mischung einer Vielzahl von Teilchen mit einem mittleren Durchmesser von ca. 10-300 µm gebildet ist, mit einem im wesentlichen festen Füllstoff, einem Klebemittel, welches in einem Lösungsmittel löslich ist und dadurch aus einem im wesent­ lichen inerten Zustand in einen Zustand aktivierbar ist, in dem es an dem Füllstoff anhaftet, und mit einem Lö­ sungsmittel, innerhalb welchem das Klebemittel löslich ist und aktivierbar ist und innerhalb welchem der Füllstoff im wesentlichen unlöslich ist, der in einer Menge hinzuge­ geben ist, die ausreichend ist, um die Vielzahl der Teil­ chen aneinander zu binden, um einen im wesentlichen festen einzelnen Artikel zu definieren.
72. Artikel nach Anspruch 71, bei dem das Produkt eine Viel­ zahl von Schichten des Produktes aus der Mischung auf­ weist, wobei jede Schicht etwa die gleiche Dicke hat.
73. Artikel nach Anspruch 71, ferner mit einer ersten Faser­ komponente, die im wesentlichen fest ist und in dem Lö­ sungsmittel im wesentlichen unlöslich ist.
74. Artikel nach Anspruch 73, bei dem die erste Faserkom­ ponente eine Länge besitzt, die kleiner ist als die Schichtdicke.
75. Artikel nach Anspruch 74, ferner mit zusätzlichen Faser­ komponenten mit einer Länge, die kleiner ist als diejenige der ersten Faserkomponente.
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