用于增材制造系统的磁性离合器技术方案

一种用于增材制造系统的双向磁性离合器，包括同心布置的内驱动构件(2)和外驱动构件(3)，外驱动构件(3)包围内驱动构件(2)，内驱动构件和外驱动构件(2，3)能够相对于彼此旋转。内驱动构件(2)包括至少两个面向外的凹部(5，6)，并且外驱动构件(3)包括至少两个面向内的凹部(8，9)。每个面向外的凹部(5，6)包括铁磁材料的可径向移动的辊构件(10，11)。内驱动构件(2)还包括磁性偏置系统(12)，磁性偏置系统(12)配置成将辊构件(10，11)磁性偏置到面向外的凹部(5，6)中。双向磁性离合器还包括磁性致动器(13)，磁性致动器至少部分地围绕外驱动构件(3)周向布置并且配置成保持双向磁性离合器的接合状态或分离状态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于增材制造系统的磁性离合器
本专利技术涉及一种用于增材制造系统的磁性离合器，特别是一种用于增材制造系统的双向磁性离合器。在另一方面，本专利技术涉及一种用于增材制造系统的挤出机头，该挤出机头包括这种双向磁性离合器。
技术介绍
美国专利发表US9,816,571B1公开了一种双向耦合器，该双向耦合器选择性地将驱动元件耦合到从动元件以及将驱动元件与从动元件分离。所述耦合器包括具有外轴槽的外轴和具有内轴槽的内轴，其中内轴和外轴配置成彼此独立地旋转。所述耦合器还包括滚珠轴承，滚珠轴承设置在内轴槽内，并且具有一定尺寸，使得当滚珠轴承位于内轴槽的中心部分时，轴承不干涉外轴的旋转，其中滚珠轴承通过位于内轴中的磁体保持在该位置。内轴在预定转速以上的旋转导致滚珠轴承接合外轴槽，从而导致内轴锁定到外轴上并与外轴一起旋转。上述双向耦合器要求内轴必须具有非零转速以使滚珠轴承朝外环移动，并因此防止内环和外环之间的相对旋转。然而，当内轴旋转并且滚珠轴承向外移动时，在某一点处，由于滚珠轴承突然接合槽的端部，两个环都会受到冲击而突然地锁定。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种磁性离合器，特别是用于增材制造系统的双向磁性离合器(atwo-waymagneticclutchorbidirectionalmagneticclutch)，其允许驱动构件和从动构件更平滑地和基本上静止的方式耦合。本专利技术的多个双向磁性离合器可用于获得方便的磁性离合器选择布置，以选择由单个驱动轴驱动的一个或多个进料器。根据本专利技术，提供了一种在前序部分中限定的类型的双向磁性离合器，其包括同心布置的内驱动构件和外驱动构件，外驱动构件包围内驱动构件，其中内驱动构件和外驱动构件可相对于彼此旋转。内驱动构件在外圆周表面处包括至少两个面向外的凹部，并且外驱动构件在内圆周表面处包括至少两个面向内的凹部。每个面向外的凹部包括铁磁材料的可径向移动的辊构件，并且所述辊构件的直径小于接收其的所述面向外的凹部的深度，即内接收深度，并且其中每个面向内的凹部具有小于每个辊构件的直径的深度，即外接收深度。内驱动构件还设置有磁性偏置系统，所述磁性偏置系统配置成通过偏置磁场将辊构件磁偏置到面向外的凹部中。所述双向磁性离合器还包括磁性致动器，所述磁性致动器至少部分地围绕所述外驱动构件周向布置，并且配置成接合/提供外部磁场以保持所述双向磁性离合器的接合状态，在所述接合状态中，所述至少两个面向外的凹部和所述至少两个面向内的凹部基本上对准/对齐，并且所述辊构件通过所述外部磁场磁性地吸引到所述面向内的凹部中，并且其中，所述磁性致动器还配置成移除所述外部磁场以保持所述双向磁性离合器的分离状态，在所述分离状态中，所述辊构件通过所述磁性偏置系统磁性地偏置到所述面向外的凹部中，例如完全偏置到所述面向外的凹部中。根据本专利技术，在双向磁性离合器的分离状态下，每个辊构件完全接收在其相应的面向外的凹部内，并且因此内驱动构件和外驱动构件能够相对于彼此旋转。在双向磁性离合器的接合状态下，每个辊构件部分地接收在面向内的凹部内以及面向外的凹部中，从而阻挡内驱动构件与外驱动构件之间的相对旋转。这样，双向磁性离合器能够允许沿两个旋转方向传递扭矩，即沿顺时针方向和逆时针方向传递扭矩。在一个实施方式中，磁性偏置系统包括一个或多个辊构件，其中一个或多个辊构件是磁性辊构件。在该实施方式中，通过由磁性辊构件提供的偏置磁场，并因此通过辊构件之间的磁性相互作用，辊构件磁性地偏置到它们各自的面向外的凹部内。不同的实施方式是可以想到的，例如一个辊构件是吸引一个或多个其它的磁性辊构件的永磁体，或者多个辊构件中的每一个都是彼此吸引的永磁体。在另一实施方式中，磁性偏置系统包括布置在内驱动构件中的永磁体，并且该永磁体插入在至少两个面向外的凹部中的两个凹部之间。在该实施方式中，两个辊构件通过与永磁体的磁相互作用而磁性地偏置到它们相应的面向外的凹部内。在另一方面，本专利技术涉及一种用于增材制造系统的挤出机头，该挤出机头利用本专利技术的上述双向磁性离合器。所述挤出机头包括第一挤出机喷嘴、驱动轴和第一长丝进料器，第一长丝进料器设置有从动的第一夹持轮，所述第一夹持轮配置成用于旋转和接合第一长丝材料，以使所述第一长丝材料朝向或远离所述第一挤出机喷嘴移动，其中所述挤出机头还包括如上所述的第一双向磁性离合器，其中所述第一双向磁性离合器布置成使所述第一夹持轮与所述驱动轴接合和分离。本专利技术的双向磁性离合器非常地适合用于增材制造系统的挤出机头中，其中第一长丝进料器能够以可靠且有效的方式连接到驱动轴或从驱动轴断开连接，以用于控制第一长丝材料进入到第一挤出机喷嘴或从第一挤出机喷嘴移出。在一个实施方式中，挤出机头还包括第二挤出机喷嘴和第二长丝进料器，第二长丝进料器设有从动的第二夹持轮，所述第二夹持轮配置成用于旋转和接合第二长丝材料，以使第二长丝材料朝向或远离第二挤出机喷嘴移动，其中挤出机头还包括如上所述的第二双向磁性离合器，其中所述第二双向磁性离合器布置成使所述第二夹持轮与所述驱动轴接合和分离。本专利技术的挤出机头特别有利，因为它容易地允许任意多个长丝进料器连接到挤出机头的单个公共驱动轴和从公共驱动轴断开。此外，由于挤出头的多个双向磁性离合器中的每一个允许驱动轴反向旋转，因此可以方便且快速地选择多个长丝材料中的哪个长丝材料供应到多个挤出机喷嘴中的一个或从多个挤出机喷嘴中的一个收回。结果，本专利技术的挤出机头提供了简单而有效的设计，并且由于多个双向磁性离合器能够沿着挤出机头的驱动轴以紧密的并排布置方式布置，因此能够使挤出机头紧凑。附图说明现在将通过参考如附图中所示的多个说明性实施方式来描述本专利技术，其中：图1示出了根据本专利技术的实施方式的分离的双向磁性离合器的横截面；图2示出了根据本专利技术的实施方式的接合的双向磁性离合器的横截面；图3示出了根据本专利技术的另一实施方式的分离的双向磁性离合器的横截面；图4示出了根据本专利技术的另一实施方式的接合的双向磁性离合器的横截面；图5示出了根据本专利技术实施方式的喷嘴提升组件的剖视图，该喷嘴提升组件具有分离的双向磁性离合器的枢转操作的磁性致动器；图6示出了根据本专利技术实施方式的喷嘴提升组件的剖视图，所述喷嘴提升组件具有接合的双向离合器的枢转操作的磁性致动器；图7示出了图6的一部分的详细视图；图8示意性地示出了根据本专利技术的实施方式的用于增材制造系统的挤出机头的实施方式；图9示出了根据本专利技术的实施方式的挤出机头的一部分的立体图；以及图10示出了图9的挤出机头的剖视图。具体实施方式图1和图2分别示出了根据本专利技术的实施方式的增材制造系统的分离和接合的双向磁性离合器1的横截面。在所示的实施方式中，双向磁性离合器包括同心布置的内驱动构件2(例如圆形内驱动构件2)和外驱动构件3(例如圆形外驱动构件3)，外驱动构件3在所示的横截面中包围内驱动构件2，其中内驱动构件2和外驱动构件3可相对于彼此旋本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于增材制造系统的双向磁性离合器，包括同心布置的内驱动构件(2)和外驱动构件(3)，所述外驱动构件(3)包围所述内驱动构件(2)，所述内驱动构件(2)和所述外驱动构件(3)能够相对于彼此旋转，/n其中，所述内驱动构件(2)在外圆周表面(4)处包括至少两个面向外的凹部(5，6)，并且其中，所述外驱动构件(3)在内圆周表面(7)处包括至少两个面向内的凹部(8，9)，/n其中每个面向外的凹部(5，6)包括铁磁材料的可径向移动的辊构件(10，11)，并且所述辊构件(10，11)的直径小于接收其的所述面向外的凹部(5，6)的内接收深度(d1)，并且其中每个面向内的凹部(8，9)具有小于每个辊构件(10，11)的直径的外接收深度(d2)，/n其中，所述内驱动构件(2)还设置有磁性偏置系统(12)，所述磁性偏置系统配置成通过偏置磁场(Fb)将所述辊构件(10，11)磁性偏置到所述面向外的凹部(5，6)中，所述双向磁性离合器(1)还包括：/n磁性致动器(13)，所述磁性致动器至少部分地围绕所述外驱动构件(3)周向布置并且配置成提供用于保持所述双向磁性离合器的接合状态的外部磁场(F)，在所述接合状态中，所述至少两个面向外的凹部(5，6)和所述至少两个面向内的凹部(8，9)基本上对准并且所述辊构件(10，11)通过所述外部磁场(F)磁性地吸引到所述面向内的凹部(8，9)中，并且/n其中，所述磁性致动器(13)进一步配置为移除所述外部磁场(F)以保持所述双向磁性离合器(1)的分离状态，在所述分离状态中，所述辊构件(10，11)通过所述磁性偏置系统(12)磁性偏置到所述面向外的凹部(5，6)中。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181220 NL 20222521.一种用于增材制造系统的双向磁性离合器，包括同心布置的内驱动构件(2)和外驱动构件(3)，所述外驱动构件(3)包围所述内驱动构件(2)，所述内驱动构件(2)和所述外驱动构件(3)能够相对于彼此旋转，
其中，所述内驱动构件(2)在外圆周表面(4)处包括至少两个面向外的凹部(5，6)，并且其中，所述外驱动构件(3)在内圆周表面(7)处包括至少两个面向内的凹部(8，9)，
其中每个面向外的凹部(5，6)包括铁磁材料的可径向移动的辊构件(10，11)，并且所述辊构件(10，11)的直径小于接收其的所述面向外的凹部(5，6)的内接收深度(d1)，并且其中每个面向内的凹部(8，9)具有小于每个辊构件(10，11)的直径的外接收深度(d2)，
其中，所述内驱动构件(2)还设置有磁性偏置系统(12)，所述磁性偏置系统配置成通过偏置磁场(Fb)将所述辊构件(10，11)磁性偏置到所述面向外的凹部(5，6)中，所述双向磁性离合器(1)还包括：
磁性致动器(13)，所述磁性致动器至少部分地围绕所述外驱动构件(3)周向布置并且配置成提供用于保持所述双向磁性离合器的接合状态的外部磁场(F)，在所述接合状态中，所述至少两个面向外的凹部(5，6)和所述至少两个面向内的凹部(8，9)基本上对准并且所述辊构件(10，11)通过所述外部磁场(F)磁性地吸引到所述面向内的凹部(8，9)中，并且
其中，所述磁性致动器(13)进一步配置为移除所述外部磁场(F)以保持所述双向磁性离合器(1)的分离状态，在所述分离状态中，所述辊构件(10，11)通过所述磁性偏置系统(12)磁性偏置到所述面向外的凹部(5，6)中。


2.根据权利要求1所述的双向磁性离合器，其中，所述磁性偏置系统(12)包括一个或多个所述辊构件(10，11)，其中，所述一个或多个所述辊构件(10，11)是磁性辊构件。


3.根据权利要求1或2所述的双向磁性离合器，其中，所述磁性偏置系统(12)包括永磁体(14)，所述永磁体布置在所述内驱动构件(2)中并且介于所述至少两个面向外的凹部(5，6)中的两个凹部之间。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的双向磁性离合器，其中所述磁性致动器(13)包括磁性接合构件(15)，所述磁性接合构件能够相对于所述外驱动构件(3)在远端径向位置与近端径向位置之间移动，
其中，所述外部磁场(F)由处于所述近端径向位置的所述磁性接合构件(15)提供，以用于保持所述双向磁性离合器的所述接合状态，并且其中，所述外部磁场(F)由处于所述远端径向位置的所述磁性接合构件(15)移除，以用于保持所述双向磁性离合器(1)的所述分离状态。


5.根据权利要求4所述的双向磁性离合器，其中，所述磁性接合构件(15)包括弯曲内表面(16)，所述弯曲内表面的形状与所述外驱动构件(3)的弯曲外表面(17)的形状一致。


6.根据权利要求1至4中任一项所述的双向磁性离合器，其中，所述磁性致动器(13)包括布置在所述外驱动构件(3)的相对侧上的两个磁性接合构件(15，18)，并且其中，所述两个磁性接合构件(15，18)中的每一个磁性接合构件能够相对于所述外驱动构件(3)在远端径向位置与近端径向位置之间移动，
其中，所述外部磁场(F)由处于所述近端径向位置的所述两个磁性接合构件...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·胡伊特玛，J·A·凡尔斯特格，E·范德扎尔姆，M·纽特，T·范·贝克，M·埃尔泽曼，
申请(专利权)人：终极制造商公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL