CN109514849B - 用于添加式地制造三维物体的设备 - Google Patents

用于添加式地制造三维物体的设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于通过依次逐层地选择性照射和固化多层能借助能量源固化的建造材料来添加式地制造三维物体的设备(17，24)，其具有适于从至少一股过程气体流(18)过滤残留物的过滤单元(4)，其特征在于具有至少一个定位装置(1，25，28)，该定位装置适于使过滤单元(4)或过滤单元的至少一部分在其中过滤单元(4)或过滤单元的至少一部分与过程气体流(18)断开的断开状态和其中过滤单元(4)连接到过程气体流(18)的连接状态之间至少部分地自动转换。本发明还提供了用于所述设备的定位装置和用于更换所述设备的过滤单元的方法。

Description

用于添加式地制造三维物体的设备
技术领域
本发明涉及一种用于通过依次逐层选择性照射和固化多层能借助能量源固化的建造材料来添加式地制造三维物体的设备，所述设备具有适于从至少一股过程气体流过滤残留物的过滤单元。
背景技术
这种添加式制造设备从现有技术是已知的。由于建造平面、即能由能量源(例如能量束)直接照射的建造材料的平面中的建造材料的照射，可能产生残留物，例如烟雾、闷烧产物或未固化的建造材料颗粒。为了确保这样的残留物不会对制造过程产生负面影响，一般地，产生能夹带残留物的过程气体流，使得残留物可以被引导离开建造平面，例如离开过程室。此外，可以设置过滤单元来从过程气体流过滤残留物，使得经过滤的过程气体可以被重新使用。过程气体流可以由产生过程气体流、例如氩气流的合适的气流产生装置产生。
通常，在过滤单元中过滤的、即从流经过滤单元的过程气体流分离的残留物(颗粒)例如被接收在过滤单元的过滤室中。如果过滤室中的残留物量达到规定的填充水平，特别是如果过滤室被充满，则必须清空或更换过滤室以允许制造过程的继续、特别是用于过滤过程气体流。通常，过滤单元必须与添加式制造设备分离以清洁过滤室或更换过滤单元的过滤室。为了将过滤单元与添加式制造设备分离，通常维修人员必须拆卸连接过滤单元与设备的至少一个连接装置，例如，过滤单元的过程气体入口和/或过程气体出口。相应的连接装置例如可以通过至少一个软管夹来安装，该软管夹必须松开(紧固)以将连接装置与设备的对应连接装置分离(附接)，反之亦然。所述连接装置可以布置在添加式制造设备的维修人员难以接近的区域中。
因此，当出于维护目的——例如清洁、清空或更换过滤室——而插入和/或移除过滤单元时，过滤单元的连接装置的附接和分离是费力费时的。特别是，如果在过滤单元被拆卸时不能执行制造过程，则添加式制造设备的停工可能发生。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种其中改善了过滤单元的维护的设备。
该目的通过根据权利要求1所述的设备被创造性地实现。本发明的有利的实施例是从属权利要求的主题。
这里描述的设备是用于通过依次选择性地逐层固化多层能借助能量源、例如能量束固化的粉末状建造材料(“建造材料”)来添加式地制造三维物体、例如技术结构件的设备。相应的建造材料可以是金属、陶瓷或聚合物粉末。相应的能量束可以是激光束或电子束。相应的设备可以是例如选择性激光烧结设备、选择性激光熔化设备或选择性电子束熔化设备。或者，建造材料的依次逐层选择性固化可以通过至少一种粘结材料来执行。粘结材料可以与对应的施加单元一起使用，并且例如使用合适的能量源、例如紫外光源来照射。
该设备可以包括在其运行期间使用的若干功能单元。示例性的功能单元是过程室、适于使用至少一个能量束选择性地照射设置在过程室中的建造材料层的照射装置、以及如前所述的流产生装置，所述流产生装置适于产生至少部分地以给定的流动特性流经过程室的气态流体流，所述流动特性例如为给定的流动轮廓、流动速度等。当流经过程室时，气态流体流能够夹带未固化的颗粒状建造材料，特别是在设备运行期间产生的烟雾或烟雾残留物。气态流体流通常是惰性的，即通常是惰性气体例如氩气、氮气、二氧化碳等的流。
本发明基于这样的思想：即提供至少一个定位装置，该定位装置适于至少部分自动地使过滤单元或过滤单元的至少一部分在断开状态和连接状态之间转换，在断开状态中过滤单元或过滤单元的至少一部分不与过程气体流连接(断开)，在连接状态中过滤单元连接到过程气体流。因此，过滤单元不是与添加式制造设备仅手动地连接(断开)，而是通过至少一个定位装置至少部分地自动改变过滤单元的连接状态。
因此，过滤单元能通过至少一个定位装置至少部分自动地、特别是全自动地在断开状态和连接状态之间转换。断开状态是指过滤单元的其中过滤单元不与过程气体流连接、即不与添加式制造设备连接(从添加式制造设备断开)的状态，使得在设备中产生的(和/或至少部分地流经设备的)过程气体流不与过滤单元流体连接。过滤单元的断开状态是指其中过滤单元的其中过滤单元可以从添加式制造设备移除(移开)并且可以被维护、例如过滤室可以被清空和/或清洁的状态。连接状态是指过滤单元的其中过滤单元连接到过程气体流的状态，即，过滤单元与添加式制造设备连接成使得在设备中产生的(和/或至少部分地流经设备的)过程气体流与过滤单元流体连接。
为了过滤单元与设备的连接，设置至少一个连接装置、例如软管或管道，过程气体流被引导通过该连接装置。过滤单元的相应连接装置可以可拆卸地连接到设备的对应连接装置。定位装置允许过滤单元的至少部分自动化的连接，使得可以节省时间，并且例如对于服务人员可以方便工作。因此，可以减少或避免设备的停机时间。
此外，过滤单元不必完全连接到设备或从设备断开。也可以改变过滤单元的至少一个部分、例如过滤室的连接状态。因此，过滤单元可以永久地连接到设备，其中过滤室可以从过滤单元的其余部分拆下。为了简单起见，在整个申请中使用了术语“过滤单元”，其中，必须理解的是，“过滤单元的至少一部分”、特别是过滤室也能以与关于过滤单元描述的相同的方式连接到设备(从设备断开)。因此，关于过滤单元描述的所有特征细节和优点可完全转移到相应过滤单元的至少一个部分，例如过滤室。
根据本发明的第一实施例，定位装置包括升降单元，该升降单元适于将过滤单元从断开状态提升到连接状态，并且适于将过滤单元从连接状态降低到断开状态。根据该实施例，定位装置适于提升相对于添加式制造设备位于预定位置的过滤单元。在断开状态下，位于预定位置的相应的过滤单元可以通过定位装置被拾取并且可以被提升到连接状态。因此，通过提升过滤单元，实现过滤单元到过程气体流的连接的相应的连接装置能被附接。
相应地，通过将过滤单元从连接状态降低到断开状态，连接装置可以被分离，从而将过滤单元与过程气体流的连接分离。当然，过滤单元从连接状态下降到断开状态可以使用过滤单元上的重力作用来执行。特别是，可以执行过滤单元的受控降低。
为了执行过滤单元在断开状态和连接状态之间的转换，特别是将过滤单元从断开状态提升到连接状态以及将过滤单元从连接状态(受控地)降低到断开状态，升降单元包括至少一个驱动装置。驱动装置可以相应地被控制以使过滤单元于驱动运动中在连接状态和断开状态之间转换。
驱动装置可以构造为或包括至少一个液压和/或气动升降元件和/或至少一个轴驱动器和/或至少一个链驱动器和/或至少一个蜗杆驱动器。通常，驱动装置的选择是任意的并且可以关于各个过滤单元的具体参数来执行。
优选地，升降单元可以包括肘杆机构。相应的肘杆机构可以包括至少两个杆臂，这些杆臂经由中心枢转点、例如枢转接头连接。每个杆臂连接到例如在杆臂的与中心枢转点相对的区域中的另一个枢转点。通过执行杆臂的相对运动，过滤单元可以从断开状态转换到连接状态或者从连接状态转换到断开状态。
因此，过滤单元可以在断开状态下附接到肘杆机构(或从肘杆机构上拆下)，其中，根据肘杆机构随后的运动，过滤单元在连接状态和断开状态之间的转换是可能的。两个杆臂可以基本上彼此垂直地布置，其中一个杆臂基本上布置在另一个杆臂的顶部，其中中心接头连接两个杆臂。凭借相应的运动，特别是通过增加杆臂之间的角度，可以执行过滤单元从断开状态到连接状态的转换。因此，通过减小杆臂之间的角度，过滤单元可以从连接状态下降到断开状态。
此外，一个或多个驱动装置——特别是马达和/或气动和/或液压驱动装置——可以与肘杆机构连接，其中驱动装置适于在连接状态和断开状态之间移动过滤单元。因此，驱动装置(如前所述)或另一个单独的驱动装置可以与肘杆机构联接。驱动装置可适于移动肘杆机构，使得肘杆机构的杆臂之间的角度改变。在过滤单元附接到肘杆机构的一个杆臂(特别是上杆臂)的情况下，由驱动装置实现的从动运动导致过滤单元的提升(或降低)，并因此导致过滤单元的相应运动。
该设备可以进一步改进，使得驱动装置可以在杆臂之间的(中心)接头处连接到肘杆机构。因此，驱动装置可以通过将驱动装置连接到中心枢转接头——所述中心枢转接头连接肘杆机构的两个杆臂——而被连接到肘杆机构。因此，驱动装置可以特别是线性地驱动肘杆机构，其中一个杆臂可以相对于一枢转接头可旋转地保持就位，所述枢转接头可连接到一固定结构，例如固定连接到该设备或另一结构。固定连接是指其中围绕枢转点(中心枢转点和至少一个其它枢转点)的旋转运动仍然是可能的、但是杆臂不能横向地移动的杆臂布置。另一个杠臂可以以相同的方式直接或间接地与过滤单元连接。
根据该设备的另一个实施例，升降单元可以包括至少一个保持元件、特别是叉形元件，所述保持元件适于保持在连接状态和断开状态之间被转换、特别是被移动的过滤单元。定位装置、特别是升降单元可以使用至少一个保持元件来拾取过滤单元。而且，保持单元可以包括相应的附接装置，以在安装位置中附接(拆卸)过滤单元。因此，升降单元在从断开状态转换到连接状态以及从连接状态转换到断开状态时与保持元件接触。过滤单元经由升降单元的保持元件的接触可被视为过滤单元到定位装置的升降单元的附接。过滤单元的附接特别可以是形锁合连接或摩擦锁合连接。
保持元件可以构造为叉形元件，例如，如在叉车上的叉形元件。叉形元件还可以至少部分地包围过滤单元，例如，在过滤单元的侧面区域中，由此确保过滤单元的安全转换和移动。为了将过滤单元从断开状态移动到连接状态，过滤单元被定位在规定的安装位置中，在该位置中升降单元能够经由至少一个保持元件来拾取过滤单元。由于升降单元引起的保持元件的移动，过滤单元与保持元件一起移动并由此从断开状态被转换到连接状态或者从连接状态被转换到断开状态。
保持元件可以连接到肘杆机构的杆臂中的一个杆臂，特别是上杆臂。术语“上”参照过滤单元的移动方向和/或添加式制造设备布置于其上的地平面而言的。因此，“向上”可以被定义为过滤单元在从断开状态转换到连接状态时移动的方向。类似地，当从连接状态降低到断开状态时，过滤单元“向下”移动。因此，通过使驱动装置在肘杆机构上施加相应的力，过滤单元可以移动，其中保持元件保持过滤单元。由于保持元件附接到一个杆臂、特别是上杆臂，保持元件和过滤单元被移动，其中过滤单元的连接状态可被控制。
因此，通过驱动装置施加在肘杆机构的中心接头上的相应的力导致杆臂之间的角度增加，其中附接到上杆臂的保持元件被提升。通过减小中心接头上的作用力(或施加沿相反方向的相应的力)，杆臂之间的角度可以减小，其中附接到上杆臂的保持元件降低。
根据该设备的另一实施例，定位装置是自锁的，特别是当过滤单元处于连接状态时。术语“自锁”是指例如如果驱动装置施加移动过滤单元(或将过滤单元保持在适当位置)的力的能力失效，定位装置则在无力状态下(如果没有力经由驱动装置施加)自动锁定在规定位置中。定位装置还可以在无力状态下将其自身设定在自锁位置。因此，在过滤单元处于连接状态的情况中，确保了自锁。因此，过滤单元不会例如由于重力而从连接状态转换到断开状态。
优选地，肘杆机构用于提供定位装置的自锁特性。过滤单元的连接状态在经过肘杆机构的死点(两个杆臂成一直线)之后到达。因此，定位装置保持在稳定的位置，因为为了断开过滤单元、即将过滤单元从连接状态转换到断开状态，不得不再次通过肘杆机构的死点，为此必须在肘杆机构上施加力。因此，在无力状态下，定位装置保持自锁，直到相应的力施加到适于通过死点的肘杆机构上。因此，通过使定位装置在过滤单元为连接状态的情况下处于自锁位置，可以确保：如果发生失效，则过滤单元不从连接状态转换到断开状态，而是由于定位装置的自锁特性而保持在连接状态。因此，如果过滤单元与设备的连接被分离，则可以防止过滤单元的不希望的断开，所述断开可能导致环境空气经由过程气体入口(出口)进入过程气体流。
此外，将设备与过滤单元连接的至少一个连接装置中的至少一个阀元件可以至少部分自动化，特别是由控制单元主动控制和/或适于在与对应的连接装置接触时打开。相应的连接装置例如可以是软管或管道或管子，其可以特别用作过程气体入口或过程气体出口。连接装置用于将过滤单元连接到过程气体流。通过使至少一个连接装置至少部分自动化，可以控制连接装置的打开(或关闭)状态。例如，连接装置可以包括可以在打开状态和关闭状态之间转换的阀。因此，如果过滤单元处于连接状态并且应连接到过程气体流，如果过滤单元必须与设备分离并且打开，则连接装置可以因此被关闭。阀在打开状态和关闭状态之间的转换可以以至少部分自动化的方式、特别是完全自动的方式进行。
因此，相应的阀可以例如通过控制单元——特别是设备的控制单元或者单独的控制单元、例如配给过滤单元的控制单元——主动地控制。因此，在过滤单元的分离过程中，可以关闭相应的阀以确保满足某些过程参数，特别是设备内的过程室的惰性化水平。因此，在过滤单元已经附接到设备、特别是过滤单元的连接装置和设备被连接之后，相应的(多个)阀可以经由控制单元被打开。
也可以使连接装置的至少一个阀在与对应的连接装置接触时打开。因此，通过两个对应的连接装置的机械接触来控制打开(或关闭)状态。因此，当过滤单元被转换成连接状态并且相应的连接装置接触时，阀的自动打开是可能的。而且，当过滤单元从连接状态转换到断开状态并且连接装置的接触或连接分开时，阀的自动关闭是可行的。显而易见的，手动控制的和/或至少部分自动化的阀的任意组合是可能的。
定位装置还可以适配为在过滤单元处于安装位置的情况下使设备的至少一个连接装置、特别是管或阀向过滤单元移动，或者使过滤单元向连接装置移动。预定的安装位置被定义为过滤单元从断开状态转换到连接状态所放置的位置。因此，在过滤单元保持在安装位置或者也朝向对应的连接装置移动时，代替或者附加于将过滤单元从断开状态移动到连接状态，至少一个连接装置可以通过定位装置移动。因此，过滤单元的移动和至少一个连接装置的移动的组合也是可能的，其中定位装置适配成使连接装置和过滤单元朝向彼此移动以建立过滤单元与设备的连接。
设备的过滤单元还可以是可移动的，特别是可自动移动的。因此，可以设置至少一个适于移动过滤单元的移动装置。因此，过滤单元可以在设备和至少一个过程站之间以自动方式移动，在所述过程站中过滤单元的过滤室可以被清空、清洁或更换。还可能的是，将多个过滤单元分配给相同的设备(将多个过滤室分配给一个过滤单元)，其中各个过滤单元(过滤室)可以自动移动。
此外，本发明涉及用于根据前述权利要求中任一项所述的设备的定位装置，其中所述定位装置包括升降单元，所述升降单元包括肘杆机构，所述肘杆机构适于至少部分自动地将过滤单元在其中过滤单元与过程气体流断开的断开状态和其中过滤单元连接到过程气体流的连接状态之间转换。
另外，本发明涉及一种用于更换用于通过依次逐层选择性照射和固化多层能借助能量源固化的建造材料来添加式地制造三维物体的设备的过滤单元的方法，所述过滤单元适于从至少一股过程气体流过滤残留物，其中所述过滤单元或过滤单元的至少一部分至少部分自动地在断开状态和连接状态之间转换，在所述断开状态中，所述过滤单元或过滤单元的至少一部分与过程气体流断开，在所述连接状态中，过滤单元连接到过程气体流。
显而易见的，关于本发明的设备所描述的所有特征、细节和优点可完全转移到本发明的定位装置和本发明的用于更换添加式制造设备的过滤单元的方法。
附图说明
参考附图描述了本发明的示例性实施例。附图是示意图，其中：
图1示出了本发明的定位装置；
图2示出了根据第一实施例的本发明的设备，其中过滤单元处于断开状态；
图3示出了图2的本发明的设备，其中过滤单元处于连接状态；
图4示出了根据第二实施例的本发明的设备。
具体实施方式
图1示出了用于设备17(图2，3)的定位装置1，所述设备17用于添加式地制造三维物体，该定位装置1包括具有肘杆机构3的升降单元2，肘杆机构3适于自动地使过滤单元4(图
Figure BDA0001475894620000091
)在其中过滤单元4不与过程气体流连接(从过程气体流断开)的断开状态(图2所示)和其中过滤单元4连接到过程气体流的连接状态之间转换。也可以单独地连接/断开过滤单元4的过滤室(未示出)。
定位装置1包括连接到肘杆机构3的驱动装置5。驱动装置5例如构造为具有流体端口6、7的气动或液压驱动装置。取决于通过流体端口6、7施加的流体压力，可以定位驱动元件8。驱动装置5在中心枢转接头9处与肘杆机构3联接。中心接头9将肘杆机构3的两个杆臂10、11相互连接。杆臂11经由接头12连接到设备的结构。可看作或视为“上”杆臂10的杆臂10经由接头13与保持元件14连接。保持元件14可以被构造为叉元件，其中保持元件14可以部分地包围布置在安装位置15中的过滤单元4。作为安装位置15，其中保持元件14可以拾取过滤单元4是优选地，如将在下面关于图2-4描述的那样。
换句话说，取决于通过端口6、7施加的流体压力，驱动元件8将相对于驱动装置5的气动缸移动。因此，驱动元件8推动中心接头9，由此增加肘杆机构3的杆臂10、11之间的角度16。通过增加角度16，杆臂10、11或肘杆机构3就这样被拉直。由于肘杆机构3的拉直，杆臂10和接头13相对于地面升起。因为保持元件14例如通过接头13与上杆臂10联接，保持元件14也升高。
通过经由端口7施加相应的压力，驱动装置5的驱动元件8可以在相反的方向上移动，从而拉动中心接头9并减小杆臂10、11之间的角度16。因此，相应的运动导致保持元件14下降。当然，可以使用任何任意的驱动装置5，例如马达或轴驱动器或蜗杆驱动器等。
图2示出了用于添加式制造三维物体的设备17。设备17包括过滤单元4，过滤单元4适于过滤从至少一个过程气体18(参见图3)过滤在制造过程中产生的残留物。设备17包括如图1所示的定位装置1。定位装置1适于使过滤单元4在过滤单元4未连接到过程气体流18的断开状态(图2所示)和过滤单元4连接到过程气体流18的连接状态(图3示出)之间自动转换。
过滤单元4包括连接装置19，每个连接装置包括阀20。在装置17的侧面上，提供了相应的连接装置21，其包括阀22。为了将过滤单元4连接到过程气体流18，连接装置19和21必须彼此连接并且阀20、22必须打开。根据图2、3所示的实施例，阀20、22在对应的连接装置19、21接触时打开。也可以使阀20、22被主动地控制，其中可以提供控制单元(未示出)，其将相应的信号发送到阀20、22以使阀20、22在打开状态和关闭状态之间转换。
如图2所示，过滤单元4布置在安装位置15中，在该安装位置中保持元件14可以拾取过滤单元4。当经由驱动装置5的端口6施加相应的压力时，驱动元件8被压力驱动。因此，与接头9接触的驱动元件8驱动肘杆机构3，使得杆臂10、11之间的角度16增大并且使上杆臂10升高。上杆臂10在与接头9所布置的中心区域相对的区域中与接头13连接。
因为保持元件14通过接头13与杆臂10联接，保持元件14由于驱动装置5的驱动元件8的运动而提升。换句话说，驱动装置5适合于驱动肘杆机构3并且引起保持元件14的移动。当保持元件14经由肘杆机构3升高时，保持元件14与过滤单元4的底侧接触。因此，保持元件14可以包括可以在过滤单元4的辊子元件23之间通过的尖端(tine)。
当保持元件14进一步升高时，定位装置1将过滤单元4从断开状态(在图2中示出)提升到连接状态(在图3中示出)。因此，过滤单元4被提升，其中连接装置19、21彼此接触。因此，可以连接连接装置19、21。根据该实施例，阀20、22在接触时打开，使得过滤单元4与设备17的连接装置20的连接在接触时建立。因此，如图3所示，过滤单元4连接到过程气体流18。
如从图3进一步可以得出的，肘杆机构3并且因此定位装置1被布置在自锁位置。过滤单元4的连接状态处于肘杆机构3已经经过死点的位置。因此，直到通过驱动装置5的端口7施加相应的压力并因此驱动元件8在肘杆机构3上施加相应的力时，保持元件14将不会降低，从而确保连接装置19和21之间的连接仍然建立。
为了使过滤单元4与设备17的连接装置21断开连接，阀20、22可以关闭(或者在连接装置19、21断开时关闭)。因此，过滤单元4与过程气体流18分离。随后，可以经由端口7施加相应的压力，因此，驱动元件8从图3所示的状态移动到图2所示的状态，从而在肘杆机构3上施加相应的力。因此，接头9沿相反的方向通过死点，其中杆臂10和接头13下降。因为保持元件14与接头13(或杆臂10)连接，保持元件14也下降。由于保持元件14承载(或保持)过滤单元4，过滤单元4与保持元件14一起下降，直到过滤单元4的辊子元件23接触地面。
过滤单元4还可以自动地移动，使得例如如果过滤单元4的过滤室(未示出)达到规定的填充水平，则过滤单元4自动移动到过程站，在所述过程站中可以清洁、清空或维护过滤室。相反地，如上所述，过滤单元4可以自动地移动到安装位置15，定位装置1可以从该安装位置15将过滤单元4转换到连接状态。
图4示出了根据本发明的第二实施例的设备24，其中相同的附图标记用于相同的部件。设备24包括定位装置25，该定位装置25包括两个升降单元26。升降单元26包括驱动装置，例如构造为液压缸。如箭头27所示，升降单元26适于在过滤单元4的断开状态(图4中示出)和连接状态(未示出)之间使过滤单元4升降。另外，设备24包括适于定位连接装置21的定位装置28，其特别是适于将设备24的连接装置21拉向过滤单元4的连接装置19。因此，连接装置19、21之间的连接可以如前所述被建立。
当然，图1-4所示的实施例可以任意组合。可以在如关于图1至图4所描述的设备17、24上执行本发明的方法。

Claims (15)

1.一种用于通过依次逐层地选择性照射和固化多层能借助能量源固化的建造材料来添加式地制造三维物体的设备(17，24)，所述设备具有适于从至少一股过程气体流(18)过滤残留物的过滤单元(4)，其特征在于，所述设备具有至少一个定位装置(1，25，28)，所述定位装置适于通过使所述过滤单元(4)向至少一个连接装置(19，21)移动和/或使所述至少一个连接装置(19，21)向所述过滤单元(4)移动而使所述过滤单元(4)在其中所述过滤单元(4)与所述过程气体流(18)断开的断开状态和其中所述过滤单元(4)连接到所述过程气体流(18)的连接状态之间至少部分地自动转换。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述定位装置(1，25，28)包括升降单元(2，26)，所述升降单元适于将所述过滤单元(4)从所述断开状态提升到所述连接状态并适于将所述过滤单元(4)从所述连接状态下降到所述断开状态。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述升降单元(2，26)包括用于将所述过滤单元(4)从所述断开状态提升到所述连接状态以及用于将所述过滤单元(4)从所述连接状态降低到所述断开状态的至少一个驱动装置(5)。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述驱动装置(5)构造为或包括至少一个液压和/或气动升降元件和/或至少一个轴驱动器和/或至少一个链驱动器和/或至少一个蜗杆驱动器。
5.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述升降单元(2，26)包括肘杆机构(3)。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述驱动装置(5)与所述肘杆机构(3)连接并且适于使所述过滤单元(4)在所述连接状态和所述断开状态之间移动。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述驱动装置(5)在杆臂(10，11)之间的接头(9)处连接到所述肘杆机构(3)。
8.根据权利要求2至7中任一项所述的设备，其特征在于，所述升降单元(2，26)包括至少一个保持元件(14)，所述保持元件适于使所述过滤单元(4)在所述连接状态和所述断开状态之间转换。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述保持元件(14)连接到一个杆臂(10，11)。
10.根据权利要求2至7中任一项所述的设备，其特征在于，当所述过滤单元(4)处于连接状态时，所述定位装置(1，25，28)是自锁的。
11.根据权利要求2至7中任一项所述的设备，其特征在于，将所述设备与所述过滤单元(4)连接的所述至少一个连接装置(19，21)的至少一个阀元件(20，22)是由控制单元主动控制和/或适于在与对应的连接装置(19，21)接触时打开。
12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，所述定位装置(1，25，28)适于在所述过滤单元(4)处于安装位置(15)的情况下使所述设备(17，24)的至少一个连接装置(19，21)朝所述过滤单元(4)移动，或使所述过滤单元朝所述连接装置(19，21)移动。
13.根据权利要求2至7中任一项所述的设备，其特征在于，所述过滤单元(4)是可自动移动的。
14.一种用于根据前述权利要求中任一项所述的设备的定位装置(1，25，28)，其特征在于，所述定位装置包括具有肘杆机构(3)的升降单元(2，26)，所述肘杆机构适于通过使过滤单元(4)向至少一个连接装置(19，21)移动和/或使所述至少一个连接装置(19，21)向所述过滤单元(4)移动而使过滤单元(4)或过滤单元(4)的至少一部分在其中过滤单元(4)与过程气体流(18)断开的断开状态和其中过滤单元(4)连接到过程气体流(18)的连接状态之间至少部分自动地转换。
15.一种用于更换设备的过滤单元(4)的方法，所述设备用于通过依次逐层地选择性照射和固化多层能借助能量源固化的建造材料来添加式地制造三维物体，所述过滤单元(4)适于从至少一股过程气体流(18)过滤残留物，其特征在于，通过使所述过滤单元(4)向至少一个连接装置(19，21)移动和/或使所述至少一个连接装置(19，21)向所述过滤单元(4)移动，而使所述过滤单元(4)在其中所述过滤单元(4)与所述过程气体流(18)断开的断开状态和其中所述过滤单元(4)连接到所述过程气体流(18)的连接状态之间至少部分自动地转换。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019147265A1 (en) * 2018-01-26 2019-08-01 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Three-dimensional printing
DE102020000501A1 (de) 2020-01-27 2021-07-29 Eos Gmbh Electro Optical Systems Passivierung von Filterrückständen

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995004698A1 (de) * 1993-08-10 1995-02-16 Ackermann Inter Ltd Flachbauende hebebühne
WO2014029529A1 (de) * 2012-08-20 2014-02-27 Walter Maschinenbau Gmbh Hubvorrichtung mit kniehebelgetriebe
DE202012013036U1 (de) * 2012-03-09 2014-08-04 Cl Schutzrechtsverwaltungs Gmbh Filtereinrichtung zum Anschluss an eine Lasersinter- oder Laserschmelzanlage
CN204109170U (zh) * 2014-09-05 2015-01-21 华侨大学 一种可连续生产聚烯烃材料发泡颗粒的沸腾发泡设备
CN105189073A (zh) * 2013-03-22 2015-12-23 株式会社日本制钢所 基于双螺杆挤出机的连续挤出装置
CN107107193A (zh) * 2014-11-21 2017-08-29 瑞尼斯豪公司 增材制造设备和方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3324886A (en) * 1964-01-02 1967-06-13 David G Way Valve construction
JPS502139Y1 (zh) * 1968-07-17 1975-01-21
JPH0712408B2 (ja) * 1986-01-31 1995-02-15 新日本空調株式会社 フイルタ自動交換機
JP2878162B2 (ja) * 1995-11-15 1999-04-05 川崎重工業株式会社 フィルタメディアの自動再生機能を備える除塵装置
DE19705855A1 (de) * 1997-02-15 1998-09-03 Seitz Filter Werke Filtrationsvorrichtung
DE10342883B4 (de) * 2003-09-15 2007-07-19 Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen Formkörpers
ITBO20040328A1 (it) * 2004-05-21 2004-08-21 Automa Spa Dispositivo di azionamento di stampi
US20080047628A1 (en) 2006-05-26 2008-02-28 Z Corporation Apparatus and methods for handling materials in a 3-D printer
JP5855545B2 (ja) * 2012-08-09 2016-02-09 住友重機械工業株式会社 竪型射出成形機
WO2014164807A1 (en) * 2013-03-13 2014-10-09 United Technologies Corporation Uninteruppted filtering system for selective laser melting powder bed additive manufacturing process
US9751798B2 (en) 2014-06-30 2017-09-05 Corning Incorporated White, opaque,β-spodumene glass-ceramic articles with inherent damage resistance and methods for making the same
US10675854B2 (en) * 2015-01-16 2020-06-09 Raytheon Technologies Corporation Additive processing apparatus and method
JP6325475B2 (ja) * 2015-03-18 2018-05-16 株式会社東芝 ガス再利用装置、積層造形装置、及び積層造形方法
DE102016203513A1 (de) * 2016-03-03 2017-09-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren mit Filterung eines Prozessgases
US20180126462A1 (en) * 2016-11-07 2018-05-10 Velo3D, Inc. Gas flow in three-dimensional printing

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995004698A1 (de) * 1993-08-10 1995-02-16 Ackermann Inter Ltd Flachbauende hebebühne
DE202012013036U1 (de) * 2012-03-09 2014-08-04 Cl Schutzrechtsverwaltungs Gmbh Filtereinrichtung zum Anschluss an eine Lasersinter- oder Laserschmelzanlage
WO2014029529A1 (de) * 2012-08-20 2014-02-27 Walter Maschinenbau Gmbh Hubvorrichtung mit kniehebelgetriebe
CN105189073A (zh) * 2013-03-22 2015-12-23 株式会社日本制钢所 基于双螺杆挤出机的连续挤出装置
CN204109170U (zh) * 2014-09-05 2015-01-21 华侨大学 一种可连续生产聚烯烃材料发泡颗粒的沸腾发泡设备
CN107107193A (zh) * 2014-11-21 2017-08-29 瑞尼斯豪公司 增材制造设备和方法

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