DE102016219907A1

DE102016219907A1 - Device for supplying power to moving machine components

Info

Publication number: DE102016219907A1
Application number: DE102016219907.2A
Authority: DE
Inventors: Johannes Casper; Herbert Hanrieder
Original assignee: MTU Aero Engines AG
Current assignee: MTU Aero Engines AG
Priority date: 2016-10-13
Filing date: 2016-10-13
Publication date: 2018-04-19

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bewegung und elektrischen Energieversorgung eines Bauteils, wobei das Bauteil während der Bewegung mit elektrischer Energie versorgt wird und wobei die Vorrichtung einen beweglichen Schlitten (10) zur Aufnahme des zu bewegenden Bauteils, mindestens einer Führungsanordnung (1) zur Führung des Schlittens während der Bewegung und eine elektrische Energieversorgung zur Versorgung des Bauteils mit elektrischer Energie umfasst, wobei die elektrische Energieversorgung mindestens ein Paar Kontaktelemente aufweist, wobei das eine Kontaktelement am Schlitten und das andere Kontaktelement an der Führungsanordnung angeordnet ist und die Kontaktelemente Kontaktflächen aufweisen, die aneinander liegen und entlang der sich bei der Bewegung des Bauteils die Kontaktelement relativ zueinander bewegen, wobei die Kontaktflächen in einer Richtung quer zur Bewegungsrichtung gewölbt sind.

The present invention relates to a device for movement and electrical power supply of a component, wherein the component is supplied with electrical energy during the movement and wherein the device comprises a movable carriage (10) for receiving the component to be moved, at least one guide arrangement (1) for guiding the carriage during movement and an electrical power supply for supplying the component with electrical energy, wherein the electrical power supply comprises at least a pair of contact elements, wherein the one contact element on the carriage and the other contact element is arranged on the guide assembly and the contact elements have contact surfaces, the lie against one another and along which move during the movement of the component, the contact element relative to each other, wherein the contact surfaces are curved in a direction transverse to the direction of movement.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bewegung und Energieversorgung eines Bauteils während der Bewegung des Bauteils.The present invention relates to a device for moving and energizing a component during movement of the component.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

In vielen technischen Anwendungsbereichen ist es notwendig, bewegte Bauteile oder Komponenten mit elektrischer Leistung zu versorgen. Dies trifft auch für Maschinen und Vorrichtungen zur Durchführung von Fertigungsverfahren zu. Diese Fertigungsmaschinen können beispielsweise zum Zweck der Bearbeitung, Positionierung, Montage und/oder Wärmebehandlung von Rohstoffen, Halbzeugen oder Produkten eingesetzt werden.In many technical applications, it is necessary to supply moving components or components with electrical power. This also applies to machines and devices for carrying out manufacturing processes. These production machines can be used for example for the purpose of processing, positioning, assembly and / or heat treatment of raw materials, semi-finished products or products.

Es ist eine Vielzahl von Fertigungsverfahren bekannt, die abhängig von Produktkomplexität, Werkstoff und anvisierter Stückzahl eine wirtschaftliche Herstellung oder Bearbeitung ermöglichen sollen. Unter anderem sind auch additive Fertigungsverfahren bekannt, mit denen ein schichtweiser Aufbau von Bauteilen aus Pulvermaterial erfolgt. Mit diesen Verfahren lassen sich beispielsweise Kunststoffe, Metalle oder Keramikwerkstoffe verarbeiten. Metallische Bauteile werden insbesondere mit dem sogenannten Laserstrahlschmelzen hergestellt. Hierbei dient Metallpulver als Ausgangswerkstoff. In einem ersten Schritt wird dabei eine Schicht aus Metallpulver mit definierter Dicke auf eine Substratplatte aufgebracht. Anschließend werden gemäß eines Schnitts durch das herzustellende Bauteil entsprechende Bereiche des Pulvermaterials mit Hilfe eines Lasers oder Elektronenstrahls gesintert oder aufgeschmolzen, um nach dem Erstarren eine stoffschlüssige Verbindung zu bilden. Im nächsten Schritt wird eine weitere Schicht Pulver aufgebracht, die erneut selektiv gemäß dem Querschnitt des herzustellenden Bauteils durch Sintern oder Schmelzen und Erstarren verfestigt und mit der bereits abgeschiedenen Schicht verbunden wird. Diese Schritte werden solange wiederholt, bis das herzustellende Bauteil fertiggestellt ist. Üblicherweise wird der Prozess in einer Kammer unter Schutzgas oder Vakuum durchgeführt, um hochwertige Werkstoff- und Produkteigenschaften zu erhalten.There is a variety of manufacturing processes known to allow depending on product complexity, material and anvisierter quantity economic production or processing. Among other things, additive manufacturing methods are known with which a layered structure of components made of powder material. With these methods, for example, plastics, metals or ceramic materials can be processed. Metallic components are produced in particular by the so-called laser beam melting. Here, metal powder serves as the starting material. In a first step, a layer of metal powder with a defined thickness is applied to a substrate plate. Subsequently, according to a section through the component to be produced, corresponding regions of the powder material are sintered or melted with the aid of a laser or electron beam in order to form a cohesive connection after solidification. In the next step, another layer of powder is applied, which is again selectively solidified according to the cross section of the component to be produced by sintering or melting and solidification and connected to the already deposited layer. These steps are repeated until the component to be produced is completed. Usually, the process is carried out in a chamber under protective gas or vacuum to obtain high quality material and product properties.

Zusätzlich kann das herzustellende Bauteil und/oder das Pulvermaterial vor - und/oder nachgewärmt werden. Hierzu sind verschiedene Wärmebehandlungsverfahren und Heizmethoden bekannt, wie beispielsweise elektrische Widerstanderwärmung oder Strahlungsheizung. Unter anderem sind auch Heizmethoden bekannt, die auf dem Prinzip der Induktion beruhen. Die Induktionserwärmung wird darüber hinaus auch in anderen Bereichen, beispielsweise beim Härten von Produkten, Wärmebehandeln von Produktbereichen und auch zur Vorheizung bei der schweißtechnischen Verarbeitung von schwer schweißbaren Werkstoffen, wie beispielsweise hochwarmfesten Nickelbasis - Superlegierungen, hochlegierten Stählen, hoch - kohlenstoffhaltigen Eisenbasiswerkstoffen, ausscheidungsgehärteten Aluminiumlegierungen, Kupferwerkstoffen oder intermetallischen Werkstoffen (z.B. TiAl) eingesetzt.In addition, the component to be produced and / or the powder material can be preheated and / or reheated. For this purpose, various heat treatment methods and heating methods are known, such as electrical resistance heating or radiant heating. Among others, heating methods are known which are based on the principle of induction. Induction heating is also used in other areas, such as hardening of products, heat treatment of product areas, and preheating in the welding of difficultly weldable materials, such as refractory nickel base superalloys, high alloy steels, high carbonaceous iron base materials, precipitation hardened aluminum alloys, Copper materials or intermetallic materials (eg TiAl) used.

Vor diesem Hintergrund ist es notwendig eine Vielzahl von bewegten Komponenten, beispielsweise in Verarbeitungsmaschinen mit Energie zu versorgen. Solche Komponenten können z.B. Induktionsspulen, Heizplatten, Heizstrahler, mit Elektromotoren angetriebene Greifer, Spindeln oder anderweitige Bearbeitungswerkzeuge sein. Diese müssen in unterschiedlichen Positionen und während ihrer Bewegung mit elektrischer Leistung versorgt werden können.Against this background, it is necessary to supply a large number of moving components, for example in processing machines with energy. Such components may e.g. Induction coils, heating plates, radiant heaters, powered by electric motors grippers, spindles or other processing tools. These must be able to be supplied with electrical power in different positions and during their movement.

Nach dem Stand der Technik werden hierzu häufig sogenannte flexible Zuleitungen oder Schlauchkabel vorgesehen, die eine Bewegung eines entsprechenden Verbrauchers, wie eines Bearbeitungswerkzeugs, Greifers, Heizelements oder einer Induktionsspule ermöglichen. Nachteilig ist bei derartigen flexiblen Schlauchkabeln jedoch, dass der ohmsche Widerstand der Schlauchkabel mit zunehmender Länge steigt, sodass der maximale Bewegungsspielraum durch eine maximale Länge der Schlauchkabel bei einem gegebenen Leitungsquerschnitt und gegebener Leistung begrenzt ist bzw. bei gegebenem Leitungsquerschnitt mit zunehmender Leitungslänge die bereitstellbare elektrische Leistung beschränkt ist. Wird dagegen der Leitungsquerschnitt für eine höhere übertragbare elektrische Leistung erhöht, wird die Beweglichkeit der Schlauchkabel durch geringere mechanische Elastizität eingeschränkt. Darüber hinaus werden bei der Bewegung der Schlauchkabel diese durch Verformung mechanisch belastet, sodass die Lebensdauer der Schlauchkabel beschränkt ist. Ferner können sich durch unkontrollierte Bewegungen der Schlauchkabel Probleme durch Verhaken der Schlauchkabel mit Komponenten der Apparatur oder benachbarten Einrichtungen oder dergleichen ergeben. According to the state of the art for this purpose often so-called flexible leads or hose cables are provided which allow movement of a corresponding consumer, such as a machining tool, gripper, heating element or an induction coil. A disadvantage of such flexible hose cables, however, that the ohmic resistance of the hose cable increases with increasing length, so that the maximum range of motion is limited by a maximum length of the hose for a given cable cross-section and given power or with a given cable cross-section with increasing cable length the available electrical power is limited. If, however, the line cross-section is increased for a higher transferable electrical power, the mobility of the hose cable is limited by lower mechanical elasticity. In addition, during movement of the hose cables, they are mechanically stressed by deformation, so that the life of the hose cable is limited. Furthermore, uncontrolled movements of the hose assemblies may result in problems due to entanglement of the hose assemblies with components of the apparatus or adjacent equipment or the like.

Entsprechend ist bereits in parallelen Erfindungen vorgeschlagen worden, Vorrichtungen einzusetzen, bei denen die bewegten Komponenten über relativ zueinander sich bewegende Stromabnehmer mit elektrischer Energie versorgt werden. Derartige Vorrichtungen weisen somit Kontaktelemente auf, die Kontaktflächen besitzen, die während der Relativbewegung zueinander aneinander anliegen, um den elektrischen Kontakt herzustellen. Derartige Vorrichtungen sind insbesondere für bewegliche Induktionsheizungen vorteilhaft, bei denen hohe elektrische Leistungen bereitgestellt werden müssen. Allerdings besteht auf Grund der Reibbewegung der Kontaktflächen das Problem, dass die Kontaktflächen schnell verschleißen können. Auf Grund der Anforderungen an die Kontaktelemente bezüglich der elektrischen Eigenschaften ist jedoch die Materialauswahl beschränkt.Accordingly, it has already been proposed in parallel inventions to use devices in which the moving components are supplied with electrical energy via relatively moving pantographs. Such devices thus have contact elements which have contact surfaces which abut each other during the relative movement to produce the electrical contact. Such devices are especially for mobile Induction heaters advantageous in which high electrical power must be provided. However, due to the rubbing motion of the contact surfaces, there is the problem that the contact surfaces may wear out quickly. Due to the requirements on the contact elements with respect to the electrical properties, however, the choice of materials is limited.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNGDISCLOSURE OF THE INVENTION

AUFGABE DER ERFINDUNGOBJECT OF THE INVENTION

Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Bewegung und Energieversorgung eines bewegten Bauteils, insbesondere für Materialbearbeitungsanlagen wie Laserstrahlschmelzanlagen und Induktionsheizungen, zu schaffen, welche die oben beschriebenen Nachteile des Standes der Technik hinsichtlich der relativ zueinander bewegten elektrischen Kontaktelemente beseitigt. Gleichzeitig soll die Vorrichtung einfach aufgebaut und einfach betreibbar sein.It is therefore an object of the present invention to provide a device for moving and powering a moving component, in particular for material processing systems such as laser beam melting systems and induction heaters, which eliminates the above-described disadvantages of the prior art with respect to the moving relative to each other electrical contact elements. At the same time the device should be simple and easy to operate.

TECHNISCHE LÖSUNGTECHNICAL SOLUTION

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur Bewegung und Energieversorgung eines bewegten Bauteils mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie einer Materialbearbeitungsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 11 und einer Anlage mit den Merkmalen des Anspruchs 12. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by a device for movement and energy supply of a moving component with the features of claim 1 and a material processing system with the features of claim 11 and a system with the features of claim 12. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Die Erfindung schlägt zur Lösung der Problematik mit den relativ zueinander bewegten, elektrischen Kontaktelementen eine Vorrichtung vor, bei der im Bereich der Kontaktflächen der Kontaktelemente auf Ecken und Kanten weitgehend und möglichst vollständig verzichtet wird, um elektrische Feldspitzen zu vermeiden. Dadurch können Überschläge reduziert bzw. die Überschlags schwelle erhöht werden, sodass Materialien für die Kontaktflächen mit niedriger Überschlagsfestigkeit eingesetzt werden können, was insgesamt die Materialauswahl erhöht. Durch die verbesserte Materialauswahl kann die Lebensdauer einer entsprechenden Vorrichtung erhöht werden und die Sicherheit der Vorrichtung bei der Übertragung elektrischer Leistung wird ebenfalls verbessert.To solve the problem with the relatively moving electrical contact elements, the invention proposes a device in which largely and as completely as possible is avoided in the area of the contact surfaces of the contact elements on corners and edges in order to avoid electric field peaks. As a result, flashovers can be reduced or the flashover threshold can be increased, so that materials can be used for the contact surfaces with low flashover, which increases the overall material selection. The improved choice of material can increase the life of a corresponding device and the safety of the device in the transmission of electrical power is also improved.

Gemäß der Erfindung wird insbesondere vorgesehen, dass die Kontaktflächen der Kontaktelemente in einer Richtung quer zur Bewegungsrichtung gewölbt sind. Da die Kontaktelemente zur Bereitstellung einer großen Kontaktfläche und zur Übernahme von Führungsfunktionen bevorzugt ineinander eingreifen und winkelig zueinander angeordnete Kontaktflächenbereiche aufweisen, sodass Kanten bzw. Ecken gebildet werden, die zu elektrischen Feldspitzen führen, kann durch eine gekrümmte Ausbildung der Kontaktflächen die Ausbildung von elektrischen Feldspitzen vermieden werden, wobei gleichzeitig die Vorteile einer großen Kontaktfläche und der Bereitstellung eines Formschlusses bzw. einer Führungsfunktion erhalten bleiben können.According to the invention it is provided in particular that the contact surfaces of the contact elements are curved in a direction transverse to the direction of movement. Since the contact elements for providing a large contact area and for assuming leadership functions preferably engage with each other and have angularly arranged contact surface areas, so that edges or corners are formed, which lead to electric field peaks, can be avoided by a curved formation of the contact surfaces, the formation of electric field spikes At the same time, the advantages of a large contact area and the provision of a form fit or a guide function can be maintained.

Die Kontaktflächen können mehrfach gewölbt sein und insbesondere konvexe und konkave Kontaktflächenbereiche aufweisen.The contact surfaces may be curved several times and in particular have convex and concave contact surface areas.

Auch an den Rändern der Kontaktflächen können die Übergänge zu benachbarten Flächen abgerundet bzw. gewölbt sein, um elektrische Feldspitzen zu vermeiden.Even at the edges of the contact surfaces, the transitions to adjacent surfaces may be rounded or curved in order to avoid electric field peaks.

Die Vorrichtung kann einen Antrieb zur Bewegung des Schlittens relativ zur Führungsanordnung aufweisen.The device may include a drive for moving the carriage relative to the guide assembly.

Der Antrieb kann mindestens einen Elektromotor umfassen, der mindestens ein eine Drehbewegung ausführendes Antriebselement umfassen kann. Insbesondere kann es sich bei dem Antrieb um eine Antriebsspindel, also einen sich drehenden Gewindestab handeln, der mit einem Mitnehmer zusammenwirkt, der entsprechend dem Gewinde bei Drehung des Gewindestabs entlang des Gewindestabs bewegt wird.The drive can comprise at least one electric motor, which can comprise at least one drive element which executes a rotary movement. In particular, the drive may be a drive spindle, ie a rotating threaded rod, which cooperates with a driver, which is moved along the threaded rod in accordance with the thread upon rotation of the threaded rod.

Alternativ hierzu kann der Antrieb auch durch einen Riemen-, Seil- oder Kettenantrieb realisiert werden, bei dem ein Antriebsrad ein Seil, eine Kette oder einen Riemen antreibt, mit dem das mindestens eine Mitnehmerelement des Schlittens bewegt werden kann. Das Seil, die Kette oder der Riemen können als Endlosseil, Endloskette oder Endlosriemen ausgeführt sein, die zu einer umlaufenden Drehbewegung angetrieben werden können.Alternatively, the drive can also be realized by a belt, rope or chain drive, in which a drive wheel drives a rope, a chain or a belt with which the at least one driver element of the carriage can be moved. The rope, the chain or the belt can be designed as endless rope, endless chain or endless belt, which can be driven to a rotating rotary motion.

Der Antrieb oder zumindest Teile davon und insbesondere das Antriebselement können in und/oder entlang der Führungsanordnung angeordnet sein. Das sich bewegende Antriebselement des Antriebs, also beispielsweise eine Antriebsspindel oder ein Antriebsrad, kann beispielsweise in der Vorrichtung im stationären Teil, also außerhalb des sich bewegenden Schlittens, angeordnet sein und muss somit nicht von diesem mitbewegt werden.The drive or at least parts thereof and in particular the drive element can be arranged in and / or along the guide arrangement. The moving drive element of the drive, so for example a drive spindle or a drive wheel, for example, in the device in the stationary part, ie outside the moving carriage, be arranged and thus does not have to be moved by this.

Entsprechende Antriebe können platzsparend innerhalb oder seitlich außerhalb entlang der Führungsanordnung zur Führung des Schlittens angeordnet werden, wobei zusätzlich innerhalb der Führungsanordnung Stromschienen und der Stromabnehmer des Schlittens untergebracht sein können.Corresponding drives can be arranged to save space within or laterally outside along the guide arrangement for guiding the carriage, wherein additionally can be accommodated within the guide assembly busbars and the current collector of the carriage.

Die Führungsanordnung der Vorrichtung zur Führung des Schlittens kann ein Drehlager zur Rotationsbewegung des Schlittens oder eine Führungsschiene zur translatorischen Bewegung des Schlittens umfassen.The guide arrangement of the device for guiding the carriage may be a pivot bearing for Include rotational movement of the carriage or a guide rail for translational movement of the carriage.

Eine Führungsschiene kann entlang eines Bewegungspfades angeordnet sein, entlang dem sich der Schlittens bewegen kann. Der Bewegungspfad kann geradlinig und/oder gekrümmt sein. Entsprechend kann auch die Führungsschiene geradlinig und/oder gekrümmt ausgeführt sein. Darüber hinaus ist es auch denkbar, dass die Führungsanordnung segmentiert ist, sodass eine Vielzahl von Führungsschienensegmenten entlang des Bewegungspfades des Schlittens angeordnet sein können, wobei die einzelnen Führungsschienensegmente mit unterschiedlicher Ausrichtung der Längsachse der Führungsschiene angeordnet sein können, um einen gekrümmten Bewegungspfad zu erreichen. Die Führungsschienensegmente können entsprechend über Schnittstellen miteinander verbunden werden, mit denen sichergestellt werden kann, dass der Antrieb des Schlittens und die elektrische Energieversorgung eines auf dem Schlitten angeordneten Bauteils lückenlos gewährleistet ist.A guide rail may be disposed along a travel path along which the carriage can move. The motion path may be straight and / or curved. Accordingly, the guide rail can be made straight and / or curved. In addition, it is also conceivable that the guide arrangement is segmented, so that a plurality of guide rail segments along the movement path of the carriage may be arranged, wherein the individual guide rail segments may be arranged with different orientation of the longitudinal axis of the guide rail to achieve a curved path of movement. The guide rail segments can be connected to each other via interfaces with which it can be ensured that the drive of the carriage and the electrical power supply of a component arranged on the carriage is ensured without gaps.

Zur Bewegung des Schlittens auf der Führungsschiene können der Schlitten und/oder die Führungsschiene Rollen und/oder Gleitelemente sowie Roll - und/oder Gleitflächen, insbesondere mit reibungsarmen und/oder verschleißfesten Beschichtungen auf den Rollflächen oder Gleitflächen aufweisen.To move the carriage on the guide rail, the carriage and / or the guide rail can have rollers and / or sliding elements as well as rolling and / or sliding surfaces, in particular with low-friction and / or wear-resistant coatings on the rolling surfaces or sliding surfaces.

Bei einer Ausführung der Führungsanordnung als Drehlager kann die Führungsanordnung mindestens eine Buchse und eine drehbar darin aufgenommene Welle sowie ebenfalls Roll - und/oder Gleitelemente bzw. Roll - und/oder Gleitflächen, wie z.B. Kugellager oder dergleichen umfassenIn an embodiment of the guide arrangement as a pivot bearing, the guide arrangement can comprise at least one bushing and a shaft rotatably received therein as well as also rolling and / or sliding elements or rolling and / or sliding surfaces, such as, for example. Ball bearings or the like include

In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann in die mindestens zweipolige Stromleitung die Funktion der Führungsanordnung und insbesondere der Führungsschiene für den Schlitten integriert werden. So kann beispielsweise die zweipolige Stromleitung als zweiteilige Stromschiene mit mindestens zwei, elektrische isolierten Schienen ausgebildet sein, sodass auf eine zusätzliche Führungsschiene verzichtet werden kann. Ferner kann auch bei einer Führungsanordnung zur drehenden Lagerung des Schlittens die Integration der Stromleitung in die Drehlageranordnung erfolgen. Dies ermöglicht eine besonders platzsparende Ausführung der Vorrichtung.In an advantageous embodiment, the function of the guide arrangement and in particular the guide rail for the carriage can be integrated into the at least two-pole power line. Thus, for example, the two-pole power line may be formed as a two-part busbar with at least two electrically insulated rails, so that can be dispensed with an additional guide rail. Furthermore, the integration of the power line into the rotary bearing arrangement can also take place in a guide arrangement for rotating mounting of the carriage. This allows a particularly space-saving design of the device.

Zur Abfuhr der bei der elektrischen Energieübertragung auftretenden Wärme können die Führungsanordnung und insbesondere die Stromleitung und/oder der Schlitten sowie vorzugsweise der Stromabnehmer und/oder der elektrische Anschluss Kühlkanäle aufweisen, durch die ein entsprechendes Kühlmedium geleitet werden kann, um entsprechende Wärme abführen zu können.To dissipate the heat occurring in the electrical energy transmission, the guide arrangement and in particular the power line and / or the carriage and preferably the pantograph and / or the electrical connection may have cooling channels through which a corresponding cooling medium can be passed in order to dissipate corresponding heat.

Zusätzlich kann das zu versorgende und zu bewegende Bauteil, wie beispielsweise Induktionsspulen in einer Materialbearbeitungsstation, mit dem oder den Kühlkreisläufen der Vorrichtung oder Teilen der Vorrichtung verbunden werden, sodass das Bauteil auch selbst gekühlt werden kann. Als Kühlmedien können beispielsweise Wasser, Öl oder andere flüssige oder gasförmige Medien verwendet werden.In addition, the component to be supplied and moved, such as induction coils in a material processing station, can be connected to the cooling circuit (s) of the device or parts of the device so that the component itself can also be cooled. As cooling media, for example, water, oil or other liquid or gaseous media can be used.

Der Schlitten kann so ausgebildet sein, dass er die Führungsanordnung und insbesondere die Führungsschiene zumindest teilweise umgreift oder umschließt, sodass beispielsweise die Außenseiten der Schenkel der Führungsschiene zumindest teilweise vom Schlitten überdeckt werden, wobei insbesondere an der Außenseite eines jeden Schenkels und/oder eines daran angeordneten, zum Schenkel quer verlaufenden Steges einer U - förmigen Führungsschiene mindestens eine Anlage - oder Lauffläche für Gleitelemente und/oder Rollen ausgebildet sein kann. Vorzugsweise können mehrere horizontal und/oder vertikal ausgerichtete Anlage - und/oder Laufflächen vorgesehen sein. Auch dies ermöglicht einen platzsparenden Aufbau, da dadurch der Innenraum der Führungsschiene von der Funktion der Führung des Schlittens und der Lagerung und Bewegung des Schlittens freigehalten wird.The carriage may be designed such that it at least partially surrounds or surrounds the guide arrangement and in particular the guide rail, so that, for example, the outer sides of the legs of the guide rail are at least partially covered by the carriage, in particular on the outside of each leg and / or arranged thereon , to the leg transverse web of a U - shaped guide rail at least one contact or running surface for sliding elements and / or rollers may be formed. Preferably, a plurality of horizontally and / or vertically aligned contact surfaces and / or running surfaces can be provided. This also allows a space-saving design, since thereby the interior of the guide rail is kept free of the function of guiding the carriage and the storage and movement of the carriage.

Es ist auch möglich, dass eine im Wesentlichen U - förmige Führungsschiene, die vorzugsweise gleichzeitig als Stromleitung mit zwei gegenseitig elektrisch isolierten Kontaktelementn in L - Form, die zusammen eine U - Form darstellen, ausgebildet sein kann, einen Aufnahmeraum definiert, in dem Gleit - und/oder Rollelemente des Schlittens aufgenommen werden können, beispielsweise auch die Kontaktelemente.It is also possible for a substantially U-shaped guide rail, which may be formed at the same time as a power line with two mutually electrically insulated contact elements in L-shape, which together form a U-shape, to define a receiving space, in which and / or rolling elements of the carriage can be received, for example, the contact elements.

Ein Schlitten kann zur Aufnahme und Versorgung von mehr als einem Bauteil verwendet werden und mit mehr als einer zweipoligen Stromleitung, insbesondere mehreren zweipoligen Stromleitungen verbunden werden. Dies ist insofern vorteilhaft, als mehrere zu bewegende Bauteile mit einem Antrieb betrieben und bewegt werden können. Dies reduziert den Platzbedarf sowie Steuer- und Regelungsaufwand.A carriage may be used to receive and supply more than one component and be connected to more than one two-pole power line, in particular a plurality of two-pole power lines. This is advantageous in that several components to be moved can be operated and moved by a drive. This reduces the space requirement and tax and regulatory overhead.

Auf einer Führungsschiene können mehrere Schlitten angeordnet werden, wobei dann vorzugsweise eine entsprechende Anzahl von zweipoligen Stromleitungen vorgesehen werden kann.On a guide rail a plurality of carriages can be arranged, in which case preferably a corresponding number of two-pole power lines can be provided.

Darüber hinaus ist es ebenfalls denkbar, dass das zu versorgende und zu bewegende Bauteil eine entsprechende Vorrichtung aufweist, d.h. dass eine Kombination bzw. Hintereinanderschaltung von mindestens zwei Vorrichtungen möglich ist. Entsprechend wird auch eine Anlage mit mehreren Vorrichtungen zur Bewegung und Energieversorgung eines Bauteils beansprucht, bei denen mindestens eine erste und mindestens eine zweite Vorrichtung so angeordnet sind, dass die zweite Vorrichtung das zu bewegende und zu versorgende Bauteil der ersten Vorrichtung ist, wobei vorzugsweise die Führungsschienen der ersten und der zweiten Vorrichtung quer zueinander angeordnet sind. So können mehrere Bewegungspfade in mehr als eine Raumrichtung kombiniert werden. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn Bauteile (z.B. Induktionsspulen) in mindestens einer Ebene oder im Raum positioniert werden sollen. Dies kann beispielsweise bei der pulverbettbasierten additiven Fertigung der Fall sein.Moreover, it is also conceivable that the component to be supplied and to be moved has a corresponding device, ie that a combination or series connection of at least two devices is possible. Accordingly, a system is claimed with a plurality of devices for movement and energy supply of a component, in which at least a first and at least one second device are arranged so that the second device is to be moved and to be supplied component of the first device, wherein preferably the guide rails the first and the second device are arranged transversely to each other. Thus, several motion paths can be combined in more than one spatial direction. This is particularly advantageous if components (eg induction coils) are to be positioned in at least one plane or in space. This can be the case, for example, with powder bed-based additive manufacturing.

Die Vorrichtung eignet sich somit ebenfalls für den Einsatz in Prozesskammern, die eine Schutzgasatmosphäre oder Vakuum in der Prozessumgebung zur Verfügung stellen, beispielsweise für Schweißprozesse. Insbesondere ist die Verwendung innerhalb einer SLM (selective laser melting (Selektives Laserschmelzen)) - Anlage möglich. Dies basiert auf der Möglichkeit die Vorrichtung platzsparend ausführen zu können und nicht gegen bewegte Teile abdichten zu müssen. Entsprechend wird auch eine Materialbearbeitungsanlage, insbesondere eine Anlage zur additiven Fertigung, vorzugsweise durch selektives Laserstrahlschmelzen, beansprucht, bei der mindestens eine Vorrichtung zur Bewegung und Energieversorgung eines bewegten Bauteils oder eine Anlage mit mehreren Vorrichtungen zur Bewegung und Energieversorgung eines Bauteils der oben beschriebenen Art enthalten sind.The device is thus also suitable for use in process chambers which provide a protective gas atmosphere or vacuum in the process environment, for example for welding processes. In particular, use within an SLM (Selective Laser Melting) plant is possible. This is based on the ability to perform the device to save space and not have to seal against moving parts. Accordingly, a material processing system, in particular a plant for additive manufacturing, preferably by selective laser beam melting claimed, in which at least one device for movement and power supply of a moving component or a system are included with a plurality of devices for movement and energy supply of a component of the type described above ,

Figurenlistelist of figures

Die beigefügte Zeichnungen zeigen in rein schematischer Weise in

1 einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung zur Bewegung und Energieversorgung eines Bauteils während der Bewegung des Bauteils,
2 einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bewegung und Energieversorgung eines Bauteils,
3 eine Darstellung einer Materialbearbeitungsanlage zur additiven Fertigung durch selektives Laserstrahlschmelzen,
4 einen Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bewegung und Energieversorgung eines Bauteils
5 eine Darstellung einer weiteren Ausführungsform von zwei erfindungsgemäßen Kontaktelementpaaren und in
6 eine Darstellung eines Kontaktelements für eine Drehverbindung.

The accompanying drawings show in a purely schematic manner in FIG

1 a cross-section through a first embodiment of a device for movement and energy supply of a component during the movement of the component,
2 a cross section through a first embodiment of a device according to the invention for movement and energy supply of a component,
3 a representation of a material processing plant for additive production by selective laser beam melting,
4 a cross section through a second embodiment of a device according to the invention for movement and energy supply of a component
5 a representation of another embodiment of two contact element pairs according to the invention and in
6 an illustration of a contact element for a rotary joint.

AUSFÜHRUNGSBEISPIELEEMBODIMENTS

Weitere Vorteile, Kennzeichen und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden bei der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Ausführungsbeispiele deutlich. Obwohl die vorliegende Erfindung anhand der dargestellten Ausführungsbeispiele detailliert beschrieben wird, ist die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt.Further advantages, characteristics and features of the present invention will become apparent in the following detailed description of the embodiments. Although the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments, the invention is not limited to these embodiments.

Die 1 zeigt in einer rein schematischen Darstellung in einer Querschnittansicht zur grundsätzlichen Beschreibung eine Vorrichtung mit einer Führungsschiene 1 und einem auf der Führungsschiene 1 bewegbar angeordneten Schlitten 10, der entlang der Führungsschiene 1 verfahrbar ist. Die Führungsschiene 1 kann entlang eines geradlinigen oder gekrümmten Bewegungspfades des zu bewegenden Bauteils verlaufen, der bei der Darstellung der Figur senkrecht zur Bildebene verläuft. Die Führungsschiene 1 kann dabei selbst geradlinig und/oder gekrümmt sein. Entlang des Bewegungspfades für das Bauteil können entsprechend mehrere Führungsschienensegmente angeordnet sein.The 1 shows in a purely schematic representation in a cross-sectional view for the basic description of a device with a guide rail 1 and one on the guide rail 1 movably arranged carriages 10 that goes along the guide rail 1 is movable. The guide rail 1 can run along a rectilinear or curved path of movement of the component to be moved, which runs in the representation of the figure perpendicular to the image plane. The guide rail 1 can itself be rectilinear and / or curved. Along the movement path for the component can be arranged according to a plurality of guide rail segments.

Die Führungsschiene 1 des gezeigten Ausführungsbeispiels ist im Querschnitt im Wesentlichen U - förmig, wobei die U - Form durch die Basis 2 und die quer zur Basis 2 verlaufenden Schenkel 3, 4 gebildet ist. Zwischen den Schenkeln 3, 4 und oberhalb der Basis 2 ist ein Aufnahmeraum ausgebildet, in dem eine Antriebseinrichtung 5 und zwei Kontaktelemente 6, 7 angeordnet sind. Der Antrieb 5 ist hierbei zwischen den Kontaktelementen 6 und 7 angeordnet, wobei die Kontaktelemente 6, 7 mehrere Kühlkanäle 18 aufweisen, durch die ein Fluid zur Kühlung der Kontaktelement 6, 7 fließen kann.The guide rail 1 of the embodiment shown is substantially U - shaped in cross section, with the U - shape passing through the base 2 and those across the base 2 extending thigh 3 . 4 is formed. Between the thighs 3 . 4 and above the base 2 is formed a receiving space in which a drive device 5 and two contact elements 6 . 7 are arranged. The drive 5 is here between the contact elements 6 and 7 arranged, wherein the contact elements 6 . 7 several cooling channels 18 have, through which a fluid for cooling the contact element 6 . 7 can flow.

Auf der Führungsschiene 1 ist ein Schlitten 10 gelagert, der entlang der Längsachse der Führungsschiene, die bei dem Querschnitt der Figur senkrecht zur Bildebene ausgerichtet ist, verschoben werden kann. Der Schlitten 10 weist einen Querträger 11 und zwei Seitenwände 12, 13 auf, die sich zumindest teilweise entlang der Außenseite der Schenkel 3, 4 erstrecken. An den Seitenwänden 12, 13 des Schlittens 10 und den Außenseiten der Schenkel 3,4 sind Roll - und/oder Gleitelemente angeordnet, die in der Zeichnung nicht näher dargestellt sind, die mit entsprechend angepassten Anlage - und/oder Rollflächen der Führungsschiene 1 bzw. der Schenkel 3, 4 sowie daran angeordneten Stegen 8, 9 zusammenwirken. Die Anlage - und/oder Rollflächen können mit speziellen Beschichtungen versehen sein, die das Rollen und Gleiten erleichtern und/oder die Lebensdauer erhöhen.On the guide rail 1 is a sled 10 mounted, which along the longitudinal axis of the guide rail, which is aligned in the cross section of the figure perpendicular to the image plane, can be moved. The sled 10 has a cross member 11 and two side walls 12 . 13 at least partially along the outside of the thighs 3 . 4 extend. On the side walls 12 . 13 of the sled 10 and the outer sides of the legs 3,4 rolling and / or sliding elements are arranged, which are not shown in detail in the drawing, with appropriately adapted contact - and / or rolling surfaces of the guide rail 1 or the thigh 3 . 4 and webs arranged thereon 8th . 9 interact. The plant and / or rolling surfaces can be provided with special coatings that allow rolling and facilitate sliding and / or increase the life.

Der Schlitten 10 weist weiterhin zwei Kontaktelemente 14, 16 auf, die als Kontaktstege von dem Querträger 11 nach unten hervorstehen und in den Aufnahmeraum der Führungsschiene 1 hineinragen, um dort mit den Kontaktelementen 6, 7 der Führungsschiene 1 zur elektrischen Energieversorgung des Schlittens 10 bzw. eines daran angeordneten Bauteils zu sorgen. Entsprechend sind die Kontaktelemente 14,16 des Schlittens 10 so angeordnet, dass sie über Kontaktflächen in Kontakt mit den Kontaktelementen 6,7 der Führungsschiene sind. Die Kontaktflächen sind hier jedoch zunächst als ebene Kontaktflächen ausgebildet. Zur besseren Kontaktierung der Kontaktelemente 14, 16 des Schlittens mit den Kontaktelementen 6, 7 der Führungsschiene 1 sind Beschichtungen 20 vorgesehen. Entsprechende Beschichtung 20 können entweder an den Kontaktelementen 14, 16 des Schlittens 10 oder an den Kontaktelementen 6, 7 der Führungsschiene 1 oder an Beiden angeordnet sein. Beschichtungen 20, die auch bei den nachfolgenden Ausführungsformen angeordnet sein können, sind zur Vereinfachung der Darstellung bei den nachfolgenden Ausführungsformen nicht dargestellt.The sled 10 also has two contact elements 14 . 16 on, acting as contact webs of the cross member 11 project down and into the receiving space of the guide rail 1 protrude to there with the contact elements 6 . 7 the guide rail 1 for the electrical power supply of the carriage 10 or a component arranged thereon. Accordingly, the contact elements 14,16 of the carriage 10 arranged so that they are in contact with the contact elements 6,7 of the guide rail via contact surfaces. However, the contact surfaces are initially formed as a flat contact surfaces. For better contacting of the contact elements 14 . 16 of the carriage with the contact elements 6 . 7 the guide rail 1 are coatings 20 intended. Corresponding coating 20 can either be on the contact elements 14 . 16 of the sled 10 or on the contact elements 6 . 7 the guide rail 1 or be arranged on both. coatings 20 , which may also be arranged in the following embodiments, are not shown in the following embodiments for ease of illustration.

In dem Querträger 11 des Schlittens 10 sind weiterhin zwei mit den Kontaktelementen 14, 16 verbundene elektrische Anschlusspole 15, 17 vorgesehen, über die elektrische Energie, die über die Kontaktelemente 6, 7 der Führungsschiene 1 und die Kontaktelemente 14, 16 des Schlittens 10 übertragen worden ist, an elektrische Verbraucher des Bauteils, das auf dem Schlitten 10 gelagert werden soll, abgegeben werden kann. Zur Befestigung der elektrischen Anschlusspole 15, 17 können entsprechende Bohrungen 21 zur Aufnahme von Schrauben oder dergleichen vorgesehen sein.In the cross member 11 of the sled 10 are still two with the contact elements 14 . 16 connected electrical connection poles 15 . 17 provided via the electrical energy passing through the contact elements 6 . 7 the guide rail 1 and the contact elements 14 . 16 of the sled 10 has been transferred to electrical components of the component which is on the carriage 10 is to be stored, can be delivered. For fixing the electrical connection poles 15 . 17 can drill holes 21 be provided for receiving screws or the like.

Im Querträger 11 des Schlittens 10 sind genauso wie in den Kontaktelementen 6,7 der Führungsschiene 1 und in den Kontaktelementen 14, 16 des Schlittens 10 Kühlkanäle 18 ausgebildet, um durch ein Kühlmedium eine entsprechende Kühlung zu ermöglichen.In the cross member 11 of the sled 10 are the same as in the contact elements 6,7 of the guide rail 1 and in the contact elements 14 . 16 of the sled 10 cooling channels 18 designed to allow a cooling medium through a corresponding cooling.

Zwischen den Kontaktelementen 14, 16 ist an der Unterseite des Querträgers 11 des Schlittens 10 ein Mitnehmerelement 19 angeordnet, welches mit dem Antrieb 5 zusammenwirkt, um eine Bewegung des Schlittens 10 mittels des Antriebs 5 der Führungsschiene 1 zu ermöglichen.Between the contact elements 14 . 16 is at the bottom of the cross member 11 of the sled 10 a driver element 19 arranged, which with the drive 5 interacts to make a movement of the sled 10 by means of the drive 5 the guide rail 1 to enable.

Der Antrieb 5 kann durch eine Spindel, d. h. einen Gewindestab vergleichbar einer archimedischen Schraube ausgebildet sein, wobei durch Drehung der Spindel das Mitnehmerelement 19 entlang der Längsachse der Führungsschiene 1 verschoben wird. Neben einem Spindelantrieb sind auch andere Antriebsarten, wie Seilantrieb, Riemenantrieb, Kettenantrieb und dergleichen denkbar, wobei ein Seil, eine Riemen oder eine Kette insbesondere in Form eines Endlosseils, Endlosriemens oder einer Endloskette umlaufend um Umlenkräder in einer Schleife entlang der Führungsschiene bewegt werden kann, um den Schlitten entlang der Führungsschiene je nach Drehrichtung hin und her bewegen zu können.The drive 5 can be formed by a spindle, ie a threaded rod comparable to an Archimedean screw, wherein by rotation of the spindle, the driver element 19 along the longitudinal axis of the guide rail 1 is moved. In addition to a spindle drive, other drive types, such as cable drive, belt drive, chain drive and the like are conceivable, wherein a rope, a belt or a chain, in particular in the form of an endless rope, endless belt or an endless chain can be moved circumferentially around deflection wheels in a loop along the guide rail, to move the carriage along the guide rail back and forth depending on the direction of rotation.

Die Fgur 2 zeigt eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform einer Vorrichtung zur Bewegung und Energieversorgung eines sich bewegenden Bauteils, wobei das Bauteil, das auf dem Schlitten 10 der Vorrichtung aufgenommen ist und mit elektrischer Energie versorgt wird, eine Induktionsspule 23 ist. Im Übrigen sind bei der Darstellung der 2 des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung gleiche oder vergleichbare Komponenten mit gleichen Bezugszeichen versehen, wie bei der Ausführungsform der 1, sodass sich eine detaillierte Beschreibung derartige Komponenten und der Teile der Vorrichtung erübrigt, die identisch mit der Ausführungsform der 1 sind, sodass bei der Beschreibung des ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels lediglich auf die Unterschiede zur Ausführungsform nach 1 eingegangen wird. Neben der Darstellung des zu versorgenden und zu bewegenden Bauteils in Form einer Induktionsspule 23 unterscheidet sich die Darstellung der 2 bzw. die entsprechende Ausführungsform dahingehend, dass die Kontakte der Führungsanordnung als kombinierte Strom-/Führungsschienen 26,27 vorgesehen sind, die die Funktion der Kontaktelemente und der Führungsschienen miteinander kombinieren. Entsprechend sind auch die Kontaktelemente 14 und 16 des Schlittens 10 in ihrer Form an die geänderten, kombinierten Strom - / Führungsschienen 26, 27 angepasst.The Fgur 2 shows a first embodiment according to the invention of a device for movement and power supply of a moving component, wherein the component, on the carriage 10 the device is received and is supplied with electrical energy, an induction coil 23 is. Incidentally, in the presentation of the 2 of the first embodiment of the device according to the invention identical or similar components provided with the same reference numerals, as in the embodiment of 1 Thus, a detailed description of such components and the parts of the device is unnecessary, which is identical to the embodiment of 1 are so in the description of the first embodiment of the invention only to the differences from the embodiment according to 1 will be received. In addition to the representation of the component to be supplied and to be moved in the form of an induction coil 23 differs the appearance of the 2 or the corresponding embodiment in that the contacts of the guide arrangement are provided as combined current / guide rails 26,27 which combine the function of the contact elements and the guide rails together. Accordingly, the contact elements 14 and 16 of the sled 10 in shape to the modified, combined current / guide rails 26 . 27 customized.

Ferner unterscheidet sich die Ausführungsform der 2 gegenüber der Ausführungsform der 1 dahingehend, dass der Antrieb 5 nicht zwischen den Kontaktelementen angeordnet ist, sondern an der Längsseite der Vorrichtung seitlich neben den kombinierten Strom-/Führungsschienen 26, 27, so dass die Strom-/Führungsschienen 26, 27 eng nebeneinander angeordnet werden können, so dass Verluste durch einen großen Abstand der Strom-/Führungsschienen 26, 27 und die Ausbildung eines elektrischen Feldes zwischen diesen vermieden werden können.Furthermore, the embodiment differs 2 compared to the embodiment of the 1 to the effect that the drive 5 is not disposed between the contact elements, but on the longitudinal side of the device laterally next to the combined power / guide rails 26 . 27 so that the power / guide rails 26 . 27 can be arranged close to each other, so that losses due to a large distance of the current / guide rails 26 . 27 and the formation of an electric field between them can be avoided.

Zum Schutz vor Verschmutzung ist um die Schienenanordnung aus den kombinierten Strom-/Führungsschienen 26, 27 und dem Antrieb 5 ein Gehäuse 22 vorgesehen.To protect against contamination is the rail assembly of the combined power / guide rails 26 . 27 and the drive 5 a housing 22 intended.

Darüber hinaus ist in der 2 die erfindungsgemäße Ausbildung der Kontaktelemente 14, 16, 26, 27 mit gewölbten Kontaktflächen gezeigt, wobei der gewölbte Bereich der Kontaktelemente 26, 27 als Vorsprung in eine gewölbte Ausnehmung der Kontaktelemente 14, 16 eingreift. Die komplementär ausgebildeten gewölbten Kontaktflächenbereiche sind mit 34 bezeichnet.In addition, in the 2 the inventive design of the contact elements 14 . 16 . 26 . 27 shown with curved contact surfaces, wherein the curved portion of the contact elements 26 . 27 as a projection in a curved recess of the contact elements 14 . 16 intervenes. The complementarily formed curved contact surface areas are designated by 34.

Die 3 zeigt eine Kombination von zwei Vorrichtungen zur Bewegung und Energieversorgung eines beweglichen Bauteils in einer Materialbearbeitungsanlage. Die Materialbearbeitungsanlage 30 umfasst eine erste Vorrichtung 24 und eine zweite Vorrichtung 25. Die erste Vorrichtung 24 umfasst eine Führungsschiene 28 und einen Schlitten 31, der gemäß dem gezeigten Doppelpfeil auf der Führungsschiene 28 hin und her bewegbar ist. An dem Schlitten der ersten Vorrichtung 24 ist die zweite Vorrichtung 25 mit der Führungsschiene 29 angeordnet, so dass die Führungsschiene 29 der zweiten Vorrichtung 25 mit dem Schlitten 31 der ersten Vorrichtung 24 entlang der Führungsschiene 28 mitbewegt wird.The 3 shows a combination of two devices for movement and power supply of a movable component in a material processing plant. The material processing plant 30 includes a first device 24 and a second device 25 , The first device 24 includes a guide rail 28 and a sled 31 , according to the double arrow shown on the guide rail 28 is movable back and forth. On the carriage of the first device 24 is the second device 25 with the guide rail 29 arranged so that the guide rail 29 the second device 25 with the sledge 31 the first device 24 along the guide rail 28 is moved.

Darüber hinaus umfasst die zweite Vorrichtung 25 ebenfalls einen Schlitten 32, der gemäß dem gezeigten Doppelpfeil entlang der Führungsschiene 29 der zweiten Vorrichtung 25 bewegbar ist, so dass eine an dem Schlitten 32 angeordnete Induktionsspule 23 an jeder beliebigen Stelle in der durch die Führungsschienen 28 und 29 aufgespannten Ebene platzierbar ist und dort beispielsweise ein Halbzeug oder ein Produkt aus einem selektivem Laserschmelzverfahren erwärmen kann.In addition, the second device includes 25 also a sled 32 according to the double arrow shown along the guide rail 29 the second device 25 is movable, so one on the carriage 32 arranged induction coil 23 at any point in the through the guide rails 28 and 29 spanned plane can be placed and there, for example, a semi-finished product or a product can heat from a selective laser melting process.

Die 4 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vergleichbar zu der Darstellung der 2. Bei der Ausführungsform der 4 weist der Schlitten 10, der wiederum über einen Antrieb 5 bewegt werden kann, zwei zweipolige Anschlüsse mit jeweils einem elektrischen Anschlusspol 15 und einem Anschlusspol 17 für das oder die mit elektrischer Energie zu versorgenden Bauteile auf. Entsprechend hat die Vorrichtung zur Bewegung und elektrischen Energieversorgung von Bauteilen zwei Paare von kombinierten, L - förmigen Strom-/Führungsschienen 26, 27, die zum einen die Führung des Schlittens 10 bei der Bewegung gewährleisten und zum anderen die Versorgung mit elektrischer Energie sicherstellen. Entsprechend sind an dem Schlitten 10 auch zwei Paare von Kontaktelementen 14, 16 entsprechend den beiden Paaren von elektrischen Anschlusspolen 15, 17 vorgesehen.The 4 shows a further embodiment of a device according to the invention comparable to the representation of 2 , In the embodiment of the 4 shows the sled 10 who in turn has a drive 5 can be moved, two two-pole connections, each with an electrical connection pole 15 and a connection pole 17 for the component (s) to be supplied with electrical energy. Accordingly, the device for moving and electrical powering components has two pairs of combined L-shaped current / guide rails 26 . 27 On the one hand, the leadership of the sled 10 to ensure movement and to ensure the supply of electrical energy. Accordingly, on the carriage 10 also two pairs of contact elements 14 . 16 according to the two pairs of electrical connection poles 15 . 17 intended.

Die kombinierten, L - förmigen Strom-/Führungsschienen 26, 27 bilden jeweils paarweise eine im Wesentlichen U - förmige Führungsschiene, in deren Aufnahmeraum, der durch die Basis und die beiden Schenkel der U - Form gebildet wird, die jeweils zwei Kontaktelemente14, 16 eingreifen. Die Kontaktelemente 14, 16, die jeweils in der Aussparung der zugeordneten, L - förmigen Strom - / Führungsschiene 26, 27 angeordnet sind, werden jeweils durch eine elektrisch isolierte Feder 33 voneinander weggedrückt und gegen die benachbarten, kombinierten Strom-/Führungsschienen 26, 27 gepresst, um einen guten elektrischen Kontakt zu gewährleisten. Bei der L - Form der kombinierten Strom - / Führungsschienen 26, 27 sind gemäß der Erfindung die beiden Schenkel des L mit einer gewölbten Verbindungsfläche versehen, sodass sich wiederum ein gewölbter Kontaktflächenbereich 34 ergibt. Während die kombinierten Strom - / Führungsschienen 26, 27 einen konkaven Kontaktflächenbereich 34 aufweisen, ist der gewölbte Kontaktflächenbereich 34 der Kontaktelemente 14, 16 konvex gewölbt.The combined, L - shaped current / guide rails 26 . 27 In each case, a substantially U-shaped guide rail, in the receiving space of which is formed by the base and the two limbs of the U-shape, which in each case engage two contact elements 14, 16, forms in pairs. The contact elements 14 . 16 , respectively in the recess of the associated, L-shaped current / guide rail 26 . 27 are arranged, each by an electrically insulated spring 33 pushed away from each other and against the adjacent, combined power / guide rails 26 . 27 Pressed to ensure good electrical contact. With the L - shape of the combined current / guide rails 26 . 27 According to the invention, the two legs of the L are provided with a curved connecting surface, so that in turn a curved contact surface area 34 results. While the combined power / guide rails 26 . 27 a concave contact surface area 34 have, is the curved contact surface area 34 the contact elements 14 . 16 convex arched.

Bei der gezeigten Ausführungsform der 4 ist der Antrieb 5 zwischen den beiden Paaren von Strom-/Führungsschienen 26, 27 im Gehäuse 22 angeordnet.In the embodiment shown the 4 is the drive 5 between the two pairs of power / guide rails 26 . 27 in the case 22 arranged.

Die 5 zeigt eine weitere Ausführungsform erfindungsgemäßer Kontaktelementpaare mit jeweils einem ersten Kontaktelement 35 und einem zweiten Kontaktelement 36, die komplementär ausgebildete gewölbte Kontaktflächenbereiche 34 mit mehrfach gewölbter Kontaktfläche mit jeweils konvexen und konkaven Anteilen aufweisen. Die Bewegungsrichtung 37 der Kontaktelemente 35 und 36 zueinander ist senkrecht zur Bildebene.The 5 shows a further embodiment of inventive contact element pairs, each with a first contact element 35 and a second contact element 36 , the complementarily formed curved contact surface areas 34 having multiple curved contact surface with each convex and concave portions. The direction of movement 37 the contact elements 35 and 36 each other is perpendicular to the image plane.

Die 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Kontaktelements 38 für eine Drehverbindung um die Drehachse 41. Allerdings ist zur Vereinfachung der Darstellung lediglich ein Kontaktelement 38 gezeigt, während der Drehpartner weggelassen worden ist. Das Kontaktelement 38 weist eine umlaufende Kontaktfläche 40 auf, entlang der sich das nicht gezeigte korrespondierende Kontaktelement gemäß der Bewegungsrichtung 37 bewegt. Die Wölbung der Kontaktfläche 40 um die Wölbungsachse 39 ist jeweils links und rechts in der 6 gut zu erkennen.The 6 shows an embodiment of a contact element 38 for a pivotal connection about the axis of rotation 41. However, for simplicity of illustration only one contact element 38 shown while the spin partner has been omitted. The contact element 38 has a circumferential contact surface 40 on, along which the not shown corresponding contact element according to the direction of movement 37 emotional. The curvature of the contact surface 40 around the camber axis 39 is left and right in the 6 clearly visible.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand des Ausführungsbeispiels detailliert beschrieben worden ist, ist es für den Fachmann selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt ist, sondern dass vielmehr Abwandlungen in der Weise möglich sind, dass einzelne Merkmale weggelassen oder andersartige Kombinationen von Merkmalen verwirklicht werden können, ohne den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche zu verlassen. Die Erfindung schließt insbesondere sämtliche Kombinationen der vorgestellten Einzelmerkmale mit ein.Although the present invention has been described in detail with reference to the embodiment, it will be understood by those skilled in the art that the invention is not limited to this embodiment, but rather modifications are possible in such a way that individual features omitted or other types of combinations of features are realized without departing from the scope of the appended claims. The invention includes in particular all combinations of the individual features presented.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Führungsschieneguide rail
22: BasisBase
33: Schenkelleg
44: Schenkelleg
55: Antriebdrive
66: Kontaktelementcontact element
77: Kontaktelementcontact element
88th: Stegweb
99: Stegweb
1010: Schlittencarriage
1111: Querträgercrossbeam
1212: SeitenwandSide wall
1313: SeitenwandSide wall
1414: Kontaktelementcontact element
1515: elektrischer Anschlusspolelectrical connection pole
1616: Kontaktelementcontact element
1717: elektrischer Anschlusspolelectrical connection pole
1818: Kühlkanalcooling channel
1919: Mitnehmertakeaway
2020: Beschichtungcoating
2121: Bohrungdrilling
2222: Gehäusecasing
2323: Induktionsspuleinduction coil
2424: erste Vorrichtungfirst device
2525: zweite Vorrichtungsecond device
2626: kombinierte Strom - /Führungsschienecombined power / guide rail
2727: kombinierte Strom - /Führungsschienecombined power / guide rail
2828: Führungsschieneguide rail
2929: Führungsschieneguide rail
3030: MaterialbearbeitungsanlageMaterial processing plant
3131: Schlittencarriage
3232: Schlittencarriage
3333: Federfeather
3434: gewölbter Kontaktflächenbereichcurved contact surface area
3535: erstes Kontaktelementfirst contact element
3636: zweites Kontaktelementsecond contact element
3737: Bewegungsrichtungmovement direction
3838: Kontaktelementcontact element
3939: Wölbungsachseaxis of curvature
4040: Kontaktflächecontact area

Claims

Device for moving and supplying electrical energy to a component, wherein the component is supplied with electrical energy during the movement and wherein the device comprises a movable carriage (10) for receiving the component to be moved, at least one guide arrangement (1) for guiding the carriage during the movement and an electrical energy supply for supplying the component with electrical energy, wherein the electrical energy supply has at least one pair of contact elements, wherein the one contact element on the carriage and the other contact element is arranged on the guide assembly and the contact elements have contact surfaces which lie against each other and along the Moving relative to each other during the movement of the component, the contact element, characterized in that the contact surfaces are curved in a direction transverse to the direction of movement.

Device after Claim 1 , characterized in that the contact surfaces are curved complementary to each other.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the contact surfaces have a radius of curvature about a curvature axis which extends transversely to the direction of movement.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that a contact surface is curved several times, in particular has concave and convex curvature regions.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the contact surfaces have rounded transitions to neighboring surfaces at their edges.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device has a drive (5) with which the carriage can be moved.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the guide arrangement comprises a pivot bearing or a guide rail along which the carriage can be moved, and the guide rail (1) is arranged along a movement path which is rectilinear and / or curved.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the carriage (10) and / or the guide arrangement (1) comprises at least one element from the group comprising bushes, shafts, ball bearings, rails, rollers, sliding elements, low-friction coatings and sliding blocks ,

Device according to one of the preceding claims, characterized in that one or more carriages (10) are arranged on a guide arrangement, wherein one or more, at least two-pole power lines corresponding to the number of carriages in or along the guide arrangement (1) are arranged or form ,

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the component to be moved and to be supplied comprises at least one induction coil.

Material processing plant, in particular laser beam melting plant with at least one device for moving and powering a moving component according to one of the preceding claims, which preferably comprises a process chamber in which the device for moving and powering a moving component is at least partially arranged.

Plant with several devices for moving and powering a moving component according to one of Claims 1 to 10 , in particular a material processing plant Claim 11 , with at least one first and at least one second device for moving and powering a moving component, wherein the second device forms the component of the first device and in particular the guide rails of the first and the second device are arranged transversely to one another.