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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Anlage zur additiven Herstellung von dreidimensionalen Bauteilen, insbesondere von Kraftfahrzeugbauteilen, welche Anlage umfasst:
- - eine erste Einrichtung, welche zur Durchführung wenigstens einer einen additiven Bauvorgang vorbereitenden Maßnahme oder zur Durchführung eines additiven Bauvorgangs oder zur Durchführung wenigstens einer einen additiven Bauvorgang nachbereitenden Maßnahme eingerichtet ist,
- - wenigstens eine weitere Einrichtung, welche zur Durchführung wenigstens einer einen additiven Bauvorgang vorbereitenden Maßnahme oder zur Durch-führung eines additiven Bauvorgangs oder zur Durchführung wenigstens einer einen additiven Bauvorgang nachbereitenden Maßnahme eingerichtet ist,
- - wenigstens einen Baubehälter, umfassend einen zur Aufnahme von Baumaterial und/oder eines additiv hergestellten Bauteils eingerichteten Bauraum,
- - eine sich zwischen der ersten Einrichtung und der wenigstens einen weiteren Einrichtung erstreckende Förderstrecke, entlang welcher der wenigstens eine Baubehälter förderbar ist.
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Verfahren zum Betrieb entsprechender Anlagen zur additiven Herstellung von dreidimensionalen Bauteilen sind aus dem Bereich der Fertigungstechnik in unterschiedlichen Ausführungsformen dem Grunde nach bekannt.
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Im Rahmen entsprechender Verfahren, d. h. im Rahmen des Betriebs entsprechender Anlagen, ist stellt die Beförderung von mit Baumaterial, hierbei handelt es sich typischerweise um ein Metallpulver, befüllten Baubehältern regelmäßig eine Herausforderung dar, als möglichst sicherzustellen ist, dass das Baumaterial, nicht mit der Umgebung, d. h. insbesondere der Umgebungsluft, in Kontakt gerät.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein demgegenüber verbessertes Verfahren zum Betrieb einer Anlage zur additiven Herstellung von dreidimensionalen Bauteilen anzugeben.
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Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betrieb einer Anlage zur additiven Herstellung von dreidimensionalen Bauteilen, insbesondere von Kraftfahrzeugbauteilen gemäß Anspruch 1 gelöst. Die hierzu abhängigen Ansprüche betreffen mögliche Ausführungsformen des Verfahrens.
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Das hierin beschriebene Verfahren dient zur additiven Herstellung von dreidimensionalen Bauteilen, insbesondere von Kraftfahrzeugbauteilen. Das Verfahren kann sonach insbesondere im Bereich der Fertigungstechnik von Kraftfahrzeugbauteilen angewendet werden, welcher Bereich sich bekanntermaßen mit der Herstellung von Kraftfahrzeugbauteilen befasst.
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Die verfahrensgemäß betreibbare bzw. betriebene Anlage umfasst insbesondere:
- - eine erste Einrichtung, welche zur Durchführung wenigstens einer einen additiven Bauvorgang vorbereitenden Maßnahme oder zur Durchführung eines additiven Bauvorgangs oder zur Durchführung wenigstens einer einen additiven Bauvorgang nachbereitenden Maßnahme eingerichtet ist,
- - wenigstens eine weitere Einrichtung, welche zur Durchführung wenigstens einer einen additiven Bauvorgang vorbereitenden Maßnahme oder zur Durch-führung eines additiven Bauvorgangs oder zur Durchführung wenigstens einer einen additiven Bauvorgang nachbereitenden Maßnahme eingerichtet ist,
- - wenigstens einen Baubehälter, umfassend einen zur Aufnahme von Baumaterial und/oder eines additiv hergestellten Bauteils eingerichteten Bauraum,
- - eine sich zwischen der ersten Einrichtung und der wenigstens einen weiteren Einrichtung erstreckende Förderstrecke, entlang welcher der wenigstens eine Baubehälter förderbar ist.
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Das Verfahren setzt sonach auf einer Anlagenkonfiguration auf, welche wenigstens zwei Einrichtungen, wenigstens einen bisweilen auch als Wechselrahmen bezeichneten Baubehälter und wenigstens eine sich den wenigstens zwei Einrichtungen erstreckende Förderstrecke, entlang welcher der wenigstens eine Baubehälter förderbar bzw. beförderbar ist, umfasst.
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Bei jeder der wenigstens zwei Einrichtungen kann es sich z. B. um eine Einrichtung zur Durchführung wenigstens einer einen additiven Bauvorgang vorbereitenden Maßnahme, wobei die Einrichtung als Baumaterialvorbereitungseinrichtung, insbesondere als Baumaterialreservoir bzw. als Baumaterialtank oder als Baumaterialsiebeinrichtung oder als Baumaterialmischeinrichtung, ausgebildet ist oder wenigstens eine solche umfasst, oder um eine Einrichtung zur Durchführung eines additiven Bauvorgangs, wobei die Einrichtung als additive Fertigungseinrichtung („3D-Drucker“) zur additiven Fertigung dreidimensionaler Bauteile ausgebildet ist oder wenigstens eine solche umfasst, oder um eine Einrichtung zur Durchführung wenigstens einer einen additiven Bauvorgang nachbereitenden Maßnahme, wobei die Einrichtung als Auspackeinrichtung zum Auspacken eines additiv hergestellten Bauteils aus dem dieses umgebenden Baumaterial ausgebildet ist oder wenigstens eine solche umfasst, handeln.
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Die verfahrensgemäß betreibbare bzw. betriebene Anlage umfasst typischerweise wenigstens zwei unterschiedlich funktionalisierte Einrichtungen, d. h. z. B. eine Einrichtung zur Durchführung wenigstens einer einen additiven Bauvorgang vor- oder nachbereitenden Maßnahme sowie wenigstens eine Einrichtung zur Durchführung eines additiven Bauvorgangs. Insbesondere umfasst die verfahrensgemäß betreibbare bzw. betriebene Anlage wenigstens eine Einrichtung zur Durchführung wenigstens einer einen additiven Bauvorgang vorbereitenden Maßnahme und wenigstens eine Einrichtung zur Durchführung wenigstens einer einen additiven Bauvorgang nachbereitenden Maßnahme sowie mehrere Einrichtungen zur Durchführung eines additiven Bauvorgangs. Eine solche Konfiguration der Anlage kann insbesondere für die Serienfertigung von Bauteilen verwendet werden.
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Zwischen wenigstens zwei Einrichtungen der verfahrensgemäß betreibbaren bzw. betriebenen Anlage erstrecken sich wenigstens eine Förderstrecke, entlang welcher ein Baubehälter im Betrieb der Anlage befördert werden kann. Wenigstens zwei Einrichtungen der verfahrensgemäß betreibbaren bzw. betriebenen Anlage sind sonach durch Förderstrecken verbunden, entlang welcher ein Baubehälter im Betrieb der Anlage befördert werden kann. Insbesondere erstrecken sich entsprechende Förderstrecken jeweils zwischen jeweiligen Einrichtungen zur Durchführung eines additiven Bauvorgangs und jeweiligen Einrichtungen zur Durchführung wenigstens einer einen additiven Bauvorgang nachbereitenden Maßnahme. Baubehälter können sonach nach einem additiven Bauvorgang von einer Einrichtung zur Durchführung eines additiven Bauvorgangs zu einer Einrichtung zur Durchführung wenigstens einer einen additiven Bauvorgang nachbereitenden Maßnahme befördert werden, in welchen typischerweise ein Auspacken eines additiv hergestellten Bauteils aus dem dieses umgebenden Baumaterial erfolgt, befördert werden. Gleichermaßen können nach dem Auspacken eines additiv gefertigten Bauteils aus dem dieses umgebenden Baumaterial entleerte Baubehälter von einer Einrichtung zur Durchführung wenigstens einer einen additiven Bauvorgang nachbereitenden Maßnahme zu einer Einrichtung zur Durchführung eines additiven Bauvorgangs zu einer Einrichtung befördert werden, in welchen ein neuer additiver Bauvorgang erfolgt.
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Wesentlich an dem hierin beschrieben Verfahren ist, dass der Baubehälter in einem inertisierbaren oder inertisierten (inerten) Zustand entlang der Förderstrecke befördert werden kann. Verfahrensgemäß ist damit eine Möglichkeit einer inertisierten Beförderung von mit Baumaterial, hierbei handelt es sich, wie eingangs erwähnt, typischerweise um ein Metallpulver, befüllten Baubehältern gegeben, welche sicherstellt, dass das Baumaterial, nicht mit der Umgebung, d. h. insbesondere der Umgebungsluft, in Kontakt gerät.
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Im Rahmen des Verfahrens kann eine Inertisierungseinrichtung verwendet werden, welche zur Inertisierung eines Baubehälters wenigstens während einer Förderung entlang einer entsprechenden Förderstrecke eingerichtet ist. Eine entsprechende Inertisierungseinrichtung stellt sonach sicher, dass der Baubehälter bzw. in dem Baubehälter enthaltenes Baumaterial nicht mit der Umgebung, d. h. insbesondere der Umgebungsluft, in Kontakt gerät.
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Eine entsprechende Inertisierungseinrichtung kann wenigstens ein den typischerweise durch Baubehälterwandungen sowie eine in wenigstens einer Raumrichtung, d. h. insbesondere in einer vertikalen Raumrichtung, bewegbar gelagerte Bodenplatte begrenzten baubehälterseitigen Bauraum abschließendes Verschlusselement umfassen. Das Verschlusselement kann den typischerweise nach oben offenen Bauraum z. B. im Sinne eines Deckels (gasdicht) verschließen, sodass innerhalb des Bauraums eine inertisierte Atmosphäre ausgebildet und/oder aufrechterhalten werden kann.
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Ein entsprechendes Verschlusselement kann einem entsprechenden Baubehälter fest zugeordnet sein und z. B. zwischen einer Offenstellung, in welcher es eine Zugangsmöglichkeit in den Bauraum freigibt, und einer Schließstellung, in welcher es eine Zugangsmöglichkeit in den Bauraum nicht freigibt, bewegbar an dem Baubehälter gelagert sein. Ein im Rahmen des Verfahrens verwendeter Baubehälter kann sonach mit einem entsprechenden Verschlusselement ausgestattet sein.
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Im Rahmen des Verfahrens kann eine wenigstens ein sich zwischen der ersten und der wenigstens einen weiteren Einrichtung erstreckendes Baubehälterförderungselement umfassende Baubehälterfördereinrichtung, welche zur Förderung eines in einem additiven Bauvorgang zu verwendenden oder eines in einem additiven Bauvorgang verwendeten Baubehälters zwischen der ersten und der wenigstens einen weiteren Einrichtung eingerichtet ist, verwendet werden. Über eine entsprechende Baubehälterfördereinrichtung ist eine, gegebenenfalls automatisiert erfolgende, Beförderung von Baubehältern zwischen zwei Einrichtungen möglich. Eine Baubehälterfördereinrichtung kann z. B. als Rollen- oder Schienenbeförderungseinrichtung ausgebildet sein, welche eine rollen- oder schienenbasierte Förderung von Baubehältern entlang einer Förderstrecke ermöglicht. Bei entsprechenden Baubehälterförderungselementen kann es sich demnach um Rollen- oder Schienenförderungselemente handeln. Selbstverständlich ist es möglich, dass auch baubehälterseitig Förderelemente, d. h. z. B. Rollen, vorhanden sind. Auch ist denkbar, baubehälterseitig einen motorischen Antrieb vorzusehen.
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Im Rahmen des Verfahrens kann wenigstens ein Baubehälterförderungselement, welches mit wenigstens einer eine Einsehmöglichkeit, d. h. z. B. einem Sichtfenster, in ein Baubehälterförderungselement schaffenden Einseheinrichtung ausgebildet ist oder wenigstens eine solche umfasst, verwendet werden. Über eine entsprechende Einseheinrichtung ist ein Einsehen in ein entsprechendes Baubehälterförderungselement möglich, sodass ein Nutzer auf einfache und praktische Weise sehen kann, ob bzw. dass ein Baubehälter durch das entsprechende Baubehälterförderungselement befördert wird.
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Im Rahmen des Verfahrens kann ferner eine wenigstens ein sich zwischen der ersten und der wenigstens einen weiteren Einrichtung erstreckendes Baumaterialförderungselement umfassende Baumaterialfördereinrichtung verwendet werden, welche zur Förderung von in einem additiven Bauvorgang zu verwendenden Baumaterial oder von in einem additiven Bauvorgang verwendeten Baumaterial zwischen der ersten und der wenigstens einen weiteren Einrichtung, eingerichtet ist. Über eine entsprechende Baumaterialfördereinrichtung ist eine, gegebenenfalls automatisiert erfolgende, Beförderung von Baumaterial zwischen zwei Einrichtungen möglich. Eine Baumaterialfördereinrichtung kann z. B. als Rohrleitungsbeförderungseinrichtung ausgebildet sein, welche eine rohrleitungsbasierte Förderung von Baumaterial entlang einer Förderstrecke ermöglicht. Bei entsprechenden Baumaterialförderungselementen kann es sich demnach um Rohrleitungselemente handeln. Entsprechende Rohrleitungselemente können von einer Baumaterialförderströmung durchströmt werden. Eine entsprechende Baumaterialförderströmung ist typischerweise eine inerte Gasströmung.
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Im Rahmen des Verfahrens kann wenigstens ein Baumaterialförderungselement, welches mit wenigstens einer eine Einsehmöglichkeit, d. h. z. B. einem Sichtfenster, in ein Baumaterialförderungselement schaffenden Einseheinrichtung ausgebildet ist oder wenigstens eine solche umfasst, verwendet werden. Über eine entsprechende Einseheinrichtung ist ein Einsehen in ein entsprechendes Baumaterialförderungselement möglich, sodass ein Nutzer auf einfache und praktische Weise sehen kann, ob bzw. dass Baumaterial durch das entsprechende Baumaterialförderungselement befördert wird.
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Im Rahmen des Verfahrens kann ferner wenigstens eine Trocknungseinrichtung verwendet werden, welche zur Trocknung von Baumaterial eingerichtet ist, wobei die wenigstens eine Trocknungseinrichtung wenigstens einem Baumaterialförderungselement zugeordnet ist, insbesondere derart, dass Baumaterial im Rahmen seiner Förderung durch das Baumaterialförderungselement trockenbar ist. Derart ist es möglich Baumaterial (auch) während der Förderung durch das entsprechende Baumaterialförderungselement zu trocknen. Eine entsprechende Trocknungseinrichtung kann z. B. als Heizeinrichtung ausgebildet sein, sodass es (auch) möglich ist, Baumaterial (auch) während der Förderung durch das entsprechende Baumaterialförderungselement zu beheizen.
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Im Rahmen des Verfahrens kann ferner eine Überwachungseinrichtung verwendet wird, welche zur Überwachung wenigstens einer einen additiven Bauvorgang vorbereitenden Maßnahme und/oder zur Überwachung wenigstens eines additiven Bauvorgangs und/oder zur Überwachung wenigstens einer einen additiven Bauvorgang nachbereitenden Maßnahme und/oder zur Überwachung wenigstens eines Fördervorgangs von in einem additiven Bauvorgang zu verwendenden Baumaterial oder von in einem additiven Bauvorgang verwendeten Baumaterial zwischen der ersten und der wenigstens einen weiteren Einrichtung und/oder zur Überwachung wenigstens eines Fördervorgangs eines in einem additiven Bauvorgang zu verwendenden Baubehälters oder eines in einem additiven Bauvorgang verwendeten Baubehälters zwischen der ersten und der wenigstens einen weiteren Einrichtung und zur Erzeugung einer ein jeweiliges Überwachungsergebnis beschreibenden Überwachungsinformation eingerichtet ist. Über eine entsprechende Überwachungseinrichtung lassen sich sonach sämtliche für den Betrieb der verfahrensgemäß betreibbaren bzw. betriebenen Anlage relevanten Parameter, d. h. z. B. Baubehälterstatus (d. h. z. B. Baubehälterstatus: leer, voll), Baubehälterposition, Baubehälterförderrichtung, etc., überwachen. Eine über eine entsprechende Überwachungseinrichtung erzeugte Überwachungsinformation kann im Rahmen einer Steuerung des Betriebs der verfahrensgemäß betreibbaren bzw. betriebenen Anlage verwendet werden.
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Im Rahmen des Verfahrens kann ferner wenigstens eine Erfassungseinrichtung verwendet werden, welche zur Erfassung wenigstens eines chemischen und/oder physikalischen Parameters von vermittels der bzw. einer Baumaterialförderungseinrichtung gefördertem Baumaterial und zur Erzeugung einer ein jeweiliges Erfassungsergebnis beschreibenden Erfassungsinformation eingerichtet ist. Über eine entsprechende Erfassungseinrichtung, welche mehrere gesonderte an unterschiedlichen Positionen der verfahrensgemäß betreibbaren bzw. betriebenen Anlage vorhandene, z. B. sensorbasierte, Erfassungselemente umfassen kann, lassen sich sonach sämtliche für eine Begutachtung des Baumaterials relevanten Parameter, wie z. B. Charge, Dichte, Gewicht, Inertisierungsgrad, Feuchtigkeitsgehalt, Sauerstoffgehalt, Temperatur, Partikelgröße, etc., überwachen. Auch eine über eine entsprechende Erfassungseinrichtung erzeugte Erfassungsinformation kann im Rahmen einer Steuerung des Betriebs der verfahrensgemäß betreibbaren bzw. betriebenen Anlage verwendet werden.
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Im Rahmen des Verfahrens kann wenigstens eine Ausgabeeinrichtung verwendet werden, welche zur Ausgabe einer Überwachungsinformation und/oder einer Erfassungsinformation an wenigstens einen Nutzer eingerichtet ist. Unter einer Ausgabe kann sowohl eine Ausgabe, d. h. insbesondere eine Live-Ausgabe, einer entsprechenden Information über eine akustische und/oder optische Ausgabeeinrichtung, d. h. z. B. einen Bildschirm, welcher einen Bestandteil der verfahrensgemäß betreibbaren bzw. betriebenen Anlage darstellen kann, als auch eine datenübertragungsmäßige Kommunikation einer entsprechenden Information an wenigstens einen Kommunikationspartner verstanden werden. Im Rahmen der Ausgabe entsprechender Informationen kann auch eine Status-Anzeige, z. B. in Form einer Ampel-Anzeige, implementiert werden, welche den Förderstatus von Baubehältern und/oder Baumaterial andeutet.
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Die Erfindung betrifft neben dem Verfahren auch eine Anlage zur additiven Herstellung von dreidimensionalen Bauteilen, insbesondere von Kraftfahrzeugbauteilen, welche zur Durchführung des hierin beschrieben Verfahrens eingerichtet ist. Die Anlage umfasst entsprechend eine erste Einrichtung, welche zur Durchführung wenigstens einer einen additiven Bauvorgang vorbereitenden Maßnahme oder zur Durchführung eines additiven Bauvorgang oder zur Durchführung wenigstens einer einen additiven Bauvorgang nachbereitenden Maßnahme eingerichtet ist, wenigstens eine weitere Einrichtung, welche zur Durchführung wenigstens einer einen additiven Bauvorgang vorbereitenden Maßnahme oder zur Durch-führung eines additiven Bauvorgang oder zur Durchführung wenigstens einer einen additiven Bauvorgang nachbereitenden Maßnahme eingerichtet ist, wenigstens einen Baubehälter, umfassend einen zur Aufnahme von Baumaterial und/oder eines additiv hergestellten Bauteils eingerichteten Bauraum, sowie eine sich zwischen der ersten Einrichtung und der wenigstens einen weiteren Einrichtung erstreckende Förderstrecke, entlang welcher der wenigstens eine Baubehälter förderbar ist. Die verfahrensgemäße Steuerung des Betriebs der Anlage erfolgt über eine oder mehrere Steuereinrichtungen. Sämtliche Ausführungen im Zusammenhang mit dem Verfahren gelten sonach analog für die Anlage.
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Die Erfindung wird im Folgenden im Zusammenhang mit dem in der einzigen Figur dargestellten beispielhaften Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die einzige Figur zeigt eine Prinzipdarstellung einer Anlage zur additiven Herstellung von Bauteilen gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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Die einzige Figur zeigt eine Prinzipdarstellung einer Anlage 1 zur additiven Herstellung von Bauteilen, insbesondere von Kraftfahrzeugbauteilen, gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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Die Anlage 1 umfasst eine Anzahl an Einrichtungen 2-4. Dabei ist eine jeweilige Einrichtung 2 zur Durchführung wenigstens einer einen additiven Bauvorgang vorbereitenden Maßnahme eingerichtet, die Einrichtung 3 zur Durchführung eines additiven Bauvorgangs, d. h. zur additiven Herstellung eines Bauteils, eingerichtet, und die Einrichtung 4 zur Durchführung wenigstens einer einen additiven Bauvorgang nachbereitenden Maßnahme eingerichtet.
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Ersichtlich umfasst die Anlage 1 mehrere zur Durchführung wenigstens einer einen additiven Bauvorgang vorbereitenden Maßnahme eingerichtete Einrichtungen 2. Hierbei handelt es sich jeweils um Baumaterialvorbereitungseinrichtungen, wobei es sich im Einzelnen um einen Baumaterialtank 2a für frisches, d. h. noch nicht in einem additiven Bauvorgang verwendetes Baumaterial, um einen Baumaterialtank 2b für bereits in einem additiven Bauvorgang verwendetes Baumaterial, jeweilige den beiden Baumaterialtanks 2a, 2b nachgeschaltet angeordnete Baumaterialsiebeinrichtungen 2c, 2d, eine den Baumaterialsiebeinrichtungen 2c, 2d nachgeschaltet angeordnete Baumaterialmischeinrichtung 2e, einen der Baumaterialmischeinrichtung 2e nachgeschaltet angeordneten zentralen Baumaterialtank 2g und einen dem zentralen Baumaterialtank 2g nachgeschaltet angeordneten weiteren Baumaterialtank 2f handelt.
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Bei der zur Durchführung eines additiven Bauvorgangs eingerichteten Einrichtung 3 handelt es sich um einen 3D-Drucker. Die Einrichtung 3 kann z. B. zur Durchführung selektiver Lasersinterverfahren oder selektiver Laserschmelzverfahren eingerichtet sein. Ersichtlich ist die Einrichtung 3 zwischen die zur Durchführung wenigstens einer einen additiven Bauvorgang vorbereitenden Maßnahme eingerichteten Einrichtungen 2 und die zur Durchführung wenigstens einer einen additiven Bauvorgang nachbereitenden Maßnahme eingerichtete Einrichtung 4 geschaltet angeordnet.
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Bei der zur Durchführung wenigstens einer einen additiven Bauvorgang nachbereitenden Maßnahme eingerichteten Einrichtung 4 handelt es sich um eine Auspackeinrichtung zum Auspacken eines additiv hergestellten Bauteils aus dem dieses umgebenden Baumaterial. Das Auspacken des Bauteils kann innerhalb eines Baubehälters 5 erfolgen.
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Ersichtlich erstrecken sich zwischen den Einrichtungen 2 - 4 durch Pfeile angedeutete Förderstrecken, über welche im Betrieb der Anlage 1 Baubehälter 5 und/oder Baumaterial gefördert werden kann; die jeweilige Ausrichtung der Pfeile deutet eine jeweilige Förderrichtung an.
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Die Förderstrecken für Baubehälter 5 sind durch mehrere jeweils wenigstens ein sich zwischen der Einrichtung 3 und der Einrichtung 4 sowie zwischen der Einrichtung 4 und der Einrichtung 3 erstreckendes Baubehälterförderungselement (nicht näher gezeigt) umfassende Baubehälterfördereinrichtungen 28, 29, welche zur Förderung eines in einem additiven Bauvorgang zu verwendenden oder eines in einem additiven Bauvorgang verwendeten Baubehälters 5 zwischen der Einrichtung 3 und der Einrichtung 4 eingerichtet sind, gebildet. Über jeweilige Baubehälterfördereinrichtungen 28, 29 ist eine, gegebenenfalls automatisiert erfolgende, Beförderung von Baubehältern 5 zwischen den Einrichtungen 3, 4 möglich. Eine jeweilige Baubehälterfördereinrichtung 28, 29 kann z. B. als Rollen- oder Schienenbeförderungseinrichtung ausgebildet sein, welche eine rollen- oder schienenbasierte Förderung von Baubehältern 5 entlang einer Förderstrecke ermöglicht. Bei entsprechenden Baubehälterförderungselementen kann es sich demnach um Rollen- oder Schienenförderungselemente handeln. Es ist auch möglich, dass auch baubehälterseitig Förderelemente, d. h. z. B. Rollen, vorhanden sind. Auch ist denkbar, baubehälterseitig einen motorischen Antrieb vorzusehen.
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Dabei ist es möglich, dass wenigstens ein Baubehälterförderungselement mit wenigstens einer eine Einsehmöglichkeit, d. h. z. B. einem Sichtfenster, in ein Baubehälterförderungselement schaffenden Einseheinrichtung ausgebildet ist. Über eine entsprechende Einseheinrichtung ist ein Einsehen in ein entsprechendes Baubehälterförderungselement möglich, sodass ein Nutzer auf einfache und praktische Weise sehen kann, ob bzw. dass ein Baubehälter 5 durch das entsprechende Baubehälterförderungselement befördert wird.
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Die Förderstrecken für Baumaterial sind durch mehrere jeweils wenigstens ein sich zwischen den Einrichtungen 3 oder 4 Einrichtungen 2 sowie zwischen den Einrichtungen 2 und Einrichtung 3 erstreckendes Baumaterialförderungselement 8nicht näher gezeigt) umfassende Baumaterialfördereinrichtungen 30, 31, welche zur Förderung von in einem additiven Bauvorgang zu verwendenden Baumaterial oder von in einem additiven Bauvorgang verwendeten Baumaterial zwischen jeweiligen Einrichtungen 2 - 4 eingerichtet sind, gebildet. Über jeweilige Baumaterialfördereinrichtungen 30, 31 ist eine, gegebenenfalls automatisiert erfolgende, Beförderung von Baumaterial zwischen den Einrichtungen 2 - 4 möglich. Eine Baumaterialfördereinrichtung 30, 31 kann z. B. als Rohrleitungsbeförderungseinrichtung ausgebildet sein, welche eine rohrleitungsbasierte Förderung von Baumaterial entlang einer Förderstrecke ermöglicht. Bei entsprechenden Baumaterialförderungselementen kann es sich demnach um Rohrleitungselemente handeln. Entsprechende Rohrleitungselemente können von einer inerten Baumaterialförderströmung durchströmt werden.
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Dabei ist es möglich, dass wenigstens ein Baumaterialförderungselement mit wenigstens einer eine Einsehmöglichkeit, d. h. z. B. einem Sichtfenster, in ein Baumaterialförderungselement schaffenden Einseheinrichtung ausgebildet ist. Über eine entsprechende Einseheinrichtung ist ein Einsehen in ein entsprechendes Baumaterialförderungselement möglich, sodass ein Nutzer auf einfache und praktische Weise sehen kann, ob bzw. dass Baumaterial durch das entsprechende Baumaterialförderungselement befördert wird.
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Die durch den Pfeil 6 angedeutete Förderstrecke erstreckt sich zwischen der Einrichtung 3, d. h. dem 3D-Drucker, und der Einrichtung 4, d. h. der Auspackeinrichtung. Die Förderstrecke dient dazu, einen Baubehälter 5 nach einem additiven Bauvorgang von der Einrichtung 3 in die Einrichtung 4 zu fördern, um dort das additive hergestellte Bauteil aus dem dieses umgebenden Baumaterial auszupacken, d. h. von dem dieses umgebenden Baumaterial zu befreien.
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Wesentlich ist hierbei, dass Baubehälter 5 wenigstens entlang der Förderstrecke 6 in einem inertisierbar bzw. inertisierten Zustand entlang der Förderstrecke 6 befördert werden können. Mithin ist eine Möglichkeit einer inertisierten Beförderung von mit Baumaterial befüllten Baubehältern 5 zwischen der Einrichtung 3 und der Einrichtung 4 gegeben, welche sicherstellt, dass das Baumaterial, nicht mit der Umgebung, d. h. insbesondere der Umgebungsluft, in Kontakt gerät.
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Gleiches kann für die durch die Pfeile 7, 8 angedeutete Förderstrecke zwischen der Einrichtung 4 und der Einrichtung 3 gelten, sodass nach dem Auspacken der Bauteile entleerte Baubehälter 5 von der Einrichtung 4 in einem inertisierbaren bzw. inertisierten Zustand zurück in die Einrichtung 3 gefördert werden können.
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Neben einer entsprechenden inertisierbaren bzw. inertisierten Förderung von Baubehältern 5 ermöglicht die Anlage 1 auch eine inertisierbare bzw. inertisierte Förderung von Baumaterial.
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Beispielsweise ist durch die Pfeile 10, 11 eine Rückführung von im Rahmen eines additiven Bauvorgangs bereits verwendeten, nicht jedoch zur additiven Herstellung eines jeweiligen Bauteils verfestigten Baumaterials von der Einrichtung 4 bzw. der Einrichtung 3 zurück in die Einrichtung 2, d. h. in den Baumaterialtank 2b für bereits in einem additiven Bauvorgang verwendetes Baumaterial, angedeutet.
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Auch die durch den Pfeil 12 angedeutete Förderung von Baumaterial aus dem zentralen Baumaterialtank 15 in den Baumaterialtank 2g kann in entsprechender Weise inertisierbar bzw. inertisiert erfolgen.
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Gleiches gilt für die durch die Pfeile 13, 14 und 15 angedeutete Förderung von Baumaterial aus der Baumaterialmischeinrichtung 2e in den zentralen Baumaterialtank 15 sowie für die durch die Pfeile 16, 17, 18, und 19 angedeutete Förderung von Baumaterial aus den Baumaterialsiebeinrichtungen 2c, 2d in die Baumaterialmischeinrichtung 2e. Im Zusammenhang mit dem Baumaterialsiebeinrichtungen 2c, 2d ist zu erwähnen, dass durch die Pfeile 20, 21 das Entfernen des nicht im Rahmen der additiven Herstellung von Bauteilen verwendbaren so genannten Überkorns angedeutet ist.
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Insgesamt ist mit der Anlage 1 eine Förderung von Baumaterial und/oder Baubehältern 5 in einem oder in mehreren inertisierbar bzw. inertisierten Kreisläufen möglich.
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Die Steuerung des Betriebs der Anlage 1 erfolgt über eine zentrale Steuereinrichtung 22. Die Steuereinrichtung 22 ist sonach zur Durchführung eines Verfahrens zum Betrieb der Anlage 1 eingerichtet. Wesentlich an dem Verfahren ist, dass Baubehälter 5 und/oder Baumaterial in einem intertisierbaren bzw. inertisierten Zustand entlang jeweiliger Förderstrecken befördert werden können.
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Im Rahmen des Verfahrens kann eine Inertisierungseinrichtung 23 verwendet werden, welche zur Inertisierung eines Baubehälters 5 wenigstens während einer Förderung entlang einer entsprechenden Förderstrecke eingerichtet ist. Die Inertisierungseinrichtung 23 stellt sonach sicher, dass ein Baubehälter 5 bzw. in einem Baubehälter 5 enthaltenes Baumaterial nicht mit der Umgebung, d. h. insbesondere der Umgebungsluft, in Kontakt gerät. Eine entsprechende Inertisierungseinrichtung 23 kann ein den durch Baubehälterwandungen 25 sowie eine in einer vertikalen Raumrichtung bewegbar gelagerte Bodenplatte 26 begrenzten baubehälterseitigen Bauraum 27 abschließendes Verschlusselement 24 umfassen. Das Verschlusselement 24 kann den nach oben offenen Bauraum 27 im Sinne eines Deckels (gasdicht) verschließen, sodass innerhalb des Bauraums 27 eine inertisierte Atmosphäre ausgebildet und/oder aufrechterhalten werden kann.
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Ein entsprechendes Verschlusselement 24 kann einem entsprechenden Baubehälter 5 fest zugeordnet sein und z. B. zwischen einer Offenstellung, in welcher es eine Zugangsmöglichkeit in den Bauraum 27 freigibt, und einer Schließstellung, in welcher es eine Zugangsmöglichkeit in den Bauraum 27 nicht freigibt, bewegbar an dem Baubehälter 5 gelagert sein. Ein im Rahmen des Verfahrens verwendeter Baubehälter 5 kann sonach mit einem entsprechenden Verschlusselement 24 ausgestattet sein.
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Im Rahmen des Verfahrens kann eine einen Bestandteil der Anlage 1 bildendende Überwachungseinrichtung 33 verwendet werden, welche zur Überwachung wenigstens einer einen additiven Bauvorgang vorbereitenden Maßnahme und/oder zur Überwachung wenigstens eines additiven Bauvorgangs und/oder zur Überwachung wenigstens einer einen additiven Bauvorgang nachbereitenden Maßnahme und/oder zur Überwachung wenigstens eines Fördervorgangs von in einem additiven Bauvorgang zu verwendenden Baumaterial oder von in einem additiven Bauvorgang verwendeten Baumaterial zwischen den jeweiligen Einrichtungen 2 - 4 und/oder zur Überwachung wenigstens eines Fördervorgangs eines in einem additiven Bauvorgang zu verwendenden Baubehälters 5 oder eines in einem additiven Bauvorgang verwendeten Baubehälters 5 zwischen den Einrichtungen 2 - 4 und zur Erzeugung einer ein jeweiliges Überwachungsergebnis beschreibenden Überwachungsinformation eingerichtet ist. Über die Überwachungseinrichtung 33 lassen sich sonach sämtliche für den Betrieb der Anlage 1 relevanten Parameter, d. h. z. B.
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Baubehälterstatus (d. h. z. B. Baubehälterstatus: leer, voll), Baubehälterposition, Baubehälterförderrichtung, etc., überwachen. Eine über die Überwachungseinrichtung 33 erzeugte Überwachungsinformation kann im Rahmen einer Steuerung des Betriebs der Anlage 1 durch die Steuereinrichtung 22 verwendet werden.
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Im Rahmen des Verfahrens kann ferner eine einen Bestandteil der Anlage 1 bildende Erfassungseinrichtung 34 verwendet werden, welche zur Erfassung wenigstens eines chemischen und/oder physikalischen Parameters von vermittels der bzw. einer Baumaterialförderungseinrichtung gefördertem Baumaterial und zur Erzeugung einer ein jeweiliges Erfassungsergebnis beschreibenden Erfassungsinformation eingerichtet ist. Über die Erfassungseinrichtung 34, welche mehrere gesonderte an unterschiedlichen Positionen der Anlage 1 vorhandene, z. B. sensorbasierte, Erfassungselemente 34a - 34c umfasst, lassen sich sonach sämtliche für eine Begutachtung des Baumaterials relevanten Parameter, wie z. B. Charge, Dichte, Gewicht, Inertisierungsgrad, Feuchtigkeitsgehalt, Sauerstoffgehalt, Temperatur, Partikelgrö-ße, etc., überwachen. Auch eine über die Erfassungseinrichtung 34 erzeugte Erfassungsinformation kann im Rahmen einer Steuerung des Betriebs der Anlage 1 durch die Steuereinrichtung 22 verwendet werden.
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Im Rahmen des Verfahrens kann ferner wenigstens eine einen Bestandteil der Anlage 1 bildende Ausgabeeinrichtung 35 verwendet werden, welche zur Ausgabe einer Überwachungsinformation und/oder einer Erfassungsinformation an wenigstens einen Nutzer eingerichtet ist. Unter einer Ausgabe kann sowohl eine Ausgabe, insbesondere eine Live-Ausgabe, einer entsprechenden Information über eine akustische und/oder optische Ausgabeeinrichtung 35, d. h. z. B. einen Bildschirm, als auch eine datenübertragungsmäßige Kommunikation einer entsprechenden Information an wenigstens einen Kommunikationspartner verstanden werden. Im Rahmen der Ausgabe entsprechender Informationen kann auch eine Status-Anzeige, z. B. in Form einer Ampel-Anzeige, implementiert werden, welche den Förderstatus von Baubehältern 5 und/oder Baumaterial andeutet.
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In der Fig. ist ferner eine einen optionale Bestandteil der Anlage 1 bildende Trocknungseinrichtung 32 gezeigt, welche zur Trocknung von Baumaterial eingerichtet ist. Ersichtlich ist die Trocknungseinrichtung einem Baumaterialförderungselement zugeordnet, insbesondere derart, dass Baumaterial im Rahmen seiner Förderung durch das Baumaterialförderungselement trockenbar ist. Derart ist es möglich Baumaterial auch während der Förderung durch das Baumaterialförderungselement zu trocknen. Die Trocknungseinrichtung 32 kann z. B. als Heizeinrichtung ausgebildet sein, sodass es möglich ist, Baumaterial während der Förderung durch das entsprechende Baumaterialförderungselement zu beheizen.
