DE102019131218A1 - 3D printer - Google Patents

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DE102019131218A1
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Johannes Karl
Thomas Frank Czwielong
Frank Heimbert Kulke
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REICHENBACHER HAMUEL GmbH
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Abstract

Ein 3D-Drucker zum Herstellen dreidimensionaler Objekte durch schichtweises Aufbringen und Verfestigen von Aufbaumaterial, mit einer Baukammer, die aufweist einen Bauraum, der horizontal von Baukammerwänden begrenzt ist, und eine Bauplattform, die zwischen den Baukammerwänden angeordnet ist, an diese angrenzt, vertikal verfahrbar ist und die das aufzubauende Objekt trägt, und mit einer Prozesskammer, die aufweist eine Vorrichtung zum schichtweisen Aufbringen des Aufbaumaterials auf die Bauplattform bzw. die vorherige Schicht aus Aufbaumaterial und eine Vorrichtung zum Verfestigen der jeweils aufgebrachten Schicht aus Aufbaumaterial an vorgegebenen Stellen, wobei die Prozesskammer über der Baukammer angeordnet ist und der Bauraum mit seinem oberen Ende in die Prozesskammer mündet, weist auf einen Reinigungsraum, der sich horizontal seitlich an mindestens eine Baukammerwand anschließt; eine Verstelleinrichtung, mit der diese mindestens eine Baukammerwand von einer ersten Position, in der sie den Bauraum und den Reinigungsraum voneinander trennt, in eine zweite Position, in der sie den Bauraum zum Reinigungsraum hin öffnet, sodass der Bauraum vom Reinigungsraum aus zugänglich ist, und umgekehrt verstellbar ist; eine Reinigungseinrichtung, die in dem Reinigungsraum angeordnet und dazu eingerichtet ist, bei geöffnetem Bauraum überschüssiges Aufbaumaterial aus dem Bauraum zu entfernen.A 3D printer for producing three-dimensional objects by applying and solidifying construction material in layers, with a construction chamber that has a construction space that is horizontally delimited by construction chamber walls, and a construction platform that is arranged between the construction chamber walls, adjoins them and can be moved vertically and which carries the object to be built, and with a process chamber which has a device for applying the building material layer by layer to the building platform or the previous layer of building material and a device for solidifying the respectively applied layer of building material at predetermined locations, the process chamber over the construction chamber is arranged and the upper end of the construction space opens into the process chamber, has a cleaning space which is laterally adjacent to at least one construction chamber wall; an adjustment device with which this at least one construction chamber wall from a first position, in which it separates the construction space and the cleaning space, into a second position, in which it opens the construction space to the cleaning space, so that the construction space is accessible from the cleaning space, and reversely adjustable; a cleaning device which is arranged in the cleaning space and is set up to remove excess construction material from the construction space when the construction space is open.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen 3D-Drucker gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a 3D printer according to the preamble of claim 1.

Ein solcher 3D-Drucker ist beispielsweise in der DE 102014010930A1 beschrieben. Der schichtweise Aufbau wird innerhalb des Bauraums vollzogen, in dem die Bauplattform im Bauraum schrittweise nach unten getaktet wird. Die Bauplattform ist entweder in eine vertikal verfahrbare Trägervorrichtung integriert oder eine separate Bauplattform, die auf der Trägervorrichtung aufgesetzt ist.Such a 3D printer is, for example, in the DE 102014010930A1 described. The layer-by-layer construction is carried out within the installation space, in which the construction platform is clocked downwards step by step in the installation space. The construction platform is either integrated into a vertically movable carrier device or a separate construction platform that is placed on the carrier device.

Das Aufbaumaterial kann insbesondere ein Pulver sein, z. B. beim SLM(Selective Laser Melting)-Verfahren oder beim EBM(Electron Beam Melting)-Verfahren oder beim 3DP(3D Printing)-Verfahren. Es können aber auch Flüssigkeiten (SLA) eingesetzt werden, bekannt als Stereolithographie- oder auch SLA-Verfahren. Das jeweilige Aufbaumaterial kann durch elektromagnetische oder Lichtwellen-Strahlung verhärtet oder durch partiell aufgetragene Bindemittel verbunden werden.The building material can in particular be a powder, e.g. B. the SLM (Selective Laser Melting) process or the EBM (Electron Beam Melting) process or the 3DP (3D Printing) process. Liquids (SLA), known as stereolithography or SLA processes, can also be used. The respective building material can be hardened by electromagnetic or light wave radiation or connected by partially applied binding agents.

Wenn die Baukammer fest in dem 3D-Drucker eingebaut ist, wird das Objekt nach dem Herstellen auf der Bauplattform wieder nach oben in die Prozesskammer gefahren, wodurch auch restliches bzw. überschüssiges Aufbaumaterial in die Prozesskammer gelangt. Die Reinigung wird hierdurch sehr aufwändig.If the construction chamber is permanently installed in the 3D printer, the object is moved back up into the process chamber after it has been produced on the construction platform, which means that any remaining or excess construction material also enters the process chamber. This makes cleaning very time-consuming.

Auch bekannt sind 3D-Drucker, bei denen die Baukammer während des Bauprozesses temporär mit der Maschine fest verbunden ist. Die Baukammer wird nach dem Bauprozess zusammen mit der Bauplattform und der zugehörigen erfahrbaren Trägervorrichtung sowie dem im Bauraum befindlichen Objekt und überschüssigen Aufbaumaterial aus dem 3D-Drucker entnommen. Diese Entnahme kann sowohl manuell wie auch automatisch erfolgen, erfordert aber immer einen anschließenden Separierungs- und Reinigungsprozess.Also known are 3D printers in which the construction chamber is temporarily permanently connected to the machine during the construction process. After the construction process, the construction chamber is removed from the 3D printer together with the construction platform and the associated tangible carrier device as well as the object located in the construction space and excess construction material. This removal can be done both manually and automatically, but always requires a subsequent separation and cleaning process.

Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, einen gattungsgemäßen 3D-Drucker so zu verbessern, dass mit ihm die Objekte wirtschaftlicher hergestellt werden können.The object of the invention is to improve a generic 3D printer in such a way that the objects can be produced more economically with it.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem 3D-Drucker der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved in a 3D printer of the type mentioned at the beginning by the characterizing features of claim 1.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen können der Reinigungsaufwand, insbesondere die erforderliche Reinigungszeit und damit die Vorbereitungszeit für das Herstellen des nächsten Objektes, sowie die Beanspruchung der Einbauten eines 3D-Druckers deutlich reduziert werden. Dadurch, dass sich horizontal seitlich an mindestens eine Baukammerwand ein Reinigungsraum anschließt und diese Baukammerwand verstellbar ist, sodass sie entweder den Bauraum und den Reinigungsraum voneinander trennt oder den Bauraum zum Reinigungsraum hin öffnet, und dass in dem Reinigungsraum angeordnete Reinigungseinrichtungen bei geöffnetem Bauraum überschüssiges Aufbaumaterial aus dem Bauraum entfernen können, ist eine automatische Reinigung des 3D-Druckers möglich, was zum einen den Arbeits- und Zeitaufwand für die Reinigung deutlich reduziert und darüber hinaus den Bediener des 3D-Druckers schützt. Darüber hinaus können auch die weiteren Bearbeitungsschritte des gedruckten Objektes leichter automatisiert bzw. das Handling von gedruckten Objekten vereinfacht werden. Nach dem Reinigen kann die Bauplattform entweder wieder nach oben in die Prozesskammer gefahren werden oder unterhalb dieser entnommen werden. Die Entnahme besonders unterhalb der Prozesskammer kann hierbei leicht automatisiert werden, da in diesem Bereich keine weiteren für den Bauprozess notwendigen technischen Einrichtungen angeordnet sein müssen. Zudem ist in Z-Richtung eine theoretisch unendliche Bauhöhe möglich. Bisher musste das Objekt nach dem Bauen meistens in die Prozesskammer zurückgefahren werden. Die Höhe der Prozesskammer ist aber durch die Reichweite der Aktoren (Laser, UV-Licht) begrenzt, was wiederum die Bauhöhe begrenzt. Da die Reinigung außerhalb der Prozesskammer stattfindet, wird auch weniger Verschmutzung in die Prozesskammer getragen. Dort ist der überwiegende Teil der Mechanik und der Optiken angeordnet. Diese werden somit durch die geringere Menge an anfallenden Schmutz sowie an erforderlichen Reinigungsarbeiten geschont.The measures according to the invention can significantly reduce the cleaning effort, in particular the required cleaning time and thus the preparation time for producing the next object, as well as the stress on the built-in components of a 3D printer. The fact that a cleaning room adjoins at least one building chamber wall horizontally at the side and this building chamber wall is adjustable so that it either separates the building space and the cleaning room from one another or opens the building room to the cleaning room, and that cleaning devices arranged in the cleaning room remove excess building material when the building room is open can remove the installation space, automatic cleaning of the 3D printer is possible, which on the one hand significantly reduces the amount of work and time required for cleaning and also protects the operator of the 3D printer. In addition, the further processing steps of the printed object can be automated more easily or the handling of printed objects can be simplified. After cleaning, the construction platform can either be moved back up into the process chamber or removed below it. The removal, especially below the process chamber, can easily be automated, since no further technical equipment necessary for the construction process has to be arranged in this area. In addition, a theoretically infinite overall height is possible in the Z direction. Until now, the object usually had to be moved back into the process chamber after it was built. However, the height of the process chamber is limited by the range of the actuators (laser, UV light), which in turn limits the overall height. Since cleaning takes place outside the process chamber, less contamination is carried into the process chamber. Most of the mechanics and optics are located there. These are thus spared due to the smaller amount of dirt that accumulates and the required cleaning work.

Vorzugsweise ist die Verstelleinrichtung dazu eingerichtet, diese mindestens eine Baukammerwand vertikal oder horizontal zu verschieben oder zu schwenken.The adjustment device is preferably set up to displace or pivot this at least one building chamber wall vertically or horizontally.

In einer anderen, ebenfalls bevorzugten Ausführungsform weist diese mindestens eine Baukammerwand ein Oberteil und ein Unterteil auf und ist die Verstelleinrichtung dazu eingerichtet, das Oberteil nach oben und das Unterteil nach unten zu verschieben.In another, likewise preferred embodiment, this at least one building chamber wall has an upper part and a lower part and the adjusting device is set up to move the upper part upwards and the lower part downwards.

Es ist auch daran gedacht, diese mindestens eine Baukammerwand aus mindestens zwei Teilen zu bilden, die teleskopartig ineinander verschiebbar sind, wobei die Verstelleinrichtung dazu eingerichtet ist, diese Teile entsprechend zu verschieben.It is also contemplated to form this at least one building chamber wall from at least two parts that can be telescoped into one another, the adjustment device being set up to move these parts accordingly.

Denkbar ist es auch, dass diese mindestens eine Baukammerwand aus flexiblem Material hergestellt ist und die Verstelleinrichtung dazu eingerichtet ist, diese Baukammerwand faltenbalgförmig zusammenzufalten oder mittels Reißverschluss zu öffnen.It is also conceivable that this at least one building chamber wall is made of flexible material and the adjustment device is set up for this purpose is to fold this construction chamber wall together like a bellows or to open it with a zipper.

Sämtliche vorgenannten Ausführungsbeispiele für Verstellmöglichkeiten sind konstruktiv einfache Lösungen. Die Verstellung kann hierbei durch einen eigenen Antrieb innerhalb des 3D-Druckers (z. B. pneumatisch, hydraulisch oder elektromotorisch) oder durch einen externen Manipulator (z. B. durch ein Handlingsgerät) ausgeführt werden.All of the aforementioned exemplary embodiments for adjustment options are structurally simple solutions. The adjustment can be carried out by its own drive within the 3D printer (e.g. pneumatic, hydraulic or electric motor) or by an external manipulator (e.g. by a handling device).

Vorteilhafterweise schließt sich der Reinigungsraum horizontal an zwei oder mehr einander gegenüberliegende Baukammerwände an und ist die Verstelleinrichtung dazu eingerichtet, diese zwei oder mehr Baukammerwände jeweils von der ersten Position in die zweite Position zu verstellen, sodass der Bauraum gleichzeitig von zwei oder mehr Seiten vom Reinigungsraum aus zugänglich ist. Mit diesen Maßnahmen können die Reinigungseinrichtungen gleichzeitig von zwei oder mehr Seiten auf den Bauraum zugreifen, sodass die Reinigungszeit verkürzt und dabei eine noch gründlichere Reinigung möglich ist.Advantageously, the cleaning space adjoins two or more opposing building chamber walls horizontally and the adjustment device is set up to adjust these two or more building chamber walls from the first position to the second position, so that the building space is simultaneously from two or more sides of the cleaning area is accessible. With these measures, the cleaning devices can access the installation space from two or more sides at the same time, so that the cleaning time is shortened and an even more thorough cleaning is possible.

In einer günstigen Weiterbildung der Erfindung weist die Reinigungseinrichtung mindestens eine Düse zum Abblasen und mindestens eine Düse zum Absaugen von überschüssigem Aufbaumaterial auf. Mit diesen Maßnahmen wird zum einen eine besonders einfache und daher kostengünstige Reinigungseinrichtung gebildet und zum anderen trotzdem eine sehr effektive Reinigung des Objektes und des gesamten Bauraumes erzielt.In a favorable development of the invention, the cleaning device has at least one nozzle for blowing off and at least one nozzle for sucking off excess building material. With these measures, on the one hand, a particularly simple and therefore inexpensive cleaning device is formed and, on the other hand, a very effective cleaning of the object and the entire installation space is nevertheless achieved.

Dabei sind vorzugsweise die mindestens eine Düse zum Abblasen und die mindestens eine Düse zum Absaugen auf einander gegenüberliegenden Seiten angeordnet. Die Effektivität der Reinigung wird hierdurch noch einmal gesteigert.In this case, the at least one nozzle for blowing off and the at least one nozzle for sucking off are preferably arranged on opposite sides. The effectiveness of the cleaning is thereby increased again.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Reinigungseinrichtung mindestens eine Transporteinrichtung auf, die überschüssiges Aufbaumaterial, das aus dem Bauraum entfernt wurde, aus dem Reinigungsraum herausführt. Über eine solche Transporteinrichtung kann das überschüssige Aufbaumaterial dem Herstellungsprozess wieder zugeführt werden.In an advantageous embodiment of the invention, the cleaning device has at least one transport device that guides excess construction material that has been removed from the installation space out of the cleaning space. The excess building material can be fed back into the manufacturing process via such a transport device.

Vorzugsweise weist die Transporteinrichtung einen Absaugtrichter auf, der im Boden des Reinigungsraumes angeordnet ist, und /oder einen Förderer auf. Mit diesen Maßnahmen ist es auf einfache Weise möglich, das aus dem Bauraum entfernte überschüssige Aufbaumaterial auch aus dem Reinigungsraum zu entfernen und dem Herstellungsprozess wieder zuzuführen.The transport device preferably has a suction funnel, which is arranged in the floor of the cleaning room, and / or a conveyor. With these measures, it is possible in a simple manner to remove the excess construction material removed from the installation space from the cleaning space and to feed it back into the manufacturing process.

In einer günstigen Weiterbildung der Erfindung ist bei geöffnetem Bauraum die Bauplattform um eine horizontale Achse schwenkbar und /oder um eine vertikale Achse drehbar. Mit diesen Maßnahmen ist es möglich, das überschüssige Aufbaumaterial von der Bauplattform abrutschen zu lassen.In a favorable development of the invention, when the installation space is open, the construction platform can be pivoted about a horizontal axis and / or rotated about a vertical axis. With these measures it is possible to let the excess construction material slide off the construction platform.

Ferner kann der 3D-Drucker eine Vibrationseinrichtung aufweisen, mit der die Bauplattform bei geöffnetem Bauraum in Vibrationen versetzbar ist. Der Abtransport von überschüssigem Aufbaumaterial wird hierdurch weiter gefördert.Furthermore, the 3D printer can have a vibration device with which the construction platform can be caused to vibrate when the construction space is open. This further promotes the removal of excess building material.

Vorzugsweise ist der Bauraum zu seiner Reinigung mit einem Schott zur Prozesskammer hin verschließbar. Auf diese Weise wird vermieden, dass durch die Reinigung des Bauraums möglicherweise Schmutzpartikel vom Bauraum in die Prozesskammer getragen werden.For its cleaning, the installation space can preferably be closed with a bulkhead towards the process chamber. This prevents dirt particles from possibly being carried from the installation space into the process chamber as a result of the cleaning of the installation space.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielshalber noch näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 in einer Vertikalansicht ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen 3D-Druckers, wobei die Baukammerwände in ihrer ersten Position sind; und
  • 2 bis 6 das Ausführungsbeispiel aus 1 mit jeweils unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für die zweite Position der verstellbaren Baukammerwände.
The invention is explained in more detail below with reference to the drawings, by way of example. Show it:
  • 1 in a vertical view a first embodiment of a 3D printer according to the invention, wherein the building chamber walls are in their first position; and
  • 2 to 6th the embodiment 1 each with different exemplary embodiments for the second position of the adjustable building chamber walls.

Die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer 3D-Drucker 1 weisen eine Baukammer 2, eine Prozesskammer 3 sowie einen Reinigungsraum 4 auf.The exemplary embodiments of the 3D printer 1 according to the invention shown in the figures have a construction chamber 2 , a process chamber 3 as well as a cleaning room 4th on.

Die Baukammer 2 weist einen Bauraum 5 auf, der horizontal von Baukammerwänden 6 begrenzt ist und zwischen denen eine Bauplattform 7 vertikal verfahrbar ist. Die Bauplattform 7 grenzt an die Baukammerwände 6 an und trägt das aufzubauende Objekt 8.The building chamber 2 has an installation space 5 on, the horizontal of the building chamber walls 6th is limited and between which a building platform 7th can be moved vertically. The build platform 7th adjoins the building chamber walls 6th and carries the object to be built 8th .

In den dargestellten Ausführungsbeispielen ist die Bauplattform 7 auf eine Trägervorrichtung 9 aufgesetzt, von der sie vertikal verfahren wird. Die Bauplattform 7 kann aber auch in die Trägervorrichtung 9 fest integriert sein, d.h. fest mit dieser verbunden sein.In the illustrated embodiments, the building platform 7th on a carrier device 9 placed, from which it is moved vertically. The build platform 7th but can also be used in the carrier device 9 be firmly integrated, ie firmly connected to this.

Das obere Ende 10 der Baukammer 2 bzw. des Bauraums 5 ist zumindest während des Aufbaus des Objektes 8 offen. Zur Reinigung des Bauraums 5 kann dieser mittels eines Schottes zur Prozesskammer 3 hin verschließbar seinThe top end 10 the building chamber 2 or the installation space 5 is at least during the construction of the property 8th open. For cleaning the installation space 5 can this by means of a bulkhead to the process chamber 3 be lockable

Die Prozesskammer 3 ist über der Baukammer 2 angeordnet, wobei der Bauraum 5 mit seinem oberen, offenen Ende 10 in die Prozesskammer 3 mündet.The process chamber 3 is above the build chamber 2 arranged, the installation space 5 with its upper, open end 10 into the process chamber 3 flows out.

In der Prozesskammer 3 ist eine Vorrichtung 11 zum schichtweisen Aufbringen des Aufbaumaterials 12 auf die Bauplattform 7 bzw. die vorherige Schicht aus Aufbaumaterial 12 angeordnet. Ferner ist in der Prozesskammer 3 eine Vorrichtung 13 angeordnet, die die jeweils aufgebrachte Schicht aus Aufbaumaterial 12 an vorgegebenen Stellen verfestigt, im dargestellten Ausführungsbeispiel durch Strahlung 14, beispielsweise elektromagnetisch oder mittels Lichtwellen.In the process chamber 3 is a device 11 for applying the build-up material in layers 12th on the build platform 7th or the previous layer of building material 12th arranged. It is also in the process chamber 3 a device 13th arranged, the respectively applied layer of building material 12th solidified at predetermined points, in the illustrated embodiment by radiation 14th , for example electromagnetically or by means of light waves.

Unter der Prozesskammer 3, seitlich neben der Baukammer 2 ist der Reinigungsraum 4 angeordnet, der sich an Baukammerwände 6 anschließt.Under the process chamber 3 , on the side next to the construction chamber 2 is the cleaning room 4th arranged on building chamber walls 6th connects.

Diese Baukammerwände 6 können von einer ersten Position 15, in der sie den Bauraum 5 und den Reinigungsraum 4 voneinander trennen, in eine zweite Position 16, in der sie den Bauraum 5 zum Reinigungsraum 4 hin öffnen, so dass der Bauraum 5 vom Reinigungsraum 4 aus zugänglich ist, und zurück verstellt werdenThese building chamber walls 6th can from a first position 15th in which they have the installation space 5 and the cleaning room 4th separate from each other in a second position 16 in which they have the installation space 5 to the cleaning room 4th open so that the installation space 5 from the cleaning room 4th can be accessed from and adjusted back

Diese Verstellungen erfolgen mittels jeweiliger Verstelleinrichtungen 17, die unter anderem entsprechende (nicht dargestellte) Aktuatoren, Aufnahmeräume für die Baukammerwände 6 in ihren verstellten, zweiten Positionen 16 und (nicht dargestellte) Gelenke und Dichtungen an den verstellbaren Baukammerwänden 6 aufweisen. Der (nicht dargestellte) Antrieb kann durch einen eigenen Antrieb innerhalb des 3D-Druckers 1 -beispielsweise pneumatisch, hydraulisch oder elektromotorisch- oder durch einen externen Manipulator -beispielsweise durch ein Handlingsgeräterfolgen.These adjustments are made by means of the respective adjustment devices 17th , the inter alia corresponding (not shown) actuators, receiving spaces for the building chamber walls 6th in their disguised, second positions 16 and joints and seals (not shown) on the adjustable building chamber walls 6th exhibit. The drive (not shown) can be carried out by its own drive within the 3D printer 1 - for example pneumatically, hydraulically or electromotive - or by an external manipulator - for example by a handling device.

In dem Reinigungsraum 4 ist eine Reinigungseinrichtung 18 angeordnet, mit der überschüssiges Aufbaumaterial 19 bei zum Reinigungsraum 4 hin geöffnetem Bauraum 5 vom Objekt 8 und von der Bauplattform 7 entfernt werden kann.In the cleaning room 4th is a cleaning facility 18th arranged with the excess building material 19th at the cleaning room 4th open space 5 from the object 8th and from the build platform 7th can be removed.

In den dargestellten Ausführungsbeispielen sind in dem Reinigungsraum 4 vertikal übereinander Düsen 20 angeordnet, mit denen bei geöffneten Baukammerwänden 6 überschüssiges Aufbaumaterial 19 von dem fertiggestellten Objekt 8 und von der Bauplattform 7 abgeblasen werden können. Ferner sind in diesem Beispiel in dem Reinigungsraum 4 auf einer den Düsen 20 zum Abblasen gegenüberliegenden Seite Düsen 21 zum Absaugen von überschüssigem Aufbaumaterial 19 angeordnet.In the illustrated embodiments are in the cleaning room 4th vertically one above the other nozzles 20th arranged with those when the building chamber walls are open 6th excess building material 19th of the completed object 8th and from the build platform 7th can be blown off. Also in this example are in the cleaning room 4th on one of the nozzles 20th for blowing off opposite side nozzles 21 for suctioning off excess build-up material 19th arranged.

In den dargestellten Ausführungsbeispielen ist im Boden des Reinigungsraums 4 ein Absaugtrichter 22 sowie auf dem Boden ein Förderer 23 angeordnet. Absaugtrichter 22 und Förderer 23 sind Transporteinrichtungen 24, mit denen überschüssiges Aufbaumaterial 19, das aus dem Bauraum 5 entfernt worden ist und sich dann im Reinigungsraum 4 befindet, aus diesem abtransportiert und dem Herstellungsprozess erneut zugeführt werden kann. Dabei transportiert der Absaugtrichter 22 überschüssiges Aufbaumaterial 19 in den dargestellten Ausführungsbeispielen vertikal und der Förderer 23 horizontal aus dem Reinigungsraum 4 heraus.In the illustrated embodiments is in the floor of the cleaning room 4th a suction funnel 22nd and a conveyor on the floor 23 arranged. Suction funnel 22nd and sponsors 23 are transport facilities 24 with which excess building material 19th that from the installation space 5 has been removed and then in the cleaning room 4th is located, can be transported away from this and fed back into the manufacturing process. The suction funnel transports 22nd excess building material 19th in the illustrated embodiments vertical and the conveyor 23 horizontally from the cleaning room 4th out.

In den 2 bis 6 sind beispielhaft Möglichkeiten für eine Verstellung von Baukammerwänden 6 von der ersten in die zweite Position dargestellt.In the 2 to 6th are exemplary possibilities for an adjustment of construction chamber walls 6th shown from the first to the second position.

Gemäß dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel können die verstellbaren Baukammerwände 6 vertikal nach unten in unterhalb des Reinigungsraums 4 angeordnete Aufnahmen für diese Baukammerwände 6 verfahren werden, um den Bauraum 5 zum Reinigungsraum 4 hin zu öffnen. Soll der Bauraum 5 vom Reinigungsraum 4 wieder getrennt werden, werden die Baukammerwände 6 aus diesen Aufnahmen wieder nach oben verfahren.According to the in 2 illustrated embodiment, the adjustable building chamber walls 6th vertically downwards in below the cleaning room 4th arranged recordings for these building chamber walls 6th be moved to the installation space 5 to the cleaning room 4th to open. Should the installation space 5 from the cleaning room 4th are separated again, the building chamber walls 6th move back up from these recordings.

Bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel können die verstellbaren Baukammerwände 6 nach oben in die Prozesskammer 3 verfahren werden, um den Bauraum 5 zum Reinigungsraum 4 hin zu öffnen, und von dort aus wieder nach unten verfahren werden, um diese Baukammerwände 6 wieder in die erste Position 15 zu bringen, in der sie den Bauraum 5 von dem Reinigungsraum 4 trennen.The in 3 illustrated embodiment, the adjustable building chamber walls 6th up into the process chamber 3 be moved to the installation space 5 to the cleaning room 4th to open, and from there it can be moved back down to these building chamber walls 6th back to the first position 15th to bring in the installation space 5 from the cleaning room 4th separate.

Bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die verstellbaren bzw. verfahrbaren Baukammerwände 6 horizontal geteilt, wobei der untere Teil wie in 2 nach unten und der obere Teil wie in 3 nach oben verfahren werden kann.The in 4th The illustrated embodiment are the adjustable or movable building chamber walls 6th divided horizontally, with the lower part as in 2 down and the top part as in 3 can be moved upwards.

In 5 ist dargestellt, dass die verstellbaren Baukammerwände 6 horizontal verfahrbar sind. Um den Bauraum 5 zum Reinigungsraum 4 hin zu öffnen, werden diese Baukammerwände 6 horizontal nach außen verfahren. Um den Bauraum 5 wieder von dem Reinigungsraum 4 zu trennen, werden diese Baukammerwände 6 wieder nach innen zum Bauraum 5 hin verfahren.In 5 is shown that the adjustable building chamber walls 6th can be moved horizontally. To the installation space 5 to the cleaning room 4th to open, these building chamber walls 6th move horizontally outwards. To the installation space 5 again from the cleaning room 4th to separate, these building chamber walls 6th back inside to the installation space 5 proceed there.

Bei dem in 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Schwenkbewegung der verstellbaren Baukammerwände 6 dargestellt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel verläuft das jeweilige Schwenkgelenk horizontal im Randbereich der Öffnung 10 zwischen Bauraum 5 und Prozesskammer 3. In ihrer ersten Position 15, in der sie den Bauraum 5 und den Reinigungsraum 4 voneinander trennen, sind die verstellbaren Baukammerwände 6 in einer vertikalen Position. In ihrer zweiten Position 16, in der sie den Bauraum 5 zum Reinigungsraum 4 hin öffnen, sind diese Baukammerwände 6 in eine horizontale Position parallel zur Decke des Reinigungsraums 4 geschwenkt.The in 6th The illustrated embodiment is a pivoting movement of the adjustable building chamber walls 6th shown. In the illustrated embodiment, the respective swivel joint runs horizontally in the edge region of the opening 10 between installation space 5 and process chamber 3 . In their first position 15th in which they have the installation space 5 and the cleaning room 4th separate from each other are the adjustable building chamber walls 6th in a vertical position. In her second position 16 in which they have the installation space 5 to the cleaning room 4th these building chamber walls open up 6th in a horizontal position parallel to the ceiling of the cleaning room 4th panned.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102014010930 A1 [0002]DE 102014010930 A1 [0002]

Claims (13)

3D-Drucker zum Herstellen dreidimensionaler Objekte durch schichtweises Aufbringen und Verfestigen von Aufbaumaterial, mit - einer Baukammer, die aufweist - einen Bauraum, der horizontal von Baukammerwänden begrenzt ist, und - eine Bauplattform, die zwischen den Baukammerwänden angeordnet ist, an diese angrenzt, vertikal verfahrbar ist und die das aufzubauende Objekt trägt, und mit - einer Prozesskammer, die aufweist - eine Vorrichtung zum schichtweisen Aufbringen des Aufbaumaterials auf die Bauplattform bzw. die vorherige Schicht aus Aufbaumaterial und - eine Vorrichtung zum Verfestigen der jeweils aufgebrachten Schicht aus Aufbaumaterial an vorgegebenen Stellen, - wobei die Prozesskammer über der Baukammer angeordnet ist und der Bauraum mit seinem oberen Ende in die Prozesskammer mündet, gekennzeichnet durch - einen Reinigungsraum (4), der sich horizontal seitlich an mindestens eine Baukammerwand (6) anschließt; - eine Verstelleinrichtung (17), mit der diese mindestens eine Baukammerwand (6) von einer ersten Position (15), in der sie den Bauraum (5) und den Reinigungsraum (4) voneinander trennt, in eine zweite Position (16), in der sie den Bauraum (5) zum Reinigungsraum (4) hin öffnet, sodass der Bauraum (5) vom Reinigungsraum (4) aus zugänglich ist, und umgekehrt verstellbar ist; - eine Reinigungseinrichtung (18), die in dem Reinigungsraum (4) angeordnet und dazu eingerichtet ist, bei geöffnetem Bauraum (5) überschüssiges Aufbaumaterial (19) aus dem Bauraum (5) zu entfernen.3D printer for producing three-dimensional objects by applying and solidifying construction material in layers, with - a construction chamber that has - a construction space that is horizontally delimited by construction chamber walls, and - a construction platform that is arranged between the construction chamber walls, adjoins them, vertically is movable and which carries the object to be built, and with - a process chamber which has - a device for applying the building material layer by layer to the building platform or the previous layer of building material and - a device for solidifying the respectively applied layer of building material at predetermined locations - wherein the process chamber is arranged above the construction chamber and the construction space opens with its upper end into the process chamber, characterized by - a cleaning space (4) which adjoins at least one construction chamber wall (6) horizontally at the side; - An adjusting device (17) with which this at least one construction chamber wall (6) from a first position (15), in which it separates the construction space (5) and the cleaning space (4) from one another, into a second position (16), in which opens the installation space (5) to the cleaning space (4) so that the installation space (5) is accessible from the cleaning space (4) and, conversely, is adjustable; - A cleaning device (18) which is arranged in the cleaning space (4) and is set up to remove excess construction material (19) from the construction space (5) when the construction space (5) is open. 3D-Drucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung (17) dazu eingerichtet ist, die mindestens eine Baukammerwand (6) vertikal oder horizontal zu verschieben oder zu verschwenken.3D printer after Claim 1 , characterized in that the adjusting device (17) is set up to move or pivot the at least one building chamber wall (6) vertically or horizontally. 3D-Drucker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass diese mindestens eine Baukammerwand (6) ein Oberteil und ein Unterteil aufweist und die Verstelleinrichtung (17) dazu eingerichtet ist, das Oberteil nach oben und das Unterteil nach unten zu verschieben.3D printer after Claim 2 , characterized in that this at least one building chamber wall (6) has an upper part and a lower part and the adjusting device (17) is set up to move the upper part upwards and the lower part downwards. 3D-Drucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese mindestens eine Baukammerwand (6) aus mindestens zwei Teilen gebildet ist, die teleskopartig ineinander verschiebbar sind, und dass die Verstelleinrichtung (17) dazu eingerichtet ist, diese Teile entsprechend zu verschieben.3D printer after Claim 1 , characterized in that this at least one building chamber wall (6) is formed from at least two parts that can be telescoped into one another, and that the adjusting device (17) is set up to move these parts accordingly. 3D-Drucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese mindestens eine Baukammerwand (6) aus flexiblem Material hergestellt ist und die Verstelleinrichtung (17) dazu eingerichtet ist, diese Baukammerwand (6) faltenbalgförmig zusammenzufalten oder mittels Reißverschluss zu öffnen.3D printer after Claim 1 , characterized in that this at least one building chamber wall (6) is made of flexible material and the adjusting device (17) is set up to fold this building chamber wall (6) in the form of bellows or to open it by means of a zipper. 3D-Drucker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reinigungsraum (4) sich horizontal an mindestens zwei einander gegenüberliegende Baukammerwände (6) anschließt und die Verstelleinrichtung (17) dazu eingerichtet ist, diese mindestens zwei Baukammerwände (6) jeweils von der ersten Position (15) in die zweite Position (16) zu verstehen, sodass der Bauraum (5) gleichzeitig von mindestens zwei Seiten vom Reinigungsraum (4) aus zugänglich ist.3-D printer according to one of the preceding claims, characterized in that the cleaning space (4) adjoins at least two opposing building chamber walls (6) horizontally and the adjusting device (17) is set up to move these at least two building chamber walls (6) each from the first position (15) in the second position (16) so that the installation space (5) is accessible from at least two sides of the cleaning space (4) at the same time. 3D-Drucker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinrichtung (18) mindestens eine Düse (20) zum Abblasen und mindestens eine Düse (21) zum Absaugen von überschüssigem Aufbaumaterial aufweist.3-D printer according to one of the preceding claims, characterized in that the cleaning device (18) has at least one nozzle (20) for blowing off and at least one nozzle (21) for sucking off excess building material. 3D-Drucker nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Düse (20) zum Abblasen und die mindestens eine Düse (21) zum Absaugen auf einander gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind.3D printer after Claim 6 and 7th , characterized in that the at least one nozzle (20) for blowing off and the at least one nozzle (21) for sucking off are arranged on opposite sides. 3D-Drucker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinrichtung (18) mindestens eine Transporteinrichtung (24) aufweist, die überschüssiges Aufbaumaterial (19), das aus dem Bauraum (5) entfernt wurde, aus dem Reinigungsraum (4) herausführt.3-D printer according to one of the preceding claims, characterized in that the cleaning device (18) has at least one transport device (24) which guides excess construction material (19) that has been removed from the installation space (5) out of the cleaning space (4) . 3D-Drucker nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (24) einen Absaugtrichter (22) aufweist, der im Boden des Reinigungsraumes (4) angeordnet ist, und/oder einen Förderer (23) aufweist.3D printer after Claim 9 , characterized in that the transport device (24) has a suction funnel (22) which is arranged in the floor of the cleaning space (4) and / or has a conveyor (23). 3D-Drucker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei geöffnetem Bauraum (5) die Bauplattform (7) um eine horizontale Achse schwenkbar und/oder um eine vertikale Achse drehbar ist.3-D printer according to one of the preceding claims, characterized in that when the construction space (5) is open, the construction platform (7) can be pivoted about a horizontal axis and / or rotated about a vertical axis. 3D-Drucker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Vibrationseinrichtung, mit der die Bauplattform (7) bei geöffnetem Bauraum (5) in Vibrationen versetzbar ist.3D printer according to one of the preceding claims, characterized by a vibration device with which the construction platform (7) can be caused to vibrate when the construction space (5) is open. 3D-Drucker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bauraum (5) zu seiner Reinigung mit einem Schott zur Prozesskammer (3) hin verschließbar ist.3D printer according to one of the preceding claims, characterized in that the Installation space (5) can be closed with a bulkhead towards the process chamber (3) for its cleaning.
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