DE102020104633B4 - Carrier device for receiving a print head, additive manufacturing system and method for changing a print head on a carrier device - Google Patents

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Abstract

Trägervorrichtung zur Aufnahme eines Druckkopfes für eine additive Fertigungsanlage zum Herstellen von dreidimensionalen Formkörpern, wobei die Trägervorrichtung (1) wenigstens eine Trägerplatte (2) aufweist, die wenigstens eine durchgehende Öffnung aufweist, in welcher der Druckkopf (3) zumindest teilweise anordenbar ist, wobei der Druckkopf (3) zumindest teilweise auf der Trägervorrichtung (1) anordenbar ist, und wobei an der Trägerplatte (2) weiterhin wenigstens eine Verspanneinheit zum Verriegeln und/oder Verspannen des Druckkopfs (3) mit der Trägerplatte (2) aufweist, die konzentrisch zur Öffnung angeordnet ist und als ein drehbarer Bajonettverschluss (9) ausgebildet ist und der Bajonettverschluss (9) wenigstens zwei sich radial zur Mitte der Öffnung erstreckende Vorsprünge aufweist.

Figure DE102020104633B4_0000
Carrier device for receiving a print head for an additive manufacturing system for producing three-dimensional molded bodies, wherein the carrier device (1) has at least one carrier plate (2) which has at least one through opening in which the print head (3) can be at least partially arranged, wherein the print head (3) can be at least partially arranged on the carrier device (1), and wherein the carrier plate (2) further has at least one clamping unit for locking and/or clamping the print head (3) to the carrier plate (2), which is arranged concentrically to the opening and is designed as a rotatable bayonet catch (9), and the bayonet catch (9) has at least two projections extending radially to the center of the opening.
Figure DE102020104633B4_0000

Description

Es wird ein automatischer Werkzeugwechsler für ein additive Fertigungsanlage offenbart. Es wird eine Trägervorrichtung zum Halten eines Druckkopfes für eine additive Fertigungsanlage zum Herstellen dreidimensionaler Formkörper, eine additive Fertigungsanlage mit wenigstens einer Trägervorrichtung sowie ein Verfahren zum Wechseln eines Druckkopfes an einer Trägervorrichtung in einer additiven Fertigungsanlage beschrieben.An automatic tool changer for an additive manufacturing system is disclosed. A carrier device for holding a print head for an additive manufacturing system for producing three-dimensional molded bodies, an additive manufacturing system with at least one carrier device and a method for changing a print head on a carrier device in an additive manufacturing system are described.

Hintergrundbackground

Derzeit existieren additive Fertigungsanlagen, die allgemeinhin auch als 3D-Drucker bzw. als 3D-Drucksysteme bekannt sind, die einen Druckkopf aufweisen und mit diesem nur ein Material verarbeiten können. Dabei wird Schicht für Schicht der entsprechende Werkstoff auf ein Druckbett - auch Bauplattform genannt - aufgetragen und so im Schichtaufbau ein dreidimensionaler Formkörper erzeugt. Um nun Objekte fertigen zu können, die aus unterschiedlichen Materialien aufgebaut sind und damit unterschiedliche Eigenschaften aufweisen, bedarf es der Möglichkeit, diese unterschiedlichen Materialien während des Fertigungs- bzw. Druckprozesses auszutauschen. In den meisten Fällen liegt für den 3D-Druck das Material als Filament vor. Dieses Filament wird per Extruder in ein sog. Hot-end verbracht, wo es aufgeschmolzen wird und über eine Druckdüse auf das Druckbett bzw. auf das zu druckende Objekt aufgetragen wird.There are currently additive manufacturing systems, commonly known as 3D printers or 3D printing systems, that have a print head and can only process one material with it. The corresponding material is applied layer by layer to a print bed - also called a build platform - and a three-dimensional molded body is created in the layer structure. In order to be able to produce objects that are made of different materials and therefore have different properties, it is necessary to be able to exchange these different materials during the manufacturing or printing process. In most cases, the material for 3D printing is available as filament. This filament is fed by an extruder into a so-called hot end, where it is melted and applied to the print bed or the object to be printed via a print nozzle.

Objekte dreidimensional mit verschiedenen Materialen zu drucken, eröffnet hinsichtlich Design und mechanischen Eigenschaften neue Einsatzmöglichkeiten der 3D-Drucktechnik. Daher ist es sehr nützlich verschiedene Materialien in einem Druckprozess verarbeiten zu können.Printing objects three-dimensionally with different materials opens up new possibilities for 3D printing technology in terms of design and mechanical properties. It is therefore very useful to be able to process different materials in one printing process.

Stand der TechnikState of the art

Eine Möglichkeit des Materialwechsels besteht darin, das zu druckende Filament am Hot-end zu wechseln. DE 10 2018 002 287 A1 beschreibt bspw. eine Vorrichtung, die einen automatischen Filamentwechsel an einem Hot-end durchführt, wobei das alte Filament abgetrennt und ein neues Filament automatisch in das Hot-end eingeführt wird. Dieses Vorgehen ermöglicht grundsätzlich die Verarbeitung verschiedener Materialen während eines 3D-Druckvorgangs. Allerdings gibt es dabei einige Nachteile. Zunächst muss das alte, abgetrennte Filament aus dem Hot-end herausgebracht werden. Während dieser Zeit kann nicht 3D-gedruckt werden. Nachdem das alte Filament aus dem Hot-end ausgetragen wurde, wird das neue Filament eingeführt. Um weiter drucken zu können, muss allerdings zunächst ein ausreichender Druck in der Druckdüse aufgebaut werden, was wiederum Zeit kostet. Weiterhin kann nicht ausgeschlossen werden, dass mit dem neuen Filament noch Reste des alten Filaments ausgespült werden. Hierzu wird üblicherweise an eine bestimmte Stelle des Druckbettes ein Objekt zum späteren Wegwerfen gedruckt, welches lediglich dem Zweck des Reinigens der Druckdüse dient. Ein weiterer Nachteil ergibt sich aus den unterschiedlichen Materialeigenschaften, welche die unterschiedlichen Filamente aufweisen können, was wiederum unterschiedliche Druckeinstellungen, Kalibrierungen und womöglich unterschiedliche Druckdüsengeometrien erfordert. Außerdem kann auch die Konstellation auftreten, dass bei dem Wechsel das alte Filament einen niedrigeren Schmelzpunkt als das neue Filament aufweist. Bspw. kann der Schmelzpunkt des alten Filaments bei 200 °C und der des neuen Filaments bei 250 °C liegen. Wie bereits geschildet wurde, ist nicht auszuschließen, dass mit dem Einführen des neuen Filaments noch altes Filament im Hot-end vorhanden ist. Wird nun auf den höheren Schmelzpunkt des neuen Filaments aufgeheizt, kann es zur Zersetzung des alten Filaments- im Falle eines Polymers zur Zersetzung von Polymerketten - kommen, da dessen Schmelztemperatur weit überschritten wird. Dabei können die Zersetzungsprodukte des alten Filaments das Hot-end sowie die Druckdüse verstopfen.One way to change the material is to change the filament to be printed at the hot end. EN 10 2018 002 287 A1 describes, for example, a device that carries out an automatic filament change on a hot end, whereby the old filament is separated and a new filament is automatically inserted into the hot end. This procedure basically enables the processing of different materials during a 3D printing process. However, there are some disadvantages. First, the old, separated filament must be removed from the hot end. During this time, 3D printing is not possible. After the old filament has been removed from the hot end, the new filament is inserted. In order to be able to continue printing, however, sufficient pressure must first be built up in the print nozzle, which in turn costs time. Furthermore, it cannot be ruled out that residues of the old filament will be flushed out with the new filament. For this purpose, an object is usually printed on a certain spot on the print bed to be thrown away later, which only serves the purpose of cleaning the print nozzle. Another disadvantage arises from the different material properties that the different filaments can have, which in turn requires different print settings, calibrations and possibly different print nozzle geometries. In addition, the situation can arise that the old filament has a lower melting point than the new filament when changing. For example, the melting point of the old filament can be 200 °C and that of the new filament 250 °C. As already described, it cannot be ruled out that old filament is still present in the hot end when the new filament is inserted. If the filament is now heated to the higher melting point of the new filament, the old filament can decompose - in the case of a polymer, the decomposition of polymer chains - because its melting temperature is far exceeded. The decomposition products of the old filament can clog the hot end and the print nozzle.

Eine andere Möglichkeit ist der Wechsel des Druckkopfes selbst, welcher bereits mit dem entsprechenden Material bzw. Filament bestückt ist. Diese Vorgehensweise lässt zunächst die genannten Nachteile eines Filamentwechsels hinter sich. Hierzu gibt es verschiedene Konzepte des Druckkopfwechsels. US 2019/0351617 A1 beschreibt einen 3D-Drucker, der einen Effektor in Form einer Trägervorrichtung aufweist, an der revolverartig verschiedene Druckköpfe angeordnet sind. Für einen Materialwechsel wird die Trägervorrichtung so gedreht, dass der Druckkopf mit dem entsprechenden Material in die Druckposition verbracht wird. Nachteilig hierbei ist jedoch, dass sämtliche Druckköpfe von der Trägervorrichtung stets mitgeführt werden müssen. Das hat zur Folge, dass während des Druckvorgangs mehr Masse bewegt werden muss, was sich nachteilig auf die Positionsgenauigkeit der Trägervorrichtung auswirkt. Das heißt im ungünstigsten Fall, dass die Toleranzen bzgl. der exakten, vorgegebenen Druckposition zu groß ausfallen können. Weiterhin bedeutet es auch, dass die Trägervorrichtung mit den Druckköpfen sich langsamer bewegt, sodass auch der Druckprozess insgesamt verlangsamt wird.Another option is to change the print head itself, which is already equipped with the corresponding material or filament. This approach initially leaves the disadvantages of changing the filament behind. There are various concepts for changing the print head. US 2019/0351617 A1 describes a 3D printer that has an effector in the form of a carrier device on which various print heads are arranged like a revolver. To change the material, the carrier device is rotated so that the print head with the corresponding material is brought into the printing position. The disadvantage here, however, is that all print heads must always be carried by the carrier device. This means that more mass has to be moved during the printing process, which has a negative effect on the positioning accuracy of the carrier device. In the worst case, this means that the tolerances with regard to the exact, specified printing position can be too large. It also means that the carrier device with the print heads moves more slowly, which also slows down the printing process overall.

In WO 2019/151147 A1 wird ein weiteres Konzept beschrieben unterschiedliche Materialien zu drucken. Es besteht darin, dass die unterschiedlichen Druckköpfe in einem scheibenförmigen Werkzeugwechsler angeordnet sind. Statt des Druckkopfes bewegt sich während des 3D-Druckvorgangs das Druckbett unter dem jeweiligen Druckkopf hinweg, sodass Schicht um Schicht ein Materialauftrag auf das Druckbett erfolgen kann. Für ein Materialwechsel wird der Werkzeugwechsler gedreht, bis der entsprechende Druckkopf sich in der Druckposition befindet. Nachteilig hierbei ist die Tatsache, dass für den Druckvorgang das komplette Druckbett mit samt des gedruckten Objekts dreidimensional bewegt wird. Das Gewicht stellt auch hier einen limitierenden Faktor dar. Mehr zu bewegendes Gewicht wirkt sich nachteilig auf die Positionsgenauigkeit sowie auf die Druckgeschwindigkeit aus. Außerdem kann die Verfahrgeschwindigkeit des Druckbetts nicht beliebig hoch gewählt werden, da u.U. das auf dem Druckbett befindliche Objekt durch hohe Beschleunigungskräfte aus seiner ursprünglichen Position gebracht oder in sich verzogen wird. Im ungünstigsten Fall rutscht das Objekt vom Druckbett herunter oder kippt um.In WO 2019/151147 A1 Another concept is described for printing different materials. It consists in the different print heads being arranged in a disk-shaped tool changer. Instead of the print head, the Print bed under the respective print head so that material can be applied to the print bed layer by layer. To change the material, the tool changer is rotated until the corresponding print head is in the printing position. The disadvantage here is the fact that the entire print bed, including the printed object, is moved three-dimensionally for the printing process. Weight is also a limiting factor here. More weight to be moved has a negative effect on positioning accuracy and printing speed. In addition, the travel speed of the print bed cannot be set arbitrarily high, as the object on the print bed may be moved from its original position or distorted by high acceleration forces. In the worst case scenario, the object slides off the print bed or tips over.

In der CN 2 04 997 998 U wird ein 3D-Drucker beschreiben, der einen Druckkopf automatisch auswechseln kann. Hierbei weist der 3D-Drucker u.a. einen Druckkopfsatz auf, der mindestens zwei Druckköpfe umfasst, die auf einem Gestell eingerastet sind, und einen Hebemechanismus mit einem Klemmsitz, wobei der Klemmsitz vom Hebemechanismus bewegt werden kann. Für einen Wechsel des Druckkopfes kann der Hebemechanismus den Klemmsitz unter einen Druckkopf fahren und den jeweiligen Druckkopf von unten her aufnehmen und fixieren. Die Fixierung des Druckkopfes erfolgt hierbei über einen Magneten am Klemmsitz. Nachteilig hierbei ist, dass eine magnetische Fixierung keine formschlüssige Verbindung darstellt und somit ein etwaiges Verrutschen des Druckkopfes nicht ausgeschlossen werden kann. Ein Verrutschen würde mindestens zu einem mangelhaften Druckergebnis führen. Auch ist eine genaue Positionierung rein auf Magnetkräften beruhend nicht annähernd so genau wie durch bspw. Formschluss. Außerdem können die Magnetkräfte auch auf weitere ferromagnetische Komponenten des 3D-Druckers wirken, was zu unterwünschten Anziehungen führen kann.In the CN 2 04 997 998 U describes a 3D printer that can automatically replace a print head. The 3D printer has, among other things, a print head set that includes at least two print heads that are locked into place on a frame, and a lifting mechanism with a clamp seat, whereby the clamp seat can be moved by the lifting mechanism. To change the print head, the lifting mechanism can move the clamp seat under a print head and pick up and fix the respective print head from below. The print head is fixed to the clamp seat using a magnet. The disadvantage here is that a magnetic fixation does not represent a positive connection and thus possible slipping of the print head cannot be ruled out. Slipping would at least lead to a poor print result. Also, precise positioning based purely on magnetic forces is not nearly as precise as with, for example, positive locking. In addition, the magnetic forces can also act on other ferromagnetic components of the 3D printer, which can lead to undesirable attractions.

US 2016 / 0 136 893 A1 offenbart einen 3D-Drucker, welcher ein Materialregal umfasst, in dem mehrere Materialrohre aufgenommen werden können. Die Materialrohre wiederum weisen jeweils ein Paar Flügel auf, mit denen das Materialrohr in entsprechende Positionieraussparungen eingehängt werden können. Das Druckmodul des 3D-Druckers weist ebenfalls solche Positionieraussparungen auf. Damit kann das Druckmodul ein Materialrohr aus dem Materialregal durch ein entsprechendes Manöver des Druckmoduls aufnehmen. Nachteilig hierbei ist, dass das Materialrohr nur eingehängt wird. Es hängt lose über das Paar Flügel in den entsprechenden Positionieraussparungen. Es ist nicht gegen Verrutschen oder Herausspringen geschützt. Im ungünstigsten Fall kann das zu druckende Objekt hierdurch zerstört werden. US 2016 / 0 136 893 A1 discloses a 3D printer which comprises a material shelf in which several material tubes can be accommodated. The material tubes in turn each have a pair of wings with which the material tube can be hung in corresponding positioning recesses. The print module of the 3D printer also has such positioning recesses. This allows the print module to pick up a material tube from the material shelf by means of a corresponding maneuver of the print module. The disadvantage here is that the material tube is only hung in. It hangs loosely over the pair of wings in the corresponding positioning recesses. It is not protected against slipping or jumping out. In the worst case, the object to be printed can be destroyed as a result.

Die AT 518 789 A4 beschreibt eine Vorrichtung zur generativen Fertigung eines Formkörpers. Im Wesentlichen ist ein 3D-Drucker offenbart, der u.a. einen positionierbaren Träger für wenigstens einen Druckknopf, ein Positioniersystem für den Träger und eine auswechselbare Einheit mit einem Druckkopf aufweist, die eine Aufnahme für einen Materialvorrat und eine Zuführeinrichtung zum Zuführen von Material aus einem Materialvorrat zu dem Druckkopf aufweist. Der Druckkopf kann über einen Greifarm aus der auswechselbaren Einheit heraus dem Träger zugeführt werden. Der Träger nähert sich zu diesem Zweck von unten an den sich in einer Übergabeposition befindlichen Druckkopf. Infolgedessen wird der Druckkopf indirekt in die vorgesehene Druckkopfaufnahme des Trägers eingeführt. Die Ausrichtung und Fixierung erfolgt mittels eines magnetischen Felds eines Elektromagneten. Hierbei treten die gleichen Nachteile auf, die bereits bei CN 2 04 997 998 U auftreten. Die Fixierung durch Magnetismus kann zum einen unerwünschte Nebeneffekte haben, wie bspw. Anziehung von weiteren ferromagnetischen Komponenten, und zum anderen ist eine Ausrichtung des Druckkopf über Magnetkräfte nicht so genau wie über bspw. Formschluss.The AT 518 789 A4 describes a device for the generative production of a molded body. Essentially, a 3D printer is disclosed which, among other things, has a positionable carrier for at least one push button, a positioning system for the carrier and an exchangeable unit with a print head, which has a receptacle for a material supply and a feed device for feeding material from a material supply to the print head. The print head can be fed to the carrier from the exchangeable unit via a gripper arm. For this purpose, the carrier approaches the print head, which is in a transfer position, from below. As a result, the print head is indirectly inserted into the intended print head receptacle of the carrier. Alignment and fixing takes place by means of a magnetic field of an electromagnet. The same disadvantages arise here that already existed with CN 2 04 997 998 U Fixing by magnetism can have undesirable side effects, such as attraction of other ferromagnetic components, and alignment of the print head using magnetic forces is not as precise as using form-fitting, for example.

AufgabeTask

Es ist nun Aufgabe die vorgenannten Nachteile des Stands der Technik zu überwinden und eine Trägervorrichtung bereitzustellen, die einen schnellen und automatischen Druckkopfwechsel ermöglicht. Weiterhin ist es Aufgabe, eine additive Fertigungsanlage mit einer solchen Trägervorrichtung vorzustellen, mit der darüber hinaus ein Verfahren zum Wechseln eines Druckkopfes an einer solchen Trägervorrichtung durchgeführt werden kann.The task is now to overcome the aforementioned disadvantages of the prior art and to provide a carrier device that enables a quick and automatic print head change. Furthermore, the task is to present an additive manufacturing system with such a carrier device, with which a method for changing a print head on such a carrier device can also be carried out.

LösungSolution

Die vorstehende Aufgabe wird durch eine Trägervorrichtung zur Aufnahme eines Druckkopfes für eine additive Fertigungsanlage zum Herstellen von dreidimensionalen Formkörpern gelöst, wenigstens aufweisend eine Trägerplatte, die wiederum wenigstens eine durchgehende Öffnung aufweist. In diese Öffnung ist der Druckkopf zumindest teilweise anordenbar. Das heißt, dass wenigstens ein Teil des Druckkopfes durch die Öffnung hindurch ragt. Dabei ragt der Druckkopf von oben her durch die Öffnung der Trägerplatte nach unten hindurch.The above object is achieved by a carrier device for receiving a print head for an additive manufacturing system for producing three-dimensional molded bodies, at least having a carrier plate, which in turn has at least one through-opening. The print head can be arranged at least partially in this opening. This means that at least part of the print head protrudes through the opening. The print head protrudes from above through the opening in the carrier plate downwards.

Die Öffnung in der Trägerplatte ist vorzugsweise rund ausgebildet und verläuft senkrecht durch die gesamte Trägervorrichtung hindurch. Weiterhin ist die Öffnung vorzugsweise mittig auf der Oberseite der Trägerplatte angeordnet.The opening in the carrier plate is preferably round and runs vertically through the entire carrier device. Furthermore, the opening is preferably arranged centrally on the top side of the carrier plate.

Der Druckkopf ist gleichzeitig zumindest teilweise auf der Trägervorrichtung anordenbar. Das heißt, dass der Druckkopf bzw. Teile des Druckkopfes auf der Trägervorrichtung aufliegen, wobei gleichzeitig ein anderer Teil des Druckkopfes durch die Öffnung hindurchragt bzw. in der Öffnung angeordnet ist. Solch ein anderer Teil ist zum Beispiel als ein sog. Hot-end ausgebildet.The print head can be arranged at least partially on the carrier device at the same time. This means that the print head or parts of the print head rest on the carrier device, while at the same time another part of the print head protrudes through the opening or is arranged in the opening. Such another part is designed, for example, as a so-called hot end.

Weiterhin ist an der Trägerplatte wenigstens eine Verspanneinheit zum Verriegeln und/oder Verspannen des Druckkopfs mit der Trägerplatte angeordnet. Das heißt, die Trägervorrichtung weist außerdem noch eine Verspanneinheit auf. Die Verspanneinheit ist hierbei konzentrisch zur Öffnung angeordnet.Furthermore, at least one clamping unit for locking and/or clamping the print head to the carrier plate is arranged on the carrier plate. This means that the carrier device also has a clamping unit. The clamping unit is arranged concentrically to the opening.

Die Verspanneinheit fungiert auch als eine Verriegelungseinheit, die den Druckkopf in seinen Freiheitsgraden einschränkt. Somit ist der Druckkopf nicht von der Trägervorrichtung entnehmbar bzw. lösbar angeordnet, sondern mit dieser verbunden bzw. verriegelt.The clamping unit also functions as a locking unit that limits the print head's degrees of freedom. This means that the print head is not arranged so that it can be removed or detached from the carrier device, but is connected or locked to it.

Durch diese Verspanneinheit ist der Druckkopf mit der Trägervorrichtung, auf welcher der Druckkopf aufsitzt bzw. aufliegt, verbunden. Die Verspannung ist notwendig, um mit dem Druckkopf positionsgenau arbeiten zu können. Durch die Verspannung des Druckkopfes mit der Trägervorrichtung werden sämtliche Bewegungen der Trägervorrichtung direkt auf den Druckkopf übertragen. Des Weiteren dient die Verspannung der Wiederholgenauigkeit bei der Positionierung des Druckkopfs auf der Trägervorrichtung. Es werden gleichzeitig Toleranzen ausgeglichen. Als Toleranzen sind hierbei Maßtoleranzen an Druckkopf und/oder Trägervorrichtung definiert.This clamping unit connects the print head to the support device on which the print head sits or rests. The clamping is necessary in order to be able to work with the print head in a precise position. By clamping the print head to the support device, all movements of the support device are transferred directly to the print head. The clamping also ensures repeatability when positioning the print head on the support device. At the same time, tolerances are compensated. Tolerances are defined as dimensional tolerances on the print head and/or support device.

In einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung ist die Verspanneinheit an der Trägervorrichtung als ein drehbarer Bajonettverschluss ausgebildet, wobei der Bajonettverschluss wenigstens zwei sich radial zur Mitte der Öffnung erstreckende Vorsprünge aufweist. Hierbei ist der Bajonettverschluss ringförmig ausgebildet, von dem sich die Vorsprünge aus radial nach innen erstrecken.In a further advantageous embodiment, the clamping unit on the carrier device is designed as a rotatable bayonet lock, wherein the bayonet lock has at least two projections extending radially towards the center of the opening. In this case, the bayonet lock is designed in a ring shape, from which the projections extend radially inwards.

Gleichzeitig ist der Bajonettverschluss konzentrisch zur Öffnung drehbar gelagert angeordnet. Vorzugsweise ist der Bajonettverschluss ringförmig ausgebildet.At the same time, the bayonet catch is arranged so that it can rotate concentrically to the opening. The bayonet catch is preferably ring-shaped.

In diesem Fall ist der ringförmig ausgebildete Bajonettverschluss in wenigstens zwei Aufnahmen gelagert. Die Aufnahmen sind an der Trägerplatte um die Öffnung herum angeordnet, sodass der ringförmige Bajonettverschluss durch die Aufnahmen an der Trägerplatte gehalten wird, indem die Aufnahmen den ringförmigen Bajonettverschluss jeweils radial umgreifen. So ist der Bajonettverschluss auch konzentrisch zur Öffnung drehbar gelagert angeordnet.In this case, the ring-shaped bayonet catch is mounted in at least two receptacles. The receptacles are arranged on the carrier plate around the opening, so that the ring-shaped bayonet catch is held by the receptacles on the carrier plate, with the receptacles each radially enclosing the ring-shaped bayonet catch. The bayonet catch is thus also arranged so that it can rotate concentrically to the opening.

Es ist ebenfalls auch denkbar, dass die Aufnahmen eine Winkelform, vorzugsweise eine L-Form, aufweisen und den ringförmigen Bajonettverschluss wenigstens teilweise umgreifen. Eine L-förmige Aufnahme weist zwei Schenkel auf, die orthogonal zueinander stehen. So kann eine L-förmige Aufnahme mit einem Schenkel senkrecht zur Trägerplatte angeordnet sein, wobei der zweite Schenkel der L-förmigen Aufnahme horizontal, d. h. parallel zur Trägerplatte verläuft und den ringförmigen Bajonettverschluss haltend untergreift.It is also conceivable that the receptacles have an angular shape, preferably an L-shape, and at least partially surround the ring-shaped bayonet catch. An L-shaped receptacle has two legs that are orthogonal to each other. An L-shaped receptacle can thus be arranged with one leg perpendicular to the carrier plate, with the second leg of the L-shaped receptacle running horizontally, i.e. parallel to the carrier plate, and gripping under the ring-shaped bayonet catch.

Es ist ebenfalls denkbar, dass der ringförmige Bajonettverschluss anderweitig konzentrisch zur Öffnung drehbar gelagert angeordnet ist. Allgemein ist der ringförmige Bajonettverschluss als eine Drehverbindung zur Trägerplatte ausgebildet. So könnte die Lagerung bspw. als Kugeldrehkranz ausgebildet sein, welcher konzentrisch zur Öffnung angeordnet ist. Dabei ist der drehbare Innenteil des Kugeldrehkranzes am Bajonettverschluss konzentrisch befestigt und der äußere Teil an oder sogar in der Öffnung angeordnet. Es ist ebenfalls denkbar, dass der Innenteil des Kugeldrehkranzes selbst als ringförmiger Bajonettverschluss mit wenigstens zwei sich radial zur Mitte der Öffnung erstreckenden Vorsprüngen ausgebildet ist.It is also conceivable that the ring-shaped bayonet catch is arranged in another way so that it can rotate concentrically to the opening. In general, the ring-shaped bayonet catch is designed as a rotary connection to the carrier plate. For example, the bearing could be designed as a ball bearing ring which is arranged concentrically to the opening. The rotatable inner part of the ball bearing ring is concentrically attached to the bayonet catch and the outer part is arranged on or even in the opening. It is also conceivable that the inner part of the ball bearing ring itself is designed as a ring-shaped bayonet catch with at least two projections extending radially to the center of the opening.

In einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung weisen die Vorsprünge des Bajonettverschlusses an der Trägervorrichtung jeweils wenigstens eine schräge und/oder gekrümmt ausgebildete Oberfläche zum Führen des in der Öffnung zumindest teilweise angeordneten Druckkopfs auf.In a further advantageous embodiment, the projections of the bayonet lock on the carrier device each have at least one inclined and/or curved surface for guiding the print head which is at least partially arranged in the opening.

Die schrägen und/oder gekrümmten Flächen sind bezüglich der Trägerplatte nicht parallel angeordnet. Mathematisch gesprochen würden sich die Ebene der Trägerplatte sowie die Ebene der schrägen und/oder gekrümmten Flächen schneiden. Hierbei würde der Schnittwinkel zwischen diesen Ebenen größer 0° und kleiner 90° sein. Vorzugsweise wäre der Schnittwinkel zwischen 5° und 30° groß. Besonders bevorzugt weist der Schnittwinkel 9-11° auf. Die schrägen und/oder gekrümmten Flächen sowie die Trägerplatte selbst schneiden sich nicht, sondern nur die aufgespannten Ebenen.The inclined and/or curved surfaces are not arranged parallel to the carrier plate. Mathematically speaking, the plane of the carrier plate and the plane of the inclined and/or curved surfaces would intersect. The intersection angle between these planes would be greater than 0° and less than 90°. The intersection angle would preferably be between 5° and 30°. The intersection angle is particularly preferably 9-11°. The inclined and/or curved surfaces and the carrier plate itself do not intersect, only the spanned planes.

Beispielsweise können die Vorsprünge keilförmig ausgebildet sein. Hierbei ist jeweils das spitzzulaufende Ende eines keilförmigen Vorsprungs im mathematischen oder gegen den mathematischen Sinn des Umfangs der Öffnung ausgerichtet. So sind stets alle Vorsprünge in gleicher Umfangsrichtung der Öffnung ausgerichtet.For example, the projections can be wedge-shaped. In this case, the tapered end of a wedge-shaped projection is aligned in the mathematical sense or against the mathematical sense of the circumference of the opening. In this way, all projections are always aligned in the same circumferential direction of the opening.

Die schrägen und/oder gekrümmten Flächen übergreifen dabei zumindest einen Teil des Druckkopfes und zwingen diesen auf einen Führungspfad, der durch die Flächen der Vorsprünge vorgegeben ist. Die Vorsprünge übergreifen dabei einen Teil des Druckkopfes, wenn der ringförmige Bajonettverschluss wenigstens eine teilweise Drehung konzentrisch zur Öffnung in der Trägerplatte vollzogen hat. Im Falle des Übergreifens der Vorsprünge kann von einem geschlossenen Bajonettverschluss oder von einer Verspannposition gesprochen werden. Übergreifen die Vorsprünge des Bajonettverschlusses Teile des Druckkopfes nicht, so kann von einem offenen Bajonettverschluss oder von einer Ausspannposition gesprochen werden. In der Ausspannposition ist der Druckkopf aus der Öffnung der Trägerplatte frei entnehmbar.The slanted and/or curved surfaces overlap at least part of the print head and force it onto a guide path that is defined by the surfaces of the projections. The projections overlap part of the print head when the ring-shaped bayonet catch has completed at least a partial rotation concentric to the opening in the carrier plate. If the projections overlap, this can be referred to as a closed bayonet catch or a clamping position. If the projections of the bayonet catch do not overlap parts of the print head, this can be referred to as an open bayonet catch or a clamping position. In the clamping position, the print head can be freely removed from the opening in the carrier plate.

In der Verspannposition wird durch die schrägen und/oder gekrümmten Flächen über den zumindest einen Teil des Druckkopfes eine Kraft auf den Druckkopf induziert, die den Druckkopf in eine vorbestimmte Richtung drückt. Diese vorbestimmte Richtung ist vorzugsweise senkrecht nach unten, entlang der Drehachse des Bajonettverschlusses. Es erfolgt mit zunehmender Drehung des Bajonettverschlusses eine zunehmende Kraftbeaufschlagung auf den zumindest einen Teil des Druckkopfes. Gleichzeitig kann es mit zunehmender Kraftbeaufschlagung auch zu einem Reibschluss zwischen den Vorsprüngen des Bajonettverschlusses und den zumindest einen Teil des Druckkopfes kommen. Durch die Kraftbeaufschlagung durch den Bajonettverschluss sowie durch den etwaigen Reibschluss ist der Druckkopf in seiner Position in der Trägervorrichtung fest verspannt. Unter diesen Umständen tritt eine sog. Selbsthemmung auf, die ein Zurückdrehen des Bajonettverschlusses von selbst verhindert.In the clamping position, the inclined and/or curved surfaces over at least one part of the print head induce a force on the print head, which pushes the print head in a predetermined direction. This predetermined direction is preferably vertically downwards, along the axis of rotation of the bayonet lock. As the bayonet lock rotates, an increasing force is applied to at least one part of the print head. At the same time, as the force applied increases, a frictional connection can also occur between the projections of the bayonet lock and at least one part of the print head. The force applied by the bayonet lock and any frictional connection firmly clamp the print head in its position in the carrier device. Under these circumstances, a so-called self-locking effect occurs, which prevents the bayonet lock from turning back on its own.

In einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung ist die Verspanneinheit an der Trägervorrichtung über einen Bowdenzug ver- und/oder ausspannbar ausgebildet und/oder weist die Verspanneinheit wenigstens eine Feder zur Kraftbeaufschlagung der Verspanneinheit zum Ver- und/oder Ausspannen des Druckkopfs auf.In a further advantageous embodiment, the clamping unit is designed to be clamped and/or unclamped on the carrier device via a Bowden cable and/or the clamping unit has at least one spring for applying force to the clamping unit for clamping and/or unclamping the print head.

Der Bowdenzug weist einen Bowdenschlauch und eine Seele auf, wobei die Seele durch den Bowdenschlauch geführt ist. Weiterhin ist die Seele in Bezug zum Bowdenschlauch beweglich ausgebildet. Der Bowdenschlauch ist an der Trägervorrichtung fest angeordnet. Die bewegliche Seele ist an dem drehbar gelagerten, ringförmigen Bajonettverschluss angeordnet. Dabei greift die Seele tangential an den Bajonettverschluss an. Durch Zugkraftbeaufschlagung auf die Seele des Bowdenzugs wird der Bajonettverschluss konzentrisch zur Öffnung gedreht. Vorzugsweise wird in entgegengesetzter Kraftrichtung zum Bowdenzug wenigstens eine Feder zwischen Bajonettverschluss und Trägerplatte angeordnet. Dabei gibt es wenigstens zwei Arten der Anordnung.The Bowden cable has a Bowden hose and a core, whereby the core is guided through the Bowden hose. Furthermore, the core is designed to be movable in relation to the Bowden hose. The Bowden hose is fixedly arranged on the carrier device. The movable core is arranged on the rotatably mounted, ring-shaped bayonet catch. The core engages tangentially with the bayonet catch. By applying tensile force to the core of the Bowden cable, the bayonet catch is rotated concentrically to the opening. Preferably, at least one spring is arranged between the bayonet catch and the carrier plate in the opposite direction of the force to the Bowden cable. There are at least two types of arrangement.

Die Feder kann in einem gespannten Zustand in der geöffneten Position des Bajonettverschlusses angeordnet sein. So führt die Feder eine Rückstellkraft auf den Bajonettverschluss auf und überführt diesen mit dem Entspannen der Feder in die Verspannposition.The spring can be arranged in a tensioned state in the open position of the bayonet catch. The spring then exerts a restoring force on the bayonet catch and moves it into the tensioned position when the spring is released.

Alternativ zur vorgenannten Anordnung kann die Feder in einem gespannten Zustand in der Verspannposition sein, sodass mit dem Entspannen der Feder der Bajonettverschluss geöffnet und so in die Ausspannposition verbracht wird.As an alternative to the above arrangement, the spring can be in a tensioned state in the clamping position, so that when the spring is relaxed the bayonet lock is opened and thus moved into the unclamping position.

Zum Drehen des Bajonettverschlusses erfolgt die Kraftbeaufschlagung auf den ringförmigen Bajonettverschluss tangential zur Ringform. Das heißt, dass vorzugsweise Bowdenzug und/oder Federn tangential an dem ringförmigen Bajonettverschluss angeordnet sind. Weiterhin sind vorzugsweise Bowdenzug und Feder in entgegengesetzter tangentialer Kraftrichtung zum Bajonettverschluss angeordnet.To rotate the bayonet lock, the force is applied to the ring-shaped bayonet lock tangentially to the ring shape. This means that the Bowden cable and/or springs are preferably arranged tangentially to the ring-shaped bayonet lock. Furthermore, the Bowden cable and spring are preferably arranged in the opposite tangential direction of force to the bayonet lock.

In einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung weist die Trägerplatte der Trägervorrichtung eine Zentriereinheit zum formschlüssigen Zentrieren des Druckkopfes auf der Trägervorrichtung auf. Hierbei folgt der Formschluss dem Schloss-Schlüssel-Prinzip.In a further advantageous embodiment, the carrier plate of the carrier device has a centering unit for positive centering of the print head on the carrier device. The positive locking follows the lock-key principle.

Hierzu sind auf der Trägerplatte wenigstens zwei Erhebungen angeordnet, die einen Formschluss zu wenigstens einem Teil des Druckkopfes ausbilden. Die Erhebungen weisen jeweils auf der Oberfläche, die der Trägerplatte gegenüber liegt, Ausnehmungen auf, in welche wenigstens ein Teil des Druckkopfes einführbar ist. Hierbei sind die Ausnehmung auf den Erhebungen und der wenigstens eine Teil des Druckkopfes kongruent zueinander ausgebildet. Mit dem Eingreifen des wenigstens einen Teils des Druckkopfs in die Ausnehmungen der Erhebungen auf der Trägerplatte wird der Druckkopf in eine vorbestimmbare Position gezwungen. Durch diesen Formschluss findet eine Zentrierung des Druckkopfes statt.For this purpose, at least two elevations are arranged on the carrier plate, which form a positive connection to at least part of the print head. The elevations each have recesses on the surface opposite the carrier plate, into which at least part of the print head can be inserted. The recess on the elevations and the at least part of the print head are designed to be congruent with one another. When at least part of the print head engages in the recesses of the elevations on the carrier plate, the print head is forced into a predeterminable position. This positive connection centers the print head.

Es ist aber auch denkbar, dass der Formschluss zur Zentrierung des Druckkopfes über Ausnehmungen auf der Trägerplatte erfolgt. Dabei sind die Ausnehmungen kongruent zu Erhebungen auf dem Druckkopf ausgebildet, wobei beim Aufsetzen des Druckkopfes auf die Trägerplatte die Erhebungen formschlüssig in die Ausnehmungen greifen und so den Druckkopf in eine vorbestimmbare Position zwingen. Als Ausnehmungen auf der Trägerplatte können Zentrierbohrungen/-löcher und als kongruent dazu ausgebildete Erhebungen auf dem Druckkopf können Zentrierstifte vorgesehen sein.However, it is also conceivable that the positive locking for centering the print head takes place via recesses on the carrier plate. The recesses are designed to be congruent with elevations on the print head, whereby when the print head is placed on the carrier plate, the elevations engage in the recesses in a form-fitting manner and thus force the print head into a predeterminable position. Centering bores/holes and Centering pins can be provided on congruently formed elevations on the print head.

Die Zentriereinheit verhindert ein Verschieben und/oder ein Verdrehen des Druckkopfes auf der Trägerplatte der Trägervorrichtung. Vorzugsweise sind die Ausnehmungen auf der Trägerplatte und die Erhebungen auf dem Druckkopf bzw. die Erhebungen auf der Trägerplatte und die Ausnehmungen auf dem Druckkopf unterschiedlich ausgebildet. Das heißt, die Ausnehmungen hätten eine unterschiedliche geometrische Ausgestaltung zueinander. Dementsprechend wären auch die Erhebungen kongruent zu den Ausnehmungen unterschiedlich ausgebildet. Durch die unterschiedlichen geometrischen Ausgestaltungen wird ein unbeabsichtigtes Positionieren des Druckkopfes auf der Trägerplatte in verkehrter Richtung verhindert.The centering unit prevents the print head from moving and/or twisting on the carrier plate of the carrier device. Preferably, the recesses on the carrier plate and the elevations on the print head or the elevations on the carrier plate and the recesses on the print head are designed differently. This means that the recesses have a different geometric design to one another. Accordingly, the elevations would also be designed differently to be congruent with the recesses. The different geometric designs prevent the print head from being inadvertently positioned on the carrier plate in the wrong direction.

Die vorstehend genannte Aufgabe wird auch durch eine additive Fertigungsanlage gelöst, die wenigstens eine Trägervorrichtung zur Aufnahme eines Druckkopfs zum Herstellen von dreidimensionalen Formkörpern, wenigstens eine Trägervorrichtungsführung zum Bewegen der Trägervorrichtung in alle drei Raumrichtungen, wenigstens einen Druckkopf, welcher im Arbeitszustand der Anlage mit der Trägervorrichtung verspannt ist, wenigstens eine elektronische Steuerung zum Steuern der additiven Fertigungsanlage, wenigstens ein Druckbett, auf welcher wenigstens ein dreidimensionaler Formkörper gefertigt wird, sowie weiterhin wenigstens einen Werkzeughalter, welcher wenigstens einen Druckkopf in einer Grundposition hält, aufweist.The above-mentioned object is also achieved by an additive manufacturing system which has at least one carrier device for receiving a print head for producing three-dimensional molded bodies, at least one carrier device guide for moving the carrier device in all three spatial directions, at least one print head which is clamped to the carrier device in the working state of the system, at least one electronic control for controlling the additive manufacturing system, at least one print bed on which at least one three-dimensional molded body is manufactured, and also at least one tool holder which holds at least one print head in a basic position.

Die Trägervorrichtungsführung kann hierbei eine sog. Deltabauform oder eine kartesische Bauform aufweisen. Bei einer kartesischen Bauform ist die Trägervorrichtung an einer linearen Bewegungsachse angeordnet, die wiederum an wenigstens einer linearen Bewegungsachse angeordnet ist und diese auch wiederum an wenigstens einer linearen Bewegungsachse angeordnet ist. Alle drei lineare Bewegungsachsen stehen orthogonal zueinander und bilden eine kinematische Kette aus. Vorzugsweise bilden die drei Bewegungsachsen gleichzeitig die drei Koordinationsachsen x, y und z eines kartesischen Koordinatensystems aus. Dabei sind die linearen Bewegungsachsen entlang ihrer Erstreckung verfahrbar ausgebildet. Dadurch lässt sich mit der an der ersten linearen Bewegungsachse angeordneten Trägervorrichtung jeder Ort in dem Volumen, welches von den linearen Bewegungsachsen aufgespannt wird, anfahren.The carrier device guide can have a so-called delta design or a Cartesian design. In a Cartesian design, the carrier device is arranged on a linear movement axis, which in turn is arranged on at least one linear movement axis, which in turn is arranged on at least one linear movement axis. All three linear movement axes are orthogonal to one another and form a kinematic chain. Preferably, the three movement axes simultaneously form the three coordination axes x, y and z of a Cartesian coordinate system. The linear movement axes are designed to be movable along their extent. This means that the carrier device arranged on the first linear movement axis can be moved to any location in the volume spanned by the linear movement axes.

Vorzugsweise weist die Trägervorrichtungsführung eine Deltabauform auf. Dabei weist die Trägervorrichtung wenigstens drei Anlenkungspunkte auf, an denen jeweils wenigstens ein steifes Verbindungselement sich nach oben hin erstreckend angeordnet ist. Das jeweils dem Anlenkungspunkt auf der Trägervorrichtung gegenüberliegende Ende des steifen Verbindungselements ist wenigstens in senkrechter Richtung verfahrbar ausgebildet. Dabei ist dieses Ende bspw. an einer senkrechten Schiene angelenkt und ist gleichzeitig entlang dieser Schiene verfahrbar ausgebildet. Vorzugsweise sind die Anlenkungspunkte als Kugelgelenke ausgebildet. Werden die steifen Verbindungselemente an ihren Anlenkungspunkten, die den Anlenkungspunkten auf der Trägervorrichtung gegenüberliegen, nach oben und/oder nach unten bewegt, so resultiert diese Bewegung wiederum in einer Bewegung der Trägervorrichtung im dreidimensionalen Raum, abhängig von den Bewegungen der steifen Verbindungselemente.The carrier device guide preferably has a delta design. The carrier device has at least three articulation points, at each of which at least one rigid connecting element is arranged so as to extend upwards. The end of the rigid connecting element opposite the articulation point on the carrier device is designed to be movable at least in the vertical direction. This end is, for example, articulated on a vertical rail and is simultaneously designed to be movable along this rail. The articulation points are preferably designed as ball joints. If the rigid connecting elements are moved upwards and/or downwards at their articulation points, which are opposite the articulation points on the carrier device, this movement in turn results in a movement of the carrier device in three-dimensional space, depending on the movements of the rigid connecting elements.

Die elektronische Steuerung übernimmt bei der additiven Anlage die Steuerung von Elektromotoren, welche die Bewegungen der steifen Verbindungselemente und damit auch die Bewegungen der Trägervorrichtung erzeugen. Hierzu weist die Anlage weiterhin vorzugsweise eine Schnittstelle zu einem Computer auf, wobei die Steuerung über die Schnittstelle mit dem Computer verbindbar ausgebildet ist. Entsprechend von Steuerungsdaten, welche in der Steuerung vorliegen, werden der Trägervorrichtung über die Bewegungen der steifen Verbindungselementen genaue Bewegungen bzw. Bewegungsmuster im dreidimensionalen Raum vorgegeben.In the additive system, the electronic control takes over the control of electric motors, which generate the movements of the rigid connecting elements and thus also the movements of the carrier device. For this purpose, the system preferably also has an interface to a computer, whereby the control is designed to be connectable to the computer via the interface. According to control data that are present in the control, the carrier device is given precise movements or movement patterns in three-dimensional space via the movements of the rigid connecting elements.

Vorzugsweise ist das Druckbett beheizbar ausgebildet. Ein beheizbares Druckbett erlaubt es, bspw. verschiedene thermoplastische Kunststoffe zu verarbeiten. Durch die Wärme des Druckbetts können bessere bzw. definierte Haftungsbedingungen des zu druckenden Materials erzeugt werden.The print bed is preferably designed to be heatable. A heatable print bed allows, for example, various thermoplastics to be processed. The heat of the print bed can create better or defined adhesion conditions for the material to be printed.

Weiterhin weist der Werkzeughalter wenigstens eine Werkzeughalterung auf, an der ein Druckkopf anordenbar ist. Die Werkzeughalterung weist dabei eine Haltegabel auf, auf die ein Druckkopf aufschiebbar ist. Die Haltegabel untergreift den Druckkopf, sodass dieser von der Haltegabel gehalten wird, oder die Haltegabel wird in entsprechende Ausnehmungen im Druckkopf eingeführt bzw. der Druckkopf wird auf die Haltegabel aufgeschoben, sodass der Druckkopf dadurch von der Werkzeughalterung in einer Grundposition aufgenommen ist.The tool holder also has at least one tool holder on which a print head can be arranged. The tool holder has a holding fork onto which a print head can be pushed. The holding fork engages under the print head so that it is held by the holding fork, or the holding fork is inserted into corresponding recesses in the print head or the print head is pushed onto the holding fork so that the print head is thereby held by the tool holder in a basic position.

Sofern der Werkzeughalter mehrere Werkzeughalterungen aufweist, können diese verfahrbar ausgebildet sein. So kann bspw. der Werkzeughalter mit seinen Werkzeughalterungen revolverartig ausgebildet sein.If the tool holder has several tool holders, these can be designed to be movable. For example, the tool holder with its tool holders can be designed like a revolver.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Werkzeughalter der additiven Fertigungsanlage vertikal und/oder horizontal in Bezug zur Ebene, die das Druckbett aufspannt, verfahrbar ausgebildet und/oder weist der Werkzeughalter wenigstens eine bewegbare Werkzeughalterung auf.In a further advantageous embodiment, the tool holder of the additive manufacturing system is vertical and/or horizontal in relation to the Plane which spans the printing bed, is designed to be movable and/or the tool holder has at least one movable tool holder.

Hierdurch ist der Werkzeughalter im dreidimensionalen Raum bewegbar ausgebildet. Das ermöglicht es, stets eine Position anfahren zu können, die für einen Werkzeugwechsel an der Trägervorrichtung einen möglichst kurzen Verfahrweg der Trägervorrichtung an den Werkzeughalter bereitstellt. This means that the tool holder is designed to be movable in three-dimensional space. This makes it possible to always move to a position that provides the shortest possible travel path from the carrier device to the tool holder for a tool change on the carrier device.

Vorzugsweise befindet sich der Werkzeughalter stets auf der gleichen Höhe wie die Trägervorrichtung oder in der Höhe leicht versetzt zur Trägervorrichtung. Es ist besonders vorteilhaft, wenn der Werkzeughalter etwas höher als die Trägervorrichtung angeordnet ist, da für einen Wechselvorgang eines Druckkopfs die Trägervorrichtung tiefer als der unterste Punkt des zu wechselnden Druckkopfs am Werkzeughalter fahren muss und es dabei zu einem Zusammenstoß mit dem zu druckenden dreidimensionalen Objekt kommen kann.Preferably, the tool holder is always at the same height as the carrier device or slightly offset in height from the carrier device. It is particularly advantageous if the tool holder is arranged somewhat higher than the carrier device, since in order to change a print head, the carrier device must move lower than the lowest point of the print head to be changed on the tool holder and this can lead to a collision with the three-dimensional object to be printed.

Der Werkzeughalter weist zur vertikalen und/oder horizontalen Bewegung einen Spindelantrieb, einen Antrieb über einen Zahnriemen, einen Seilzugantrieb und/oder einen Linearantrieb auf. Dabei ist der Werkzeughalter an wenigstens einer senkrecht verlaufenden Führungsschiene angeordnet, entlang dieser der Werkzeughalter über einen eben genannten Antrieb verfahrbar ist.The tool holder has a spindle drive, a drive via a toothed belt, a cable drive and/or a linear drive for vertical and/or horizontal movement. The tool holder is arranged on at least one vertical guide rail, along which the tool holder can be moved via a drive just mentioned.

Die wenigstens eine Werkzeughalterung ist vorzugsweise an einem den Werkzeughalter umlaufenden Riemen angeordnet, sodass dieser mit Bewegung des Riemens verfahrbar ausgebildet ist. Der Riemen wird wiederum von einem Riemenantrieb bewegt, welcher innerhalb und/oder außerhalb des Werkzeughalters angeordnet ist.The at least one tool holder is preferably arranged on a belt that runs around the tool holder, so that the tool holder is designed to be movable as the belt moves. The belt is in turn moved by a belt drive that is arranged inside and/or outside the tool holder.

In einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung weist der Druckkopf der additiven Fertigungsanlage einen modularen Halter zum Halten von Druck- und/oder Bearbeitungseinheiten auf, wobei der modulare Halter nach außen hervorstehende Vorsprünge zum Verspannen mittels der Verspanneinheit der Trägervorrichtung aufweist und wobei der modulare Halter nach außen hervorstehende Vorsprünge zum Auflegen auf die Trägervorrichtung und/oder zum Zentrieren über die wenigstens eine Zentriereinheit auf der Trägervorrichtung aufweist. Diese Vorsprünge werden auch als Zentriervorsprünge bezeichnet.In a further advantageous embodiment, the print head of the additive manufacturing system has a modular holder for holding printing and/or processing units, wherein the modular holder has outwardly protruding projections for clamping by means of the clamping unit of the carrier device and wherein the modular holder has outwardly protruding projections for placing on the carrier device and/or for centering via the at least one centering unit on the carrier device. These projections are also referred to as centering projections.

An den modularen Halter sind verschiedene Werkzeuge anordenbar. So können bspw. ein Hot-end oder ein Laser zum Bearbeiten von Oberflächen an den modularen Halter angeordnet werden. Weiterhin sind an dem modularen Halter bspw. Messtaster zum Vermessen von Objektoberflächen anordenbar. Eine Anordnung eines Fräskopfs an den modularen Halter ist ebenfalls denkbar. Hierdurch sind die Einsatzmöglichkeiten der Anlage nicht nur auf additive Fertigungsverfahren beschränkt, sondern lassen sich auch auf messtechnische sowie subtraktive Fertigungsverfahren erweitern. Demzufolge ist der Begriff Druckkopf nicht einschränkend zu sehen, sondern stellt vielmehr einen Begriff für ein Werkzeug dar, was von dem modularen Halter gehalten wird. Das heißt, dass mit einem Druckkopf auch gemessen, laserbearbeitet, gefräst usw. werden kann und sich nicht nur aufs Drucken beschränkt.Various tools can be arranged on the modular holder. For example, a hot end or a laser for processing surfaces can be arranged on the modular holder. Furthermore, measuring probes for measuring object surfaces can be arranged on the modular holder. It is also conceivable to arrange a milling head on the modular holder. This means that the possible uses of the system are not only limited to additive manufacturing processes, but can also be expanded to include metrological and subtractive manufacturing processes. As a result, the term print head should not be seen as restrictive, but rather represents a term for a tool that is held by the modular holder. This means that a print head can also be used for measuring, laser processing, milling, etc. and is not just limited to printing.

Eine Druckeinheit kann bspw. ein sog. Hot-end sein. Dabei wird das Hot-end entweder mit einem direkt angeschlossenen Extruder direkt am Hot-end oder über einen Bowdenschlauch, an dessen anderen Ende ein Extruder sitzt und ein Filament in den Bowdenschlauch schiebt, mit einem Filament versorgt. Das Hot-end ist der Bestandteil eines 3D-Druckers, welcher das zu druckende Material aufschmilzt und über eine angeschlossene Druckdüse für den Druckvorgang nach außen drückt.A printing unit can be a so-called hot-end, for example. The hot-end is supplied with filament either via a directly connected extruder or via a Bowden tube, at the other end of which there is an extruder that pushes a filament into the Bowden tube. The hot-end is the part of a 3D printer that melts the material to be printed and pushes it out through a connected print nozzle for the printing process.

Neben Druckeinheiten kann der modulare Halter auch Bearbeitungseinheiten, wie bspw. Fräser, aufweisen. Hierbei würde der Fräser von einem Objekt Material in definierter Art und Weise abtragen. Eine weitere Bearbeitungseinheit könnte auch ein Laser sein, welcher ebenfalls subtraktiv, also abtragend, arbeitet. Als Bearbeitungseinheit kann auch ein Messtaster verstanden werden. Ein solcher Messtaster wäre in der Lage durch Berührungen und/oder optisch der Oberfläche eines Objektes, das Objekt dreidimensional abzuscannen und die dreidimensionalen Positionen der Objektoberfläche zu bestimmen. Weiterhin sind als Bearbeitungseinheiten bspw. Kameras für 3D-Scanning oder Greifer denkbar. Der modulare Halter bildet somit das Bindeglied zwischen Druck- bzw. Bearbeitungseinheit und Trägervorrichtung aus. Die Verspannung des Druckkopfes an die Trägervorrichtung erfolgt dabei an dem modularen Halter, welcher die Bewegungen der Trägervorrichtung auf die Druck- bzw. Bearbeitungseinheit überträgt.In addition to printing units, the modular holder can also have processing units, such as milling cutters. The milling cutter would remove material from an object in a defined manner. Another processing unit could also be a laser, which also works subtractively, i.e. by removing material. A measuring probe can also be understood as a processing unit. Such a measuring probe would be able to scan the object three-dimensionally by touching and/or optically the surface of an object and determine the three-dimensional positions of the object surface. Other processing units that could be used include cameras for 3D scanning or grippers. The modular holder thus forms the link between the printing or processing unit and the carrier device. The print head is clamped to the carrier device on the modular holder, which transfers the movements of the carrier device to the printing or processing unit.

Die an dem modularen Halter nach außen hervorstehenden Vorsprünge zum Auflegen auf die Trägervorrichtung und/oder zum Zentrieren über die wenigstens eine Zentriereinheit auf der Trägervorrichtung sind vorzugsweise im oberen Bereich des modularen Halters angeordnet. Der obere Bereich des modularen Halters ist dadurch gekennzeichnet, dass dieser Bereich sich auf der dem Druckbett abgewandten Seite der Trägervorrichtung befindet. Dementsprechend befindet sich der untere Bereich des modularen Halters dem oberen Bereich diametral gegenüber auf der dem Druckbett zugewandten Seite der Trägervorrichtung.The projections protruding outwards on the modular holder for placing on the carrier device and/or for centering via the at least one centering unit on the carrier device are preferably arranged in the upper region of the modular holder. The upper region of the modular holder is characterized in that this region is located on the side of the carrier device facing away from the print bed. Accordingly, the lower region of the modular holder is located diametrically opposite the upper region. ral opposite on the side of the support device facing the print bed.

Die Vorsprünge im oberen Bereich des modularen Halters sind in dem Fall, dass sie zum Zentrieren in die Zentriereinheit formschlüssig eingreifen, in ihrer Form kongruent zu den Ausnehmungen der Zentriereinheit ausgebildet. Sie greifen vorzugsweise von oben in die Ausnehmungen ein. Vorteilhaft weisen die Vorsprünge sowie die entsprechenden Ausnehmungen der Zentriereinheit unterschiedliche geometrische Ausgestaltungen auf. Dadurch wird ein Positionieren in verkehrter Richtung verhindert.In the event that the projections in the upper area of the modular holder engage in a form-fitting manner in the centering unit for centering, their shape is congruent with the recesses in the centering unit. They preferably engage in the recesses from above. The projections and the corresponding recesses in the centering unit advantageously have different geometric designs. This prevents positioning in the wrong direction.

Die Werkzeuge, welche von dem modularen Halter gehalten werden, sind im unteren Bereich und/oder oberen Bereich des modularen Halters, abhängig von dem zu haltenden Werkzeug, angeordnet. Im unteren Bereich sind ebenfalls nach außen hervorstehende Vorsprünge zum Verspannen mittels der Verspanneinheit der Trägervorrichtung angeordnet. Diese Vorsprünge sind vorzugsweise als Pins ausgebildet und zeigen radial entlang ihrer Längs- bzw. Rotationsachse nach außen. Ein Pin weist hierbei die Form eines Vollzylinders auf. Es ist aber auch denkbar, dass die Vorsprünge als radial nach außen verlaufende Keile ausgebildet sind.The tools held by the modular holder are arranged in the lower area and/or upper area of the modular holder, depending on the tool to be held. Outwardly protruding projections for clamping by means of the clamping unit of the carrier device are also arranged in the lower area. These projections are preferably designed as pins and point radially outwards along their longitudinal or rotational axis. A pin has the shape of a solid cylinder. However, it is also conceivable that the projections are designed as wedges running radially outwards.

Die vorstehend genannte Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zum Wechseln eines Druckkopfes an einer Trägervorrichtung in einer additiven Fertigungsanlage gelöst, welches wenigstens die Schritte zum Einspannen und/oder zum Ausspannen des Druckkopfs aufweist. Dabei werden wenigstens die Schritte Bereitstellen des Druckkopfs im Werkzeughalter, Überführen des Druckkopfs zur Trägervorrichtung und zumindest teilweises Durchführen des Druckkopfs durch die Öffnung der Trägervorrichtung, Ausrichten des Druckkopfs in der Öffnung der Trägervorrichtung durch die Zentriereinheit mittels Formschluss sowie Einspannen des Druckkopfs in der Öffnung der Trägervorrichtung mithilfe der Verspanneinheit, wobei die Vorsprünge der Verspanneinheit im Arbeitszustand den Druckkopf zumindest teilweise übergreifen, durchgeführt.The above-mentioned object is also achieved by a method for changing a print head on a carrier device in an additive manufacturing system, which method has at least the steps of clamping and/or unclamping the print head. At least the steps of providing the print head in the tool holder, transferring the print head to the carrier device and at least partially passing the print head through the opening of the carrier device, aligning the print head in the opening of the carrier device by the centering unit by means of positive locking, and clamping the print head in the opening of the carrier device using the clamping unit, wherein the projections of the clamping unit at least partially overlap the print head in the working state, are carried out.

Beim Bereitstellen des Druckkopfes im Werkzeughalter, wird der wenigsten eine Druckkopf, der an dem Werkzeughalter angeordnet ist, in eine Entnahmeposition verbracht. In dieser Position ist der Druckkopf der Trägervorrichtung zugänglich, indem die Trägervorrichtung von unten an den Druckkopf heranfahren kann. Alternativ fährt die Trägervorrichtung zum Werkzeughalter heran und der Werkzeughalter senkt sich von oben in Richtung der Trägervorrichtung ab.When the print head is provided in the tool holder, the at least one print head arranged on the tool holder is moved to a removal position. In this position, the print head is accessible to the carrier device by allowing the carrier device to move towards the print head from below. Alternatively, the carrier device moves towards the tool holder and the tool holder lowers from above towards the carrier device.

Dadurch wird der Druckkopf zumindest teilweise durch die Öffnung der Trägervorrichtung geführt. Hierbei kann, wie bereits weiter oben erwähnt, die Trägervorrichtung von unten an den Druckkopf heranfahren oder der Werkzeughalter mit dem Druckkopf von oben in Richtung Trägervorrichtung abgesenkt werden.This means that the print head is at least partially guided through the opening of the carrier device. As already mentioned above, the carrier device can move towards the print head from below or the tool holder with the print head can be lowered from above towards the carrier device.

Kurz vor dem Aufsetzen des Druckkopfs auf die Trägervorrichtung wird dieser durch die Zentriereinheit ausgerichtet, indem die nach außen hervorstehende Vorsprünge des Druckkopfes formschlüssig in kongruent zu den Vorsprüngen ausgebildete Ausnehmungen der Zentriereinheit eingreifen und so den Druckkopf in eine vorbestimmte Position zwingen. Gleichzeitig sitzt hierdurch der Druckkopf auf der Trägervorrichtung auf.Shortly before the print head is placed on the carrier device, it is aligned by the centering unit in that the outwardly protruding projections of the print head engage in a form-fitting manner in recesses in the centering unit that are congruent with the projections, thus forcing the print head into a predetermined position. At the same time, the print head is seated on the carrier device.

Als nächstes erfolgt das Einspannen des Druckkopfes durch die Verspanneinheit. Dabei wird der Druckkopf fest mit der Trägervorrichtung verspannt. Ist der Druckkopf fest mit der Trägervorrichtung verspannt, kann auch vom Arbeitszustand des Druckkopfes gesprochen werden. Kennzeichnend für diesen Zustand ist, dass die Trägervorrichtung und der Druckkopf eine steife Verbindung ausbilden, sodass sämtliche Bewegungen der Trägervorrichtung exakt auf den Druckkopf übertragen werden, ohne dass der Druckkopf sich relativ zur Trägervorrichtung bewegt.Next, the print head is clamped in place by the clamping unit. The print head is clamped firmly to the carrier device. If the print head is clamped firmly to the carrier device, the print head can also be said to be in the working state. This state is characterized by the carrier device and the print head forming a rigid connection, so that all movements of the carrier device are transferred exactly to the print head without the print head moving relative to the carrier device.

Beim Einspannen wird der Bajonettverschluss der Verspanneinheit um seine Rotationsachse verdreht, sodass dieser sich in einer Verspannposition befindet. Dabei übergreifen die Vorsprünge des Bajonettverschlusses zumindest einen Teil des Druckkopfes. Infolge der schiefen und/oder gekrümmt ausgebildeten Flächen der Vorsprünge und der Drehbewegung des Bajonettverschlusses wird auf den Druckkopf eine Kraft senkrecht zur Rotationsachse des Bajonettverschlusses nach unten ausgeübt, da der Druckkopf durch die schiefen und/oder gekrümmt ausgebildeten Flächen der Vorsprünge des Bajonettverschlusses nach unten weggedrückt wird. Dadurch wird der Druckkopf, welcher durch die Zentriereinheit in seiner Position unverrückbar angeordnet ist, auf die Trägervorrichtung gepresst.When clamping, the bayonet catch of the clamping unit is rotated about its axis of rotation so that it is in a clamping position. The projections of the bayonet catch overlap at least part of the print head. As a result of the slanted and/or curved surfaces of the projections and the rotational movement of the bayonet catch, a force is exerted on the print head perpendicular to the axis of rotation of the bayonet catch, as the print head is pushed downwards by the slanted and/or curved surfaces of the projections of the bayonet catch. This presses the print head, which is immovably arranged in its position by the centering unit, onto the carrier device.

Die Drehbewegung des Bajonettverschlusses erfolgt hierbei durch einen Bowdenzug und/oder einer Feder, wobei Bowdenzug und/oder Feder tangential an dem Bajonettverschluss angreifen, sodass aus einer linearen Bewegung des Bowdenzugs bzw. der Feder eine Rotationsbewegung wird.The rotational movement of the bayonet lock is carried out by a Bowden cable and/or a spring, whereby the Bowden cable and/or spring act tangentially on the bayonet lock, so that a linear movement of the Bowden cable or the spring becomes a rotational movement.

In einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird die Verspanneinheit in eine Ausspannposition verbracht und fährt die Trägervorrichtung zum Ausspannen des Druckkopfs mit dem von der Verspanneinheit ausgespannten Druckkopf in der Öffnung der Trägervorrichtung an den Werkzeughalter heran. Im nachfolgenden Schritt wird der Druckkopf durch eine Bewegung in eine Grundposition an dem Werkzeughalter verbracht.In a further advantageous embodiment of the method, the clamping unit is moved into an unclamping position and the carrier device for unclamping the print head moves with the print head unclamped by the clamping unit in the opening of the carrier device to the work tool holder. In the next step, the print head is moved into a home position on the tool holder.

Dabei wird bspw. der Druckkopf durch eine Bewegung der Trägervorrichtung auf die Werkzeughalterung aufgeschoben oder aufgesetzt. Sobald der Druckkopf sich in der Grundposition an dem Werkzeughalter befindet, kann entweder der Werkzeughalter nach oben hin mit dem Druckkopf von der Trägervorrichtung wegfahren oder die Trägervorrichtung senkt sich bzgl. des Werkzeughalters nach unten ab. Bei beiden Vorgehensweisen wird der Druckkopf aus der Öffnung der Trägervorrichtung vorzugsweise vollständig herausgeführt, sodass in die Öffnung der Trägervorrichtung ein anderer Druckkopf eingeführt und verspannt werden kann.For example, the print head is pushed or placed onto the tool holder by moving the carrier device. As soon as the print head is in the home position on the tool holder, the tool holder can either move upwards with the print head away from the carrier device or the carrier device can lower itself downwards with respect to the tool holder. In both procedures, the print head is preferably completely guided out of the opening of the carrier device so that another print head can be inserted and clamped into the opening of the carrier device.

Weitere Vorteile, Merkmale und Ausgestaltungsmöglichkeiten ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung von nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispielen.Further advantages, features and design options emerge from the following description of figures of non-limiting embodiments.

Kurzbeschreibung der ZeichnungenShort description of the drawings

In den Zeichnungen zeigt:

  • 1 eine Trägervorrichtung mit Druckkopf von schräg oben,
  • 2 eine Trägervorrichtung mit eingespanntem Druckkopf von schräg unten,
  • 3 eine Verspanneinheit mit Bowdenzug und Federn in der Ansicht von unten,
  • 4 einen Ausschnitt des oberen Teils des Druckkopfs mit Verspanneinheit von schräg oben,
  • 5 eine perspektivische Ansicht einer additiven Fertigungsanlage,
  • 6 eine Detailansicht der additiven Fertigungsanlage von schräg oben,
  • 7 einen Werkzeughalter mit zwei Druckköpfen jeweils in der Grundposition von schräg oben,
  • 8 einen modularen Halter ohne Werkzeug von schräg unten,
  • 9 einen Druckkopf von schräg oben,
  • 10 eine Zugvorrichtung für einen Bowdenzug und
  • 11 ein Anlagenschema einer additiven Fertigungsanlage.
In the drawings shows:
  • 1 a carrier device with print head from above,
  • 2 a support device with a clamped print head from below,
  • 3 a tensioning unit with Bowden cable and springs in the view from below,
  • 4 a section of the upper part of the print head with clamping unit from above,
  • 5 a perspective view of an additive manufacturing facility,
  • 6 a detailed view of the additive manufacturing plant from above,
  • 7 a tool holder with two print heads each in the basic position from above,
  • 8th a modular holder without tools from below,
  • 9 a print head from above,
  • 10 a pulling device for a Bowden cable and
  • 11 a plant diagram of an additive manufacturing plant.

In den Zeichnungen mit gleichen Bezugszeichen versehene Elemente entsprechen im Wesentlichen einander, sofern nichts anderes angegeben ist. Darüber hinaus wird darauf verzichtet, Bestandteile zu zeigen und zu beschreiben, welche nicht wesentlich zum Verständnis der hierin offenbarten technischen Lehre sind. Im Weiteren werden nicht für alle bereits eingeführten und dargestellten Elemente die Bezugszeichen wiederholt, sofern die Elemente selbst und deren Funktion bereits beschrieben wurden oder für einen Fachmann bekannt sind.In the drawings, elements provided with the same reference symbols correspond essentially to one another, unless otherwise stated. Furthermore, we refrain from showing and describing components that are not essential to understanding the technical teaching disclosed herein. In the following, the reference symbols are not repeated for all elements already introduced and shown, provided that the elements themselves and their function have already been described or are known to a person skilled in the art.

Ausführliche Beschreibung von AusführungsbeispielenDetailed description of implementation examples

1 zeigt eine Trägervorrichtung 1 mit Druckkopf 3 in der Ansicht von schräg oben. Die Trägervorrichtung 1 ist Teil einer additiven Fertigungsanlage zum Herstellen von dreidimensionalen Formkörpern. Zentraler Bestandteil der Trägervorrichtung 1 ist hier eine Trägerplatte 2, welche in der Mitte zu sehen ist. Die Trägerplatte 2 weist im Wesentlichen die Form eines gleichschenkligen Dreiecks auf, dessen Dreiecksspitzen abgeschnitten sind. An den Außenseiten der dreiecksförmigen Trägerplatte 2 sind jeweils an den äußeren Enden der jeweiligen Dreiecksseite bzw. der jeweiligen Außenseite der dreiecksförmigen Trägerplatte 2 ein sich nach schräg oben erstreckender Kugelkopf 26 angeordnet. Dieser Kugelkopf 26 bildet einen Teil eines Kugelgelenks aus, welches hier nicht dargestellt ist. Auf der Trägerplatte 2 ist mittig ein Druckkopf 3 angeordnet. Dabei ragt ein Teil des Druckkopfes 3 durch eine Öffnung auf der Trägerplatte 2 nach unten hindurch. Die Öffnung, welche mittig auf der Trägerplatte 2 angeordnet ist, wird von dem Druckkopf 3 verdeckt. Dadurch ist die Öffnung hier in 1 sowie in den nachfolgenden Figuren nicht zu sehen. 1 shows a carrier device 1 with a print head 3 in a view obliquely from above. The carrier device 1 is part of an additive manufacturing system for producing three-dimensional molded bodies. The central component of the carrier device 1 here is a carrier plate 2, which can be seen in the middle. The carrier plate 2 essentially has the shape of an isosceles triangle, the triangle tips of which are cut off. On the outer sides of the triangular carrier plate 2, a ball head 26 extending obliquely upwards is arranged at the outer ends of the respective triangle side or the respective outer side of the triangular carrier plate 2. This ball head 26 forms part of a ball joint, which is not shown here. A print head 3 is arranged in the middle of the carrier plate 2. A part of the print head 3 protrudes downwards through an opening on the carrier plate 2. The opening, which is arranged in the middle of the carrier plate 2, is covered by the print head 3. As a result, the opening is here in 1 and not visible in the following figures.

Der Druckkopf 3 weist eine im Wesentlichen zylindrische Form auf, dessen Rotationsachse senkrecht, das heißt gleichzeitig orthogonal zur Trägerplatte 2 der Trägervorrichtung 1, ausgerichtet ist. Die zylindrische Form des Druckkopfes 3 ist dabei nach oben hin mehrfach abgestuft, wobei sich mit jeder Abstufung der Außendurchmesser der zylindrischen Form verringert. Am oberen Ende der zylindrischen Form des Druckkopfs 3 sind Druckkopfzuführungen 8 angeordnet. Diese Druckkopfzuführungen 8 weisen bspw. wenigstens einen Bowdenschlauch 6, in dem ein Filament geführt ist, sowie wenigstens ein Kabel zur Versorgung mit elektrischer Energie und/oder zur Datenübertragung von Sensordaten auf.The print head 3 has a substantially cylindrical shape, the axis of rotation of which is aligned vertically, i.e. at the same time orthogonally to the carrier plate 2 of the carrier device 1. The cylindrical shape of the print head 3 is stepped several times towards the top, with the outer diameter of the cylindrical shape decreasing with each step. Print head feeds 8 are arranged at the upper end of the cylindrical shape of the print head 3. These print head feeds 8 have, for example, at least one Bowden tube 6 in which a filament is guided, and at least one cable for supplying electrical energy and/or for transmitting sensor data.

Den Druckkopfzuführungen 8 bzgl. der senkrechten Erstreckung des Druckkopfs 3 gegenüberliegend ist ein Hot-end 15 angeordnet, welches sich senkrecht nach unten hin erstreckt und zum Teil von der Trägerplatte 2 verdeckt wird, sodass nur das untere Ende des Hot-ends 15 zu sehen ist.A hot-end 15 is arranged opposite the print head feeds 8 with respect to the vertical extension of the print head 3, which extends vertically downwards and is partially covered by the carrier plate 2, so that only the lower end of the hot-end 15 is visible.

Der Druckkopf 3 weist weiterhin an seiner seitlichen Mantelfläche wenigstens zwei Zentriervorsprünge 31 auf, welche sich in der gezeigten Ausführung diametral gegenüberstehen und sich radial in ihrer Längserstreckung nach außen hin vom Druckkopf 3 weg erstrecken. Es können auch mehr als zwei Zentriervorsprünge 31 an dem Druckkopf 3 vorgesehen sein. Die Anzahl an Zentriervorsprüngen 31 am Druckkopf 3 ist nicht nur auf zwei Zentriervorsprünge 31 beschränkt. In der gezeigten Ausführung weisen die Zentriervorsprünge 31 unterschiedliche Breiten auf. Die Breite eines Zentriervorsprungs 31 ist als Erstreckung orthogonal zur Längserstreckung definiert.The print head 3 further comprises at least two centering devices on its lateral surface projections 31, which in the embodiment shown are diametrically opposed and extend radially outward in their longitudinal extension away from the print head 3. More than two centering projections 31 can also be provided on the print head 3. The number of centering projections 31 on the print head 3 is not limited to just two centering projections 31. In the embodiment shown, the centering projections 31 have different widths. The width of a centering projection 31 is defined as an extension orthogonal to the longitudinal extension.

Die Zentriervorsprünge 31 liegen jeweils auf den Zentriereinheiten 4 auf, die als Erhebungen ausgebildet sind und sich von der Trägerplatte 2 aus nach oben hin erstrecken. Oben weisen die Zentriereinrichtungen 4 Ausnehmungen auf, die kongruent zu den eingreifenden Zentriervorsprüngen 31 des Druckkopfs 3 ausgebildet sind. In diese Ausnehmungen greifen die Zentriervorsprünge 31 ein, und werden dadurch formschlüssig in eine bestimmte, von den Zentriereinrichtungen 4 vorgegebene Position gezwungen. Durch die unterschiedliche geometrische Ausgestaltungen der Zentriervorsprünge 31 ist nur eine Positionierung des Druckkopfes 3 möglich, sodass die Gefahr einer Falschpositionierung ausgeschlossen ist. Allgemein sind die Zentriervorsprünge 31 als ein Teil des Druckkopfes 3 zu verstehen.The centering projections 31 each rest on the centering units 4, which are designed as elevations and extend upwards from the carrier plate 2. At the top, the centering devices 4 have recesses that are designed to be congruent with the engaging centering projections 31 of the print head 3. The centering projections 31 engage in these recesses and are thereby forced into a certain position predetermined by the centering devices 4 in a form-fitting manner. Due to the different geometric configurations of the centering projections 31, only one positioning of the print head 3 is possible, so that the risk of incorrect positioning is excluded. In general, the centering projections 31 are to be understood as part of the print head 3.

Weiterhin ist noch ein Bowdenzug 5 dargestellt, welcher von rechts in der Abbildung kommend unter die Trägerplatte 2 verlaufend angeordnet ist. Der Bowdenzug 5 dient einer Kraftübertragung für eine Verspanneinheit, welche ebenfalls unterhalb der Trägervorrichtung 1 angeordnet ist und von der Trägerplatte 2 verdeckt wird, weshalb sie in der gezeigten Ausführung nicht zu sehen ist. Es ist weiterhin schematisch der Aufbau des Bowdenzugs 5 dargestellt, indem nach rechts verlaufend ein Bowdenschlauch 6 gezeigt ist, der rechts im Bild abgeschnitten ist. Dieser Schnitt des Bowdenschlauchs 6 dient nur der Illustration des Aufbaus des Bowdenzugs 5 und ist in der technischen Umsetzung nicht vorhanden. Innerhalb des Bowdenzugs 5 verläuft eine Seele 7, die von dem Bodenschlauch 6 ummantelt ist. Die Seele 7 ist vorzugsweise als ein Drahtseil ausgebildet.Furthermore, a Bowden cable 5 is shown, which comes from the right in the figure and is arranged to run under the carrier plate 2. The Bowden cable 5 is used to transmit power for a tensioning unit, which is also arranged below the carrier device 1 and is covered by the carrier plate 2, which is why it cannot be seen in the embodiment shown. The structure of the Bowden cable 5 is also shown schematically, with a Bowden hose 6 running to the right, which is cut off on the right in the image. This section of the Bowden hose 6 only serves to illustrate the structure of the Bowden cable 5 and is not present in the technical implementation. A core 7 runs inside the Bowden cable 5 and is covered by the floor hose 6. The core 7 is preferably designed as a wire rope.

Die 2 zeigt eine Trägervorrichtung 1 mit eingespanntem Druckkopf 3 von schräg unten. Sie zeigt die Trägervorrichtung 1 aus der 1 von schräg unten, sodass statt der Oberseite die Unterseite der Trägervorrichtung 1 zu sehen ist. Direkt mittig unterhalb der Trägerplatte 2 ist ein modularer Halter 11 angeordnet. Der modulare Halter 11 ist Teil des Druckkopfes 3. Der modulare Halter 11 weist eine zylindrische Form auf, dessen Rotationsachse senkrecht nach unten verlaufend ausgerichtet ist.The 2 shows a carrier device 1 with a clamped print head 3 from below. It shows the carrier device 1 from the 1 from below at an angle, so that the underside of the carrier device 1 can be seen instead of the top. A modular holder 11 is arranged directly in the middle below the carrier plate 2. The modular holder 11 is part of the print head 3. The modular holder 11 has a cylindrical shape, the axis of rotation of which is aligned vertically downwards.

An den modularen Halter 11 ist mittig ein Hot-end 15 angeordnet, welches im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist und sich nach unten hin erstreckt. Am unteren Ende des Hot-ends 15 ist eine Druckdüse 14 angeordnet. Beim 3D-Druck verlässt das zu druckende Material durch die Druckdüse 14 den Druckkopf 3.A hot end 15 is arranged in the middle of the modular holder 11, which is essentially cylindrical and extends downwards. A print nozzle 14 is arranged at the lower end of the hot end 15. During 3D printing, the material to be printed leaves the print head 3 through the print nozzle 14.

An dem modularen Halter 11 sind Pins 12 angeordnet, die eine zylindrische Form aufweisen. Die Pins 12 weisen dabei jeweils eine Längserstreckung auf, die von der Mantelfläche des modularen Halters 11 aus radial nach außen verläuft. Die Pins 12 sind allgemein als ein Teil des Druckkopfes 3 zu verstehen.Pins 12 which have a cylindrical shape are arranged on the modular holder 11. The pins 12 each have a longitudinal extension which runs radially outwards from the outer surface of the modular holder 11. The pins 12 are generally to be understood as part of the print head 3.

Um den modularen Halter 11 herum ist konzentrisch ein ringförmiger Bajonettverschluss 9 angeordnet. Der Bajonettverschluss 9 stellt eine Verspanneinheit dar, die über die Pins 12 den Druckkopf 3 mit der Trägerplatte 2 der Trägervorrichtung 1 verspannt. Der ringförmige Bajonettverschluss 9 ist über Aufnahmen 16 gelagert und gleichzeitig an der Unterseite der Trägerplatte 2 konzentrisch zum modularen Halter 11 angeordnet. Die Aufnahmen 16 sind in einer kreisförmigen Anordnung konzentrisch zum modularen Halter 11 angeordnet. Durch die Aufnahmen 16 ist der ringförmige Bajonettverschluss 9 an der Unterseite der Trägerplatte 2 drehbar gelagert angeordnet.A ring-shaped bayonet catch 9 is arranged concentrically around the modular holder 11. The bayonet catch 9 represents a clamping unit which clamps the print head 3 to the carrier plate 2 of the carrier device 1 via the pins 12. The ring-shaped bayonet catch 9 is mounted via receptacles 16 and is simultaneously arranged on the underside of the carrier plate 2 concentrically to the modular holder 11. The receptacles 16 are arranged in a circular arrangement concentrically to the modular holder 11. The receptacles 16 allow the ring-shaped bayonet catch 9 to be rotatably mounted on the underside of the carrier plate 2.

Von dem ringförmigen Bajonettverschluss 9 erstrecken sich Vorsprünge 13 radial nach innen, die die Pins 12 übergreifen. Das heißt, die Vorsprünge 13 befinden sich zwischen Trägerplatte 2 und den Pins 12. Gleichzeitig weisen die Vorsprünge 13 jeweils auf der dem jeweiligen Pin 12 zugewandten Fläche eine schräge und/oder gekrümmte Fläche auf. Wird der ringförmige Bajonettverschluss 9 gedreht, übergreifen die Vorsprünge 13 die Pins 12 und schieben sie entlang der schrägen und/oder gekrümmten Fläche senkrecht nach unten. Dabei reiben die Pins 12 an den Vorsprüngen 13 entlang. Hierbei kann es zu einem Reibschluss kommen, sodass durch die Oberflächenreibung zwischen Pins 12 und Vorsprüngen 13 eine Selbsthemmung auftritt, die verhindert, dass der ringförmige Bajonettverschluss 9 sich wieder von selbst zurück in eine geöffnete Position - auch Ausspannposition genannt - dreht. In der 2 ist der ringförmige Bajonettverschluss 9 in einer geschlossenen Position zu sehen. Es kann hierbei auch von einer Verspannposition gesprochen werden.Projections 13 extend radially inwards from the ring-shaped bayonet catch 9 and overlap the pins 12. This means that the projections 13 are located between the carrier plate 2 and the pins 12. At the same time, the projections 13 each have an inclined and/or curved surface on the surface facing the respective pin 12. If the ring-shaped bayonet catch 9 is rotated, the projections 13 overlap the pins 12 and push them vertically downwards along the inclined and/or curved surface. The pins 12 rub along the projections 13. This can lead to a frictional connection, so that the surface friction between the pins 12 and the projections 13 causes a self-locking effect that prevents the ring-shaped bayonet catch 9 from rotating back into an open position - also known as the unclamping position. In the 2 the ring-shaped bayonet lock 9 can be seen in a closed position. This can also be referred to as a clamping position.

Der ringförmige Bajonettverschluss 9 wird über einen Bowdenzug 5 gedreht, wobei der Bowdenschlauch 6 des Bowdenzugs 5 an einer Aufnahme 16 fest angeordnet ist und die Seele 7 des Bowdenzugs 5 tangential an dem ringförmigen Bajonettverschluss 9 angeordnet ist. Mit Zugkraftbeaufschlagung auf die Seele 7 zieht diese am ringförmigen Bajonettverschluss 9, so dass dieser in eine Drehbewegung versetzt wird.The ring-shaped bayonet catch 9 is rotated via a Bowden cable 5, whereby the Bowden hose 6 of the Bowden cable 5 is fixedly arranged on a holder 16 and the core 7 of the Bowden cable 5 is arranged tangentially on the ring-shaped bayonet catch 9. With tensile force Impact on the core 7 pulls the ring-shaped bayonet catch 9, causing it to rotate.

An dem ringförmigen Bajonettverschluss 9 sind zwei Federn 10 angeordnet, die mit einem Ende tangential an dem ringförmigen Bajonettverschluss 9 angreifen und mit dem anderen Ende an der Aufnahme 16 fest angeordnet sind. Die Kraft der Federn 10 wirkt dabei tangential zum ringförmigen Bajonettverschluss 9 entgegengesetzt zur Seele 7 des Bowdenzugs 5. So wird eine Rückstellkraft für den ringförmigen Bajonettverschluss 9 erzeugt. Mit einer Zugkraftbeaufschlagung der Seele 7 werden die Federn 10 gespannt. Mit dem Wegfallen der Zugkraftbeaufschlagung auf die Seele 7 ziehen die gespannten Federn 10 den ringförmigen Bajonettverschluss 9 zurück in die Position vor der Zugkraftbeaufschlagung durch die Seele 7. Die Federn 10 weisen vorzugsweise in der „entspannten“ Position dennoch eine Vorspannung auf.Two springs 10 are arranged on the ring-shaped bayonet catch 9, one end of which engages tangentially with the ring-shaped bayonet catch 9 and the other end of which is fixedly arranged on the holder 16. The force of the springs 10 acts tangentially to the ring-shaped bayonet catch 9 opposite to the core 7 of the Bowden cable 5. This generates a restoring force for the ring-shaped bayonet catch 9. When a tensile force is applied to the core 7, the springs 10 are tensioned. When the tensile force is removed from the core 7, the tensioned springs 10 pull the ring-shaped bayonet catch 9 back to the position it was in before the tensile force was applied by the core 7. The springs 10 preferably still have a pre-tension in the “relaxed” position.

Die 3 zeigt eine Verspanneinheit mit Bowdenzug 5 und Federn 10 in der Ansicht von unten. Die Verspanneinheit ist hier als ringförmiger Bajonettverschluss 9 ausgebildet. An den ringförmigen Bajonettverschluss 9 sind kreisförmig konzentrisch um den ringförmigen Bajonettverschluss 9 drei Aufnahmen 16 angeordnet, die den ringförmigen Bajonettverschluss 9 radial umgreifen. Die Aufnahmen 9 dienen hier der drehbaren Lagerung des ringförmigen Bajonettverschlusses 9.The 3 shows a clamping unit with Bowden cable 5 and springs 10 in a view from below. The clamping unit is designed here as a ring-shaped bayonet catch 9. Three receptacles 16 are arranged concentrically around the ring-shaped bayonet catch 9 and radially surround the ring-shaped bayonet catch 9. The receptacles 9 serve here for the rotatable mounting of the ring-shaped bayonet catch 9.

Weiterhin ist noch ein Bowdenzug 5 an den ringförmigen Bajonettverschluss 9 angeordnet, wobei der Bowdenzug 5 aus einer Seele 7 und einen die Seele 7 umschließenden Bowdenschlauch 6 besteht. Der Bowdenschlauch 6 ist mit einem Ende fest an einer Aufnahme 16 angeordnet. Die Seele 7 an diesem Ende ist durch die Aufnahme 16 hindurchgeführt und an dem ringförmigen Bajonettverschluss 9 angeordnet. Bei einer Zugkraftbeaufschlagung auf die Seele 7 zieht diese den ringförmigen Bajonettverschluss 9 zur Aufnahme 16 hin, in der der Bowdenschlauch 6 fest angeordnet ist. Dadurch wird eine Drehbewegung des ringförmigen Bajonettverschlusses 9 erzeugt.Furthermore, a Bowden cable 5 is arranged on the ring-shaped bayonet catch 9, whereby the Bowden cable 5 consists of a core 7 and a Bowden hose 6 surrounding the core 7. The Bowden hose 6 is fixedly arranged at one end on a receptacle 16. The core 7 at this end is guided through the receptacle 16 and arranged on the ring-shaped bayonet catch 9. When a tensile force is applied to the core 7, it pulls the ring-shaped bayonet catch 9 towards the receptacle 16 in which the Bowden hose 6 is fixedly arranged. This generates a rotary movement of the ring-shaped bayonet catch 9.

Weiterhin sind an dem ringförmigen Bajonettverschluss 9 zwei Federn 10 angeordnet. Jeweils ein Ende der Federn 10 ist an einer Aufnahme 16 fest angeordnet. Das jeweils gegenüberliegende Ende der Federn 10 ist an dem ringförmigen Bajonettverschluss 9 angeordnet. Dabei ist die Kraftrichtung der Federn 10 tangential zum ringförmigen Bajonettverschluss 9 entgegengesetzt zur Seele 7 angeordnet.Furthermore, two springs 10 are arranged on the ring-shaped bayonet catch 9. One end of each spring 10 is fixedly arranged on a holder 16. The opposite end of each spring 10 is arranged on the ring-shaped bayonet catch 9. The direction of force of the springs 10 is arranged tangentially to the ring-shaped bayonet catch 9, opposite to the core 7.

Von dem ringförmigen Bajonettverschluss 9 erstrecken sich radial nach innen drei Vorsprünge 13, die in gleichen Abständen zueinander angeordnet sind. Die Vorsprünge 13 weisen in ihrer Grundform jeweils eine Rechteckform auf, deren Längserstreckung tangential zum Umfang des ringförmigen Bajonettverschlusses 9 verläuft. Die Vorsprünge 13 weisen jeweils eine schiefe und/oder gekrümmte Fläche auf, wobei die Neigung bzw. die Krümmung auf den Betrachter zuläuft, sodass sie in der 3 nicht zu sehen ist.Three projections 13 extend radially inwards from the ring-shaped bayonet catch 9 and are arranged at equal distances from one another. The projections 13 each have a rectangular shape in their basic form, the longitudinal extension of which runs tangentially to the circumference of the ring-shaped bayonet catch 9. The projections 13 each have an inclined and/or curved surface, with the inclination or curvature running towards the viewer, so that they 3 cannot be seen.

Die 4 zeigt einen Ausschnitt des oberen Teils des Druckkopfs 3 mit Verspanneinheit von schräg oben. Diese Abbildung zeigt im Wesentlichen den Gegenstand aus 1 ohne Trägervorrichtung 1. Der Druckkopf 3 weist im oberen Teil einen modularen Halter 11 mit im Wesentlichen zylindrischer Form auf, von dem sich an der äußeren Mantelfläche in radialer Richtung zwei Zentriervorsprünge 31 nach außen erstrecken. Die Zentriervorsprünge 31 stehen sich diametral gegenüber. Unterhalb des modularen Halters 11 schließt sich konzentrisch ein ringförmiger Bajonettverschluss 9 mit Aufnahmen 16 und Bowdenzug 5 an. Der Bowdenzug 5 weist hier ebenfalls einen Bowdenschlauch 6 und eine Seele 7 auf, wobei der Bowdenschlauch 6 die Seele 7 umschließt. Weiterhin sind an dem ringförmigen Bajonettverschluss 9 Federn 10 angeordnet, wie es bereits in 3 beschrieben wurde.The 4 shows a section of the upper part of the print head 3 with clamping unit from above. This figure essentially shows the object from 1 without carrier device 1. The print head 3 has a modular holder 11 in the upper part with a substantially cylindrical shape, from which two centering projections 31 extend outwards in the radial direction on the outer surface. The centering projections 31 are diametrically opposite each other. Below the modular holder 11, a ring-shaped bayonet lock 9 with receptacles 16 and Bowden cable 5 is concentrically connected. The Bowden cable 5 here also has a Bowden hose 6 and a core 7, with the Bowden hose 6 enclosing the core 7. Furthermore, springs 10 are arranged on the ring-shaped bayonet lock 9, as already shown in 3 was described.

Der modulare Halter 11 weist oberhalb der Zentriervorrichtungen 31 zwei Ausnehmung 17 auf, die als runde parallel zueinander verlaufende Löcher ausgebildet sind. Weiterhin ist unterhalb des modularen Halters 11 ein Hot-end 15 angeordnet, welches sich senkrecht nach unten erstreckt und in dieser Ansicht teilweise vom ringförmigen Bajonettverschluss 9 verdeckt wird.The modular holder 11 has two recesses 17 above the centering devices 31, which are designed as round holes running parallel to one another. Furthermore, a hot end 15 is arranged below the modular holder 11, which extends vertically downwards and is partially covered by the ring-shaped bayonet lock 9 in this view.

Die 5 zeigt eine perspektivische Ansicht einer additiven Fertigungsanlage. Das Grundgerüst dieser Anlage wird von einem Rahmengestell 24 ausgebildet, welches sämtliche Komponenten der Anlage umschließt. Innerhalb des Rahmengestells 24 ist zu unterst ein Druckbett 18 angeordnet, auf dem dreidimensionale Formkörper gefertigt werden können. Über dem Druckbett 18 ist eine Trägervorrichtung 1 mit einem Druckkopf 3 angeordnet, wobei der Druckkopf 3 sich in der gezeigten Anordnung in einer Arbeitsposition befindet. Die Trägervorrichtung 1 ist an steife Verbindungselemente 30 in Form von Stangen angelenkt. Die Anlenkung an die Trägervorrichtung 1 erfolgt über die Kugelköpfe 26, die in 1 gezeigt sind. Die steifen Verbindungselemente 30 verlaufen dabei schräg nach oben von der Trägervorrichtung 1 weg. Die der Trägervorrichtung 1 gegenüberliegenden Enden der steifen Verbindungselemente 30 sind jeweils an den senkrechten Seiten des Rahmengestells 24 in senkrechter Richtung verfahrbar angeordnet. Das heißt, die steifen Verbindungselemente 30 sind bspw. an senkrecht verfahrbare Schlitten angelenkt, die einzeln auf- und abbewegbar ausgebildet sind. Die Trägervorrichtung 1 bilden gemeinsam mit den steifen Verbindungselementen 30 eine sog. Deltabauform aus.The 5 shows a perspective view of an additive manufacturing system. The basic structure of this system is formed by a frame 24, which encloses all components of the system. Within the frame 24, a print bed 18 is arranged at the bottom, on which three-dimensional molded bodies can be manufactured. A carrier device 1 with a print head 3 is arranged above the print bed 18, the print head 3 being in a working position in the arrangement shown. The carrier device 1 is articulated to rigid connecting elements 30 in the form of rods. The articulation to the carrier device 1 takes place via the ball heads 26, which are in 1 The rigid connecting elements 30 extend obliquely upwards away from the carrier device 1. The ends of the rigid connecting elements 30 opposite the carrier device 1 are each arranged on the vertical sides of the frame 24 so that they can be moved in the vertical direction. This means that the rigid connecting elements 30 are, for example, hinged to vertically movable slides which can be raised and lowered individually. are designed to be movable. The support device 1 together with the rigid connecting elements 30 form a so-called delta design.

Weiterhin ist neben der Anordnung von Trägervorrichtung 1 und steifen Verbindungselementen 30 ein Werkzeughalter 20 angeordnet, welcher auf Höhe der Trägervorrichtung 1 zwei Druckköpfe 3 aufweist. Die von dem Werkzeughalter 20 gehaltenen Druckköpfe 3 befinden sich in einer Grundposition.Furthermore, next to the arrangement of the carrier device 1 and rigid connecting elements 30, a tool holder 20 is arranged, which has two print heads 3 at the level of the carrier device 1. The print heads 3 held by the tool holder 20 are in a basic position.

Von den Druckköpfen 3 gehen nach oben hin jeweils Druckkopfzuführungen 8 ab, die hier nur schematisch und deshalb in der Luft abgeschnitten dargestellt sind.Print head feeders 8 extend upwards from the print heads 3, which are shown here only schematically and are therefore cut off in the air.

In 6 ist eine Detailansicht der additiven Fertigungsanlage von schräg oben gezeigt. Sie zeigt im Wesentlichen sämtliche Komponenten, die auch in 5 gezeigt sind. Trägervorrichtung 1 und steife Verbindungselemente 30 bilden eine Deltabauform aus. An der Trägervorrichtung 1 ist ebenfalls ein Druckkopf 3 angeordnet. In dieser Anordnung befindet sich der Druckkopf 3 in einer Arbeitsposition. Unterhalb der Trägervorrichtung 1 ist mittig zur Deltabauform ein Druckbett 18 angeordnet.In 6 is a detailed view of the additive manufacturing system from above. It essentially shows all the components that are also used in 5 are shown. Support device 1 and rigid connecting elements 30 form a delta design. A print head 3 is also arranged on the support device 1. In this arrangement, the print head 3 is in a working position. A print bed 18 is arranged below the support device 1 in the middle of the delta design.

Seitlich des Druckbetts 18 ist ein Werkzeughalter 20 angeordnet, an welchem wiederum zwei Druckköpfe 3 angeordnet sind. Diese Druckköpfe 3 befinden sich in der gezeigten Anordnung in einer Grundposition. Der Werkzeughalter weist mittig eine Spindel 19 auf, die senkrecht durch den Werkzeughalter 20 verläuft. Dabei erstreckt sich die Spindel 19 vom Boden der Fertigungsanlage senkrecht nach oben. Weiterhin weist der Werkzeughalter 20 eine Führungsschiene 23 auf, die den Werkzeughalter 20 in vertikaler Richtung führt. Sie ist seitlich von der Spindel 19 angeordnet. Mit Drehung der Spindel 19 um ihre eigene Achse kann der Werkzeughalter 20 entlang der Führungsschiene 23 auf- und abbewegt werden. Werkzeughalter 20 und Spindel 19 bilden einen sog. Spindelantrieb aus. Die Spindel 19 kann dabei bspw. von einem Elektromotor (hier nicht dargestellt) angetrieben werden.A tool holder 20 is arranged to the side of the print bed 18, on which two print heads 3 are arranged. These print heads 3 are in a basic position in the arrangement shown. The tool holder has a spindle 19 in the middle, which runs vertically through the tool holder 20. The spindle 19 extends vertically upwards from the floor of the production system. The tool holder 20 also has a guide rail 23, which guides the tool holder 20 in a vertical direction. It is arranged to the side of the spindle 19. By rotating the spindle 19 about its own axis, the tool holder 20 can be moved up and down along the guide rail 23. The tool holder 20 and spindle 19 form a so-called spindle drive. The spindle 19 can be driven, for example, by an electric motor (not shown here).

Weiterhin weist der Werkzeughalter 20 eine Torsionswelle 32 auf. Sie ist seitlich von der Spindel 19 und der Führungsschiene 23 gegenüber angeordnet. Sie verläuft wie die Spindel 19 und die Führungsschiene 23 vom Boden der Fertigungsanlage senkrecht nach oben durch den Werkzeughalter 20 hindurch. Die Torsionswelle 32 weist ein Vierkantprofil auf. An dem Punkt, wo die Torsionswelle 32 den Werkzeughalter 20 durchläuft, ist ein Mitnehmer angeordnet, welcher eine entsprechend zum Vierkantprofil ausgebildete Ausnehmung aufweist. Wird die Torsionswelle 32 bspw. durch einen Elektromotor - hier nicht dargestellt - entlang ihrer Rotationsachse verdreht, so dreht sich der Mitnehmer mit. Der Mitnehmer, welcher in dem Werkzeughalter 20 angeordnet ist, kann bspw. über einen Riemen verschiedene, an dem Riemen angeordnete Werkzeughalterungen 21 bewegen. Der Mitnehmer ist in dem Fall der Antrieb für den Riemen. In der gezeigten Ausführung würde ein solcher Riemen, der hier verborgen ist, entlang des Umfangs des Werkzeughalters 20 verlaufen.The tool holder 20 also has a torsion shaft 32. It is arranged to the side of the spindle 19 and the guide rail 23. Like the spindle 19 and the guide rail 23, it runs vertically upwards from the floor of the production facility through the tool holder 20. The torsion shaft 32 has a square profile. At the point where the torsion shaft 32 passes through the tool holder 20, a driver is arranged, which has a recess designed to match the square profile. If the torsion shaft 32 is rotated along its axis of rotation, for example by an electric motor - not shown here - the driver rotates with it. The driver, which is arranged in the tool holder 20, can, for example, move various tool holders 21 arranged on the belt via a belt. In this case, the driver is the drive for the belt. In the embodiment shown, such a belt, which is hidden here, would run along the circumference of the tool holder 20.

Von den Druckköpfen 3 gehen nach oben hin jeweils Druckkopfzuführungen 8 ab, die hier nur schematisch und deshalb in der Luft abgeschnitten dargestellt sind.Print head feeders 8 extend upwards from the print heads 3, which are shown here only schematically and are therefore cut off in the air.

In dieser Ansicht kann ein möglicher Druckkopfwechsel gut nachvollzogen werden. Die Trägervorrichtung 1 würde mit dort angeordneten Druckkopf 3 an den Werkzeugwechsler 20 heranfahren und den Druckkopf 3 in eine Grundposition an dem Werkzeugwechsler 20 verbringen.In this view, a possible print head change can be easily understood. The carrier device 1 would move with the print head 3 arranged there to the tool changer 20 and bring the print head 3 into a home position on the tool changer 20.

Die 7 zeigt einen Werkzeughalter mit zwei Druckköpfen jeweils in der Grundposition von schräg oben. Der Werkzeughalter 20 weist eine langgestreckte ovale Form auf, wobei die Enden der Längserstreckung halbkreisförmig ausgebildet sind. In dieser Abbildung ist der Werkzeughalter 20 aus 6 im Detail zu sehen. Mittig verläuft senkrecht durch den Werkzeughalter 20 die Spindel 19. Werkzeughalter 20 und Spindel 19 bilden gemeinsam einen Spindelantrieb aus, sodass der Werkzeughalter 20 über eine Drehung der Spindel 19 um ihre Achse nach oben und nach unten verfahren werden kann. Dabei wird der Werkzeughalter 20 von einer Führungsschiene 23 in senkrechter Richtung geführt, sodass der Werkzeughalter 20 zeitgleich an einer Rotation um die Achse der Spindel 19 gehindert wird. Weiterhin ist der Führungsschiene 23 gegenüber eine Torsionswelle 32 angeordnet.The 7 shows a tool holder with two print heads, each in the basic position, viewed diagonally from above. The tool holder 20 has an elongated oval shape, with the ends of the longitudinal extension being semicircular. In this illustration, the tool holder 20 is made of 6 in detail. The spindle 19 runs vertically through the middle of the tool holder 20. The tool holder 20 and spindle 19 together form a spindle drive so that the tool holder 20 can be moved up and down by rotating the spindle 19 about its axis. The tool holder 20 is guided by a guide rail 23 in a vertical direction so that the tool holder 20 is simultaneously prevented from rotating about the axis of the spindle 19. Furthermore, a torsion shaft 32 is arranged opposite the guide rail 23.

An dem Werkzeughalter 20 sind seitlich Werkzeughalterungen 21 angeordnet. Diese Werkzeughalterungen 21 erstrecken sich bezüglich des Werkzeughalters 20 strahlenförmig nach außen. Die Werkzeughalterungen 21 sind außerdem verfahrbar gelagert angeordnet, sodass diese umlaufend um den Werkzeughalter 20 herum verfahren werden können. Vorzugsweise sind die Werkzeughalterungen 21 an einem Riemen angeordnet, welcher von einem Mitnehmer in dem Werkzeughalter 20 bewegt wird. Der Riemen ist vorzugsweise im Werkzeughalter 20 angeordnet und dadurch in dieser Abbildung verborgen. Der Mitnehmer wird durch Drehen der Torsionswelle 32 bewegt.Tool holders 21 are arranged on the side of the tool holder 20. These tool holders 21 extend radially outwards with respect to the tool holder 20. The tool holders 21 are also arranged so that they can be moved around the tool holder 20. The tool holders 21 are preferably arranged on a belt which is moved by a driver in the tool holder 20. The belt is preferably arranged in the tool holder 20 and is therefore hidden in this illustration. The driver is moved by rotating the torsion shaft 32.

Eine Werkzeughalterung 21 bildet an dem nach außen zeigenden Ende eine Haltegabel 25 aus. Auf diese Haltegabel 25 ist jeweils ein Druckkopf 3 aufschiebbar. Dabei wird ein Druckkopf 3 mit seinen Ausnehmungen 17, die u.a. in 4 zu sehen sind, auf die Zinken der Haltegabel 25 aufgeschoben. Eine leichte Neigung der Haltegabel 25 hin zum Werkzeughalter 20 bewirkt, dass ein aufgeschobener Druckkopf 3 in Richtung Werkzeughalter 20 rutscht und so in seiner Grundposition verbleibt. Weiterhin sind die Zinken der Haltegabeln 25 vorzugsweise in Richtung Werkzeughalter 20 hin leicht zueinander zulaufend ausgebildet. Dadurch können die Druckköpfe 3 beim Aufschieben eine leichte Spannwirkung erfahren, was sie in ihrer Grundposition durch leichten Reibschluss zwischen Haltegabel 25 und entsprechende Ausnehmungen am Druckkopf 3 hält.A tool holder 21 forms a holding fork 25 at the outward-facing end. A print head 3 can be pushed onto this holding fork 25. In this case, a print head 3 with its recesses 17, which are 4 to see are pushed onto the prongs of the holding fork 25. A slight inclination of the holding fork 25 towards the tool holder 20 causes a pushed-on print head 3 to slide towards the tool holder 20 and thus remain in its home position. Furthermore, the prongs of the holding forks 25 are preferably designed to taper slightly towards each other in the direction of the tool holder 20. This allows the print heads 3 to experience a slight clamping effect when pushed on, which holds them in their home position through slight friction between the holding fork 25 and corresponding recesses on the print head 3.

Die 8 zeigt einen modularen Halter 11 ohne Werkzeug von schräg unten. Der modulare Halter 11 weist eine im Wesentlichen zylindrische Form mit mehreren Abstufungen auf. The 8th shows a modular holder 11 without tools from below. The modular holder 11 has a substantially cylindrical shape with several steps.

Konzentrisch zur Rotationsachse der zylindrischen Form des modularen Halters 11 weist dieser eine durchgehende Öffnung auf. Das untere Ende dieser Öffnung ist als eine Aufnahme für ein Werkzeug 27 ausgebildet. In diese Aufnahme für ein Werkzeug 27 kann in der gezeigten Ausführung bspw. ein Hot-end angeordnet sein.Concentric to the rotation axis of the cylindrical shape of the modular holder 11, the latter has a continuous opening. The lower end of this opening is designed as a holder for a tool 27. In the embodiment shown, a hot end, for example, can be arranged in this holder for a tool 27.

An der untersten zylindrischen Abstufung des modularen Halters 11 erstrecken sich drei Pins 12 radial nach außen hin weg. An der obersten zylindrischen Abstufung sind zwei Ausnehmungen 17 in Form von zwei parallel zueinander verlaufende Löcher angeordnet. In diese Ausnehmungen 17 sind entsprechende Haltegabeln 25, so wie sie bspw. in 7 gezeigt sind, einführbar. Zwischen Ausnehmungen 17 und Pins 12 erstrecken sich ebenfalls zwei Zentriervorsprünge 31 radial nach außen, die sich außerdem diametral gegenüberstehen. In 8 ist nur ein Zentriervorsprung 31 zu sehen, da der gegenüberliegende Zentriervorsprung 31 vom modularen Halter 11 verdeckt wird.On the lowest cylindrical step of the modular holder 11, three pins 12 extend radially outwards. On the uppermost cylindrical step, two recesses 17 are arranged in the form of two holes running parallel to each other. In these recesses 17, corresponding holding forks 25 are inserted, as they are used, for example, in 7 shown. Between recesses 17 and pins 12, two centering projections 31 also extend radially outward, which are also diametrically opposed. In 8th only one centering projection 31 is visible, since the opposite centering projection 31 is covered by the modular holder 11.

Die 9 zeigt einen Druckkopf von schräg oben. Diese Abbildung zeigt im Wesentlichen einen Druckkopf 3, wie er bereits in 4 ausschnittsweise zu sehen ist, aber ohne ringförmigen Bajonettverschluss 9. Der obere Teil des Druckkopfs 3 wird von einem modularen Halter 11 ausgebildet. Dabei weist der modulare Halter 11 Ausnehmungen 17, Zentriervorsprünge 31 sowie Pins 12 auf, so wie sie bereits in der 8 gezeigt sind. An den modularen Halter 11 schließt sich ein senkrecht nach unten erstreckendes Hot-end 15 an, welches gleichzeitig unten an dem modularen Halter 11 angeordnet ist. Aus dem modularen Halter 11 führen am oberen Ende Druckkopfzuführungen 8 nach oben hin weg. Sie versorgen den Druckkopf 3 mit Filament, elektrischer Energie und übertragen Daten.The 9 shows a print head from above. This illustration essentially shows a print head 3, as it is already shown in 4 can be seen in detail, but without the ring-shaped bayonet lock 9. The upper part of the print head 3 is formed by a modular holder 11. The modular holder 11 has recesses 17, centering projections 31 and pins 12, as already shown in the 8th are shown. The modular holder 11 is connected to a hot-end 15 which extends vertically downwards and is also arranged at the bottom of the modular holder 11. Print head feeds 8 lead upwards from the upper end of the modular holder 11. They supply the print head 3 with filament, electrical energy and transmit data.

Die 10 zeigt eine Zugvorrichtung für einen Bowdenzug 5. Die Zugvorrichtung ist als ein Gehäuse ausgebildet, in dem ein Exzenter 28 aufgenommen ist. An einer Gehäusewand ist ein Bowdenzug 5 angeordnet, welcher außerdem durch die Gehäusewand ins Innere des Gehäuses geführt ist. Dabei die Seele 7 des Bowdenzugs 5 mit dem Exzenter 28 verbunden. Der Bowdenschlauch 6 des Bowdenzugs 5 ist an der Gehäusewand fest angeordnet.The 10 shows a pulling device for a Bowden cable 5. The pulling device is designed as a housing in which an eccentric 28 is accommodated. A Bowden cable 5 is arranged on a housing wall, which is also guided through the housing wall into the interior of the housing. The core 7 of the Bowden cable 5 is connected to the eccentric 28. The Bowden hose 6 of the Bowden cable 5 is fixedly arranged on the housing wall.

Der Exzenter 28 ist als eine Scheibe ausgebildet, die zu ihrem Mittelpunkt versetzt einen Anlenkungspunkt aufweist. An diesen Anlenkungspunkt ist die Seele 7 angeordnet. Dreht sich der Exzenter 28, so wird die Seele 7 aus dem Bowdenschlauch 6 herausgezogen, womit eine Zugkraft mit der Seele 7 über den Bowdenzug 5 übertragen werden kann. Die Seele 7 kann an einem Mitnehmer befestigt sein, wobei der Mitnehmer über den Anlenkungspunkt am Exzenter 28 bewegt wird. Der Mitnehmer ist durch seine geometrische Ausgestaltung und Anordnung im Gehäuse linear in Zugrichtung der Seele 7 bewegbar angeordnet. Vorzugsweise ist der Mitnehmer quaderförmig und wird in dem ebenfalls vorzugsweise quaderförmigen Gehäuse entlang der Längserstreckung des Gehäuses geführt.The eccentric 28 is designed as a disk that has a pivot point offset from its center. The core 7 is arranged at this pivot point. If the eccentric 28 rotates, the core 7 is pulled out of the Bowden hose 6, whereby a tensile force can be transmitted with the core 7 via the Bowden cable 5. The core 7 can be attached to a driver, whereby the driver is moved via the pivot point on the eccentric 28. Due to its geometric design and arrangement in the housing, the driver is arranged so that it can be moved linearly in the pulling direction of the core 7. The driver is preferably cuboid-shaped and is guided in the housing, which is also preferably cuboid-shaped, along the longitudinal extension of the housing.

Vorzugsweise wird der Exzenter 28 über einen Elektromotor angetrieben. Die hierfür erforderlichen Zuleitungen für Steuersignale und/oder elektrischer Energie wird über eine Zugvorrichtungszuführung 29 in das Gehäuse geleitet.Preferably, the eccentric 28 is driven by an electric motor. The supply lines required for control signals and/or electrical energy are fed into the housing via a traction device feed 29.

Die Zugkraftübertragung wird vorzugsweise für die Drehbewegung des hier nicht gezeigten ringförmigen Bajonettverschlusses 9 genutzt.The tensile force transmission is preferably used for the rotary movement of the ring-shaped bayonet lock 9, not shown here.

Die 11 zeigt ein Anlagenschema einer additiven Fertigungsanlage. In diesem Schema sind mögliche Komponenten einer additiven Fertigungsanlage in Form eines 3D-Druckers sowie ihr Zusammenspiel aufgeführt. Die beheizte Bauplattform entspricht hierbei einem Druckbett 18, die Werkzeugaufnahme einem modularen Halter 11 und der Effektor einer Trägervorrichtung 1. Über Extruder werden den Druckköpfen 3, hier als Kombination aus Werkzeugaufnahme und Hot-End zu verstehen, das zu druckende Material zugeführt. Wie in dem Anlagenschema zu sehen ist, wird von dem Werkzeughalter ein Druckkopf, hier dargestellt als Kombination aus Werkzeugaufnahme und Hot-End, in einer Grundposition vorgehalten. Am Effektor befindet sich ein Druckkopf, hier dargestellt als Kombination aus Werkzeugaufnahme und Hot-End, welcher sich oberhalb des Druckbetts, hier als beheizte Bauplattform gekennzeichnet, in einer Arbeitsposition befindet.The 11 shows a system diagram of an additive manufacturing system. This diagram shows possible components of an additive manufacturing system in the form of a 3D printer and how they interact. The heated construction platform corresponds to a print bed 18, the tool holder to a modular holder 11 and the effector to a carrier device 1. The material to be printed is fed to the print heads 3, here understood as a combination of tool holder and hot end, via extruders. As can be seen in the system diagram, the tool holder holds a print head, shown here as a combination of tool holder and hot end, in a basic position. On the effector there is a print head, shown here as a combination of tool holder and hot end, which is located above the print bed, here marked as a heated construction platform, in a working position.

Obwohl die Erfindung im Detail durch die vorteilhaften Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt. Andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Insbesondere beschränkt sich die Erfindung nicht auf die nachfolgend angegebenen Merkmalskombinationen, sondern es können auch für den Fachmann offensichtlich ausführbare andere Kombinationen und Teilkombinationen aus den offenbarten Merkmalen gebildet werden.Although the invention has been illustrated and described in detail by the advantageous embodiments, the invention is not limited by the disclosed examples. Other variations can be derived from this by the person skilled in the art without departing from the scope of the invention. In particular, the invention is not limited to the combinations of features specified below, but other combinations and partial combinations that are obvious to the person skilled in the art can also be formed from the disclosed features.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
TrägervorrichtungCarrier device
22
TrägerplatteCarrier plate
33
DruckkopfPrinthead
44
ZentriereinheitCentering unit
55
BowdenzugBowden cable
66
BowdenschlauchBowden hose
77
SeeleSoul
88th
DruckkopfzuführungenPrinthead feeders
99
BajonettverschlussBayonet lock
1010
FederFeather
1111
Halterholder
1212
PinPin code
1313
Vorsprunghead Start
1414
DruckdüsePressure nozzle
1515
Hot-endHot end
1616
AufnahmeRecording
1717
AusnehmungRecess
1818
DruckbettPrint bed
1919
Spindelspindle
2020
WerkzeughalterTool holder
2121
WerkzeughalterungTool holder
2323
FührungsschieneGuide rail
2424
RahmengestellFrame
2525
HaltegabelHolding fork
2626
KugelkopfBall head
2727
AufnahmeRecording
2828
Exzentereccentric
2929
ZugvorrichtungszuführungTraction device feed
3030
VerbindungselementConnecting element
3131
ZentriervorsprungCentering projection
3232
TorsionswelleTorsion shaft

Claims (9)

Trägervorrichtung zur Aufnahme eines Druckkopfes für eine additive Fertigungsanlage zum Herstellen von dreidimensionalen Formkörpern, wobei die Trägervorrichtung (1) wenigstens eine Trägerplatte (2) aufweist, die wenigstens eine durchgehende Öffnung aufweist, in welcher der Druckkopf (3) zumindest teilweise anordenbar ist, wobei der Druckkopf (3) zumindest teilweise auf der Trägervorrichtung (1) anordenbar ist, und wobei an der Trägerplatte (2) weiterhin wenigstens eine Verspanneinheit zum Verriegeln und/oder Verspannen des Druckkopfs (3) mit der Trägerplatte (2) aufweist, die konzentrisch zur Öffnung angeordnet ist und als ein drehbarer Bajonettverschluss (9) ausgebildet ist und der Bajonettverschluss (9) wenigstens zwei sich radial zur Mitte der Öffnung erstreckende Vorsprünge aufweist.Carrier device for receiving a print head for an additive manufacturing system for producing three-dimensional molded bodies, wherein the carrier device (1) has at least one carrier plate (2) which has at least one through opening in which the print head (3) can be at least partially arranged, wherein the print head (3) can be at least partially arranged on the carrier device (1), and wherein the carrier plate (2) further has at least one clamping unit for locking and/or clamping the print head (3) to the carrier plate (2), which is arranged concentrically to the opening and is designed as a rotatable bayonet catch (9), and the bayonet catch (9) has at least two projections extending radially to the center of the opening. Trägervorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge des Bajonettverschlusses (9) jeweils wenigstens eine schräge und/oder gekrümmt ausgebildete Oberfläche zum Führen des in der Öffnung zumindest teilweise angeordneten Druckkopfs (3) aufweist.Support device according to Patent claim 1 , characterized in that the projections of the bayonet closure (9) each have at least one inclined and/or curved surface for guiding the print head (3) arranged at least partially in the opening. Trägervorrichtung nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verspanneinheit über einen Bowdenzug (5) ver- und/oder ausspannbar ausgebildet ist und/oder die Verspanneinheit wenigstens eine Feder (10) zur Kraftbeaufschlagung der Verspanneinheit zum Ver- und/oder Ausspannen des Druckkopfs (3) aufweist.Support device according to Patent claim 1 or 2 , characterized in that the clamping unit is designed to be clamped and/or unclamped via a Bowden cable (5) and/or the clamping unit has at least one spring (10) for applying force to the clamping unit for clamping and/or unclamping the print head (3). Trägervorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (2) wenigstens eine Zentriereinheit (4) zum formschlüssigen Zentrieren des Druckkopfes (3) auf der Trägervorrichtung (1) aufweist.Support device according to Patent claim 1 , characterized in that the carrier plate (2) has at least one centering unit (4) for positively centering the print head (3) on the carrier device (1). Additive Fertigungsanlage aufweisend - wenigstens eine Trägervorrichtung (1) nach wenigstens einem der Patentansprüche 1-4 zum Herstellen von dreidimensionalen Formkörpern, - wenigstens eine Trägervorrichtungsführung zum Bewegen der Trägervorrichtung (1) in alle drei Raumrichtungen, wobei die Trägervorrichtungsführung eine Deltabauform oder eine kartesische Bauform aufweist, - wenigstens einen Druckkopf (3), welcher im Arbeitszustand der Anlage mit der Trägervorrichtung (1) verspannt ist, - wenigstens eine elektronische Steuerung zum Steuern der additiven Fertigungsanlage - wenigstens ein Druckbett (18), auf welcher wenigstens ein dreidimensionaler Formkörper gefertigt wird, sowie weiterhin - wenigstens einen Werkzeughalter (20), welcher wenigstens einen Druckkopf (3) in einer Grundposition hält.Additive manufacturing plant comprising - at least one carrier device (1) according to at least one of the Patent claims 1 - 4 for producing three-dimensional molded bodies, - at least one carrier device guide for moving the carrier device (1) in all three spatial directions, wherein the carrier device guide has a delta design or a Cartesian design, - at least one print head (3) which is clamped to the carrier device (1) in the working state of the system, - at least one electronic control for controlling the additive manufacturing system - at least one print bed (18) on which at least one three-dimensional molded body is manufactured and furthermore - at least one tool holder (20) which holds at least one print head (3) in a basic position. Additive Fertigungsanlage nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeughalter (20) vertikal und/oder horizontal in Bezug zur Ebene, die das Druckbett (18) aufspannt, verfahrbar ausgebildet ist und/oder der Werkzeughalter (20) wenigstens eine bewegbare Werkzeughalterung (21) aufweist.Additive manufacturing plant according to Patent claim 5 , characterized in that the tool holder (20) is designed to be movable vertically and/or horizontally in relation to the plane which spans the printing bed (18) and/or the tool holder (20) has at least one movable tool holder (21). Additive Fertigungsanlage nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckkopf (3) einen modularen Halter (11) zum Halten von Druck- und/oder Bearbeitungseinheiten aufweist, wobei der modulare Halter (11) nach außen hervorstehende Vorsprünge zum Verspannen mittels der Verspanneinheit der Trägervorrichtung (1) aufweist, und dass der modulare Halter (11) nach außen hervorstehende Vorsprünge zum Auflegen auf die Trägervorrichtung (1) und/oder Zentrieren über die wenigstens eine Zentriereinheit (4) auf der Trägervorrichtung (1) aufweist.Additive manufacturing plant according to Patent claim 5 , characterized in that the print head (3) has a modular holder (11) for holding printing and/or processing units, wherein the modular holder (11) has outwardly projecting projections for clamping by means of the clamping unit of the carrier device (1), and that the modular holder (11) has outwardly projecting projections for placing on the carrier device (1) and/or centering via the at least one centering unit (4) on the carrier device (1). Verfahren zum Wechseln eines Druckkopfes an einer Trägervorrichtung nach wenigstens einem der Patentansprüche 1-4 in einer additiven Fertigungsanlage nach wenigstens einem der Patentansprüche 5-7 aufweisend wenigstens die Schritte zum Einspannen und/oder Ausspannen des Druckkopfs: a) Bereitstellen des Druckkopfs (3) im Werkzeughalter (20), b) Überführen des Druckkopfs (3) zur Trägervorrichtung (1) und zumindest teilweises Durchführen des Druckkopfes (3) durch die Öffnung der Trägervorrichtung (1), c) Ausrichten des Druckkopfes (3) in der Öffnung der Trägervorrichtung (1) durch die Zentriereinheit (4) mittels Formschluss und d) Einspannen des Druckkopfes (3) in der Öffnung der Trägervorrichtung (1) mithilfe der Verspanneinheit, wobei die Vorsprünge der Verspanneinheit im Arbeitszustand den Druckkopf (3) zumindest teilweise übergreifen.Method for changing a print head on a carrier device according to at least one of the Patent claims 1 - 4 in an additive manufacturing plant according to at least one of the Patent claims 5 - 7 comprising at least the steps for clamping and/or unclamping the print head: a) providing the print head (3) in the tool holder (20), b) transferring the print head (3) to the carrier device (1) and at least partially passing the print head (3) through the opening of the carrier device (1), c) aligning the print head (3) in the opening of the carrier device (1) by the centering unit (4) by means of positive locking and d) clamping the print head (3) in the opening of the carrier device (1) by means of the clamping unit, wherein the projections of the clamping unit at least partially overlap the print head (3) in the working state. Verfahren nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verspanneinheit in eine Ausspannposition verbracht wird und die Trägervorrichtung (1) zum Ausspannen des Druckkopfs (3) mit dem von der Verspanneinheit ausgespannten Druckkopf (3) in der Öffnung der Trägervorrichtung (1) an den Werkzeughalter (20) heranfährt und durch eine Bewegung der Druckkopf (3) in eine Grundposition an dem Werkzeughalter (20) verbracht wird.Procedure according to Patent claim 8 , characterized in that the clamping unit is brought into an unclamping position and the carrier device (1) for unclamping the print head (3) with the print head (3) unclamped by the clamping unit in the opening of the carrier device (1) moves towards the tool holder (20) and by a movement the print head (3) is brought into a basic position on the tool holder (20).
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