DE202018102758U1 - Collection system for powder and / or filter discharge material - Google Patents
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Abstract
Auffangsystem (10) für Pulver und/oder Filteraustragsmaterial, insbesondere zur Verwendung in oder mit einer Vorrichtung (100) zur Herstellung von dreidimensionalen Werkstücken durch Beaufschlagen von Rohstoffpulverschichten mit elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung, wobei das Auffangsystem (10) umfasst:- einen flexiblen Aufnahmebehälter (12) zur Aufnahme von Pulver und/oder Filteraustragsmaterial, der einen ersten Teilbereich (16) und einen zweiten Teilbereich (18) umfasst,- eine Befestigungsvorrichtung (20), die dazu eingerichtet ist, zumindest einen Randbereich (22) des ersten Teilbereichs (16) des flexiblen Aufnahmebehälters (12) ortsfest relativ zu der Befestigungsvorrichtung (20) zu fixieren, und- eine Drehvorrichtung (28), die dazu eingerichtet ist, eine Drehbewegung mindestens eines Teilbereichs (16, 18) des flexiblen Aufnahmebehälters (12) relativ zu dem anderen Teilbereich (18, 16) des flexiblen Aufnahmebehälters (12) um eine Drehachse zu induzieren, durch die der flexible Aufnahmebehälter (12) in einem dem zweiten Teilbereich (18) zugewandten Abschnitt des ersten Teilbereichs (16) verdrillt wird und der zweite Teilbereich (18) dadurch verschlossen wird.A collecting system (10) for powder and / or filter discharge material, in particular for use in or with a device (100) for producing three-dimensional workpieces by applying raw material powder layers to electromagnetic radiation or particle radiation, wherein the collecting system (10) comprises: - a flexible receiving container (10) 12) for receiving powder and / or filter discharge material, which comprises a first partial region (16) and a second partial region (18), - a fastening device (20) which is adapted to at least one edge region (22) of the first partial region (16 ) of the flexible receptacle (12) fixed relative to the fixing device (20) to fix, and a rotating device (28) which is adapted to a rotational movement of at least a portion (16, 18) of the flexible receptacle (12) relative to the another portion (18, 16) of the flexible receptacle (12) to induce about a rotation axis, Durc h the flexible receptacle (12) is twisted in a portion of the first portion (16) facing the second portion (18) and the second portion (18) is thereby closed.
Description
Die Erfindung betrifft ein Auffangsystem für Pulver und/oder Filteraustragsmaterial, insbesondere zur Verwendung in oder mit einer Vorrichtung zur Herstellung von dreidimensionalen Werkstücken mithilfe eines generativen Schichtbauverfahrens. Ferner betrifft die Erfindung ein mit einem derartigen Auffangsystem für Pulver und/oder Filteraustragsmaterial versehenes Gassystem, insbesondere zur Verwendung in oder mit einer Vorrichtung zur Herstellung von dreidimensionalen Werkstücken mithilfe eines generativen Schichtbauverfahrens. Schließlich betrifft die Erfindung eine mit einem derartigen Auffangsystem für Pulver und/oder Filteraustragsmaterial und/oder einem derartigen Gassystem ausgestattete Vorrichtung zur Herstellung von dreidimensionalen Werkstücken mithilfe eines generativen Schichtbauverfahrens.The invention relates to a collecting system for powder and / or Filteraustragsmaterial, in particular for use in or with a device for the production of three-dimensional workpieces using a generative Schichtbauverfahrens. Furthermore, the invention relates to a gas system provided with such a collecting system for powder and / or filter discharge material, in particular for use in or with a device for producing three-dimensional workpieces by means of a generative layer construction method. Finally, the invention relates to an apparatus equipped with such a collecting system for powder and / or filter discharge material and / or such a gas system for producing three-dimensional workpieces by means of a generative layer construction method.
Bei generativen Schichtbauverfahren zum Herstellen dreidimensionaler Werkstücke, insbesondere dem sogenannten Pulverbettschmelzen, wird ein Rohstoffpulver schichtweise auf einen Träger aufgetragen und in Abhängigkeit der gewünschten Geometrie des zu erstellenden Werkstücks ortselektiv mit elektromagnetischer Strahlung, beispielsweise Laserstrahlung oder Teilchenstrahlung beaufschlagt. Die in die Pulverschicht eindringende Strahlung bewirkt eine Erwärmung und folglich eine Verschmelzung oder Versinterung der Rohstoffpulverpartikel. Anschließend werden sukzessiv weitere Rohstoffpulverschichten auf die bereits strahlungsbehandelte Schicht auf dem Träger aufgebracht bis das Werkstück die gewünschte Form und Größe hat. Das Rohstoffpulver kann Keramik-, Metall- oder Kunststoffmaterialien, aber auch Materialgemische hieraus umfassen. Generative Schichtbauverfahren und insbesondere Pulverbettschmelzverfahren können beispielsweise zur Herstellung von Prototypen, Werkzeugen, Ersatzteilen oder medizinischen Prothesen, wie zum Beispiel zahnärztlichen oder orthopädischen Prothesen, sowie zur Reparatur von Bauteilen anhand von CAD-Daten eingesetzt werden.In generative layer construction method for producing three-dimensional workpieces, in particular the so-called powder bed melting, a raw material powder is applied in layers on a support and depending on the desired geometry of the workpiece to be created locally selectively with electromagnetic radiation, such as laser radiation or particle radiation acted upon. The radiation penetrating into the powder layer causes a heating and consequently a fusion or sintering of the raw material powder particles. Subsequently, further raw material powder layers are successively applied to the already radiation-treated layer on the carrier until the workpiece has the desired shape and size. The raw material powder may comprise ceramic, metal or plastic materials, but also mixtures of materials thereof. Generative layer construction processes and in particular powder bed fusion processes can be used for example for the production of prototypes, tools, spare parts or medical prostheses, such as dental or orthopedic prostheses, as well as for the repair of components on the basis of CAD data.
Ein Beispiel für eine Vorrichtung zum Herstellen dreidimensionaler Werkstücke durch Pulverbettschmelzen findet sich in der
Wenn es sich bei dem in der Vorrichtung zur Herstellung dreidimensionaler Werkstücke zu verarbeitenden Pulver um ein entzündliches Material, beispielsweise ein feines Metallpulver, handelt, muss verhindert werden, dass beispielsweise durch Abreinigung der in der Schutzgasableitung angeordneten Filter abgeschiedenes Pulvermaterial in Kontakt mit der Umgebungsatmosphäre gelangt. Um dies zu bewerkstelligen, werden die Filter vor dem Öffnen üblicherweise mit Wasser geflutet.When the powder to be processed in the apparatus for manufacturing three-dimensional workpieces is an inflammable material such as a fine metal powder, it is necessary to prevent the powder material deposited by cleaning the shielding gas filter from coming into contact with the ambient atmosphere, for example. To accomplish this, the filters are usually flooded with water before opening.
Die Erfindung ist auf die Aufgabe gerichtet, ein Auffangsystem für Pulver und/oder Filteraustragsmaterial bereitzustellen, das ein einfaches und sicheres Handling von beispielsweise im Betrieb einer Vorrichtung zur Herstellung dreidimensionaler Werkstücke anfallendem Pulver ermöglicht. Ferner ist die Erfindung auf die Aufgabe gerichtet, ein mit einem derartigen Auffangsystem für Pulver und/oder Filteraustragsmaterial ausgestattetes Gassystem anzugeben, das insbesondere zur Verwendung in oder mit einer Vorrichtung zur Herstellung dreidimensionaler Werkstücke geeignet ist. Schließlich ist die Erfindung auf die Aufgabe gerichtet, eine mit einem derartigen Auffangsystem für Pulver und/oder Filteraustragsmaterial und/oder einem derartigen Gassystem ausgestattete Vorrichtung zur Herstellung von dreidimensionalen Werkstücken mithilfe eines generativen Schichtbauverfahrens zur Verfügung zu stellen.The invention is directed to the object of providing a collecting system for powder and / or filter discharge material, which enables a simple and reliable handling of, for example, powder produced in the operation of a device for producing three-dimensional workpieces. Furthermore, the invention is directed to the object of providing a gas system equipped with such a collection system for powder and / or filter discharge material, which is particularly suitable for use in or with a device for producing three-dimensional workpieces. Finally, the invention is directed to the object of providing a device for producing three-dimensional workpieces equipped with such a collecting system for powder and / or filter discharge material and / or such a gas system by means of a generative layer construction method.
Diese Aufgabe wird durch ein Auffangsystem für Pulver und/oder Filteraustragsmaterial mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Gassystem mit den Merkmalen des Anspruchs 14 und eine Vorrichtung zur Herstellung von dreidimensionalen Werkstücken mithilfe eines generativen Schichtbauverfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst.This object is achieved by a collecting system for powder and / or Filteraustragsmaterial with the features of claim 1, a gas system with the features of
Ein Auffangsystem für Pulver und/oder Filteraustragsmaterial, das insbesondere zur Verwendung in oder mit einer Vorrichtung zur Herstellung von dreidimensionalen Werkstücken durch Beaufschlagen von Rohstoffpulverschichten mit elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung geeignet ist, umfasst einen flexiblen Aufnahmebehälter zur Aufnahme von Pulver und/oder Filteraustragsmaterial. Der flexible Aufnahmebehälter umfasst einen ersten Teilbereich und einen zweiten Teilbereich. Unter dem Begriff „flexibel“ wird hier eine Materialeigenschaft des Aufnahmebehälters verstanden, die eine elastische Verformung und/oder Bewegung des Aufnahmebehälters bzw. der Teilbereiche des Aufnahmebehälters ermöglicht. Insbesondere ist der Aufnahmebehälter derart „flexibel“ ausgebildet, dass eine Bewegung der Teilbereiche des Aufnahmebehälters relativ zueinander möglich ist.A collection system for powder and / or filter discharge material, which is particularly suitable for use in or with a device for the production of three-dimensional workpieces by applying raw material powder layers with electromagnetic radiation or particle radiation, comprises a flexible receptacle for receiving powder and / or Filteraustragsmaterial. The flexible receptacle comprises a first portion and a second portion. The term "flexible" is understood here as meaning a material property of the receiving container which permits elastic deformation and / or movement of the receiving container or of the subregions of the receiving container. In particular, the receptacle is designed so "flexible" that a movement of the portions of the receptacle relative to each other is possible.
Bei dem in dem flexiblen Aufnahmebehälter aufzunehmendem Pulver und/oder Filteraustragsmaterial kann es sich beispielsweise um Material(ien) handeln, das/die im Betrieb einer Vorrichtung zur Herstellung von dreidimensionalen Werkstücken durch Beaufschlagen von Rohstoffpulverschichten mit elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung anfallen. Beispielsweise kann es sich bei dem in dem flexiblen Aufnahmebehälter aufzunehmenden Pulver um Pulver handeln, das beim Abreinigen eines in der Vorrichtung zur Herstellung von dreidimensionalen Werkstücken, insbesondere in einer Schutzgasleitung der Vorrichtung, angeordneten Filters aus dem Filter abgeschieden wird. Alternativ dazu kann der Aufnahmebehälter jedoch auch zur Aufnahme von anderen im Betrieb der Vorrichtung zur Herstellung von dreidimensionalen Werkstücken anfallendem Pulver, beispielsweise von durch Klassieren wiederaufbereitetem Rohstoffpulver vorgesehen sein. The powder and / or filter discharge material to be accommodated in the flexible receptacle may, for example, be material (s) which are produced during operation of a device for producing three-dimensional workpieces by exposing raw material powder layers to electromagnetic radiation or particle radiation. For example, the powder to be accommodated in the flexible receptacle can be a powder which is removed from the filter during cleaning of a filter arranged in the device for producing three-dimensional workpieces, in particular in a protective gas line of the device. Alternatively, however, the receptacle can also be provided for receiving other powder arising during operation of the apparatus for producing three-dimensional workpieces, for example raw material powder recycled by classification.
Das Auffangsystem umfasst ferner eine Befestigungsvorrichtung, die dazu eingerichtet ist, zumindest einen Randbereich des ersten Teilbereichs des flexiblen Aufnahmebehälters ortsfest relativ zu der Befestigungsvorrichtung zu fixieren. Wenn der zweite Teilbereich des Aufnahmebehälters in Bewegung versetzt wird, während die Befestigungsvorrichtung unbewegt bleibt, sorgt die Befestigungsvorrichtung dafür, dass zumindest auch der Randbereich des ersten Teilbereichs ortsfest bleibt. Dadurch wird eine Bewegung des zweiten Teilbereichs des Aufnahmebehälters relativ zu dem Randbereich des ersten Teilbereichs ermöglicht. Wenn jedoch zusätzlich oder alternativ zu einer Bewegung des zweiten Teilbereichs des Aufnahmebehälters die Befestigungsvorrichtung bewegt wird, wird der Randbereich des ersten Teilbereichs des flexiblen Aufnahmebehälters bei dieser Bewegung mitgenommen, und zumindest der Randbereich des ersten Teilbereichs des flexiblen Aufnahmebehälters relativ zu dem zweiten Teilbereich des Aufnahmebehälters bewegt.The collecting system further comprises a fastening device, which is set up to fix at least one edge region of the first subregion of the flexible receiving container in a stationary manner relative to the fastening device. If the second subregion of the receptacle is set in motion while the attachment device remains stationary, the attachment device ensures that at least the edge region of the first subregion also remains stationary. Thereby, a movement of the second portion of the receptacle is made possible relative to the edge region of the first portion. However, if in addition to or as an alternative to a movement of the second portion of the receptacle the fastening device is moved, the edge portion of the first portion of the flexible receptacle is entrained in this movement, and moved at least the edge portion of the first portion of the flexible receptacle relative to the second portion of the receptacle ,
Die Befestigungsvorrichtung kann zur Anbringung an einer Komponente der Vorrichtung zur Herstellung von dreidimensionalen Werkstücken, insbesondere an einer Komponente eines Gassystems der Vorrichtung vorgesehen sein. Beispielsweise kann die Befestigungsvorrichtung zur Anbringung im Bereich eines Auslasses eines Filters vorgesehen sein, sodass der flexible Aufnahmebehälter mittels der Befestigungsvorrichtung derart an dem Filter befestigt werden kann, dass bei einer Abreinigung des Filters aus dem Filter abgeschiedenes Pulvermaterial in den flexiblen Aufnahmebehälter fällt. Insbesondere kann die Befestigungsvorrichtung dazu eingerichtet sein, derart an einer Unterseite eines Filters oder Pulverabscheiders angebracht zu werden, dass sie einen Auslass des Filters oder Pulverabscheiders zumindest abschnittsweise umgibt. Dadurch kann sichergestellt werden, dass aus dem Auslass des Filters oder Pulverabscheiders austretendes Pulver zuverlässig in einem mittels der Befestigungsvorrichtung unterhalb des Auslasses fixierten flexiblen Aufnahmebehälter aufgenommen wird.The fastening device can be provided for attachment to a component of the device for producing three-dimensional workpieces, in particular on a component of a gas system of the device. For example, the fastening device may be provided for attachment in the region of an outlet of a filter, so that the flexible receptacle can be attached to the filter by means of the fastening device such that when a filter is cleaned from the filter deposited powder material falls into the flexible receptacle. In particular, the fastening device may be adapted to be attached to an underside of a filter or powder separator such that it at least partially surrounds an outlet of the filter or powder separator. As a result, it can be ensured that powder emerging from the outlet of the filter or powder separator is reliably received in a flexible receptacle fixed below the outlet by means of the fastening device.
Schließlich umfasst das Auffangsystem eine Drehvorrichtung, die dazu eingerichtet ist, eine Drehbewegung mindestens eines Teilbereichs des flexiblen Aufnahmebehälters relativ zu dem anderen Teilbereich des flexiblen Aufnahmebehälters um eine Drehachse zu induzieren, durch die der flexible Aufnahmebehälter in einem dem zweiten Teilbereich zugewandten Abschnitt des ersten Teilbereichs verdrillt wird und der zweite Teilbereich dadurch verschlossen wird. Die Drehvorrichtung kann in Form einer manuell betätigbaren Drehvorrichtung ausgebildet sein. Alternativ dazu kann die Drehvorrichtung jedoch auch in Form einer automatisch betätigbaren Drehvorrichtung ausgeführt sein, die beispielsweise eine in Form eines Elektromotors ausgebildete Antriebseinrichtung umfasst. Eine automatisch betätigbare Drehvorrichtung kann mittels einer Steuereinrichtung, insbesondere einer elektronischen Steuereinrichtung gesteuert werden, die dem Auffangsystem, einem das Auffangsystem umfassenden Gassystem oder einer das Auffangsystem umfassenden Vorrichtung zur Herstellung von dreidimensionalen Werkstücken zugeordnet sein kann.Finally, the collecting system comprises a rotating device which is adapted to induce a rotational movement of at least one portion of the flexible receptacle relative to the other portion of the flexible receptacle about an axis of rotation through which the flexible receptacle is twisted in a portion of the first portion facing the second portion is and the second portion is thereby closed. The rotating device may be in the form of a manually operable rotating device. Alternatively, however, the rotating device may also be embodied in the form of an automatically operable rotating device which, for example, comprises a drive device designed in the form of an electric motor. An automatically operable rotating device can be controlled by means of a control device, in particular an electronic control device, which can be assigned to the collecting system, a gas system comprising the collecting system or a device comprising the collecting system for the production of three-dimensional workpieces.
Die Drehvorrichtung kann beispielsweise dazu eingerichtet sein, den zweiten Teilbereich des flexiblen Aufnahmebehälters relativ zu einem ortsfest gehaltenen ersten Teilbereich des flexiblen Aufnahmebehälters um die Drehachse zu drehen. Alternativ dazu kann die Drehvorrichtung dazu eingerichtet sein, den ersten Teilbereich des flexiblen Aufnahmebehälters relativ zu einem ortsfest gehaltenen zweiten Teilbereich des flexiblen Aufnahmebehälters um die Drehachse zu drehen. Dies kann beispielsweise durch eine Drehung der Befestigungsvorrichtung um die Drehachse bewerkstelligt werden. Schließlich ist auch eine Konfiguration der Drehvorrichtung denkbar, die eine Drehung beider Teilbereiche des flexiblen Aufnahmebehälters um die Drehachse in entgegengesetzte Drehrichtungen bewirkt.For example, the rotating device may be configured to rotate the second subregion of the flexible receiving container about the axis of rotation relative to a first subregion of the flexible receiving container which is held stationary. Alternatively, the rotating device may be configured to rotate the first portion of the flexible receptacle relative to a fixedly held second portion of the flexible receptacle about the axis of rotation. This can be accomplished for example by a rotation of the fastening device about the axis of rotation. Finally, a configuration of the rotating device is conceivable, which causes a rotation of both portions of the flexible receptacle about the axis of rotation in opposite directions of rotation.
Nachdem der zweite Teilbereich des flexiblen Aufnahmebehälters durch die mittels der Drehvorrichtung induzierte Drehbewegung mindestens eines Teilbereichs des flexiblen Aufnahmebehälters relativ zu dem anderen Teilbereich des flexiblen Aufnahmebehälters verschlossen worden ist, kann der flexible Aufnahmebehälter gefahrlos von der Befestigungsvorrichtung gelöst und mitsamt dem in dem zweiten Teilbereich des Aufnahmebehälters aufgenommenen Pulver und/oder Filteraustragsmaterial entsorgt oder einer anschließenden Weiterverarbeitung zugeführt werden. Eine Kontamination der Umgebung sowie ein Kontakt eines Benutzers mit dem in dem zweiten Teilbereich des flexiblen Aufnahmebehälters aufgenommenen Pulver und/oder Filteraustragsmaterial werden dabei zuverlässig verhindert. Falls gewünscht oder erforderlich, kann der zweite Teilbereich vor oder nach dem Lösen des flexiblen Aufnahmebehälters von der Befestigungsvorrichtung noch zusätzlich mittels eines Kabelbinders gegen unbeabsichtigtes Öffnen gesichert werden. Das Auffangsystem ermöglicht somit ein einfaches und sicheres Handling von beispielsweise im Betrieb einer Vorrichtung zur Herstellung von dreidimensionalen Werkstücken anfallendem Pulver und/oder Filteraustragsmaterial.After the second portion of the flexible receptacle has been closed by the rotation induced by the rotation of at least a portion of the flexible receptacle relative to the other portion of the flexible receptacle, the flexible receptacle can be safely detached from the fixture and together with the in the second portion of the receptacle absorbed powder and / or Filteraustragsmaterial be disposed of or supplied to a subsequent further processing. A contamination of the environment as well as a contact of a user with the in The powder and / or filter discharge material received in the second subregion of the flexible receiving container are thereby reliably prevented. If desired or necessary, the second portion may be additionally secured by means of a cable tie against unintentional opening before or after the release of the flexible receptacle of the fastening device. The collecting system thus enables a simple and reliable handling of, for example, in the operation of a device for the production of three-dimensional workpieces accumulating powder and / or Filteraustragsmaterial.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Auffangsystems ist der flexible Aufnahmebehälter in Form einer Tüte ausgebildet. Die Tüte kann beispielsweise aus einem Kunststoffmaterial bestehen.In a preferred embodiment of the collection system, the flexible receptacle is designed in the form of a bag. The bag may for example consist of a plastic material.
Im Normalbetrieb des Auffangsystems sind der erste und der zweite Teilbereich des flexiblen Aufnahmebehälters vorzugsweise ortsfest relativ zueinander angeordnet, wobei sich ein Inneres des Aufnahmebehälters begrenzende Außenwände des ersten und des zweiten Teilbereichs vorzugsweise zumindest abschnittsweise im Wesentlichen parallel zur Drehachse erstrecken. Dadurch wird eine ungehinderte Zufuhr von Pulver und/oder Filteraustragsmaterial in den zweiten Teilbereich des Aufnahmebehälters gewährleistet. Eine Abmessung des flexiblen Aufnahmebehälters in Richtung der Drehachse ist jedoch vorzugsweise größer als ein Abstand eines Endes des ersten Teilbereichs des flexiblen Aufnahmebehälters von einem Ende des zweiten Teilbereichs des flexiblen Aufnahmebehälters entlang der Drehachse im Normalbetrieb des Auffangsystems, in dem der erste und der zweite Teilbereich des flexiblen Aufnahmebehälters ortsfest relativ zueinander angeordnet sind. Dadurch umfasst der flexible Aufnahmebehälter im Normalbetrieb des Auffangsystems in einer Richtung entlang der Drehachse überschüssiges Material.In normal operation of the collecting system, the first and the second portion of the flexible receptacle are preferably arranged stationary relative to each other, wherein an inner of the receptacle bounding outer walls of the first and second portion preferably at least partially extend substantially parallel to the axis of rotation. As a result, an unimpeded supply of powder and / or Filteraustragsmaterial is ensured in the second portion of the receptacle. However, a dimension of the flexible receptacle in the direction of the axis of rotation is preferably greater than a distance of one end of the first portion of the flexible receptacle from one end of the second portion of the flexible receptacle along the axis of rotation during normal operation of the collection system, in which the first and the second portion of the flexible receptacle are arranged stationary relative to each other. As a result, during normal operation of the collection system, the flexible receptacle comprises excess material in a direction along the axis of rotation.
Dieses aus der Abmessung des flexiblen Aufnahmebehälters in Richtung der Drehachse resultierende überschüssige Material ist im Normalbetrieb des Auffangsystem vorzugsweise gefaltet angeordnet. Beispielsweise kann das überschüssige Material in im Wesentlichen parallel zur Drehachse und/oder in im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse orientierte Falten gelegt sein.This resulting from the dimension of the flexible receptacle in the direction of the axis of rotation excess material is preferably arranged folded in normal operation of the collection system. For example, the excess material may be laid in substantially parallel to the axis of rotation and / or in substantially perpendicular to the axis of rotation oriented wrinkles.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Auffangsystems bildet das überschüssige Material des flexiblen Aufnahmebehälters zumindest einen Abschnitt des ersten Teilbereichs des flexiblen Aufnahmebehälters. Insbesondere kann das überschüssige Material zumindest einem Abschnitt der Außenwand des ersten Teilbereichs des flexiblen Aufnahmebehälters zugeordnet sein.In a preferred embodiment of the collection system, the excess material of the flexible receptacle forms at least a portion of the first portion of the flexible receptacle. In particular, the excess material may be associated with at least a portion of the outer wall of the first portion of the flexible receptacle.
Das Auffangsystem kann ferner eine Verschiebungsvorrichtung umfassen, die dazu eingerichtet ist, mindestens einen Teilbereich des flexiblen Aufnahmebehälters relativ zu dem anderen Teilbereich des flexiblen Aufnahmebehälters entlang der Drehachse zu verschieben. Die Verschiebungsvorrichtung kann in Form einer manuell betätigbaren Verschiebungsvorrichtung ausgebildet sein. Alternativ dazu kann die Verschiebungsvorrichtung jedoch auch in Form einer automatisch betätigbaren Verschiebungsvorrichtung ausgeführt sein, die beispielsweise eine hydraulische oder elektrische Antriebseinrichtung umfasst. Eine automatisch betätigbare Verschiebungsvorrichtung kann mittels einer Steuereinrichtung, insbesondere einer elektronischen Steuereinrichtung gesteuert werden, die dem Auffangsystem, einem das Auffangsystem umfassenden Gassystem oder einer das Auffangsystem umfassenden Vorrichtung zur Herstellung von dreidimensionalen Werkstücken zugeordnet sein kann.The collecting system may further comprise a displacement device, which is adapted to displace at least a portion of the flexible receptacle relative to the other portion of the flexible receptacle along the axis of rotation. The displacement device may be in the form of a manually actuable displacement device. Alternatively, however, the displacement device can also be designed in the form of an automatically actuable displacement device, which comprises, for example, a hydraulic or electric drive device. An automatically actuable displacement device can be controlled by means of a control device, in particular an electronic control device, which can be associated with the collection system, a gas system comprising the collection system or a device comprising the collection system for the production of three-dimensional workpieces.
Die Verschiebungsvorrichtung kann beispielsweise dazu eingerichtet sein, den zweiten Teilbereich des flexiblen Aufnahmebehälters relativ zu einem ortsfest gehaltenen ersten Teilbereich des flexiblen Aufnahmebehälters entlang der Drehachse zu verschieben. Alternativ dazu kann die Verschiebungsvorrichtung dazu eingerichtet sein, den ersten Teilbereich des flexiblen Aufnahmebehälters relativ zu einem ortsfest gehaltenen zweiten Teilbereich des flexiblen Aufnahmebehälters entlang der Drehachse zu verschieben. Dies kann beispielsweise durch eine Verschiebung der Befestigungsvorrichtung entlang der Drehachse bewerkstelligt werden. Schließlich ist auch eine Konfiguration der Verschiebungsvorrichtung denkbar, die eine Verschiebung beider Teilbereiche des flexiblen Aufnahmebehälters entlang der Drehachse in entgegengesetzte Richtungen bewirkt.The displacement device may be configured, for example, to displace the second subregion of the flexible receptacle relative to a first partial region of the flexible receptacle held stationary along the axis of rotation. Alternatively, the displacement device may be configured to move the first portion of the flexible receptacle relative to a second portion of the flexible receptacle held stationary along the axis of rotation. This can be accomplished, for example, by a displacement of the fastening device along the axis of rotation. Finally, a configuration of the displacement device is conceivable, which causes a displacement of both portions of the flexible receptacle along the axis of rotation in opposite directions.
Durch die mittels der Verschiebungsvorrichtung bewirkte Relatiwerschiebung der Teilbereiche des flexiblen Aufnahmebehälters kann das gefaltete überschüssige Material des Aufnahmebehälters entfaltet werden. Dadurch steht in einer Richtung entlang der Drehachse genügend Behältermaterial zur Verfügung, das verdrillt werden kann, um den zweiten Teilbereich des flexiblen Aufnahmebehälters sicher zu verschließen. Dementsprechend wird im Betrieb des Auffangsystems vorzugsweise in einem ersten Schritt zunächst die Verschiebungsvorrichtung aktiviert, bevor im nächsten Schritt die Drehvorrichtung in Gang gesetzt wird.By means of the displacement device caused by Relatiwerschiebung the portions of the flexible receptacle, the folded excess material of the receptacle can be deployed. As a result, sufficient container material is available in a direction along the axis of rotation, which can be twisted to securely close the second portion of the flexible receptacle. Accordingly, during operation of the collecting system, the displacement device is preferably activated first in a first step, before the rotating device is started in the next step.
Das Auffangsystem umfasst vorzugsweise ferner einen Außenbehälter, der dazu eingerichtet ist, den flexiblen Aufnahmebehälter aufzunehmen. Der Außenbehälter besteht vorzugsweise aus einem starren Material, beispielsweise einem Kunststoffmaterial oder einem Metall. Durch den Außenbehälter wird sicher verhindert, dass, beispielsweise im Fall einer Beschädigung des flexiblen Aufnahmebehälters, Pulver und/oder Filteraustragsmaterial ungehindert in die Umgebung gelangt.The collection system preferably further includes an outer container configured to receive the flexible receptacle. The outer container is preferably made of a rigid material, such as a plastic material or a metal. By the outer container is reliably prevented, for example in the case Damage to the flexible receptacle, powder and / or Filteraustragsmaterial unhindered enters the environment.
Vorzugsweise ist die Drehvorrichtung des Auffangsystems mit dem Außenbehälter gekoppelt und dazu eingerichtet, den Außenbehälter relativ zu dem ersten Teilbereich des flexiblen Aufnahmebehälters um die Drehachse zu drehen. Zusätzlich oder alternativ dazu kann auch die Verschiebungsvorrichtung mit dem Außenbehälter gekoppelt und dazu eingerichtet sein, den Außenbehälter entlang der Drehachse zu verschieben. Dadurch wird verhindert, dass die Drehvorrichtung und/oder die Verschiebungsvorrichtung an dem vergleichsweise empfindlichen flexiblen Aufnahmebehälter angreifen muss/müssen.Preferably, the rotation device of the collection system is coupled to the outer container and adapted to rotate the outer container relative to the first portion of the flexible receptacle about the axis of rotation. Additionally or alternatively, the displacement device can also be coupled to the outer container and configured to displace the outer container along the axis of rotation. This prevents the rotating device and / or the displacement device from having to act on the comparatively sensitive flexible receptacle.
Der Außenbehälter ist vorzugsweise dazu eingerichtet, den flexiblen Aufnahmebehälter derart aufzunehmen, dass der zweite Teilbereich des flexiblen Aufnahmebehälters bei einer Bewegung des Außenbehälters mitgenommen und dadurch relativ zu dem ersten Teilbereich des flexiblen Aufnahmebehälters bewegt wird. Hierzu kann der Außenbehälter in seinem Innenraum beispielsweise eine Halte- oder Klemmvorrichtung zur Befestigung des zweiten Teilbereichs des flexiblen Aufnahmebehälters an dem Außenbehälter aufweisen. Auf eine derartige Halte- oder Klemmvorrichtung kann jedoch verzichtet werden, wenn der zweite Teilbereich des flexiblen Aufnahmebehälters zumindest in seinem mit Pulver und/oder Filteraustragsmaterial gefüllten Zustand in ausreichendem Maße an einer Innenfläche des Außenbehälters anhaftet, dass er bei einer Bewegung des Außenbehälter mitgenommen und folglich relativ zu dem ersten Teilbereich bewegt werden kann. Dies ist beispielsweise dann möglich, wenn das Material des flexiblen Aufnahmebehälters im zweiten Teilbereich des flexiblen Aufnahmebehälters mit der Innenfläche des Außenbehälters ausreichend Reibung erzeugt.The outer container is preferably adapted to receive the flexible receptacle such that the second portion of the flexible receptacle is entrained upon movement of the outer container and thereby moved relative to the first portion of the flexible receptacle. For this purpose, the outer container may have in its interior, for example, a holding or clamping device for fastening the second portion of the flexible receptacle to the outer container. On such a holding or clamping device can be dispensed with, however, if the second portion of the flexible receptacle at least in its filled with powder and / or Filteraustragsmaterial state sufficiently adheres to an inner surface of the outer container, that he entrained in a movement of the outer container and consequently can be moved relative to the first portion. This is possible, for example, when the material of the flexible receptacle in the second portion of the flexible receptacle with the inner surface of the outer container generates sufficient friction.
Die Befestigungsvorrichtung kann einen Aufnahmekranz umfassen, der vorzugsweise so ausgebildet ist, dass der Randbereich des ersten Teilbereichs des flexiblen Aufnahmebehälters über den Aufnahmekranz geschoben oder an eine Innenfläche des Aufnahmekranzes angelegt werden kann. Der Aufnahmekranz kann beispielsweise ringförmig ausgebildet sein. Ferner kann die Befestigungsvorrichtung eine Spanneinrichtung umfassen, die eine federnde Spannkraft in Richtung des Aufnahmekranzes ausübt. Die Spanneinrichtung ist vorzugsweise in einem derartigen Abstand von dem Aufnahmekranz angeordnet, dass der Randbereich des ersten Teilbereichs des flexiblen Aufnahmebehälters zwischen dem Aufnahmekranz und der Spanneinrichtung angeordnet werden kann. Der Randbereich kann dann durch die von der Spanneinrichtung auf den Aufnahmekranz ausgeübte federnde Spannkraft zwischen dem Aufnahmekranz und der Spanneinrichtung fixiert werden.The fastening device may comprise a receiving collar, which is preferably formed so that the edge region of the first portion of the flexible receptacle can be pushed over the receiving collar or applied to an inner surface of the receiving ring. The receiving collar may be formed, for example, annular. Further, the fastening device may comprise a clamping device which exerts a resilient clamping force in the direction of the receiving ring. The clamping device is preferably arranged at such a distance from the receiving collar, that the edge region of the first portion of the flexible receptacle between the receiving ring and the clamping device can be arranged. The edge region can then be fixed by the force exerted by the clamping device on the receiving ring resilient clamping force between the receiving ring and the clamping device.
Wenn die Befestigungsvorrichtung so ausgebildet ist, dass der Randbereich des ersten Teilbereichs des flexiblen Aufnahmebehälters über den Aufnahmekranz geschoben werden kann, ist die Spanneinrichtung vorzugsweise dazu eingerichtet, ihre federnde Spannkraft in Richtung einer Außenfläche des Aufnahmekranzes aufzubringen. Wenn die Befestigungsvorrichtung dagegen so ausgebildet ist, dass der Randbereich des ersten Teilbereichs des flexiblen Aufnahmebehälters an die Innenfläche des Aufnahmekranzes angelegt werden kann, ist die Spanneinrichtung vorzugsweise dazu eingerichtet, ihre federnde Spannkraft in Richtung der Innenfläche des Aufnahmekranzes aufzubringen.If the fastening device is designed so that the edge region of the first portion of the flexible receptacle can be pushed over the receiving collar, the clamping device is preferably adapted to apply its resilient clamping force in the direction of an outer surface of the receiving ring. On the other hand, if the fastening device is designed in such a way that the edge region of the first portion of the flexible receptacle can be applied to the inner surface of the receptacle rim, the tensioning device is preferably adapted to apply its resilient clamping force in the direction of the inner surface of the receptacle ring.
Die Drehvorrichtung umfasst vorzugsweise einen mit dem zweiten Teilbereich des flexiblen Aufnahmebehälters gekoppelten Drehteller. Die Kopplung zwischen dem Drehteller und dem zweiten Teilbereich des flexiblen Aufnahmebehälters wird vorzugsweise, wie oben erläutert, über den Außenbehälter hergestellt.The rotating device preferably comprises a turntable coupled to the second portion of the flexible receptacle. The coupling between the turntable and the second portion of the flexible receptacle is preferably made over the outer container, as explained above.
Die Verschiebungsvorrichtung umfasst vorzugsweise einen mit dem zweiten Teilbereich des flexiblen Aufnahmebehälters gekoppelten Absenkmechanismus. Die Kopplung zwischen dem Absenkmechanismus und dem zweiten Teilbereich des flexiblen Aufnahmebehälters wird vorzugsweise, wie oben erläutert, über den Außenbehälter hergestellt.The displacement device preferably comprises a lowering mechanism coupled to the second portion of the flexible receptacle. The coupling between the lowering mechanism and the second portion of the flexible receptacle is preferably made over the outer container, as explained above.
Ein Gassystem zur Verwendung in oder mit einer Vorrichtung zur Herstellung von dreidimensionalen Werkstücken durch Beaufschlagen von Rohstoffpulverschichten mit elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung umfasst vorzugsweise eine mit einem Gasauslass einer Prozesskammer der Vorrichtung zur Herstellung von dreidimensionalen Werkstücken verbindbare Gasabfuhrleitung. In der Gasableitung ist vorzugsweise ein Filter zur Filterung partikelförmiger Verunreinigungen aus dem aus der Prozesskammer abgeführten Gasstrom angeordnet. Das Gassystem umfasst ein oben beschriebenes Auffangsystem. Das Auffangsystem dient insbesondere dazu, bei einer Abreinigung des Filters abgeschiedenes Pulver und/oder Filteraustragsmaterial aufzufangen. Hierzu ist das Auffangsystem vorzugsweise mit dem Filter verbunden, wobei die Befestigungsvorrichtung des Auffangsystems vorzugsweise im Bereich einer Unterseite des Filters angeordnet ist und einen Auslass des Filters umgibt.A gas system for use in or with a device for producing three-dimensional workpieces by applying raw material powder layers with electromagnetic radiation or particle radiation preferably comprises a gas discharge line which can be connected to a gas outlet of a process chamber of the device for producing three-dimensional workpieces. In the gas discharge, a filter for filtering particulate impurities from the gas stream discharged from the process chamber is preferably arranged. The gas system comprises a collection system described above. The collecting system serves, in particular, to collect deposited powder and / or filter discharge material when the filter is cleaned. For this purpose, the collecting system is preferably connected to the filter, wherein the fastening device of the collecting system is preferably arranged in the region of an underside of the filter and surrounds an outlet of the filter.
Eine Vorrichtung zur Herstellung von dreidimensionalen Werkstücken durch Beaufschlagen von Rohstoffpulverschichten mit elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung umfasst ein oben beschriebenes Auffangsystem und/oder ein oben beschriebenes Gassystem.An apparatus for producing three-dimensional workpieces by applying raw material powder layers with electromagnetic radiation or particle radiation comprises an above described collecting system and / or a gas system described above.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nun anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert, von denen
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1 eine Vorrichtung zur Herstellung von dreidimensionalen Werkstücken durch Beaufschlagen von Rohstoffpulverschichten mit elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung zeigt, -
2 ein zur Verwendung in einem Gassystem der in1 veranschaulichten Vorrichtung geeignetes Auffangsystem zeigt, -
3 die Inbetriebnahme des Auffangsystems gemäß2 veranschaulicht, -
4 eine Detailansicht des Auffangsystems gemäß3 zeigt, -
5 den Normalbetrieb des Auffangsystems gemäß2 veranschaulicht, -
6 die Außerbetriebnahme des Auffangsystems gemäß2 veranschaulicht.
-
1 shows an apparatus for the production of three-dimensional workpieces by applying raw material powder layers with electromagnetic radiation or particle radiation, -
2 a for use in a gas system of the1 illustrated apparatus shows suitable collection system, -
3 the commissioning of the fall arrester according to2 illustrates -
4 a detailed view of the fall arrest system according to3 shows, -
5 the normal operation of the fall arrest system according to2 illustrates -
6 the decommissioning of the fall arrest system according to2 illustrated.
Eine in
In dem Prozessraum ist ein Träger
Die Bestrahlungseinrichtung
Ferner umfasst die Vorrichtung
Ein Gassystem
Da sich bei dem in der Prozesskammer
Das Auffangsystem
Der zweite Teilbereich
Eine Befestigungsvorrichtung
Das Auffangsystem
Darüber hinaus umfasst das Auffangsystem
Eine Abmessung L des flexiblen Aufnahmebehälters
Das aus der Abmessung des flexiblen Aufnahmebehälters
Zur Inbetriebnahme des Auffangsystems
Der Randbereich
Im in
Wenn der zweite Teilbereich
Im nächsten Schritt wird nun die Drehvorrichtung
Falls gewünscht kann in einem letzten Schritt der verdrehte Abschnitt des ersten Teilbereichs
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 1793979 B1 [0003]EP 1793979 B1 [0003]
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