DE202022002657U1 - Conveyor line for a device for manufacturing using the powder bed process - Google Patents
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Abstract
Förderleitung (100) für eine Vorrichtung zur Fertigung nach dem Pulverbettverfahren mit Förderleitungsabschnitt (110),
- der Förderleitungsabschnitt (110) eine Wandung (114) hat,
- die Wandung (114) ein Volumen (190) umschließt und eine Einlassöffnung (140) mit einer Auslassöffnung (130) kommunizierend verbindet,
- der Förderleitungsabschnitt (100) eine Längsachse (L) oder eine neutrale Faser (L) hat,
- die Wandung einen Druckleitungsanschluss (125) aufweist,
- ein Drucksensor (210) mit dem Volumen kommunizierend verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Filter (172, 174) zwischen dem Druckleitungsanschluss (125) und dem Volumen (190) und/oder dem Drucksensor (210) und dem Volumen (190) angeordnet ist.
Conveyor line (100) for a device for manufacturing using the powder bed process with conveyor line section (110),
- the conveyor line section (110) has a wall (114),
- the wall (114) encloses a volume (190) and communicates an inlet opening (140) with an outlet opening (130),
- the conveyor line section (100) has a longitudinal axis (L) or a neutral axis (L),
- the wall has a pressure line connection (125),
- a pressure sensor (210) is connected in communication with the volume, characterized in that at least one filter (172, 174) is installed between the pressure line connection (125) and the volume (190) and/or the pressure sensor (210) and the volume (190 ) is arranged.
Description
Technisches Gebiettechnical field
Die Erfindung betrifft eine Förderleitung für eine Vorrichtung zur Fertigung nach dem Pulverbettverfahren. Die Erfindung vereinfacht es potenzielle Leckagen beim Anschluss von Tankmodulen zu detektieren.The invention relates to a conveyor line for a device for manufacturing using the powder bed method. The invention makes it easier to detect potential leaks when connecting tank modules.
Stand der TechnikState of the art
Das sogenannte Pulverbettverfahren ist ein additives Fertigungsverfahren bei dem jeweils Teile der obersten Schicht eines Pulverbetts mit einer Energiequelle bestrahlt werden, um die entsprechenden Partikel des Pulverbetts miteinander zu verbinden, z.B. durch Sintern und/oder Schweißen und/oder Aufschmelzen und/oder durch Auslösen einer chemischen Reaktion. Nach dem Bestrahlen einer Schicht, wird eine weitere Pulverschicht durch einen Pulverbettbeschichter aufgebracht. Die weitere Schicht kann dann wieder bestrahlt werden kann. Diese Abfolge wird so lange iteriert, bis das zu fertigende Werkstück dem Pulverbett entnommen werden kann. Bei diesem Prozess spielen das Pulvermanagement und Pulverhandling eine große Rolle. Dazu wird frisches oder aufbereitetes Pulver regelmäßig über Pulvertanks zugeführt, schon mal verwendetes Pulver in Pulvertanks gesammelt und dann einer Aufbereitungsanlage zugeführt etc. Unter anderem bei dem Verbinden von Pulvertanks mit anderen Anlagenteilen kommt es immer wieder zu Leckagen, z.B. wegen defekter oder fehlender Dichtungsringe.The so-called powder bed process is an additive manufacturing process in which parts of the top layer of a powder bed are irradiated with an energy source in order to connect the corresponding particles of the powder bed with one another, e.g. by sintering and/or welding and/or melting and/or by triggering a chemical Reaction. After one layer has been blasted, another layer of powder is applied by a powder bed coater. The further layer can then be irradiated again. This sequence is iterated until the workpiece to be manufactured can be removed from the powder bed. Powder management and powder handling play a major role in this process. For this purpose, fresh or processed powder is regularly fed in via powder tanks, powder that has already been used is collected in powder tanks and then fed into a processing plant, etc. Leaks often occur when powder tanks are connected to other system parts, e.g. due to defective or missing sealing rings.
Bisher werden Leckagen üblicherweise mit Näherungsschaltern erkannt, die den Abstand zweiter Flansche oder sonstiger zueinander komplementärer Kupplungseinheiten überprüfen. Die Abfrage des Abstands über einen Näherungsschalter bietet jedoch keinen Rückschluss darauf, ob die Verbindung wirklich dicht ist. Wenn z.B. eine Dichtung zwischen Flanschflächen fehlt, signalisiert ein Sensor trotzdem eine erfolgreiche Koppelung. Ein möglicher Riss im flexiblen Teil der Anschlussleitung wird ebenfalls nicht erkannt. Dadurch kann es zu einem Pulveraustritt kommen und auch die oftmals in den Förderleitungen und Tanks vorzuhaltende Inertgasatmosphäre kann mit Luftsauerstoff verunreinigt werden.So far, leaks have usually been detected with proximity switches that check the distance between two flanges or other mutually complementary coupling units. However, querying the distance via a proximity switch does not provide any conclusions as to whether the connection is really tight. If, for example, a seal is missing between the flange faces, a sensor will still signal a successful coupling. A possible crack in the flexible part of the connecting cable is also not detected. This can result in powder escaping, and the inert gas atmosphere that often has to be kept in the delivery lines and tanks can also be contaminated with atmospheric oxygen.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Der Erfindung beruht auf der Beobachtung, dass beim Handhaben von Werkstoffbehältern oder Anlageteilen immer wieder luftdichte (allgemeiner fluiddichte) Verbindungen hergestellt werden müssen. Werden diese Verbindungen unsachgemäß ausgeführt oder sind die Komponenten fehlerhaft kann es zu einem Austritt oder Eintritt von Werkstoffen, wie beispielsweise Pulvern, oder Gasen kommen. Eine fehlerhafte Verbindung wird auch als Leckage bezeichnet und kann den unmittelbaren Austritt des geförderten Materials in die Umgebung zur Folge haben. Ebenso kann durch eine Leckage im Inneren des Anschlussstücks zu erhaltende Atmosphäre unerwünscht geändert werden. So kann z.B. ein Druckniveau unerwünscht verändert werden, oder ein in der äußeren Atmosphäre enthaltener Stoff wie z.B. Sauerstoff kann in eine im Inneren herrschende Schutzgasatmosphäre eingetragen werden.The invention is based on the observation that when handling material containers or system parts, airtight (more generally fluid-tight) connections have to be made again and again. If these connections are made improperly or if the components are faulty, materials such as powders or gases can escape or enter. A faulty connection is also referred to as a leak and can result in the conveyed material escaping directly into the environment. Also, atmosphere to be maintained by leakage inside the fitting may be undesirably changed. For example, a pressure level can be changed undesirably, or a substance contained in the outer atmosphere, such as oxygen, can be introduced into a protective gas atmosphere that prevails inside.
Insbesondere in Anlagen zur additiven Fertigung mit Metallpulvern unter Schutzatmosphäre, in welchen bspw. mittels eines Laser- oder Elektronenstrahls Pulverlagen selektiv verschmolzen werden, ist die Aufrechterhaltung der Atmosphäre von großer Bedeutung, da sonst einerseits Qualitätseinbußen des zu fertigenden Werkstücks auftreten können. Darüber hinaus können auch die zu fördernden Materialien für Menschen toxisch sein, sodass ein unerwünschtes Austreten zu verhindern ist.Maintaining the atmosphere is of great importance, particularly in systems for additive manufacturing with metal powders in a protective atmosphere, in which, for example, powder layers are selectively fused using a laser or electron beam, since otherwise the quality of the workpiece to be manufactured can be impaired. In addition, the materials to be conveyed can also be toxic to humans, so that unwanted leakage must be prevented.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Koppelstellen, Anlagesektionen oder Kreisläufe automatisch auf Dichtheit zu überprüfen, bevor Prozessabläufe gestartet werden können und es zur Freisetzung von Gefahrenstoffen und/oder Inertgas kommt.Proceeding from this, the object of the invention is to automatically check coupling points, system sections or circuits for leaks before process sequences can be started and hazardous substances and/or inert gas are released.
Diese Aufgabe wird durch eine Förderleitung nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by a delivery line according to claim 1. Advantageous refinements of the invention are specified in the dependent claims.
Die Förderleitung kann als Unterdruckausführung oder als Überdruckausführung ausgeführt werden. Vorteil einer Unterdruckausführung ist, dass es bei einer Leckage zu keinem Gefahrstoffaustritt kommt. Zudem kann die Unterdruckvariante dazu verwendet werden zumindest kleine Volumina, wie beispielsweise Pulverflaschen zu Evakuieren und so den Luftsauerstoff aus dem Volumen zu entfernen. Dadurch kann das Fluten einer Pulverflasche mit Schutzgas entfallen und der Schutzgasverbrauch reduziert werden. Bei der Überdruckausführung muss die Anlage vor einem kritischen Überdruck im Fehlerfall geschützt werden. Dies kann beispielsweise über ein Sicherheitsventil passieren.The delivery line can be designed as a vacuum version or as an overpressure version. The advantage of a vacuum version is that no hazardous substances escape in the event of a leak. In addition, the negative pressure variant can be used to evacuate at least small volumes, such as powder bottles, and thus to remove the atmospheric oxygen from the volume. This eliminates the need to flood a powder bottle with shielding gas and reduces shielding gas consumption. With the overpressure version, the system must be protected against critical overpressure in the event of a fault. This can happen, for example, via a safety valve.
Die Förderleitung kann zur Verbindung von Leitungen, insbesondere zur Verbindung von Leitungen zur pneumatischen Förderung von pulverförmigen Werkstoffen, eingesetzt werden. Ein Einsatz zur Verbindung von Leitungen in jeder anderen Förderungsart ist jedoch auch möglich. Bei den Leitungen kann es sich beispielsweise um Rohre oder Schläuche handeln.The conveying line can be used to connect lines, in particular to connect lines for the pneumatic conveying of powdered materials. However, it can also be used to connect lines in any other type of conveyance. The lines can be pipes or hoses, for example.
Die Förderleitung kann in einer Vorrichtung zur Fertigung nach dem Pulverbettverfahren eingesetzt werden und dann Teil dieser sein. Die Förderleitung hat vorzugsweise einen Förderleitungsabschnitt. Der Förderleitungsabschnitt hat vorzugsweise eine Wandung, die ein Volumen umschließt, sowie vorzugsweise eine Einlassöffnung und vorzugsweise eine Auslassöffnung. Im Normalbetrieb kann ein Fluid durch die Einlassöffnung in den Förderleitungsabschnitt einströmen und durch das Volumen zu der Auslassöffnung strömen, um dort aus dem Förderleitungsabschnitt auszutreten. Das Volumen ist folglich ein von der Wandung begrenzter Strömungspfad, der die Einlassöffnung und die Auslassöffnung miteinander verbindet. Die Begriffe Einlassöffnung und Auslassöffnung dienen nur der Veranschaulichung, stattdessen könnte man an ihrer Stelle auch erste Öffnung bzw. zweite Öffnung verwenden, denn letztlich ist die Strömungsrichtung für die vorliegende Erfindung irrelevant.The conveyor line can be used in a device for manufacturing according to the powder bed process and then be part of it. The delivery line preferably has a delivery line section. The conveying line section preferably has a wall which encloses a volume, and preferably an inlet opening and preferably an outlet opening. In normal operation, a fluid can flow through the inlet opening into the delivery line section and flow through the volume to the outlet opening in order to exit from the delivery line section there. The volume is consequently a flow path delimited by the wall, which connects the inlet opening and the outlet opening to one another. The terms inlet opening and outlet opening are only used for illustration purposes, instead one could also use first opening or second opening instead, because ultimately the direction of flow is irrelevant to the present invention.
Der Förderleitungsabschnitt kann beispielweise ein Rohr, ein Rohrabschnitt oder auch ein Schlauch sein. Die Förderleitung kann aus einem Metall, Kunststoff, einem mineralischen Werkstoff, insbesondere einer (Hochleistungs-) Keramik, oder einem anderen gebräuchlichen Werkstoff gefertigt sein.The conveying line section can, for example, be a pipe, a pipe section or also a hose. The delivery line can be made of a metal, plastic, a mineral material, in particular a (high-performance) ceramic, or another common material.
Sofern der Förderleitungsabschnitt gerade ist, hat er eine Längsachse, ansonsten dient die neutrale Faser als Referenz. Nachfolgend wir bei Richtungsangaben vereinfachend auf die Längsachse Bezug genommen, natürlich ist bei einem gekrümmten Leitungsabschnitt stattdessen auf die neutrale Faser abzustellen.If the conveying line section is straight, it has a longitudinal axis, otherwise the neutral line serves as a reference. In the following, for the sake of simplicity, reference is made to the longitudinal axis for directional information; of course, in the case of a curved line section, the neutral fiber should be used instead.
Die Einlassöffnung (kurz „Einlass“) und/oder die Auslassöffnung (kurz Auslass) kann z.B. von einem Flansch umgeben sein. Alternativ können anderen Kupplungselemente vorgesehen sein und/oder der Leitungsabschnitt durch eine Schweiß-, Kleb- oder Lötverbindung in eine Anlage (z.B. zur additiven Fertigung) eingefügt werden.The inlet opening (“inlet” for short) and/or the outlet opening (“outlet” for short) can be surrounded by a flange, for example. Alternatively, other coupling elements can be provided and/or the line section can be inserted into a system (e.g. for additive manufacturing) by a welded, adhesive or soldered connection.
Vorzugsweise hat die Wandung zudem eine Druckanschlussöffnung, den sogenannten Druckanschluss. Über die Druckanschlussöffnung kann das Volumen mit einem Unterdruck oder einem Überdruck beaufschlagt werden, z.B. wenn sowohl die Einlassöffnung und/oder die Auslassöffnung mit je einem optionalen Einlassventil (allgemeiner: optionales erstes Ventil) bzw. Auslassventil (allgemeiner: optionales zweites Ventil) verschlossen wurden.The wall preferably also has a pressure connection opening, the so-called pressure connection. The volume can be subjected to negative or positive pressure via the pressure connection opening, e.g. if both the inlet opening and/or the outlet opening are closed with an optional inlet valve (more generally: optional first valve) or outlet valve (more generally: optional second valve).
Vorzugsweise ist der Drucksensor mit dem Volumen kommunizierend verbunden. Eine optionale Steuerung kann somit den Druck, zumindest Druckänderungen, in dem Volumen durch Auslesen des Drucksensors bestimmen.The pressure sensor is preferably connected in a communicating manner to the volume. An optional controller can thus determine the pressure, at least pressure changes, in the volume by reading the pressure sensor.
Besonders bevorzugt ist wenigstens ein Filter zwischen dem Druckleitungsanschluss und dem Volumen und/oder dem Drucksensor und dem Volumen angeordnet. Dadurch kann verhindert werden, dass von einem Fördermedium transportierte Partikel den Drucksensor bzw. eine an den Druckleistungsanschluss anschließbare Über- oder Unterdruckquelle (z.B. eine Pumpe) verunreinigen und dadurch beschädigen.At least one filter is particularly preferably arranged between the pressure line connection and the volume and/or the pressure sensor and the volume. This can prevent particles transported by a pumped medium from contaminating and thereby damaging the pressure sensor or an overpressure or underpressure source (e.g. a pump) that can be connected to the pressure power connection.
Die Förderleitung ermöglicht es in einem Messbetrieb ihre Dichtheit zu überprüfen, indem das Einlassventil und das Auslassventil geschlossen werden. Anschließend wird über den Druckanschluss ein von dem Umgebungsdruck abweichender Druck in dem Volumen eingestellt. Vorzugsweise wird nun ein optionales den Absperrventil, welches das Volumen von der Druckquelle trennt geschlossen. Nun wird der zeitliche Verlauf des Drucks in Volumen mittels des Drucksensors erfasst (es genügt eine erste Druckmessung zur Zeit t0 und anschließend nach einer Zeitspanne Δt (d.h. zum Zeitpunkt t1 = t0 + Δp) eine weitere Druckmessung durchzuführen). Ist der Betrag des Druckgradienten
Beispielsweise kann der Drucksensor zwischen dem Filter und dem Druckanschluss angeordnet sein. Diese Ausführung ist besonders günstig in der Herstellung.For example, the pressure sensor can be arranged between the filter and the pressure connection. This version is particularly cheap to manufacture.
Vorzugsweise ist ein erster Filter zwischen dem Druckanschluss und dem Volumen angeordnet. Der Filter begrenzt dann das Volumen, d.h. er stellt eine Grenze zwischen dem Druckanschluss und dem Volumen dar. Die Grenze kann von dem Trägerfluid (z.B. einem Gas, bevorzugt einem Inertgas) durchströmt werden, wobei aber die von Trägerfluid zu transportierenden Partikel von dem Filter zurückgehalten werden. Zudem kann vorzugsweise ein zweiter Filter zwischen dem Drucksensor und dem Volumen angeordnet sein. In diesem Fall trennt der zweite Filter ein optionales Messvolumen von dem Volumen ab. Das Messvolumen ist vorzugsweise ansonsten abgeschlossen und kann den optionalen Drucksensor aufnehmen. In anderen Worten formuliert, bedeutet dies, dass der optionale Drucksensor vorzugsweise in einem mit dem Volumen über den wenigstens einen Filter kommunizierend verbundenen Messvolumen angeordnet sein kann.A first filter is preferably arranged between the pressure connection and the volume. The filter then delimits the volume, ie it represents a boundary between the pressure connection and the volume. The boundary can be flowed through by the carrier fluid (e.g. a gas, preferably an inert gas), but the particles to be transported by the carrier fluid return from the filter being held. In addition, a second filter can preferably be arranged between the pressure sensor and the volume. In this case, the second filter separates an optional measurement volume from the volume. The measurement volume is preferably otherwise closed and can accommodate the optional pressure sensor. In other words, this means that the optional pressure sensor can preferably be arranged in a measuring volume that is connected to the volume via the at least one filter in a manner that communicates with it.
Wie schon beschrieben ist der Einlassöffnung vorzugsweise ein Einlassventil vorgeschaltet und/oder der Auslassöffnung ein Auslassventil nachgeschaltet. Dem Druckanschluss ist vorzugsweise ein Absperrventil vorgeschaltet, d.h. das optionale Absperrventil sitzt vorzugsweise zwischen dem Druckanschluss und der optionalen ist Druckquelle. Diese Ventile können anlagenseitig vorgesehen sein und sind dies in der Regel auch.As already described, the inlet opening is preferably preceded by an inlet valve and/or the outlet opening is preceded by an outlet valve. A shut-off valve is preferably installed upstream of the pressure connection, i.e. the optional shut-off valve is preferably located between the pressure connection and the optional pressure source. These valves can be provided on the system side and are usually so.
Besonders bevorzugt ist der erste Filter und/oder der zweite Filter ein Sinterfilter. Der Einsatz von Sinterfiltern beruht auf der Erkenntnis, dass die Nachteile von Sinterfiltern, nämlich ihr vergleichsweise (vglw.) hoher Druckabfall, in der vorliegenden Anwendung keine nennenswerte Rolle spielt, zum einen, weil die durch die Filter strömenden Volumina gering sind und zudem die Leckagekontrolle nur in vglw. großen Zeitabständen durchgeführt werden muss. Auf der anderen Seite sind die Filter im Normalbetrieb durch abrasive Partikel mechanisch stark belastet, diesen Beanspruchungen sind Sinterfilter jedoch gut gewachsen. Komplizierte Vorabscheider können daher entfallen. Dadurch sinken die Kosten als auch das Bauvolumen des Leitungsabschnitts.The first filter and/or the second filter is particularly preferably a sintered filter. The use of sintered filters is based on the realization that the disadvantages of sintered filters, namely their comparatively (comparatively) high pressure drop, do not play a significant role in the present application, on the one hand because the volumes flowing through the filters are small and on the other hand the leakage control only in comp. must be carried out at long intervals. On the other hand, the filters are mechanically heavily stressed during normal operation by abrasive particles, but sintered filters are well able to cope with these stresses. Complicated pre-separators can therefore be omitted. This reduces the costs as well as the construction volume of the line section.
Vorzugsweise ist der wenigstens eine Filter austauschbar, z.B. an der Wandung, befestigt. Der wenigstens eine Filter kann mittelbar oder unmittelbar an der Wandung befestigt sein. Beispielsweise ist der wenigstens eine Filter in die Wandung geklemmt, bevorzugt geschraubt, besonders bevorzugt über eine Bajonettverbindung verbunden. Somit kann der wenigstens eine Filter einfach und ohne großen Aufwand gewechselt werden. Im Fall von zwei Filtern, sind vorzugsweise beide Filter zumindest auch an der Wandung befestigt.The at least one filter is preferably exchangeable, e.g. fastened to the wall. The at least one filter can be attached directly or indirectly to the wall. For example, the at least one filter is clamped into the wall, preferably screwed, particularly preferably connected via a bayonet connection. The at least one filter can thus be changed easily and without great effort. In the case of two filters, both filters are preferably at least also attached to the wall.
Vorzugsweise ist der wenigstens eine Filter in einem Filtereinsatz angeordnet, im Falle von zwei Filtern sind vorzugsweise beide der Filter in je einem Filtereinsatz angeordnet. Dadurch wird der leider unvermeidliche Filterwechsel stark vereinfacht.The at least one filter is preferably arranged in a filter insert; in the case of two filters, both of the filters are preferably arranged in one filter insert each. This greatly simplifies the unfortunately unavoidable filter change.
Vorzugsweise ist der wenigstens eine Filtereinsatz austauschbar zumindest auch an der Wandung befestigt. Beispielsweise ist der wenigstens eine Filtereinsatz über eine Schraubverbindung, bevorzugt eine Klemmverbindung oder besonders bevorzugt eine Bajonettverbindung an der Wandung befestigt. Im Fall von zwei Filtern sind vorzugsweise beide der Filtereinsätze zumindest auch an der Wandung befestigt. Somit kann der unvermeidliche Filterwechsel weiter vereinfacht werden.The at least one filter insert is preferably also attached to the wall in an exchangeable manner. For example, the at least one filter insert is attached to the wall via a screw connection, preferably a clamp connection or particularly preferably a bayonet connection. In the case of two filters, both of the filter inserts are preferably at least also attached to the wall. Thus, the unavoidable filter change can be further simplified.
Besonders bevorzugt kann der wenigstens eine Filter und/oder der wenigstens eine Filtereinsatz mit der das Volumen begrenzenden Wandung fluchten. In anderen Worten, die sich von der Wandung in Strömungsrichtung über den Filter und/oder den Filtereinsatz fortsetzende Linienschar kann wenigstens einmal stetig differenzierbar, vorzugsweise wenigstens zweimal stetig differenzierbar sein. Im Normalbetrieb wird dadurch die Abrasion des Filters bzw. des Filtereinsatzes minimiert und die Verunreinigung des geförderten Werkstoffs folglich minimiert. Dadurch wird bei der Verwendung der Erfindung in der Zuleitung von einem Pulvertank zu einem Pulverbettbeschichter die Qualität des gefertigten Werkstücks verbessert. Zusätzlich wird der Strömungswiderstand der Förderleitung reduziert, weil turbulente Strömungen vermieden werden. Die Reduzierung von Turbulenzen trägt zudem zu einer höheren Standzeit des Filters bei.Particularly preferably, the at least one filter and/or the at least one filter insert can be flush with the wall delimiting the volume. In other words, the set of lines continuing from the wall in the direction of flow over the filter and/or the filter insert can be continuously differentiable at least once, preferably at least twice. In normal operation, this minimizes the abrasion of the filter or the filter insert and consequently minimizes the contamination of the material being conveyed. As a result, when the invention is used in the supply line from a powder tank to a powder bed coater, the quality of the finished workpiece is improved. In addition, the flow resistance of the delivery line is reduced because turbulent flows are avoided. The reduction in turbulence also contributes to a longer service life of the filter.
Vorzugsweise ist der Drucksensor und/oder der Druckanschluss auf der Reinseite des wenigstens einen Filters angeordnet. Im Falle von zwei Filtern, kann der Drucksensor auf der Reinseite des ersten Filters und der Druckanschluss auf der Reinseite des zweiten Filters angebracht sein. Als Reinseite wird diejenige Seite des Filters bezeichnet, die dem geförderten Medium abgewandt ist, d.h. die dem Volumen (=Volumen des Förderleitungsabschnitts) abgewandte Seite. Die Lage des Druckanschlusses und/oder des Drucksensors auf der Reinseite des jeweiligen Filters verhindert ungewollte mechanische Belastung des Drucksensors und/oder des Druckanschlusses durch abrasive Partikel. Komplizierte Vorabscheider können daher entfallen. Dadurch sinken die Kosten als auch das Bauvolumen des Leitungsabschnitts.The pressure sensor and/or the pressure connection is preferably arranged on the clean side of the at least one filter. In the case of two filters, the pressure sensor can be installed on the clean side of the first filter and the pressure connection on the clean side of the second filter. The clean side is the side of the filter that faces away from the conveyed medium, i.e. the side that faces away from the volume (= volume of the conveying line section). The position of the pressure connection and/or the pressure sensor on the clean side of the respective filter prevents unwanted mechanical stress on the pressure sensor and/or the pressure connection from abrasive particles. Complicated pre-separators can therefore be omitted. This reduces the costs as well as the construction volume of the line section.
Vorzugsweise ist der Drucksensor im ersten Filtereinsatz und/oder der Druckanschluss an dem zweiten Filtereinsatz angeordnet sein. Alternativ können auch der Drucksensor und der Druckanschluss im ersten Filtereinsatz angeordnet sein. Durch die Anordnung des Druckanschlusses und des Drucksensors in einem Filtereinsatz kann die ungewollte mechanische Belastung zusätzlich verhindert werden. Zudem ist es möglich die Komponenten einfach von der Förderleitung zu trennen, was eine einfache Wartung ermöglicht.The pressure sensor is preferably arranged in the first filter insert and/or the pressure connection is arranged on the second filter insert. Alternatively, the pressure sensor and the pressure connection can also be arranged in the first filter insert. By arranging the pressure connection and the pressure sensor in a filter insert, unwanted mechanical stress can also be prevented. In addition, it is possible to easily separate the components from the delivery line, which enables easy maintenance.
Wenigstens ein Dichtungselement kann zwischen dem wenigstens einen Filtereinsatz und Wandung angeordnet sein. Zwischen jedem Filtereinsatz und dem Förderleitungsabschnitt kann wenigstens ein Dichtungselement angeordnet sein. Das Dichtungselement kann ein O-Ring sein. Das wenigstens eine Dichtungselement kann in einer Nut in dem wenigstens einen Filtereinsatz und/oder der Wandung angeordnet sein. Das wenigstens eine Dichtungselement verhindert das ungewollte ein, oder austreten von Schadstoffen, Werkstoffen, wie beispielsweise Pulvern, und Gasen in das innere Volumen des Anschlussrohrs. Bevorzugt ist ein erstes Dichtungselement zwischen dem ersten Filtereinsatz und der Wandung und/oder ein zweites Dichtungselement zwischen dem zweiten Filtereinsatz und der Wandung angeordnet.At least one sealing element can be arranged between the at least one filter insert and the wall. Between each filter insert and at least one sealing element can be arranged in the conveying line section. The sealing element can be an O-ring. The at least one sealing element can be arranged in a groove in the at least one filter insert and/or the wall. The at least one sealing element prevents the unintentional entry or exit of pollutants, materials such as powders, and gases into the inner volume of the connecting pipe. A first sealing element is preferably arranged between the first filter insert and the wall and/or a second sealing element is arranged between the second filter insert and the wall.
Im Rahmen dieser Anmeldung fallen unter den Begriff „Ventil“ wie üblich auch sogenannte „Schieber“, da sie die gleiche Funktion erfüllen. Vorzugsweise sind die hierin genannten Ventile sogenannte Absperrventile, d.h. sie haben eine Offenstellung in der sie eine Durchströmung erlauben und eine Geschlossenstellung, in der die Durchströmung verhindert wird. Vorzugsweise haben Ventile wenigstens einen Aktuator. Eine Steuerung ist vorzugsweise ausgebildet den wenigstens einen Aktuator anzusteuern, so dass die Steuerung ausgebildet ist das wenigstens eine Ventil von der Offenstellung in die Geschlossenstellung zu verstellen und natürlich auch von der Geschlossenstellung in die Offenstellung.In the context of this application, the term “valve” also includes, as usual, so-called “sliders” since they perform the same function. Preferably, the valves mentioned herein are so-called shut-off valves, i.e. they have an open position in which they allow flow and a closed position in which flow is prevented. Valves preferably have at least one actuator. A controller is preferably designed to control the at least one actuator, so that the controller is designed to adjust the at least one valve from the open position to the closed position and of course also from the closed position to the open position.
Nur zur Vermeidung von Missverständnissen: Der Druckanschluss kann z.B. über eine Druckleitung mit der Druckquelle verbunden. In der Druckleitung ist vorzugsweise das optionale Absperrventil angeordnet. Die Druckquelle kann z.B. eine Druckflasche (ein Druckreservoir), eine Pumpe (z.B. eine Vakuumpumpe) oder dgl. sein.Just to avoid misunderstandings: The pressure connection can be connected to the pressure source via a pressure line, for example. The optional shut-off valve is preferably arranged in the pressure line. For example, the pressure source may be a pressure bottle (a pressure reservoir), a pump (e.g., a vacuum pump), or the like.
Das Volumen kann ein separierbares Volumen sein. Das Volumen kann von der Umgebungsatmosphäre separiert sein. Der Drucksensor und die Druckleitung können Luftdicht (allgemeiner förderfluiddicht) am Förderleitungsabschnitt angeschlossen sein. Zwischen dem ersten Ventil und dem Einlass kann ein erster Spalt und zwischen dem zweiten Ventil und dem Auslass kann ein zweiter Spalt ausgebildet werden. Der erste Spalt kann durch eine erste Dichtung und der zweite Spalt durch eine zweite Dichtung abgedichtet sein. Die Dichtungen können zwischen dem Förderleitungsabschnitt und dem jeweiligen Ventil eingeklemmt sein. Die Dichtung kann beispielsweise ein O-Ring sein.The volume can be a separable volume. The volume can be separated from the surrounding atmosphere. The pressure sensor and the pressure line can be connected airtight (generally conveying fluid-tight) to the conveying line section. A first gap may be formed between the first valve and the inlet and a second gap may be formed between the second valve and the outlet. The first gap can be sealed by a first seal and the second gap by a second seal. The seals can be clamped between the conveyor line section and the respective valve. The seal can be an O-ring, for example.
Figurenlistecharacter list
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch beschrieben.
-
1 zeigt ein Schaltbild einer Ausführungsform einer Unterdruckanordnung einer Förderleitung. -
2 zeigt ein Schaltbild einer Ausführungsform einer Überdruckanordnung einer Förderleitung. -
3 eine Schnittansicht einer Förderleitung.
-
1 shows a circuit diagram of an embodiment of a vacuum arrangement of a delivery line. -
2 shows a circuit diagram of an embodiment of an overpressure arrangement of a delivery line. -
3 a sectional view of a delivery line.
In
Zwischen dem Förderleitungsabschnitt 110 und dem Einlassventil 310 kann eine erste Dichtung 342 angeordnet, vorzugsweise eingeklemmt sein. Zwischen dem Einlassventil 330 und dem Einlass 140 kann ein erster Spalt und zwischen dem Auslassventil 310 und dem Auslass 130 kann ein zweiter Spalt ausgebildet werden. Der erste Spalt kann durch eine erste Dichtung 342 und der zweite Spalt durch eine zweite Dichtung 322 abgedichtet sein. Die Dichtungen 322, 342 können zwischen dem Förderleitungsabschnitt 110 und dem jeweiligen Ventil 310, 330 eingeklemmt sein. Die Dichtungen 322, 342 können beispielsweise ein oder mehrere O-Ringe sein. Zwischen dem Förderleitungsabschnitt 110 und dem Auslassventil 310 kann eine zweite Dichtung 322 angeordnet, vorzugsweise eingeklemmt sein.A
Der Förderleitungsabschnitt 110 hat eine Wandung 114. Die Wandung 114 hat zwei seitliche Öffnungen, in denen je ein Filter 172, 174 auswechselbar sitzt. Der erste Filter 172 trennt das Volumen 190 des Förderleitungsabschnitts 100 (das Fördervolumen) von einem Messvolumen, d.h. auf der Reinseite des Filters 172 ist ein Messvolumen 120, das auch als Messleitungsabschnitt 120 bezeichnet wird. Ein an oder in dem Messvolumen 120 angebrachter Drucksensor 210 erfasst den Druck in dem Messvolumen 120. Der andere Filter 174 trennt das Volumen 190 von dem Druckanschluss 125, d.h. auf der Reinseite des anderen Filters 174 ist der Druckanschluss 125.The
Eine optionale Druckleitung 200 verbindet den Druckanschluss 125 mit einer optionalen Druckquelle 230, in diesem Beispiel mit einer Vakuumpumpe. In der Druckleitung 200 sind als jeweils optionale Komponenten, wie beispielsweise ein Feinfilter 240, ein Rückschlagventil 250, sowie ein Absperrventil 220 angeordnet. Die gezeigte Reihenfolge ist bevorzugt, aber rein beispielhaft und kann verändert werden. Wie in der in
Wenn man das Einlassventil 330 und das Auslassventil 310 schließt, aber das Absperrventil 220 öffnet, dann wird der Raum zwischen den genannten Ventilen 310, 330, 220 evakuiert, d.h. das Volumen 190 kann durch die Unterdruckquelle 230 mit einem Unterdruck beaufschlagt werden. Wird nun das Absperrventil 220 geschlossen und der Druck im Volumen 190 kann mittels des Drucksensors 210 über einen definierten Zeitraum gemessen, kann eine Leckage anhand des Druckgradienten erkannt werden. In diesem Fall sollte der Förderbetrieb nicht aufgenommen werden. Das Sollte die Dichtheit innerhalb der festgelegten Anforderungen liegen und somit keine Leckage 510, 520 vorliegen, kann z.B. über eine Steuerung das Volumen zur Nutzung freigegeben werden (d.h. zumindest das Einlassventil und das Auslassventil werden geöffnet) und das zu fördernde Medium kann durch die Förderleitung 100 strömen (Normalbetrieb). Sollte der Druckanstieg einen Grenzwert überschreiten, so kann die Steuerung den Prozess abbrechen und über ein Anzeigemedium eine Leckage signalisieren.If the
In
BezugszeichenlisteReference List
- 100100
- Förderleitungdelivery line
- 110110
- Förderleitungsabschnittconveyor line section
- 120120
- Messvolumen / MessleitungsabschnittMeasuring volume / measuring line section
- 125125
- Druckleitungsanschlusspressure line connection
- 112112
- Mantelfläche FörderleitungsabschnittLateral surface of delivery line section
- 114114
- Wandung FörderleitungsabschnittWall conveyor line section
- 130130
- Auslassöffnung / Auslassoutlet port / outlet
- 140140
- Einlassöffnung / Einlassinlet opening / inlet
- 150150
- erster Filtereinsatzfirst filter insert
- 152152
- Mantelfläche erster FiltereinsatzLateral surface of the first filter insert
- 154154
- Innenwandung erster FiltereinsatzInner wall of first filter insert
- 160160
- zweiter Filtereinsatzsecond filter insert
- 162162
- Mantelfläche zweiter FiltereinsatzLateral surface of the second filter insert
- 164164
- Innenwandung zweiter FiltereinsatzInner wall of second filter insert
- 172172
- erster Filterfirst filter
- 174174
- zweiter Filtersecond filter
- 182182
- erstes Dichtungselementfirst sealing element
- 184184
- zweites Dichtungselementsecond sealing element
- 190190
- Volumen des FörderleitungsabschnittsVolume of the conveyor line section
- 200200
- Druckleitungpressure line
- 210210
- Drucksensorpressure sensor
- 220220
- Sitzventilseat valve
- 230230
- Vakuumerzeugervacuum generator
- 240240
- optionaler Feinfilteroptional fine filter
- 250250
- optionales Rückschlagventiloptional check valve
- 310310
- zweites Ventil/Auslassventilsecond valve/exhaust valve
- 320320
- zweite Flanschverbindungsecond flange connection
- 322322
- zweite Dichtungsecond seal
- 330330
- erstes Ventil / Einlassventilfirst valve / inlet valve
- 340340
- erste Flanschverbindungfirst flange connection
- 342342
- erste Dichtungfirst seal
- 510510
- erste exemplarische Leckagefirst exemplary leak
- 520520
- erste exemplarische Leckagefirst exemplary leak
- LL
- Längsachse/neutrale FaserLong axis/neutral axis
Claims (13)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202022002657.9U DE202022002657U1 (en) | 2022-12-16 | 2022-12-16 | Conveyor line for a device for manufacturing using the powder bed process |
CN202320269194.XU CN219944633U (en) | 2022-12-16 | 2023-02-21 | Transfer line for a device manufactured according to the powder bed method |
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---|---|---|---|
DE202022002657.9U DE202022002657U1 (en) | 2022-12-16 | 2022-12-16 | Conveyor line for a device for manufacturing using the powder bed process |
Publications (1)
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- 2022-12-16 DE DE202022002657.9U patent/DE202022002657U1/en active Active
-
2023
- 2023-02-21 CN CN202320269194.XU patent/CN219944633U/en active Active
Also Published As
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