EP4121238A1 - Vorrichtung zum pulverabtransport und/oder zur pulverrückgewinnung in der kontinuierlichen additiven fertigung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (20) zum Pulverabtransport und/oder zur Pulverrückgewinnung einer kontinuierlich arbeitenden additiven Fertigungsanlage. Bei derartigen Anlagen, die pulverbettbasiert Bauteile (16) herstellen, kann der Fertigungsprozess nicht unterbrochen werden, um die gefertigten Bauteile (16) zu entnehmen und von unbearbeitetem Pulver (14) zu befreien. Auch dies muss daher kontinuierlich erfolgen. Daher wird der Pulverkuchen (12) aus einem Fertigungsbereich auf einen Rollenförderer (22, 32) geführt, wo das unbearbeitete Pulver (14) zwischen den Rollen des Rollenförderers (22, 32) nach unten in einen Auffangbehälter (24) fällt und von dort in ein Fördersystem (28) geleitet wird. Dieses Fördersystem (28) führt das unbearbeitete Pulver (14) dann einer Pulveraufbereitung zu oder kann es auch direkt einer Wiederverwendung zuführen.

Description

Vorrichtung zum Pulverabtransport und/oder zur Pulverrückgewinnung in der kontinuierlichen additiven Fertigung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Pulverabtransport und/oder zur Pulverrückgewinnung einer kontinuierlich arbeitenden additiven Fertigungsanlage.

Bei einer kontinuierlich arbeitenden additiven, mithin einer pulverbettbasierten Fertigungsanlage stellt das Pulvermanagement eine besondere Herausforderung dar. Da die Fertigung nicht unterbrochen wird, muss das Pulver kontinuierlich zugeführt werden. Unbearbeitetes Pulver muss ebenfalls kontinuierlich bei der Bauteilentnahme vom Bauteil getrennt und abgeführt werden.

Während der Fertigung kann es Vorkommen, dass das Pulver aufgrund thermischer Einwirkungen Agglomerate bildet und sich daher schlecht oder gar nicht fördern lässt. Das Pulver kann auch eine ungeeignete Temperaturen aufweisen, um optimal gefördert zu werden.

Das abgetrennte und abgeführte Pulver soll in der Regel wieder aufbereitet und zu einem materialabhängigen Prozentsatz dem Frischpulver zugemischt werden. Dabei dürfen die gefertigten Bauteile, die unterschiedlich groß sein können, den Aufbereitungsprozess nicht blockieren oder in das Fördersystem des abzutransportierenden Pulvers gelangen. Es muss also gewährleistet werden, dass unterschiedliche additiv gefertigte Bauteilgeometrien zuverlässig von unbearbeitetem Pulver getrennt und idealerweise bis zu einer Entnahmestelle gefördert werden können.

Aus dem Stand der Technik sind vorrangig Lösungen bekannt, die auf eine nicht kontinuierliche additive Fertigung abstellen. Die Entnahme unbearbeiteten Pulvers bedingt dabei eine Unterbrechung der Fertigung, wie sie bei der kontinuierlichen Fertigung unerwünscht und regelmäßig nicht umsetzbar ist. Das Pulver wird dabei im Wesentlichen ausgeblasen oder abgesaugt, wobei aber das unbearbeitete Pulver nicht vollumfänglich abgeführt werden kann, insbesondere nicht aus dem Bereich von Hinterschneidungen und dergleichen. In manchen Lösungen wird durch einen Fluidstrom eine Wirbelschicht erzeugt, um das unbearbeitete Pulver aufzulockern und danach leichter abführen zu können, doch bedarf es bei dieser wie bei den zuvor genannten Lösungen einen begrenzten, umschlossenen Bauraum, in dem das Bauteil gefertigt wird, um im Anschluss das Ausblasen, Absaugen und/oder das Erzeugen einer Wrbelschicht verwirklichen zu können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung vorzuschlagen, mit der bei einer kontinuierlichen additiven, also einer pulverbettbasierten Fertigung eine Trennung von gefertigten Bauteilen und unbearbeitetem Pulver einfach und zuverlässig zu erreichen ist, ohne dass die Fertigung unterbrochen werden muss.

Die Aufgabe wird gelöst mit einer Vorrichtung nach Anspruch 1. Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Pulverabtransport und/oder zur Pulverrückgewinnung einer kontinuierlich arbeitenden additiven Fertigungsanlage ist mit einem Rollenförderer, der einem Fertigungsbereich der kontinuierlich arbeitenden additiven Fertigungsanlage nachgeordnet ist und auf dem ein Pulverkuchen gefördert wird, einem nach unten offenen Auffangbehälter mit mindestens einer geneigten Seitenwand zum Auffangen zumindest des herabfallenden Pulvers, der unterhalb des Rollenförderers angeordnet ist, und einem Fördersystem zum Abtransport des herabgefallenen Pulvers gebildet.

Die additive Fertigung ist auch als Additive Manufacturing (AM), generative Fertigung, 3D-Druck oder Rapid-Technologie bekannt und eine umfassende Bezeichnung für alle Fertigungsverfahren, bei denen Material Schicht für Schicht aufgetragen wird, um dreidimensionale Gegenstände zu erzeugen, die nachfolgend zumeist als Bauteile bezeichnet werden. Ausgangsstoffe für die additive Fertigung können flüssige oder feste Werkstoffe sein, die schichtweise angeordnet und durch physikalische oder chemische Härtungs- oder Schmelzprozesse zu Gegenständen ausgebildet werden. Dazu werden Bindemittel und/oder Energiestrahlen in einer vorgegebenen Geometrie in die Ausgangswerkstoffe ein beziehungsweise auf die Ausgangswerkstoffe aufgebracht. Zusätzlich kann eine Temperaturbehandlung erfolgen. Am Ende des Fertigungsprozesses wurde ein Gegenstand oder Bauteil hergestellt, der/das von Schichten unbearbeiteten Ausgangsmaterials umgeben ist. Dies wird als Pulverkuchen bezeichnet. Aus diesem muss der Gegenstand beziehungsweise das Bauteil entnommen beziehungsweise von dem losen Material befreit werden. Dieser Vorgang wird auch als Entpacken bezeichnet. Dem kann eine (Fein-)Reinigung folgen. Im Rahmen der Erfindung wird von einem Pulver als Ausgangsmaterial ausgegangen, wobei die Schichten des Pulvers, aus denen das Bauteil herausgearbeitet wird, als Pulverbett bezeichnet werden. Die additive Fertigung im Sinne der Erfindung ist also pulverbettbasiert. Ein Pulver ist dabei als üblicherweise trockener, fester Stoff zu verstehen, der aus einer Vielzahl von Partikeln besteht, die beim Schütteln oder Kippen frei fließen können. Die Größe der Partikel ist abhängig vom Anwendungsfall und kann daher ein pudriges bis hin zu einem körnigen Gemenge, wie beispielsweise Sand, bilden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung sieht eine Pulverrückgewinnung und/oder einen Pulverabtransport in einer kontinuierlich arbeitenden additiven Fertigung vor. Darunter ist eine Fertigung zu verstehen, bei der die Produktion simultan mit Transporttätigkeiten und ohne zeitliche Unterbrechung erfolgt. Die Produktions- beziehungsweise Herstellvorgänge werden also während der Förderung von Werkstoffen, Halbfabrikaten, Bauteilen und dergleichen ausgeführt. Die Fertigung beziehungsweise Herstellung wird also im Wesentlichen zu keinem Zeitpunkt unterbrochen.

Die Vorrichtung weist dazu einen Rollenförderer auf. Dieser ist auch als Rollenband oder Rollenbahn bekannt. Ein Rollenförderer ist eine stationäre Anlage mit einer Vielzahl von Rollen, über die Bauteile von einem Ort zum anderen gefördert werden können.

Der Rollenförderer ist am Ende eines Fertigungsbereiches der kontinuierlich arbeitenden additiven Fertigungsanlage angeordnet. Die während der Fertigung erzeugten Bauteile werden, eingebettet in unbearbeitetem Pulver und damit in ihrer Gesamtheit als Pulverkuchen, am Ende des Fertigungsbereiches auf den Rollenförderer gefördert. Dies kann beispielsweise durch ein Transportband oder Förderband des Fertigungsbereiches erfolgen. Während der Pulverkuchen auf dem Rollenförderer weiter bewegt wird, fällt bedingt durch die Schwerkraft und zumindest teilweise auch durch die infolge der Art der Fortbewegung eingebrachten Vibrationen das unbearbeitete Pulver nach unten ab. Das Bauteil oder die Bauteile werden dadurch freigelegt.

Unterhalb des Rollenförderers ist ein nach unten offener Auffangbehälter angeordnet, der mindestens eine geneigte Seitenwand aufweist. Die Neigung erfolgt dabei so, dass der Querschnitt des Auffangbehälters nach unten geringer wird. Der Auffangbehälter soll zumindest das herabfallende Pulver auffangen, kann aber auch kleinere Bauteile, die zwischen den Rollen des Rollenförderers herabfallen, auffangen. Trifft das herabfallende Pulver auf die mindestens eine geneigte Seitenwand, zerfallen etwaig vorhandene Agglomerationen und das Pulver kann lose entlang der mindestens einen geneigten Seitenwand nach unten gleiten. Je nach gewählter Fallhöhe, also dem Abstand zwischen dem Rollenförderer und dem Auftreffpunkt auf der mindestens einen geneigten Seitenwand, kann die separierende Wirkung eingestellt werden.

Vorzugsweise sind beide oder alle Seitenwände des Auffangbehälters geneigt, so dass sich ein nach unten verjüngender Querschnitt des Auffangbehälters einstellt. Die Seitenwände sind dabei zumindest die beiden in Förderrichtung des Rollenförderers verlaufenden Seitenwände des Auffangbehälters, dies kann aber auch die Seitenwände der Stirnseiten umfassen.

Der Auffangbehälter weist zweckmäßigerweise die gleiche Länge wie der Rollenförderer auf, um über dessen gesamte Länge herabfallendes Pulver aufzufangen.

Der Auffangbehälter ist nach unten offen, so dass das aufgefangene Pulver einem Fördersystem zum Abtransport des herabgefallenen Pulvers zugeführt werden kann. Das Fördersystem ist dabei dazu ausgebildet und eingerichtet, das herabgefallene Pulver aufzunehmen und in eine Pulveraufbereitungsanlage zu fördern und/oder zur Wederverwendung direkt einem Vorratsbehälter des Pulvers zuzuführen.

Durch diese erfindungsgemäße Vorrichtung wird es möglich, dass ein Pulverkuchen kontinuierlich aus dem Fertigungsbereich auf den Rollenförderer bewegt wird, wo er kontinuierlich weiterbewegt wird, wobei gleichzeitig eine Trennung von Bauteil und unbearbeitetem Pulver erfolgt. Die Fertigung muss zum Entpacken der gefertigten Bauteile nicht unterbrochen werden und das Pulver kann zügig für eine Wiederverwendung bereitgestellt werden.

In einer ersten bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Neigung der mindestens einen Seitenwand des Auffangbehälters mindestens dem Schüttwinkel des Pulvers entspricht. Der Schüttwinkel, auch als Reibungswinkel bekannt, ist der Wnkel, unter dem ein körniges Material, vorliegend das Pulver, belastet werden kann, ohne abzurutschen oder zu versagen. Wird der Winkel überschritten, wird das Pulver also abrutschen. Weist der Auffangbehälter also einen Winkel auf, der mindestens dem Schüttwinkel entspricht, kann ein Fließen des losen Pulvers bis zum Ende des Auffangbehälters und hinein in das Fördersystem gewährleistet werden. Mit Vorteil sind die beiden längsseitigen Seitenwände des Auffangbehälters in einem solchen Wnkel, mit besonderem Vorteil alle Seitenwände des Auffangbehälters in einem solchen Wnkel geneigt. Alternativ oder zusätzlich kann der Auffangbehälter zumindest teilweise mit Vibration zu beaufschlagen sein. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist dabei eine geeignete Einrichtung auf, um Vibrationen zu erzeugen und auf wenigstens eine der Seitenwände des Auffangbehälters, vorzugsweise auf mehrere oder alle Seitenwände des Auffangbehälters, zu übertragen. Diese Vibration kann den Fluss des herabgefallenen Pulvers gewährleisten und in Abhängigkeit von der Intensität der Vibration zum Zerfall möglicher Agglomerationen beitragen.

Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass der Auffangbehälter zumindest teilweise temperierbar ist. Der Auffangbehälter oder zumindest Teile davon werden dazu gekühlt oder erwärmt, insbesondere seine Seitenwände. Dies bewirkt eine Temperierung des herabfallenden, unbearbeiteten Pulvers, so dass ihm Restwärme entzogen werden kann oder es erwärmt werden kann. Durch eine Anpassung der Temperatur des Pulvers kann der Transport des Pulvers sowohl durch den Auffangbehälter als auch innerhalb des sich anschließenden Fördersystems weiter optimiert werden.

In einerweiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das Fördersystem zum Abtransport des herabgefallenen Pulvers mit einem Schneckenförderer, einem Förderband, einem Pneumatikförderer, einem hydraulischen Schieber und/oder einem mechanischen Schieber ausgebildet.

Ein Schneckenförderer ist eine Förderanlage für Schüttgüter und basiert auf dem Funktionsprinzip der archimedischen Schraube. Er ist üblicherweise motorisch angetrieben und erlaubt einen kontinuierlichen Abtransport des zugeführten Pulvers. Während das herabgefallene Pulver in einem Schneckenförderer transportiert wird, wirkt die Förderschnecke auf das Pulver ein. Dabei entstehen erhebliche Kräfte, vorrangig Scherkräfte, die möglicherweise noch vorhandene Agglomerationen des Pulvers lösen. Bevorzugte Durchmesser der Förderschnecke liegen im Bereich von 50 mm bis 500 mm, wobei die übrigen Komponenten der Förderschnecke fachmännisch dazu passend dimensioniert werden.

Ein Förderband, auch Fließband, Transportband, Bandförderer, Gurtbandförderer oder Gurtförderer genannt, ist ebenfalls eine Förderanlage, mit der Schüttgüter und damit das unbearbeitete Pulver kontinuierlich abtransportiert werden kann. Die Vorteile von Förderbändern liegen in deren Wirkungsgrad bei der Förderung von Schüttgut und ihrem geringen Verschleiß. Unter pneumatischer Förderung versteht man den Transport von Schüttgütern mit Gas mittels Über- oder Unterdrück. Das Gas kann beispielsweise Luft sein. Die Förderung findet prinzipbedingt durch Rohre oder Schläuche statt, gegebenenfalls auch über Fluidrinnen.

Hydraulische und mechanische Schieber finden Verwendung, wenn nachfolgende Transport beziehungsweise Fördermittel mit einem definierten Massestrom eines Schüttgutes beschickt werden sollen. Die Auslassöffnung in Richtung der nachfolgenden Transport- beziehungsweise Fördermittel wird stufenweise oder stufenlos kontrolliert geöffnet, um ein Durchschießen des Schüttgutstroms zu verhindern.

Insbesondere, wenn kleine Bauteile gefertigt und mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung entpackt werden sollen, ist es bedeutsam, dass diese kleinen Bauteile nicht zwischen den Rollen des Rollenförderers nach unten fallen oder zumindest nicht durch den Auffangbehälter in das Fördersystem gelangen, wo sie andernfalls zu Störungen in der Förderung des Pulvers oder zu Schäden in der Anlage führen könnten. Ein kleines Bauteil ist dabei ein mittels der kontinuierlichen additiven Fertigung hergestelltes Bauteil, das zwischen den Rollen des Rollenförderers hindurchfallen würde, wenn nicht Maßnahmen ergriffen würden, die das verhindern.

Dazu kann der Rollendurchmesser und/oder der Rollenabstand des Rollenförderers so gewählt sein, dass eine während der Fertigung ausgebildete Scheibe, oberhalb derer mindestens ein kleines Bauteil angeordnet ist, zu fördern ist. Dazu können während der Fertigung mehrere Schichten der Pulvers derart bearbeitet werden, dass sie eine Scheibe bilden, auf der oder über der im Pulverbett danach das oder die kleinen Bauteile gefertigt werden. Wird im Anschluss der Pulverkuchen aus dem Fertigungsbereich auf den Rollenförderer geschoben, verhindert die Scheibe, dass das mindestens eine darüber befindliche kleine Bauteil zwischen den Rollen hindurch in den Auffangbehälter und damit das Fördersystem gelangt. Dazu sollten der Rollendurchmesser und/oder der Rollenabstand so bemessen sein, dass ein sicherer Transport der Scheibe ohne Verkippen oder Verkanten zwischen den Rollen beziehungsweise in den Zwischenraum zwischen den Rollen des Rollenförderers erreicht werden kann. Der Rollendurchmesser und/oder der Rollenabstand ergeben sich dabei aus den Maßen der zu fertigenden Scheibe, wobei die Maße der Scheibe sich aus fertigungstechnischen Randbedingungen und wirtschaftlichen Abwägungen bestimmen.

Es kann auch zweckmäßig sein, mindestens ein Gitter in dem Auffangbehälter anzuordnen.

Das mindestens eine Gitter soll das Durchfallen der kleinen Bauteile durch den Auffangbehälter in das nachfolgende Fördersystem verhindern. Zudem wird auf diese Weise eine Sortierung der Bauteile nach Größe oder zumindest in zwei Größenkategorien möglich. Demnach sind die Gitteröffnungen bei einem einzigen Gitter so zu wählen, dass sie kleiner als das kleinste zu fertigende Bauteil sind. Bei mehr als einem Gitter kann eine Größenabstufung der Gitteröffnungen erfolgen. Die kleinen Bauteile bleiben auf dem mindestens einen Gitter liegen und können von diesem beispielsweise durch eine Klappe entnommen werden. Gleichzeitig werden durch den Aufprall des Pulvers auf dem mindestens einen Gitter eventuell noch vorhandene Agglomerationen des Pulvers gelöst.

Alternativ oder zusätzlich kann mindestens ein weiterer Rollenförderer in dem Auffangbehälter selbst angeordnet sein. Dieser weist vorzugsweise geringere Rollendurchmesser und -abstände als der Rollenförderer oberhalb des Auffangbehälters auf, so dass mittels des mindestens einen weiteren Rollenförderers ebenfalls kleine Bauteile aufgefangen werden können und sie nicht ins nachfolgende Fördersystem gelangen können. Wie auch bei einem Gitter erfolgt eine Sortierung von kleinen und großen Bauteilen durch den (ersten) Rollenförderer und den mindestens einen weiteren Rollenförderer. Die Rollendurchmesser und -abstände sind dabei wie bei einem Gitter auf das kleinste zu fertigende Bauteil beziehungsweise zu erreichende Größenklassen bei der Sortierung abzustimmen. Auch in Kombination mit mindestens einem Gitter kann eine mehrstufige Sortierung unterschiedlich großer, aus dem ersten Rollenförderer herabfallender Bauteile erfolgen. Der weitere Rollenförderer hat zudem den Vorteil, dass er die aufgefangenen Bauteile zu einem Ausgabeort beziehungsweise einer Entnahmestelle fördern kann, wo sie ausgegeben oder entnommen werden können.

Mit Vorteil ist das mindestens eine Gitter und/oder der mindestens eine weitere Rollenförderer in einem Winkel in Richtung einer Seitenwand des Auffangbehälters angeordnet. Der mindestens eine weitere Rollenförderer und/oder das mindestens eine Gitter ist also in Richtung zu einer der Seitenwände des Auffangbehälters geneigt, also um eine Längsachse in einem Winkel rotiert. Dadurch können die von dem mindestens einen weiteren Rollenförderer und/oder dem mindestens einen Gitter aufgefangenen Bauteile in Richtung der Seitenwand rutschen und dort gesammelt werden. Über eine Klappe oder eine andere Entnahmeöffnung, vorzugsweise eine andere verschließbare Entnahmeöffnung, können die aufgefangenen Bauteile dann entnommen werden.

Es ist ebenfalls bevorzugt, wenn der Rollenförderer und/oder der mindestens eine weitere Rollenförderer einen Antrieb, insbesondere einen gemeinsamen Antrieb, aufweisen. Durch einen Antrieb, der die Rollen eines Rollenförderers antreibt, kann der Weitertransport der darauf befindlichen Objekte ohne zusätzlich äußere Einwirkung, wie das stetige Nachschieben von Pulverkuchen aus der kontinuierlichen additiven Fertigung oder ein Anschieben durch eine Bedienperson, bewirkt werden. Dabei kann jeweils ein Antrieb für jeden der Rollenförderer vorgesehen sein, es kann aber auch ein einziger Antrieb vorgesehen sein, der mehrere oder alle Rollenbänder antreibt. Dies würde die erforderlichen Ressourcen und den Bauraum der Vorrichtung reduzieren.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Pulverabtransport und/oder zur Pulverrückgewinnung einer kontinuierlich arbeitenden additiven Fertigungsanlage kann der Fertigungsprozess ununterbrochen fortgeführt werden. Dabei wird unbearbeitetes Pulver von den fertiggestellten Bauteilen separiert und einer Pulveraufbereitung und/oder direkt einer Wiederverwendung zugeführt. Dies kann vollautomatisiert erfolgen. Dabei wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ein geschlossenes System bereitgestellt, aus dem kein Pulver entweichen kann. Auch die Fertigung besonders kleiner Bauteile ist durch geeignete Auffanglösungen berücksichtigt.

Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Figur 1 verschiedene Darstellungen einer beispielhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Figur 2 und 3 weitere mögliche Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Draufsicht (Figur 1a), eine seitliche Ansicht (Figur 1b) und einen Schnitt (Figur 1c) der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer beispielhaften Ausgestaltung. Sie wird anhand aller drei Teilfiguren gemeinsam nachfolgend beschrieben.

In einem Fertigungsbereich 10 einer kontinuierlich arbeitenden additiven Fertigungsanlage werden in einem Pulverbett Bauteile 16 hergestellt, die von unbearbeitetem Pulver 14 umschlossen sind. Der somit gebildete Pulverkuchen 12 wird kontinuierlich von einem Transportband der Fertigungsanlage in Richtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 20 und dort auf einen angetriebenen Rollenförderer 22 geschoben. Das unbearbeitete Pulver 14 löst sich dabei und fällt zwischen den Rollen des Rollenförderers 22 hindurch nach unten, wo es von einem Auffangbehälter 24 aufgefangen wird. Dabei werden die Bauteile 16 freigelegt beziehungsweise entpackt und weiter in Richtung einer Entnahmestelle gefördert (veranschaulicht durch einen Pfeil).

Der Auffangbehälter 24 ist nach Art eines Trichters gebildet, er ist also nach unten geöffnet und seine Seitenwände 26 bilden einen sich nach unten verjüngenden Querschnitt, sind also geneigt. Der Neigungswinkel der Seitenwände 26 entspricht dabei mindestens dem Schüttwinkel des verwendeten Pulvers 14. Trifft das unbearbeitete Pulver 14 auf die geneigten Seitenwände 26 auf, ist dadurch gewährleistet, dass es weiter nach unten abgeführt wird und nicht liegenbleibt.

Beim Auftreffen des Pulvers 14 werden zudem durch die vorhandene Fallhöhe zwischen Pulverkuchen 12 und den Seitenwänden 26 des Auffangbehälters 24 möglicherweise vorhandene Agglomerationen des Pulvers 14 gelöst.

Um den Abtransport des herabfallenden Pulvers 14 zu optimieren, können die Seitenwände 26 gekühlt oder erwärmt werden (nicht gezeigt), um das Fließverhalten des Pulvers 14 zu beeinflussen. Auch kann es dazu beitragen, überschüssige Restwärme aus dem Pulver 14 abzuführen. Alternativ oder zusätzlich können Vibrationen auf die Seitenwände 26 des Auffangbehälters 24 aufgebracht werden (nicht gezeigt), um das Abführen des Pulvers 14 weiter zu fördern.

Das durch den Auffangbehälter 24 nach unten abgeführte Pulver 14 wird in ein Fördersystem 28 geleitet, das in dieser beispielhaften Ausgestaltung mit einem Schneckenförderer 30 ausgebildet ist. Mittels dieses Fördersystems 28 wird das Pulver 14 einer Pulveraufbereitung zugeführt, so dass es im Anschluss wieder verwendet werden kann. Das Pulver 14 kann aber gegebenenfalls auch direkt der Wiederverwendung zugeführt werden.

Da jedoch auch Bauteile 16 gefertigt werden können, die durch die Rollen des Rollenförderers 22 hindurchfallen könnten, sind in Figur 2 zwei Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung 20 gezeigt, bei denen verhindert wird, dass diese kleinen Bauteile 16b in das Fördersystem 28 gelangen. Dazu werden nachfolgend nur die Unterschiede der Draufsichten aus Figur 2a und 2b zu Figur 1a sowie des Schnittes der Figur 2c zu Figur 1c erläutert. In Figur 2a ist ein weiterer Rollenförderer 32 innerhalb des Auffangbehälters 24 angeordnet. Dessen Rollenabstände und Rollendurchmesser sind erkennbar kleiner als die des ersten Rollenförderers 22. Wird nun der Pulverkuchen 12 auf den Rollenförderer 22 der Vorrichtung 20 geschoben, wobei sich das unbearbeitete Pulver 14 löst, werden größere Bauteile 16a von den Rollen des Rollenförderers 22 gehalten, kleinere Bauteile 16b fallen hindurch auf den weiteren Rollenförderer 32 und werden von diesem daran gehindert, in das Fördersystem 28 zu gelangen.

Der weitere Rollenförderer 32 kann dabei einen eigenen Antrieb aufweisen oder von demselben Antrieb wie der Rollenförderer 22 angetrieben sein (nicht gezeigt). Damit können die kleineren Bauteile 16b ebenfalls in die mit einem Pfeil angezeigte Richtung zu einer Entnahmestelle gefördert werden.

In einer alternativen Ausgestaltung der Figur 2b ist in dem Auffangbehälter 24 ein Gitter 34 angeordnet. Es ist aus der schematisch dargestellten Figur 2c ersichtlich, dass beide Ausgestaltungen gemäß Figur 2a und 2b einen ähnlichen oder gleichen schematischen Aufbau haben können. Die Gitteröffnungen des Gitters 34 sind so bemessen, dass das Pulver 14 hindurchfallen kann, die kleineren Bauteil 16b aber aufgefangen werden. Sie können beispielsweise über Entnahmeöffnungen in einer oder beiden Seitenwänden 26 des Auffangbehälters 24 (nicht gezeigt) entnommen werden.

Figur 3 zeigt einen Schnitt der Vorrichtung 20, bei der ein geneigtes Gitter 34 oder ein geneigter weiterer Rollenförderer 32 in dem Auffangbehälter 24 angeordnet ist. Die davon aufgefangenen kleinen Bauteile 16b rutschen dabei in Richtung einer Seitenwand 26 des Auffangbehälters 24, wo sie durch eine Entnahmeklappe 36 hindurch entnommen werden können.

Bezugszeichenliste Fertigungsbereich Pulverkuchen Pulver Bauteil Vorrichtung Rollenförderer Auffangbehälter Seitenwände Fördersystem Schneckenförderer weiterer Rollenförderer Gitter Entnahmeklappe

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung (20) zum Pulverabtransport und/oder zur Pulverrückgewinnung einer kontinuierlich arbeitenden additiven Fertigungsanlage mit einem Rollenförderer (22), der einem Fertigungsbereich (10) der kontinuierlich arbeitenden additiven Fertigungsanlage nachgeordnet ist und auf dem ein Pulverkuchen (12) gefördert wird, einem nach unten offenen Auffangbehälter (24) mit mindestens einer geneigten Seitenwand (26) zum Auffangen zumindest des herabfallenden Pulvers (14), der unterhalb des Rollenförderers (22) angeordnet ist, und einem Fördersystem (28) zum Abtransport des herabgefallenen Pulvers (14).

2. Vorrichtung (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigung der mindestens einen Seitenwand (26) des Auffangbehälters (24) mindestens dem Schüttwinkel des Pulvers (14) entspricht.

3. Vorrichtung (20) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Auffangbehälter (24) zumindest teilweise mit Vibration zu beaufschlagen ist.

4. Vorrichtung (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auffangbehälter (24) zumindest teilweise temperierbar ist.

5. Vorrichtung (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fördersystem (28) zum Abtransport des herabgefallenen Pulvers (14) mit einem Schneckenförderer (30), einem Förderband, einem Pneumatikförderer, einem hydraulischen Schieber und/oder einem mechanischen Schieber ausgebildet ist.

6. Vorrichtung (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollendurchmesser und/oder der Rollenabstand des Rollenförderers (22) so gewählt ist, dass eine während der Fertigung ausgebildete Scheibe, oberhalb derer mindestens ein kleineres Bauteil (16) angeordnet ist, zu fördern ist.

7. Vorrichtung (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Auffangbehälter (24) mindestens ein Gitter (34) angeordnet ist.

8. Vorrichtung (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Auffangbehälter (24) mindestens ein weiterer Rollenförderer (32) angeordnet ist.

9. Vorrichtung (20) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Gitter (34) und/oder der mindestens eine weitere Rollenförderer (32) in einem Winkel in Richtung einer Seitenwand (26) des Auffangbehälters (24) angeordnet ist.

10. Vorrichtung (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollenförderer (22) und/oder der mindestens eine weitere Rollenförderer (32) einen Antrieb, insbesondere einen gemeinsamen Antrieb, aufweisen.