WO2017008892A1 - Device and method for producing a three-dimensional object - Google Patents

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WO2017008892A1
WO2017008892A1 PCT/EP2016/001154 EP2016001154W WO2017008892A1 WO 2017008892 A1 WO2017008892 A1 WO 2017008892A1 EP 2016001154 W EP2016001154 W EP 2016001154W WO 2017008892 A1 WO2017008892 A1 WO 2017008892A1
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WO
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recess
longitudinal
sealing element
drive
drive axle
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/001154
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Thomas Mattes
Original Assignee
Eos Gmbh Electro Optical Systems
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eos Gmbh Electro Optical Systems filed Critical Eos Gmbh Electro Optical Systems
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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/255Enclosures for the building material, e.g. powder containers

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and a method for producing a three-dimensional object by selective layer-by-layer solidification of building material.
  • Methods and devices of this type are used, for example, in rapid prototyping, rapid tooling or additive manufacturing.
  • An example of such a method is known as "selective laser sintering or laser melting.”
  • selective laser sintering or laser melting In this case, a thin layer of powdery build material is repeatedly applied and the build material in each layer is selectively solidified by selective irradiation with a laser beam.
  • European Patent EP 0 734 842 A1 discloses a device with a laser and an associated scanning device, by means of which a solidification of powder takes place at locations corresponding to the cross section of the object in a process chamber.
  • a horizontally movable Coating device applies the powder layers to be consolidated on a building platform or an already solidified powder layer.
  • the chamber wall can have a recess through which an axis connecting the drive with the coater device can be passed and along which it can be displaced: this recess must be sealed in order to reduce or even completely eliminate gas exchange between the interior and exterior of the process chamber to prevent.
  • a seal for a recess of a chamber wall is known from the European patent EP 1037739 Bl, wherein a roller blind an engagement recess through which the building platform supporting support arms are passed, sealed in a powder-tight manner.
  • a roller blind an engagement recess through which the building platform supporting support arms are passed, sealed in a powder-tight manner.
  • the object of the present invention is to provide an alternative, preferably an improved, apparatus and a corresponding method for producing a three-dimensional object.
  • an improved sealing of the recess, through which the drive axis of a process module is passed, is to be provided here, so that several drive axles can be moved in the same recess.
  • the inventive device for manufacturing a three-dimensional object by selectively layerwise solidification of the building material contains a process chamber with a chamber wall and at least one inside the process chamber in a shaft direction through a Baufeld movable first process module suitable for performing 'a required for producing a three-dimensional object process is and has at least one transverse to the direction of movement extending drive axle.
  • the chamber wall of the process chamber has an elongate recess through which the at least one drive axle is guided and along the longitudinal direction of which the at least one drive axle is movable for moving the at least one process module in the direction of movement.
  • At least one flexible sealing element is mounted substantially over the entire length of the recess so that the sealing element has a gap between the two longitudinal sides of the recess and / or between a longitudinal side of the recess and the longitudinal side facing the at least one drive axle and / or between two seals sides facing each other by two in the transverse direction of the recess staggered drive axles.
  • At least one closure device is arranged so that it along the longitudinal direction of the recess on the at least one sealing element, a force in the sealing of the gap between the two longitudinal sides of the recess and / or between a longitudinal side of the recess and the longitudinal side facing side of the at least one Drive axis and / or between two mutually facing sides of two in the transverse direction of the recess offset from each other drive axes serving direction exerts.
  • closure device can be designed as an artifact that is separate from the sealing element (even if it may be tightly connected thereto); However, closure device and sealing element can also be realized integrated, namely in particular when the sealing element itself is able to exert a force in the effective direction as described in the paragraph above.
  • a mechanical Comp ⁇ component which mechanically connects, directly or indirectly an actuator (here outside the process chamber) with the process module so that this process module oriented in the process chamber along an axial course of the drive axle
  • a coating module as a process module
  • a drive axis for an exposure module could be referred to as an "exposure arm”.
  • a fixed flexible sealing element is attached to each of the two longitudinal sides of the recess such that the two sealing elements jointly seal a gap between the two longitudinal sides of the recess and / or between the two longitudinal sides of the recess and the side of the at least one drive axis facing this longitudinal side, and a closure device is arranged so that along the longitudinal direction of the recess on at least one sealing element, preferably both sealing elements, a force in the space between the two longitudinal sides of the recess and / or between one or both longitudinal sides of the recess and the longitudinal side o- the longitudinal sides facing side or sides of the at least one drive axis serving direction exerts.
  • two drive axes are arranged offset in the transverse direction of the recess against each other, parallel to the two longitudinal sides of the recess, a flexible sealing element between the two drive axles is mounted so that there is a gap between the two longitudinal sides of the recess and / or between a longitudinal side of the recess and the longitudinal side facing one of the two drive axles and / or seals between the two facing side of the two drive axles, and the closure device is arranged so that they along the longitudinal direction the recess on at least one sealing element, preferably both sealing elements, a force in the side of one of the two drive axles and / or between the two facing each other for sealing the gap between the two longitudinal sides of the recess and / or between a longitudinal side of the recess and the longitudinal side Side of the two drive axes serving direction exerts.
  • the drive axis in the plane of the chamber wall, through which it is passed an elongated, preferably ship-shaped cross-section, in a particularly preferred manner with a double S-shaped outer contour, whose longitudinal direction extends in the longitudinal direction of the recess.
  • At least one sealing element is formed as a lip or as a bellows and / or of a rubber-elastic fluoroelastomer and / or of (in particular glass) fiber-reinforced PTFE film and / or of Teflon-reinforced fabric.
  • the lip and bellows are sturdy and easy-to-handle replacement parts, and the material can be selected based on the application and the prevailing environmental conditions, with fluoroelastomer being less expensive and (glass) fiber reinforced PTFE film or Teflon reinforced fabric more resistant and durable.
  • the closure device preferably contains a pretensioned spring plate which is attached to at least one sealing element and which is designed in particular as a spring comb.
  • the force for reclosing the seal is applied by the spring plate or spring comb and is thus largely independent of the material used and the shape of the sealing element.
  • the closure device preferably contains a magnetic strip attached to at least one sealing element, which in a further preferred manner contains a thin ferromagnetic strip and / or a flexible retaining strip with inserted magnets, in particular neodymium magnets.
  • neodymium magnets ensure a sufficiently large magnetic holding force.
  • the device includes an outer gate and / or a counter-guide, which is arranged displaceably with the drive axle so that they by mechanical guidance
  • the drive axle and / or the outer slide and / or the counter slide are formed as a hollow body and / or in several parts.
  • the formation as a hollow body reduces the heat flow out of the process chamber, so that i.a. the thermal insulation effect is improved.
  • a multi-part design allows, for example, a better mountability in narrow recesses of the process chamber wall.
  • the counter-raceway is substantially shaped as a counter-shape to the at least one sealing element, preferably to all sealing elements, and arranged and / or mounted so that it reduces movement of the sealing element away from the drive axle, preferably substantially prevented and upon movement of the drive axle / or that it returns the sealing element in the direction of movement behind the drive axle to its original position.
  • the device preferably contains at least one second process module that can be moved in the direction of movement and that can be driven together with the first process module by the at least one drive axle or by a further drive axle.
  • the first and / or the second process module (s) may in particular be selected from a coating module which is suitable for applying a layer of the building material to a construction field, and / or an exposure module which is used to solidify the construction material applied to the construction field - is suitable.
  • the method according to the invention for producing a three-dimensional object by selective layer-by-layer solidification of building material is carried out in a device comprising a process chamber with a chamber wall and a process module movable in a movement direction over a building field within the process chamber, which are required for performing a three-dimensional object Process is suitable.
  • a drive axis extending transversely to the direction of movement, which is passed through an elongate recess in the chamber wall of the process chamber, is moved along the elongated recess.
  • At least one fixed flexible seal member seals substantially over the entire length of the recess is, a gap between the two longitudinal sides of the recess and / or between a longitudinal side of the recess and the longitudinal side facing side of the at least one drive axle and / or between two facing sides of two spaced apart in the transverse direction of the recess drive axles.
  • a closure device exerts along the longitudinal direction of the recess on the at least one sealing element a force in the side of the at least one drive axle and / or between two sides facing the gap between the two longitudinal sides of the recess and / or between a longitudinal side of the recess and the longitudinal side facing sides of two in the transverse direction of the recess spaced-apart drive axes serving direction.
  • Fig. 1 is a schematic, partially in section
  • FIGs. 2a to 2d are schematic sectional views of a drive shaft shown in Fig. 1.
  • FIG 3 is a schematic perspective view of a seal according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic perspective view of a seal according to a second embodiment of the present invention.
  • Figs. 5a to 5c are schematic sectional views of various components
  • Fig. 6 is a schematic perspective view of a. Sealing according to a first modification of the second embodiment.
  • Fig. 7 is a schematic perspective view of a seal according to a second modification of the second imple mentation form.
  • FIG. 8 is a schematic perspective view of a seal according to a third modification of the second embodiment.
  • Fig. 9 is a schematic sectional view of a seal according to a fourth modification of the second embodiment.
  • 10 is a schematic sectional view of a seal according to a fifth modification of the second embodiment.
  • Fig. 11 is a schematic sectional view of a seal according to a third embodiment of the present invention.
  • the apparatus shown in FIG. 1 is a laser sintering or laser melting apparatus 1.
  • it contains a process chamber 3 with a chamber wall 4.
  • an upwardly open container 5 is arranged with a wall 6.
  • a movable in a vertical direction V carrier 7 is arranged, on which a base plate 8 is mounted, which closes the container 5 down and thus forms its bottom.
  • the base plate 8 may be a plate formed separately from the carrier 7, which is fixed to the carrier 7, or it may be integrally formed with the carrier 7.
  • a construction platform 9 can still be mounted on the base plate 8, on which the object 2 is built up.
  • the object 2 can also be built on the base plate 8 itself, which then serves as Bauste-.
  • the laser sintering device 1 further comprises a storage container 12 for a building material 13 which can be solidified by electromagnetic radiation and a coating module 14 movable in a horizontal direction H for applying the building material 13 to the working plane 10 the wall 4 of the process chamber 3 is provided.
  • the coating module 14 is connected to the drive by means of a drive shaft 30, which in FIG. 1 runs perpendicular to the drawing direction.
  • the drive shaft 30 is passed through an elongated recess 31 (shown by a dashed line) in the wall 4, along which the drive axle is movable.
  • the laser sintering device 1 further comprises an exposure device 20 with a laser 21 which generates a laser beam 22 which is deflected by a deflection device 23 and by a focusing device 24 via a coupling window 25 which is arranged in the top of the wall 4 of the process chamber 3, on the Working level 10 is focused.
  • the laser sintering device 1 includes a control unit 29, via which the individual components of the device 1 are controlled in a coordinated manner for carrying out the building process.
  • the control unit may include a CPU whose operation is controlled by a computer program (software).
  • the computer program can be stored separately from the device on a storage medium, from which it can be loaded into the device, in particular into the control unit.
  • the carrier 7 is lowered by a 'level for applying a first layer of powder corresponding to the desired layer thickness. By moving the coater 14 over the working plane 10, a layer of the powdery building material 13 is then applied.
  • the application takes place at least over the entire cross section of the object 2 to be produced, preferably over the entire construction field, ie the region of the working plane 10 which lies within the upper opening of the container 5. Subsequently, the cross-section of the object 2 to be produced is scanned by the laser beam 22, so that the pulverulent build-up material 13 is solidified at the locations which correspond to the cross section of the object 2 to be produced. These steps are repeated until the object 2 is completed and the process chamber 3 can be removed.
  • the drive shaft 30 is moved by the drive along the longitudinal direction of the recess 31 in the chamber wall 4.
  • the recess 31 is provided with a seal (not shown in FIG. 1 - see subsequent figures) to reduce gas exchange between the inside and outside of the process chamber 3 as far as possible. or even completely prevent.
  • the drive shaft 30 When moving in a direction of movement B along the longitudinal direction of the recess 31, the drive shaft 30 must open the seal, and behind it, the seal must close again.
  • the drive shaft 30, at least in the region of the recess 31, has an oblong cross-section, the longitudinal direction of which points in the direction of movement B.
  • FIG. 2 shows schematic examples of cross sections of the drive axle 30.
  • the cross section of the drive axle is elliptical or oval, as shown in FIG. 2a.
  • the radius of curvature is greatest in the center M of the profile in the direction of movement and lowest at the front and rear edge K in the direction of movement. But to open and close the seal as possible a sharp edge K at the opening or closing side of the drive shaft 30 is advantageous.
  • Fig. 2b shows an axis cross-section in the form of a "boat", which is not rounded at its front and rear edge, but at an angle up, which is preferably as acute as possible. Even lower
  • Edge angles can be achieved with the variant shown in FIG. 2c.
  • the cross section has a double S-shaped outer contour, ie, not only the radius of curvature changes between an edge K and the center M of the profile, but also the direction of curvature in the turning points W (convex in the middle, concave on the outside).
  • the tangent of the outer contour is in the edges preferably parallel to the longitudinal direction of the cross section, so that there are very sharp edges. Thereby . Be leaks at the edges in the process of the drive axle through the seal kept as small as possible or completely reduced.
  • the outer contour is preferably formed with the largest possible radii of curvature, so that a smooth profile profile is formed, on which the seal can slide past as well as possible.
  • FIG. 2d shows a variant in which an outer contour of the profile is formed linearly parallel to the direction of movement B.
  • FIG. 2d shows a variant in which an outer contour of the profile is formed linearly parallel to the direction of movement B.
  • FIG. 2d shows a variant in which an outer contour of the profile is formed linearly parallel to the direction of movement B.
  • FIG. 2d shows a variant in which an outer contour of the profile is formed linearly parallel to the direction of movement B.
  • FIG. Further modifications are possible.
  • the cross sections of the drive axle 30 are shown solidly in FIG. 2, the drive axle 30 can preferably also be formed as a hollow body. As a result, the heat transfer from the process chamber 3 for driving the coating module 14 is reduced and thus a good thermal insulation effect is achieved.
  • the drive shaft 30 may also be wholly or partially made of a thermally insulating material.
  • the drive shaft 30 is also preferably designed in several parts, which allows a better mountability of the drive shaft 30 in narrow recesses 31 of the process chamber
  • Fig. 3 shows a schematic perspective view of a seal 40, as used in the present embodiment.
  • a sealing lip 41 is arranged as a sealing element.
  • the sealing lips 41 are designed as flexible sealing lips 41 and formed of a heat-resistant rubber-elastic material, e.g. a fluoroelastomer such as Viton.
  • the two sealing lips 41 are slightly bent and lie on each other, whereby they seal the space between the two longitudinal sides of the recess 31 when the drive shaft 30 is not located between the sealing lips 41.
  • the drive axle 30 passes between the sealing lips 41, the spaces between each longitudinal side of the recess 31 and the side of the drive shaft 30 facing the latter are likewise sealed by the sealing lips 41.
  • the front in the direction of movement B edge of the drive axle separates the sealing lips 41 from each other, at the rear edge they close again.
  • the sealing of the intermediate spaces between the longitudinal sides of the recess 31 and / or between a longitudinal side and the drive axle 30 is achieved by the elastic restoring forces of the deformed sealing lips 41. With such large cross sections, as they must be used in the present case, this elastic restoring force may be insufficient. In addition, it tends to diminish over time in the temperatures prevailing in the process chamber of a laser sintering device.
  • a closure device is provided separate from the sealing element formed as a sealing lip 41, which generates a force transverse to the longitudinal axis of the recess 31 on the sealing lips 41. This force causes closure of the sealing lips 41 and is substantially independent of the sealing lip material used.
  • the closure means is formed by disposing, in addition to the sealing lip 41 on each of the two longitudinal sides of the recess 31, a biased spring plate which, along the longitudinal direction of the recess, adds an extra force to the lips in the space between them both longitudinal sides of the recess or between a longitudinal side of the recess and the side facing this longitudinal side of the drive axle.
  • the spring metal sheet can be embodied as a spring steel comb 42, the sheet thickness, the comb tooth width and the comb gap width being selected according to a desired closing force.
  • the sealing lips 41 be formed of a rubber-elastic material. They may also be formed, for example, from glass fiber reinforced PTFE film or Teflon reinforced fabric, which have a higher wear resistance, whereby the life of the seal 40 can be increased.
  • the seal 40 with closure device described makes it possible, during the process of the drive shaft 30 along the recess 31, to reliably seal the process chamber 3 with respect to the space in which the drive of the drive shaft 30 is arranged.
  • the drive axle 30 opens with its front edge K the seal by separating the lips from each other.
  • the applied by the .Federblechkamm 42 on the sealing lips 41 force causes the gap between the longitudinal sides of the recess 31 and the drive shaft 30 is reliably sealed and that close the sealing lips 41 behind the drive shaft 30 again reliably.
  • the space in which the drive of the drive shaft 30 is arranged can be effectively protected by the process conditions prevailing in the process chamber, in particular by the temperature prevailing there.
  • FIG. 4 shows a schematic perspective view of a seal 50 according to a second embodiment.
  • a bellows 51 is arranged as a sealing element.
  • the two bellows 51 seal in the absence of the drive shaft 30, the recess 31.
  • the intermediate space between a longitudinal side of the recess 31 and the side of the drive shaft 30 facing it is also sealed by the bellows 51 provided on this longitudinal side. Since the deformation of the bellows 51 takes place over a plurality of layers of the bellows 51, the total possible deformation of the sealing element is large with simultaneously small deformation of the individual layers, which increases the life of the sealing element.
  • the bellows may be formed of the same materials as indicated in the first embodiment of the sealing lips 41.
  • two deformable magnetic strips 52 are arranged at the mutually facing ends of the two bellows 51 as separate from the closure device formed as a sealing element.
  • Such flexible magnetic strips are formed, for example, from a polymer matrix with embedded magnetic chips. The closing force between the two bellows is achieved here by the magnetic attraction between the magnetic strips.
  • Fig. 5a corresponds to the example shown in Fig. 4, in which a single drive shaft 30 is guided approximately centrally through the recess 31 in the chamber wall and on both sides of the drive shaft 30 each have a bellows 51 is arranged to seal the recess.
  • the drive shaft 30 as shown in Fig. 5b also on the underside (or analog top side - not shown) of the recess 31 may be arranged so that only a bellows 51 is required for sealing.
  • the drive shaft 31 is flat in this case on its underside as shown in Fig. 2d.
  • two or more drive shafts 30, which are offset in relation to each other in the transverse direction of the recess 31, to be arranged so as to be movable independently of one another along the longitudinal direction of the recess 31.
  • two drive shafts 30 are arranged as shown in Fig. 5c respectively at the top and the bottom of the recess 31, also extends a bellows 51, depending on the position of the axes in the longitudinal direction of the recess 31 a gap between the two longitudinal sides of the recess 31, a gap between a longitudinal side of the recess 31 and one of the two drive shafts 30 and a gap between the two drive shafts 30 seals.
  • a further bellows is arranged between this drive shaft 30 and the corresponding longitudinal side of the recess 31.
  • the magnetic strip 52 shown 4 is preferably on each 'pointing to an axle side of a bellows 51 is a sealing device as that shown in Fig. Arranged that in an arrangement of an axis located on the edge of the recess 31 with a closure device, including a further magnetic strip on Edge of the recess 31 can cooperate.
  • Fig. 5 The arrangements shown in Fig. 5 are not limited to bellows, but may be applied to other forms of sealing members, e.g. on the sealing lips shown in Fig. 3.
  • FIG. 4 shows a schematic perspective view of a seal 50 a according to a first modification of the second embodiment form.
  • the seal 50 a further includes an outer gate 53, which supports by mechanical guidance, the closing action of the two magnet 52 formed by the closure device.
  • the outer gate 53 is connected to the drive shaft 30 or at least arranged to be displaceable together with it and engages around the two magnetic strips 52 from the outside.
  • At least its inner profile is formed so that it follows the outer profile of the drive shaft 30 at a distance and thereby guides the flexible magnetic strips 52 along the outer profile of the drive shaft 30.
  • the outer raceway can preferably be designed as a hollow body and / or made completely or partially of a thermally insulating material.
  • the outer backdrop may also be preferably designed in several parts, which allows a better Mont eability in narrow recesses 31 of the process chamber 4.
  • FIG. 7 shows a schematic perspective view of a seal 50 b according to a second modification of the second embodiment.
  • the magnetic strip is equipped with neodymium magnets. These are very heat resistant and have strong Kere holding forces than the currently available flexible magnetic strips, but are hard and brittle and thus not malleable to a flexible bar.
  • the flexible magnetic strip 52a is formed of a flexible carrier strip 54 on which a flexible retaining strip 55 is mounted with recesses in which individual magnets 56 are embedded, which are preferably formed as neodymium magnets.
  • the carrier strip and the retaining strip are made of a sufficiently temperature-resistant polymer such as. PA 6 formed.
  • PA 6 sufficiently temperature-resistant polymer
  • a flat ferromagnetic strip 57 for better fixation of the individual magnets and to harmonize the bending line parallel below or above the retaining strip 55 may be arranged (in Fig. 7, an arrangement of the ferromagnetic strip 57 between support bar 54 and retaining strip 55 is shown).
  • FIG 8 shows a schematic perspective view of a seal 50 c according to a third modification of the second embodiment.
  • the seal 50c differs from that shown in Fig. 7 seal 50b only in that the bellows is formed as Doppelfaltenb 51a 'alg.
  • FIG. 9 shows a schematic sectional view of a seal 50d according to a fourth modification of the second embodiment.
  • a counter runway 58 which is likewise connected to the drive axle or at least can be displaced together with it, is arranged such that it supports the closing action by mechanical guidance.
  • the Gegenkulisse 58 includes teeth 59 which engage on both sides of the drive shaft 30 in the direction of movement in the folds of the bellows and thus guide them mechanically.
  • the sealing effect of the seal 50a is further improved, in particular when the counter-slide 58 is arranged on both sides of the drive axle 30, in front of and behind the traveling drive axle 30.
  • the counter slide can preferably also be designed as a hollow body and / or completely or partially made of a thermally insulating material and / or in several parts . be executed.
  • FIG. 10 shows a schematic sectional view of a seal 50e according to a fifth modification of the second embodiment.
  • the drive axle 30 is guided on the underside of the recess 31 and is preferably flat on its underside as shown in FIG. 2d.
  • the closure device is formed in the present case by a chain 60, which rests along the longitudinal direction of the recess 31 on the lowermost fold of the bellows 51, pushes it down by its own weight and thereby seals the Aus.üng 31.
  • a positive guide 61 for the chain 60 is mounted, which prevents vertical movement of the chain away from the drive axle and thus acts similar to the outer slide shown in Fig. 6. In particular, it supports the closing movement of the chain after passing through the drive axle.
  • a simple sealing element 62 such as e.g. a mounted on the drive shaft 30 spring plate or a fixed elastic lip for sealing.
  • FIG. 11 shows a schematic sectional view of a seal 70 according to a third embodiment of the present invention.
  • the sealing element which is arranged along the longitudinal direction of the recess 31, formed by a chain 71 of hingedly interconnected and overlapping sheet metal blanks.
  • the chain 71 rests on the lower edge of the recess 31 and is guided by a groove .72 formed there. Upwardly, the chain 71 projects into a groove 73 which is formed in the upper edge of the recess 31.
  • the recess 31 is sealed by the chain 71.
  • this form of gap seal the simplest form of labyrinth seal, can not completely suppress the gas flow between the inside and the outside of the process chamber, but reduce it to an acceptable level.
  • drive shaft 30 is guided along the underside of the recess 31, and it is preferably formed flat on its underside as shown in Fig. 2d.
  • the chain 71 is lifted by the drive axle 30 and returns behind the drive axle 30 by its own weight in its initial state.
  • the chain 71 thus acts as a sealing element as well as by its own weight as a closure device.
  • the groove 73 must be so deep that the chain 71, even if it is lifted by the drive shaft 30, finds its place.
  • a positive guide 74 is attached to the chain 71, which prevents vertical movement of the chain 71 away from the drive axle and thus acts as an external backdrop. In particular, it supports the closing movement of the chain after passing through the drive axle.
  • the recess 31 has a maximum height which corresponds to the height 'of the chain 42, this embodiment of the sealing element is space-saving.
  • the chain 42 is low-wear and thus has a long life.
  • magnetic strips can be used instead of spring plates as a closure device, or it can additionally be provided outside and / or counter scenery.
  • spring plates or spring combs can be used as a closure device.
  • a coater is described as a module to be moved.
  • the drive axle can also be intended for another process module which is suitable for carrying out a process required for producing a three-dimensional object, for example a movable exposure module.
  • the present invention based on a Lasersinter point. Laser melting device has been described, it is not limited to the laser sintering or laser melting. It can be applied to any methods of manufacturing a three-dimensional object by layering and selectively solidifying a building material.
  • the laser may include a gas or solid state laser, a laser diode, or any other type of laser.
  • any means by which energy can be applied selectively to a layer of building material can be used.
  • a laser for example, a plurality of lasers, another light source, an electron beam or any other source of energy or radiation suitable for solidifying the building material may be used.
  • the invention can also be applied to selective mask sintering, in which an extended light source and a mask are used, or to the absorption or inhibition sintering.
  • the invention relates to the production of an ob- By layering and selective solidification of a building material regardless of the manner in which the building material is solidified.
  • Various types of building materials can be used, in particular powders such as metal powder, plastic powder, ceramic powder, sand, filled or mixed powders.

Abstract

A device (1) for producing a three-dimensional object (2) by selective layered compaction of buildup material (13) includes a process chamber (3) with a chamber wall (4) and a first process module (14), which can be moved over a building zone (10) within the process chamber (3) in a direction of movement (B), is suitable for carrying out a process required for producing a three-dimensional object (2) and has at least one drive shaft (30) extending transversely in relation to the direction of movement (B). The chamber wall (4) of the process chamber (3) has an elongated clearance (31), through which the drive shaft (30) is led and along the longitudinal direction of which the drive shaft (30) can be moved to move the process module (13) in the direction of movement. At least one flexible sealing element (41) is provided substantially over the entire length of the clearance (31) in such a way that it seals off an intermediate space between the two longitudinal sides of the clearance (31) and/or between a longitudinal side of the clearance (31) and the side of the drive shaft (30) that is facing this longitudinal side. At least one closure device (42) is arranged in such a way that it exerts a force on the sealing element (41), along the longitudinal direction of the clearance (31), to seal off the intermediate space between the two longitudinal sides of the clearance (31) and/or between a longitudinal side of the clearance (31) and the side of the drive shaft (30) that is facing this longitudinal side.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen  Apparatus and method for manufacturing
eines dreidimensionalen Objekts  a three-dimensional object
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen eines dreidimensionalen Objektes durch selektives schichtweises Verfestigen von Aufbaumaterial . The present invention relates to an apparatus and a method for producing a three-dimensional object by selective layer-by-layer solidification of building material.
Verfahren und Vorrichtungen dieser Art werden beispielsweise beim Rapid Prototyping, Rapid Tooling oder Additive Manufac- turing verwendet. Ein Beispiel eines solchen Verfahrens ist unter dem Namen "Selektives Lasersintern oder Laserschmelzen" bekannt. Dabei wird wiederholt eine dünne Schicht eines pulver- förmigen Aufbaumaterials aufgebracht und das Aufbaumaterial in jeder Schicht durch selektives Bestrahlen mit einem Laserstrahl selektiv verfestigt. Methods and devices of this type are used, for example, in rapid prototyping, rapid tooling or additive manufacturing. An example of such a method is known as "selective laser sintering or laser melting." In this case, a thin layer of powdery build material is repeatedly applied and the build material in each layer is selectively solidified by selective irradiation with a laser beam.
Aus der europäischen Patentschrift EP 0 734 842 AI ist eine Vorrichtung mit einem Laser und einer zugehörigen Scanvorrichtung bekannt, mittels der eine Verfestigung von Pulver an dem Querschnitt des Objekts entsprechenden Stellen in einer Prozesskammer erfolgt. Eine in horizontale Richtung verfahrbare Beschichtungsvorrichtung trägt die zu verfestigenden Pulverschichten auf eine Bauplattform oder eine bereits verfestigte Pulverschicht auf. European Patent EP 0 734 842 A1 discloses a device with a laser and an associated scanning device, by means of which a solidification of powder takes place at locations corresponding to the cross section of the object in a process chamber. A horizontally movable Coating device applies the powder layers to be consolidated on a building platform or an already solidified powder layer.
Insbesondere bei hohen Prozesstemperaturen ist es wünschenswert, den Antrieb für die Beschichtervorrichtung außerhalb der Prozesskammer anzuordnen. Dazu kann die Kammerwandung eine Ausnehmung aufweisen, durch welche eine den Antrieb mit der Beschichtervorrichtung verbindende Achse hindurchgeführt und entlang derer sie verschoben werden kann: Diese Ausnehmung muss abgedichtet werden, um einen Gasaustausch zwischen dem Inneren und Äußeren der Prozesskammer möglichst weit zu vermindern oder sogar ganz zu verhindern. In particular, at high process temperatures, it is desirable to arrange the drive for the coater device outside the process chamber. For this purpose, the chamber wall can have a recess through which an axis connecting the drive with the coater device can be passed and along which it can be displaced: this recess must be sealed in order to reduce or even completely eliminate gas exchange between the interior and exterior of the process chamber to prevent.
Eine Abdichtung für eine Ausnehmung einer Kammerwand ist aus der europäischen Patentschrift EP 1037739 Bl bekannt, wobei ein Rollo eine Eingriffsausnehmung , durch welche die die Bauplattform stützenden Tragarme hindurchgeführt sind, pulverdicht abdichtet. Insbesondere für den Fall, dass weitere Module wie z.B. eine Belichtungsvorrichtung in derselben Richtung verfahrbar angeordnet sind, die ihren Abstand zueinander verändern, erweist sich die Abdichtung der Ausnehmung 31 mittels eines Rollos als unpraktisch, da die verschiedenen Module bei dieser Abdichtungsform durch unterschiedliche Ausnehmungen geführt werden müssen. A seal for a recess of a chamber wall is known from the European patent EP 1037739 Bl, wherein a roller blind an engagement recess through which the building platform supporting support arms are passed, sealed in a powder-tight manner. In particular, in the event that other modules such. an exposure device are arranged to be movable in the same direction, changing their distance from each other, the sealing of the recess 31 by means of a roller blind proves to be impractical, since the various modules must be performed in this seal by different recesses.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine alternative, bevorzugt eine verbesserte, Vorrichtung und ein entsprechendes Verfahren zum Herstellen eines dreidimensionalen Objekts bereitzustellen. Insbesondere soll hierbei eine verbesserte Abdichtung der Ausnehmung, durch welche die Antriebsachse eines Prozessmoduls hindurchgeführt ist, bereitgestellt werden, so dass auch mehrere Antriebsachsen in derselben Ausnehmung bewegt werden können. The object of the present invention is to provide an alternative, preferably an improved, apparatus and a corresponding method for producing a three-dimensional object. In particular, an improved sealing of the recess, through which the drive axis of a process module is passed, is to be provided here, so that several drive axles can be moved in the same recess.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 15. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Dabei können die in den Unteransprüchen und der unten stehenden Beschreibung zur Vorrichtung genannten Weiterbildungen bzw. Ausführungen auch das erfindungsgemäßen Verfahren weiterbilden oder umgekehrt . The object is achieved by a device according to claim 1 and a method according to claim 15. Further developments of the invention are specified in the dependent claims. The developments or embodiments mentioned in the subclaims and the description below relating to the device can also further develop the method according to the invention or vice versa.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen eines dreidimensionalen Objekts durch selektives schichtweises Verfestigen von Aufbaumaterial enthält eine Prozesskammer mit einer Kammerwandung und zumindest ein innerhalb der Prozesskammer in einer Bewegungsrichtung- über ein Baufeld bewegbares erstes Prozessmodul, das zum Durchführen ' eines zum Herstellen eines dreidimensionalen Objekts erforderlichen Prozesses geeignet ist und das zumindest eine sich quer zu der Bewegungsrichtung erstreckende Antriebsachse aufweist. Die Kammerwandung der Prozesskammer weist eine längliche Ausnehmung auf , durch die die zumindest eine Antriebsachse hindurchgeführt ist und entlang deren Längsrichtung die zumindest eine Antriebsachse bewegbar ist zum Bewegen des zumindest einen Prozessmoduls in der Bewegungsrichtung. Mindestens ein flexibles Dichtungselement ist im Wesentlichen über die gesamte Länge der Ausnehmung so angebracht, dass das Dichtungselement einen Zwischenraum zwischen den beiden Längsseiten der Ausnehmung und/oder zwischen einer Längsseite der Ausnehmung und der dieser Längsseite zugewandten Seite der zumindest einen Antriebsachse und/oder zwischen zwei einander zugewandten Seiten von zwei in der Querrichtung der Ausnehmung gegeneinander versetzten Antriebsachsen abdichtet. Mindestens eine Verschlusseinrichtung ist so angeordnet, dass sie entlang der Längsrichtung der Ausnehmung auf das mindestens eine Dichtungselement eine Kraft in der zum Abdichten des Zwischenraums zwischen den beiden Längsseiten der Ausnehmung und/oder zwischen einer Längsseite der Ausnehmung und der dieser Längsseite zugewandten Seite der zumindest einen Antriebsachse und/oder zwischen zwei einander zugewandten Seiten von zwei in der Querrichtung der Ausnehmung gegeneinander versetzten Antriebsachsen dienenden Richtung ausübt. The inventive device for manufacturing a three-dimensional object by selectively layerwise solidification of the building material contains a process chamber with a chamber wall and at least one inside the process chamber in a shaft direction through a Baufeld movable first process module suitable for performing 'a required for producing a three-dimensional object process is and has at least one transverse to the direction of movement extending drive axle. The chamber wall of the process chamber has an elongate recess through which the at least one drive axle is guided and along the longitudinal direction of which the at least one drive axle is movable for moving the at least one process module in the direction of movement. At least one flexible sealing element is mounted substantially over the entire length of the recess so that the sealing element has a gap between the two longitudinal sides of the recess and / or between a longitudinal side of the recess and the longitudinal side facing the at least one drive axle and / or between two seals sides facing each other by two in the transverse direction of the recess staggered drive axles. At least one closure device is arranged so that it along the longitudinal direction of the recess on the at least one sealing element, a force in the sealing of the gap between the two longitudinal sides of the recess and / or between a longitudinal side of the recess and the longitudinal side facing side of the at least one Drive axis and / or between two mutually facing sides of two in the transverse direction of the recess offset from each other drive axes serving direction exerts.
Die Verschlusseinrichtung kann als von dem Dichtungselement separates (wenn auch ggf. eng räumlich damit verbundenes) Artefakt ausgebildet sein; Verschlusseinrichtung und Dichtungselement können jedoch auch integriert realisiert sein, nämlich insbesondere dann, wenn das Dichtungselement selbst eine Kraft in Wirkrichtung wie im obigen Absatz beschrieben auszuüben im Stande ist. The closure device can be designed as an artifact that is separate from the sealing element (even if it may be tightly connected thereto); However, closure device and sealing element can also be realized integrated, namely in particular when the sealing element itself is able to exert a force in the effective direction as described in the paragraph above.
Als „Antriebsachse" wird insbesondere eine mechanische Kompo¬ nente verstanden, die direkt oder indirekt einen Aktor (hier außerhalb der Prozesskammer) mit dem Prozessmodul mechanisch verbindet so dass dieses Prozessmodul in der Prozesskammer entlang eines axialen Verlaufs der Antriebsachse ausgerichtet indirekt durch den Aktor bewegt werden kann. In Bezug auf ein Be- schichtungsmodul als Prozessmodul spricht man landläufig auch von einem „Beschichterarm" anstatt einer Antriebsachse. Analog könnte beispielsweise eine Antriebsachse für eine Belichtungsmodul als „Belichterarm" bezeichnet werden. As the "drive axle" will be indirectly moved by the actuator in particular understood a mechanical Comp ¬ component which mechanically connects, directly or indirectly an actuator (here outside the process chamber) with the process module so that this process module oriented in the process chamber along an axial course of the drive axle With regard to a coating module as a process module, one commonly speaks of a "coating arm" instead of a drive axis. Analogously, for example, a drive axis for an exposure module could be referred to as an "exposure arm".
Dadurch ist auch dann, wenn die Antriebsachse entlang der Ausnehmung verfahren wird, eine gute Abdichtung des Raumes, in welchem sich der Antrieb des Prozessmoduls befindet, von der Prozesskammer gewährleistet. Mit dieser Anordnung ist eine gute Abdichtung auch möglich, wenn zwei oder mehr Antriebsachsen hintereinander entlang der Ausnehmung verfahren werden. As a result, even if the drive axis is moved along the recess, a good seal of the space in which the drive of the process module is located, from the Process chamber ensured. With this arrangement, a good seal is also possible if two or more drive axles are moved one behind the other along the recess.
Vorzugsweise ist an beiden Längsseiten der Ausnehmung je ein feststehendes flexibles Dichtungselement so angebracht, dass die beiden Dichtungselemente gemeinsam jeweils einen Zwischenraum zwischen den beiden Längsseiten der Ausnehmung und/oder zwischen den beiden Längsseiten der Ausnehmung und den diesen Längsseiten zugewandten Seite der zumindest einen Antriebsachse abdichten, und eine Verschlusseinrichtung ist so angeordnet, dass sie entlang der Längsrichtung der Ausnehmung auf mindestens ein Dichtungselement, bevorzugt beide Dichtungselemente eine Kraft in der zum Abdichten des Zwischenraums zwischen den beiden Längsseiten der Ausnehmung und/oder zwischen einer oder beiden Längsseiten der Ausnehmung und der dieser Längsseite o- der diesen Längsseiten zugewandten Seite oder Seiten der zumindest einen Antriebsachse dienenden Richtung ausübt. Preferably, a fixed flexible sealing element is attached to each of the two longitudinal sides of the recess such that the two sealing elements jointly seal a gap between the two longitudinal sides of the recess and / or between the two longitudinal sides of the recess and the side of the at least one drive axis facing this longitudinal side, and a closure device is arranged so that along the longitudinal direction of the recess on at least one sealing element, preferably both sealing elements, a force in the space between the two longitudinal sides of the recess and / or between one or both longitudinal sides of the recess and the longitudinal side o- the longitudinal sides facing side or sides of the at least one drive axis serving direction exerts.
Durch das beidseitige Abdichten der Ausnehmung gegen die Antriebsachse wird eine noch bessere Abdichtung erzielt. By sealing the recess on both sides against the drive axle an even better seal is achieved.
Vorzugsweise sind zwei Antriebsachsen in der Querrichtung der Ausnehmung gegeneinander versetzt angeordnet sind, parallel zu den beiden Längsseiten der Ausnehmung ist ein flexibles Dichtungselement zwischen den beiden Antriebsachsen so angebracht, dass es einen Zwischenraum zwischen den beiden Längsseiten der Ausnehmung und/oder zwischen einer Längsseite der Ausnehmung und der dieser Längsseite zugewandten Seite einer der zwei Antriebsachsen und/oder zwischen den beiden einander zugewandten Seite der zwei Antriebsachsen abdichtet, und die Verschlusseinrichtung ist so angeordnet, dass sie entlang der Längsrichtung der Ausnehmung auf mindestens ein Dichtungselement, bevorzugt beide Dichtungselemente eine Kraft in der zum Abdichten des Zwischenraums zwischen den beiden Längsseiten der Ausnehmung und/oder zwischen einer Längsseite der Ausnehmung und der dieser Längsseite zugewandten Seite einer der zwei Antriebsachsen und/oder zwischen den beiden einander zugewandten Seite der beiden Antriebsachsen dienenden Richtung ausübt. Preferably, two drive axes are arranged offset in the transverse direction of the recess against each other, parallel to the two longitudinal sides of the recess, a flexible sealing element between the two drive axles is mounted so that there is a gap between the two longitudinal sides of the recess and / or between a longitudinal side of the recess and the longitudinal side facing one of the two drive axles and / or seals between the two facing side of the two drive axles, and the closure device is arranged so that they along the longitudinal direction the recess on at least one sealing element, preferably both sealing elements, a force in the side of one of the two drive axles and / or between the two facing each other for sealing the gap between the two longitudinal sides of the recess and / or between a longitudinal side of the recess and the longitudinal side Side of the two drive axes serving direction exerts.
Dadurch ist auch dann, wenn zwei versetzte Antriebsachsen- ent- . lang der Ausnehmung verfahren werden, eine gute Abdichtung des Raumes, in welchem sich der Antrieb des Prozessmoduls befindet, von der Prozesskammer selbst dann gewährleistet wenn beide Antriebsachsen sich an derselben Stelle, in der Längsrichtung der Ausnehmung befinden. As a result, even if two staggered Antriebsachsen- ent. long the recess are moved, a good seal of the space in which the drive of the process module is located, guaranteed by the process chamber even if both drive axles are in the same place, in the longitudinal direction of the recess.
Vorzugsweise weist die Antriebsachse in der Ebene der Kammerwandung, durch die sie hindurchgeführt ist, einen länglichen, vorzugsweise schiffchenförmigen Querschnitt, in besonders bevorzugter Weise mit einer doppelt S-förmige Außenkontur, auf, dessen Längsrichtung in der Längsrichtung der Ausnehmung verläuft. Preferably, the drive axis in the plane of the chamber wall, through which it is passed, an elongated, preferably ship-shaped cross-section, in a particularly preferred manner with a double S-shaped outer contour, whose longitudinal direction extends in the longitudinal direction of the recess.
Dadurch können die an den Stellen, an denen die Antriebsachse die Dichtungselemente trennt bzw. wieder zusammenführt werden, entstehende Undichtigkeiten reduziert und eine Verformung der Dichtungselemente minimiert werden, was deren Lebensdauer erhöht . As a result, the leaks occurring at the locations where the drive shaft separates or rejoins the sealing elements can be reduced and deformation of the sealing elements can be minimized, which increases their service life.
Vorzugsweise ist mindestens ein Dichtungselement als Lippe oder als Faltenbalg und/oder aus einem gummielastischen Fluorelastomer und/oder aus (insbesondere glas- ) faserverstärkter PTFE-Fo- lie und/oder aus teflonverstärktem Gewebe gebildet. Lippe und Faltenbalg sind robuste und einfach zu handhabende Austauschteile, und das Material kann basierend auf dem Anwendungsfall und den herrschenden Umgebungsbedingungen gewählt sein, wobei Fluorelastomer kostengünstiger ist und (glas-) faserverstärkte PTFE-Folie bzw. teflonverstärktes Gewebe widerstandsfester und haltbarer sind. Preferably, at least one sealing element is formed as a lip or as a bellows and / or of a rubber-elastic fluoroelastomer and / or of (in particular glass) fiber-reinforced PTFE film and / or of Teflon-reinforced fabric. The lip and bellows are sturdy and easy-to-handle replacement parts, and the material can be selected based on the application and the prevailing environmental conditions, with fluoroelastomer being less expensive and (glass) fiber reinforced PTFE film or Teflon reinforced fabric more resistant and durable.
Vorzugsweise enthält die Verschlusseinrichtung ein an mindestens einem Dichtungselement angebrachtes vorgespanntes Federblech, das insbesondere als Federkamm ausgebildet ist. The closure device preferably contains a pretensioned spring plate which is attached to at least one sealing element and which is designed in particular as a spring comb.
Die Kraft zum Wiederverschließen der Abdichtung wird dabei von dem Federblech bzw. Federkamm aufgebracht und ist somit weitestgehend unabhängig von dem verwendeten Material und der Form des Dichtungselements . The force for reclosing the seal is applied by the spring plate or spring comb and is thus largely independent of the material used and the shape of the sealing element.
Vorzugsweise enthält die Verschlusseinrichtung eine an mindestens einem Dichtungselement angebrachte Magnetleiste , die in weiter bevorzugter Weise eine dünne ferromagnetische Leiste und/oder eine flexible Halteleiste mit eingelegten Magneten, insbesondere Neodym-Magneten, enthält. The closure device preferably contains a magnetic strip attached to at least one sealing element, which in a further preferred manner contains a thin ferromagnetic strip and / or a flexible retaining strip with inserted magnets, in particular neodymium magnets.
Dadurch wird eine platzsparende Ausführungsform einer Verschlusseinrichtung bereitgestellt. Insbesondere sorgen Neodym- Magnete für eine ausreichend große magnetische Haltekraft. As a result, a space-saving embodiment of a closure device is provided. In particular, neodymium magnets ensure a sufficiently large magnetic holding force.
Vorzugsweise enthält die Vorrichtung eine Außenkulisse und/oder eine Gegenkulisse, die mit der Antriebsachse verschiebbar so angeordnet ist, dass sie durch mechanische Führung die Preferably, the device includes an outer gate and / or a counter-guide, which is arranged displaceably with the drive axle so that they by mechanical guidance
Schließwirkung der Verschlusseinrichtung und/oder des Dichtungselements unterstützt. Die Außen- bzw. Gegenkulisse ist hierzu bevorzugt gemeinsam mit der Antriebsachse bewegbar, insbesondere bewegungstechnisch mit ihr gekoppelt . Supports closing action of the closure device and / or the sealing element. The outside or opposite scenery is For this purpose, preferably together with the drive axle movable, in particular coupled in terms of motion technology with her.
Dadurch kann u.a. eine bessere Abdichtung der Dichtungselemente gegen die Antriebsachse und eine bessere Abdichtung der gesamten Ausnehmung nach dem Durchfahren der Antriebsachse bzw. eine größere Laufruhe bei der Bewegung der Antriebsachse erzielt werden . This can u.a. a better sealing of the sealing elements against the drive axle and a better sealing of the entire recess after passing through the drive axle or a smoother running in the movement of the drive axle can be achieved.
Vorzugsweise sind die Antriebsachse und/oder die Außenkulisse und/oder die Gegenkulisse als Hohlkörper und/oder mehrteilig gebildet . Preferably, the drive axle and / or the outer slide and / or the counter slide are formed as a hollow body and / or in several parts.
Die Ausbildung als Hohlkörper reduziert beispielsweise den Wär- mefluss aus der Prozesskammer heraus, so dass u.a. die thermische Isolationswirkung verbessert wird. Eine mehrteilige Ausbildung erlaubt zum Beispiel eine bessere Montierbarkeit in engen Ausnehmungen der Prozesskammerwandung. The formation as a hollow body, for example, reduces the heat flow out of the process chamber, so that i.a. the thermal insulation effect is improved. A multi-part design allows, for example, a better mountability in narrow recesses of the process chamber wall.
Vorzugsweise ist die Gegenkulisse im Wesentlichen als Gegenform zu dem mindestens einen Dichtungselement, bevorzugt zu allen Dichtungselementen, geformt und so angeordnet und/oder angebracht, dass sie bei einer Bewegung der Antriebsachse eine Bewegung des Dichtungselements weg von der Antriebsachse verringert, vorzugsweise im Wesentlichen unterbindet und/oder dass sie das Dichtungselements in Bewegungsrichtung hinter der Antriebsachse in seine ursprüngliche Stellung zurückführt. Preferably, the counter-raceway is substantially shaped as a counter-shape to the at least one sealing element, preferably to all sealing elements, and arranged and / or mounted so that it reduces movement of the sealing element away from the drive axle, preferably substantially prevented and upon movement of the drive axle / or that it returns the sealing element in the direction of movement behind the drive axle to its original position.
Dadurch wird u.a. eine noch bessere Abdichtung der Dichtungselemente gegen die Antriebsachse und eine bessere Abdichtung der gesamten Ausnehmung nach dem Durchfahren der Antriebsachse Vorzugsweise enthält die Vorrichtung zumindest ein zweites Prozessmodul, das in der Bewegungsrichtung bewegbar ist und das gemeinsam mit dem ersten Prozessmodul von der zumindest einen Antriebsachse oder von einer weiteren Antriebsachse antreibbar ist. Das erste und/oder das oder die zweite (n) Prozessmodul (e) können dabei insbesondere gewählt sein aus einem Beschichtungs- modul, das zum Auftragen einer Schicht des Aufbaumaterials auf ein Baufeld geeignet ist, und/oder einem Belichtungsmodul, das zum Verfestigen des auf das Baufeld aufgetragenen Aufbaumateri - als geeignet ist. As a result, inter alia, an even better sealing of the sealing elements against the drive axle and a better sealing of the entire recess after passing through the drive axle The device preferably contains at least one second process module that can be moved in the direction of movement and that can be driven together with the first process module by the at least one drive axle or by a further drive axle. The first and / or the second process module (s) may in particular be selected from a coating module which is suitable for applying a layer of the building material to a construction field, and / or an exposure module which is used to solidify the construction material applied to the construction field - is suitable.
Dies ermöglicht beispielsweise einen platzsparenden und effektiven Einsatz mehrerer Prozessmodule und deren Antrieb durch eine gemeinsame Ausnehmung der Kammerwand hindurch, was die Effizienz und Wirtschaftlichkeit der. Vorrichtung steigert. This allows, for example, a space-saving and effective use of multiple process modules and their drive through a common recess of the chamber wall through what the efficiency and cost-effectiveness of. Device boosts.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines dreidimensionalen Objekts durch selektives schichtweises Verfestigen von Aufbaumaterial wird in einer Vorrichtung durchgeführt, die eine Prozesskammer mit einer Kammerwandung und ein innerhalb der Prozesskammer in einer Bewegungsrichtung über ein Baufeld bewegbares Prozessmodul, das zum Durchführen eines zum Herstellen eines dreidimensionalen Objekts erforderlichen Prozesses geeignet ist, enthält. Zum Bewegen des Prozessmoduls in der Bewegungsrichtung wird eine sich quer zu der Bewegungsrichtung erstreckende Antriebsachse, die durch eine längliche Ausnehmung in der Kammerwandung der Prozesskammer hindurchgeführt ist, entlang der länglichen Ausnehmung bewegt. Während der Bewegung der Antriebsachse entlang der länglichen Ausnehmung dichtet mindestens ein feststehendes flexibles Dichtungselement, das im Wesentlichen über die gesamte Länge der Ausnehmung angebracht ist, einen Zwischenraum zwischen den beiden Längsseiten der Ausnehmung und/oder zwischen einer Längsseite der Ausnehmung und der dieser Längsseite zugewandten Seite der zumindest einen Antriebsachse und/oder zwischen zwei einander zugewandten Seiten von zwei in der Querrichtung der Ausnehmung voneinander beabstandeten Antriebsachsen ab. Eine Verschlusseinrichtung übt entlang der Längsrichtung der Ausnehmung auf das mindestens eine Dichtungselement eine Kraft in der zum Abdichten des Zwischenraum zwischen den beiden Längsseiten der Ausnehmung und/oder zwischen einer Längsseite der Ausnehmung und der dieser Längsseite zugewandten Seite der zumindest einen Antriebsachse und/oder zwischen zwei einander zugewandten Seiten von zwei in der Querrichtung der Ausnehmung voneinander beabstandeten Antriebsachsen dienenden Richtung aus . The method according to the invention for producing a three-dimensional object by selective layer-by-layer solidification of building material is carried out in a device comprising a process chamber with a chamber wall and a process module movable in a movement direction over a building field within the process chamber, which are required for performing a three-dimensional object Process is suitable. To move the process module in the direction of movement, a drive axis extending transversely to the direction of movement, which is passed through an elongate recess in the chamber wall of the process chamber, is moved along the elongated recess. During movement of the drive axle along the elongated recess, at least one fixed flexible seal member seals substantially over the entire length of the recess is, a gap between the two longitudinal sides of the recess and / or between a longitudinal side of the recess and the longitudinal side facing side of the at least one drive axle and / or between two facing sides of two spaced apart in the transverse direction of the recess drive axles. A closure device exerts along the longitudinal direction of the recess on the at least one sealing element a force in the side of the at least one drive axle and / or between two sides facing the gap between the two longitudinal sides of the recess and / or between a longitudinal side of the recess and the longitudinal side facing sides of two in the transverse direction of the recess spaced-apart drive axes serving direction.
Bei diesem Verfahren ist auch dann, wenn die Antriebsachse entlang der Ausnehmung verfahren wird, eine gute Abdichtung des Raumes, in welchem sich der Antrieb des Prozessmoduls befindet, von der Prozesskammer gewährleistet. Bei diesem Verfahren ist eine gute Abdichtung auch dann möglich, wenn zwei oder mehr Antriebsachsen hintereinander entlang der : Ausnehmung verfahren werden. In this method, even when the drive shaft is moved along the recess, a good seal of the space in which the drive of the process module is provided by the process chamber. In this method, a good seal is also possible when two or more drive axles are moved one behind the other along the: recess.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten' Zeichnungen. Other features and advantages of the invention will become apparent from the description of embodiments with reference to the accompanying ' drawings.
Fig. 1 ist eine schematische, teilweise im Schnitt dargestellte Fig. 1 is a schematic, partially in section
Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum schichtweisen Herstellen eines dreidimensionalen Objekts. Fig. 2a bis 2d sind schematische Schnittansichten einer in Fig. 1 gezeigten Antriebsachse. View of an embodiment of a device according to the invention for the layered production of a three-dimensional object. Figs. 2a to 2d are schematic sectional views of a drive shaft shown in Fig. 1.
Fig. 3 ist eine schemätische perspektivische Ansicht einer Abdichtung gemäß einer ersten Aus führungs form der vorliegenden Erfindung. 3 is a schematic perspective view of a seal according to a first embodiment of the present invention.
Fig. 4 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer Abdichtung gemäß einer zweiten Aus führungsform der vorlie genden Erfindung. 4 is a schematic perspective view of a seal according to a second embodiment of the present invention.
Fig. 5a bis 5c sind schematische Schnittansichten verschiedener Figs. 5a to 5c are schematic sectional views of various
Anordnungsformen von Dichtungselementen.  Arrangement forms of sealing elements.
Fig. 6 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer. Abdichtung gemäß einer ersten Abwandlung der zweiten Aus- führungsform . Fig. 6 is a schematic perspective view of a. Sealing according to a first modification of the second embodiment.
Fig. 7 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer Abdichtung gemäß einer zweiten Abwandlung der zweiten Aus führungsform . Fig. 7 is a schematic perspective view of a seal according to a second modification of the second imple mentation form.
Fig. 8 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer Abdichtung gemäß einer dritten Abwandlung der zweiten Aus führungs form. 8 is a schematic perspective view of a seal according to a third modification of the second embodiment.
Fig . 9 ist eine schematische Schnittansicht einer Abdichtung gemäß einer vierten Abwandlung der zweiten Aus führungs - form . Fig. 10 ist eine schematische Schnittansicht einer Abdichtung gemäß einer fünften Abwandlung der zweiten Ausführungs- form . Fig. 9 is a schematic sectional view of a seal according to a fourth modification of the second embodiment. 10 is a schematic sectional view of a seal according to a fifth modification of the second embodiment.
Fig. 11 ist eine schematische Schnittansicht einer Abdichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung . Fig. 11 is a schematic sectional view of a seal according to a third embodiment of the present invention.
Im Folgenden wird mit Bezug auf Fig. 1 bis 3 eine Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung ist eine Lasersinter- oder Laserschmelzvorrichtung 1. Zum Aufbauen eines Objekts 2 enthält sie eine Prozesskammer 3 mit einer Kammerwandung 4. Hereinafter, an apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The apparatus shown in FIG. 1 is a laser sintering or laser melting apparatus 1. For constructing an object 2, it contains a process chamber 3 with a chamber wall 4.
In der Prozesskammer 3 ist ein nach oben offener Behälter 5 mit einer Wandung 6 angeordnet. In dem Behälter 5 ist ein in einer vertikalen Richtung V bewegbarer Träger 7 angeordnet, an dem eine Grundplatte 8 angebracht ist, die den Behälter 5 nach unten abschließt und damit dessen Boden bildet. Die Grundplatte 8 kann eine getrennt von dem Träger 7 gebildete Platte sein, die an dem Träger 7 befestigt ist, oder sie kann integral mit dem Träger 7 gebildet sein. Je nach verwendetem Pulver und Prozess kann auf der Grundplatte 8 noch eine Bauplattform 9 angebracht sein, auf der das Objekt 2 aufgebaut wird. Das Objekt 2 kann aber auch auf der Grundplatte 8 selber aufgebaut werden, die dann als Bauplattform- dient . In Fig. 1 ist das in dem Behälter 5 auf der Bauplattform 9 zu bildende Objekt 2 unterhalb einer Arbeitsebene 10, die durch den oberen Rand des Behälter 5 definiert ist, in einem Zwischenzustand dargestellt mit mehreren verfestigten Schichten, umgeben von unverfestigt gebliebenem Aufbaumaterial 11. Die Lasersintervorrichtung 1 enthält weiter einen Vorratsbehälter 12 für ein durch elektromagnetische Strahlung verfestigbares Aufbaumaterial 13 und ein in einer horizontalen Richtung H bewegbares Beschichtungsmodul 14 zum Aufbringen des Aufbaumaterials 13 auf die Arbeitsebene 10. Zum Bewegen des Beschich- tungsmoduls 14 ist ein nicht näher gezeigter Antrieb außerhalb der Wandung 4 der Prozesskammer 3 vorgesehen. Das Beschichtungsmodul 14 ist mittels einer Antriebsachse 30, die in Fig. 1 senkrecht zur Zeichnungsrichtung verläuft, mit dem Antrieb verbunden. Dabei ist die Antriebsachse 30 durch eine (durch eine gestrichelte Linie dargestellte) längliche Ausnehmung 31 in der Wandung 4 hindurchgeführt, entlang derer die Antriebsachse bewegbar ist. In the process chamber 3, an upwardly open container 5 is arranged with a wall 6. In the container 5, a movable in a vertical direction V carrier 7 is arranged, on which a base plate 8 is mounted, which closes the container 5 down and thus forms its bottom. The base plate 8 may be a plate formed separately from the carrier 7, which is fixed to the carrier 7, or it may be integrally formed with the carrier 7. Depending on the powder and process used, a construction platform 9 can still be mounted on the base plate 8, on which the object 2 is built up. The object 2 can also be built on the base plate 8 itself, which then serves as Bauplattform-. In Fig. 1, the object 2 to be formed in the container 5 on the building platform 9 below an operating plane 10 defined by the upper edge of the container 5 is shown in an intermediate state with several solidified layers surrounded by building material 11 which has remained unconsolidated. The laser sintering device 1 further comprises a storage container 12 for a building material 13 which can be solidified by electromagnetic radiation and a coating module 14 movable in a horizontal direction H for applying the building material 13 to the working plane 10 the wall 4 of the process chamber 3 is provided. The coating module 14 is connected to the drive by means of a drive shaft 30, which in FIG. 1 runs perpendicular to the drawing direction. In this case, the drive shaft 30 is passed through an elongated recess 31 (shown by a dashed line) in the wall 4, along which the drive axle is movable.
Die Lasersintervorrichtung 1 enthält ferner eine Belichtungsvorrichtung 20 mit einem Laser 21, der einen Laserstrahl 22 erzeugt, der über eine Umlenkvorrichtung 23 umgelenkt und durch eine Fokussiervorrichtung 24 über ein Einkoppelfenster 25, das in der Oberseite der Wandung 4 der Prozesskammer 3 angeordnet ist, auf die Arbeitsebene 10 fokussiert wird. The laser sintering device 1 further comprises an exposure device 20 with a laser 21 which generates a laser beam 22 which is deflected by a deflection device 23 and by a focusing device 24 via a coupling window 25 which is arranged in the top of the wall 4 of the process chamber 3, on the Working level 10 is focused.
Weiter enthält die Lasersintervorrichtung 1 eine Steuereinheit 29, über die die einzelnen Bestandteile der Vorrichtung 1 in koordinierter Weise zum Durchführen des Bauprozesses gesteuert werden. Die Steuereinheit kann eine CPU enthalten, deren Betrieb durch ein Computerprogramm (Software) gesteuert wird. Das Computerprogramm kann getrennt von der Vorrichtung auf einem Speichermedium gespeichert sein, von dem aus es in die Vorrichtung, insbesondere in die Steuereinheit geladen werden kann. Im Betrieb wird zum Aufbringen einer Pulverschicht zunächst der Träger 7 um eine' Höhe abgesenkt, die der gewünschten Schichtdicke entspricht. Durch Verfahren des Beschichters 14 über die' Arbeitsebene 10 wird dann eine Schicht des pulverförmigen Auf- baumaterials 13 aufgebracht. Das Aufbringen erfolgt zumindest über den gesamten Querschnitt des herzustellenden Objekts 2, vorzugsweise über das gesamte Baufeld, also den Bereich der Arbeitsebene 10, der innerhalb der oberen Öffnung des Behälters 5 liegt. Anschließend wird der Querschnitt des herzustellenden Objekts 2 von dem Laserstrahl 22 abgetastet, so dass das pul- verförmige Aufbaumaterial 13 an den Stellen verfestigt wird, die dem Querschnitt des herzustellenden Objekts 2 entsprechen. Diese Schritte werden solange wiederholt, bis das Objekt 2 fertiggestellt ist und der Prozesskammer 3 entnommen werden kann. Furthermore, the laser sintering device 1 includes a control unit 29, via which the individual components of the device 1 are controlled in a coordinated manner for carrying out the building process. The control unit may include a CPU whose operation is controlled by a computer program (software). The computer program can be stored separately from the device on a storage medium, from which it can be loaded into the device, in particular into the control unit. In operation, the carrier 7 is lowered by a 'level for applying a first layer of powder corresponding to the desired layer thickness. By moving the coater 14 over the working plane 10, a layer of the powdery building material 13 is then applied. The application takes place at least over the entire cross section of the object 2 to be produced, preferably over the entire construction field, ie the region of the working plane 10 which lies within the upper opening of the container 5. Subsequently, the cross-section of the object 2 to be produced is scanned by the laser beam 22, so that the pulverulent build-up material 13 is solidified at the locations which correspond to the cross section of the object 2 to be produced. These steps are repeated until the object 2 is completed and the process chamber 3 can be removed.
Zum Verfahren des Beschichters 14 über die Arbeitsebene 10 wird die Antriebsachse 30 durch den Antrieb entlang der Längsrichtung der Ausnehmung 31 in der Kammerwand 4 bewegt. Die Ausnehmung 31 ist mit einer Abdichtung (in Fig. 1 nicht gezeigt - siehe Folgefiguren) versehen, um einen Gasaustausch zwischen dem Inneren und Äußeren der Prozesskammer 3 möglichst weit zu vermindern . oder sogar ganz zu verhindern. Bei ihrer Bewegung in einer Bewegungsrichtung B entlang der Längsrichtung der Ausnehmung 31 muss die Antriebsachse 30 die Abdichtung öffnen, und hinter ihr muss die Abdichtung sich wieder schließen. Um das zu erleichtern, hat die Antriebsachse 30 zumindest in dem Bereich der Ausnehmung 31 einen länglichen Querschnitt, dessen Längsrichtung in die Bewegungsrichtung B zeigt. Fig. 2 zeigt schematische Beispiele für Querschnitte der Antriebsachse 30. Im einfachsten Fall ist der Querschnitt der Antriebsachse wie in Fig. 2a gezeigt elliptisch oder oval. Der Krümmungsradius ist in der Mitte M des Profils in Bewegungsrichtung am größten und an der in Bewegungsrichtung vorderen und hinteren Kante K am geringsten. Zum Öffnen und Schließen der Abdichtung ist aber eine möglichst spitze Kante K an der Öffnungs- bzw. Schließseite der Antriebsachse 30 vorteilhaft. Fig. 2b zeigt einen Achsenquerschnitt in Form eines "Schiffchens", das an seiner vorderen und hinteren Kante nicht abgerundet ist, sondern einen Winkel auf- weist, der vorzugsweise möglichst spitz ist. Noch geringereFor moving the coater 14 over the working plane 10, the drive shaft 30 is moved by the drive along the longitudinal direction of the recess 31 in the chamber wall 4. The recess 31 is provided with a seal (not shown in FIG. 1 - see subsequent figures) to reduce gas exchange between the inside and outside of the process chamber 3 as far as possible. or even completely prevent. When moving in a direction of movement B along the longitudinal direction of the recess 31, the drive shaft 30 must open the seal, and behind it, the seal must close again. In order to facilitate this, the drive shaft 30, at least in the region of the recess 31, has an oblong cross-section, the longitudinal direction of which points in the direction of movement B. FIG. 2 shows schematic examples of cross sections of the drive axle 30. In the simplest case, the cross section of the drive axle is elliptical or oval, as shown in FIG. 2a. Of the The radius of curvature is greatest in the center M of the profile in the direction of movement and lowest at the front and rear edge K in the direction of movement. But to open and close the seal as possible a sharp edge K at the opening or closing side of the drive shaft 30 is advantageous. Fig. 2b shows an axis cross-section in the form of a "boat", which is not rounded at its front and rear edge, but at an angle up, which is preferably as acute as possible. Even lower
Kantenwinkel lassen sich mit der in Fig. 2c gezeigten Variante erzielen. Hier hat der Querschnitt eine doppelt S-förmige Außenkontur, d.h. zwischen einer Kante K und der Mitte M des Profils ändert sich nicht nur der Krümmungsradius, sondern in den Wendepunkten W auch die Krümmungsrichtung (in der Mitte konvex, außen konkav) . Die Tangente der Außenkontur ist in den Kanten vorzugsweise parallel zu der Längsrichtung des Querschnitts, so dass sich sehr spitze Kanten ergeben. Dadurch . werden Undichtigkeiten an den Kanten bei dem Verfahren der Antriebsachse durch die Abdichtung möglichst klein gehalten bzw. ganz vermindert. Die Außenkontur ist vorzugsweise mit möglichst großen Krümmungsradien gebildet, so dass ein glatter Profilverlauf entsteht, an dem die Dichtung möglichst gut vorbeigleiten kann. Die in Fig. 2a bis 2c gezeigten Varianten sind symmetrisch zu ihrer Längsachse, je nach Anwendungsfall kann der Querschnitt aber auch unsymmetrisch sein. Fig. 2d zeigt eine Variante, bei der eine Außenkontur des Profils linear parallel zu der Bewegungsrichtung B gebildet ist. Weitere Abwandlungen sind mög- lieh. Während die Querschnitte der Antriebsachse 30 in Fig. 2 massiv dargestellt sind, kann die Antriebsachse 30 vorzugsweise auch als ein Hohlkörper gebildet sein. Dadurch wird der Wärmeübertrag aus der Prozesskammer 3 zum Antrieb des Beschichtungsmo- duls 14 hin reduziert und damit eine gute thermische Isolationswirkung erzielt. Außerdem kann die Antriebsachse 30 auch ganz oder teilweise aus einem thermisch isolierenden Material gefertigt sein. Die Antriebsachse 30 ist zudem bevorzugt mehrteilig ausgeführt, was eine bessere Montierbarkeit der Antriebsachse 30 in engen Ausnehmungen 31 der Prozesskammerwandung 4 erlaubt . Edge angles can be achieved with the variant shown in FIG. 2c. Here, the cross section has a double S-shaped outer contour, ie, not only the radius of curvature changes between an edge K and the center M of the profile, but also the direction of curvature in the turning points W (convex in the middle, concave on the outside). The tangent of the outer contour is in the edges preferably parallel to the longitudinal direction of the cross section, so that there are very sharp edges. Thereby . Be leaks at the edges in the process of the drive axle through the seal kept as small as possible or completely reduced. The outer contour is preferably formed with the largest possible radii of curvature, so that a smooth profile profile is formed, on which the seal can slide past as well as possible. The variants shown in Fig. 2a to 2c are symmetrical to its longitudinal axis, depending on the application, the cross section may also be asymmetrical. FIG. 2d shows a variant in which an outer contour of the profile is formed linearly parallel to the direction of movement B. FIG. Further modifications are possible. While the cross sections of the drive axle 30 are shown solidly in FIG. 2, the drive axle 30 can preferably also be formed as a hollow body. As a result, the heat transfer from the process chamber 3 for driving the coating module 14 is reduced and thus a good thermal insulation effect is achieved. In addition, the drive shaft 30 may also be wholly or partially made of a thermally insulating material. The drive shaft 30 is also preferably designed in several parts, which allows a better mountability of the drive shaft 30 in narrow recesses 31 of the process chamber 4.
Fig. 3 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Abdichtung 40, wie sie in der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird. An jeder der beiden Längsseiten der Ausnehmung 31 ist als Dichtungselement eine Dichtungslippe 41 angeordnet. Die Dichtungslippen 41 sind als flexible Dichtungslippen 41 ausgeführt und aus einem temperaturfesten gummielastischen Material gebildet, z.B. einem Fluorelastomer wie beispielsweise Viton. Fig. 3 shows a schematic perspective view of a seal 40, as used in the present embodiment. On each of the two longitudinal sides of the recess 31, a sealing lip 41 is arranged as a sealing element. The sealing lips 41 are designed as flexible sealing lips 41 and formed of a heat-resistant rubber-elastic material, e.g. a fluoroelastomer such as Viton.
Die beiden Dichtungslippen 41 sind leicht gebogen und liegen aufeinander auf, wodurch sie den Zwischenraum zwischen den beiden Längsseiten der Ausnehmung 31 abdichten, wenn sich die Antriebsachse 30 nicht zwischen den Dichtungslippen 41 befindet. Wenn die Antriebsachse 30 zwischen den Dichtungslippen 41 hindurchfährt, werden die Zwischenräume zwischen jeder Längsseite der Ausnehmung 31 und der dieser zugewandten Seite der Antriebsachse 30 ebenfalls durch die Dichtungslippen 41 abgedichtet . Die in der Bewegungsrichtung B vordere Kante der Antriebsachse trennt die Dichtungslippen 41 voneinander, an der hinteren Kante schließen sie sich wieder. Bei einem gummielastischen Werkstoff wird das Abdichten der Zwischenräume zwischen den Längsseiten der Ausnehmung 31 und/oder zwischen einer Längsseite und der Antriebsachse 30 durch die elastischen Rückstellkräfte der verformten Dichtungsiippen 41 erzielt. Bei so großen Querschnitten, wie sie im vorliegenden Fall verwendet werden müssen, kann diese elastische Rückstellkraft aber unzureichend sein. Außerdem lässt sie bei den in der Prozesskammer einer Lasersintervorrichtung typischerweise herrschenden Temperaturen mit der Zeit nach. The two sealing lips 41 are slightly bent and lie on each other, whereby they seal the space between the two longitudinal sides of the recess 31 when the drive shaft 30 is not located between the sealing lips 41. When the drive axle 30 passes between the sealing lips 41, the spaces between each longitudinal side of the recess 31 and the side of the drive shaft 30 facing the latter are likewise sealed by the sealing lips 41. The front in the direction of movement B edge of the drive axle separates the sealing lips 41 from each other, at the rear edge they close again. In a rubber-elastic material, the sealing of the intermediate spaces between the longitudinal sides of the recess 31 and / or between a longitudinal side and the drive axle 30 is achieved by the elastic restoring forces of the deformed sealing lips 41. With such large cross sections, as they must be used in the present case, this elastic restoring force may be insufficient. In addition, it tends to diminish over time in the temperatures prevailing in the process chamber of a laser sintering device.
Daher ist gemäß der vorliegenden Erfindung getrennt von dem als Dichtungslippe 41 gebildeten Dichtungselement eine Verschlusseinrichtung vorgesehen, die auf die Dichtungsiippen 41 eine Kraft quer zur Längsachse der Ausnehmung 31 erzeugt. Diese Kraft bewirkt ein Schließen der Dichtungsiippen 41 und ist im Wesentlichen unabhängig von dem verwendeten Dichtungslippenmaterial . Therefore, according to the present invention, a closure device is provided separate from the sealing element formed as a sealing lip 41, which generates a force transverse to the longitudinal axis of the recess 31 on the sealing lips 41. This force causes closure of the sealing lips 41 and is substantially independent of the sealing lip material used.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die Verschlusseinrichtung dadurch gebildet, dass zusätzlich zu der Dichtungslippe 41 an jeder der beiden Längsseiten der Ausnehmung 31 ein vorgespanntes Federblech angeordnet ist, das entlang der Längsrichtung der Ausnehmung eine zusätzliche Kraft auf die Lippen in der zum Abdichten des Zwischenraums zwischen den beiden Längsseiten der Ausnehmung oder zwischen einer Längsseite der Ausnehmung und der dieser Längsseite zugewandten Seite der Antriebsachse ausübt. Das Federblech kann wie in Fig. 3 gezeigt als Federblechkamm 42 ausgeführt sein, wobei die Blechstärke, die Kammzinkenbreite und die Kammlückenbreite gemäß einer gewünschten Verschlusskraft gewählt werden. Dadurch ist die Verschlusswirkung der Abdichtung 40 nicht mehr nur von der Eigensteifigkeit der Dichtungslippen 41 abhängig, sondern zusätzlich oder auch alleine durch die von den Eigenschaften des Dichtungsmaterials unabhängige Verschlusseinrich- tung. Daher ist es nicht einmal erforderlich, dass die Dichtungslippen 41 aus einem gummielastischen Material gebildet sein. Sie können beispielsweise auch aus glasfaserverstärkter PTFE-Folie oder- teflonverstärktem Gewebe gebildet sein, die eine höhere Verschleißfestigkeit aufweisen, wodurch die Lebens- dauer der Abdichtung 40 erhöht werden kann. In the present embodiment, the closure means is formed by disposing, in addition to the sealing lip 41 on each of the two longitudinal sides of the recess 31, a biased spring plate which, along the longitudinal direction of the recess, adds an extra force to the lips in the space between them both longitudinal sides of the recess or between a longitudinal side of the recess and the side facing this longitudinal side of the drive axle. As is shown in FIG. 3, the spring metal sheet can be embodied as a spring steel comb 42, the sheet thickness, the comb tooth width and the comb gap width being selected according to a desired closing force. As a result, the closure effect of the seal 40 no longer depends only on the inherent rigidity of the sealing lips 41, but additionally or alone by the closure device which is independent of the properties of the sealing material. Therefore, it is not even required that the sealing lips 41 be formed of a rubber-elastic material. They may also be formed, for example, from glass fiber reinforced PTFE film or Teflon reinforced fabric, which have a higher wear resistance, whereby the life of the seal 40 can be increased.
Die beschriebene Abdichtung 40 mit Verschlusseinrichtung ermöglicht es, während des Verfahrens der Antriebsachse 30 entlang der Ausnehmung 31 zuverlässig die Prozesskammer 3 gegenüber dem Raum, in dem der Antrieb der Antriebsachse 30 angeordnet ist, abzudichten. Die Antriebsachse 30 öffnet mit ihrer vorderen Kante K die Abdichtung, indem sie die Lippen voneinander trennt. Die durch den .Federblechkamm 42 auf die Dichtungslippen 41 aufgebrachte Kraft bewirkt, dass der Zwischenraum zwischen den Längsseiten der Ausnehmung 31 und der Antriebsachse 30 zuverlässig abgedichtet wird und dass sich die Dichtungslippen 41 hinter der Antriebsachse 30 wieder zuverlässig schließen. So kann der Raum, in dem der Antrieb der Antriebsachse 30 angeordnet ist, wirkungsvoll von den in der Prozesskammer herrschenden Prozessbedingungen geschützt werden, insbesondere von der dort herrschenden Temperatur. The seal 40 with closure device described makes it possible, during the process of the drive shaft 30 along the recess 31, to reliably seal the process chamber 3 with respect to the space in which the drive of the drive shaft 30 is arranged. The drive axle 30 opens with its front edge K the seal by separating the lips from each other. The applied by the .Federblechkamm 42 on the sealing lips 41 force causes the gap between the longitudinal sides of the recess 31 and the drive shaft 30 is reliably sealed and that close the sealing lips 41 behind the drive shaft 30 again reliably. Thus, the space in which the drive of the drive shaft 30 is arranged can be effectively protected by the process conditions prevailing in the process chamber, in particular by the temperature prevailing there.
Bei dieser Konstruktion der Abdichtung 40 können auch zwei oder mehr Antriebsachsen hintereinander durch dieselbe Ausnehmung 31 hindurchgeführt sein und entlang deren Längsrichtung verfahren werden, ohne dass ihre Abstände zueinander gleich bleiben müssen . Fig. 4 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Abdichtung 50 gemäß einer zweiten Aus führungsform . With this construction of the seal 40, two or more drive axles can also be passed through the same recess 31 in succession and moved along their longitudinal direction, without their distances from each other remaining the same. 4 shows a schematic perspective view of a seal 50 according to a second embodiment.
An jeder der beiden Längsseiten der Ausnehmung 31 in der Kammerwandung 4 ist als Dichtungselement ein Faltenbalg 51 angeordnet. Die beiden Faltenbälge 51 dichten in Abwesenheit der Antriebsachse 30 die Ausnehmung 31 ab. Bei Anwesenheit der Antriebsachse 30 wird der Zwischenraum zwischen einer Längsseite der Ausnehmung 31 und der dieser zugewandten Seite der Antriebsachse 30 ebenfalls durch den an dieser Längsseite vorgesehenen Faltenbalg 51 abgedichtet. Da die Verformung des Faltenbalges 51 über mehrere Schichten des Faltenbalges 51 erfolgt, ist die insgesamt mögliche Verformung des Dichtungselements groß bei gleichzeitig kleiner Verformung der einzelnen Schichten, was die Lebensdauer des Dichtungselements erhöht. Der Faltenbalg kann beispielsweise aus denselben Materialien gebildet sein, die in die der ersten Aus führungsform für die Dichtungslippen 41 angegeben sind. On each of the two longitudinal sides of the recess 31 in the chamber wall 4, a bellows 51 is arranged as a sealing element. The two bellows 51 seal in the absence of the drive shaft 30, the recess 31. In the presence of the drive axle 30, the intermediate space between a longitudinal side of the recess 31 and the side of the drive shaft 30 facing it is also sealed by the bellows 51 provided on this longitudinal side. Since the deformation of the bellows 51 takes place over a plurality of layers of the bellows 51, the total possible deformation of the sealing element is large with simultaneously small deformation of the individual layers, which increases the life of the sealing element. For example, the bellows may be formed of the same materials as indicated in the first embodiment of the sealing lips 41.
In der vorliegenden Aus führungs form sind als getrennt von dem als Dichtungselement gebildete Verschlusseinrichtung zwei verformbare Magnetleisten 52 an den einander zugewandten Enden der beiden Faltenbälge 51 angeordnet. Solche flexiblen Magnetleisten sind beispielsweise aus einer .Polymermatrix mit eingebetteten Magnetspänen gebildet. Die Schließkraft zwischen den beiden Faltenbälgen wird hierbei durch die magnetische Anziehungskraft zwischen den Magnetleisten erzielt. In the present embodiment, two deformable magnetic strips 52 are arranged at the mutually facing ends of the two bellows 51 as separate from the closure device formed as a sealing element. Such flexible magnetic strips are formed, for example, from a polymer matrix with embedded magnetic chips. The closing force between the two bellows is achieved here by the magnetic attraction between the magnetic strips.
Während des Verfahrens der Antriebsachse 30 entlang der Ausnehmung 31 öffnet Antriebsachse 30 mit ihrer vorderen Kante K die Abdichtung 50, indem sie die Faltenbälge 51 und die Magnetleis - ten 52 voneinander trennt. Hinter der Antriebsachse 30 werden die Faltenbälge 51 durch ihre eigene Elastizität und durch die Magnetleisten 52 wieder miteinander verbunden. Somit kann auch durch die zweite Ausführungsform der Raum, in dem der Antrieb der Antriebsachse 30 angeordnet ist, wirkungsvoll von den in der Prozesskammer herrschenden Prozessbedingungen geschützt werden . During the process of the drive shaft 30 along the recess 31 opens drive shaft 30 with its front edge K the Sealing 50 by separating the bellows 51 and the magnetic strips 52 from each other. Behind the drive axle 30, the bellows 51 are interconnected again by their own elasticity and by the magnetic strips 52. Thus, also by the second embodiment, the space in which the drive of the drive shaft 30 is arranged can be effectively protected from the process conditions prevailing in the process chamber.
Fig: 5 zeigt schematisch verschiedene Anordnungsformen von Faltenbälgen 51. 5 shows diagrammatically various arrangements of bellows 51.
Fig. 5a entspricht dem in Fig. 4 dargestellten Beispiel, bei dem eine einzelne Antriebsachse 30 annähernd mittig durch die Ausnehmung 31 in der Kammerwand geführt wird und beidseitig der Antriebsachse 30 je ein Faltenbalg 51 zum Abdichten der Ausnehmung angeordnet ist. Fig. 5a corresponds to the example shown in Fig. 4, in which a single drive shaft 30 is guided approximately centrally through the recess 31 in the chamber wall and on both sides of the drive shaft 30 each have a bellows 51 is arranged to seal the recess.
Alternativ dazu kann die Antriebsachse 30 wie in Fig. 5b gezeigt auch an der Unterseite (oder analog oberseitig - nicht dargestellt) der Ausnehmung 31 angeordnet sein, so dass nur ein Faltenbalg 51 zum Abdichten erforderlich ist. Vorzugsweise ist die Antriebsachse 31 in diesem Fall an ihrer Unterseite wie in Fig. 2d dargestellt eben ausgebildet. Alternatively, the drive shaft 30 as shown in Fig. 5b also on the underside (or analog top side - not shown) of the recess 31 may be arranged so that only a bellows 51 is required for sealing. Preferably, the drive shaft 31 is flat in this case on its underside as shown in Fig. 2d.
Es können aber auch zwei oder mehr Antriebsachsen 30, die in der in der Querrichtung der Ausnehmung 31 gegeneinander versetzt sind, unabhängig voneinander entlang der Längsrichtung der Ausnehmung 31 verfahrbar angeordnet sein. Wenn zwei Antriebsachsen 30 wie in Fig. 5c gezeigt jeweils an der Oberseite und der Unterseite der Ausnehmung 31 angeordnet sind, reicht ebenfalls ein Faltenbalg 51, der je nach Stellung der Achsen in der Längsrichtung der Ausnehmung 31 einen Zwischenraum zwischen den beiden Längsseiten der Ausnehmung 31, einen Zwischenraum zwischen einer Längsseite der Ausnehmung 31 und einer der zwei Antriebsachsen 30 bzw. einen Zwischenraum zwischen den beiden Antriebsachsen 30 abdichtet. Wenn eine oder beide Antriebsachsen 30 von den Längsseiten der Ausnehmung 31 beabstandet ist, wird zwischen diese Antriebsachse 30 und die entsprechende Längsseite der Ausnehmung 31 ein weitere Faltenbalg angeordnet. However, it is also possible for two or more drive shafts 30, which are offset in relation to each other in the transverse direction of the recess 31, to be arranged so as to be movable independently of one another along the longitudinal direction of the recess 31. If two drive shafts 30 are arranged as shown in Fig. 5c respectively at the top and the bottom of the recess 31, also extends a bellows 51, depending on the position of the axes in the longitudinal direction of the recess 31 a gap between the two longitudinal sides of the recess 31, a gap between a longitudinal side of the recess 31 and one of the two drive shafts 30 and a gap between the two drive shafts 30 seals. If one or both drive shafts 30 is spaced from the longitudinal sides of the recess 31, a further bellows is arranged between this drive shaft 30 and the corresponding longitudinal side of the recess 31.
Bei allen Anordnungen ist vorzugsweise an jeder zu einer Achse' weisenden Seite eines Faltenbalgs 51 eine Verschlusseinrichtung wie die in Fig. 4 gezeigte Magnetleiste 52 angeordnet, die bei einer Anordnung einer Achse direkt am Rand der Ausnehmung 31 mit einer Verschlusseinrichtung, z.B. einer weiteren Magnetleiste am Rand der Ausnehmung 31 zusammenwirken kann. In all arrangements, the magnetic strip 52 shown 4 is preferably on each 'pointing to an axle side of a bellows 51 is a sealing device as that shown in Fig. Arranged that in an arrangement of an axis located on the edge of the recess 31 with a closure device, including a further magnetic strip on Edge of the recess 31 can cooperate.
Die in Fig. 5 gezeigten Anordnungen sind nicht auf Faltenbälge eingeschränkt, sondern können auch auf andere Formen der Dichtungselemente angewendet werden, z.B. auf die in Fig. 3 gezeigten Dichtungslippen. The arrangements shown in Fig. 5 are not limited to bellows, but may be applied to other forms of sealing members, e.g. on the sealing lips shown in Fig. 3.
Die mit Bezug auf Fig. 4 beschriebene Abdichtung 50 kann vielfach abgewandelt werden. Die im Folgenden beschriebenen Abwandlungen stellen Weiterentwicklungen der Abdichtung 50 dar. Merkmale, die bereits oben beschrieben wurden, werden daher nicht wiederholt. Die Merkmale der im Folgenden beschriebenen Abwandlungen können auch beliebig miteinander kombiniert oder gegen¬ einander ausgetauscht werden und auch auf andere Ausführungs- formen als die zweite angewendet werden, beispielsweise auf die mit Bezug auf Fig. 3 beschriebene erste Ausführungs form . Fig. 6 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Abdichtung 50a gemäß einer ersten Abwandlung der zweiten Ausführungs form . The seal 50 described with reference to FIG. 4 can be modified in many ways. The modifications described below represent developments of the seal 50. Features that have already been described above are therefore not repeated. The features of the modifications described below can also be combined with one another or replaced with ¬ each other and to other forms of execution are used as the second, for example in the manner described with reference to FIG. 3 first embodiment. Fig. 6 shows a schematic perspective view of a seal 50 a according to a first modification of the second embodiment form.
Zusätzlich zu den mit Bezug auf Fig. 4 beschriebenen Elementen enthält die Abdichtung 50a weiter eine Außenkulisse 53, die durch mechanische Führung die Schließwirkung der durch die beiden Magnet leisten 52 gebildeten Verschlusseinrichtung unterstützt. Die Außenkulisse 53 ist mit der Antriebsachse 30 verbunden oder zumindest gemeinsam mit ihr verschiebbar angeordnet und umgreift die beiden Magnetleisten 52 von außen. Zumindest ihr Innenprofil ist so gebildet, dass es dem Außenprofil der Antriebsachse 30 in einem Abstand folgt und dadurch die flexiblen Magnetleisten 52 entlang des Außenprofils der Antriebsachse 30 führt. Dadurch wird die Dichtwirkung der Abdichtung 50a verbessert, insbesondere im Bereich der fahrenden Antriebsachse 30. In addition to the elements described with reference to Fig. 4, the seal 50 a further includes an outer gate 53, which supports by mechanical guidance, the closing action of the two magnet 52 formed by the closure device. The outer gate 53 is connected to the drive shaft 30 or at least arranged to be displaceable together with it and engages around the two magnetic strips 52 from the outside. At least its inner profile is formed so that it follows the outer profile of the drive shaft 30 at a distance and thereby guides the flexible magnetic strips 52 along the outer profile of the drive shaft 30. As a result, the sealing effect of the seal 50 a is improved, in particular in the area of the driving drive axle 30.
Wie die Antriebsachse kann auch die Außenkulisse vorzugsweise als Hohlkörper ausgeführt und/oder ganz oder teilweise aus einem thermisch isolierenden Material gefertigt sein. Die Außenkulisse kann zudem bevorzugt mehrteilig ausgeführt sein, was eine bessere Mont ierbarkeit in engen Ausnehmungen 31 der Prozesskammerwandung 4 erlaubt. Like the drive axle, the outer raceway can preferably be designed as a hollow body and / or made completely or partially of a thermally insulating material. The outer backdrop may also be preferably designed in several parts, which allows a better Mont eability in narrow recesses 31 of the process chamber 4.
Fig. 7 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Abdichtung 50b gemäß einer zweiten Abwandlung der zweiten Ausführungsform . FIG. 7 shows a schematic perspective view of a seal 50 b according to a second modification of the second embodiment.
In der Abdichtung 50b ist die Magnetleiste mit Neodym-Magneten bestückt. Diese sind zwar sehr wärmebeständig und haben stär- kere Haltekräfte als die derzeit erhältlichen flexiblen Magnetleisten, sind aber hart und spröde und damit nicht zu einer flexiblen Leiste formbar. In the seal 50b, the magnetic strip is equipped with neodymium magnets. These are very heat resistant and have strong Kere holding forces than the currently available flexible magnetic strips, but are hard and brittle and thus not malleable to a flexible bar.
Daher ist die flexible Magnetleiste 52a gemäß der vorliegenden /Abwandlung aus einer flexiblen Trägerleiste 54 gebildet, auf der eine flexible Halteleiste 55 mit Aussparungen angebracht ist, in die einzelne Magnete 56 eingebettet sind, die vorzugsweise als Neodym-Magnete gebildet sind. Die Trägerleiste und die Halteleiste sind aus einem ausreichend temperaturfesten Polymer wie z.B. PA 6 gebildet. Dadurch wird eine gute Flexibilität der Magnetleiste bei gleichzeitig hoher Verschlusskraft erzielt. Zusätzlich kann eine flache ferromagnetische Leiste 57 zur Besseren Fixierung der Einzelmagnete und zur Harmonisierung der Biegelinie parallel unter- oder oberhalb der Halteleiste 55 angeordnet sein (in Fig. 7 ist schematisch eine Anordnung der ferromagnetischen Leiste 57 zwischen Trägerleiste 54 und Halteleiste 55 dargestellt) . Therefore, the flexible magnetic strip 52a according to the present invention / modification is formed of a flexible carrier strip 54 on which a flexible retaining strip 55 is mounted with recesses in which individual magnets 56 are embedded, which are preferably formed as neodymium magnets. The carrier strip and the retaining strip are made of a sufficiently temperature-resistant polymer such as. PA 6 formed. As a result, a good flexibility of the magnetic strip is achieved at the same time high closure force. In addition, a flat ferromagnetic strip 57 for better fixation of the individual magnets and to harmonize the bending line parallel below or above the retaining strip 55 may be arranged (in Fig. 7, an arrangement of the ferromagnetic strip 57 between support bar 54 and retaining strip 55 is shown).
Fig. 8 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Abdichtung 50c gemäß einer dritten Abwandlung der zweiten Aus- führungsform . 8 shows a schematic perspective view of a seal 50 c according to a third modification of the second embodiment.
Die Abdichtung 50c unterscheidet sich von der in Fig. 7 gezeigten Abdichtung 50b lediglich darin, dass der Faltenbalg 51a als Doppelfaltenb'alg ausgebildet ist. The seal 50c differs from that shown in Fig. 7 seal 50b only in that the bellows is formed as Doppelfaltenb 51a 'alg.
Fig. 9 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Abdichtung 50d gemäß einer vierten Abwandlung der zweiten Ausführungsform . Bei der Abdichtung 50d ist zusätzlich oder alternativ zu der Außenkulisse 53 eine Gegenkulisse 58, die ebenfalls mit der Antriebsachse verbunden oder zumindest gemeinsam mit ihr verschiebbar ist, so angeordnet, dass sie durch mechanische Führung die Schließwirkung unterstützt. 9 shows a schematic sectional view of a seal 50d according to a fourth modification of the second embodiment. In the case of the seal 50d, in addition to or as an alternative to the outer race 53, a counter runway 58, which is likewise connected to the drive axle or at least can be displaced together with it, is arranged such that it supports the closing action by mechanical guidance.
Die Gegenkulisse 58 enthält Zähne 59, die auf beiden Seiten der Antriebsachse 30 in Bewegungsrichtung in die Falten des Faltenbalgs eingreifen und diese damit mechanisch führen. Dadurch wird die Dichtwirkung der Abdichtung 50a weiter verbessert, insbesondere, wenn die Gegenkulisse 58 beidseitig der Antriebsachse 30 angeordnet ist, vor und hinter der fahrenden Antriebsachse 30. The Gegenkulisse 58 includes teeth 59 which engage on both sides of the drive shaft 30 in the direction of movement in the folds of the bellows and thus guide them mechanically. As a result, the sealing effect of the seal 50a is further improved, in particular when the counter-slide 58 is arranged on both sides of the drive axle 30, in front of and behind the traveling drive axle 30.
Wie die Antriebsachse und die Außenkulisse kann auch die Gegenkulisse vorzugsweise als Hohlkörper ausgeführt und/oder ganz o- der teilweise aus einem thermisch isolierenden Material gefertigt und/oder mehrteilig. ausgeführt sein. Like the drive axle and the outer slide, the counter slide can preferably also be designed as a hollow body and / or completely or partially made of a thermally insulating material and / or in several parts . be executed.
Fig. 10 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Abdichtung 50e gemäß einer fünften Abwandlung der zweiten Ausführungsform. 10 shows a schematic sectional view of a seal 50e according to a fifth modification of the second embodiment.
Bei der Abdichtung 50e ist Antriebsachse 30 an der Unterseite •der Ausnehmung 31 geführt und ist vorzugsweise an ihrer Unterseite wie in Fig. 2d dargestellt eben ausgebildet. Die Verschlusseinrichtung ist in dem vorliegenden Fall durch eine Kette 60 gebildet, die entlang der Längsrichtung der Ausnehmung 31 auf dem untersten Falz des Faltenbalgs 51 aufliegt, ihn durch ihr Eigengewicht nach unten drückt und dadurch die Aus- nehmüng 31 abdichtet. An der Antriebsachse 30 ist eine Zwangsführung 61 für die Kette 60 angebracht, die eine Vertikalbewegung der Kette weg von der Antriebsachse unterbindet und somit ähnlich wie die in Fig. 6 gezeigte Außenkulisse wirkt. Insbesondere unterstützt sie die Schließbewegung der Kette nach der Durchfahrt der Antriebsachse . In the case of the seal 50e, the drive axle 30 is guided on the underside of the recess 31 and is preferably flat on its underside as shown in FIG. 2d. The closure device is formed in the present case by a chain 60, which rests along the longitudinal direction of the recess 31 on the lowermost fold of the bellows 51, pushes it down by its own weight and thereby seals the Ausnahmüng 31. On the drive shaft 30, a positive guide 61 for the chain 60 is mounted, which prevents vertical movement of the chain away from the drive axle and thus acts similar to the outer slide shown in Fig. 6. In particular, it supports the closing movement of the chain after passing through the drive axle.
An der Unterseite der Antriebsachse 30, an der keine seitliche Bewegung des Dichtungselements erfolgen muss, reicht ein einfaches Dichtungselement 62 wie z.B. ein an der Antriebsachse 30 angebrachtes Federblech oder eine feststehende elastische Lippe zur Abdichtung aus. On the underside of the drive shaft 30, where no lateral movement of the sealing element has to take place, a simple sealing element 62, such as e.g. a mounted on the drive shaft 30 spring plate or a fixed elastic lip for sealing.
Fig. 11 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Abdichtung 70 gemäß einer dritten Aus führungs form der vorliegenden Erfindung . 11 shows a schematic sectional view of a seal 70 according to a third embodiment of the present invention.
Bei der Abdichtung 70 ist das Dichtelement, das entlang der Längsrichtung der Ausnehmung 31 angeordnet ist, durch eine Kette 71 aus gelenkig miteinander verbundenen und einander überlappenden Blechplatinen gebildet. Die Kette 71 liegt auf der Unterkante der Ausnehmung 31 auf und wird durch eine dort gebildete Rille .72 geführt. Nach oben ragt die Kette 71 in eine Rille 73 hinein, die in der Oberkante der Ausnehmung 31 gebildet ist. Somit wird die Ausnehmung 31 durch die Kette 71 abgedichtet. Diese Form der Spaltabdichtung, der einfachsten Form einer Labyrinth-Abdichtung, kann zwar den Gasfluss zwischen dem Inneren und dem Äußeren der Prozesskammer nicht völlig unterdrücken, aber auf ein zulässiges Maß verringern. In the seal 70, the sealing element, which is arranged along the longitudinal direction of the recess 31, formed by a chain 71 of hingedly interconnected and overlapping sheet metal blanks. The chain 71 rests on the lower edge of the recess 31 and is guided by a groove .72 formed there. Upwardly, the chain 71 projects into a groove 73 which is formed in the upper edge of the recess 31. Thus, the recess 31 is sealed by the chain 71. Although this form of gap seal, the simplest form of labyrinth seal, can not completely suppress the gas flow between the inside and the outside of the process chamber, but reduce it to an acceptable level.
Auch bei der Abdichtung 70 wird Antriebsachse 30 entlang der Unterseite der Ausnehmung 31 geführt, und sie ist vorzugsweise an ihrer Unterseite wie in Fig. 2d dargestellt eben ausgebildet. Die Kette 71 wird durch die Antriebsachse 30 angehoben und kehrt hinter der Antriebsachse 30 durch ihr Eigengewicht in ihren Ausgangszustand zurück. Die Kette 71 wirkt also sowohl als Dichtungselement als auch durch ihr Eigengewicht als Verschlusseinrichtung. Die Rille 73 muss dabei so tief sein, dass die Kette 71 auch dann, wenn sie von der Antriebsachse 30 angehoben wird, in ihr Platz findet. An der Antriebsachse 30 ist eine Zwangsführung 74 für die Kette 71 angebracht, die eine Vertikalbewegung der Kette 71 weg von der Antriebsachse unterbindet und somit als Außenkulisse wirkt. Insbesondere unterstützt sie die Schließbewegung der Kette nach der Durchfahrt der Antriebsachse . Also in the seal 70, drive shaft 30 is guided along the underside of the recess 31, and it is preferably formed flat on its underside as shown in Fig. 2d. The chain 71 is lifted by the drive axle 30 and returns behind the drive axle 30 by its own weight in its initial state. The chain 71 thus acts as a sealing element as well as by its own weight as a closure device. The groove 73 must be so deep that the chain 71, even if it is lifted by the drive shaft 30, finds its place. On the drive shaft 30, a positive guide 74 is attached to the chain 71, which prevents vertical movement of the chain 71 away from the drive axle and thus acts as an external backdrop. In particular, it supports the closing movement of the chain after passing through the drive axle.
Da die Ausnehmung 31 maximal eine Höhe hat, welche der Höhe' der Kette 42 entspricht, ist diese Ausführung des Dichtungselements platzsparend. Zudem ist die Kette 42 verschleißarm und hat somit eine lange Lebensdauer. Since the recess 31 has a maximum height which corresponds to the height 'of the chain 42, this embodiment of the sealing element is space-saving. In addition, the chain 42 is low-wear and thus has a long life.
Die Merkmale der oben beschriebenen Ausführungsformen können miteinander kombiniert oder ausgetauscht werden, wo das sinnvoll und möglich ist. So können z.B. auch bei der durch Dichtungslippen gebildeten Abdichtung gemäß der ersten Ausführungs- form Magnetleisten anstelle von Federblechen als Verschlusseinrichtung verwendet werden, oder es können zusätzlich Außen und- oder Gegenkulisse vorgesehen sein. Umgekehrt können beispielsweise auch bei dem Faltenbalg gemäß der zweiten Ausführungsform Federbleche oder Federkämme als Verschlusseinrichtung verwendet werden. In den oben beschriebenen Ausführungsformen ist ein Beschichter als zu bewegendes Modul beschrieben. Die Antriebsachse kann aber auch für ein anderes Prozessmodul gedacht sein, das zum Durchführen eines zum Herstellen eines dreidimensionalen Objekts erforderlichen Prozesses geeignet ist, beispielsweise ein verfahrbares Belichtungsmodul. The features of the embodiments described above can be combined or exchanged with each other where appropriate and possible. Thus, for example, in the case of the seal formed by sealing lips according to the first embodiment, magnetic strips can be used instead of spring plates as a closure device, or it can additionally be provided outside and / or counter scenery. Conversely, for example, also in the bellows according to the second embodiment, spring plates or spring combs can be used as a closure device. In the embodiments described above, a coater is described as a module to be moved. However, the drive axle can also be intended for another process module which is suitable for carrying out a process required for producing a three-dimensional object, for example a movable exposure module.
Auch wenn die vorliegende Erfindung anhand einer Lasersinterbzw. Laserschmelzvorrichtung beschrieben wurde, ist sie nicht auf das Lasersintern oder Laserschmelzen eingeschränkt. Sie kann auf beliebige Verfahren zum Herstellen eines dreidimensionalen Objektes durch schichtweises Aufbringen und selektives Verfestigen eines Aufbaumaterials angewendet werden. Although the present invention based on a Lasersinterbzw. Laser melting device has been described, it is not limited to the laser sintering or laser melting. It can be applied to any methods of manufacturing a three-dimensional object by layering and selectively solidifying a building material.
Der Laser kann beispielsweise einen Gas- oder Festkörperlaser, eine Laserdiode oder jede- andere Art von Laser umfassen. Allgemein kann jede Einrichtung verwendet werden, mit der Energie selektiv auf eine Schicht des Aufbaumaterials aufgebracht werden kann. Anstelle eines Lasers können beispielsweise eine Mehrzahl von Lasern, eine andere Lichtquelle, ein Elektronenstrahl oder jede andere Energie- bzw. Strahlenquelle verwendet werden, die geeignet ist, das Aufbaumaterial zu verfestigen. Auch auf das selektive Maskensintern, bei dem eine ausgedehnte Lichtquelle und eine Maske verwendet werden, oder auf das Ab- sorptions- bzw. Inhibitionssintern kann die Erfindung angewendet werden. For example, the laser may include a gas or solid state laser, a laser diode, or any other type of laser. In general, any means by which energy can be applied selectively to a layer of building material can be used. Instead of a laser, for example, a plurality of lasers, another light source, an electron beam or any other source of energy or radiation suitable for solidifying the building material may be used. The invention can also be applied to selective mask sintering, in which an extended light source and a mask are used, or to the absorption or inhibition sintering.
Anstelle' des Einbringens von Energie kann das selektive Verfestigen des aufgetragenen Aufbaumaterials auch durch 3D-Drucken erfolgen,' beispielsweise durch Aufbringen eines Klebers. Allgemein bezieht sich die Erfindung auf das Herstellen eines Ob- jekts mittels schichtweisen Auftragens und selektiven Verfestigens eines Aufbaumaterials unabhängig von der Art und Weise, in der das Aufbaumaterial verfestigt wird. Es können verschiedene Arten von Aufbaumaterialien verwendet werden, insbesondere Pulver wie z.B. Metallpulver, Kunststoff - pulver, Keramikpulver, Sand, gefüllte oder gemischte Pulver. Instead 'of introducing energy selectively solidifying the applied building material can also be made by 3D printing,' for example, by applying an adhesive. In general, the invention relates to the production of an ob- By layering and selective solidification of a building material regardless of the manner in which the building material is solidified. Various types of building materials can be used, in particular powders such as metal powder, plastic powder, ceramic powder, sand, filled or mixed powders.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Vorrichtung (1) zum Herstellen eines dreidimensionalen Objekts (2) durch selektives schichtweises Verfestigen von Aufbaumaterial (13), enthaltend: Device (1) for producing a three-dimensional object (2) by selective layer-by-layer solidification of building material (13), comprising:
eine Prozesskammer (3) mit einer Kammerwandung (4) und zumindest ein innerhalb der Prozesskammer (3) in einer Bewegungsrichtung (B) über ein Baufeld (10) bewegbares erstes Prozessmodul (14) , das zum Durchführen eines zum Herstellen eines dreidimensionalen Objekts (2) erforderlichen Prozesses geeignet ist und das zumindest eine sich quer zu der Bewegungsrichtung (B) erstreckende Antriebsachse (30) aufweist,  a process chamber (3) with a chamber wall (4) and at least one within the process chamber (3) in a direction of movement (B) via a construction field (10) movable first process module (14) for performing a for producing a three-dimensional object (2 ) is suitable and has at least one transverse to the direction of movement (B) extending drive shaft (30),
wobei die Kammerwandung (4) der Prozesskammer eine längliche Ausnehmung (31) aufweist, durch die die zumindest eine Antriebsachse (30) hindurchgeführt ist und entlang deren Längsrichtung die zumindest eine Antriebsachse (30) bewegbar ist zum Bewegen des zumindest einen Prozessmoduls (14) in der Bewegungsrichtung ,  wherein the chamber wall (4) of the process chamber has an elongated recess (31) through which the at least one drive axle (30) is passed and along the longitudinal direction of which the at least one drive axle (30) is movable for moving the at least one process module (14) the direction of movement,
wobei mindestens ein flexibles Dichtungselement (41; 51; 71) im Wesentlichen über die gesamte Länge der Ausnehmung (31) so angebracht ist, dass das Dichtungselement (41; 51; 71) einen Zwischenraum zwischen den beiden Längsseiten der Ausnehmung (31) und/oder zwischen einer Längsseite der Ausnehmung (31) und der dieser Längsseite zugewandten Seite der zumindest einen Antriebsachse (30) und/oder zwischen zwei einander zugewandten Seiten von zwei in der Querrichtung der Ausnehmung (31) gegeneinander versetzten Antriebsachsen (30) abdichtet, und wobei mindestens eine Verschlusseinrichtung (42; 52; 71) so angeordnet ist, dass sie entlang der Längsrichtung der Ausnehmung (31) auf das mindestens eine Dichtungselement (41; 51; 71) eine Kraft in der zum Abdichten des Zwischenraums zwischen den beiden Längsseiten der Ausnehmung (31) und/oder zwischen einer Längsseite der Ausnehmung (31) und der dieser Längsseite zugewandten Seite der zumindest einen Antriebsachse (30) und/o der zwischen zwei einander zugewandten Seiten von zwei in der Querrichtung der Ausnehmung (31) gegeneinander versetzten Antriebsachsen (30) dienenden Richtung ausübt. wherein at least one flexible sealing element (41; 51; 71) is mounted substantially over the entire length of the recess (31) so that the sealing element (41; 51; 71) has a space between the two longitudinal sides of the recess (31) and / or between a longitudinal side of the recess (31) and the longitudinal side facing the at least one drive axle (30) and / or between two facing sides of two in the transverse direction of the recess (31) staggered drive axles (30) seals, and wherein at least one closure means (42; 52; 71) is arranged to impart a force along the longitudinal direction of the recess (31) to the at least one sealing element (41; 51; 71) to seal the gap between the two longitudinal sides of the seal Recess (31) and / or between a longitudinal side of the recess (31) and the longitudinal side facing the at least one drive axle (30) and / o between two facing sides of two in the transverse direction of the recess (31) staggered drive axles (30) serving direction.
2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei 2. Device according to claim 1, wherein
an beiden Längsseiten der Ausnehmung (31) je ein feststehendes flexibles Dichtungselement (41; 51) so angebracht ist, dass die beiden Dichtungselemente (41; 51) gemeinsam jeweils einen Zwischenraum zwischen den beiden Längsseiten der Ausnehmung (31) und/oder zwischen den beiden Längsseiten der Ausnehmung (31) und den diesen Längsseiten zugewandten Seiten der zu mindest einen Antriebsachse (31) abdichten, und  a fixed flexible sealing element (41; 51) is mounted on both longitudinal sides of the recess (31) such that the two sealing elements (41; 51) together each have a gap between the two longitudinal sides of the recess (31) and / or between the two Longitudinal sides of the recess (31) and the longitudinal sides facing sides of at least one drive axle (31) seal, and
eine Verschlusseinrichtung (42; 52) so angeordnet ist, dass sie entlang der Längsrichtung der Ausnehmung (31) auf min destens ein Dichtungselement (41; 51), bevorzugt beide Dichtungselemente (42; 52) eine Kraft in der zum Abdichten des Zwi schenraums zwischen den beiden Längsseiten der Ausnehmung (31) und/oder zwischen einer oder beiden Längsseiten der Ausnehmung a closure device (42; 52) is arranged so that it along the longitudinal direction of the recess (31) on at least one sealing element (41; 51), preferably both sealing elements (42; 52) a force in the space for sealing the inter mediate space between the two longitudinal sides of the recess (31) and / or between one or both longitudinal sides of the recess
(31) und der dieser Längsseite oder diesen Längsseiten zugewandten. Seite oder Seiten der zumindest einen Antriebsachse(31) and facing this longitudinal side or these longitudinal sides . Side or sides of the at least one drive axle
(31) dienenden Richtung ausübt. (31) serving direction.
3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, bei der 3. Device according to claim 1 or 2, wherein
zwei Antriebsachsen (30) in der Querrichtung der Ausnehmung (31) gegeneinander versetzt angeordnet sind, parallel zu den beiden Längsseiten der Ausnehmung (31) ein flexibles Dichtungselement (41;.51) zwischen den beiden Antriebsachsen (30) so angebracht ist, dass es einen Zwischenraum zwischen den beiden Längsseiten der Ausnehmung (31) und/oder zwischen einer Längsseite der Ausnehmung (31) und der dieser Längsseite zugewandten Seite einer der zwei Antriebsachsen (30) und/oder zwischen den beiden einander zugewandten Seite der zwei Antriebsachsen (30) abdichtet, und two drive shafts (30) are offset from each other in the transverse direction of the recess (31), parallel to the two longitudinal sides of the recess (31) a flexible sealing element (41; .51) between the two drive axles (30) is mounted so that there is a gap between the two longitudinal sides of the recess (31) and / or between a longitudinal side of the Recess (31) and the longitudinal side facing one of the two drive axles (30) and / or between the two mutually facing side of the two drive axles (30) seals, and
die Verschlusseinrichtung (42; 52) so angeordnet ist, dass sie entlang der Längsrichtung der Ausnehmung (31) auf mindestens ein Dichtungselement (41; 51), bevorzugt beide Dichtungselemente (41; 52) eine Kraft in der zum Abdichten des Zwischenraums zwischen den beiden Längsseiten der Ausnehmung (31) und/oder zwischen einer Längsseite der Ausnehmung (31) und der dieser Längsseite zugewandten Seite einer der zwei Antriebsachsen (30) und/oder zwischen den beiden einander zugewandten Seite der beiden Antriebsachsen (30) dienenden Richtung ausübt.  the closure means (42; 52) being arranged to impart a force along the longitudinal direction of the recess (31) to at least one sealing element (41; 51), preferably both sealing elements (41; 52), for sealing the gap between the two Longitudinal sides of the recess (31) and / or between a longitudinal side of the recess (31) and the longitudinal side facing one of the two drive axles (30) and / or between the two mutually facing side of the two drive axles (30) serving direction.
4. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der 4. Device according to one of claims 1 to 3, wherein
die Antriebsachse (30) in der Ebene der Kammerwandung (4), durch die sie hindurchgeführt ist, einen länglichen, vorzugsweise schiffchenförmigen Querschnitt, in besonders bevorzugter Weise mit einer doppelt S-förmigen Außenkontur, aufweist, dessen Längsrichtung in der Längsrichtung der Ausnehmung (31) verläuft.  the drive axis (30) in the plane of the chamber wall (4) through which it passes, an elongated, preferably ship-shaped cross-section, in a particularly preferred with a double S-shaped outer contour, whose longitudinal direction in the longitudinal direction of the recess (31 ) runs.
5. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der 5. Device according to one of claims 1 to 4, wherein
mindestens ein Dichtungselement als Lippe (41) oder als at least one sealing element as a lip (41) or as
Faltenbalg (51) gebildet ist und/oder Bellows (51) is formed and / or
mindestens ein Dichtungselement aus einem gummielastischen Fluorelastomer und/oder aus faserverstärkter, insbesondere glasfaserverstärkter PTFE-Folie und/oder aus teflonverstärktem Gewebe gebildet ist. at least one sealing element made of a rubber-elastic fluoroelastomer and / or fiber-reinforced, in particular fiberglass-reinforced PTFE film and / or Teflon-reinforced fabric is formed.
6. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die Verschlusseinrichtung ein an mindestens einem Dichtungselement angebrachtes vorgespanntes Federblech (42) um- fasst, das insbesondere als Federkamm ausgebildet ist. 6. Device according to one of claims 1 to 5, wherein the closure means comprises a mounted on at least one sealing element biased spring plate (42), which is designed in particular as a spring comb.
7. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Verschlusseinrichtung eine an mindestens einem Dichtungselement angebrachte Magnetleiste (52) umfasst. 7. Device according to one of claims 1 to 6, wherein the closure device comprises a mounted on at least one sealing element magnetic strip (52).
8. Vorrichtung gemäß Anspruch 7, bei der 8. Apparatus according to claim 7, wherein
die Magnetleiste eine dünne ferromagne tische Leiste (57) enthält .  the magnetic strip contains a thin ferromagnetic strip (57).
9. Vorrichtung gemäß Anspruch 7 oder 8, bei der 9. Apparatus according to claim 7 or 8, wherein
die Magnetleiste eine flexible Halteleiste (55) mit einge legten Magneten (56) , insbesondere Neodym-Magneten, enthält.  the magnetic strip a flexible retaining strip (55) with inserted magnets (56), in particular neodymium magnets containing.
10. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, die weiter eine Außenkulisse (53) und/oder eine Gegenkulisse (58) enthält, die mit der Antriebsachse (30) verschiebbar so angeordnet ist, dass sie durch mechanische Führung die Schließwirkung der Verschlusseinrichtung (42; 52) und/oder des Dichtungs elements (41; 51) unterstützt. 10. Device according to one of claims 1 to 9, further comprising an outer gate (53) and / or a counter-guide (58) which is slidably disposed with the drive axle (30) so that it by mechanical guidance of the closing action of the closure device ( 42, 52) and / or the sealing element (41, 51).
11. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der die Antriebsachse (30) und/oder die Außenkulisse (53) und/oder die Gegenkulisse (58) als Hohlkörper gebildet sind und/oder die Antriebsachse (30) und/oder die Außenkulisse (53) und/oder die Gegenkulisse (58) mehrteilig gebildet sind. 11. Device according to one of claims 1 to 10, wherein the drive axle (30) and / or the outer gate (53) and / or the counter-guide (58) are formed as hollow bodies and / or the drive axle (30) and / or the outer slide (53) and / or the counter slide (58) are formed in several parts.
12. Vorrichtung gemäß Anspruch 10 oder 11, bei der 12. The apparatus according to claim 10 or 11, wherein
die Gegenkulisse (58) im Wesentlichen als Gegenform zu dem mindestens einen Dichtungselement (41; 51) , bevorzugt zu allen Dichtungselementen (41; 51) , geformt ist und so angeordnet und/oder angebracht ist, dass sie bei einer Bewegung der Antriebsachse (30) eine Bewegung des Dichtungselements (41; 51) weg von der Antriebsachse verringert, vorzugsweise im Wesentlichen unterbindet und/oder, dass sie das Dichtungselement (41; 51) in Bewegungsrichtung hinter der Antriebsachse (30) in seine ursprüngliche Stellung zurückführt.  the counterangle (58) is shaped essentially in the form of a counter-shape to the at least one sealing element (41; 51), preferably to all sealing elements (41; 51), and is arranged and / or mounted in such a way that, during a movement of the drive shaft (30 ), a movement of the sealing element (41; 51) away from the drive axle is reduced, preferably substantially prevented and / or that it returns the sealing element (41; 51) in the direction of movement behind the drive axle (30) to its original position.
13. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, die 13. Device according to one of claims 1 to 12, which
zumindest ein zweites Prozessmodul enthält, das in der Bewegungsrichtung (B) bewegbar ist und das gemeinsam mit dem ersten Prozessmodul (14) von der zumindest einen Antriebsachse (30) oder von einer weiteren Antriebsachse (30) antreibbar ist, die durch dieselbe Ausnehmung (31) hindurchgeführt ist.  includes at least a second process module, which is movable in the direction of movement (B) and which is drivable together with the first process module (14) by the at least one drive axle (30) or by a further drive axle (30) through the same recess (31 ) is passed.
14. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, bei der das erste und/oder das oder die zweite (n) Prozessmodul (e ) gewählt sind aus 14. Device according to one of claims 1 to 13, wherein the first and / or the second (s) process module (s) are selected from
einem Beschichtungsmodul (14) , das zum Auftragen einer a coating module (14) for applying a
Schicht des Aufbaumaterials (13) auf ein Baufeld (10) geeignet ist, und/oder Layer of the building material (13) on a construction field (10) is suitable, and / or
einem Belichtungsmodul, das zum Verfestigen des auf das Baufeld (10) aufgetragenen Aufbaumaterials (13) geeignet ist. an exposure module which is suitable for solidifying the building material (13) applied to the construction field (10).
15. Verfahren zum Herstellen eines dreidimensionalen Objekts (2) durch selektives schichtweises Verfestigen von Aufbaumate- rial (13) in einer Vorrichtung (1) , die eine Prozesskammer (3) mit einer Kammerwandung (4) und zumindest ein innerhalb der Prozesskammer (3) in einer Bewegungsrichtung (B) über ein Baufeld (10) bewegbares Prozessmodul (14) , das zum Durchführen ei nes zum Herstellen eines dreidimensionalen Objekts (2) erforderlichen Prozesses geeignet ist und das zumindest eine sich quer zu der Bewegungsrichtung (B) erstreckende Antriebsachse (30) aufweist, enthält, 15. Method for producing a three-dimensional object (2) by selective layer-by-layer solidification of build-up material (13) in a device (1) having a process chamber (3) with a chamber wall (4) and at least one inside the process chamber (3) in a movement direction (B) via a construction field (10) movable process module (14) which is suitable for performing ei Nes for producing a three-dimensional object (2) process and at least one transverse to the direction of movement (B) extending drive axle ( 30),
wobei zum Bewegen des zumindest einen Prozessmoduls (14) in der Bewegungsrichtung (B) zumindest eine sich quer zu der Bewegungsrichtung (B) erstreckende Antriebsachse (30) , die durch eine längliche Ausnehmung (31) in der Kammerwandung (4) der Prozesskammer (4) hindurchgeführt ist, entlang der länglichen Ausnehmung (31) bewegt wird,  wherein for moving the at least one process module (14) in the direction of movement (B) at least one transverse to the direction of movement (B) extending drive axle (30) by an elongated recess (31) in the chamber wall (4) of the process chamber (4 ) is moved along the elongated recess (31),
während der Bewegung der Antriebsachse (30) entlang der länglichen Ausnehmung (30) mindestens ein flexibles Dichtungselement (41; 51; 71) , das im Wesentlichen über die gesamte Länge der Ausnehmung (31) angebracht ist, einen Zwischenraum zwischen den beiden Längsseiten der Ausnehmung (31) und/oder zwischen einer Längsseite der Ausnehmung (31) und der dieser Längsseite zugewandten Seite der zumindest einen Antriebsachse (30) und/oder zwischen zwei einander zugewandten Seiten von zwei in der Querrichtung der Ausnehmung (31) gegeneinander ver setzten Antriebsachsen abdichtet, und  during movement of the drive shaft (30) along the elongate recess (30), at least one flexible sealing element (41; 51; 71) mounted substantially the entire length of the recess (31) has a space between the two longitudinal sides of the recess (31) and / or between a longitudinal side of the recess (31) and the longitudinal side facing the at least one drive axle (30) and / or between two facing sides of two in the transverse direction of the recess (31) against each other ver set drive axles seals , and
eine Verschlusseinrichtung (42; 52; 71) entlang der Längs richtung der Ausnehmung (31) auf das mindestens eine Dichtungs element (41; 51; 71) eine Kraft in der zum Abdichten des Zwischenraum zwischen den beiden Längsseiten der Ausnehmung (31) und/oder zwischen einer Längsseite der Ausnehmung (31) und der dieser Längsseite zugewandten Seite der zumindest einen Antriebsachse (30) und/oder zwischen zwei einander zugewandten Seiten von zwei in der Querrichtung der Ausnehmung (31) gegeneinander versetzten Antriebsachsen (30) dienenden Richtung aus- übt . a closure means (42; 52; 71) along the longitudinal direction of the recess (31) on the at least one sealing element (41; 51; 71) a force in the for sealing the gap between the two longitudinal sides of the recess (31) and / or between a longitudinal side of the recess (31) and the this longitudinal side facing the at least one drive axle (30) and / or between two mutually facing sides of two in the transverse direction of the recess (31) staggered drive axles (30) serving direction exerts.
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