DE102021207806A1

DE102021207806A1 - Produktionseinheit für eine 3D-Druckvorrichtung, 3D-Druckvorrichtung

Info

Publication number: DE102021207806A1
Application number: DE102021207806.0A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Findeisen; Karsten Lübbecke-Salaske; Stephan Sundmacher; Dirk Sukop; Sascha Glatzel
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2021-07-21
Filing date: 2021-07-21
Publication date: 2023-01-26

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Produktionseinheit (10) für eine 3D-Druckvorrichtung sowie eine 3D-Druckvorrichtung (94) umfassend mindestens eine solche Produktionseinheit (10).
Es ist vorgesehen, dass eine Produktionseinheit (10) für eine 3D-Druckvorrichtung (94) bereitgestellt wird. Eine in einer Jobbox (12) beweglich gelagerte Produktionsplattform (18) ist dabei mittels einer Kopplungsvorrichtung (28) an eine Bewegungseinrichtung (26) koppelbar. Dabei ist die Kopplungsvorrichtung (28) ausgelegt, im gekoppelten Zustand der Bewegungseinrichtung (26) mit der Produktionsplattform (18) eine Verriegelungskraft aufzuweisen, welche größer ist als eine während einer Aufwärts- oder Abwärtsbewegung der Produktionsplattform (18) in der Jobbox (12) zu überwindende Reibungskraft, so dass die Produktionsplattform (18) im gekoppelten Zustand mittels der Bewegungseinrichtung (26) in der Jobbox (12) auf und ab bewegbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Produktionseinheit für eine 3D-Druckvorrichtung sowie eine 3D-Druckvorrichtung umfassend mindestens eine solche Produktionseinheit.
Additive Fertigungsverfahren stehen nach wie vor im Fokus von neuen Entwicklungen in der Industrie. Es gilt, die bisher hervorgebrachten Technologien für die Massenproduktion vorzubereiten, wobei insbesondere Kostensenkungen und somit auch schnellere Produktionstaktungen unter anderem Treiber neuer Ideen sind. Bei den additiven Fertigungsverfahren sind insbesondere jegliche Form von 3D-Druckvorrichtungen für die Industrie von Interesse.
Statt wie bisher nur einen Produktionsort in Form eines definierten Arbeitsplatzes für die additiven Fertigungsschritte vorzuhalten, sind in Zukunft im Sinne des Fließbandgedankens parallel mehrere Arbeitsplätze wünschenswert, so dass schnelle und vor allem effiziente Fertigungslinien bereitstellbar sind.
Bei hochproduktiven 3D-Druckvorrichtungen im Pulverbett kommen meist eine Vielzahl von Jobboxen zum Einsatz, so dass auf diese Weise die Produktivität des Fertigungsprozesses erhöht werden kann. Die gleichzeitige Handhabung einer Vielzahl von Jobboxen innerhalb einer Fertigungsanlage oder einer Fertigungslinie stellt die Fachwelt dabei vor neue technische Herausforderungen. Eine Herausforderung besteht beispielsweise darin, die jeweiligen Jobboxen möglichst exakt zu positionieren, um somit nicht nur einen reibungslosen Druckvorgang zu ermöglichen, sondern auch zu jedem Zeitpunkt einen kollisionssicheren Betrieb der Anlage zu ermöglichen.
Weiterhin muss ein Wechsel von Jobboxen in der Anlage und auch eine Wiederpositionierung schnell und zuverlässig vonstattengehen, da jede Störung sonst eine kostengünstige Taktung der Anlage zunichte machen würde. Parallel muss bei einem Wechsel der Jobbox auch eine entsprechende Produktionsplattform rasch und zuverlässig in ihre Startposition verfahrbar sein, um eine fließende Produktion zu ermöglichen. Solche Produktionsplattformen, welche auch als Hubboden bezeichnet werden, bestimmen mit ihrer Höhe die Genauigkeit in der Z-Richtung und sind somit sehr relevant für die Bauteileigenschaften.
Durch die wechselbaren Jobboxen und auch die Tatsache, dass nicht jede Jobbox immer in der gleichen Position steht, existieren eine Vielzahl von Variablen, welche auf die Genauigkeit des Bauteiles in Z-Richtung Auswirkungen haben.
Im Gegensatz zu Anlagen mit nur einer Jobbox, welche meist eine feste und nichtlösbare Verbindung zwischen einer Bewegungseinheit und einer Plattform aufweisen, werden bei Anlagen mit mehr als einer Jobbox flexible Lösungen in den aktuellen Entwicklungen favorisiert. Dies liegt insbesondere darin begründet, dass starr verbundene Plattformen bei Anlagen mit einer Vielzahl an wechselbaren Jobboxen konzeptbedingt nicht einsetzbar sind.
Folgend wird ein Beispiel aus dem Stand der Technik vorgestellt, welches im weitesten Sinne diese Konzeptidee aufgreift.
So ist aus der Druckschrift EP 3 103 569 B1 eine Vorrichtung und ein Verfahren zur additiven Fertigung als bekannt zu entnehmen. Die additive Fertigungsvorrichtung umfasst ein Baugehäuse mit einer oberen Plattform, die eine ebene Arbeitsfläche definiert, und einer inneren Seitenwand, die sich von der oberen Plattform nach unten erstreckt. Die innere Seitenwand definiert dabei eine Baukammer. Zudem umfasst sie ein Stellglied, welches sich in dichtem Eingriff mit der inneren Seitenwand befindet und konfiguriert ist, um sich vertikal entlang der inneren Seitenwand zu bewegen. Auch umfasst sie eine Bauplattform, die lösbar an dem Aktuator befestigt ist. Dabei ist die Plattform frei beweglich und es stellen sich keine Reibungskräfte ein, welche während eines Bewegungsablaufs zu überwinden wären. Zudem ist die Plattform bewusst von den Innenwandungen beabstandet vorgesehen, um für jeweilige Entpulverungsvorgänge mittels eines Plattformhebers einen Öffnungsbereich im unteren Endbereich der Aufbaukammer zu öffnen und wieder zu schließen.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Produktionseinheit für eine 3D-Druckvorrichtung bereitzustellen, welche in Anlagen mit mehreren Produktionseinheiten flexibel, zuverlässig und kostengünstig einsetzbar ist.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Produktionseinheit für eine 3D-Druckvorrichtung bereitgestellt wird. Solch eine Produktionseinheit umfasst dabei eine Jobbox und eine in der Jobbox angeordnete Produktionsplattform. Die Produktionsplattform weist zudem wenigstens ein Dichtungselement auf, welches zwischen der Produktionsplattform und einer Innenwandung der Jobbox angeordnet ist. Die Produktionseinheit umfasst in dieser Ausführungsform zudem eine Bewegungseinrichtung, welche ausgelegt ist, die Produktionsplattform in der Jobbox auf und ab zu bewegen, und eine Kopplungsvorrichtung, welche ausgelegt ist, die Bewegungseinrichtung kraftschlüssig und reversibel mit der Produktionsplattform zu koppeln. Die Kopplungsvorrichtung ist ausgelegt, im gekoppelten Zustand der Bewegungseinrichtung mit der Produktionsplattform eine Verriegelungskraft aufzuweisen, welche größer ist als eine während einer Aufwärts- oder Abwärtsbewegung der Produktionsplattform in der Jobbox zu überwindende Reibungskraft zwischen dem wenigstens einen Dichtungselement und der Innenwandung der Jobbox, so dass die Produktionsplattform im gekoppelten Zustand mittels der Bewegungseinrichtung in der Jobbox auf und ab bewegbar ist.
Auf diese Weise ist es möglich, eine Produktionseinheit für eine 3D-Druckvorrichtung bereitzustellen, welche in Anlagen mit mehreren Produktionseinheiten flexibel, zuverlässig und kostengünstig einsetzbar ist.
Die vorgestellte Produktionseinheit ist dabei speziell für 3D-Druckvorrichtungen einzusetzen, bei denen mehrere solcher Produktionseinheiten vorgesehen sind. Jeweilige Jobboxen sind dabei flexibel austauschbar vorgesehen und lassen sich zuverlässig in dem vorgestellten Konzept der Produktionseinheit temporär für den Aufbau der Bauteile koppeln. Dabei werden die jeweiligen Jobboxen auf eine entsprechende Station solch einer 3D-Druckvorrichtung positioniert. Danach bewegt die hierfür temporär gekoppelte Bewegungseinrichtung der Produktionseinheit die Jobbox zunächst nach oben (Z-Hub) und dann schrittweise während des Bauprozesses beziehungsweise des Druckvorgangs nach unten. Danach wird die Jobbox wieder entnommen, wobei die temporäre Kopplung aufgehoben wird. Die Dichtungen sorgen dafür, dass das Produktionsmaterial nicht nach unten in die Mechanik rieseln kann, sondern vielmehr in der Jobbox verbleibt.
Die temporäre Kopplung, welche mittels der hierfür vorgesehenen Kopplungsvorrichtung vollzogen wird, ist in der vorgestellten Produktionseinheit ausreichend stark beziehungsweise weist eine entsprechende Verriegelungskraft im gekoppelten Zustand auf, um einen zuverlässigen Bewegungsablauf der Produktionsplattform, auf welcher die Bauteile nach und nach gedruckt werden, zu gewährleisten, ohne dass aufgrund der Dichtungen eine störende Verzögerung aufgrund der sich einstellenden Reibungskräfte auftritt. Die Verriegelungskraft ist zunächst ausreichend dimensioniert, um einen flüssigen Bewegungsablauf sicherzustellen.
Gleichzeitig ist die Kopplungsvorrichtung dennoch so ausgelegt, dass sie einen Entkopplungsvorgang ermöglicht, wenn eine ausreichend hohe Kraft aufgewendet wird.
Diese aufzubringende Kraft liegt dann nochmal deutlich höher als die sich einstellenden Reibungskräfte. Es lässt sich mittels der vorgestellten Produktionseinheit somit eine temporäre kraftschlüssige Verbindung realisieren, welche in jedem Zustand des Druckvorgangs ausreichend dimensioniert ist, so dass ein zuverlässiger Produktionsablauf gewährleistbar ist. Anschließend ist zudem eine flexible Anwendung möglich, da gleichfalls dennoch eine anschließende Entkopplung möglich ist. Statt einer starren Verbindung ist somit in der vorgestellten Produktionseinheit eine flexible temporär kraftschlüssige Kopplung bereitstellbar, so dass eine flüssige Bewegung der Produktionsplattform trotz der bremsenden Dichtungen möglich ist und mittels einer kurzen Verstärkung der angelegten Kraft dann ein Lösungsvorgang beziehungsweise ein Entkopplungsvorgang durchführbar ist.
Die Jobbox von der Produktionseinheit ist in mehrfacher Ausfertigung beispielsweise vorhaltbar, so dass ein flexibler Austauschvorgang durchführbar ist. Mit anderen Worten verbleibt die Bewegungseinrichtung fest an einem Ort, während die einzelnen Jobboxen dann flexibel und zuverlässig dort erst gekoppelt werden, um anschließend, wie bereits erläutert, den Druckvorgang zu ermöglichen. Anschließend ist ein einfacher Entkopplungsvorgang gewährleistbar, so dass die Jobbox von der Produktionseinheit als für sich stehende Komponente entfernbar ausgestaltet ist.
Die Kopplungsvorrichtung ist hierfür ohne weitere Hilfsmittel für sich stehend ausreichend ausgelegt, um diese temporäre Kopplung zu ermöglichen. Die für die durchzuführenden Aufbeziehungsweise Abwärtsbewegungen nötige Bewegungsenergie wird von der Bewegungseinrichtung der Produktionseinheit bereitgestellt.
Die vorgesehene Funktionalität der Kopplungsvorrichtung ist auf die oben vorgesehene Art und Weise eindeutig und klar beschrieben, wobei ausreichend Informationen über jeweilige beteiligte Komponenten bereitgestellt werden, um eine technische Umsetzung zu ermöglichen. Es ist insofern vorstellbar und auch zumutbar, dass je nach sich einstellendem Reibungskoeffizient im Zusammenhang mit einer Ausgestaltung des wenigstens einen Dichtungselements eine entsprechende Verriegelungskraft mittels der Kopplungsvorrichtung vorsehbar ist. Die aufzubringende Kraft ist dabei aufgrund der klar definierten Komponenten mit zumutbarem Aufwand berechenbar und die Erfindung ist an dieser Stelle ausreichend beschrieben und offenbart.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine 3D-Druckvorrichtung bereitgestellt wird, welche wenigstens eine Produktionseinheit gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 umfasst. Die zuvor genannten Vorteile gelten, soweit übertragbar, auch für die vorgestellte 3D-Druckvorrichtung.
Die Auslegung der Bewegungseinrichtung in Bezug auf die beschriebene Funktion im Zusammenhang mit der Bewegung der Produktionsplattform in der Jobbox ist beispielsweise so zu verstehen, dass sie eine ausreichende Hubkraft aufweist oder allgemein so dimensioniert ist, um sowohl eine leere Jobbox als auch eine Jobbox im gefüllten Zustand mit entsprechend gefertigten Bauteilen definiert zu bewegen. Definiert zu bewegen bedeutet in diesem Zusammenhang insbesondere, dass eine benutzerdefinierte Feineinstellung bezüglich des sich einstellenden Bewegungsablaufs der Jobbox jederzeit möglich ist. Die vorgesehenen Dichtungselemente und die Materialeigenschaften der Innenwandung beziehungsweise allgemein die Ausgestaltung der Jobbox in diesem Bereich liefern dem Fachmann ausreichend Informationen, um sich einstellende Reibungskräfte im Vorfeld der Benutzung zu berechnen. Mittels dieser Information ist es dann ohne Weiteres möglich, die Kopplungsvorrichtung entsprechend so auszulegen, dass sie im gekoppelten Zustand der Bewegungseinrichtung mit der Produktionsplattform eine ausreichende Verriegelungskraft, wie oben beschrieben, aufweist. Diese spezielle Anpassung ist beispielsweise hinsichtlich einer besonderen Auslegung oder einer besonderen Materialauswahl oder einer Kombination von diesen beiden Faktoren ohne Weiteres möglich, so dass an dieser Stelle ausreichend Informationen vorliegen, um die beanspruchte technische Lehre umzusetzen.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
So ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Kopplungsvorrichtung wenigstens ein mittels einer Gelenkvorrichtung drehbar an der Produktionsplattform gelagertes Halteelement umfasst, wobei das Halteelement ausgelegt ist, über jeweilige Führungselemente des Halteelements ein Verbindungselement von der Bewegungseinrichtung aufzunehmen oder freizugeben, wobei eine definierte Verriegelungskraft mittels eines benutzerdefiniert durchführbaren Einstellvorgangs an der Gelenkvorrichtung einstellbar ist, so dass ein definierter Kopplungsvorgang oder Entkopplungsvorgang zwischen der Produktionsplattform und der Bewegungseinrichtung durchführbar ist.
Es ist somit möglich, dass das Verbindungselement im Zuge einer Aufwärtsbewegung gegen ein erstes Führungselement des Halteelements stößt, so dass eine Verdrehung des Halteelements erfolgt. Diese Verdrehung ist dabei je nach Einstellungszustand der Gelenkvorrichtung möglich. Das erste Führungselement beeinflusst die Positionierung des Verbindungselements, so dass eine Aufnahmeposition erreichbar ist, in welcher sich eine temporäre Verbindung zwischen der Bewegungseinrichtung und der Produktionsplattform einstellt. Bei einer Abwärtsbewegung wiederum sorgt das zweite Führungselement dafür, dass wiederum das Verbindungselement, welches gegen das Halteelement drückt, so geführt wird, dass sich eine erneute Verdrehung des Halteelements einstellt. Je nach Einstellungszustand der Gelenkvorrichtung ist jedoch eine entsprechend ausreichende Kraft dabei nötig. Wenn diese Kraft nicht aufgebracht wird, so hält die Verbindung und die somit sich einstellende definierte Verriegelungskraft ist bereitstellbar. Mit anderen Worten ist aufgrund der definierten Verriegelungskraft dann eine zuverlässige Bewegung der Produktionsplattform möglich, wobei die vorgestellte Produktionseinheit dabei so einstellbar ist, dass die auftretenden Reibungskräfte hierbei keinen störenden Faktor bilden.
Ein definierter Kopplungsvorgang oder Entkopplungsvorgang ist dabei so zu verstehen, dass jeweils eine benutzerdefinierte Einstellungsmöglichkeit gegeben ist. Dies hat den Vorteil, dass die vorgestellte Produktionseinheit somit, je nach eingesetzter Art des Dichtungselements oder der Jobbox bezüglich beispielsweise einer gesonderten Beschichtung der Innenwandungen, einstellbar ist, so dass sich eine gewünschte Form der Abläufe ohne großen Aufwand erreichen lässt. Beispielsweise ist somit ein bestimmter Wert einer Verriegelungskraft einstellbar, welcher sich beispielsweise an einem zuvor berechneten Reibungskoeffizient orientiert, so dass die beschriebene Funktionalität mittels der vorgestellten Komponenten und einfachsten Einstellungsvorgängen zuverlässig bereitstellbar ist.
Die Kopplung lässt sich somit definiert öffnen und auch wieder verschließen, wobei diese Vorgänge besonders gut planbar sind. Je nachdem, welche Vorgaben ein auszuführender Druckvorgang vorgibt, ist somit ein zuverlässiger und planbarer Bewegungsablauf einer jeweiligen Jobbox bereitstellbar. Insbesondere ist somit eine temporäre Verriegelung mit einfachsten Mitteln erreichbar, wobei die sich einstellende Verriegelungskraft größer als die sich einstellende Reibungskraft ist. Die vorgesehene Verriegelung ist in dieser Ausführungsform mittels einfachster mechanischer Komponenten bereitstellbar, ohne dass zwangsläufig aktive Elemente oder dergleichen vonnöten wären, um die gewünschte Funktionalität zu erreichen. Diese einfache Ausführungsform ist auch deswegen von Vorteil, da somit zahlreiche Jobboxen ohne nennenswerte Kosten mit dieser Kopplungsvorrichtung ausstattbar sind, wobei auch nach mehreren Produktionszyklen immer noch zuverlässige Ergebnisse erreichbar sind.
Auch ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Kopplungsvorrichtung wenigstens zweiteilig ausgebildet ist, wobei wenigstens eine erste Komponente an der Produktionsplattform und wenigstens eine zweite Komponente, welche ausgelegt ist, mit der ersten Komponente gekoppelt zu werden, an der Bewegungseinrichtung angeordnet ist.
Dieses vorgesehene Trennungsprinzip erleichtert beispielsweise die Wartung und minimiert den Kostenaufwand in dem Falle, wenn eine besonders hohe Anzahl von einzelnen Jobboxen vorgesehen ist. Jede Jobbox muss dann nur mit einem Teil der Kopplungsvorrichtung ausgestattet werden, da sich ja die jeweils andere Komponente an der Bewegungseinrichtung befindet. Es ist beispielsweise vorstellbar, dass zahlreiche Produktionseinheiten eingesetzt werden, wobei die jeweiligen eingesetzten Jobboxen dann frei beweglich sind und mit jeder anderen Produktionseinheit kompatibel sind. Da die für die Kopplungsvorgänge vorgesehenen Komponenten zueinander kompatibel sind, ist es somit möglich, ein rollierendes beziehungsweise dynamisches Produktionssystem mittels der vorgestellten Produktionseinheit aufzubauen und zu betreiben.
Ferner ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die erste Komponente ein Haltestiftelement und die zweite Komponente ein das Haltestiftelement aufnehmendes Klammerelement ist. Je nach Rückfederungskraft des vorgesehenen Klammerelements lässt sich somit eine definierte Verriegelungskraft bereitstellen, um die bereits erläuterte Funktionalität mittels der eingesetzten und erläuterten Komponenten zu bewirken. Die Kombination aus Haltestiftelement und aufnehmendem Klammerelement ist deswegen auch von Vorteil, da sich ein derartiges mechanisches Verbindungsprinzip als sehr robust und zuverlässig erweist, was in einem Umfeld einer Industrieanlage somit einen störungsfreien Produktionsablauf unterstützt.
Zudem ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die zweite Komponente ein Haltestiftelement und die erste Komponente ein das Haltestiftelement aufnehmendes Klammerelement ist. Die zuvor genannten Vorteile gelten, soweit übertragbar, auch für diese Ausführungsvariante.
Des Weiteren ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die erste Komponente ein erstes Magnetelement und die zweite Komponente ein die erste Komponente anziehendes zweites Magnetelement ist. Diese Ausführungsvariante ist besonders platzsparend umzusetzen und lässt sich auch als Nachbausatz für jegliche Jobboxen bereitstellen. Die jeweiligen Magnetelemente sind dabei so zu dimensionieren, so dass deutlich mehr Kraft für die Kopplung als die Reibung an der Dichtung vorgesehen ist.
Ferner ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die erste Komponente ein Klammeraufnahmeelement und die zweite eine von der ersten Komponente aufnehmbare Klammereinheit ist. Derartig einfache mechanische Komponenten sind für die vorgesehene Funktionalität vorteilhaft, da eine Anpassung jeweils über eine Dimensionierung und Ausprägung der einzelnen Komponenten leicht auswählbar ist. Es ist etwa ein Baukastenprinzip vorstellbar, so dass je nach auftretender Reibungskraft und dabei auftretenden Sondereinflüssen, etwa aufgrund eines gesondert eingesetzten Materials, eine ausreichende Verriegelungskraft bereitstellbar ist.
Auch ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die erste Komponente eine Klemmvorrichtung und die zweite ein in die Klemmvorrichtung einführbares Klemmelement ist. Solch eine formschlüssige Verbindung ist wartungsarm und somit besonders kostengünstig während der Produktionszyklen. Zusätzlich kann ein Drehmechanismus vorgesehen sein, welcher eine zusätzliche Sicherheit hinsichtlich der temporären Verschlusstechnik ermöglicht.
Schlussendlich ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Jobbox an jeweiligen Endbereichen der Innenwandung jeweils wenigstens ein Endanschlagelement aufweist, so dass die mittels der Bewegungseinrichtung in der Jobbox auf und ab bewegbare Produktionsplattform jeweils nur bis zu einem Anschlag mit dem jeweiligen Endanschlagelement verstellbar ist. Endanschlagelemente im unteren Bereich der Jobbox sorgen dafür, dass die Produktionsplattform eine definierte Endposition einnimmt, während die Bewegungseinrichtung weiter nach unten verfährt. Auf diese Weise stellt sich eine ausreichend hohe Lösekraft ein und die temporäre Kopplung beziehungsweise Verriegelung wird aufgehoben. Somit treten bei diesem Anschlag ausreichend hohe Kräfte auf, welche nicht nur höher als die auftretenden Reibungskräfte sind, sondern auch stärker als die zuvor bereitgestellte Verriegelungskraft, so dass sich zuverlässig und auf überraschend einfache Weise ein Entkopplungsvorgang durchführen lässt. Endschlagelemente im oberen Bereich der Jobbox verhindern, dass die Produktionsplattform, welche auch als Hubboden bezeichnet werden kann, nicht nach oben herausgedrückt werden kann.
Die Bewegungseinrichtung ist beispielsweise mit einem Hubzylinder vorgesehen und die Produktionsplattform kann auch als Hubboden bezeichnet werden. Hubboden und Hubzylinder sind somit temporär kraftschlüssig verbindbar ausgebildet, wobei eine jeweilige Kopplungsvorrichtung hierfür vorgesehen ist. Damit wird also sichergestellt, dass der Hubboden beim Herunterfahren des Zylinders auch tatsächlich mitgenommen wird, insbesondere auch dann, wenn auftretende Reibungskräfte aufgrund der an der Innenwandung schleifenden Dichtungselemente dieses teilweise behindern. Mit anderen Worten ist beispielsweise die Produktionsplattform beziehungsweise der Hubboden durch eine Filzdichtung gegenüber der Jobbox abgedichtet. Beispielsweise ist ein jeweiliges Dichtungselement aus einem Filz beschaffen oder umfasst zumindest teilweise Filzmaterial oder dergleichen. Durch diese Dichtung verfährt der Hubboden beziehungsweise die Produktionsplattform nur mit einem gewissen Widerstand, welcher durch die sich einstellenden Reibungskräfte definiert ist und sich klar berechnen lässt. Ebenso sind zu erwartende Reibungskräfte aufgrund der vorhandenen eingesetzten Komponenten vor einem ersten Produktionseinsatz berechenbar. Dies hat zur Folge, dass - wenn der Hubzylinder nach unten fährt - die Gefahr besteht, dass der Hubboden beziehungsweise die Produktionsplattform an einer Position verbleibt oder verklemmt. Dadurch würde der anstehende Druckjob nicht vollständig aufgebaut werden können, so dass sich somit ein Ausschuss an unbrauchbaren gedruckten Bauteilen einstellen würde.
Die sich einstellende Verbindung soll dabei stark genug sein, um einen ausreichenden Kopplungszustand zu bewirken. Andererseits soll auch ein zuverlässiger Entkopplungsvorgang möglich sein. Die vorgestellten Lösungen in Form der jeweiligen Produktionseinheiten in ihren jeweiligen Ausführungsformen sind dabei jeweils so ausgelegt, dass diese Voraussetzungen jederzeit zuverlässig und flexibel gestaltbar und entsprechend bereitstellbar sind, ohne dass hierfür weitere Hilfsmittel vonnöten sind. Eine sich einstellende Verriegelung ist somit ohne aktive Elemente bewirkbar. Ein Andockvorgang oder ein Abdockvorgang ist somit ohne Eingriffe von außerhalb möglich. Es ist beispielsweise keine aktive Steuerung, zum Beispiel in Form einer SPS (speicherprogrammierbare Steuerung), notwendig, so dass die vorgestellte Produktionseinheit als kostengünstige Lösung gilt. Endanschläge sichern ein prozesssicheres Einrasten von Hubboden und Hubzylinder, wobei eine Haltekraft der Haltekammer deutlich unter der Gewichtskraft der Jobbox liegt. Allgemein lässt sich mit der vorgestellten Produktionseinheit eine Kostenreduzierung und eine Ausfallreduzierung erzielen.
Angewendet werden kann die vorgestellte Produktionseinheit beispielsweise im Zusammenhang mit einer 3D-Druckvorrichtung, welche im Wesentlichen kreisförmig mehrere solcher Produktionseinheiten vorsieht und bei der eine mobile Druckeinheit dann in den jeweiligen Einheiten jeweilige Druckaufgaben vollführt. Die Jobboxen sind dabei mobil vorgesehen und, da mehrere gleichförmige Produktionseinheiten eingesetzt werden, können jeweilige Jobboxen in jeglichen Einheiten eingesetzt und dort für anstehende Druckaufgaben verwendet werden.
Neben einem Einsatzgebiet in der Fahrzeugindustrie ist die vorgestellte Produktionseinheit überall dort sinnvoll und mit Vorteil einsetzbar, wo ein Interesse an einem massentauglichen 3D-Druckproduktionsverfahren besteht.
Die verschiedenen, in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Schnittansicht von einer Produktionseinheit für eine 3D-Druckvorrichtung in einem ersten Zustand;
2 eine schematische Schnittansicht von der Produktionseinheit für eine 3D-Druckvorrichtung von 1 in einem zweiten Zustand;
3 eine schematische Schnittansicht von einer weiteren Produktionseinheit für eine 3D-Druckvorrichtung;
4 eine schematische Darstellung von einer Kopplungsvorrichtung von der Produktionseinheit für eine 3D-Druckvorrichtung von 3;
5 eine schematische Schnittansicht von einer weiteren Produktionseinheit für eine 3D-Druckvorrichtung;
6 eine schematische Schnittansicht einer weiteren Kopplungsvorrichtung von einer weiteren Produktionseinheit für eine 3D-Druckvorrichtung;
7 eine schematische Draufsicht auf zwei Kopplungsvorrichtungen von 6 in einem eingebauten Zustand einer weiteren Produktionseinheit für eine 3D-Druckvorrichtung;
8 eine schematische Schnittansicht von einer weiteren Produktionseinheit für eine 3D-Druckvorrichtung;
9 eine schematische Perspektivansicht auf zwei Endanschlagelemente in einem eingebauten Zustand einer weiteren Produktionseinheit für eine 3D-Druckvorrichtung und
10 eine schematische Darstellung von einer 3D-Druckvorrichtung.

1 zeigt eine schematische Schnittansicht von einer Produktionseinheit 10 für eine 3D-Druckvorrichtung in einem ersten Zustand. In einer Jobbox 12, in welcher sich neben einem Pulverbett 14 vier gedruckte Bauteile 16 befinden, ist dabei eine Produktionsplattform 18 angeordnet dargestellt. Die Produktionsplattform 18 ist mit zwei Dichtungselementen 20, 22 dargestellt. Vorstellbar ist jedoch, dass es sich dabei lediglich um ein Dichtungselement handelt, welche die Produktionsplattform 18 komplett einfasst. Mit anderen Worten sind die Dichtungselemente 20, 22 zwischen der Produktionsplattform 18 und einer Innenwandung 24 der Jobbox 12 angeordnet dargestellt. Unterhalb der Jobbox 12 ist eine Bewegungseinrichtung 26 dargestellt, welche ausgelegt ist, die Produktionsplattform 18 in der Jobbox 12 auf und ab zu bewegen. Hierzu ist die Bewegungseinrichtung 26 mittels einer dargestellten Kopplungsvorrichtung 28 kraftschlüssig und reversibel mit der Produktionsplattform 18 zu koppeln. Die Bewegungseinrichtung 26 ist hierzu bezogen auf die Bildebene nach oben und anschließend wieder nach unten verfahrbar, so dass sich die Produktionsplattform 18 entsprechend in der Jobbox 12 bewegen lässt.
Insbesondere für die Abwärtsbewegung ist hierzu ein gekoppelter Zustand zwischen der Bewegungseinrichtung 26 mit der Produktionsplattform 18 nötig. Die dargestellte Kopplungsvorrichtung 28 ist hierzu ausgelegt, im gekoppelten Zustand der Bewegungseinrichtung 26 mit der Produktionsplattform 18 eine Verriegelungskraft aufzuweisen, welche größer ist als eine während einer Aufwärts- oder Abwärtsbewegung der Produktionsplattform 18 in der Jobbox 12 zu überwindende Reibungskraft zwischen dem wenigstens einen Dichtungselement 20, 22 und der Innenwandung 24 der Jobbox 12, so dass die Produktionsplattform 18 im gekoppelten Zustand mittels der Bewegungseinrichtung 26 in der Jobbox 12 auf und ab bewegbar ist.
Die Kopplungsvorrichtung 28 ist in dieser Ausführungsform speziell für eine mechanische Verriegelung ausgelegt. Ein mittels einer Gelenkvorrichtung 30 drehbar an der Produktionsplattform 18 gelagertes Halteelement 32 ist hierfür vorgesehen, um ein Verbindungselement 34 von der Bewegungseinrichtung 26 zu halten. Verfährt die Bewegungseinrichtung 26 nach oben, stößt das Verbindungselement 34 auf ein erstes Führungselement 36, so dass eine Verdrehung des Halteelements 32 mittels der Gelenkvorrichtung 30 bewirkbar ist. Während dieser Verdrehung bewegt sich das Verbindungselement 34 entlang des ersten Führungselements 36 bis zu einem Endbereich von diesem. Bei ausreichender Verdrehung wird das Halteelement 32 ausreichend zur Seite verdrängt, so dass das Verbindungselement 34 oberhalb des ersten Führungselements 36 positioniert wird. Die durchgeführte Verdrehung wird aufgrund von Rückstellkräften aufgehoben und ein gekoppelter Zustand zwischen der Bewegungseinrichtung 26 und der Produktionsplattform 18 stellt sich ein. Die Kopplungsvorrichtung 28 umfasst somit in dieser Ausführungsform ein mittels einer Gelenkvorrichtung 30 drehbar an der Produktionsplattform 18 gelagertes Halteelement 32. Bei einer Abwärtsbewegung wird das Verbindungselement 34 von einem zweiten Führungselement 38 aufgenommen, wobei es sich bis zu einem Endbereich von diesem bewegt. Dadurch stellt sich wiederum eine Verdrehung des Halteelements 32 mittels der Gelenkvorrichtung 30 ein, wobei eine definierte Verriegelungskraft mittels eines benutzerdefiniert durchführbaren Einstellvorgangs an der Gelenkvorrichtung 30 einstellbar ist, so dass ein definierter Kopplungsvorgang oder Entkopplungsvorgang zwischen der Produktionsplattform 18 und der Bewegungseinrichtung 26 durchführbar ist.
Bezogen auf die Bildebene sind im unteren Bereich der Jobbox 12 zwei Endanschlagelemente 40, 42 vorgesehen, welche jeweils seitlich von einer Unterbodenöffnung 44 der Jobbox 12 positioniert sind. Die Produktionsplattform 18 schlägt bei einer Abwärtsbewegung an diese zwei Endanschlagelemente 40, 42 an, während die Bewegungseinrichtung 26 weiter nach unten verfährt. Dadurch wird eine ausreichend starke Kraft ausgeübt und der gekoppelte Zustand wird aufgehoben. Mit anderen Worten ist hierfür die zuvor sich einstellende Verriegelungskraft zu schwach, so dass sich das Verbindungselement 34 wie oben beschrieben von dem Halteelement 32 lösen lässt, ohne dass es hierfür zwangsläufig aktiver Elemente bedarf.
Wenngleich ist in einer nicht näher dargestellten Variante vorstellbar, dass an dieser Stelle eine oder mehrere aktive Stelleinheiten, beispielsweise ein elektrisch betriebener Hilfsmotor oder dergleichen, zusätzlich vorgesehen ist.
2 zeigt eine schematische Schnittansicht von der Produktionseinheit 10 für eine 3D-Druckvorrichtung von 1 in einem zweiten Zustand. Es werden die gleichen Bezugszeichen wie in der 1 verwendet, so dass diese an dieser Stelle nicht erneut eingeführt werden. Dieser zweite Zustand verdeutlicht die bewirkte temporäre Kopplung beziehungsweise Verriegelung zwischen der Produktionsplattform 18 und der Bewegungseinrichtung 26. Bei einer Abwärtsbewegung wird je nach eingesetzter Kraft diese Kopplung aufrechtgehalten. Hierzu ist die Gelenkvorrichtung 30 unbedingt so einzustellen, dass sie nicht gleich nachgibt. Auch ist dabei darauf zu achten, dass die bereitgestellte Kopplung stark genug ist, so dass eine Abwärtsbewegung nicht von den zwischen den Dichtungselementen 20, 22 und der Innenwandung 24 der Jobbox 12 auftretenden Reibungskräften gestört wird. Es ist bei der Auslegung darauf zu achten, dass eine Haltekraft deutlich unter der Gewichtskraft der Jobbox 12 liegt, da ansonsten die Gefahr besteht, dass die Jobbox 12 angehoben wird und Gefahr läuft, mit der oberhalb des oberen Bereiches der Jobbox 12 vorgesehenen Druckeinheit der 3D-Druckvorrichtung zu kollidieren. Beispielsweise ist die Kopplungsvorrichtung 28 in dieser Ausführungsform ausgelegt, 3 kg festzuhalten.
3 zeigt eine schematische Schnittansicht von einer weiteren Produktionseinheit 10 für eine 3D-Druckvorrichtung. Wenngleich an dieser Stelle eine alternative Ausführungsform dargestellt ist, werden für sinngemäß gleiche Komponenten gleiche Bezugszeichen verwendet, so dass diese an dieser Stelle nicht vollständig erneut eingeführt werden. Insbesondere für übergeordnete Begrifflichkeiten werden sinngemäß gleiche Bezugszeichen verwendet, wobei jeweilige spezielle Ausführungskomponenten neu eingeführt werden.
So ist die Kopplungsvorrichtung 28 in dieser Ausführungsvariante zweiteilig ausgebildet, wobei eine erste Komponente an der Produktionsplattform 18 und eine zweite Komponente, welche ausgelegt ist, mit der ersten Komponente gekoppelt zu werden, an der Bewegungseinrichtung 26 angeordnet ist. Es ist jedoch vorstellbar, dass jeweils mehr als eine erste und zweite Komponente vorgesehen sind. Beispielsweise können jeweils zwei erste und zwei zweite Komponenten vorgesehen sein, welche beispielsweise in einem Mindestabstand von einer halben Länge einer Maximallänge der zweiten Komponente voneinander beabstandet vorgesehen sein können.
Die erste Komponente ist hierbei in Form eines Haltestiftelements 46 und die zweite Komponente ist in Form eines das Haltestiftelement 46 aufnehmenden Klammerelements 48 vorgesehen. Das Haltestiftelement 46 ist dabei bezogen auf die Bildebene auf einer Unterseite der Produktionsplattform 18 angeordnet und umfasst eine Halterung 50 und ein im Wesentlichen rundes Stiftelement 52, welches an der Halterung 50 so befestigt ist, dass ein Umfangsbereich für den Kopplungsvorgang mit dem Klammerelement 48 frei zugänglich ist. Das Klammerelement 48 ist wiederum an einem Verbindungselement 34 von der Bewegungseinrichtung 26 angeordnet.
Diese Anordnung ist dabei so vorgenommen, dass eine Längsrichtung des Klammerelements 48 im Wesentlichen rechtwinklig zu einer Längsrichtung des Verbindungselements vorgesehen ist. Ferner ragt ein wesentlicher Bestandteil des Klammerelements 48 bezogen auf die Bildebene nach oben, so dass für den vorgesehenen Kopplungsvorgang mit dem Haltestiftelement 46 ausreichend Platz vorhanden ist. Koppelt das Klammerelement 48 an dem Haltestiftelement 46 an, ist es möglich, mittels einer Bewegung der Bewegungseinrichtung 26 eine definierte Bewegung der Produktionsplattform 18 auszuüben. Dabei ist sowohl eine Aufwärtsbewegung als auch eine Abwärtsbewegung möglich. Insbesondere bei einer Abwärtsbewegung ist das Klammerelement 48 so dimensioniert, dass eine Verriegelungskraft bereitstellbar ist, welche größer ist als eine während einer Aufwärts- oder Abwärtsbewegung der Produktionsplattform 18 in der Jobbox 12 zu überwindende Reibungskraft zwischen dem wenigstens einen Dichtungselement 20, 22 und der Innenwandung 24 der Jobbox 12, so dass die Produktionsplattform 18 im gekoppelten Zustand mittels der Bewegungseinrichtung 26 in der Jobbox 12 auf und ab bewegbar ist. Eine detaillierte Ansicht des Klammerelements 48 und eines Details des Haltestiftelements 46 sind in der folgenden 4 näher beschrieben. Beispielsweise ist die Kopplungsvorrichtung 28 in dieser Ausführungsform ausgelegt, 3 kg festzuhalten.
4 zeigt eine schematische Darstellung von einer Kopplungsvorrichtung 28 von der Produktionseinheit 10 für eine 3D-Druckvorrichtung von 3. Diese zweiteilig ausgebildete Kopplungsvorrichtung 28 ist dabei mit einem Klammerelement 48 und einem Stiftelement 52 dargestellt. Das Stiftelement 52 umfasst dabei eine Befestigungseinheit 54 und ein die Befestigungseinheit umgebendes Mantelelement 56. Das Mantelelement 56 ist dabei formschlüssig auf die Befestigungseinheit 54 aufgeschoben und weist einen im Wesentlichen kreisförmigen Umfangsbereich auf. Das Mantelelement 56 ist in dieser Darstellung von dem Klammerelement 48 aufgenommen dargestellt. Mit anderen Worten umklammern ein erster und zweiter Klammerschenkel 58, 60 dieses Mantelelement 56. Jeweilige Klammerschenkel 58, 60 weisen dabei eine Form auf, welche es ermöglicht, das Mantelelement 56 in seine dargestellte Position zu führen. Jeweilige Führungsabschnitte 62, 64 von den Klammerschenkeln 58, 60 verlaufen dabei von einem jeweiligen Endbereich 66, 68 der Klammerschenkel 58, 60 rampenförmig bis zu einem jeweiligen Wendepunkt, an welchem die Klammerschenkel 58, 60 am breitesten sind. Von dort aus verlaufen jeweilige weitere Führungsabschnitte 70, 72 bis zu einem Grundkörper 74 des Klammerelements 48. Hier enden die Klammerschenkel 58, 60 und gehen stoffschlüssig in den Grundkörper 74 des Klammerelements 48 über. Wird nun das Mantelelement 56 von den Klammerschenkel 58, 60 aufgenommen, so weiten sie sich bis zu dem Punkt, an dem die Wendepunkte von dem Mantelelement 56 passiert werden. Anschließend federn die Klammerschenkel 58, 60 zumindest teilweise zurück, so dass das Stiftelement 52 entsprechend gekoppelt in dem Klammerelement 48 gehalten wird. Eine sich dabei einstellende Verriegelungskraft ist dadurch beinflussbar, indem das für die Klammerschenkel 58, 60 ausgewählte Material und eine entsprechende Rückfederung so auswählbar ist, dass sich eine bestimmte Verriegelungskraft einstellt. Auch die Größe und die Wahl des Materials für das Mantelelement 56 sind hierzu variierbar, so dass sich eine gewünschte Verriegelungskraft bereitstellen lässt.
5 zeigt eine schematische Schnittansicht von einer weiteren Produktionseinheit 10 für eine 3D-Druckvorrichtung. Wenngleich an dieser Stelle eine alternative Ausführungsform dargestellt ist, werden für sinngemäß gleiche Komponenten gleiche Bezugszeichen verwendet, so dass diese an dieser Stelle nicht vollständig erneut eingeführt werden. Insbesondere für übergeordnete Begrifflichkeiten werden sinngemäß gleiche Bezugszeichen verwendet, wobei jeweilige spezielle Ausführungskomponenten neu eingeführt werden.
An einer Produktionsplattform 18 ist ein erstes Magnetelement 76 angeordnet dargestellt. Dabei ist dieses erste Magnetelement 76 bezogen auf die Bildebene an einer Unterseite der Produktionsplattform 18 im Wesentlichen mittig angeordnet vorgesehen.
An einem Verbindungselement 34 von einer Bewegungseinrichtung 26 ist ein zweites Magnetelement 78 angeordnet dargestellt. Die jeweiligen Magnetelemente 76, 78 ziehen sich gegenseitig an, wobei eine sich einstellende Anziehungskraft sich je nach individueller Ausprägung der Magnetelemente 76, 78 einstellt. Sobald die Magnetelemente 76, 78 sich berühren, ist ein gekoppelter Zustand zwischen der Produktionsplattform 18 und der Bewegungseinrichtung 26 hergestellt, wobei eine gewünschte Verriegelungskraft definiert mittels der jeweils ausgewählten Magnetelemente 76, 78 erreichbar ist. In einer nicht näher dargestellten Ausführungsform ist vorstellbar, dass nur eine magnetische Einheit vorgesehen ist und die jeweilige andere Komponente entsprechend magnetische Materialeigenschaften aufweist, so dass sich ein Kopplungsvorgang bewirken lässt. Beispielsweise ist eine hierfür einzusetzende Produktionsplattform 18 zumindest anteilig in diesem Bereich zumindest anteilig mit einem zumindest teilweise magnetischen Material versehen beziehungsweise umfasst solche. Auch ist vorstellbar, dass zumindest eines der Magnetelemente 76, 78 als elektromagnetische Einheit vorgesehen ist, so dass eine besonders feine Steuerung der gewünschten Verriegelungskraft benutzerdefiniert einstellbar ist. Beispielsweise ist die Kopplungsvorrichtung 28 in dieser Ausführungsform ausgelegt, 3 kg festzuhalten.
6 zeigt eine schematische Schnittansicht auf eine weitere Kopplungsvorrichtung 28 von einer weiteren Produktionseinheit 10 für eine 3D-Druckvorrichtung. Wenngleich an dieser Stelle eine alternative Ausführungsform dargestellt ist, werden für sinngemäß gleiche Komponenten gleiche Bezugszeichen verwendet, so dass diese an dieser Stelle nicht vollständig erneut eingeführt werden. Insbesondere für übergeordnete Begrifflichkeiten werden sinngemäß gleiche Bezugszeichen verwendet, wobei jeweilige spezielle Ausführungskomponenten neu eingeführt werden.
An einer Produktionsplattform 18 ist ein Klammeraufnahmeelement 80 angeordnet dargestellt. An einem Verbindungselement 34 von einer Bewegungseinrichtung 26 ist eine Klammereinheit 82 angeordnet dargestellt. Das Klammeraufnahmeelement 80 kann auch als Klammerstiftaufnahme bezeichnet werden. Verfährt die Bewegungseinrichtung 26 in Richtung der Produktionsplattform 18, so ist vorgesehen, dass die Klammereinheit 82 in das Klammeraufnahmeelement 80 einschnappt und sich je nach Ausprägung der Komponenten dann eine definierte Verriegelungskraft einstellt. Beispielsweise ist die Kopplungsvorrichtung 28 in dieser Ausführungsform ausgelegt, 3 kg festzuhalten. Erst bei ausreichend auftretenden Kräften wird dieser gekoppelte Zustand aufgelöst, indem die teilweise hierfür flexibel ausgebildeten Komponenten einen hierfür nötigen Entkopplungsvorgang ermöglichen.
7 zeigt eine schematische Draufsicht auf zwei Kopplungsvorrichtungen 28 von 6 in einem eingebauten Zustand einer weiteren Produktionseinheit 10 für eine 3D-Druckvorrichtung. Sie sind dabei anteilig an einer Produktionsplattform 18 angeordnet.
8 zeigt eine schematische Schnittansicht von einer weiteren Produktionseinheit 10 für eine 3D-Druckvorrichtung.
Wenngleich an dieser Stelle eine alternative Ausführungsform dargestellt ist, werden für sinngemäß gleiche Komponenten gleiche Bezugszeichen verwendet, so dass diese an dieser Stelle nicht vollständig erneut eingeführt werden. Insbesondere für übergeordnete Begrifflichkeiten werden sinngemäß gleiche Bezugszeichen verwendet, wobei jeweilige spezielle Ausführungskomponenten neu eingeführt werden.
An einer Produktionsplattform 18 ist eine Klemmvorrichtung 84 angeordnet dargestellt. Dabei ist dieses Klemmvorrichtung 84 bezogen auf die Bildebene an einer Unterseite der Produktionsplattform 18 im Wesentlichen mittig angeordnet vorgesehen. An einer Bewegungseinrichtung 26 ist ein Klemmelement 86 angeordnet dargestellt. Je nach Ausprägung der Klemmvorrichtung 84 und des Klemmelements 86, beispielsweise hinsichtlich eines zumindest anteilig eingesetzten Materials für diese Komponenten, lässt sich somit eine definierte Verriegelungskraft bereitstellen. Optional ist es vorstellbar, dass zusätzlich eine Verdrehung des Klemmelements 86 vorgesehen ist, um einen gekoppelten Zustand zu bewirken. Ein Bewegungspfeil 88 deutet diesen Vorgang an.
9 zeigt eine schematische Perspektivansicht auf zwei weitere Endanschlagelemente 90, 92 in einem eingebauten Zustand einer weiteren Produktionseinheit 10 für eine 3D-Druckvorrichtung. Wenngleich an dieser Stelle eine alternative Ausführungsform dargestellt ist, werden für sinngemäß gleiche Komponenten gleiche Bezugszeichen verwendet, so dass diese an dieser Stelle nicht vollständig erneut eingeführt werden. Insbesondere für übergeordnete Begrifflichkeiten werden sinngemäß gleiche Bezugszeichen verwendet, wobei jeweilige spezielle Ausführungskomponenten neu eingeführt werden. Diese dargestellten weiteren Endanschlagelemente 90, 92 bewirken, dass die mittels einer nicht näher dargestellten Bewegungseinrichtung in der Jobbox 12 angeordnete Produktionsplattform 18 nur bis zu einem Anschlag mit den jeweiligen Endanschlagelementen 90, 92 verstellbar ist.
10 zeigt eine schematische Darstellung von einer 3D-Druckvorrichtung 94. Bezogen auf die Bildebene ist auf der rechten Seite eine Produktionseinheit 10 mit aufgesetzter Jobbox 12 dargestellt. Die links davon dargestellten weiteren Produktionseinheiten 10 sind jeweils ohne die zugehörige Jobbox 12 aber mit zugehörigen jeweiligen Produktionsplattformen 18 dargestellt. Unterhalb der jeweiligen Produktionsplattformen 18 sind jeweilige Bewegungseinrichtungen 26 der jeweiligen Produktionseinheiten 10 dargestellt.
Bezugszeichenliste

10: Produktionseinheit
12: Jobbox
14: Pulverbett
16: Bauteil
18: Produktionsplattform
20: erstes Dichtungselement
22: zweites Dichtungselement
24: Innenwandung
26: Bewegungseinrichtung
28: Kopplungsvorrichtung
30: Gelenkvorrichtung
32: Halteelement
34: Verbindungselement
36: erstes Führungselement
38: zweites Führungselement
40: erstes Endanschlagelement
42: zweites Endanschlagelement
44: Unterbodenöffnung
46: Haltestiftelement
48: Klammerelement
50: Halterung
52: Stiftelement
54: Befestigungseinheit
56: Mantelelement
58: erster Klammerschenkel
60: zweiter Klammerschenkel
62: erster Führungsabschnitt
64: zweiter Führungsabschnitt
66: erster Endbereich
68: zweiter Endbereich
70: dritter Führungsabschnitt
72: vierter Führungsabschnitt
74: Grundkörper
76: erstes Magnetelement
78: zweites Magnetelement
80: Klammeraufnahmeelement
82: Klammereinheit
84: Klemmvorrichtung
86: Klemmelement
88: Bewegungspfeil
90: drittes Endanschlagelement
92: viertes Endanschlagelement
94: 3D-Druckvorrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 3103569 B1 [0009]

Claims

Produktionseinheit (10) für eine 3D-Druckvorrichtung umfassend eine Jobbox (12), eine in der Jobbox (12) angeordnete Produktionsplattform (18), wobei die Produktionsplattform (18) wenigstens ein Dichtungselement (20, 22) aufweist, welches zwischen der Produktionsplattform (18) und einer Innenwandung (24) der Jobbox (12) angeordnet ist, eine Bewegungseinrichtung (26), welche ausgelegt ist, die Produktionsplattform (18) in der Jobbox (12) auf und ab zu bewegen, und eine Kopplungsvorrichtung (28), welche ausgelegt ist, die Bewegungseinrichtung (26) kraftschlüssig und reversibel mit der Produktionsplattform (18) zu koppeln, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungsvorrichtung (28) ausgelegt ist, im gekoppelten Zustand der Bewegungseinrichtung (26) mit der Produktionsplattform (18) eine Verriegelungskraft aufzuweisen, welche größer ist als eine während einer Aufwärts- oder Abwärtsbewegung der Produktionsplattform (18) in der Jobbox (12) zu überwindende Reibungskraft zwischen dem wenigstens einen Dichtungselement (20, 22) und der Innenwandung (24) der Jobbox (12), so dass die Produktionsplattform (18) im gekoppelten Zustand mittels der Bewegungseinrichtung (26) in der Jobbox (12) auf und ab bewegbar ist.
Produktionseinheit (10) nach Anspruch 1, wobei die Kopplungsvorrichtung (28) wenigstens ein mittels einer Gelenkvorrichtung (30) drehbar an der Produktionsplattform (18) gelagertes Halteelement (32) umfasst, wobei das Halteelement (32) ausgelegt ist, über jeweilige Führungselemente (36, 38) des Halteelements (32) ein Verbindungselement (34) von der Bewegungseinrichtung (26) aufzunehmen oder freizugeben, wobei eine definierte Verriegelungskraft mittels eines benutzerdefiniert durchführbaren Einstellvorgangs an der Gelenkvorrichtung (30) einstellbar ist, so dass ein definierter Kopplungsvorgang oder Entkopplungsvorgang zwischen der Produktionsplattform (18) und der Bewegungseinrichtung (26) durchführbar ist.
Produktionseinheit (10) nach Anspruch 1, wobei die Kopplungsvorrichtung (28) wenigstens zweiteilig ausgebildet ist, wobei wenigstens eine erste Komponente an der Produktionsplattform (18) und wenigstens eine zweite Komponente, welche ausgelegt ist, mit der ersten Komponente gekoppelt zu werden, an der Bewegungseinrichtung (26) angeordnet ist.
Produktionseinheit (10) nach Anspruch 3, wobei die erste Komponente ein Haltestiftelement (46) und die zweite Komponente ein das Haltestiftelement (46) aufnehmendes Klammerelement (48) ist.
Produktionseinheit (10) nach Anspruch 3, wobei die zweite Komponente ein Haltestiftelement (46) und die erste Komponente ein das Haltestiftelement (46) aufnehmendes Klammerelement (48) ist.
Produktionseinheit (10) nach Anspruch 3, wobei die erste Komponente ein erstes Magnetelement (76) ist und die zweite Komponente ein die erste Komponente anziehendes zweites Magnetelement (78) ist.
Produktionseinheit (10) nach Anspruch 3, wobei die erste Komponente ein Klammeraufnahmeelement (80) und die zweite eine von der ersten Komponente aufnehmbare Klammereinheit (82) ist.
Produktionseinheit (10) nach Anspruch 3, wobei die erste Komponente eine Klemmvorrichtung (84) und die zweite ein in die Klemmvorrichtung (84) einführbares Klemmelement (86) ist.
Produktionseinheit (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Jobbox (12) an jeweiligen Endbereichen der Innenwandung (24) jeweils wenigstens ein Endanschlagelement (40, 42, 90, 92) aufweist, so dass die mittels der Bewegungseinrichtung (26) in der Jobbox (12) auf und ab bewegbare Produktionsplattform (18) jeweils nur bis zu einem Anschlag mit dem jeweiligen Endanschlagelement (40, 42, 90, 92) verstellbar ist.
3D-Druckvorrichtung (94) umfassend wenigstens eine Produktionseinheit (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9.