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WO2024246115A1 - Powder-conveying system for conveying raw-material powder to an installation for manufacturing a three-dimensional workpiece - Google Patents

Powder-conveying system for conveying raw-material powder to an installation for manufacturing a three-dimensional workpiece Download PDF

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Publication number
WO2024246115A1
WO2024246115A1 PCT/EP2024/064744 EP2024064744W WO2024246115A1 WO 2024246115 A1 WO2024246115 A1 WO 2024246115A1 EP 2024064744 W EP2024064744 W EP 2024064744W WO 2024246115 A1 WO2024246115 A1 WO 2024246115A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
powder
conveying
tank
sieve
conveying system
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
PCT/EP2024/064744
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Daniel KOPSCHINSKI
Marcel OVERBERG
Martin Robert BENTZ-VON DOGLOW
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon SLM Solutions AG
Original Assignee
Nikon SLM Solutions AG
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
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Priority claimed from DE102023114305.0A external-priority patent/DE102023114305A1/en
Priority claimed from DE102023114306.9A external-priority patent/DE102023114306A1/en
Application filed by Nikon SLM Solutions AG filed Critical Nikon SLM Solutions AG
Publication of WO2024246115A1 publication Critical patent/WO2024246115A1/en
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Pending legal-status Critical Current

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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Definitions

  • Powder conveying system for conveying raw material powder to a system for producing a three-dimensional workpiece
  • the invention relates to a powder conveying system for conveying raw material powder to a system for producing a three-dimensional workpiece, in particular for producing a three-dimensional workpiece by irradiating layers of the raw material powder with electromagnetic radiation or particle radiation (for example a system for selective laser melting or sintering).
  • the molding compound can initially be present as granules, as powder or as liquid molding compound and can be solidified selectively or, in other words, site-specifically as a result of the irradiation.
  • the molding compound can be a bulk material such as raw material powder.
  • the molding compound can comprise, for example, ceramic, metal or plastic materials and also material mixtures thereof.
  • a variant of generative layer construction processes concerns the so-called laser beam melting in the powder bed (also: selective laser melting), in which metallic and/or ceramic raw material powder materials in particular are solidified into three-dimensional workpieces by irradiation with a laser beam.
  • raw material powder material in the form of a raw material powder layer to a carrier and to irradiate it selectively and in accordance with the geometry of the workpiece layer currently being produced.
  • the laser radiation penetrates the raw material powder material and solidifies it, for example as a result of heating, which causes melting or sintering.
  • a new layer of unprocessed raw material powder material is applied to the workpiece layer already produced.
  • Known coating arrangements or powder application devices can be used for this purpose.
  • the now topmost and still unprocessed raw material powder layer is then irradiated again.
  • the workpiece is then built up layer by layer, with each layer defining a cross-sectional area and/or a contour of the workpiece.
  • CAD or comparable workpiece data in order to produce the workpieces essentially automatically.
  • a coater i.e. a powder application device
  • raw material powder that was already in the process chamber is collected in one or more overflow tanks, then sieved and finally made available to the process once again as sieved raw material powder.
  • the powder is transported manually at least in sections and/or the handling of the powder requires that an operator of a powder conveying system has to intervene manually in the conveying process.
  • this entails health risks, e.g. through inhalation of the powder, and increases the risk of the powder becoming contaminated, e.g. through contact of the powder with ambient air.
  • It is therefore desirable to provide a powder conveying system which enables powder to be transported as automatically as possible, in particular between several source or destination tanks and/or which is low-maintenance and/or requires as little intervention by a user as possible and/or which enables powder to be transported in which the powder does not come into contact with the ambient atmosphere or comes into contact with it as little as possible.
  • the object of the invention is therefore to provide an improved powder conveying system which solves at least one of the problems described above or a problem related thereto.
  • the invention therefore relates, according to a first aspect, to a powder conveying system for conveying raw material powder to a system for producing a three-dimensional workpiece by irradiating layers of the raw material powder with electromagnetic radiation or particle radiation.
  • the powder conveying system comprises a conveying line which is designed to convey a gas flow at least in sections and a powder flow driven by the gas flow at least in sections, and a conveying device which is designed to convey the gas flow through the conveying line.
  • the powder conveying system further comprises a first tank connected to the conveying line for supplying the system with powder for an additive manufacturing process and at least one overflow container connected to the conveying line for receiving excess powder from the additive manufacturing process.
  • the powder conveying system further comprises a buffer container connected to the conveying line for supplying a sieving device with powder to be sieved, and it comprises the sieving device for sieving the powder to be sieved and for dispensing sieved powder.
  • the powder conveying system comprises an interface connected to the conveying line for an external tank for introducing fresh or contaminated powder into the powder conveying system.
  • the powder conveying system comprises a control device for controlling the powder conveying system so that it carries out at least one of the following conveying processes: a powder conveying of the sieved powder into the first tank; b powder conveying from the at least one overflow container into the buffer container; and c powder conveying from the external tank into the buffer container.
  • the powder conveying system can be set up to convey the powder pneumatically, at least in sections or completely.
  • One or more conveying sections can therefore also be designed, for example, mechanically (e.g. in the form of a screw conveyor) or as a gravity conveyor.
  • the system can in particular be a system for selective laser melting or sintering, which has, for example, one or more of the features described above.
  • the system can be a system for selective electron beam melting.
  • the conveyor line can, for example, comprise one or more pipes and/or one or more hoses and/or one or more connectors.
  • the conveyor line can be powder-tight and in particular gas- and powder-tight, so that no gas or powder can enter or leave the conveyor line (from the side) - except through the openings in the conveyor line.
  • the fact that the conveyor line is designed in sections to convey a powder flow driven by the gas flow can mean that only a section of an entire conveyor circuit formed by the conveyor line is designed to convey a gas-powder mixture.
  • the remaining part of the conveying circuit essentially only conveys gas (conveying gas), for example air, protective gas or an air-protective gas mixture.
  • the control device can, for example, comprise a computer.
  • the control device can comprise a processor and a memory, wherein a program is stored in the memory which, when executed, causes the processor to carry out a method in accordance with the details described below.
  • the method steps described below can all be carried out by the control unit.
  • the control unit can be described below that the conveyor device is stopped, this can mean that the control device is set up to control the conveyor device so that it stops.
  • a measured value from a sensor is taken into account. This can mean that the control unit is set up to receive the value from the respective sensor and, if necessary, to react depending on the control value.
  • the "buffer container” could also be referred to as a "second tank”.
  • a corresponding tank can also be formed by a section of the conveyor line or a section of a cyclone if this section is designed to receive a predetermined amount of powder.
  • each conveying process a, b and c can be assigned an associated section of the conveying line through which Conveying gas flows during the respective conveying process.
  • the conveying circuits a, b and c can share sections of the conveying line.
  • Each of the conveying processes a, b or c can be assigned an associated conveying circuit a, b or c.
  • Each conveying circuit corresponds to a closed section of the conveying line. At least two of the conveying circuits can share one or more sections of the conveying line, i.e. can use this section(s) together.
  • support group and support process are used synonymously in some places in this disclosure.
  • a specific support process is mentioned, it is clear that a corresponding support group is implicitly present and vice versa.
  • the conveying according to the conveying processes a, b and c can be initiated or enabled by opening and/or closing corresponding valves.
  • corresponding valves can be provided at suitable points in the conveying line. If, for example, conveying gas is to be conveyed through a certain conveying circuit, valves located in the conveying line along this conveying circuit can be opened. At the same time, valves that separate the certain conveying circuit from other conveying circuits can be closed so that no conveying gas flows through one or more conveying circuits through which no powder is to be conveyed.
  • sections of the conveying processes a, b and c or one or more of the conveying processes a, b and c can be designed entirely as a non-pneumatic conveying process.
  • conveying by means of a conveyor screw can be started, for example, by starting a motor of the conveyor screw and ended by stopping the motor.
  • Conveying by means of gravity conveying can be started, for example, by opening a flap or a valve and ended by closing the flap or the valve.
  • the first tank can be arranged above a process chamber of the system.
  • the first tank can be arranged inside a housing of the system or outside of it.
  • a further container herein also The intermediate tank can be arranged above the process chamber, whereby powder can be supplied to the intermediate tank from the first tank.
  • the first tank can be located above the intermediate tank.
  • the first tank can be located outside a housing of the system and the intermediate tank can be located inside the housing.
  • Either (a) all of the conveying processes a-c may contain pneumatic conveying processes, wherein a conveyed powder is conveyed by the gas flow, or (b) at least one of the conveying processes a-c, in particular the conveying process b, may not contain a pneumatic conveying process.
  • the conveying process which does not include a pneumatic conveying process may comprise conveying by a screw conveyor and/or conveying by gravity conveying.
  • all of the conveying processes a-c are designed as pneumatic conveying lines, which are set up to convey the gas flow and, at least in sections, a powder flow driven by the gas flow.
  • powder can be fed (in particular a metered feed) into the respective conveying process a-c by means of a conveyor screw.
  • one of the conveying processes a-c for example process b, can be carried out completely non-pneumatically, for example by means of a correspondingly provided conveyor screw and/or via gravity conveying.
  • the powder conveying system may further comprise a main reservoir connected to the conveying line for receiving the sieved powder.
  • the conveying process a may convey the sieved powder from the main reservoir into the first tank.
  • the conveying process a can, for example, remove the sieved powder directly from the sieve and convey it to the first tank, in particular by means of pneumatic conveying.
  • the sieve can have a corresponding container for the sieved powder.
  • the powder conveying system can enable closed powder conveying.
  • the powder conveying system can enable powder conveying in which conveyed powder does not leave the powder conveying system over several consecutive additive manufacturing processes of the system.
  • the term "closed powder conveying” can thus be understood and replaced by the description of powder conveying in which conveyed powder does not leave the powder conveying system over several consecutive additive manufacturing processes of the system. In this way, operator interventions can be minimized.
  • the powder conveying system can be designed to maintain an inert gas atmosphere within the conveying line, particularly during one of the conveying processes a to c.
  • the inert gas can be nitrogen or argon.
  • the conveying line can thus be inert gas-tight and one or more inert gas sources can be provided for flooding the conveying line with inert gas.
  • the powder conveying system can further comprise a pressure equalization vessel coupled to the conveying line.
  • the pressure equalization vessel can reduce an overpressure within the conveying line.
  • the pressure equalization tank can be coupled to the conveying line downstream of the conveying device and upstream of the connections of the first tank, the at least one overflow tank, the buffer tank, the main storage tank and the external tank.
  • the powder conveying system can further comprise at least one metering device, in particular comprising a conveyor screw, for the metered feeding of the powder to be conveyed into the conveying line from the at least one overflow tank, from the main storage and/or from the external tank.
  • at least one metering device in particular comprising a conveyor screw, for the metered feeding of the powder to be conveyed into the conveying line from the at least one overflow tank, from the main storage and/or from the external tank.
  • the dosing device can, for example, comprise a dosing screw, a vibrating conveyor or a tube chain conveyor.
  • the powder conveying system may further comprise at least one separating device, in particular comprising a cyclone, for separating the conveyed powder from the conveyor line and for feeding the powder into the first tank and/or the buffer container.
  • at least one separating device in particular comprising a cyclone, for separating the conveyed powder from the conveyor line and for feeding the powder into the first tank and/or the buffer container.
  • the separation device may comprise, for example, a centrifugal separator, a filter separator or an electrostatic precipitator.
  • At least one of the following tanks may be coupled to a pressure equalization line: the first tank, the at least one overflow tank, the buffer tank, the main storage tank and the external tank.
  • the control device may be configured to perform a flow check, comprising checking a flow through the conveyor line.
  • the powder conveying system may further comprise a speed sensor for measuring a speed of the gas flow in the conveying line.
  • the flow check comprises opening valves of the powder conveying system so that a flow is possible through at least one conveying circuit associated with one of the conveying processes a, b and c.
  • the flow check further comprises setting a conveying speed of the gas flow to a predetermined range of values or value and determining whether a speed value of the gas flow measured by the speed sensor is greater than a predetermined limit value.
  • Adjusting the conveyor speed may include determining whether a speed value measured by the speed sensor is within the predetermined value range, if not, determining whether the speed value is below the predetermined value range, if the speed value is below the predetermined value range, increasing a power of the conveyor device, and if the speed value is not below the predetermined value range, decreasing the power of the conveyor device.
  • the powder conveying system may further comprise a pressure sensor for measuring a pressure of the gas stream and a filter for filtering remaining powder particles from the gas stream.
  • the flow check may comprise: determining a total pressure loss based on sensor data from the pressure sensor if it is determined that the total pressure loss exceeds a predetermined limit, performing a filter cleaning of the filter and determining a total pressure loss again, and if it is determined that the total pressure loss does not exceed the predetermined limit, conveying powder in at least one of the conveying processes a, b and c.
  • the flow check performed by the controller may further include, if it is determined that the total pressure loss exceeds the predetermined limit, issuing an error before performing the filter cleaning.
  • the powder conveying system may comprise at least one oxygen sensor for measuring an oxygen content of the gas stream.
  • the controller may be configured to perform an oxygen content check, and the oxygen content check may comprise measuring an oxygen content using the at least one oxygen sensor.
  • the powder conveying system may comprise a first oxygen sensor for measuring the oxygen content of the gas stream and a second oxygen sensor, redundant to the first oxygen sensor, for measuring the oxygen content of the gas stream.
  • the control device can be designed to carry out a pipeline inerting of the conveying line if the measurement of the oxygen content of the gas stream shows that the oxygen content is above a predetermined limit value.
  • the material can also be flooded with protective gas.
  • the powder conveying system may further comprise a vent valve for venting gas from the conveying line to an environment or an external volume.
  • Pipeline inerting may comprise opening the vent valve.
  • a filter may be provided behind the drain valve (ie downstream of the drain valve).
  • the pipeline inerting may further comprise: evacuating at least a portion of the conveying line, leak testing of the conveying line, normalizing the conveying line, and checking an oxygen content in the conveying line.
  • Evacuating may include checking whether a measured pressure within the conveying line is below a predetermined evacuation pressure.
  • the powder conveying system may further comprise a speed sensor for measuring a speed of the gas flow in the conveying line.
  • Evacuating may comprise: determining whether a speed value measured by the speed sensor is within a predetermined range of values, if this is not the case, determining whether the speed value is below the predetermined range of values, if the speed value is below the predetermined range of values, increasing a power of the conveying device, and if the speed value is not below the predetermined range of values, decreasing the power of the conveying device.
  • the leak test may include: closing the drain valve, stopping the conveyor, determining if a system pressure rise per time exceeds a predefined limit, if the system pressure rise per time exceeds the predefined limit, issuing an error message, and if the system pressure rise per time does not exceed the predefined limit, proceeding to normalize the conveyor line.
  • Normalizing the production line may include: flooding the production line with inert gas and measuring an oxygen content in the production line.
  • the powder conveying system may further comprise restarting the pipeline inerting if the measured oxygen content in the conveying line exceeds a predetermined limit.
  • a predetermined limit can be flooded with inert gas. If the predetermined limit is still exceeded, the pipeline inertization is restarted. If the limit is no longer exceeded, the conveying process can be started, for example, or the pipeline inertization can be omitted.
  • Checking the oxygen content in the production line may include restarting the pipeline inerting if the measured oxygen content exceeds a predetermined limit a predetermined number of times.
  • the control device can be configured to carry out a conveying operation according to at least one of the conveying processes a, b and c, wherein the conveying operation comprises opening at least one valve which is arranged in a conveying circuit associated with the respective conveying process.
  • the control device can be configured to carry out a conveying control during conveying, which comprises: monitoring an oxygen content in the conveying line, monitoring a pressure in the conveying line, monitoring a conveying speed of the gas flow, monitoring at least one measured characteristic of the powder conveying system, and checking a termination condition for terminating the conveying.
  • Monitoring the oxygen content in the production line may include determining whether a measured oxygen content exceeds a predetermined limit, and if the measured oxygen content exceeds the predetermined limit, opening a valve to supply inert gas to the production line.
  • Monitoring the pressure in the production line may include determining whether a measured pressure in the production line is within a predetermined range, if the measured pressure in the production line is less than the predetermined range, opening a valve to supply inert gas, and if the measured pressure in the production line is higher than the predetermined range, opening a vent valve to vent gas from the production line.
  • Monitoring the conveying speed of the gas flow may include: determining a gas density of the gas flow based on at least one measured characteristic of the gas flow, determining a powder mass flow conveyed through the conveying line based on a flow rate fed to a metering device of a control value applied to the source tank of the conveyance, determining a target velocity of the gas flow based on the gas density and based on the bulk material mass flow, and controlling the conveying device to convey the gas flow at the determined target velocity.
  • Monitoring at least one measured characteristic of the powder conveying system can include: controlling a dosing device of a source tank of the conveyance with a predetermined control value, determining whether the at least one measured characteristic of the powder conveying system is above a predetermined maximum value for the respective characteristic, and if the at least one measured characteristic is above the predetermined maximum value, reducing the control value of the dosing device by a predetermined value so that the dosing device delivers a smaller dose of powder per unit of time into the gas stream.
  • the control device can further be configured to, if the at least one measured parameter is below the predetermined maximum value, increase the control value of the dosing device by a predetermined value so that the dosing device releases a higher dose of powder per unit of time into the gas stream.
  • the at least one parameter may include at least one of the following parameters: conveying speed, pump outlet pressure, pump power and dose of powder per time.
  • Checking a termination condition for ending the conveying may include ending the conveying by stopping the conveying device if at least one of the following events is detected: a fill level of a source tank from which powder is taken for conveying falls below a predetermined limit, a fill level of a target tank into which the powder is conveyed exceeds a predetermined limit, a predetermined maximum conveying time is exceeded and a total pressure loss of a conveying gas exceeds a predetermined limit.
  • the control device can be configured to carry out a pipe cleaning and a filter cleaning after completion of a conveying process according to conveying process a, b and/or c, wherein the pipe cleaning comprises a gas stream flowing through the conveying line, and wherein the filter cleaning comprises blowing off a filter provided in the conveying line with compressed air.
  • the powder conveying system can further comprise at least one dew point sensor for measuring a relative humidity within the conveying line and/or within a tank of the powder conveying system.
  • the control unit can be configured to initiate automatic powder drying when the measured value of the relative humidity exceeds a predetermined limit value.
  • the powder drying can be carried out using a drying unit of the powder conveying system.
  • the drying unit can comprise a heating unit and/or a moisture absorption means.
  • a vacuum generation unit can be used as a drying unit. The powder drying can be stopped when the dew point sensor measures a predetermined residual moisture, i.e. when a measured moisture value falls below a predetermined threshold value.
  • a dew point sensor may be provided on at least one of the following components of the powder conveying system: main tank, external tank, and conveyor.
  • At least one oxygen sensor may be provided for measuring an oxygen concentration at at least one of the following components of the powder conveying system: first tank, overflow tank, buffer tank, main storage, external tank and screening device.
  • the control device may be configured to initiate flooding of the conveying line with inert gas if it is determined that at least one of the provided oxygen sensors measures an oxygen concentration above a predetermined limit value.
  • At least one pressure sensor for measuring a pressure can be provided on at least one of the following components of the powder conveying system: first tank, overflow tank, buffer container, main storage, external tank and sieving device.
  • the control device can be set up to carry out at least one of the following steps if it is determined that at least one of the pressure sensors provided measures a pressure increase per predetermined unit of time above a predetermined limit value: issuing a warning, flooding the conveying line or an affected section of the powder conveying system with inert gas, measuring an oxygen content in the affected section of the powder conveying system, and carrying out a filter cleaning.
  • At least one temperature sensor for measuring a temperature can be provided on at least one motor of the powder conveying system, in particular a motor of a conveyor screw and/or the conveying device.
  • the control device can be set up to initiate a shutdown of the conveying device if it is determined that at least one of the temperature sensors provided measures a temperature value above a predetermined limit value.
  • the control device can be configured to initiate a shutdown of the conveying device if at least one of the following events is detected: a torque of a motor of a dosing device exceeds a predetermined limit value, a valve of the powder conveying system is in an actual position that does not correspond to its target position, and an error in a sensor is detected.
  • a fill level sensor for measuring a fill level of the at least one overflow tank can be provided on the at least one overflow tank, in particular in the form of one or more load cells, wherein a fill level sensor for measuring a fill level of the intermediate tank is provided on an intermediate tank which is arranged above the process chamber and which is designed to supply the process chamber with powder and which is designed to be supplied with powder from the first tank, in particular in the form of one or more load cells.
  • the control device can be designed to continue an additive manufacturing process of the system in the event of a failure of the powder conveyance by the conveying device until at least one of the following events occurs: the fill level sensor of the overflow tank detects that the fill level of the overflow tank exceeds a predetermined limit value, and the fill level sensor of the intermediate tank detects that the fill level of the intermediate tank falls below a predetermined limit value.
  • the control device can be configured to carry out a powder conveyance of a predetermined powder quantity according to one of the conveying processes a, b or c and then to stop the conveyance.
  • the control device can be set up to determine a priority value for each of the conveying processes after each conveying process according to one of the conveying processes a, b and c, based on predetermined fill level limits of the source tanks and the target tanks.
  • the control device can be set up to to then carry out funding in accordance with the funding process with the highest priority value.
  • the system described here for producing a three-dimensional workpiece by irradiating layers of the raw material powder with electromagnetic radiation or particle radiation can, for example, comprise a carrier device for applying the powder in several layers so that a powder bed is formed. Furthermore, one or more powder application devices can be provided for applying the powder and, if necessary, for applying powder of different materials. A separate powder application device can be provided for each material.
  • the carrier device can be moved vertically downwards by means of a lifting device so that the topmost powder layer always remains at the same height in relation to a construction chamber of the system. Furthermore, the system can comprise one or more irradiation units.
  • the irradiation units each comprise a beam source (in particular a laser beam source) and an optics with one or more optical components for shaping and deflecting the beam (e.g. beam expander, focusing unit, scanner device, F-theta lens).
  • the beam source can be located outside the respective irradiation unit, with the beam being fed to the irradiation unit via an optical conductor (e.g. fiber optic).
  • Figure 1 a schematic overview of a powder conveying system for conveying raw material powder to a system for producing a three-dimensional workpiece;
  • Figure 2 a flow chart of a higher-level function of the powder conveying system
  • Figure 3 a flow test of the conveyor circuit a or a conveying in the conveyor circuit a, with active elements of the powder conveying system according to Fig. 1 highlighted in bold;
  • Figure 4 a flow test of the conveyor circuit b or a conveying in the conveyor circuit b, with active elements of the powder conveying system according to Fig. 1 highlighted in bold
  • Figure 5 a flow test of the conveyor circuit c or a conveying in the conveyor circuit c, with active elements of the powder conveying system according to Fig. 1 highlighted in bold;
  • Figure 5a a schematic overview of an alternative embodiment of a powder conveying system for conveying raw material powder to a system for producing a three-dimensional workpiece;
  • Figure 6 a flow chart of a leak test
  • Figure 7 a pipe evacuation, with active elements of the powder conveying system according to Fig. 1 highlighted in bold;
  • Figure 8 a flow chart of an oxygen content check
  • Figure 9 a flow chart of an adjustment of a conveying gas velocity
  • Figure 10 a flow chart of a limit control
  • Figure 11 a plant for producing a three-dimensional workpiece by irradiating layers of a raw material powder with electromagnetic radiation or particle radiation, which is equipped with a bulk material conveying system;
  • Figure 12 a schematic representation of a dosing device in the form of a conveyor screw, wherein parameters of the conveyor screw are given for calculating a mass flow conveyed by the conveyor screw;
  • Figure 13 a flow chart of a limit control process
  • Figure 14 a plant for producing three-dimensional workpieces by exposing raw material powder layers to electromagnetic radiation or particle radiation, which is equipped with a powder preparation system comprising a sieving device;
  • Figure 15 a detailed view of the sieving device used in the powder processing system according to Figure 14;
  • Figure 16 a loose powder bed on a level
  • Figure 17 the screening device according to Figure 15 with a continuous drive of the screen with a low (second) drive power;
  • Figure 18 the screening device according to Figure 15 with a continuous drive of the screen with a high (first) drive power;
  • FIG 19 the screening device according to Figure 15 in operation, wherein the screening device is periodically driven alternately with the first drive power and the second drive power;
  • Figure 20 the development of the drive power (top) and the dosing mass flow (bottom) as a function of time when the dosing mass flow is controlled as a function of the drive power;
  • Figure 21 the development of a step response of a sum of a sieved powder mass flow and an oversize mass flow to a dosing mass flow in the event of a defect in a sieve fabric;
  • Figure 22 an alternative embodiment of a screening device comprising a housing and a screen mounted so as to be tiltable relative to the housing, the angle of inclination of which can be adjusted relative to the horizontal plane.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a powder conveying system which is used for conveying raw material powder in a system 1100 for producing a three-dimensional workpiece by irradiating layers of the raw material powder with electromagnetic radiation or particle radiation.
  • a control device for the powder conveying system. This control device controls the individual components of the system in Fig. 1, in particular the valves, dosing devices and the conveying device described below. The control device also receives and processes data from the sensors described below.
  • the system 1100 corresponds, for example, to a generally known system for additive manufacturing using selective laser melting or selective laser sintering.
  • Fig. 1 only the process chamber 1011 of the system 1100 is shown.
  • Raw material powder is fed by means of a loader 2104 from an intermediate tank 2102 (also: hopper) of the system 1100 to the process chamber 1011 (more precisely, a powder application device or a coater in the process chamber 1011).
  • Excess powder from the additive manufacturing process can be collected in a front overflow tank 2 or a rear overflow tank 3. This is in particular powder that is not needed when coating a new powder layer and is thus pushed by a powder application device into one of the overflow tanks 2 or 3.
  • An inlet valve 19 or 17 is located at an inlet of the respective powder tanks 2 or 3.
  • the overflow tanks 2 and 3 each comprise an outlet valve 34 or 25. Furthermore, a powder sensor 35 or 26 is provided in the area of the respective outlet of the overflow tanks 2 and 3. This monitors the inlet of an associated dosing device in the form of a dosing screw (or conveyor screw) 36 or 27. A powder sensor 37 or 28 is also provided at the outlet of the respective dosing screw 36 or 27.
  • the overflow tanks 2 and 3 each comprise an upper powder sensor 31 or 22 and a lower powder sensor 32 or 23 for monitoring the fill level of the respective overflow tank 2 or 3.
  • weighing cells 33 or 24 are provided on the respective overflow tanks 2 or 3.
  • a valve 30 or 21 is located on a respective upper side of the overflow tanks 2 or 3. The respective overflow tank 2 or 3 is connected to the pressure sensor 30 or 21.
  • valve 3 is connected to a delivery line.
  • valve 38 or 29 at the respective access to the delivery line.
  • the process chamber is connected via corresponding valves 20 or 18 for pressure equalization to a line which connects the valve 30 or 21 with the valve 38 or 29.
  • the powder is conveyed from the overflow tanks 2 and 3 into a buffer tank 4 via the conveying line.
  • a cyclone 42 is located above the buffer tank 4 to separate the powder.
  • the conveying gas flows through the conveying line into a filter 41, where remaining powder particles are filtered out.
  • a compressed gas supply 39 is in contact with the filter 41, which can be switched on by the control device.
  • the conveying circuit leads back to the conveying device 79, which is provided in the form of a pump 79.
  • the path of the conveying gas, starting from the valve 40, leads in this order via a pump protection filter 74, a dew point sensor 75, an oxygen sensor 76, a redundant oxygen sensor 77 and a pressure sensor 78, more precisely a pressure sensor 78 on the pump suction side.
  • the conveying gas flows further via a pressure sensor 80 on the pump pressure side (not shown separately on the pump pressure side in the schematic representation of Fig. 1).
  • a pressure compensation tank 84 is provided downstream of the pressure sensor 80. This is equipped with an inert gas supply 82 and a safety valve 83.
  • the pressure compensation tank 84 serves to prevent excessive overpressure on the pump pressure side, i.e. downstream of the pump 79.
  • an exhaust valve 81 is provided, via which gas can be released from the conveying line. Further downstream of pressure compensation tank 84 there is a speed and temperature sensor 86. After venting access via valves 88 and 87, there is a possibility of directing the conveying gas to convey powder from a main reservoir 6 by opening a valve 72 and/or to convey powder from an external tank 8 and/or from one or both of the overflow tanks 2 and 3 by opening a valve 73.
  • valve 72 When valve 72 is opened, the conveying gas flows to a cyclone 9 after powder from the main reservoir 6 has been introduced into the gas stream via valve 60. which is located above a first tank 1. Powder can be separated there for conveying into the first tank 1.
  • the conveying gas flows via the cyclone 42 and through filter 41 back to the pump 79, on the previously described path (past several sensors, among other things).
  • valve 73 When valve 73 is opened, powder from an external tank 8 can be added to the flow of conveying gas by a metering device 70 (conveyor screw 70). Furthermore, powder from the overflow tank 3 and/or powder from the overflow tank 2 can be added via the conveyor screw 27 and/or via the conveyor screw 36. The conveying gas-powder mixture then flows - as previously described - to the cyclone 42, where it can be conveyed into the buffer container 4.
  • Powder leaving the conveyor screw 58 of the main storage 6 can be fed via a valve 60 either to the conveying gas of the conveying line which is associated with the valve 72, or alternatively or additionally via a valve 61 to the conveying gas of the conveying line which is associated with the valve 73.
  • Powder that is separated by the cyclone 9 enters the first tank 1 via an inlet valve 12. From there it is conveyed via an outlet valve 16 into an intermediate tank 2102 (also: hopper), for example by means of gravity conveying. From the intermediate tank 2102 it can be fed via the loader of the process chamber 1011 of the system 1100 and used in the additive manufacturing process.
  • an intermediate tank 2102 also: hopper
  • Powder which is separated by the cyclone 42 passes through an inlet valve 44 into a buffer container 4. From the buffer container 4, the powder can be fed through an outlet valve 48 to a sieving device 5 (by means of gravity conveyance).
  • the sieving device 5 serves to filter out larger particles and impurities from the powder, in particular if the powder which is fed to the sieving device 5 has already been used in an additive manufacturing process and, for example, comes from one or both of the overflow tanks 2 or 3.
  • the screening device 5 comprises a dosing device 49 in the form of a conveyor screw 49 in order to feed powder to be screened in a metered manner to an ultrasonic sieve 50 of the screening device 5.
  • Sieved powder or sieved particles pass through a line into an oversize container 7.
  • the sieved powder enters the main storage 6 via an inlet valve 52.
  • the powder can be discharged from the main storage 6 via an outlet valve 56 and via the Conveyor screw 58 of the conveyor line for pneumatic conveying into the first tank 1, as described above.
  • an external tank 8 can be connected to the conveyor line, which can be a movable tank, for example, which can be connected to the conveyor line by means of a suitable interface.
  • a movable tank can be connected to the external tank 8 via an inlet valve 63 of the external tank 8, so that, for example, fresh powder can be fed to the system.
  • Powder from the external tank 8 is fed to the conveyor screw 70 via an outlet valve 67 of the external tank 8 and via an inlet valve 68 of a conveyor screw 70. From there, the powder enters the conveyor line and is conveyed by the gas flow when valve 73 is open.
  • Each of the powder containers 1, 2, 3, 4, 6 and 8 has an inlet valve 12, 19, 17, 44, 52 and 63 and an outlet valve 14, 34, 25, 48, 56 and 67.
  • each of the powder containers 1, 2, 3, 4, 6 and 8 also has a valve 10 or 11, 30, 21, 43, 51 and 62. Via these pressure equalization valves, the respective powder container is connected via a respective pressure equalization line to the conveying line in which the gas flow of the conveying gas flows, except in the case of the first tank 1, whose pressure equalization line is connected to the intermediate tank.
  • the pressure equalization lines of the powder containers 2, 3, 4, 6 and 8 are connected to the conveyor line via an associated valve 38, 29, 8 (the same for containers 4 and 6) and 87.
  • each of these powder containers 1, 2, 3, 4, 6 and 8 comprises an upper powder sensor 13, 31, 22, 45, 53 and 64 and a lower powder sensor 14, 32, 23, 46, 54 and 65.
  • each of the powder containers 1, 2, 3, 4, 6 and 8 is provided with load cells 15, 33, 24, 47, 55 and 66. These are used to weigh the respective container and thus also serve to determine the fill level of the respective container.
  • a powder sensor 35, 26, 57 and 69 is provided at the inlet of the conveyor screws 36, 27, 58 and 70 and a powder sensor 37, 28, 59 and 71 is provided at the outlet of the conveyor screws 36, 27, 58 and 70.
  • the individual elements of the powder conveying system shown in Fig. 1 are listed again below using their reference symbols, although this list does not claim to be complete.
  • the bulk material conveying system comprises at least three conveying circuits a to c.
  • the conveying circuits share the conveying line in which the conveying gas circulates, at least in sections.
  • two of the conveying processes can run in parallel, in particular the conveying processes b and c described below. This leads to a mixing (blending) of powder from the overflow tanks 2 and 3 and the external tank 8, with the powder mixing in the buffer container 4.
  • FIG. 3 shows conveying process a
  • Fig. 4 shows conveying process b
  • Fig. 5 shows conveying process c. Active elements are shown in bold so that the powder or gas flow can be followed.
  • powder is conveyed from the main storage 6 (source tank) into the first tank 1 (target tank).
  • the conveying in the conveying process a includes the prior opening of the valves 56 and 60.
  • the powder in the main storage 6 is It is powder that was previously sieved by the sieving device 5.
  • the powder can then be fed from the first tank 1 to the additive manufacturing process in the process chamber 1011.
  • the powder is fed into the conveying line via the conveyor screw 58 and is separated in the cyclone 9.
  • the conveying gas flows via the filter 41 back to the pump 79.
  • the conveying process b powder is conveyed from the overflow tank 2 (original tank) and/or the overflow tank 3 (original tank) into the buffer tank 4 (target tank).
  • the conveying in the conveying process b includes the prior opening of the valves 25 and 34.
  • the powder in the overflow tanks 2 and 3 is contaminated powder that was not solidified in the additive manufacturing process.
  • the contaminated powder is fed from the buffer tank 4 to the sieve device 5.
  • the powder is brought into the conveying line via the conveyor screws 36 and 27 and is separated in the cyclone 42.
  • the conveying gas flows back to the pump 79 via the filter 41.
  • powder is conveyed from the external tank 8 (source tank) into the buffer tank 4 (target tank).
  • the conveying in the conveying process c includes the prior opening of the valves 67 and 68.
  • the powder in the external tank 8 is possibly contaminated powder that is fed into the process from outside. However, it can also be uncontaminated, fresh powder.
  • the powder conveyed from the buffer tank 4 into the buffer tank 4 is fed to the sieve device 5.
  • the powder is brought into the conveying line via the conveyor screw 69 and is separated in the cyclone 42.
  • the conveying gas flows back to the pump 79 via the filter 41.
  • Fig. 5a shows a schematic representation of an alternative powder conveying system which is used for conveying raw material powder in a system 1100 for producing a three-dimensional workpiece by irradiating layers of the raw material powder with electromagnetic radiation or particle radiation. Since the powder conveying system of Fig. 5a is constructed similarly to that of Fig. 1, differing aspects of the two embodiments are described in particular below. Aspects of the powder conveying system of Fig. 5a which are not explained can correspond to those of the system of Fig. 1, unless otherwise stated. In particular, the same or comparable elements of the powder conveying system of Fig. 5 are identified with the same reference numerals as in Fig. 1.
  • a control device for the powder conveying system.
  • This control device controls the individual components of the system in Fig. 5a, in particular the valves, metering devices, conveyor screws and the conveying device described below.
  • the control device also receives and processes data from the sensors of the system in Fig. 5a, which correspond to those described above in connection with Fig. 1. To avoid repetition, the sensors are therefore not described again.
  • the system 1100 corresponds, for example, to a generally known system for additive manufacturing by means of selective laser melting or selective laser sintering.
  • Fig. 5a only the process chamber 1011 of the system 1100 is shown.
  • Raw material powder is fed by means of a loader from a first tank 1 of the system 1100 to the process chamber 1011 (more precisely, a powder application device or a coater in the process chamber 1011).
  • an additional intermediate tank can be provided between the first tank 1 and the process chamber 1011.
  • Excess powder from the additive manufacturing process can be collected in a front overflow tank 2 or a rear overflow tank 3, with the overflow tanks 2, 3 being shown together in Fig. 5a. This is in particular powder that is not needed when coating a new powder layer and is thus pushed into one of the overflow tanks 2 or 3 by a powder application device.
  • the powder is conveyed from the overflow tanks 2 and 3 into a buffer tank 4 via a conveyor screw 991, which is part of the conveyor line.
  • a conveyor screw 991 which is part of the conveyor line.
  • two conveyor screws 991 can be provided - one for each of the overflow tanks 2, 3.
  • a valve 992 is provided at the inlet of the buffer tank 4. In the In the area of the valve 992, the powder can fall into the buffer container 4 by gravity.
  • the powder contained in the buffer container 4 can be fed to the screening device 5 by means of a conveyor screw 49.
  • a valve 993 which must be open for the purpose of feeding powder into the screening device.
  • the powder reaches the screening device 5 by means of gravity conveyance.
  • the screened out oversize grain is conveyed by pneumatic conveying via a cyclone 994 into the oversize grain container 7.
  • a valve 995 is located at the inlet of the oversize grain container. Screened powder collects on the underside of the screening device in a volume provided for this purpose and is transported away from there by pneumatic conveying and separated in the cyclone 9 and fed to the first tank 1.
  • the gas flow of the pneumatic conveying circuit is driven by a conveying device 79, which is provided in the form of a pump 79. Downstream of the pump 79, an exhaust valve 81 is provided, via which gas can be discharged from the conveying line.
  • valve 996 When valve 996 is opened, powder from an external tank 8 can be added to the flow of conveying gas by a metering device 70 (conveyor screw 70). The conveying gas-powder mixture then flows to the cyclone 997, where it can be conveyed into the buffer container 4. New powder (i.e. powder newly fed into the system) can thus first be sieved by the sieving device 5 before it is processed in the process chamber 1011.
  • Powder separated by the cyclone 9 enters the first tank 1 via an inlet valve 12. From there, it can be fed via the loader of the process chamber 1011 of the system 1100 and used in the additive manufacturing process.
  • Powder which is separated by the cyclone 997 passes through an inlet valve 998 into a buffer container 4. From the buffer container 4, the powder can be fed to the screening device 5 through the conveyor screw 49. Furthermore, it is possible to empty the powder conveying system, in particular via the powder screw 49 and the Zyklop 994, by appropriately controlling the respective valves.
  • a valve 9911 is provided at the inlet of cyclone 9.
  • a valve 9910 is provided at the inlet of cyclone 997.
  • a valve 999 is provided at the inlet of cyclone 994. By opening these valves 999, 9910 and 9911, separation can be switched on via the respective cyclone. Thus, a corresponding conveying process can be switched on and off via these valves 999, 9910 and 9911 in particular.
  • the bulk material conveying system comprises at least three conveying circuits a to c.
  • the conveying circuits share the conveying line in which the conveying gas circulates, at least in sections.
  • two of the conveying processes can run in parallel, in particular the conveying processes b and c described below. This leads to a mixing (blending) of powder from the overflow tanks 2 and 3 and the external tank 8, whereby the powder mixes in the buffer container 4.
  • the conveying process b is implemented as non-pneumatic conveying.
  • sieved powder is conveyed from a volume on the underside of the sieving device 5 (original tank) into the first tank 1 (target tank).
  • the conveying in the conveying process a includes at least the prior opening of the valve 9911.
  • the sieved powder is powder that was previously sieved by the sieving device 5.
  • the powder can then be fed from the first tank 1 to the additive manufacturing process in the process chamber 1011.
  • the conveying gas flows back to the pump 79 via the valve 9911.
  • the conveying process b powder is conveyed from the overflow tank 2 (source tank) and/or the overflow tank 3 (source tank) into the buffer tank 4 (target tank).
  • the conveyor screw 991 is switched on and the conveying is not pneumatic, but mechanical via the conveyor screw 991.
  • the powder falls by gravity via the open valve 992 into the buffer container 4.
  • the conveying in the conveying process b can include the prior opening of the valve 992.
  • the powder in the overflow tanks 2 and 3 is contaminated powder that was not solidified in the additive manufacturing process.
  • the contaminated powder is fed from the buffer container 4 to the sieve device 5 by means of the conveyor screw 49.
  • powder is conveyed from the external tank 8 (source tank) into the buffer tank 4 (target tank).
  • the conveying in the conveying process c includes the prior opening of the valves 996 and 9910.
  • the powder in the external tank 8 is possibly contaminated powder that is fed into the process from outside. However, it can also be uncontaminated, fresh powder.
  • the powder conveyed from the buffer tank 4 into the buffer tank 4 is fed to the sieve device 5.
  • the powder is brought into the conveying line via the conveyor screw 70 and is separated in the cyclone 997.
  • the conveying gas flows back to the pump 79 via the valve 9910.
  • control unit (not shown) of the powder conveying system.
  • the control device comprises a processor and a memory on which corresponding commands for carrying out the individual methods are stored.
  • the control device also comprises a human-machine interface and one or more interfaces for receiving sensor data.
  • the control device comprises one or more interfaces for (electrically) controlling individual components of the powder conveying system (such as the valves, the dosing devices, etc.).
  • Embodiments of the technology presented here can in particular enable inert metal powder conveying, which, by entering specific powder parameters (grain size, bulk density, etc.), universally approaches the optimal conveying point (i.e. conveying gas velocity) for the common powder types and reacts to changing system influences (clogging of filters, leakage, 02 rise, etc.).
  • the powder conveying system has an HMI (Human Machine Interface) and a PLC (Programmable Logic Controller) which can store recipes for different types of powder, especially metal powder. These contain material-specific characteristics such as:
  • a conveyor control system can move to the optimal conveyor point. This is defined by the saltation speed + safety distance. See “Adjustment of conveyor gas speed” in Fig. 9.
  • the system of Fig. 1 has three conveying processes: a - conveying powder from the main tank 6 to the first tank 1 b - conveying powder from the front overflow tank 2 and the rear overflow tank 3 to lock 4 (buffer tank 4) c - conveying powder from the external tank 8 to lock 4
  • the conveying processes b & c can also run in parallel, so-called “blending" (mixing of powder from tanks 2 or 3 and 8).
  • Each container i.e. in particular containers 1, 2, 3, 4, 6 and 8) has pressure equalization lines to the conveyor system to ensure optimal powder discharge.
  • FIG. 2 A higher-level function of the powder conveying system of Fig. 1 is shown in Fig. 2.
  • the oxygen content of the gas flow is determined ("Initial O2 test” in Fig. 2). If this is below a defined limit, metal powder conveying can begin ("Conveying” in Fig. 2). If the oxygen value is above a defined limit, initial pipeline inerting is triggered.
  • the pipeline circuit is interrupted at valves 72 & 73 and the drain valve 81 is opened.
  • the pipelines are evacuated either separately ("a” & "b") or together. If the pressure at sensor 78 falls below a defined limit value, the pipeline system is tested for leaks (see Fig. 6).
  • the pressure sensors 78 & 80 are evaluated.
  • the system pressure increase per time must not exceed a defined limit. If the limit is undershot, normalization can continue. If the limit is exceeded, an error message is displayed on the HMI.
  • the drain valve 81 is closed, the shut-off valves 72 & 73 are opened and the inert gas supply 82 is opened.
  • the pressure in the piping system is increased with inert gas up to a defined total system pressure and then the valve 82 is closed.
  • the oxygen content of the pipe system is monitored 76 & 77. If this repeatedly exceeds the defined limit, the initial pipe inerting is repeated. After a definable number of repetitions, the pipe inerting can be considered to have failed. An error message is displayed on the HMI.
  • the metal powder conveying process (conveying" in Fig. 2) can continue.
  • valves of the required conveying circuit are opened. These include the powder outlet valves of the source tank, as well as the inlet valves of the target tank and the internal machine lock 4.
  • the pressure equalization lines of the source tanks to the conveying line are also opened.
  • the motors of the respective dosing elements are activated and their speed is changed via the conveyor control system.
  • the conveyor control is structured in several stages and runs in a loop until defined termination criteria are reached.
  • the first step is the oxygen control. If the measured oxygen content on sensors 76 & 77 exceeds a defined limit, the valve 85 is opened and inert gas is supplied. If the oxygen limit is not reached, the valve 85 is closed. However, if a defined time value is exceeded by then, the valve 85 remains open and the next step of pressure control is carried out.
  • sensors 78 & 80 are used to check whether the total system pressure is within the defined range. If this is not reached, valve 85 is opened and inert gas is supplied. If this is exceeded, valve 81 is opened and conveying gas is released. If the defined range for the total system pressure is reached, the calculation of the target speed for the gas flow continues (see also Fig. 9).
  • the calculation of the target speed for the gas flow is structured in 3 stages (see Fig. 9).
  • the first partial calculation determines the density of the conveying gas ("Calculation of gas density"). This depends on the mixing ratio of inert gas, residual air and moisture content, as well as their standard parameters (e.g. density).
  • the Mixing ratio is determined via the oxygen sensors 76 & 77 and the dew point sensor 75. Using the mixing ratio of the gas pressure at sensor 80 and the gas temperature at sensor 86, the gas density at the pump outlet can be determined. For powder feed points further along the pipeline section, additional pressure sensors should preferably be attached to the feed points; alternatively, determined correction factors can be used.
  • the second partial calculation determines the metal powder mass flow (“mass flow calculation”) using the motor speed of the respective dosing device, the metal powder parameters from the recipe, the geometric properties of the dosing device and a determined efficiency.
  • the third partial calculation brings together all the results and determines the target speed of the gas flow for the respective prevailing metal powder mass flow with the help of other geometric parameters such as the pipeline cross-section and metal powder parameters such as average grain size.
  • the target speed is controlled by a PID pump control and the speed sensor 86.
  • the last part of the conveying control is the limit control (see Fig. 10) under the aspect of machine protection, which results in an adjustment of the metal powder mass flow.
  • the limit values for the following are checked: maximum conveying speed (wear protection of the piping system); maximum pump outlet pressure (pump protection, component-specific); maximum pump output (service life); and maximum dosing output (service life).
  • the motor speed of the respective dosing device i.e. the respective screw conveyor
  • the motor speed of the respective dosing device is increased by a defined value. If at least one limit value is exceeded, the motor speed of the respective dosing device is reduced by a defined value.
  • a delivery cycle is terminated when: the source tank is empty, or the target tank is full, or a defined maximum delivery time has been exceeded, or the total pressure loss exceeds a defined limit.
  • the fact that the source tank is empty can mean that a level sensor in the source tank of the respective conveying process reports a level that is below a predetermined limit.
  • the fact that the target tank is full can mean that a level sensor in the target tank of the respective conveying process reports a level that is above a predetermined limit.
  • the system has a pressure compensation tank 84, which is designed to reduce the overpressure at the pump outlet.
  • a pressure compensation tank 84 is designed to reduce the overpressure at the pump outlet.
  • the maximum overpressure is specified by the manufacturer and must not be exceeded to protect the component. This is ensured by the limit value control (see above).
  • a pressure compensation tank is used to increase the delivery capacity.
  • Embodiments of the powder conveying system described herein may be able to adapt to changing system conditions (e.g. filter wear), changing materials (e.g. material characteristics) and/or changing environmental conditions without requiring empirically determined, different conveying parameter sets. This also means maximum performance for the respective machine, material and environmental conditions.
  • changing system conditions e.g. filter wear
  • changing materials e.g. material characteristics
  • changing environmental conditions without requiring empirically determined, different conveying parameter sets. This also means maximum performance for the respective machine, material and environmental conditions.
  • the powder conveying system of the present disclosure can have the following advantageous features or carry out the following advantageous processes.
  • aspects of automatic condition monitoring are described which can be used in particular in connection with the powder conveying system of Fig. 1.
  • a dew point sensor is provided on at least one of the following components of the powder conveying system: main tank 6, external tank 8, and conveying device 79.
  • the dew point sensors are used to measure humidity during vacuum conveying and within the tanks 6 and 8 via an exhaust unit. If a certain limit value (according to one embodiment > 5%) is exceeded, automatic powder drying is initiated.
  • An oxygen sensor for measuring an oxygen concentration is provided on at least one of the following components of the powder conveying system: first tank 1, overflow tank 2 or 3, buffer tank 4, main storage 6, external tank 8 and sieve device 5.
  • the oxygen sensors are used to monitor the oxygen concentration during vacuum conveying and within all tanks & sieves. If the corresponding limit values are exceeded, automatic inerting is started. The measurement during conveying takes place continuously, the measurement in the tanks & sieves discontinuously at set intervals.
  • a pressure sensor for measuring pressure is provided on at least one of the following components of the powder conveying system: first tank 1, overflow tank 2 or 3, buffer tank 4, main storage 6, external tank 8 and sieve device 5.
  • the pressure sensors in the tanks and sieve are used for leakage control. If a limit value for pressure loss/increase per time is measured, a warning is issued and the inerting/O2 measurement of the corresponding part of the system is carried out to compensate for any missing inerting.
  • the pressure sensors in the conveyor can be used for filter monitoring. If the differential pressure rises above a defined limit value, automatic filter cleaning is triggered. If the increased differential pressure is not remedied by filter cleaning, the piping system may be blocked and a warning is issued.
  • the motors of the dosing elements (conveyor screws) and the vacuum pump (conveying device) are temperature-monitored (using appropriate temperature sensors). If a temperature limit is exceeded, the system is switched off to protect the components. There is also a temperature sensor in the conveyor line. The motors of the dosing devices are torque-monitored. If a defined torque limit is exceeded, the device is switched off and a warning is issued.
  • At least one or more of the containers and in particular all containers (1, 2102, 2, 3, 4, 6, 7, 8) are equipped with weighing cells which ensure continuous level measurement of the respective container.
  • the tanks (2102, 2, 3) form the safety reserve for the additive manufacturing process.
  • the intermediate tank 2102 (hopper) stores the powder for the additive manufacturing process. If this is empty, the process stops.
  • the overflow tanks (2, 3) collect the excess process powder. The empty volume forms the reserve here. If at least one overflow tank is full, the process stops.
  • the aim is to optimise the remaining running time in relation to the hopper filling level and overflow reserve. It should be noted that the amount emptied per time from the hopper is variable and is related to the exposure time, layer thickness and overdosing factor. The same applies to the filling quantity per time of the overflows. Accordingly, the weight changes over time, measured on the load cells, are dynamic inputs for the algorithm.
  • a conveying cycle conveys a predetermined amount of powder (e.g. 25 l) into lock 1 or lock 4 and is terminated.
  • the algorithm calculates the priorities of funding circuits a, b and c.
  • the funding process with the highest priority is executed.
  • Tank 6 forms the node between all cycles; according to one embodiment, it may not be filled to the maximum by "c", as otherwise the volume is lost to discharge the overflows "b". According to one embodiment, the delivery circuit "b" always has priority over the delivery circuit "c".
  • the powder conveying system of the present disclosure (in particular the powder conveying system of Fig. 1) can also be a special case of a bulk material conveying system according to the following description.
  • Individual aspects of the powder conveying system described herein can be combined and/or supplemented in any way with the aspects of the bulk material conveying system described below.
  • an adjustment of the conveying speed can be carried out according to the following description.
  • the aspects of a bulk material conveying system described below can also be advantageous in themselves and represent one or more inventions.
  • the bulk material conveying system described below can also be used independently (i.e. independently of the powder conveying system described above).
  • the following disclosure relates to a bulk material conveying system and a method for conveying bulk material.
  • the following disclosure relates in particular to the conveying of raw material powder in a system for producing a three-dimensional workpiece by irradiating layers of the raw material powder with electromagnetic radiation or particle radiation (for example a system for selective laser melting).
  • the molding compound can initially be present as granules, as powder or as liquid molding compound and can be solidified selectively or, in other words, site-specifically as a result of the irradiation.
  • the molding compound can be a bulk material such as raw material powder.
  • the molding compound can, for example, comprise ceramic, metal or plastic materials and also material mixtures thereof.
  • a variant of generative layer construction processes concerns the so-called laser beam melting in the powder bed (also: selective laser melting), in which metallic and/or ceramic raw material powder materials in particular are solidified into three-dimensional workpieces by irradiation with a laser beam.
  • raw material powder material in the form of a raw material powder layer to a carrier and to irradiate it selectively and in accordance with the geometry of the workpiece layer currently being produced.
  • the laser radiation penetrates the raw material powder material and solidifies it, for example as a result of heating, which causes melting or sintering.
  • a new layer of unprocessed raw material powder material is applied to the workpiece layer already produced.
  • Known coating arrangements or powder application devices can be used for this purpose.
  • the now uppermost and still unprocessed raw material powder layer is then irradiated again.
  • the workpiece is built up successively layer by layer, with each layer defining a cross-sectional area and/or a contour of the workpiece.
  • CAD computerized tomography
  • the present disclosure is generally directed to a bulk material conveying system for conveying bulk material.
  • the bulk material can be raw material powder for use in one of the systems described above for producing a three-dimensional workpiece.
  • a so-called pneumatic conveying system is typically used.
  • a gas flow of conveying gas for example air or a protective gas such as argon or an air-protective gas mixture
  • a conveying device e.g. a pump or a blower
  • the conveying line can in particular form a closed circuit so that the gas flow is conveyed in a circle (so-called conveying circuit).
  • a predetermined dose of bulk material per unit time is fed into the gas flow from a source tank by means of a dosing device. It is also possible for bulk material from several source tanks to be fed into the gas flow at the same time.
  • a gas-bulk material mixture is conveyed through the conveying line to a point in the conveying circuit where a separating device (for example a cyclone) is located.
  • a separating device for example a cyclone
  • the bulk material is separated from the gas-bulk material mixture as completely as possible and fed to a target tank.
  • a cyclone can be located above the target tank, whereby the separated bulk material falls into the target tank due to gravity (so-called gravity conveying).
  • One problem with pneumatic bulk material conveying is that the operating parameters of the system and/or the properties of the bulk material (for example, the material of a bulk material powder used and its associated conveying properties) can change during operation or between individual conveying processes.
  • certain operating parameters of the bulk material conveying system must be adjusted, in particular the speed of the gas flow, which is determined by the conveying device.
  • Another operating parameter of the bulk material conveying system that may need to be adjusted is the dose of bulk material per unit time that is conveyed into the gas flow.
  • the object of the present disclosure is therefore to provide a bulk material conveying system and a corresponding method for conveying bulk material, which solve at least one of the problems described above or a problem related thereto.
  • a reliable and simple determination of a target value of the gas velocity is desirable, which can react to a change in one or more operating parameters.
  • the disclosure therefore relates to a bulk material conveying system, in particular for conveying raw material powder in a system for producing a three-dimensional workpiece by irradiating layers of the raw material powder with electromagnetic radiation or particle radiation.
  • the bulk material conveying system comprises a conveying line which is designed to convey a gas flow and, at least in sections, a bulk material flow driven by the gas flow, and a dosing device which is designed to supply the gas flow with a predetermined dose of bulk material per unit of time. The dose is determined by a control value applied to the dosing device.
  • the bulk material conveying system further comprises a conveying device which is designed to convey the gas flow through the conveying line and at least one measuring device for measuring at least one characteristic of the gas flow.
  • the bulk material conveying system comprises a control device which is configured to determine a gas density of the gas flow based on the measured at least one characteristic variable of the gas flow, determine a bulk material mass flow of the bulk material flow based on the control value applied to the metering device, determine a target speed of the gas flow based on the gas density and based on the bulk material mass flow, and control the conveying device to convey the gas flow at the determined target speed.
  • the bulk material conveying system can be set up to convey the bulk material pneumatically.
  • the system can in particular be a system for selective laser melting or sintering, which has, for example, one or more of the features described above.
  • the system can be a system for selective electron beam melting.
  • the conveyor line can, for example, comprise one or more pipes and/or one or more hoses and/or one or more connectors.
  • the conveyor line can be powder-tight and in particular gas- and powder-tight, so that no gas or powder can enter or leave the conveyor line (from the side) - except through the openings in the conveyor line.
  • conveying line is designed in sections to convey a bulk material flow driven by the gas flow can mean that only one section of an entire conveying circuit formed by the conveying line is designed to convey a gas-bulk material mixture.
  • the remaining part of the conveying circuit essentially only conveys gas (conveying gas), for example air, protective gas or an air-protective gas mixture.
  • the control value can be a voltage, a current, a pulse or another suitable signal (in particular an electrical signal) which can be varied in order to vary the dose delivered by the dosing device.
  • the conveying device can be a pump or a blower.
  • one or more filter devices can be provided in the conveying circuit which is formed by the conveying line, in particular for filtering bulk material or bulk material residues remaining in the gas flow.
  • the control device can comprise a computer, for example.
  • the control device can comprise a processor and a memory, wherein a program is stored on the memory which, when executed, causes the processor to carry out the method according to the second aspect.
  • bulk material mass flow is used here to indicate a physically quantifiable mass flow of the bulk material being conveyed (in kg/s).
  • bulk material flow describes (only) the presence of bulk material being conveyed through the conveying line.
  • the steps of determining can each comprise one or more calculations. Measured variables, but also stored variables (for example standard values) can be included in the respective calculation.
  • the conveying device can be controlled in such a way that it reduces or increases the speed of the conveyed gas flow. In particular, for example, increasing the voltage applied to the conveying device can lead to the speed of the gas flow being increased. Since the gas flow conveys the bulk material, the speed of the gas flow also affects the speed of the bulk material being conveyed.
  • the gas density can be determined based on at least one of the following parameters of the gas flow: oxygen content, pressure, temperature, dew point and humidity.
  • a corresponding sensor can be provided in the gas stream, which is set up to measure the respective parameter.
  • the gas density p can be determined using the following formula: where pmess is a measured pressure of the gas stream, Tmess is a measured temperature of the gas stream, p n is a predetermined normal pressure, T n is a predetermined normal temperature and pmixture is given by the following formula: where pair is a known density of air which is part of the gas stream, Pprotective gas is a known density of a protective gas which is part of the gas stream, oxygen contentair is a known oxygen content of the air and oxygen contentmeasured is a measured oxygen content of the gas stream.
  • Pmess and Tmess can each be measured by suitable sensors arranged in the gas flow. At least one or both of the sensors required for this can be arranged downstream of the conveying device, in particular between the conveying device and a source tank from which the bulk material is conveyed. In particular, at least one or both of the sensors can be arranged immediately downstream of the conveying device.
  • the normal pressure and the normal temperature can be predetermined standard values, for example the normal pressure can be 1013.25 mbar and for example the normal temperature can be 293.15 K. However, normal pressure and/or normal temperature can be also measured values of the ambient pressure or the ambient temperature.
  • the protective gas can be argon, for example, where the density Pprotective gas corresponds to a known density of the gas argon.
  • the density of air, the density of the protective gas used and the oxygen content of the air can be looked up in the relevant tables in the specialist literature.
  • the oxygen content of the air can also be a measured oxygen content of the ambient air.
  • Oxygen content measurement can be carried out by a suitable sensor arranged in the gas flow.
  • the sensor required for this can be arranged upstream of the conveying device, between a target tank into which the bulk material is conveyed, and the conveying device.
  • the sensor can be arranged immediately upstream of the conveying device.
  • the control value applied to the dosing device can be a motor speed of a motor of the dosing device, in particular a motor for driving a conveyor screw of the dosing device.
  • control value can also be a current or a voltage that is applied to the motor.
  • control value can represent any (e.g. electrical) signal that is suitable for changing the dose (more precisely: dose per time) output by the dosing device and in particular for setting it to a predetermined value.
  • the dosing device can, as described above, comprise a conveyor screw that is designed to convey bulk material from the original tank.
  • the dosing device can comprise at least one of the following elements: a rotary valve, a dosing slide and a valve, in particular a valve with a variable opening diameter.
  • Determining the target velocity v S0 n of the gas flow may include calculating a saltation velocity based on the determined gas density and the determined bulk material mass flow. Determining the target velocity v S0 n may be done using the following formula: target ⁇ saltation "F ⁇ safety where Vsaitation is the calculated saltation velocity of the conveyed bulk material and vsafety is a predetermined safety velocity.
  • the saltation speed can be a speed below which particles of the bulk material being conveyed (for example powder) start to fall down and accumulate on a bottom of the conveying line. To ensure that this does not happen, a predetermined safety speed can be added to the calculated saltation speed. In a way, this forms a safety margin from the saltation speed, which ensures that no deposition of bulk material takes place in the conveying line. As an alternative to adding the safety speed, the saltation speed can be multiplied by a safety factor.
  • Calculating the saltation rate can be done using the following formula: where M s is the determined bulk material mass flow in kg/s, g is a predetermined acceleration due to gravity in m/s 2 , D is a diameter of the conveying line in m, p is the determined gas density of the gas flow in kg/m 3 and a and b are parameters each dependent on a particle diameter d of the bulk material.
  • the predetermined acceleration due to gravity can correspond to the acceleration due to gravity on the earth's surface of 9.81 m/s 2.
  • the parameters a and b can each be a predetermined and/or pre-stored constant for a respective bulk material. Furthermore, the parameter a and/or the parameter b can be determined depending on the particle diameter d of the bulk material used. In other words, a formula for calculating the parameter a and/or a formula for calculating the parameter b can be dependent on the particle diameter d.
  • the particle diameter d can be taken from a specification of the bulk material used.
  • the particle diameter d can be stored, for example, in a memory of the control device. In particular, a table can be stored in a memory of the control device in which the respective values for the particle diameter d of the respective powder are stored for different powder materials. In this way, when calculating the target speed can be used to refer to a respective particle diameter d.
  • the control of the conveying device for conveying the gas flow can be carried out at the determined target speed using a speed sensor for measuring a speed of the gas flow and a control loop, in particular comprising a PID controller.
  • a PID controller is a proportional-integral-derivative controller, whereby PID control is well known in control engineering for setting and maintaining a predetermined value (in this case the gas velocity) constant.
  • the control device can further be configured to determine whether at least one measured characteristic of the bulk material conveying system is above a predetermined maximum value for the respective characteristic, and if the at least one measured characteristic is above the predetermined maximum value, reducing the control value of the dosing device by a predetermined value.
  • the bulk material conveying system can comprise one or more sensors for measuring the respective parameter. Determining whether the at least one measured parameter is above the predetermined maximum value and the corresponding adjustment of the control value can be carried out after the steps of determining a gas density, determining a bulk material mass flow, determining a target speed and controlling the conveying device. These steps can be carried out again after adjusting the control value with the new control value. Thus, the determination (and if necessary adjustment) of the target speed and - if necessary - the adjustment of the control value can be carried out alternately. Reducing the control value means that the dosing device outputs a smaller dose of bulk material per unit time.
  • the control device can further be configured to increase the control value of the dosing device by a predetermined value if the at least one measured parameter is below the predetermined maximum value.
  • control value is increased by the predetermined value.
  • the control value can only be increased if all of the determined parameters do not exceed their associated maximum value. Increasing the control value means that the dosing device dispenses a higher dose of bulk material per unit of time.
  • the at least one parameter may include at least one of the following parameters: conveying speed, pump outlet pressure, pump power and dose of bulk material per unit time.
  • the respective parameter can be measured, for example, using a sensor provided for this purpose or determined in another way.
  • the parameter can be calculated based on at least one input value (e.g. an applied voltage) which is applied to an element of the powder conveying system (e.g. the conveying device).
  • the control device can be configured to terminate a conveying process by stopping the conveying device if at least one of the following events is detected: a source tank from which bulk material is removed by means of the dosing device is empty, a target tank into which the bulk material is conveyed is full, a predetermined maximum conveying time is exceeded and a total pressure loss of the conveying gas exceeds a predetermined limit value.
  • the respective event can be detected, for example, using a corresponding sensor.
  • the events can be detected as follows.
  • a source tank from which bulk material is taken using the dosing device is empty, this can be determined using a corresponding level sensor (e.g. a capacitive sensor, a radar sensor, an ultrasonic sensor or an optical sensor).
  • a target tank into which the bulk material is conveyed is full, this can be determined using a corresponding level sensor (e.g. a capacitive sensor, a radar sensor, an ultrasonic sensor or an optical sensor).
  • a predetermined maximum conveying time has been exceeded, this can be determined using a corresponding timer. which is started when the production is started.
  • a total pressure loss of the conveying gas exceeds a predetermined limit can be determined via one or more pressure sensors in the conveying line.
  • the bulk material conveying system may further comprise a pressure equalization tank coupled to the conveying line downstream of the conveying device and upstream of the dosing device.
  • the pressure compensation vessel can be designed to reduce an overpressure at an outlet of the conveying device (e.g. a pump).
  • the overpressure vessel can be provided at the outlet of the conveying device.
  • the bulk material conveying system can comprise at least a first conveying circuit for conveying raw material powder from a main storage facility into a first tank of the system for producing a three-dimensional workpiece by irradiating layers of the raw material powder with electromagnetic radiation or particle radiation.
  • a lower outlet of the first tank can be coupled to an upper inlet of an intermediate tank of the system, wherein a manufacturing process in a process chamber of the system is fed with powder from the intermediate tank.
  • An upper inlet of the main storage facility can be coupled to an outlet of a sieve for sieving the raw material powder.
  • the main storage can, for example, be a storage or tank permanently installed in the bulk material conveying system.
  • the main storage can be located at a lower height than the first tank.
  • the first conveying circuit can be activated by the control device by opening at least one valve so that the conveying device conveys gas through this first conveying circuit.
  • the bulk material conveying system can be designed in such a way that powder can be fed to the sieve from a buffer container which is located above the sieve. Powder can, for example, be conveyed into the buffer container by means of a second conveying circuit from an overflow tank of the system and/or from an external tank.
  • the bulk material conveying system can comprise at least a second conveying circuit for conveying raw material powder from an overflow tank into a buffer tank.
  • the overflow tank can be designed to receive excess powder from the process chamber of the system for producing a three-dimensional workpiece by irradiating layers of the raw material powder with electromagnetic radiation or particle radiation.
  • a lower outlet of the buffer tank can be coupled to an inlet of a sieve for sieving the raw material powder.
  • the second conveying circuit can be activated by the control device by opening at least one valve so that the conveying device conveys gas through this second conveying circuit.
  • the overflow tank can be arranged, for example, in a lateral area next to a construction cylinder of the system, with the overflow tank being open at the top so that the excess powder can be pushed into the overflow tank, for example by means of a powder application device.
  • the bulk material conveying system may comprise at least a third conveying circuit for conveying raw material powder from an external tank into a buffer container.
  • the external tank may be detachably coupled or coupled to the bulk material conveying system.
  • a lower outlet of the buffer container may be coupled to an inlet of a sieve for sieving the raw material powder.
  • the third conveying circuit can be activated by the control device by opening at least one valve so that the conveying device conveys gas through this third conveying circuit.
  • the third conveying circuit can be operated simultaneously with the second conveying circuit so that powder from the external tank and powder from the overflow tank are mixed together in an adjustable mixing ratio.
  • the mixing ratio can be set, for example, by the respective dosing devices of the respective containers (external tank, overflow tank).
  • the dosing device can be located at the outlet of each source tank and a cyclone can be located at the inlet of each target tank for separating the raw material powder from the gas stream and for feeding the raw material powder into the target tank.
  • the dosing device allows the bulk material flow to be introduced into the gas flow and the cyclone allows the bulk material to be removed from the gas flow again.
  • the disclosure relates to a method for conveying bulk material, in particular for conveying raw material powder in a system for producing a three-dimensional workpiece by irradiating layers of the raw material powder with electromagnetic radiation or particle radiation.
  • the method comprises conveying a gas flow and a bulk material flow driven by the gas flow through a conveying line and supplying a predetermined dose of bulk material per unit of time through a dosing device. The dose can be determined by a control value applied to the dosing device.
  • the method further comprises conveying the gas flow through the conveying line using a conveying device and measuring at least one characteristic of the gas flow using a measuring device.
  • the method further comprises determining a gas density of the gas flow based on the measured at least one characteristic of the gas flow and determining a bulk material mass flow of the bulk material flow based on the control value applied to the dosing device.
  • the method further comprises determining a desired velocity of the gas flow based on the gas density and based on the bulk material mass flow and controlling the conveying device to convey the gas flow at the determined desired velocity.
  • the bulk material conveying system according to the first aspect can apply in connection with the method for conveying bulk material according to the second aspect (individually or in any combination with one another).
  • the bulk material conveying system according to the first aspect can be designed to carry out the method for conveying bulk material according to the second aspect.
  • the gas density can be determined based on at least one of the following parameters of the gas flow: oxygen content, pressure, temperature, dew point and humidity.
  • the gas density p can be determined using the following formula: where pmess is a measured pressure of the gas stream, Tmess is a measured temperature of the gas stream, p n is a predetermined normal pressure, T n is a predetermined normal temperature and pmixture is given by the following formula: where pair is a known density of air which is part of the gas stream, Pprotective gas is a known density of a protective gas which is part of the gas stream, oxygen contentair is a known oxygen content of the air and oxygen contentmeasured is a measured oxygen content of the gas stream.
  • the control value applied to the dosing device can be a motor speed of a motor of the dosing device, in particular a motor for driving a conveyor screw of the dosing device.
  • Determining the desired velocity v S0 n of the gas flow may comprise calculating a saltation velocity based on the determined gas density and the determined bulk material mass flow, and determining the desired velocity v S0 n may be performed using the following formula: desired ⁇ saltation "F ⁇ safety where Vsaitation is the calculated saltation velocity of the bulk material being conveyed and vsafety is a predetermined safety velocity.
  • Calculating the saltation rate can be done using the following formula: where M s is the determined bulk material mass flow in kg/s, g is a predetermined gravitational acceleration in m/s 2 , D is a diameter of the conveyor line in m, p is the is a certain gas density of the gas stream in kg/m 3 and a and b are parameters depending on a particle diameter d of the bulk material.
  • Controlling the conveying device for conveying the gas flow at the determined target speed can be carried out using a speed sensor for measuring a speed of the gas flow and a control loop, in particular comprising a PID controller.
  • the method may further comprise: determining whether at least one measured characteristic of the bulk material conveying system is above a predetermined maximum value for the respective characteristic, and if the at least one measured characteristic is above the predetermined maximum value, reducing the control value of the dosing device by a predetermined value.
  • the method may further comprise, if the at least one measured parameter is below the predetermined maximum value, increasing the control value of the dosing device by a predetermined value.
  • the at least one parameter may include at least one of the following parameters: conveying speed, pump outlet pressure, pump power and dose of bulk material per unit time.
  • the method may further comprise terminating a conveying operation by stopping the conveying device if at least one of the following events is detected: a source tank from which bulk material is removed by means of the dosing device is empty, a target tank into which the bulk material is conveyed is full, a predetermined maximum conveying time is exceeded and a total pressure loss of the conveying gas exceeds a predetermined limit value.
  • the method may comprise conveying raw material powder through at least a first conveying circuit from a main storage facility into a first tank of the system for producing a three-dimensional workpiece by irradiating layers of the raw material powder with electromagnetic radiation or particle radiation.
  • a lower outlet of the first tank may be coupled to an upper inlet of an intermediate tank of the system, wherein a production process in a process chamber of the system is fed with powder from the intermediate tank.
  • An upper inlet of the main storage facility may be coupled to an outlet of a sieve for sieving the raw material powder.
  • the method may comprise conveying raw material powder through at least one second conveying circuit from an overflow tank into a buffer tank.
  • the overflow tank may be configured to receive excess powder from the process chamber of the system for producing a three-dimensional workpiece by irradiating layers of the raw material powder with electromagnetic radiation or particle radiation.
  • a lower outlet of the buffer tank may be coupled to an inlet of a sieve for sieving the raw material powder.
  • the method may include conveying raw material powder through at least a third conveying circuit from an external tank into a buffer container.
  • the external tank may be detachably coupled or coupled to the bulk material conveying system.
  • a lower outlet of the buffer container may be coupled to an inlet of a sieve for sieving the raw material powder.
  • the dosing device can be located at the outlet of each source tank.
  • a cyclone can be located at the inlet of each target tank to separate the raw material powder from the gas stream and to feed the raw material powder into the target tank.
  • the system described here for producing a three-dimensional workpiece by irradiating layers of the raw material powder with electromagnetic radiation or particle radiation can, for example, comprise a carrier device for applying the powder in several layers so that a powder bed is formed. Furthermore, one or more powder application devices can be provided for applying the powder and, if necessary, for applying powder of different materials. A separate powder application device can be provided for each material.
  • the carrier device can be moved vertically downwards by means of a lifting device so that the topmost powder layer always remains at the same height in relation to a construction chamber of the system. Furthermore, the system can comprise one or more irradiation units.
  • the irradiation units each comprise a beam source (in particular a laser beam source) and an optics with one or more optical components for shaping and deflecting the beam (e.g. beam expander, focusing unit, scanner device, F-theta lens).
  • the beam source can be located outside the respective irradiation unit, with the beam being fed to the irradiation unit via an optical conductor (e.g. fiber optic).
  • Fig. 11 shows a system 1100 for producing a three-dimensional workpiece by irradiating layers of a raw material powder with electromagnetic radiation or particle radiation.
  • the system 1100 is a system for producing a three-dimensional workpiece by means of an additive manufacturing process in which a raw material powder is used, for example selective laser melting or selective laser sintering.
  • the bulk material conveying system of the present disclosure is described below in connection with an above-mentioned system, the bulk material conveying system or the method for conveying bulk material is not limited to use in connection with an additive manufacturing system.
  • the advantages resulting from the bulk material conveying system or the associated method presented here are generally applicable to situations in which bulk material is conveyed by means of pneumatic conveying.
  • the system 1100 comprises a carrier 1002 and a powder application device 1003 for applying a raw material powder 1004 to the carrier 1002.
  • the carrier 1002 and the powder application device 1003 are located within a process chamber 1011, which can be sealed from the ambient atmosphere, i.e., from the environment of the process chamber 1011.
  • the system 1100 further comprises an irradiation device 1005 for selectively irradiating electromagnetic radiation or particle radiation onto the raw material powder 1004, which has been applied to the carrier 1002.
  • the process chamber 1011 i.e. the powder application device 1003, is supplied with raw material powder 1004 by means of a bulk material conveying system 1001, which is described in detail below.
  • the bulk material conveying system 1001 is a powder conveying system.
  • the bulk material conveying system 1001 comprises a powder storage 1006 in which the raw material powder 1004, which is supplied to the process chamber 1011, is stored.
  • the powder storage 1006 is connected to a conveying line 1007 via a dosing device 1008.
  • a gas flow 1009 is conveyed through the conveying line 1007 by means of a conveying device 1019 along a direction which is indicated by an arrow in Fig. 11.
  • a conveying device 1019 along a direction which is indicated by an arrow in Fig. 11.
  • the conveying device 1009 is designed in the form of a vacuum pump.
  • the dosing device 1008 is designed to dispense a desired dose of raw material powder 1004 into the gas stream 1009 flowing through the conveyor line 1007.
  • the dosing device 1008 comprises a first powder valve 1021, which is provided with a continuously variable flow cross-section, so that the amount of powder 1004 that is introduced into the gas stream 1009 per unit of time via a dosing opening 1023 of the dosing device 1008 can be continuously varied.
  • a control value can be applied to the dosing device 1008 by a control device 1040 described further below, which determines the dose dispensed per time.
  • the control value determines the cross-section and thus the dose.
  • the valve 1021 can be replaced by a conveyor screw with an associated motor for driving the conveyor screw.
  • the control value determines the speed of the motor and thus the dose delivered.
  • the raw material powder-gas mixture flowing through the conveying line 1007 downstream of the dosing device 1008 is conveyed to a cyclone 1010 which serves as a separating device.
  • the cyclone 1010 comprises an inlet 1020 which enables a tangential inflow of the raw material powder-gas mixture into a conical separation chamber 1022.
  • Powder particles 1004 which fall out of the rotating flow of the raw material powder-gas mixture which forms within the conical separation chamber 1022 are discharged from the cyclone 1010 by means of a powder outlet 1024 which is located in a lower region of the cyclone 1010.
  • These powder particles 1004 are fed to the process chamber 1011, i.e. the powder application device 1003, by means of a connecting line 1026 which connects the powder outlet 1024 of the cyclone 1010 with a powder inlet 1028 of the process chamber 1011.
  • a second powder valve 1030 is provided in the connecting line 1026.
  • the second powder valve 1030 is also equipped with a continuously variable flow cross-section, so that the amount of powder 1004 that is fed to the process chamber 1011 from the powder outlet 1024 of the cyclone 1010 can be continuously varied.
  • the second powder valve 1030 can also (like the first powder valve) be replaced by a conveyor screw with an associated motor.
  • powder is thus conveyed from an original tank formed by the powder reservoir 1006 into a target tank, wherein the target tank can be viewed, for example, as the volume of the connecting line 1026 below the powder valve 1030.
  • this volume represents a powder container for the powder application device 1003, from which the powder application device 1003 is supplied with powder for the application of individual layers.
  • this powder reservoir (and thus the target tank) can be integrated into the powder application device 1003.
  • the gas which was separated from the powder particles 1004 in the cyclone 1010 is fed back into the conveying line 1007 via a gas outlet 1032 of the cyclone 1010.
  • the gas outlet 1032 is arranged in an upper part of the cyclone 1010.
  • the bulk material conveying system 1001 further comprises a measuring device 1050 for measuring a characteristic of the gas flow which is conveyed in the conveying line 1007.
  • the measuring device 1050 is arranged immediately downstream of the conveying device 1019 and the measuring device 1050 is a pressure sensor for measuring a pressure (gas pressure) within the conveying line 1007.
  • further measuring devices 1015, 1016, 1017 and 1018 are provided along the conveying line 1007.
  • the measuring device 1018 is a temperature sensor for measuring a temperature of the gas flow.
  • the measuring device 1015 is an oxygen sensor for measuring an oxygen content of the gas flow.
  • the measuring devices 1016 and 1017 can each be further sensors for measuring one of the aforementioned properties (pressure, temperature, oxygen content).
  • the measuring devices 1016 and 1017 can each be, independently of one another, a sensor for measuring a flow rate, a presence of bulk material (e.g. capacitive sensor or ultrasonic sensor), a dew point, etc. Apart from the measuring devices 1050 and 1015 to 1018, fewer or several sensors can be provided. Furthermore, the measuring devices can be provided at another location in the conveyor line.
  • the pressure sensor 1050, the temperature sensor 1018 and the oxygen sensor 1015 are particularly relevant for the functioning of the control device 1040 described here (see below).
  • the bulk material conveying system 1001 comprises a control device 1040.
  • the control device 1040 can also be configured to control the entire operation of the system 1010, i.e. the exposure by means of the irradiation device 1005, the powder application by means of the powder application device 1003, lowering of the carrier 1002, etc.
  • the controller 1040 To determine a suitable setpoint of the gas velocity in the delivery line 1007 and to set a velocity corresponding to the setpoint, the controller 1040 performs the following steps:
  • the control device 1040 calculates a gas density of the gas flow based on a measured characteristic of the gas flow. There are several ways in which a gas density of the gas flow can be determined (for example calculated or estimated) using one or more measured characteristics. One possibility is shown below as an example.
  • the control device 1040 uses a measured pressure (measured by the pressure sensor 1050), a measured temperature (measured by the temperature sensor 1018) and a measured oxygen content (measured by the oxygen sensor 1015).
  • the values for normal pressure and normal temperature can also be replaced by measured values of the environment (surrounding atmosphere) of the bulk material conveying system.
  • pmixture is obtained from the following formula: where pair is a known density of air which is part of the gas stream, Pprotective gas is a known density of a protective gas which is part of the gas stream, oxygen content air is a known oxygen content of the air and oxygen content measurement is the oxygen content of the gas flow.
  • Pprotective gas is a known density of a protective gas which is part of the gas stream
  • oxygen content air is a known oxygen content of the air
  • oxygen content measurement is the oxygen content of the gas flow.
  • the oxygen content of the ambient atmosphere can be measured and used.
  • the control device 1040 determines a bulk material mass flow of the bulk material flow based on the control value applied to the dosing device 1008.
  • the bulk material mass flow is a powder mass flow.
  • the mass flow is specified in kg/s, for example.
  • the determination of the bulk material mass flow depends on the dosing device 1009 used and in particular on its geometry.
  • an associated volume flow of the bulk material being conveyed can be calculated or read from a table, for example, depending on an applied control value (e.g. rotation speed of a conveyor screw).
  • an applied control value e.g. rotation speed of a conveyor screw
  • there can be a linear dependency between the control value and the volume flow whereby a factor that characterizes the linear dependency can have been determined beforehand by means of calibration.
  • the desired mass flow in kg/s can be calculated using a known density (kg/m 3 ) of the bulk material being conveyed.
  • a calibration table or a way of calculating the volume flow based on a given control value can be found, for example, in a manual or a specification of the dosing device 1009.
  • the dosing device 1009 can be calibrated to determine a dependency between control value and volume flow.
  • the bulk material mass flow can also be calculated.
  • a corresponding calculation is shown below using the example of a screw conveyor.
  • the bulk material mass flow is calculated using the following formula:
  • M s is the bulk material mass flow
  • D z is an outer diameter of the screw conveyor
  • Gw is a height of the screw wall
  • H w ,i is a first screw spacing
  • e is a thickness of the screw wall
  • n m is a rotation speed of the screw conveyor
  • i is a transmission ratio
  • p s is a bulk density.
  • Fig. 12 shows a screw conveyor and associated parameters.
  • the controller 1040 determines a desired velocity of the gas flow based on the gas density determined in step A and based on the bulk material mass flow determined in step B.
  • Determining the target velocity v S0 n of the gas flow may include calculating a saltation velocity based on the determined gas density and the determined bulk material mass flow. Determining the target velocity v S0 n is carried out according to one embodiment using the following formula: target ⁇ saltation " ⁇ safety where Vsaitation is the calculated saltation velocity of the conveyed bulk material and vsafety is a predetermined safety velocity.
  • the saltation speed is a speed below which particles of the bulk material being conveyed (e.g. powder) begin to fall down and accumulate on a bottom of the conveying line 1007.
  • a predetermined safety speed is added to the calculated saltation speed. In a way, this forms a safety margin from the saltation speed, which ensures that no deposition of bulk material takes place in the conveying line 1007.
  • a predetermined safety factor can be multiplied by the saltation speed (e.g. 1.1 or 1.2).
  • the saltation rate is calculated by the controller 1040 using the following formula:
  • M s is the specific bulk material mass flow in kg/s
  • g is a predetermined acceleration due to gravity in m/s 2
  • D is a diameter of the conveyor line in m
  • p is the specific gas density of the gas flow in kg/m 3
  • a and b are parameters that are each dependent on a particle diameter d of the bulk material.
  • the parameters a and b can, for example, each be stored as constants for the bulk material used in a memory of the control device. Furthermore, at least one of the two parameters a and b can be calculated, whereby the respective calculation is dependent on the particle diameter d of the bulk material used.
  • the particle diameter d is taken from a specification of the bulk material used, for example a data sheet of the powder used.
  • the particle diameter d can also be stored, for example, in a memory of the control device 1040.
  • a table can be stored in the memory of the control device 1040 in which the respective values for the particle diameter d of the respective powder are stored for different powder materials. In this way, a respective particle diameter d can be used when calculating the target speed by entering or selecting the powder used via a user interface of the control device 1040.
  • the control device 1040 controls the conveying device 1019 to convey the gas flow at the target speed determined in step C.
  • a signal with a predetermined voltage value or a predetermined frequency is applied to the conveying device 1019, it being known that the voltage value or the frequency leads to the desired conveying speed of the conveying device 1019.
  • a control loop can be used which provides a measured gas velocity value a speed sensor is taken into account.
  • sensor 1016 or 1017 can be a corresponding speed sensor.
  • a PID controller can be used to regulate the desired value of the target speed.
  • an operating point for bulk material conveyance i.e. a conveying speed of the conveying gas and thus a conveying speed of the conveyed bulk material
  • this involves using data that is stored for different types of powder in a memory of the control device 1040 (for example, the bulk density and the particle diameter of the powder).
  • it is possible to react to changing operating parameters, in particular to changes in measured values, for example the oxygen content, the pressure and/or the temperature within the conveying line 1007. It is also possible to react to a change in the conveyed mass flow of the bulk material by adjusting the speed of the gas flow.
  • the above steps A to D which are carried out by the control device 1040, can be followed by a so-called limit value control.
  • this is optional and only the determination of the target speed can be carried out according to steps A to D.
  • Fig. 13 Details of the limit control are shown in Fig. 13.
  • the limit control in Fig. 13 corresponds to the limit control described above in connection with Fig.
  • control device 1040 is set up to determine whether at least one measured parameter of the bulk material conveying system 1001 is above a predetermined maximum value for the respective parameter. If the at least one measured parameter is above the predetermined maximum value, the control device 1040 reduces the control value of the dosing device 1008 by a predetermined value so that it releases a smaller dose of bulk material per unit of time into the gas stream.
  • Fig. 13 shows a flow chart of a process performed by the controller 1040 after determining the target speed and controlling the conveyor.
  • the process starts with step 1202, in which it is checked whether a measured conveying speed is below a predetermined maximum value.
  • a speed sensor in the gas stream or in the gas-powder mixture stream is used, for example the sensor 1016 or 1017 in Fig. 11.
  • step 1204 it is queried whether a measured pump outlet pressure is below a predetermined maximum value.
  • a pressure sensor in the gas stream downstream of the pump 1019 is used, for example the sensor 1050 in Fig. 11.
  • step 1206 it is queried whether a pump power consumed by the pump 1019 is below a predetermined maximum value.
  • step 1208 in which it is queried whether a dose of bulk material dispensed by the dosing device 1008 per time is within a predetermined maximum range.
  • step 1208 If it is determined in step 1208 that the dose of bulk material dispensed per time is not within the predetermined maximum range ("no" after step 1208), then in step 1210 it is checked whether the dose is below the predetermined maximum range. If this is the case ("yes"), then in step 1212 the dose is increased by a predetermined value. If this is not the case ("no" after step 1210), then in step 1214 the dose is reduced by a predetermined value.
  • step 1216 checks whether the dose is less than a predetermined minimum. If this is not the case ("no"), the process is terminated. However, if this is the case ("yes" after step 1216), filter cleaning is carried out in step 1218. The process also proceeds to the reduction of the dose of the dosing device 1008 according to step 1214 if the result in at least one of the queries 1202, 1204 and 1206 is "no" and thus a corresponding maximum value has been reached or exceeded.
  • a source tank 1006 from which bulk material is removed by means of the dosing device 1008 is empty
  • a target tank into which the bulk material is conveyed (or a corresponding cyclone 1010) is full, a predetermined maximum conveying time is exceeded and a total pressure loss of the conveying gas exceeds a predetermined limit value.
  • step A the method performed by the control device 1040 returns to step A (see above).
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a bulk material conveying system which is used for conveying raw material powder in a system 1100 for producing a three-dimensional workpiece by irradiating layers of the raw material powder with electromagnetic radiation or particle radiation.
  • the bulk material conveying system of Fig. 1 represents a more detailed representation of a bulk material conveying system compared to Fig. 11, wherein certain components are shown and provided with reference numerals that may also be present in the system of Fig. 11, but are not explicitly described.
  • Fig. 1 also represents a more complex embodiment of a bulk material conveying system of the type described herein, in particular since several conveying processes can be carried out within the system, i.e. conveying processes from different source tanks to different target tanks.
  • conveying processes from different source tanks to different target tanks.
  • the exact structure and functioning of the bulk material conveying system has already been described above in connection with Fig. 1 (as a powder conveying system).
  • the method comprising steps A to D for adjusting a conveyor speed can also be carried out in connection with the system of Fig. 1.
  • the bulk material conveying system of Fig. 1 also includes a control device (not shown) for controlling the individual components of the system of Fig. 1.
  • the system 1100 corresponds, for example, to the system 1100 of Fig. 11 and - generally speaking - for example to a generally known system for additive manufacturing by means of selective laser melting or selective laser sintering.
  • a method can be carried out which determines the gas velocity (target velocity) and which adjusts the pump 79 so that it conveys the conveying gas at the determined target velocity.
  • the steps A to D explained above can be carried out by a control device of the bulk material conveying system.
  • sensor data from the pressure sensor 80, the temperature sensor 86 and the oxygen sensor 76 are used to determine the gas density of the gas flow.
  • the geometry of the respective conveyor screw, which is located at the outlet of the respective source tank, is taken into account.
  • the speed of the gas conveyed by the pump 79 is regulated using the speed sensor 86, for example by means of a PID control.
  • a limit control according to Fig. 13 can be implemented in connection with each of the conveying processes a to c (see the description above).
  • the closed powder circuits according to the conveying processes a to c can have the advantage, among other things, that a system operator has to intervene in the process manually as little as possible and comes into contact with the powder as little as possible, which, for example, poses health risks and can pose a risk of explosion or ignition for certain types of powder.
  • the automatic adjustment of the conveying speed can have the advantage that an optimal operating point (i.e. an optimal conveying speed) can be set quickly and easily for different types of powder and/or different process conditions.
  • Bulk material conveying system in particular for conveying raw material powder in a system for producing a three-dimensional workpiece by irradiating layers of the raw material powder with electromagnetic radiation or particle radiation
  • the bulk material conveying system comprises: a conveying line which is designed to convey a gas flow and, at least in sections, a bulk material flow driven by the gas flow; a dosing device which is designed to supply the gas flow with a predetermined dose of bulk material per unit of time, wherein the dose is determined by a control value applied to the dosing device; a conveying device which is designed to convey the gas flow through the conveying line; at least one measuring device for measuring at least one characteristic of the gas flow; and a control device which is designed to:
  • control value applied to the dosing device is a motor speed of a motor of the dosing device, in particular a motor for driving a conveyor screw of the dosing device.
  • determining the target velocity v S0 n of the gas flow comprises calculating a saltation velocity based on the determined gas density and the determined bulk material mass flow, and wherein determining the target velocity v S0 n is carried out using the following formula: target ⁇ saltation "F ⁇ safety where Vsaitation is the calculated saltation velocity of the bulk material being conveyed and vsafety is a predetermined safety velocity.
  • control device is further configured to:
  • control device is further configured to: if the at least one measured parameter is below the predetermined maximum value, increase the control value of the dosing device by a predetermined value.
  • Terminating a conveying process by stopping the conveying device when at least one of the following events is detected: a source tank from which bulk material is removed by means of the dosing device is empty, a target tank into which the bulk material is conveyed is full, a predetermined maximum conveying time is exceeded and a total pressure loss of the conveying gas exceeds a predetermined limit.
  • Bulk material conveying system according to one of aspects 1 to 11, further comprising a pressure equalization tank coupled to the conveying line downstream of the conveying device and upstream of the dosing device.
  • Bulk material conveying system comprising at least a first conveying circuit for conveying raw material powder from a main storage into a first tank of the system for producing a three-dimensional workpiece by irradiating layers of the raw material powder with electromagnetic radiation or particle radiation, wherein a lower outlet of the first tank is coupled to an upper inlet of an intermediate tank of the system, wherein a manufacturing process in a process chamber of the system is fed with powder from the intermediate tank, and wherein an upper inlet of the main storage is coupled to an outlet of a sieve for sieving the raw material powder.
  • Bulk material conveying system comprising at least one second conveying circuit for conveying raw material powder from an overflow tank into a buffer container, wherein the overflow tank is configured to receive excess powder from the process chamber of the system for producing a three-dimensional workpiece by irradiating layers of the raw material powder with electromagnetic radiation or particle radiation, and wherein a lower outlet of the buffer container is coupled to an inlet of a sieve for sieving the raw material powder.
  • Bulk material conveying system comprising at least a third conveying circuit for conveying raw material powder from an external tank into a buffer container, wherein the external tank is detachably coupleable or coupled to the bulk material conveying system, and wherein a lower outlet of the buffer container is coupled to an inlet of a sieve for sieving the raw material powder.
  • Bulk material conveying system according to one of aspects 1 to 15, wherein the dosing device is located at the outlet of a respective source tank and wherein a cyclone for separating the raw material powder from the gas stream and for feeding the raw material powder into the target tank is located at the inlet of a respective target tank.
  • Method for conveying bulk material in particular for conveying raw material powder in a plant for producing a three-dimensional workpiece by irradiating layers of the raw material powder with electromagnetic radiation or particle radiation, the method comprising:
  • gas density is determined based on at least one of the following characteristics of the gas flow: oxygen content, pressure, temperature, dew point and humidity.
  • gas density p is determined using the following formula: where pmess is a measured pressure of the gas stream, Tmess is a measured temperature of the gas stream, p n is a predetermined normal pressure, T n is a predetermined normal temperature and pmixture is given by the following formula: where ßair is a known density of air which is part of the gas stream, Pprotective gas is a known density of a protective gas which is part of the gas stream, oxygen contentiair is a known oxygen content of the air and oxygen contentmeasurement is a measured oxygen content of the gas stream.
  • control value applied to the dosing device is a motor speed of a motor of the dosing device, in particular a motor for driving a conveyor screw of the dosing device.
  • determining the target velocity Vsoii of the gas flow comprises calculating a saltation velocity based on the determined gas density and the determined bulk material mass flow, and wherein determining the target velocity v S0 n is performed using the following formula: soll ⁇ saltation "F ⁇ Sicherheit where Vsaitation is the calculated saltation velocity of the conveyed bulk material and vfind is a predetermined safety velocity.
  • Method according to aspect 24 further comprising: if the at least one measured parameter is below the predetermined maximum value, increasing the control value of the dosing device by a predetermined value.
  • Terminating a conveying process by stopping the conveying device when at least one of the following events is detected: a source tank from which bulk material is removed by means of the dosing device is empty, a target tank into which the bulk material is conveyed is full, a predetermined maximum conveying time is exceeded and a total pressure loss of the conveying gas exceeds a predetermined limit.
  • the screening device of the present disclosure (in particular, the screening device 5 of FIG. 1) may further be configured according to the screening device of the following disclosure.
  • a method performed by the screening device 5 of FIG. 1 may correspond to one of the methods of the following disclosure.
  • the aspects of a screening device or an associated method described below can also be advantageous in themselves and represent one or more inventions.
  • the screening device and/or the method described below can also be used independently (ie independently of the powder conveying system described above).
  • the following disclosure relates to a method for controlling the operation of a screening device and a screening device which is suitable, for example, for use in a powder conveying system of a system for producing three-dimensional workpieces using a generative layer construction process.
  • the following disclosure relates to a system equipped with such a screening device for producing three-dimensional workpieces using a generative layer construction process.
  • a raw material powder or granulate is applied layer by layer to a carrier and, depending on the desired geometry of the workpiece to be created, is exposed to electromagnetic radiation, for example laser radiation or particle radiation, in a location-selective manner.
  • electromagnetic radiation for example laser radiation or particle radiation
  • the radiation penetrating the powder layer causes heating and consequently a fusion or sintering of the raw material powder particles.
  • further layers of raw material powder are successively applied to the already radiation-treated and solidified layer on the carrier until the workpiece has the desired shape and size.
  • the raw material powder can comprise ceramic, metal or plastic materials, but also material mixtures thereof.
  • Generative layer construction processes and in particular powder bed fusion processes can be used, for example, to produce prototypes, tools, spare parts or medical prostheses, such as dental or orthopedic prostheses, as well as to repair components using CAD data.
  • a system known for example from EP 2 335 848 B1 for producing three-dimensional workpieces by selectively irradiating a raw material powder comprises a process chamber sealed from the ambient atmosphere and a carrier arranged in the process chamber for receiving the raw material powder to be irradiated.
  • the system also comprises an irradiation device equipped with a radiation source, in particular a laser source, and an optical unit.
  • the optical unit serves to selectively guide an irradiation beam generated by the radiation source over the raw material powder layers applied to the carrier depending on the geometry of the workpiece to be produced.
  • excess powder is generated when the individual powder layers are applied, which can be collected in one or more collecting containers. Furthermore, non-excess, solidified powder cannot be obtained when the workpieces are unpacked.
  • the excess powder can be reused in an additive manufacturing process after appropriate reprocessing. For example, the reprocessed powder can be reused as raw material powder for a selective laser melting process or laser sintering process or mixed with the fresh raw material powder used in this process.
  • particulate impurities as well as glued or sintered powder agglomerates in the excess powder could lead to contamination of the powder bed and thus to reduced quality of the workpiece if the excess powder is reused in an additive manufacturing process.
  • An essential step in the recycling of the excess powder is therefore sieving, which removes unwanted particulate contaminants whose particle size is larger than the particle size of the powder from the excess powder.
  • the excess powder can be subjected to further powder recycling steps, e.g. drying, cleaning, separation of components, etc., which can be carried out before and/or after sieving the powder.
  • a device for sieving powder which is suitable for use in a system for producing a three-dimensional workpiece by means of selective electron beam melting, selective laser melting, laser cladding, laser metal deposition or selective laser sintering, is described in DE 20 2021 102 494.
  • This device comprises a base unit with a vibration generator and a control unit for controlling the vibration generator.
  • the base unit has an interface for connecting a replacement module, which comprises a sieve and a housing for holding the sieve.
  • the replacement module can be connected to the base unit via the interface.
  • This object is achieved by a method for controlling the operation of a screening device having the features of the following aspect 1, a screening device having the features of aspect 13 and a system for producing three-dimensional workpieces using a generative layer construction process having the features of aspect 21.
  • a sieve In a method for controlling the operation of a sieving device, in a step (i), powder to be sieved is fed to a sieve through a powder inlet.
  • the sieve can comprise a sieve frame onto which a sieve fabric defining a sieve surface is stretched.
  • the sieve frame can be connected to a sieve container or placed on the sieve container.
  • Sieved powder can then be collected in the sieve container after passing through the sieve fabric.
  • the sieve container can have a cross-section that tapers downwards, so that sieved powder received in the sieve container can be discharged from the sieve container by gravity via a sieved powder outlet arranged in the region of a lower section of the sieve container.
  • the sieve device can have an oversize grain outlet.
  • the powder inlet and the oversize grain outlet are preferably arranged in the region of opposite side edges of the sieve surface.
  • the screening device is preferably equipped with a drive device for driving the screen.
  • the drive device preferably acts on the screen frame, so that when the screening device is in operation, the screen frame and thus the screen fabric are set into vibration by the drive device.
  • the drive device can be a mechanical drive device that vibrates the screen.
  • the drive device is designed in the form of an ultrasonic drive device and is designed to subject the screen to ultrasonic vibrations.
  • the use of an ultrasonic drive device instead of a mechanical drive device enables an increase in the screening powder throughput, i.e. a higher screening performance, and thus an increase in the efficiency of the screening device.
  • the Sieve powder throughput can be increased by a factor of approximately 4 by equipping the sieving device with an ultrasonic drive device compared to a mechanically driven sieving device.
  • the frequency In an ultrasonic drive device, the frequency primarily determines the drive power. Although the amplitude also influences the power consumption of the drive motor, the frequency is the most important parameter for the drive power, as it influences the vibrations of the sieve mesh and thus the separation effect of the sieve. A higher frequency normally leads to an improved separation effect and thus to a higher sieve powder throughput, i.e. a higher sieving performance.
  • the angle of repose is the angle between the horizontal plane and the maximum inclination that the powder can assume without further influences, i.e. the angle at which the powder begins to flow when it is poured onto an inclined surface.
  • the angle of repose depends on various factors, such as the size and shape of the powder particles.
  • the angle of repose is also influenced by process parameters, such as the relative humidity.
  • a powder poured onto a powder to be sieved using the sieving device can, for example, have an angle of repose between approx. 20° and approx. 40°, preferably between approx. 25° and approx. 35°, and particularly preferably approx. 30°.
  • the wall friction angle is an angle between a horizontal plane and the inclination at which the powder sticks to the wall and does not flow further.
  • the wall friction angle depends on the type and nature of the wall as well as on the surface quality of the powder particles.
  • a powder bed of a powder to be sieved using the sieving device can, for example, have a wall friction angle of between approx. 10° and approx. 30°, preferably between approx. 15° and approx. 25° and particularly preferably of approx. 20°.
  • a cone of repose forms on the sieve, i.e. on the sieve fabric, the shape and angle of repose of which is influenced by the vibrations acting on the cone of repose and consequently by the drive power of the drive device driving the sieve.
  • the angle of repose is reduced as the drive power of the drive device increases.
  • the vibrations triggered by the drive device reduce the wall friction, which prevents the Powder pouring over the sieve surface is made easier.
  • the pouring cone that forms on the sieve below the powder inlet resembles a pouring cone that forms on a stationary plane, the base area of which only takes up a small section of the sieve surface of the sieve.
  • the sieve surface utilization is low, since only a small section of the sieve surface adjacent to the powder inlet is actually charged with powder.
  • the powder spreads out over the sieve surface i.e. the angle of repose of the cone of repose, which the powder fed through the powder inlet onto the sieve forms on the sieve surface, decreases with increasing drive power of the drive device driving the sieve, as does the wall friction angle. This increases the base area of the cone of repose, so that the sieve surface utilization increases and sections of the sieve surface further away from the powder inlet and closer to the oversize grain outlet are also exposed to powder.
  • the screen is therefore driven in a step (ii) for a first time interval with a first drive power which is dimensioned such that the powder to be screened flows over an entire screening surface of the screen and/or into an oversize grain outlet when the screen is continuously driven with the first drive power.
  • the screening device is therefore driven with such a high drive power that, if it were continuously maintained, on the one hand would ensure maximum screen surface utilization, but on the other hand would at least be associated with a high risk of powder being lost unscreened through the oversize grain outlet.
  • the sieve is therefore driven in a step (Hi) for a second time interval with a second drive power which is lower than the first drive power.
  • steps (ii) and (iii) are repeated, ie the sieve is periodically alternated with the first higher drive power and the second lower drive power.
  • the first drive power can take on different values for different powder types and different process parameters, such as temperature, particle size distribution of the powder, moisture content of the powder, etc.
  • the first drive power can therefore either be determined empirically before a sieving process or taken from a previously created drive power value table for different powder types and process parameters. Alternatively, the first drive power can also be selected based on empirical values.
  • oversize grain is specifically conveyed towards the oversize grain outlet.
  • oversize grain that collects inside the cone of material during the second time interval and "builds up” in columns can also be discharged from the screen surface via the oversize grain outlet. This can counteract the formation of so-called stuck grains by powder particles that are pressed into the screen fabric by back pressure and the vibration of the screen and clog the screen fabric.
  • the reduction in drive power during the second time interval ensures that the loss of unscreened powder through the oversize grain outlet is minimized.
  • the method described here for controlling the operation of a sieving device therefore enables very efficient sieving of powder and is therefore particularly suitable for use in a powder conveying system of a system for producing three-dimensional workpieces using a generative layer construction process, in which large quantities of comparatively expensive (metal) powder may also have to be sieved.
  • the sieve mesh of the sieve is exposed to a smaller powder mass overall due to the periodically changing drive power and is therefore less stressed. This can result in less wear and tear and consequently a longer service life of the sieve mesh.
  • the second drive power is dimensioned such that the powder to be sieved when the sieve is continuously driven with the second drive power in the area of the powder inlet on the sieve surface of the sieve, a cone of material is formed which essentially corresponds to a cone of material forming on a stationary plane.
  • the cone of material which forms on the sieve surface when the sieve is driven with the second drive power has in particular an angle of material which is a maximum of 30%, preferably a maximum of 20% and particularly preferably a maximum of 10% greater than the angle of material of a cone of material forming on a stationary plane.
  • the base area of the cone of material which forms on the sieve surface when the sieve is continuously driven with the second drive power takes up only a small section of the sieve surface of the sieve arranged in the area of the powder inlet.
  • the screening device can therefore be driven with such a low drive power that, if it were maintained continuously, on the one hand would ensure that no or almost no powder flows unsifted into the oversize grain outlet, but on the other hand would result in a low screening throughput and consequently a low screening performance due to the low utilization of the screening area.
  • the second drive power can be lower than the first drive power, but greater than zero.
  • the second drive power can also be zero. In this case, the sieve is not driven in the second time interval.
  • the second drive power can take on different values for different types of powder and different process parameters, such as temperature, particle size distribution of the powder, moisture content of the powder, etc.
  • the second drive power can therefore either be determined empirically before a sieving process or taken from a previously created drive power value table for different types of powder and process parameters.
  • the second drive power can also be selected based on empirical values.
  • the sieve surface of the sieve can be aligned coplanarly to a horizontal plane.
  • the sieve surface of the sieve is inclined relative to a horizontal plane.
  • An angle of repose of the cone of repose which forms on the sieve surface of the sieve when the sieve is driven with the second drive power in the area of the powder inlet, is preferably adapted to an orientation of the sieve surface. This means that when the sieve surface of the sieve is aligned coplanarly to a horizontal plane, the powder fed to the sieve through the powder inlet preferably forms a symmetrical cone of repose with a constant angle of repose along a circumference of the cone of repose.
  • the powder fed through the powder inlet onto the sieve preferably forms a cone of repose whose angle of repose varies along its circumference depending on the direction of inclination and the angle of inclination of the sieve surface.
  • the sieve surface of the sieve is inclined relative to a horizontal plane in such a way that the flow of the powder fed through the powder inlet in the direction of the oversize grain outlet is supported by gravity.
  • the sieve surface of the sieve is preferably designed to slope downwards from an area below the powder inlet in the direction of the oversize grain outlet. This not only promotes the spread of the powder over the sieve surface, but also the removal of oversize grain from the sieve surface into the oversize grain outlet.
  • the angle of repose of the repose cone which forms on the sieve surface when the sieve is driven with the second drive power, is preferably smaller in a peripheral section of the repose cone facing the oversize grain outlet than in a peripheral section of the repose cone facing away from the oversize grain outlet.
  • an angle of inclination of the sieve surface of the sieve relative to the horizontal plane is preferably smaller than an angle of repose of a repose cone that the powder to be sieved forms on a horizontal plane. This ensures that at least when the sieve is driven with the second drive power in the area of the powder inlet, a stable repose cone is still formed and the powder does not flow uncontrollably over the sieve surface.
  • the angle of inclination of the sieve surface of the sieve relative to the horizontal plane can be approximately 10° to approximately 25°, preferably approximately 15° to approximately 20° and particularly preferably approximately 17°.
  • the first time interval can also take on different values for different types of powder and different process parameters, such as temperature, particle size distribution of the powder, moisture content of the powder, etc.
  • the first time interval is therefore preferably a value determined empirically for the powder to be sieved before a sieving process.
  • the first time interval can also be taken from a previously created table of values that contains different values of the first time interval for different types of powder and process parameters, or can be selected based on empirical values.
  • the first time interval is preferably ended at the latest when powder to be screened flows into the oversize grain outlet.
  • the flow of powder to be screened into the oversize grain outlet can be detected by means of an oversize grain sensor.
  • the oversize grain sensor is preferably arranged in the area of the oversize grain outlet.
  • the first time interval is dimensioned such that a sieve surface utilization of approximately 70% to approximately 90%, preferably approximately 75% to approximately 85% and particularly preferably approximately 80% of the total sieve surface of the sieve is not exceeded by the end of the first time interval.
  • the first time interval preferably provides a "time safety reserve" so that the powder does not spread over the entire sieve surface during the first time interval. This particularly reliably prevents unscreened powder from being lost through the oversize grain outlet.
  • the second time interval can also take on different values for different types of powder and different process parameters, such as temperature, particle size distribution of the powder, moisture content of the powder, etc.
  • the second time interval is therefore preferably also a value determined empirically for the powder to be sieved before a sieving process.
  • the second time interval can also be taken from a previously created table of values that contains different values of the second time interval for different types of powder and process parameters, or can be selected based on empirical values.
  • the second time interval is preferably ended at the latest when powder to be sieved forms a cone of material with a defined size in the area of the powder inlet on the sieve surface of the sieve. On the one hand, this prevents the cone of material from becoming too large and clogging the powder inlet. On the other hand, the efficiency of the sieving process is increased by the transition to the first time interval, during which the sieve is driven with increased drive power and the sieve throughput is consequently increased.
  • the formation of a cone of material with a defined size can be detected, for example, by means of a dosing sensor.
  • the dosing sensor is preferably arranged in the area of the powder inlet.
  • the metering mass flow can be set, for example, by appropriately controlling a metering device assigned to the powder inlet, which can comprise a metering screw, for example, and/or by controlling a valve assigned to the powder inlet.
  • the parameters a m ax and rh(a m ax) define a screen area utilization and a screen throughput when driving the screen with a first drive power, which is dimensioned such that the powder to be screened flows over an entire screen area of the screen and/or into an oversize grain outlet when the screen is continuously driven with the first drive power.
  • the parameters a m in and rh(a m in) define a sieve area utilization and a sieve throughput when the sieve is driven with a second drive power that is lower than the first drive power.
  • the continuous dosing mass flow can therefore be determined by forming an average of the sieve throughput when the sieve is driven with the first drive power and the sieve throughput when the sieve is driven with the second drive power.
  • the sieve throughput when driving the sieve with a second drive power rh(amin) is preferably determined by increasing the metering mass flow of the powder to be sieved through the powder inlet when driving the sieve with the second drive power until the powder to be sieved has formed a cone of material with a defined size on the sieve surface of the sieve in the area of the powder inlet.
  • the formation of the cone of material with the defined size can be detected, for example, by means of the metering sensor arranged in the area of the powder inlet.
  • the metering mass flow of the powder to be sieved through the powder inlet is preferably increased until the metering sensor triggers.
  • the sieve throughput when driving the sieve with the first drive power rh(amax) is preferably determined by dividing the dosing mass flow of the powder to be sieved by the powder inlet is increased until the powder to be screened has formed a cone of material with a defined size in the area of the powder inlet on the screen surface of the screen and powder to be screened flows into the oversize grain outlet.
  • the formation of the cone of material with the defined size can, for example, be detected by means of the dosing sensor arranged in the area of the powder inlet.
  • the flow of powder to be screened into the oversize grain outlet can, on the other hand, be detected by means of the oversize grain sensor arranged in the area of the oversize grain outlet.
  • the dosing mass flow of the powder to be screened through the powder inlet is preferably increased until the dosing sensor and the oversize grain sensor trigger.
  • the value of rh(a m ax) thus obtained is preferably multiplied by a safety factor to prevent accidental overdosing of powder.
  • the safety factor may be, for example, 0.8, 0.7, 0.6 or 0.5.
  • the sieve fabric can become clogged, for example, by particles that are formed by pressing powder particles into the sieve fabric, or by cold welding. This reduces the sieve throughput.
  • the dosing mass flow rhdos can be reduced if the powder to be sieved forms a cone of material with a defined size on the sieve surface of the sieve in the area of the powder inlet.
  • the formation of the cone of material with the defined size can, for example, be detected by means of the dosing sensor arranged in the area of the powder inlet. In other words, if the dosing sensor is triggered during an ongoing sieving process, this can be interpreted as a sign of a blockage in the sieve fabric and a resulting reduced sieve throughput, and the dosing mass flow can therefore be reduced.
  • a sieve cleaning can be initiated if the powder to be sieved forms a cone of material with a defined size in the area of the powder inlet on the sieve surface of the sieve and/or the dosing mass flow rhdos falls below a limit value.
  • a cone of material with a defined size still forms in the area of the powder inlet on the sieve surface of the sieve even with a low dosing mass flow that falls below the limit value, this can be interpreted as an indication that the sieve fabric is so clogged that sieve cleaning is required.
  • sieve cleaning can also be initiated after the end of each sieving process. A sieving process can be terminated, for example, when a powder feed container for powder to be sieved, which can be connected to the powder inlet of the sieving device, is empty.
  • a sieve cleaning can also be triggered manually, i.e. initiated by a user input.
  • a sieve cleaning can be initiated in a time-controlled manner, for example whenever a predetermined time (i.e., absolute time) or a predetermined operating time of the sieve device (i.e., a time during which the sieve device was in operation) has passed since a last sieve cleaning.
  • the powder supply through the powder inlet is preferably stopped. Furthermore, any powder still present in the sieve can be sieved before the sieve cleaning starts. After the sieve cleaning starts, the sieve can be driven with maximum drive power. Additionally or alternatively, after the sieve cleaning starts, a vibrator can be activated that drives the sieve independently of the drive device of the sieve device. An angle of attack of the vibrator on the sieve, a drive amplitude of the vibrator and/or a drive frequency of the vibrator can preferably be variably adjusted.
  • the powder to be sieved can be fed discontinuously through the powder inlet onto the sieve, at least at times.
  • powder to be sieved can first be fed through the powder inlet onto the sieve when the sieve is not driven, until the powder to be sieved has formed a cone of material with a defined size on the sieve surface in the area of the powder inlet. The formation of the cone of material with a defined size can in turn be detected using the dosing sensor provided in the area of the powder inlet. After the powder feed has ended, the sieve can be driven and the powder fed onto the sieve surface can be sieved.
  • the sieving process can be terminated when mfed — movergrain + msieved, where mfed is the mass of the powder fed, movergrain is the mass of the powder in the oversize grain outlet and m sieved is the mass of the sieved powder.
  • the mass of the powder fed m fed can be determined, for example, by means of a first measuring device which is provided in a powder feed container which can be connected to the powder inlet of the sieving device.
  • the mass of the powder moberkorn which flowed into the oversize grain container via the oversize grain outlet can be determined by means of a second measuring device which is provided in an oversize grain container which can be connected to the oversize grain outlet of the sieving device.
  • the mass of the sieved powder m sieved can finally be determined by means of a third measuring device which is provided in a sieved powder container which can be connected to the sieved powder outlet of the sieving device.
  • the powder supply can be either exclusively continuous or exclusively discontinuous. However, it is also conceivable that the powder supply is sometimes continuous and sometimes discontinuous.
  • the powder to be screened can be fed at least temporarily through the powder inlet onto the screen with a metering mass flow that is determined as a function of the drive power used to drive the screen.
  • a first metering mass flow with which the powder to be screened is fed through the powder inlet onto the screen during the first time interval is greater than a second metering mass flow with which the powder to be screened is fed through the powder inlet onto the screen during the second time interval.
  • the first and/or the second dosing mass flow can be adjusted, as can the length of the first and the second time interval and the first and the second drive power, depending on the properties of the powder to be screened.
  • the first and the second dosing mass flow can each have a positive value > 0.
  • the oversize grain rate is a parameter that indicates the ratio between the mass of oversize grain flowing into the oversize grain outlet in a defined time unit and the mass of the total powder processed in the screening device in the defined time unit.
  • the oversize grain rate Qoversize grain can be determined according to
  • a warning is issued if the oversize grain rate exceeds a limit value.
  • an oversize grain rate that is too high can be an indicator of unfavorable process parameters of the system.
  • an oversize grain rate that is too high can indicate that large welding spatters are generated when the powder is irradiated, which remain in the powder bed and can therefore impair the quality of the workpiece to be produced.
  • Monitoring the oversize grain rate can therefore be used to monitor the process parameters in the system for producing three-dimensional workpieces using a generative layering process.
  • the screening device is sealed from the ambient atmosphere and is flooded with protective gas during operation. This prevents undesired oxidation of the powder to be screened by means of the screening device.
  • additional protective gas can be fed into the screening device if an inert gas pressure in the screening device falls below a limit value. This allows leaks in the screening device to be detected and compensated.
  • a step response of a sum of a sieved powder mass flow and an oversize mass flow to a dosing mass flow can be monitored.
  • the "step response" of the sum of the sieved powder mass flow and the oversize mass flow to the metering mass flow is understood to be a time difference between a point in time at which a defined metering mass flow has been supplied to the sieving device and a point in time at which a corresponding sieved powder mass flow has passed through the sieve fabric.
  • the step response is therefore a time parameter that indicates the duration of the sieving process for a specific powder mass flow.
  • the metering mass flow can be recorded, for example, using the first measuring device that is provided in the powder feed container that can be connected to the powder inlet of the sieving device.
  • the sum of the sieved powder mass flow and the oversize mass flow can be recorded, for example, using the second and third measuring devices that are provided in the oversize container that can be connected to the oversize outlet of the sieving device and in the sieved powder container that can be connected to the sieved powder outlet of the sieving device.
  • the dosing mass flow and the sum of the sieved powder mass flow and the oversize mass flow can be continuously recorded. Accordingly, the step response of the sum of the sieved powder mass flow and the oversize mass flow to the dosing mass flow can also be continuously monitored.
  • a shortening of the step response of the sum of the sieved powder mass flow and the oversize mass flow to the dosing mass flow and in particular a shortening below a certain limit value represents an indicator of a defect, for example a tear in the sieve fabric. Therefore, a warning is preferably issued if the step response of the sum of the sieved powder mass flow and the oversize mass flow to the dosing mass flow falls below a first limit value.
  • sieve cleaning can be initiated if the step response of the sum of the sieved powder mass flow and the oversize mass flow to the dosing mass flow falls below a second limit value. This enables additional, redundant monitoring of the sieve throughput in addition to the monitoring of the formation of a cone of material exceeding a certain size in the area of the powder inlet described above and, if necessary, the initiation of sieve cleaning as a result.
  • the method for controlling the operation of a screening device may further comprise changing an angle of inclination of the screening surface of the screen relative to a horizontal plane.
  • This aspect as well as all aspects described below in connection with a change in the angle of inclination, can be applied on the one hand to one of the methods described above and/or on the other hand independently thereof to a method for controlling the operation of a screening device.
  • a method for controlling the operation of a sieving device in particular for sieving powder of an additive manufacturing device (for example a device for producing a three-dimensional workpiece by means of selective electron beam melting, selective laser melting, laser cladding, laser metal deposition or selective laser sintering), may comprise the steps of: feeding powder to be sieved onto a sieve through a powder inlet; driving the sieve; and changing an inclination angle of the sieve surface of the sieve relative to a horizontal plane.
  • Changing the angle of inclination can, for example, comprise an initial change and thus adjustment of the angle of inclination, which is carried out in particular before the step of feeding in powder to be sieved. Additionally or alternatively, the angle of inclination can also be changed during ongoing operation of the sieving device, for example at the beginning of the first and/or the second time interval.
  • the sieve can be arranged inside a housing that is particularly gas-tight and the sieve can be rotated relative to the housing, thereby changing the angle of inclination.
  • the gas-tight housing can be sealed gas-tight using a flap. The sieve can be inserted into the housing through the flap.
  • a first inclination angle can be set during the first time interval and a second inclination angle may be set during the second time interval. Either (a) the first inclination angle is less than the second inclination angle or (b) the first inclination angle is greater than the second inclination angle.
  • the inclination angle can be changed during the first and/or the second time interval.
  • the method can further comprise detecting a spreading speed of the powder to be screened on the screen and/or a position of a powder front of the powder to be screened on the screen. Changing the angle of inclination of the screen surface of the screen relative to the horizontal plane can take place depending on the detected spreading speed and/or depending on the detected position.
  • the detection can be carried out, for example, using a sensor, wherein the sensor can in particular comprise a camera, an inductive sensor and/or a light barrier.
  • the sensor can be attached to the housing, in particular to an upper wall of the housing.
  • the detection can also be carried out using the control unit.
  • the spreading speed of the powder to be sieved can be a spreading speed of the powder front.
  • the angle of inclination can be changed in such a way that the angle of inclination is reduced when the detected spreading speed of the powder to be screened and/or the detected position of the powder front exceeds a predetermined threshold value.
  • the angle of inclination can also be changed in such a way that the angle of inclination is increased when the detected spreading speed of the powder to be screened and/or the detected position of the powder front falls below a predetermined threshold value.
  • the angle of inclination can also be adjusted permanently, for example within the framework of a closed control loop in which a constant spreading speed of the powder to be screened is set by adjusting the angle of inclination.
  • a sieving device comprises a powder inlet and a drive device which is configured to drive the sieve. Furthermore, the sieving device comprises a control unit which is configured to control the powder inlet and the drive device such that in a step (i) powder to be sieved is fed through the powder inlet onto the sieve and in a step (ii) the sieve is opened for a first time interval with a first drive power, wherein the first drive power is dimensioned such that the powder to be sieved flows over an entire sieve surface of the sieve and/or into an oversize grain outlet when the sieve is continuously driven with the first drive power.
  • control unit is configured to control the powder inlet and the drive device such that in a step (iii) after the expiration of the first time interval, the sieve is driven for a second time interval with a second drive power which is less than the first drive power and in a step (iv) after the expiration of the second time interval, steps (ii) and (iii) are repeated.
  • the second drive power is preferably dimensioned such that the powder to be sieved, when the sieve is continuously driven with the second drive power, forms a cone of repose on the sieve surface of the sieve in the region of the powder inlet, which essentially corresponds to a cone of repose forming on a stationary plane, wherein an angle of repose of the cone of repose is adapted in particular to an orientation of the sieve surface.
  • the sieve surface of the sieve may be inclined relative to a horizontal plane such that the flow of the powder fed through the powder inlet towards the oversize grain outlet is assisted by gravity, wherein an angle of inclination of the sieve surface of the sieve relative to the horizontal plane is preferably smaller than an angle of repose of a cone of repose formed by the powder to be sieved on a horizontal plane.
  • the first time interval can be a value empirically determined for the powder to be sieved.
  • the control unit can be configured to end the first time interval when determining the first time interval at the latest when powder to be sieved flows into the oversize grain outlet.
  • the sieving device can comprise an oversize grain sensor provided in the region of the oversize grain outlet for monitoring the flow of powder to be sieved into the oversize grain outlet.
  • the control unit can be configured to dimension the first time interval such that a sieve area utilization of approximately 70% to approximately 90%, preferably approximately 75% to approximately 85% and particularly preferably approximately 80% of the total sieve area of the sieve is not exceeded by the end of the first time interval.
  • the second time interval can be a value determined empirically for the powder to be sieved.
  • the control unit can be configured to start the second time interval at the latest to be terminated when the powder to be sieved forms a cone of material with a defined size in the area of the powder inlet on the sieve surface of the sieve.
  • the sieving device can comprise a dosing sensor provided in the area of the powder inlet for detecting the formation of a cone of material with a defined size.
  • a sieving device which is equipped with a control unit for controlling the powder supply through the powder inlet of the sieve and can also be used independently of the sieving device described above with a control unit carrying out a drive control.
  • the control unit can, for example, be configured to control a metering device assigned to the powder inlet, which can, for example, comprise a metering screw, and/or a valve assigned to the powder inlet accordingly.
  • the parameters a m ax and rh(a m ax) define a sieve surface utilization and a sieve throughput when driving the sieve with a first drive power which is dimensioned such that the powder to be sieved flows over an entire sieve surface of the sieve and/or into an oversize grain outlet when the sieve is continuously driven with the first drive power.
  • the parameters a m in and rh(a m in) define a screen area utilization and a screen throughput when driving the screen with a second drive power that is lower than the first drive power.
  • the control unit can further be configured to determine rh(a m in) by increasing the metering mass flow of the powder to be sieved through the powder inlet when driving the sieve with the second drive power until the powder to be sieved has formed a cone of material with a defined size in the region of the powder inlet on the sieve surface of the sieve.
  • control unit may be configured to rh(a m ax) determine by increasing the metering mass flow of the powder to be screened through the powder inlet when driving the sieve with the first drive power until the powder to be screened has formed a cone of material with a defined size in the region of the powder inlet on the sieve surface of the sieve and powder to be screened flows into the oversize grain outlet, wherein the value of rh(a m ax) thus obtained is preferably multiplied by a safety factor of 0.8, 0.7, 0.6 or 0.5.
  • the control unit can further be configured to reduce the metering mass flow rhdos when the powder to be screened forms a cone of material with a defined size in the region of the powder inlet on the sieve surface of the sieve. Furthermore, the control unit can be configured to initiate a sieve cleaning when the powder to be sieved forms a cone of material with a defined size in the area of the powder inlet on the sieve surface of the sieve and/or the dosing mass flow rhdos falls below a limit value.
  • the control unit can be configured, when a sieve cleaning is initiated, to control the powder inlet such that the powder supply through the powder inlet is stopped, and/or to control the drive device such that any powder still present in the sieve is sieved before the sieve cleaning starts, and/or to control the drive device such that after the sieve cleaning starts, the sieve is driven with a maximum drive power, and/or to activate a vibrator after the sieve cleaning starts, which is configured to drive the sieve independently of the drive device of the sieve device.
  • an angle of attack of the vibrator on the sieve, a drive amplitude of the vibrator and/or a drive frequency of the vibrator can be variably adjusted.
  • the control unit can also be configured to control the powder inlet such that the powder to be sieved is fed at least temporarily discontinuously through the powder inlet onto the sieve.
  • the control unit can be configured to control the drive device and the powder inlet such that initially, when the sieve is not driven, powder to be sieved is fed through the powder inlet onto the sieve until the powder to be sieved has formed a cone of material with a defined size in the region of the powder inlet on the sieve surface of the sieve, and after the powder feed has ended, the sieve is driven and the powder fed onto the sieve surface of the sieve is sieved.
  • control unit can be configured to control the drive device and the powder inlet such that the sieving process is ended when fflfed - movergrain + fflsieved, where mfed is the mass of the powder fed in, movergrain is the mass of the oversize grain flowing into the oversize grain outlet and m sieved is the mass of the sieved powder.
  • the sieving device can comprise a first measuring device for determining m ZU guided, which is provided in a powder feed container that can be connected to the powder inlet of the sieving device, a second measuring device for determining moberkorn, which is provided in an oversize container that can be connected to the oversize outlet of the sieving device, and/or a third measuring device for determining m ge sieved, which is provided in a sieved powder container that can be connected to a sieved powder outlet of the sieving device.
  • the control unit can further be configured to control the powder inlet such that the powder to be sieved is fed at least temporarily through the powder inlet onto the sieve with a metering mass flow that is determined as a function of the drive power used to drive the sieve, wherein in particular a first metering mass flow with which the powder to be sieved is fed through the powder inlet onto the sieve during the first time interval is greater than a second metering mass flow with which the powder to be sieved is fed through the powder inlet onto the sieve during the second time interval.
  • the control unit can be configured to issue a warning when an oversize grain rate, in particular a continuously measured one, exceeds a limit value.
  • the screening device is sealed from the ambient atmosphere and flooded with a protective gas during operation.
  • the control unit can be configured to supply additional protective gas to the screening device when an inert gas pressure in the screening device falls below a limit value.
  • the control unit can, for example, control a valve that controls the supply of inert gas to the screening device.
  • the control unit is preferably further configured to monitor a step response of a sum of a sieved powder mass flow and an oversize mass flow to a dosing mass flow during the sieving process.
  • the control unit can also be configured to output a warning if the step response of the sum of the sieved powder mass flow and the oversize mass flow to the dosing mass flow falls below a first limit value.
  • the control unit can be configured to initiate a sieve cleaning when the step response of the sum of the sieved powder mass flow and the oversize mass flow to the dosing mass flow exceeds a second limit value.
  • the sieve device can further comprise a lid that can be detached from a sieve container.
  • a seal can be arranged in the lid.
  • the seal can be arranged in the region of a side of the lid facing the sieve container and can serve to seal the sieve container from the ambient atmosphere when the lid is closed.
  • the sieve device can further comprise a clamping device that is configured to exert a clamping force on the seal that holds the seal in its position in the lid.
  • the clamping device can, for example, comprise a clamping piece that can be pressed against the seal using an adjusting screw. The clamping device advantageously prevents the seal from falling out of the lid when the lid is removed from the sieve container.
  • the screening device may comprise an inclination device for changing an inclination angle of the screening surface of the screen relative to a horizontal plane.
  • This aspect as well as all aspects described below in connection with a change in the angle of inclination, can be applied on the one hand to one of the screening devices described above and/or on the other hand independently thereof to a screening device.
  • a sieving device in particular for sieving powder of an additive manufacturing device (for example a device for producing a three-dimensional workpiece by means of selective electron beam melting, selective laser melting, laser cladding, laser metal deposition or selective laser sintering), may comprise: a powder inlet; a drive device configured to drive the sieve; and an inclination device for changing an inclination angle of the sieve surface of the sieve relative to a horizontal plane.
  • Changing the angle of inclination can, for example, comprise an initial change and thus adjustment of the angle of inclination, which is carried out in particular before the step of feeding powder to be sieved. Additionally or alternatively, the angle of inclination can also be changed during ongoing operation of the sieving device, for example at the beginning of the first and/or the second time interval.
  • the screening device can comprise a housing that can be closed in a gas-tight manner, wherein the screening device is arranged within the housing and wherein the inclination device is designed to rotate the screening device relative to the housing and thereby change the angle of inclination.
  • the powder inlet and the oversize grain outlet may be fixedly attached to the housing.
  • the powder inlet may be attached to a top of the housing and the oversize grain outlet may be attached to a bottom of the housing.
  • a sieve container may be fixedly attached to the bottom of the housing.
  • the sieve device can comprise a sieve holder for receiving, in particular for inserting, the sieve.
  • the tilting device can be attached to the sieve holder and be configured to rotate the sieve holder.
  • the controller may be configured to set a first tilt angle during the first time interval and set a second tilt angle during the second time interval. Either (a) the first tilt angle is less than the second tilt angle or (b) the first tilt angle is greater than the second tilt angle.
  • the first tilt angle and the second tilt angle may be kept constant during the first and second time intervals, respectively.
  • the control unit may be configured to change the tilt angle during the first and/or during the second time interval.
  • the sieving device can further comprise at least one sensor for detecting a spreading speed of the powder to be sieved on the sieve and/or a position of a powder front of the powder to be sieved on the sieve.
  • the control unit can be configured to change the angle of inclination of the sieve surface of the sieve relative to the horizontal plane depending on the detected spreading speed and/or depending on the detected position.
  • the sensor can in particular comprise a camera, an inductive sensor and/or a light barrier.
  • the sensor can be attached to the housing, in particular to an upper wall of the housing.
  • the detection can also be carried out using the control unit.
  • At the propagation speed of the sieving powder can be a propagation velocity of the powder front.
  • the control unit can be configured to change the angle of inclination in such a way that the angle of inclination is reduced when the detected spreading speed of the powder to be screened and/or the detected position of the powder front exceeds a predetermined threshold value. Furthermore, the control unit can be configured to change the angle of inclination in such a way that the angle of inclination is increased when the detected spreading speed of the powder to be screened and/or the detected position of the powder front falls below a predetermined threshold value.
  • the control unit can also adjust the angle of inclination permanently, for example, e.g. within the framework of a closed control loop in which a constant spreading speed of the powder to be screened is set by adjusting the angle of inclination.
  • a powder processing system comprises a sieving device as described above.
  • the powder processing system can be designed, for example, in the form of a closed system sealed from the ambient atmosphere. Furthermore, the powder processing system can be flooded with a protective gas in parts or entirely during operation.
  • the powder processing system can comprise a powder feed container that can be connected to the powder inlet of the sieving device, a sieved powder container that can be connected to the sieved powder outlet of the sieving device, and an oversize container that can be connected to the oversize grain outlet of the sieving device.
  • the powder processing system is intended in particular for use in a system for producing three-dimensional workpieces by exposing raw material powder layers to electromagnetic radiation or particle radiation.
  • a plant for producing three-dimensional workpieces by exposing raw material powder layers to electromagnetic radiation or particle radiation comprises a screening device and/or a powder preparation system as described above.
  • the system can comprise a process chamber that is sealed against the ambient atmosphere and a carrier for holding the raw material powder to be irradiated. Any excess powder that accrues when the individual powder layers are applied to the carrier can be collected in one or more collecting containers.
  • the process chamber can comprise a gas inlet for supplying a gas, in particular an inert gas, into the process chamber and a gas outlet for discharging gas, possibly laden with particulate contaminants, from the process chamber.
  • the carrier can be arranged in the process chamber. However, it is also conceivable for the process chamber to be movable via the carrier.
  • the carrier can be a rigidly fixed carrier. Preferably, however, the carrier is displaceable in the vertical direction, so that the carrier can be moved step by step downwards in the vertical direction as the height of a workpiece built on the carrier increases.
  • the raw material powder applied to the carrier is preferably a metal powder, in particular a metal alloy powder.
  • the raw material powder can also be a ceramic powder or a powder containing various materials.
  • the powder can have any suitable particle size or particle size distribution. However, it is preferred to process powder with a particle size of less than 100 pm.
  • the system preferably also comprises an irradiation device which serves to selectively direct electromagnetic radiation or particle radiation onto the powder bed applied to the carrier.
  • the system can also comprise an unpacking station into which a workpiece accommodated in a construction chamber can be transferred after it has been completed. In the unpacking station, the workpiece can be removed from the construction chamber and the non-solidified powder surrounding it in the construction chamber, if necessary after a cooling time.
  • a system 100s shown in Figure 14 for producing three-dimensional workpieces by exposing raw material powder layers to electromagnetic radiation or particle radiation comprises a process chamber 102s which is sealed from the ambient atmosphere.
  • a powder application device 104s arranged in the process chamber 102s serves to apply raw material powder layers to a carrier 106s. Excess powder which accrues when the individual powder layers are applied to the carrier 106s is collected in a collecting container 107s.
  • the carrier 106s can be displaced in the vertical direction so that the carrier 106s can be moved step by step in the vertical direction downwards into a construction chamber 109s as the height of a workpiece 108s built on the carrier 106s increases.
  • the process chamber 102s is provided with a gas inlet 110s for supplying an inert gas (e.g. argon) into the process chamber 102s.
  • an inert gas e.g. argon
  • a gas outlet 112s is also provided so that a continuous gas flow can be generated through the process chamber 102s.
  • the gas flow can serve to remove melt splashes and/or other undesirable dirt particles, such as welding fumes, from the process chamber 102s.
  • the system 100s further comprises an irradiation device 112s, which serves to selectively direct electromagnetic radiation or particle radiation onto the powder bed applied to the carrier 106s.
  • the exemplary system 100s shown in Figure 14 comprises only one irradiation device 112s.
  • the system 100s can, however, also have a plurality of irradiation devices 112s.
  • the irradiation device 112s comprises a radiation source 114s, which here is designed in particular in the form of a laser source.
  • the radiation source 114s which can comprise, for example, a diode-pumped ytterbium fiber laser which emits laser light with a wavelength of approximately 1070 to 1080 nm, can be integrated into the irradiation device 112s.
  • the radiation source 114s is arranged outside the irradiation device 112s, wherein a laser beam 116s emitted by the radiation source 114s is guided into the irradiation device 112s via an optical fiber 118s.
  • the irradiation unit 112s further comprises two lenses 120s and 122s.
  • both lenses 120s and 122s have a positive refractive power.
  • the lens 120s collimates the laser light emitted by the optical fiber 118s so that a collimated or substantially collimated laser beam 116s is generated.
  • the lens 122s is configured to focus the collimated (or substantially collimated) laser beam 116s to a desired z-position along a z-axis.
  • the irradiation unit 112s comprises a scanner system with a scanner mirror 124s that can be pivoted about a pivot axis S.
  • the scanner system and in particular the scanner mirror 124s serve to deflect the laser beam 116s emitted by the radiation source 114s in such a way that the beam 116s strikes the raw material powder layer applied to the carrier 106s at a desired position.
  • the system 100s further comprises an unpacking station 126s. A construction chamber 109s with a workpiece 108s arranged therein is transferred to the unpacking station 126s when the construction of the workpiece 108s is completed.
  • the irradiation device 112s and the process chamber 102s can then be used to build a new workpiece without any further delay.
  • the workpiece 108s can be cooled if necessary and is then unpacked, ie removed from the construction chamber 109s. This may also produce a large amount of non-solidified powder in which the workpiece 108s is embedded before unpacking.
  • Both the powder collected in the collecting container 107s and the powder recovered in the unpacking station 126s can contain particulate contaminants as well as glued or sintered powder agglomerates. If the powder is reused in an additive manufacturing process in the system 100s, these contaminants could lead to contamination of the powder bed and consequently to a reduced quality of the workpiece 108s.
  • the system 100s therefore comprises a powder preparation system 128s, which is connected to the collecting container 107s and the unpacking station 126s via a powder line 130s.
  • a blower, a conveyor belt or another suitable conveyor device can be used to convey powder from the collecting container 107s and the unpacking station 126s into the powder preparation system 128s.
  • the powder preparation system is designed as a closed system, sealed against the ambient atmosphere and is completely flooded with a protective gas, such as argon, during operation.
  • the powder preparation system 128s comprises a powder feed container 132s connected to the powder line 130s.
  • the powder feed container 132s thus serves to receive the powder to be prepared from the collecting container 107s and the unpacking station 126s.
  • the powder preparation system 128s also comprises a sieve device 10s with a sieve that is formed by a sieve frame 14s and a sieve fabric 16s stretched over the sieve frame. Sieved powder is collected in a sieve container 18s after passing through the sieve fabric 16s.
  • a cover 20s is placed on the sieve frame 14s so that the sieve container 18s, as well as the other components of the powder preparation system 128s, is sealed against the ambient atmosphere and can be flooded with an inert gas during operation of the sieve device 10s.
  • Argon for example, can be used as an inert protective gas, which prevents undesirable oxidation of the powder in the Sieving device 10s prevents powder 56s to be sieved.
  • the inert gas pressure in the sieving device 10s is continuously monitored by means of a pressure sensor not shown in the figures. If the inert gas pressure in the sieving device 10s falls below a limit value, additional protective gas is fed into the sieving device 10s under the control of the control unit 40s.
  • FIG 15. A detailed view of the screening device 10s is shown in Figure 15.
  • the screening device 10s of Figure 15 is used in the system shown in Figure 14.
  • the screening device 10s can be used as the screening device 5 in the system of Figure 1.
  • a powder inlet 22s of the sieve device 10s comprises a metering device 24s and a valve 26s, so that a controlled supply of powder from the powder supply container 132s to the sieve is possible via the powder inlet 22s.
  • a metering sensor 23s is provided in the area of the powder inlet 22s, the function of which is explained in more detail below.
  • the sieve container 18s has a cross-section that tapers downwards. Sieved powder received in the sieve container 18s can therefore be discharged from the sieve container by gravity via a sieved powder outlet 28s arranged in the area of a lower section of the sieve container 18s.
  • the sieved powder outlet 28s is connected to a sieved powder container 134s of the powder preparation system 128s and comprises a valve 30s, so that a controlled discharge of sieved powder from the sieve container 18s into a sieved powder container 134s of the powder preparation system 128s is possible via the sieved powder outlet 28s.
  • the screening device 10s further comprises an oversize grain outlet 32s, to which a valve 34s is assigned.
  • an oversize grain sensor 33s is provided, which can detect powder particles flowing into the oversize grain outlet 32s.
  • Oversize grain that is too coarse to pass through the screen fabric 16s in the direction of the screen container 18s can be removed from the screening device 10s in a controlled manner via the oversize grain outlet 24s and fed to an oversize grain container 136s of the powder preparation system 128s.
  • the powder inlet 22s and the oversize grain outlet 32s are arranged in the area of opposite side edges of the screen surface defined by the screen fabric 16s.
  • the sieve fabric 16s and thus the sieve surface of the sieve defined by the sieve fabric 16s is inclined relative to a horizontal plane E in such a way that the flow of the powder fed through the powder inlet in the direction of the oversize grain outlet 32s is supported by gravity.
  • the sieve surface of the sieve is surrounded by a
  • the area located between the powder inlet 22s and the oversize grain outlet 32s is designed to slope downwards, which promotes the spreading of powder fed in via the powder inlet 22s over the sieve surface and the removal of oversize grain into the oversize grain outlet 32s.
  • the removal of oversize grain from the sieving device 10s is also gravity-driven.
  • the screening device 10s is also equipped with a drive device 36s for driving the screen.
  • the drive device 36s engages the screen frame and causes the screen frame 14s and thus the screen fabric 16s to vibrate when the screening device 10s is in operation.
  • the preferred embodiment of a screening device 10s shown here is equipped with a drive device 36s in the form of an ultrasonic drive device, which is designed to subject the screen to ultrasonic vibrations.
  • a vibrator 38s is also provided, which also engages the screen frame 14s and serves to cause the screen frame 14s and thus the screen fabric 16s to vibrate for the purpose of cleaning the screen.
  • the operation of the screening device 10s is controlled by means of a control unit 40s.
  • the control unit 40s can be a control unit that is exclusively assigned to the screening device 10s. Alternatively, however, it is also conceivable that the control unit 40s is integrated into a higher-level control unit, for example a control unit for controlling the powder preparation system 128s and/or a control unit for controlling the system 100s for producing a three-dimensional workpiece.
  • the screening device 10s comprises a first measuring device 42s, a second measuring device 40s and a third measuring device 46s.
  • the first measuring device 42s which is designed here in the form of one or more weighing measuring cells, is arranged in the powder feed container 132s of the powder preparation system 28s and serves to record the mass of the powder fed to the powder inlet 22s of the screening device 10s from the powder feed container 32s.
  • the second measuring device 44s which is also designed here in the form of one or more weighing measuring cells, is arranged in the oversize container 136s of the powder preparation system 28s and serves to record the mass of the oversize that has flowed into the oversize container 136s via the oversize outlet 32s of the screening device 10s.
  • the third measuring device 46s which is again designed in the form of one or more weighing cells, is finally arranged in the sieved powder container 134s of the powder preparation system 28s and serves to measure the mass of the sieved powder flowing from the sieved powder outlet 28s of the sieving device 10s into the sieved powder container 134s.
  • an angle of repose a is formed which is influenced by various factors, such as the shape, density, size distribution and surface properties of the powder particles as well as by process parameters such as the relative humidity and temperature as well as by vibrations and movements acting on the cone of repose.
  • a cone of repose forms on the screen, i.e. on the screen fabric 16s, the shape and angle of repose of which is influenced by the vibrations acting on the cone of repose and consequently by the drive power of the drive device 36s driving the screen.
  • the shape and angle of repose of the cone of repose are influenced by the angle of inclination of the screen surface.
  • the sieve as shown in Figure 17, is driven with a low drive power of the drive device 36s, the cone of material forming on the sieve below the powder inlet 22s resembles a cone of material forming on a stationary plane, the base area of which only occupies a small section a of the sieve surface of the sieve.
  • the sieve surface utilization is correspondingly low, since only a small section a of the sieve surface adjacent to the powder inlet 22s is actually charged with powder 56s.
  • a section b of the sieve surface that is not charged with powder and consequently defines a "safety distance" between the section a of the sieve surface charged with powder and the oversize grain outlet 32s is comparatively large.
  • the inclination of the sieve surface in the direction of the oversize grain outlet 32s means that the repose cone is no longer symmetrically shaped, as in Figure 16, but is adapted to the orientation of the sieve surface and has a variable angle of repose, which is smaller in a peripheral section of the repose cone facing the oversize grain outlet 32s than in a peripheral section of the repose cone facing away from the oversize grain outlet 32s.
  • An angle of inclination aa-w of the sieve surface of the sieve relative to the horizontal plane E is, however, smaller than the angle of repose aa of the repose cone that the powder 56s to be sieved forms on a horizontal plane, so that it is ensured that when the sieve is driven with a low drive power in the area of the powder inlet 22s still forms a stable cone of material and the powder 56s does not flow uncontrollably over the sieve surface.
  • the powder 56s spreads over the sieve surface i.e. an angle of repose aar of the cone of repose that the powder 56s fed to the sieve through the powder inlet forms on the sieve surface decreases with increasing drive power of the drive device 36s driving the sieve.
  • the base area of the cone of repose increases, so that the section a of the sieve surface that is loaded with powder 56s and consequently the sieve surface utilization increases until the powder finally flows over the entire sieve surface and thus the entire sieve surface is loaded with powder.
  • a section b of the sieve surface that is not loaded with powder is then no longer present, so that the section a of the sieve surface that is loaded with powder no longer has a "safety distance" from the oversize grain outlet 32s.
  • the powder 56s to be sieved is therefore first fed to the sieve through the powder inlet 22s in a step (i).
  • the sieve is then driven in a step (ii) for a first time interval with a first drive power (see Figure 19 top and middle).
  • the first drive power is dimensioned such that the powder 56s to be sieved would flow over the entire sieve surface of the sieve and/or into the oversize grain outlet if the sieve were continuously driven with the first drive power, as shown in Figure 18.
  • the first drive power is therefore so high that if it were continuously maintained, maximum sieve surface utilization would be guaranteed, but there would at least be a high risk that powder 56s would be lost unsieved through the oversize grain outlet 32s.
  • the driving of the sieve with the first drive power is therefore limited in time.
  • the sieve is driven in a step (iii) for a second time interval with a second drive power that is lower than the first drive power (see Figure 19 below).
  • the second drive power is in particular dimensioned such that the powder to be sieved 56s at a Continuous driving of the sieve with the second drive power, as shown in Figure 17, forms a cone of material in the area of the powder inlet 22s on the sieve surface of the sieve, which essentially corresponds to a cone of material forming on a stationary plane and whose base area only occupies a small section a of the sieve surface of the sieve arranged in the area of the powder inlet 22s.
  • the second drive power is greater than zero and less than the first drive power.
  • the second drive power can also be zero, so that no active sieving takes place during the second time interval.
  • passive sieving can also take place in the non-driven state, with powder trickling through the sieve due to gravity.
  • steps (ii) and (iii) are repeated, i.e. the sieve is driven periodically alternately with the first higher drive power and the second lower drive power.
  • the powder particles of the powder 56 to be sieved including the oversize grain 50s contained in the powder 56s, are distributed over the sieve surface (see Figure 19, top), so that the sieving process can then take place with a high sieve surface utilization, with the oversize grain 50s being transported by gravity in the direction of the oversize grain outlet 32s (see Figure 19, middle).
  • the sieve surface utilization is low.
  • the oversize grain 50s "accumulates" in the form of a column inside the cone. This means that powder particles that are pressed into the 16s sieve mesh by the dynamic pressure and the vibration of the sieve can form stuck grains and clog the sieve mesh.
  • the advantages of both drive powers can be combined.
  • a good distribution of the powder particles over the sieve surface and an efficient removal of the oversize grain 50s in the direction of the oversize grain outlet 32s can be ensured.
  • the sieve fabric 16s is loaded with a smaller powder mass overall and is therefore less stressed.
  • the first and second drive power can take on different values for different types of powder and different process parameters, such as temperature, particle size distribution of the powder, moisture content of the powder, etc.
  • the first and second drive power are therefore either determined empirically before a sieving process, taken from a drive power value table for different types of powder and process parameters, or selected based on empirical values.
  • the first and second time intervals can also take on different values for different types of powder and different process parameters, such as temperature, particle size distribution of the powder, moisture content of the powder, etc.
  • the first and second time intervals are therefore empirically determined values for the powder to be sieved before a sieving process, taken from a value table, or selected based on empirical values.
  • the first time interval ends at the latest when powder to be screened 56s flows into the oversize grain outlet 32s, i.e. the first time interval is selected such that there is no loss of powder to be screened during the driving of the sieve with the first drive power within the first time interval.
  • the flow of powder to be screened into the oversize grain outlet 32s is detected by means of the oversize grain sensor 33s.
  • the first time interval is dimensioned such that a sieve surface utilization of approx. 70% to approx. 90%, preferably approx. 75% to approx. 85% and particularly preferably approx. 80% of the total sieve surface of the sieve is not exceeded by the end of the first time interval.
  • the first time interval therefore provides a "time safety reserve" so that the powder does not spread over the entire sieve surface during the first time interval.
  • the second time interval is terminated at the latest when powder 56s to be sieved forms a cone of material with a defined size in the area of the powder inlet 22s on the sieve surface of the sieve.
  • the formation of a cone of material with a defined size is detected by means of the dosing sensor 23s, which is triggered when a tip of the cone of material protrudes into a detection area of the dosing sensor 23s.
  • the powder 56s to be sieved is fed to the sieve at least temporarily continuously through the powder inlet 22s.
  • a metering mass flow is set by a corresponding control of the metering device 24s and/or a corresponding control of the valve 26s by the control unit 40s.
  • the sieve throughput when driving the sieve with a second drive power rh(amin) is determined by increasing the metering mass flow of the powder 56s to be sieved through the powder inlet 22s when driving the sieve with the second drive power until the powder 56s to be sieved has formed a cone of material with a defined size in the area of the powder inlet 22s on the sieve surface of the sieve and consequently the metering sensor 23s is triggered.
  • the sieve throughput when driving the sieve with the first drive power rh(a max ), on the other hand, is determined by increasing the metering mass flow of the powder 56s to be sieved through the powder inlet 22s when driving the sieve with the first drive power until the powder 56s to be sieved has formed a cone of material with a defined size on the sieve surface of the sieve in the area of the powder inlet 22s and powder 56s to be sieved flows into the oversized grain outlet.
  • the metering mass flow of the powder 56s to be sieved through the powder inlet 22s is consequently increased until the metering sensor 23s and the oversized grain sensor 33s are triggered.
  • the value of rh(a m ax) obtained in this way is multiplied by a safety factor of, for example, 0.8, 0.7, 0.6 or 0.5 to counteract an unintentional overdose of powder.
  • the sieve throughput decreases.
  • the continuous dosing mass flow rhdos is reduced if, during the sieving process, the powder 56s to be sieved forms a cone of material with a defined size in the area of the powder inlet 22s on the sieve surface of the sieve and the dosing sensor 23s is triggered accordingly.
  • the powder supply through the powder inlet 22s is first stopped. Powder 56s still present in the sieve is sieved before the sieve cleaning starts. After the sieve cleaning starts, the sieve is driven with maximum drive power.
  • the vibrator 38s can be activated after the sieve cleaning starts, whereby an angle of attack of the vibrator 38s on the sieve, a drive amplitude of the vibrator 38s and a drive frequency of the vibrator 38s can be variably adjusted.
  • a sieve cleaning can also be initiated after the end of each sieving process when the powder feed container 132s is empty.
  • the powder 56s to be sieved can also be fed discontinuously through the powder inlet 22s onto the sieve, at least at times.
  • discontinuous powder feeding powder 56s to be sieved is first fed through the powder inlet 22s onto the sieve in a non-driven state of the sieve until the powder 56s to be sieved has formed a cone of material with a defined size on the sieve surface in the area of the powder inlet 22s and the dosing sensor 23s is triggered. The powder feed is then stopped and the sieve is driven so that the powder 56s fed onto the sieve surface is sieved.
  • the powder 56s to be sieved can also be fed to the sieve at least temporarily with a metering mass flow through the powder inlet 22s, which is determined depending on the drive power used to drive the sieve.
  • a first metering mass flow with with which the powder to be sieved is fed to the sieve through the powder inlet 22s during the first time interval, be greater than a second dosing mass flow with which the powder to be sieved is fed to the sieve through the powder inlet 22s during the second time interval.
  • the drive power L is plotted against time t at the top and the metering mass flow rhdos is plotted against time t at the bottom.
  • the sieve is driven with the higher first drive power LI, whereas during the periodically recurring second time intervals t2, the sieve is driven with the lower second drive power L2.
  • powder 56s is fed through the powder inlet 22s to the sieve during the first time intervals tl with a higher first metering mass flow rhdosi and during the second time intervals t2 with a lower second metering mass flow rhdos2.
  • the second metering mass flow rhdos2 here has the value 0, i.e. during the second time intervals t2, no powder is fed through the powder inlet to the sieve.
  • the "sinusoidal" course of the dosing mass flow shown in the lower diagram of Figure 20 results from the response behavior of the dosing device when starting or stopping the movement of the dosing device, such as a dosing screw.
  • a "rectangular" course of the dosing mass flow is also conceivable. If the first and second time intervals, as shown in Figure 20, are each of the same length, an average dosing capacity of rhdosi/2 is achieved.
  • the mass of the powder supplied mSUPPLIED is determined by means of a first measuring device 42s, which records the powder outflow from the powder feed container 132s.
  • the mass of the powder movergrain that flowed into the overgrain container 136s via the overgrain outlet is determined by means of the second measuring device 44s, which records the inflow of overgrain into the overgrain container 38s.
  • the mass of the sieved powder msieved is finally determined by means of the third measuring device 46s, which records the inflow of sieved powder into the sieved powder container 134s.
  • the oversize grain rate is a parameter that indicates the ratio between the mass of the oversize grain flowing into the oversize grain outlet 32s in a defined time unit and the mass of the powder processed in the sieving device 10s in the defined time unit.
  • the oversize grain rate Qoversize grain can be determined according to
  • An oversize grain rate that is too high can be an indicator of unfavorable process parameters of the system 100s when using the screening device 10s described here to prepare raw material powder that is intended for processing in the system 100s for producing three-dimensional workpieces using a generative layer construction process.
  • an oversize grain rate that is too high can indicate that when the powder is irradiated using the irradiation device 112s, large welding spatters are created that remain in the powder bed and can thus impair the quality of the workpiece 108s to be produced.
  • the parameters rhsieved and rhoversize are therefore continuously monitored during the screening process using the second and third measuring devices 44s, 46s.
  • the control unit 40s continuously determines the oversize grain rate Qoversize from these values. Furthermore, a warning is issued under the control of the control unit 40s if the oversize grain rate exceeds a limit value so that the process parameters of the system 100s can be checked if necessary.
  • a step response of a sum of a sieved powder mass flow rh sieved and an oversize mass flow rh oversize to a metering mass flow rh dos is monitored, whereby the metering mass flow rh dos is continuously recorded by the first measuring device 42s, the oversize mass flow rh oversize is continuously recorded by the second measuring device 44s and the sieved powder mass flow rh sieved is continuously recorded by the third measuring device 46s.
  • the "step response" of the sum of the sieved powder mass flow rhgesiebt and the oversize mass flow rhüberkom to the dosing mass flow rhdos is the time difference ⁇ t between a point in time tl at which a defined dosing mass flow rhdos has been fed to the sieving device for 10s and a point in time t2 at which a corresponding sum of the sieved powder mass flow rhgesiebt and the oversize mass flow rhüberkom has passed the sieve fabric for 16s.
  • the step response is therefore a time parameter that indicates the duration of the sieving process for a specific powder mass flow.
  • step response shortens from the value Atl illustrated in the upper diagram in Figure 21 to the value At2 illustrated in the lower diagram in Figure 21, i.e. the curves in the diagram move closer together, this can be interpreted as an indicator of a defect, for example a tear in the sieve fabric 16s, if the step response falls below a first limit value. Therefore, a warning is issued under the control unit 40s if the step response of the sum of the sieved powder mass flow rhsieved and the oversize mass flow rhovercome to the dosing mass flow rhdos falls below the first limit value.
  • a sieve cleaning is initiated under the control of the control unit 40s when the step response of the sum of the sieved powder mass flow rhsieved and the oversize mass flow rhovercome to the dosing mass flow rhdos exceeds the second limit value.
  • FIG 22 shows a schematic side view of a screening device 10s, which can be considered as an alternative embodiment or as a further development of the screening device 10s of Figure 14.
  • the screening device 10s can be used in conjunction with all of the above-described embodiments of a screening device 10s, a powder preparation system 128s and/or a system 100s for producing three-dimensional workpieces.
  • the elements and/or functions of the screening device 10s not described below correspond to those of the screening device 10s described above, in particular the screening device 10s of - Ill -
  • the screening device 10s is shown in a state in which the screen (consisting of screen frame 14s and screen mesh 16s) is not yet installed in a housing 60s of the screening device 10s.
  • the lower section (b) of Figure 22 shows the screening device in the installed state of the screen 14s, 16s.
  • the sieving device 10s of Figure 22 comprises a housing 60s which - similar to the lid 20s - is suitable for hermetically sealing the sieving device 10s. A sieving process can thus be carried out in a closed inert gas atmosphere.
  • a powder inlet 22s is located in an upper side of the housing 60s.
  • An oversize grain outlet 32s and a merely indicated sieving container 18s are provided on an underside of the housing.
  • the above-mentioned elements 22s, 32s and 18s are attached to the housing 60s and are thus fastened independently of a change in the angle of inclination aa-w (see below).
  • the sieve consisting of sieve frame 14s and sieve mesh 16s, can be inserted into the housing from the side via a flap 62s.
  • the flap 62s can be closed and, when closed, seals the housing 60s gas-tight.
  • a sieve holder 66s is also provided, into which the sieve 14s, 16s can be inserted and, if necessary, fastened. The sieve 14s, 16s can thus be easily removed and reinserted or, if necessary, replaced.
  • An inclination angle aa-w of the sieve 14s, 16s (more precisely, of the sieve fabric 16s) relative to the horizontal plane E is adjustable.
  • an inclination device 64s is provided which is designed to change the inclination angle aa-w.
  • the inclination device can comprise a motor, in particular a servo motor.
  • the inclination device 64s is attached to the sieve holder 66s and designed to incline it relative to the housing 60s. More precisely, the inclination device according to the example shown is arranged in the middle of the sieve 14s, 16s and designed to rotate the sieve 14s, 16s along a horizontal axis of rotation.
  • the inclination device 64s can be controlled by the control unit 40s so that any inclination angle aa-w within a predetermined angle range (e.g. 0° to 45°).
  • a change in the angle of inclination aa-w can take place so quickly that a first angle of inclination is set in the first time interval and a second angle of inclination is set in the second time interval.
  • the change in the angle can take place in a change interval which is shorter than the shorter of the first and second time intervals, in particular a maximum of half as long, a maximum of 1/4 as long, a maximum of 1/8 as long, a maximum of 1/10 as long, a maximum of 1/50 as long or a maximum of 1/100 as long.
  • the control of the screening performance (i.e. different screening performance in the first and second time intervals) can be supported by different inclination angles aa-w in the respective time intervals.
  • a larger inclination angle can be set for the first time interval than for the second time interval.
  • a smaller inclination angle can also be set for the first time interval than for the second time interval. Both options can be advantageous - depending on the situation and goal.
  • a smaller inclination angle aa-w leads to less oversize being removed and the powder possibly accumulating on the screen mesh 16s.
  • a higher inclination angle aa-w leads to better removal of the oversize, but also to any "good" powder that could pass through the screen mesh 16s reaching the oversize outlet 32s.
  • the angle of inclination can be set depending on the powder used. This can, for example, be done initially before the start of a sieving process so that the angle of inclination remains constant during the sieving process. For example, a higher angle of inclination can be set for heavier materials than for lighter materials. A higher angle of inclination can also be set for powder material with non-round and/or spiky powder particles, which therefore has lower flowability, than for powder material which has round powder particles and therefore higher flowability. The angle of inclination can thus be optimized with regard to the flow properties of the material used.
  • a sensor (not shown) can be provided which is designed to measure a spreading speed of the powder to be sieved on the sieve and/or to detect a position of a powder front of the powder to be sieved on the sieve.
  • the sensor can comprise, for example, a camera, an inductive sensor and/or a light barrier.
  • the sensor can, for example, be attached to an inner side of the housing 60s, in particular to an upper wall of the housing 60s.
  • the control unit can be configured such that the inclination angle aa-w of the sieve surface of the sieve relative to the horizontal plane is changed depending on the detected spreading speed and/or depending on the detected position.
  • the inclination angle aa-w can be changed such that the inclination angle aa-w is reduced when the detected spreading speed of the powder to be sieved and/or the detected position of the powder front exceeds a predetermined threshold value.
  • the inclination angle aa-w can be changed such that the inclination angle aa-w is increased when the detected spreading speed of the powder to be sieved and/or the detected position of the powder front falls below a predetermined threshold value.
  • the first time interval is an empirically determined value for the powder to be sieved (56).
  • the first time interval ends at the latest when powder to be screened (56s) flows into the oversize grain outlet (32s), wherein the flow of powder to be screened (56s) into the oversize grain outlet (32s) is detected in particular by means of an oversize grain sensor (33s) provided in the region of the oversize grain outlet; and/or
  • the first time interval is dimensioned such that by the end of the first time interval a screen area utilization of approx. 70% to approx. 90%, preferably approx.
  • the second time interval is an empirically determined value for the powder to be sieved (56s).
  • the second time interval is terminated at the latest when the powder to be sieved (56s) forms a cone of material with a defined size in the area of the powder inlet (22s) on the sieve surface of the sieve wherein the formation of a pouring cone with a defined size is detected in particular by means of a dosing sensor (23s) provided in the region of the powder inlet (22s).
  • - rh(amine) is determined by increasing the metering mass flow of the powder to be screened (56s) through the powder inlet (22s) when the sieve is driven with the second drive power until the powder to be screened (56s) has formed a cone of material with a defined size in the region of the powder inlet (22s) on the sieve surface of the sieve; and/or
  • - rh(amax) is determined by increasing the metering mass flow of the powder to be screened (56s) through the powder inlet (22s) when driving the sieve with the first drive power until the powder to be screened (56s) has formed a cone of material with a defined size on the sieve surface of the sieve in the region of the powder inlet (22s) and powder to be screened (56s) flows into the oversize grain outlet (32s), wherein the value of rh(a m ax) thus obtained is preferably multiplied by a safety factor of 0.8, 0.7, 0.6 or 0.5.
  • the dosing mass flow (rhdos) is reduced when the powder to be screened (56s) forms a cone of material on the screen surface in the area of the powder inlet (22s) with a defined size;
  • a sieve cleaning is initiated when the powder to be sieved (56s) forms a cone of material with a defined size on the sieve surface of the sieve in the area of the powder inlet (22s) and/or the dosing mass flow rhdos falls below a limit value.
  • any powder still present in the sieve is sieved before starting the sieve cleaning;
  • the sieve is driven with a maximum drive power
  • a vibrator (38s) is activated which drives the sieve independently of a drive device (36s) of the sieve device (10s), wherein preferably an angle of attack of the vibrator (38s) on the sieve, a drive amplitude of the vibrator (38s) and/or a drive frequency of the vibrator (38s) are variably adjustable.
  • powder (56s) to be sieved is fed onto the sieve through the powder inlet (22s) until the powder (56s) to be sieved has formed a cone of material with a defined size on the sieve surface of the sieve in the region of the powder inlet (22s);
  • msupplied movergrain + msieved
  • msupplied the mass of the powder supplied
  • movergrain the mass of the powder flowing into the overgrain outlet (32s)
  • m sieved the mass of the sieved powder
  • m Supplied is determined in particular by means of a first measuring device (42s) which is arranged in a connection with the powder inlet (22s) of the sieving device (10s) connectable powder feed container (132s)
  • oversize is determined in particular by means of a second measuring device (44s) which is provided in an oversize container (136s) which can be connected to the oversize outlet (32s) of the sieving device (10s)
  • oversieved is determined in particular by means of a third measuring device (46s) which is provided in a sieved powder container (134s) which can be connected to a sieved powder outlet (28s) of the sieving device (10s).
  • Method for controlling the operation of a sieving device (10s) wherein the powder (56s) to be sieved is fed to the sieve at least temporarily with a metering mass flow through the powder inlet (22s) which is determined as a function of the drive power used to drive the sieve, wherein in particular a first metering mass flow with which the powder (56s) to be sieved is fed to the sieve through the powder inlet (22s) during the first time interval is greater than a second metering mass flow with which the powder (56) to be sieved is fed to the sieve through the powder inlet (22s) during the second time interval.
  • the screening device (10s) is sealed against the ambient atmosphere and is flooded with a protective gas during operation;
  • a step response of a sum of a sieved powder mass flow (rhsieved) and an oversize mass flow (rhoversize) to a dosing mass flow (rhdos) is monitored;
  • a warning is issued if the step response of the sum of the sieved powder mass flow (rhsieved) and the oversize mass flow (rhoversize) to the dosing mass flow (rhdos) falls below a first limit value;
  • a sieve cleaning is initiated when the step response of the sum of the sieved powder mass flow (rhsieved) and the oversize mass flow (rhoversize) to the dosing mass flow (rhdos) exceeds a second limit value.
  • Screening device (10s) comprising:
  • control unit (40s) configured to control the powder inlet (22s) and the drive device (36s) such that:
  • powder (56s) to be sieved is fed onto the sieve through the powder inlet (22s);
  • the sieve is driven for a first time interval with a first drive power, wherein the first drive power is dimensioned such that the powder to be sieved (56s) flows over an entire sieve surface of the sieve and/or into an oversize grain outlet (32s) when the sieve is continuously driven with the first drive power;
  • the sieve is driven for a second time interval with a second drive power which is less than the first drive power
  • steps (iv) after expiry of the second time interval steps (ii) and (iii) are repeated.
  • the second drive power is dimensioned such that the powder to be sieved (56s) forms a cone of material on the sieve surface of the sieve when the sieve is continuously driven with the second drive power in the region of the powder inlet (22s), which essentially corresponds to a cone of material forming on a stationary plane, wherein an angle of material (aa) of the cone of material is adapted in particular to an orientation of the sieve surface; and/or
  • an angle of inclination (aa-w) of the sieve surface of the sieve relative to the horizontal plane (E) is preferably smaller than an angle of repose (aa) of a repose cone formed by the powder (56s) to be sieved on a horizontal plane (E);
  • the first time interval is an empirically determined value for the powder to be sieved (56s); and/or - the control unit (40s) is configured, when determining the first time interval, to end the first time interval at the latest when powder (56s) to be screened flows into the oversize grain outlet (32s), wherein the screening device (10s) in particular comprises an oversize grain sensor provided in the region of the oversize grain outlet for monitoring the flow of powder (56s) to be screened into the oversize grain outlet (32s); and/or
  • control unit (40s) is configured to dimension the first time interval such that a sieve surface utilization of approximately 70% to approximately 90%, preferably approximately 75% to approximately 85% and particularly preferably approximately 80% of the total sieve surface of the sieve is not exceeded by the end of the first time interval; and/or
  • the second time interval is an empirically determined value for the powder to be sieved (56s).
  • control unit (40s) is configured, when determining the second time interval, to end the second time interval at the latest when the powder (56s) to be sieved forms a pouring cone with a defined size in the region of the powder inlet (22s) on the sieve surface of the sieve, wherein the sieving device (10s) in particular comprises a dosing sensor (23s) provided in the region of the powder inlet (22s) for detecting the formation of a pouring cone with a defined size.
  • rh(amax) is to be determined by driving the sieve with the first drive power, the metering mass flow of the powder to be sieved (56s) through the powder inlet (22s) is increased until the powder to be screened (56s) has formed a cone of material with a defined size in the area of the powder inlet (22s) on the sieve surface of the sieve and powder to be screened (56s) flows into the oversize grain outlet (32s), the value of rh(a m ax) thus obtained is preferably multiplied by a safety factor of 0.8, 0.7, 0.6 or 0.5; and/or
  • the powder to be screened (56s) forms a cone of material with a defined size in the area of the powder inlet (22s) on the screen surface of the screen;
  • a vibrator (38s) which is configured to drive the sieve independently of the drive device (38s) of the sieve device (10s), wherein preferably an angle of attack of the vibrator (38s) on the sieve, a drive amplitude of the vibrator (38s) and/or a drive frequency of the vibrator (38s) is variably adjustable.
  • Sieving device (10s) according to one of aspects 20 to 23, wherein the control unit (40s) is configured to control the powder inlet (22s) such that the powder to be sieved (56s) is fed at least temporarily discontinuously through the powder inlet (22s) onto the sieve, wherein the control unit (40s) is in particular configured to control the drive device (36s) and the powder inlet (22s) such that:
  • powder (56s) to be sieved is fed through the powder inlet (22s) onto the sieve until the powder (56s) to be sieved has formed a cone of material with a defined size on the sieve surface of the sieve in the region of the powder inlet (22s);
  • the sieve is driven and the powder on the sieve surface the powder fed into the sieve is sieved;
  • the sieving device (10s) in particular comprises a first measuring device (42s) for determining m fed , which is provided in a powder feed container (132s) connectable to the powder inlet (22s) of the sieving device (10s), in particular a second measuring device (44s) for determining mo oversize, which is provided in an oversize container (136s) connectable to the oversize outlet (32s) of the sieving device (10s), and/or and/or in particular a third measuring device (46s) for determining m sieved , which is provided in a sieved powder outlet (28s) of the sieving device (10s) connectable sieved powder container (134s) is provided.
  • a first measuring device (42s) for determining m fed which is provided in a powder feed container (132s) connectable to the powder inlet (22s) of the sieving device (10s)
  • a second measuring device (44s) for determining mo oversize which is provided in an oversize container (136s) connectable to the
  • Sieving device (10s) according to one of aspects 20 to 24, wherein the control unit (40s) is configured to control the powder inlet (22s) such that the powder to be sieved (56s) is fed to the sieve at least temporarily with a metering mass flow through the powder inlet (22s) which is determined as a function of the drive power used to drive the sieve, wherein in particular a first metering mass flow with which the powder to be sieved (56s) is fed to the sieve through the powder inlet (22s) during the first time interval is greater than a second metering mass flow with which the powder to be sieved (56s) is fed to the sieve through the powder inlet (22s) during the second time interval.
  • the screening device (40s) is sealed against the ambient atmosphere and is flooded with a protective gas during operation;
  • control unit (40s) is configured to supply additional shielding gas into the screening device (10s) when an inert gas pressure in the screening device (10s) falls below a limit value.
  • a warning will be issued if the step response of the sum of the sieved powder mass flow (rhsieved) and the oversize mass flow (rhoversize) to the dosing mass flow (rhdos) falls below a first limit value; and/or
  • a clamping device (50s) configured to exert a clamping force on the seal (20s) that holds the seal (48s) in position in the lid (20s).
  • an inclination device 64s for changing an inclination angle (aa-w) of the sieve surface of the sieve relative to a horizontal plane (E).
  • a housing (60s) which can be closed in a gas-tight manner, in particular, wherein the sieve is arranged within the housing (60s) and wherein the inclination device (64s) is designed to rotate the sieve relative to the housing (60s) and thereby change the angle of inclination (aa-w).
  • a screening device according to aspect 30 or 31, wherein the powder inlet (22s) and the oversize grain outlet (32s) are fixedly attached to the housing (60s).
  • a screening device according to any one of aspects 30 to 32, comprising:
  • a sieve holder (66s) for receiving, in particular for inserting, the Sieve, wherein the inclination device (64s) is attached to the sieve holder (66s) and is adapted to rotate the sieve holder (66s).
  • a screening device (10s) according to any one of aspects 30 to 33, wherein the control unit (40s) is configured to set a first inclination angle (aa-w) during the first time interval and to set a second inclination angle (aa-w) during the second time interval, and wherein either (a) the first inclination angle is less than the second inclination angle or (b) the first inclination angle is greater than the second inclination angle.
  • the control unit (40s) is configured to set a first inclination angle (aa-w) during the first time interval and to set a second inclination angle (aa-w) during the second time interval, and wherein either (a) the first inclination angle is less than the second inclination angle or (b) the first inclination angle is greater than the second inclination angle.
  • control unit (40s) is configured to change the angle of inclination (aa- w) of the screen surface of the screen relative to the horizontal plane (E) depending on the detected spreading speed and/or depending on the detected position.
  • Powder processing system (128s) comprising a screening device (10s) according to any one of aspects 30 to 37.
  • System (100s) for producing three-dimensional workpieces by exposing raw material powder layers to electromagnetic radiation or particle radiation which comprises a screening device (10s) according to one of aspects 30 to 37 and/or a powder preparation system (128s) according to aspect 38.

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Abstract

The invention relates to a powder-conveying system for conveying raw-material powder to an installation for manufacturing a three-dimensional workpiece by irradiating layers of the raw-material powder with electromagnetic radiation or particle radiation. The powder-conveying system comprises: a conveyor line which is designed to convey a gas flow, at least along sections, and a powder flow driven by the gas flow, at least along sections; and a conveyor device which is designed to convey the gas flow through the conveyor line. The powder-conveying system also comprises: a first tank, which is connected to the conveyor line, for supplying the installation with powder for an additive manufacturing process; and at least one overflow container, which is connected to the conveyor line, for receiving excess powder accumulating during the additive manufacturing process. The powder-conveying system also comprises: a buffer container which is connected to the conveyor line for supplying a sieve device with powder to be sieved; and the sieve device for sieving the powder to be sieved and for dispensing sieved powder. The powder-conveying system comprises an interface for an external tank, which interface is connected to the conveyor line, for introducing fresh or impure powder into the powder-conveying system. The powder-conveying system also comprises a controller for controlling the powder-conveying system, so that the system carries out at least one of the following conveying processes: a. conveying the sieved powder into the first tank; b. conveying powder from the at least one overflow container into the buffer container; and c. conveying powder from the external tank into the buffer container.

Description

Pulverfördersystem zum Fördern von Rohmaterialpulver zu einer Anlage zum Herstellen eines dreidimensionalen Werkstücks Powder conveying system for conveying raw material powder to a system for producing a three-dimensional workpiece

Die Erfindung betrifft ein Pulverfördersystem zum Fördern von Rohmaterialpulver zu einer Anlage zum Herstellen eines dreidimensionalen Werkstücks, insbesondere zum Herstellen eines dreidimensionalen Werkstücks durch Bestrahlen von Schichten des Rohmaterialpulvers mit elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung (beispielsweise eine Anlage zum selektiven Laserschmelzen oder -sintern). The invention relates to a powder conveying system for conveying raw material powder to a system for producing a three-dimensional workpiece, in particular for producing a three-dimensional workpiece by irradiating layers of the raw material powder with electromagnetic radiation or particle radiation (for example a system for selective laser melting or sintering).

Bei additiven (bzw. generativen) Verfahren zum Herstellen dreidimensionaler Werkstücke und insbesondere bei generativen Schichtbauverfahren ist es bekannt, eine zunächst formlose oder formneutrale Formmasse eines Rohmaterials (zum Beispiel ein Rohstoffpulver) schichtweise auf einen Träger aufzutragen und durch ortsspezifisches Bestrahlen zu verfestigen (z. B. durch Verschmelzen oder Versintern), um letztendlich ein Werkstück einer gewünschten Form zu erhalten. Das Bestrahlen kann mittels elektromagnetischer Strahlung, beispielsweise in Form von Laserstrahlung, o- der mittels Teilchenstrahlung, beispielsweise in Form von Elektronenstrahlung, erfolgen. In einem Ausgangszustand kann die Formmasse zunächst als Granulat, als Pulver oder als flüssige Formmasse vorliegen und infolge der Bestrahlung selektiv o- der, anders ausgedrückt, ortsspezifisch verfestigt werden. Insbesondere kann es sich bei der Formmasse um ein Schüttgut wie beispielsweise Rohmaterialpulver handeln. Die Formmasse kann zum Beispiel Keramik-, Metall- oder Kunststoffmaterialien umfassen und auch Materialgemische hieraus. Eine Variante von generativen Schichtbauverfahren betrifft das sogenannte Laserstrahlschmelzen im Pulverbett (auch: selektives Laserschmelzen), bei dem insbesondere metallische und/oder keramische Rohstoffpulvermaterialien unter Einstrahlung eines Laserstrahls zu dreidimensionalen Werkstücken verfestigt werden. In additive (or generative) processes for producing three-dimensional workpieces and in particular in generative layer construction processes, it is known to apply an initially shapeless or shape-neutral molding compound of a raw material (for example a raw material powder) layer by layer to a carrier and to solidify it by site-specific irradiation (for example by melting or sintering) in order to ultimately obtain a workpiece of the desired shape. The irradiation can be carried out using electromagnetic radiation, for example in the form of laser radiation, or using particle radiation, for example in the form of electron radiation. In an initial state, the molding compound can initially be present as granules, as powder or as liquid molding compound and can be solidified selectively or, in other words, site-specifically as a result of the irradiation. In particular, the molding compound can be a bulk material such as raw material powder. The molding compound can comprise, for example, ceramic, metal or plastic materials and also material mixtures thereof. A variant of generative layer construction processes concerns the so-called laser beam melting in the powder bed (also: selective laser melting), in which metallic and/or ceramic raw material powder materials in particular are solidified into three-dimensional workpieces by irradiation with a laser beam.

Zum Herstellen einzelner Werkstückschichten im Rahmen des selektiven Laserschmelzens ist es ferner bekannt, Rohstoffpulvermaterial in Form einer Rohstoffpulverschicht auf einen Träger aufzubringen und selektiv sowie nach Maßgabe der Geometrie der aktuell herzustellenden Werkstückschicht zu bestrahlen. Die Laserstrahlung dringt in das Rohstoffpulvermaterial ein und verfestigt dieses, beispielsweise in Folge eines Erhitzens, was ein Schmelzen oder Sintern verursacht. Ist eine Werkstückschicht verfestigt, wird eine neue Schicht von unverarbeitetem Rohstoffpulvermaterial auf die bereits hergestellte Werkstückschicht aufgebracht. Hierzu können bekannte Beschichteranordnungen oder Pulverauftragsvorrichtungen verwendet werden. Anschließend erfolgt eine erneute Bestrahlung der nun obersten und noch unverarbeiteten Rohstoffpulverschicht. Folglich wird das Werkstück sukzessive Schicht für Schicht aufgebaut, wobei jede Schicht eine Querschnittsfläche und/oder eine Kontur des Werkstücks definiert. In diesem Zusammenhang ist es ferner bekannt, auf CAD- oder vergleichbare Werkstückdaten zurückzugreifen, um die Werkstücke im Wesentlichen automatisch herzustellen. In order to produce individual workpiece layers in the context of selective laser melting, it is also known to apply raw material powder material in the form of a raw material powder layer to a carrier and to irradiate it selectively and in accordance with the geometry of the workpiece layer currently being produced. The laser radiation penetrates the raw material powder material and solidifies it, for example as a result of heating, which causes melting or sintering. Once a workpiece layer has solidified, a new layer of unprocessed raw material powder material is applied to the workpiece layer already produced. Known coating arrangements or powder application devices can be used for this purpose. The now topmost and still unprocessed raw material powder layer is then irradiated again. The workpiece is then built up layer by layer, with each layer defining a cross-sectional area and/or a contour of the workpiece. In this context, it is also known to use CAD or comparable workpiece data in order to produce the workpieces essentially automatically.

Um den dreidimensionalen Fertigungsprozess in einer Prozesskammer der Anlage durchführen zu können, ist es erforderlich, dass einem Beschichter (d. h. einer Pulverauftragsvorrichtung) der Anlage frisches, nicht verunreinigtes Roh material pul ver zur Verfügung gestellt wird. Ferner ist es bekannt, dass Roh material pul ver, welches sich bereits in der Prozesskammer befunden hatte, in einem oder mehreren Überlauftanks aufgefangen wird, anschließend gesiebt wird und schließlich dem Prozess ein weiteres Mal als gesiebtes Rohmaterialpulver zur Verfügung gestellt wird. In order to be able to carry out the three-dimensional manufacturing process in a process chamber of the plant, it is necessary that a coater (i.e. a powder application device) of the plant is provided with fresh, uncontaminated raw material powder. Furthermore, it is known that raw material powder that was already in the process chamber is collected in one or more overflow tanks, then sieved and finally made available to the process once again as sieved raw material powder.

In bekannten Anlagen geschieht der Transport des Pulvers zumindest abschnittsweise manuell und/oder die Handhabung des Pulvers erfordert, dass ein Bediener eines Pulverfördersystems manuell in den Förderprozess eingreifen muss. Dies birgt jedoch einerseits Gesundheitsrisiken, z. B. durch Einatmen des Pulvers und erhöht das Risiko, dass das Pulver kontaminiert wird, beispielsweise durch Kontakt des Pulvers mit Umgebungsluft. Wünschenswert ist es somit, ein Pulverfördersystem bereitzustellen, welches einen möglichst automatischen Pulvertransport insbesondere zwischen mehreren Ursprungs- bzw. Zieltanks ermöglicht und/oder welches wartungsarm ist und/oder möglichst wenige Eingriffe eines Benutzers erfordert und/oder welches einen Pulvertransport ermöglicht, bei dem das Pulver nicht oder möglichst wenig in Kontakt mit der Umgebungsatmosphäre gelangt. In known systems, the powder is transported manually at least in sections and/or the handling of the powder requires that an operator of a powder conveying system has to intervene manually in the conveying process. However, this entails health risks, e.g. through inhalation of the powder, and increases the risk of the powder becoming contaminated, e.g. through contact of the powder with ambient air. It is therefore desirable to provide a powder conveying system which enables powder to be transported as automatically as possible, in particular between several source or destination tanks and/or which is low-maintenance and/or requires as little intervention by a user as possible and/or which enables powder to be transported in which the powder does not come into contact with the ambient atmosphere or comes into contact with it as little as possible.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein verbessertes Pulverfördersystem bereitzustellen, welches zumindest eines der oben geschilderten Probleme oder ein damit zusammenhängendes Problem löst. The object of the invention is therefore to provide an improved powder conveying system which solves at least one of the problems described above or a problem related thereto.

Diese Aufgabe wird durch ein Pulverfördersystem mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Weitere Ausführungsbeispiele sind in den Unteransprüchen angegeben. This object is achieved by a powder conveying system having the features of the independent patent claim. Further embodiments are specified in the subclaims.

Die Erfindung betrifft demnach gemäß einem ersten Aspekt ein Pulverfördersystem zum Fördern von Rohmaterialpulver zu einer Anlage zum Herstellen eines dreidimensionalen Werkstücks durch Bestrahlen von Schichten des Rohmaterialpulvers mit elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung. Das Pulverfördersystem umfasst eine Förderleitung, die dazu eingerichtet ist, zumindest abschnittsweise einen Gasstrom und zumindest abschnittsweise einen durch den Gasstrom angetriebenen Pulverstrom zu fördern und eine Fördervorrichtung, die dazu eingerichtet ist, den Gasstrom durch die Förderleitung zu fördern. Das Pulverfördersystem umfasst ferner einen mit der Förderleitung verbundenen ersten Tank zum Versorgen der Anlage mit Pulver für einen additiven Fertigungsprozess und mindestens einen mit der Förderleitung verbundenen Überlaufbehälter zum Aufnehmen von überschüssigem Pulver des additiven Fertigungsprozesses. Ferner umfasst das Pulverfördersystem einen mit der Förderleitung verbundenen Pufferbehälter zum Versorgen einer Siebvorrichtung mit zu siebendem Pulver und es umfasst die Siebvorrichtung zum Sieben des zu siebenden Pulvers und zum Abgeben von gesiebtem Pulver. Das Pulverfördersystem umfasst eine mit der Förderleitung verbundenen Schnittstelle für einen externen Tank zum Einbringen von frischem oder verunreinigtem Pulver in das Pulverfördersystem. Das Pulverfördersystem umfasst eine Steuereinrichtung zum Ansteuern des Pulverfördersystems, sodass dieses mindestens einen der folgenden Förderprozesse ausführt: a Pulverförderung des gesiebten Pulvers in den ersten Tank; b Pulverförderung aus dem mindestens einen Überlaufbehälters in den Pufferbehälter; und c Pulverförderung aus dem externen Tank in den Pufferbehälter. The invention therefore relates, according to a first aspect, to a powder conveying system for conveying raw material powder to a system for producing a three-dimensional workpiece by irradiating layers of the raw material powder with electromagnetic radiation or particle radiation. The powder conveying system comprises a conveying line which is designed to convey a gas flow at least in sections and a powder flow driven by the gas flow at least in sections, and a conveying device which is designed to convey the gas flow through the conveying line. The powder conveying system further comprises a first tank connected to the conveying line for supplying the system with powder for an additive manufacturing process and at least one overflow container connected to the conveying line for receiving excess powder from the additive manufacturing process. The powder conveying system further comprises a buffer container connected to the conveying line for supplying a sieving device with powder to be sieved, and it comprises the sieving device for sieving the powder to be sieved and for dispensing sieved powder. The powder conveying system comprises an interface connected to the conveying line for an external tank for introducing fresh or contaminated powder into the powder conveying system. The powder conveying system comprises a control device for controlling the powder conveying system so that it carries out at least one of the following conveying processes: a powder conveying of the sieved powder into the first tank; b powder conveying from the at least one overflow container into the buffer container; and c powder conveying from the external tank into the buffer container.

Das Pulverfördersystem kann dazu eingerichtet sein, zumindest abschnittsweise oder vollständig eine pneumatische Förderung des Pulvers durchzuführen. Somit kann einer oder mehrere Förderabschnitte auch beispielsweise mechanisch (z. B. in Form einer Schneckenförderung) oder als Schwerkraftförderung ausgestaltet sein. Bei der Anlage kann es sich insbesondere um eine Anlage zum selektiven Laserschmelzen o- der -sintern handeln, welche beispielsweise eines oder mehrere der oben geschilderten Merkmale aufweist. Alternativ kann es sich bei der Anlage um eine Anlage zum selektiven Elektronenstrahlschmelzen handeln. The powder conveying system can be set up to convey the powder pneumatically, at least in sections or completely. One or more conveying sections can therefore also be designed, for example, mechanically (e.g. in the form of a screw conveyor) or as a gravity conveyor. The system can in particular be a system for selective laser melting or sintering, which has, for example, one or more of the features described above. Alternatively, the system can be a system for selective electron beam melting.

Die Förderleitung kann beispielsweise ein oder mehrere Rohre und/oder ein oder mehrere Schläuche und/oder ein oder mehrere Verbindungsstücke umfassen. Die Förderleitung kann pulverdicht und insbesondere gas- und pulverdicht sein, sodass kein Gas oder Pulver (seitlich) in die Förderleitung eindringen oder diese verlassen kann - außer durch die Öffnungen der Förderleitung. The conveyor line can, for example, comprise one or more pipes and/or one or more hoses and/or one or more connectors. The conveyor line can be powder-tight and in particular gas- and powder-tight, so that no gas or powder can enter or leave the conveyor line (from the side) - except through the openings in the conveyor line.

Dass die Förderleitung abschnittsweise dazu eingerichtet ist, einen durch den Gasstrom angetriebenen Pulverstrom zu fördern, kann bedeuten, dass lediglich ein Abschnitt eines gesamten Förderkreises, welcher durch die Förderleitung gebildet wird, dazu eingerichtet ist, ein Gas-Pulver-Gemisch zu fördern. Der verbleibende Teil des Förderkreises fördert im Wesentlichen lediglich Gas (Fördergas), beispielsweise Luft, Schutzgas oder ein Luft-Schutzgas-Gemisch. The fact that the conveyor line is designed in sections to convey a powder flow driven by the gas flow can mean that only a section of an entire conveyor circuit formed by the conveyor line is designed to convey a gas-powder mixture. The remaining part of the conveying circuit essentially only conveys gas (conveying gas), for example air, protective gas or an air-protective gas mixture.

Die Steuereinrichtung kann beispielsweise einen Computer umfassen. Die Steuereinrichtung kann einen Prozessor und einen Speicher umfassen, wobei auf dem Speicher ein Programm gespeichert ist, das bei dessen Ausführung den Prozessor dazu veranlasst, ein Verfahren durchzuführen, gemäß den im Folgenden beschriebenen Details. Insbesondere ist festzustellen, dass im Folgenden beschriebene Verfahrensschritte allesamt von der Steuereinheit durchgeführt werden können. Wenn somit beispielsweise im Folgenden beschrieben ist, dass die Fördervorrichtung gestoppt wird, so kann dies bedeuten, dass die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, die Fördervorrichtung so anzusteuern, dass diese stoppt. Als weiteres Beispiel kann beschrieben sein, dass ein gemessener Wert eines Sensors berücksichtigt wird. Dies kann bedeuten, dass die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, vom jeweiligen Sensor den Wert zu empfangen und ggf. in Abhängigkeit des Steuerwerts zu reagieren. The control device can, for example, comprise a computer. The control device can comprise a processor and a memory, wherein a program is stored in the memory which, when executed, causes the processor to carry out a method in accordance with the details described below. In particular, it should be noted that the method steps described below can all be carried out by the control unit. Thus, for example, if it is described below that the conveyor device is stopped, this can mean that the control device is set up to control the conveyor device so that it stops. As a further example, it can be described that a measured value from a sensor is taken into account. This can mean that the control unit is set up to receive the value from the respective sensor and, if necessary, to react depending on the control value.

Die Begriffe „Tank", „Speicher" und „Behälter" werden hierin synonym verwendet. Insbesondere haben die Begriffe „Überlaufbehälter" und „Überlauftank" hierin dieselbe Bedeutung. Es handelt sich bei sämtlichen der oben genannten Begriffe („Tank", „Speicher" und „Behälter") jeweils um einen Behälter, welcher dazu eingerichtet ist, eine vorbestimmte maximal Pulvermenge aufzunehmen, wobei die Verwendung des jeweiligen Begriffs keine (einschränkende) Aussage darüber trifft, wie groß diese maximale Pulvermenge des jeweiligen Behälters ist. Es wird jedoch auf die unterschiedlichen Behälter mit spezifischen Begriffen Bezug genommen, beispielsweise „erster Tank", „Pufferbehälter", „Hauptspeicher" und „externer Tank". Die einzelnen Begrifflichkeiten sind jedoch nicht einschränkend zu verstehen, sondern dienen lediglich der Abgrenzung der verschiedenen Behälter voneinander. So könnte der „Pufferbehälter" beispielsweise auch als „zweiter Tank" bezeichnet werden. Es sind somit keine strukturellen Unterschiede beispielsweise zwischen einem „Tank" und einem „Behälter" beabsichtigt. Insbesondere kann ein entsprechender Tank auch von einem Abschnitt der Förderleitung oder einem Abschnitt eines Zyklons gebildet werden, wenn dieser Abschnitt dazu eingerichtet ist, eine vorbestimmte Pulvermenge aufzunehmen. The terms "tank", "storage" and "container" are used synonymously herein. In particular, the terms "overflow container" and "overflow tank" have the same meaning herein. All of the above-mentioned terms ("tank", "storage" and "container") each refer to a container which is designed to hold a predetermined maximum amount of powder, whereby the use of the respective term does not make any (limiting) statement as to how large this maximum amount of powder in the respective container is. However, reference is made to the different containers using specific terms, for example "first tank", "buffer container", "main storage" and "external tank". However, the individual terms are not to be understood as limiting, but merely serve to differentiate the different containers from one another. For example, the "buffer container" could also be referred to as a "second tank". There are therefore no structural differences intended, for example, between a "tank" and a "container". In particular, a corresponding tank can also be formed by a section of the conveyor line or a section of a cyclone if this section is designed to receive a predetermined amount of powder.

Für jeden der Förderprozesse a, b und c können zugehörige Abschnitte der Förderleitung vorgesehen sein. Anders ausgedrückt kann jedem Förderprozess a, b und c ein zugehöriger Abschnitt der Förderleitung zugeordnet sein, durch welchen während der Förderung des jeweiligen Förderprozesses Fördergas strömt. Somit kann im Zusammenhang mit den Förderprozessen a, b und c auch von entsprechenden Förderkreisen a, b und c gesprochen werden. Die Förderkreise a, b und c können sich Abschnitte der Förderleitung teilen. Anders ausgedrückt kann es mindestens einen Abschnitt der Förderleitung geben, welcher von mindestens zwei der Förderprozesse a, b und c genutzt wird. For each of the conveying processes a, b and c, associated sections of the conveying line can be provided. In other words, each conveying process a, b and c can be assigned an associated section of the conveying line through which Conveying gas flows during the respective conveying process. In connection with the conveying processes a, b and c, one can therefore also speak of corresponding conveying circuits a, b and c. The conveying circuits a, b and c can share sections of the conveying line. In other words, there can be at least one section of the conveying line that is used by at least two of the conveying processes a, b and c.

Somit gilt das Folgende: Jedem der Förderprozesse a, b bzw. c kann ein zugehöriger Förderkreis a, b bzw. c zugewiesen werden. Jeder Förderkreis entspricht einem geschlossenen Abschnitt der Förderleitung. Mindestens zwei der Förderkreise können sich einen oder mehrere Abschnitte der Förderleitung teilen, d. h., können diese(n) Abschnitt(e) gemeinsam nutzen. The following therefore applies: Each of the conveying processes a, b or c can be assigned an associated conveying circuit a, b or c. Each conveying circuit corresponds to a closed section of the conveying line. At least two of the conveying circuits can share one or more sections of the conveying line, i.e. can use this section(s) together.

Das obige Verständnis vorausgesetzt, werden die Begriffe des Förderkreises und des Förderprozesses an manchen Stellen dieser Offenbarung synonym verwendet. Wenn von einem bestimmten Förderprozess die Rede ist, ist klar, dass implizit ein entsprechender Förderkreis vorhanden ist und umgekehrt. Given the above understanding, the terms support group and support process are used synonymously in some places in this disclosure. When a specific support process is mentioned, it is clear that a corresponding support group is implicitly present and vice versa.

Die Förderung gemäß der Förderprozesse a, b und c kann durch das Öffnen und/oder Schließen entsprechender Ventile veranlasst bzw. ermöglicht werden. Zu diesem Zweck können an geeigneten Stellen der Förderleitung entsprechende Ventile vorgesehen sein. Wenn beispielsweise Fördergas durch einen bestimmten Förderkreis gefördert werden soll, so können Ventile, welche sich in der Förderleitung entlang dieses Förderkreises befinden, geöffnet werden. Gleichzeitig können Ventile, welche den bestimmten Förderkreis von anderen Förderkreisen abtrennen, geschlossen werden, sodass kein Fördergas durch einen oder mehrere Förderkreise strömt, durch die keine Pulverförderung erfolgen soll. Zusätzlich oder alternativ können Abschnitte der Förderprozesse a, b und c oder auch einer oder mehrere der Förderprozesse a, b und c vollständig als nicht-pneumatischer Förderprozess ausgestaltet sein. Hierbei kann ein Fördern mittels Förderschnecke beispielsweise durch ein Starten eines Motors der Förderschnecke begonnen werden und durch ein Stoppen des Motors beendet werden. Ein Fördern mittels Schwerkraftförderung kann beispielsweise durch ein Öffnen einer Klappe oder eines Ventils begonnen werden und durch ein Schließen der Klappe oder des Ventils beendet werden. The conveying according to the conveying processes a, b and c can be initiated or enabled by opening and/or closing corresponding valves. For this purpose, corresponding valves can be provided at suitable points in the conveying line. If, for example, conveying gas is to be conveyed through a certain conveying circuit, valves located in the conveying line along this conveying circuit can be opened. At the same time, valves that separate the certain conveying circuit from other conveying circuits can be closed so that no conveying gas flows through one or more conveying circuits through which no powder is to be conveyed. Additionally or alternatively, sections of the conveying processes a, b and c or one or more of the conveying processes a, b and c can be designed entirely as a non-pneumatic conveying process. In this case, conveying by means of a conveyor screw can be started, for example, by starting a motor of the conveyor screw and ended by stopping the motor. Conveying by means of gravity conveying can be started, for example, by opening a flap or a valve and ended by closing the flap or the valve.

Der erste Tank kann oberhalb einer Prozesskammer der Anlage angeordnet sein. Der erste Tank kann innerhalb eines Gehäuses der Anlage oder außerhalb desselben angeordnet sein. Zusätzlich zum ersten Tank kann ein weiterer Behälter (hierin auch Zwischentank) oberhalb der Prozesskammer angeordnet sein, wobei dem Zwischentank Pulver aus dem ersten Tank zugeführt werden kann. Insbesondere kann sich der erste Tank oberhalb des Zwischentanks befinden. Der erste Tank kann sich außerhalb eines Gehäuses der Anlage befinden und der Zwischentank kann sich innerhalb des Gehäuses befinden. The first tank can be arranged above a process chamber of the system. The first tank can be arranged inside a housing of the system or outside of it. In addition to the first tank, a further container (herein also The intermediate tank can be arranged above the process chamber, whereby powder can be supplied to the intermediate tank from the first tank. In particular, the first tank can be located above the intermediate tank. The first tank can be located outside a housing of the system and the intermediate tank can be located inside the housing.

Es können entweder (a) sämtliche der Förderprozesse a-c pneumatische Förderprozesse enthalten, wobei ein gefördertes Pulver durch den Gasstrom gefördert wird, o- der (b) zumindest einer der Förderprozesse a-c, insbesondere der Förderprozess b, kann keinen pneumatischen Förderprozess enthalten. Either (a) all of the conveying processes a-c may contain pneumatic conveying processes, wherein a conveyed powder is conveyed by the gas flow, or (b) at least one of the conveying processes a-c, in particular the conveying process b, may not contain a pneumatic conveying process.

Im Fall (b) kann der Förderprozess, der keinen pneumatischen Förderprozess enthält, eine Förderung durch eine Förderschnecke und/oder eine Förderung mittels Schwerkraftförderung umfassen. In case (b), the conveying process which does not include a pneumatic conveying process may comprise conveying by a screw conveyor and/or conveying by gravity conveying.

Somit gibt es zumindest eine Ausführungsform, bei der sämtliche der Förderprozesse a-c als pneumatische Förderleitung ausgestaltet sind, welche dazu eingerichtet sind, den Gasstrom und zumindest abschnittsweise einen durch den Gasstrom angetriebenen Pulverstrom zu fördern. Eine Zuführung von Pulver (insbesondere eine dosierte Zuführung) in den jeweiligen Förderprozess a-c kann jedoch durch eine Förderschnecke erfolgen. Ferner kann einer der Förderprozesse a-c, beispielsweise Prozess b, vollständig nicht-pneumatisch erfolgen, also beispielsweise durch eine entsprechend vorgesehene Förderschnecke und/oder via Schwerkraftförderung. Thus, there is at least one embodiment in which all of the conveying processes a-c are designed as pneumatic conveying lines, which are set up to convey the gas flow and, at least in sections, a powder flow driven by the gas flow. However, powder can be fed (in particular a metered feed) into the respective conveying process a-c by means of a conveyor screw. Furthermore, one of the conveying processes a-c, for example process b, can be carried out completely non-pneumatically, for example by means of a correspondingly provided conveyor screw and/or via gravity conveying.

Das Pulverfördersystem kann ferner einen mit der Förderleitung verbundenen Hauptspeicher zum Aufnehmen des gesiebten Pulvers umfassen. Der Förderprozess a kann das gesiebte Pulver aus dem Hauptspeicher in den ersten Tank fördern. The powder conveying system may further comprise a main reservoir connected to the conveying line for receiving the sieved powder. The conveying process a may convey the sieved powder from the main reservoir into the first tank.

Wenn kein Hauptspeicher vorhanden ist, kann der Förderprozess a das gesiebte Pulver beispielsweise direkt dem Sieb entnehmen und zum ersten Tank fördern, insbesondere mittels pneumatischer Förderung. Zur Entnahme des Pulvers aus dem Sieb kann das Sieg hierfür einen entsprechenden Behälter für das gesiebte Pulver aufweisen. If there is no main storage facility, the conveying process a can, for example, remove the sieved powder directly from the sieve and convey it to the first tank, in particular by means of pneumatic conveying. To remove the powder from the sieve, the sieve can have a corresponding container for the sieved powder.

Die folgenden Ausführungen gelten insbesondere für ein Pulverfördersystem, bei dem sämtliche der Förderprozesse a-c als pneumatische Förderprozesse ausgestaltat sind. Sofern technisch sinnvoll, können die folgenden Ausführungen jedoch genauso Anwendung finden auf ein Pulverfördersystem, bei dem zumindest einer der Förderprozesse a-c als nicht-pneumatische Förderung (beispielsweise als Schneckenförderung) ausgestaltet ist. The following statements apply in particular to a powder conveying system in which all of the conveying processes are designed as pneumatic conveying processes. However, if technically reasonable, the following statements can also be applied to a powder conveying system in which at least one of the Conveying processes ac are designed as non-pneumatic conveying (e.g. as screw conveying).

Das Pulverfördersystem kann eine geschlossene Pulverförderung ermöglichen. Insbesondere kann das Pulverfördersystem eine Pulverförderung ermöglichen, bei der gefördertes Pulver über mehrere aufeinanderfolgende additive Fertigungsprozesse der Anlage nicht das Pulverfördersystem verlässt. Der Begriff der „geschlossenen Pulverförderung" kann somit so verstanden werden und ersetzt werden durch die Beschreibung einer Pulverförderung, bei der gefördertes Pulver über mehrere aufeinanderfolgende additive Fertigungsprozesse der Anlage nicht das Pulverfördersystem verlässt. Somit können Eingriffe eines Bedieners minimiert werden. The powder conveying system can enable closed powder conveying. In particular, the powder conveying system can enable powder conveying in which conveyed powder does not leave the powder conveying system over several consecutive additive manufacturing processes of the system. The term "closed powder conveying" can thus be understood and replaced by the description of powder conveying in which conveyed powder does not leave the powder conveying system over several consecutive additive manufacturing processes of the system. In this way, operator interventions can be minimized.

Das Pulverfördersystem kann dazu eingerichtet sein, insbesondere während einer der Förderprozesse a bis c, eine Inertgasatmosphäre innerhalb der Förderleitung aufrecht zu erhalten. Bei dem Inertgas kann es sich um Stickstoff oder Argon handeln. Die Förderleitung kann somit entsprechend inertgasdicht sein und es kann eine oder mehrere Inertgasquellen zur Flutung der Förderleitung mit Inertgas vorgesehen sein. The powder conveying system can be designed to maintain an inert gas atmosphere within the conveying line, particularly during one of the conveying processes a to c. The inert gas can be nitrogen or argon. The conveying line can thus be inert gas-tight and one or more inert gas sources can be provided for flooding the conveying line with inert gas.

Das Pulverfördersystem kann ferner einen an die Förderleitung gekoppelten Druckausgleichsbehälter umfassen. Der Druckausgleichsbehälter kann einen Überdruck innerhalb der Förderleitung reduzieren. The powder conveying system can further comprise a pressure equalization vessel coupled to the conveying line. The pressure equalization vessel can reduce an overpressure within the conveying line.

Der Druckausgleichsbehälter kann stromabwärts von der Fördervorrichtung und stromaufwärts der Anschlüsse des ersten Tanks, des mindestens einen Überlauftanks, des Pufferbehälters, des Hauptspeichers und des externen Tanks an die Förderleitung gekoppelt sein. The pressure equalization tank can be coupled to the conveying line downstream of the conveying device and upstream of the connections of the first tank, the at least one overflow tank, the buffer tank, the main storage tank and the external tank.

Das Pulverfördersystem kann ferner zumindest eine Dosiervorrichtung umfassen, insbesondere umfassend eine Förderschnecke, zum dosierten Zuführen des zu fördernden Pulvers in die Förderleitung aus dem mindestens einen Überlauftank, aus dem Hauptspeicher und/oder aus dem externen Tank. The powder conveying system can further comprise at least one metering device, in particular comprising a conveyor screw, for the metered feeding of the powder to be conveyed into the conveying line from the at least one overflow tank, from the main storage and/or from the external tank.

Als Alternative zu einer Förderschnecke, kann die Dosiervorrichtung beispielswiese eine Dosierschnecke, einen Schwingförderer oder einen Rohrkettenförderer umfassen. As an alternative to a screw conveyor, the dosing device can, for example, comprise a dosing screw, a vibrating conveyor or a tube chain conveyor.

Das Pulverfördersystem kann ferner zumindest eine Abscheidevorrichtung umfassen, insbesondere umfassend einen Zyklon, zum Abscheiden des geförderten Pulvers aus der Förderleitung und zum Zuführen des Pulvers in den ersten Tank und/oder in den Pufferbehälter. The powder conveying system may further comprise at least one separating device, in particular comprising a cyclone, for separating the conveyed powder from the conveyor line and for feeding the powder into the first tank and/or the buffer container.

Als Alternative zu einem Zyklon kann die Abscheidevorrichtung beispielsweise einen Zentrifugalabscheider, einen Filterabscheider oder einen elektrostatischen Abscheider umfassen. As an alternative to a cyclone, the separation device may comprise, for example, a centrifugal separator, a filter separator or an electrostatic precipitator.

Zumindest einer der folgenden Behälter kann mit einer Druckausgleichsleitung gekoppelt sein: der erste Tank, der mindestens eine Überlauftank, der Pufferbehälter, der Hauptspeicher und der externe Tank. At least one of the following tanks may be coupled to a pressure equalization line: the first tank, the at least one overflow tank, the buffer tank, the main storage tank and the external tank.

Die im Folgenden vorgestellten Prozesse, insbesondere zur Steuerung des Pulverfördersystems gemäß dem ersten Aspekt, können auch losgelöst von dem System des ersten Aspekts eingesetzt werden. Insbesondere kann einer oder mehrere der folgenden Aspekte in einem Pulverfördersystem eingesetzt werden, welches eine Förderung von Pulver von einem Ursprungstank in einen Zieltank mittels pneumatischer Förderung ermöglicht. The processes presented below, in particular for controlling the powder conveying system according to the first aspect, can also be used independently of the system of the first aspect. In particular, one or more of the following aspects can be used in a powder conveying system which enables powder to be conveyed from a source tank to a target tank by means of pneumatic conveying.

Die Steuereinrichtung kann dazu eingerichtet sein, eine Flussüberprüfung durchzuführen, umfassend ein Überprüfen eines Durchflusses durch die Förderleitung. The control device may be configured to perform a flow check, comprising checking a flow through the conveyor line.

Das Pulverfördersystem kann ferner einen Geschwindigkeitsmesser zum Messen einer Geschwindigkeit des Gasstroms in der Förderleitung umfassen. Die Flussüberprüfung umfasst ein Öffnen von Ventilen des Pulverfördersystems, sodass ein Durchfluss durch zumindest einen Förderkreis möglich ist, der einem der Förderprozesse a, b und c zugehörig ist. Die Flussüberprüfung umfasst ferner ein Einstellen einer Fördergeschwindigkeit des Gasstroms auf einen vorbestimmten Wertebereich oder Wert und ein Bestimmen, ob ein vom Geschwindigkeitssensor gemessener Geschwindigkeitswert des Gasstroms größer ist als ein vorbestimmter Grenzwert. The powder conveying system may further comprise a speed sensor for measuring a speed of the gas flow in the conveying line. The flow check comprises opening valves of the powder conveying system so that a flow is possible through at least one conveying circuit associated with one of the conveying processes a, b and c. The flow check further comprises setting a conveying speed of the gas flow to a predetermined range of values or value and determining whether a speed value of the gas flow measured by the speed sensor is greater than a predetermined limit value.

Das Einstellen der Fördergeschwindigkeit kann umfassen: Bestimmen, ob sich ein vom Geschwindigkeitssensor gemessener Geschwindigkeitswert innerhalb des vorbestimmten Wertebereichs befindet, falls dies nicht der Fall ist, Bestimmen, ob sich der Geschwindigkeitswert unterhalb des vorbestimmten Wertebereichs befindet, falls sich der Geschwindigkeitswert unterhalb des vorbestimmten Wertebereichs befindet, Erhöhen einer Leistung der Fördervorrichtung, und falls sich der Geschwindigkeitswert nicht unterhalb des vorbestimmten Wertebereichs befindet, Verringern der Leistung der Fördervorrichtung. Das Pulverfördersystem kann ferner einen Drucksensor zum Messen eines Drucks des Gasstroms umfassen und einen Filter zum Filtern verbliebener Pulverpartikel aus dem Gasstrom. Die Flussüberprüfung kann umfassen: Bestimmen eines Gesamtdruckverlusts anhand von Sensordaten des Drucksensors, falls festgestellt wird, dass der Gesamtdruckverlust einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet, Durchführen einer Filterabreinigung des Filters und erneutes Bestimmen eines Gesamtdruckverlusts, und falls festgestellt wird, dass der Gesamtdruckverlust nicht den vorbestimmten Grenzwert überschreitet, Fördern von Pulver in zumindest einem der Förderprozesse a, b und c. Adjusting the conveyor speed may include determining whether a speed value measured by the speed sensor is within the predetermined value range, if not, determining whether the speed value is below the predetermined value range, if the speed value is below the predetermined value range, increasing a power of the conveyor device, and if the speed value is not below the predetermined value range, decreasing the power of the conveyor device. The powder conveying system may further comprise a pressure sensor for measuring a pressure of the gas stream and a filter for filtering remaining powder particles from the gas stream. The flow check may comprise: determining a total pressure loss based on sensor data from the pressure sensor if it is determined that the total pressure loss exceeds a predetermined limit, performing a filter cleaning of the filter and determining a total pressure loss again, and if it is determined that the total pressure loss does not exceed the predetermined limit, conveying powder in at least one of the conveying processes a, b and c.

Die von der Steuereinrichtung durchgeführte Flussüberprüfung kann ferner umfassen, falls festgestellt wird, dass der Gesamtdruckverlust den vorbestimmten Grenzwert überschreitet, vor dem Durchführen der Filterabreinigung, Ausgeben eines Fehlers. The flow check performed by the controller may further include, if it is determined that the total pressure loss exceeds the predetermined limit, issuing an error before performing the filter cleaning.

Das Pulverfördersystem kann mindestens einen Sauerstoffsensor zum Messen eines Sauerstoffgehalts des Gasstroms umfassen. Die Steuereinrichtung kann dazu eingerichtet sein, eine Sauerstoffgehaltsüberprüfung durchzuführen, und die Sauerstoffgehaltsüberprüfung kann ein Messen eines Sauerstoffgehalts mithilfe des mindestens einen Sauerstoffsensors umfassen. The powder conveying system may comprise at least one oxygen sensor for measuring an oxygen content of the gas stream. The controller may be configured to perform an oxygen content check, and the oxygen content check may comprise measuring an oxygen content using the at least one oxygen sensor.

Das Pulverfördersystem kann einen ersten Sauerstoffsensor zum Messen des Sauerstoffgehalts des Gasstroms und einen zweiten, zu dem ersten Sauerstoffsensor redundanten, Sauerstoffsensor zum Messen des Sauerstoffgehalts des Gasstroms umfassen. The powder conveying system may comprise a first oxygen sensor for measuring the oxygen content of the gas stream and a second oxygen sensor, redundant to the first oxygen sensor, for measuring the oxygen content of the gas stream.

Die Steuereinrichtung kann dazu eingerichtet sein, wenn das Messen des Sauerstoffgehalts des Gasstroms ergibt, dass sich der Sauerstoffgehalt oberhalb eines vorbestimmten Grenzwerts befindet, eine Rohrleitungsinertisierung der Förderleitung durchzuführen. The control device can be designed to carry out a pipeline inerting of the conveying line if the measurement of the oxygen content of the gas stream shows that the oxygen content is above a predetermined limit value.

Alternativ oder zusätzlich kann auch mit Schutzgas nachgeflutet werden. Alternatively or additionally, the material can also be flooded with protective gas.

Das Pulverfördersystem kann ferner ein Ablassventil zum Ablassen von Gas aus der Förderleitung in eine Umgebung oder ein externes Volumen umfassen. Die Rohrleitungsinertisierung kann ein Öffnen des Ablassventils umfassen. Hinter dem Ablassventil (d. h. stromabwärts des Ablassventils) kann ein Filter vorgesehen sein. The powder conveying system may further comprise a vent valve for venting gas from the conveying line to an environment or an external volume. Pipeline inerting may comprise opening the vent valve. A filter may be provided behind the drain valve (ie downstream of the drain valve).

Die Rohrleitungsinertisierung kann ferner umfassen: Evakuieren zumindest eines Abschnitts der Förderleitung, Leckageprüfung der Förderleitung, Normalisieren der Förderleitung, und Prüfen eines Sauerstoffgehalts in der Förderleitung. The pipeline inerting may further comprise: evacuating at least a portion of the conveying line, leak testing of the conveying line, normalizing the conveying line, and checking an oxygen content in the conveying line.

Das Evakuieren kann ein Überprüfen umfassen, ob sich ein gemessener Druck innerhalb der Förderleitung unterhalb eines vorbestimmten Evakuierungsdrucks befindet. Evacuating may include checking whether a measured pressure within the conveying line is below a predetermined evacuation pressure.

Das Pulverfördersystem kann ferner einen Geschwindigkeitsmesser zum Messen einer Geschwindigkeit des Gasstroms in der Förderleitung umfassen. Das Evakuieren kann umfassen: Bestimmen, ob sich ein vom Geschwindigkeitssensor gemessener Geschwindigkeitswert innerhalb eines vorbestimmten Wertebereichs befindet, falls dies nicht der Fall ist, Bestimmen, ob sich der Geschwindigkeitswert unterhalb des vorbestimmten Wertebereichs befindet, falls sich der Geschwindigkeitswert unterhalb des vorbestimmten Wertebereichs befindet, Erhöhen einer Leistung der Fördervorrichtung, und falls sich der Geschwindigkeitswert nicht unterhalb des vorbestimmten Wertebereichs befindet, Verringern der Leistung der Fördervorrichtung. The powder conveying system may further comprise a speed sensor for measuring a speed of the gas flow in the conveying line. Evacuating may comprise: determining whether a speed value measured by the speed sensor is within a predetermined range of values, if this is not the case, determining whether the speed value is below the predetermined range of values, if the speed value is below the predetermined range of values, increasing a power of the conveying device, and if the speed value is not below the predetermined range of values, decreasing the power of the conveying device.

Die Leckageprüfung kann umfassen: Schließen des Ablassventils, Stoppen der Fördervorrichtung, Bestimmen, ob ein Systemdruckanstieg pro Zeit einen vordefinierten Grenzwert übersteigt, falls der Systemdruckanstieg pro Zeit den vordefinierten Grenzwert übersteigt, Ausgeben einer Fehlermeldung, und falls der Systemdruckanstieg pro Zeit nicht den vordefinierten Grenzwert übersteigt, Fortfahren zum Normalisieren der Förderleitung. The leak test may include: closing the drain valve, stopping the conveyor, determining if a system pressure rise per time exceeds a predefined limit, if the system pressure rise per time exceeds the predefined limit, issuing an error message, and if the system pressure rise per time does not exceed the predefined limit, proceeding to normalize the conveyor line.

Das Pulverfördersystem kann einen ersten Drucksensor an einer Einlassseite der Fördervorrichtung und einen zweiten Drucksensor an einer Auslassseite der Fördervorrichtung umfassen. Das Bestimmen des Systemdruckanstiegs kann eine Betrachtung einer Summe der Messwerte des ersten und des zweiten Drucksensors umfassen. The powder conveying system may include a first pressure sensor on an inlet side of the conveyor and a second pressure sensor on an outlet side of the conveyor. Determining the system pressure increase may include considering a sum of the readings from the first and second pressure sensors.

Das Normalisieren der Förderleitung kann umfassen: Fluten der Förderleitung mit Inertgas und Messen eines Sauerstoffgehalts in der Förderleitung. Normalizing the production line may include: flooding the production line with inert gas and measuring an oxygen content in the production line.

Das Pulverfördersystem kann ferner umfassen, falls der gemessene Sauerstoffgehalt in der Förderleitung einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet, erneutes Beginnen der Rohrleitungsinertisierung. Optional kann vor dem erneuten Beginnen der Rohrleitungsinertisierung Inertgas nachgeflutet werden. Falls dann immer noch der vorbestimmte Grenzwert überschritten wird, erfolgt das erneute Beginnen der Rohrleitungsinertisierung. Falls der Grenzwert dann nicht mehr überschritten wird, kann beispielsweise mit der Förderung gestartet werden bzw. das erneute Beginnen der Rohrleitungsinertisierung kann ausbleiben. The powder conveying system may further comprise restarting the pipeline inerting if the measured oxygen content in the conveying line exceeds a predetermined limit. Optionally, before restarting the Pipeline inertization can be flooded with inert gas. If the predetermined limit is still exceeded, the pipeline inertization is restarted. If the limit is no longer exceeded, the conveying process can be started, for example, or the pipeline inertization can be omitted.

Das Prüfen des Sauerstoffgehalts in der Förderleitung kann umfassen, falls der gemessene Sauerstoffgehalt eine vorbestimmte Anzahl von Malen einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet, erneutes Beginnen der Rohrleitungsinertisierung. Checking the oxygen content in the production line may include restarting the pipeline inerting if the measured oxygen content exceeds a predetermined limit a predetermined number of times.

Die Steuereinrichtung kann dazu eingerichtet sein, eine Förderung gemäß zumindest einem der Förderprozesse a, b und c durchzuführen, wobei die Förderung ein Öffnen zumindest eines Ventils umfasst, welches in einem dem jeweiligen Förderprozess zugeordneten Förderkreis angeordnet ist. The control device can be configured to carry out a conveying operation according to at least one of the conveying processes a, b and c, wherein the conveying operation comprises opening at least one valve which is arranged in a conveying circuit associated with the respective conveying process.

Die Steuereinrichtung kann dazu eingerichtet sein, während der Förderung eine Förderungssteuerung durchzuführen, welche umfasst: Überwachen eines Sauerstoffgehalts in der Förderleitung, Überwachen eines Drucks in der Förderleitung, Überwachen einer Fördergeschwindigkeit des Gasstroms, Überwachen zumindest einer gemessenen Kenngröße des Pulverfördersystems, und Überprüfen einer Abbruchbedingung zum Beenden der Förderung. The control device can be configured to carry out a conveying control during conveying, which comprises: monitoring an oxygen content in the conveying line, monitoring a pressure in the conveying line, monitoring a conveying speed of the gas flow, monitoring at least one measured characteristic of the powder conveying system, and checking a termination condition for terminating the conveying.

Das Überwachen des Sauerstoffgehalts in der Förderleitung kann umfassen ein Bestimmen, ob ein gemessener Sauerstoffgehalt einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet, und falls der gemessene Sauerstoffgehalt den vorbestimmten Grenzwert überschreitet, Öffnen eines Ventils zum Zuführen von Inertgas in die Förderleitung. Monitoring the oxygen content in the production line may include determining whether a measured oxygen content exceeds a predetermined limit, and if the measured oxygen content exceeds the predetermined limit, opening a valve to supply inert gas to the production line.

Das Überwachen des Drucks in der Förderleitung kann umfassen ein Bestimmen, ob ein gemessener Druck in der Förderleitung innerhalb eines vorbestimmten Bereichs ist, wenn der gemessene Druck in der Förderleitung geringer ist, als der vorbestimmte Bereich, Öffnen eines Ventils zum Zuführen von Inertgas, und wenn der gemessene Druck in der Förderleitung höher ist, als der vorbestimmte Bereich, Öffnen eines Ablassventils zum Ablassen von Gas aus der Förderleitung. Monitoring the pressure in the production line may include determining whether a measured pressure in the production line is within a predetermined range, if the measured pressure in the production line is less than the predetermined range, opening a valve to supply inert gas, and if the measured pressure in the production line is higher than the predetermined range, opening a vent valve to vent gas from the production line.

Das Überwachen der Fördergeschwindigkeit des Gasstroms kann umfassen: Bestimmen einer Gasdichte des Gasstroms, basierend auf mindestens einer gemessenen Kenngröße des Gasstroms, Bestimmen eines durch die Förderleitung geförderten Pulvermassestroms, basierend auf einem an eine Dosiervorrichtung eines Ursprungstanks der Förderung angelegten Steuerwert, Bestimmen einer Sollgeschwindigkeit des Gasstroms, basierend auf der Gasdichte und basierend auf dem Schüttgutmassestrom, und Steuern der Fördervorrichtung zum Fördern des Gasstroms mit der bestimmten Sollgeschwindigkeit. Monitoring the conveying speed of the gas flow may include: determining a gas density of the gas flow based on at least one measured characteristic of the gas flow, determining a powder mass flow conveyed through the conveying line based on a flow rate fed to a metering device of a control value applied to the source tank of the conveyance, determining a target velocity of the gas flow based on the gas density and based on the bulk material mass flow, and controlling the conveying device to convey the gas flow at the determined target velocity.

Das Überwachen zumindest einer gemessenen Kenngröße des Pulverfördersystems kann umfassen: Ansteuern einer Dosiervorrichtung eines Ursprungstanks der Förderung mit einem vorbestimmten Steuerwert, Bestimmen, ob sich die mindestens eine gemessene Kenngröße des Pulverfördersystems oberhalb eines vorbestimmten Maximalwerts für die jeweilige Kenngröße befindet, und falls sich die mindestens eine gemessene Kenngröße oberhalb des vorbestimmten Maximalwerts befindet, Reduzieren des Steuerwerts der Dosiervorrichtung um einen vorbestimmten Wert, sodass die Dosiervorrichtung eine geringere Dosis an Pulver pro Zeit in den Gasstrom abgibt. Monitoring at least one measured characteristic of the powder conveying system can include: controlling a dosing device of a source tank of the conveyance with a predetermined control value, determining whether the at least one measured characteristic of the powder conveying system is above a predetermined maximum value for the respective characteristic, and if the at least one measured characteristic is above the predetermined maximum value, reducing the control value of the dosing device by a predetermined value so that the dosing device delivers a smaller dose of powder per unit of time into the gas stream.

Die Steuereinrichtung kann ferner eingerichtet sein zum, falls sich die mindestens eine gemessene Kenngröße unterhalb des vorbestimmten Maximalwerts befindet, Erhöhen des Steuerwerts der Dosiervorrichtung um einen vorbestimmten Wert, sodass die Dosiervorrichtung eine höhere Dosis an Pulver pro Zeit in den Gasstrom abgibt. The control device can further be configured to, if the at least one measured parameter is below the predetermined maximum value, increase the control value of the dosing device by a predetermined value so that the dosing device releases a higher dose of powder per unit of time into the gas stream.

Die mindestens eine Kenngröße kann mindestens eine der folgenden Kenngrößen umfassen: Fördergeschwindigkeit, Pumpenauslassdruck, Pumpenleistung und Dosis an Pulver pro Zeit. The at least one parameter may include at least one of the following parameters: conveying speed, pump outlet pressure, pump power and dose of powder per time.

Das Überprüfen einer Abbruchbedingung zum Beenden der Förderung kann umfassen ein Beenden der Förderung durch Stoppen der Fördervorrichtung, wenn mindestens eines der folgenden Ereignisse detektiert wird: ein Füllstand eines Ursprungstanks, aus dem Pulver zur Förderung entnommen wird, unterschreitet einen vorbestimmten Grenzwert, ein Füllstand eines Zieltanks, in den das Pulver gefördert wird, überschreitet einen vorbestimmten Grenzwert, eine vorbestimmte maximale Förderzeit ist überschritten und ein Gesamtdruckverlust eines Fördergases übersteigt einen vorbestimmten Grenzwert. Checking a termination condition for ending the conveying may include ending the conveying by stopping the conveying device if at least one of the following events is detected: a fill level of a source tank from which powder is taken for conveying falls below a predetermined limit, a fill level of a target tank into which the powder is conveyed exceeds a predetermined limit, a predetermined maximum conveying time is exceeded and a total pressure loss of a conveying gas exceeds a predetermined limit.

Die Steuereinrichtung kann dazu eingerichtet sein, nach Beenden einer Förderung gemäß Förderprozess a, b und/oder c, eine Rohrreinigung und eine Filterreinigung durchzuführen, wobei die Rohrreinigung ein Durchströmen eines Gasstroms durch die Förderleitung umfasst, und wobei die Filterreinigung ein Abblasen eines in der Förderleitung vorgesehenen Filters mit Druckluft umfasst. Das Pulverfördersystem kann ferner zumindest einen Taupunktsensor zum Messen einer relativen Feuchte innerhalb der Förderleitung und/der innerhalb eines Tanks des Pulverfördersystems umfassen. Die Steuereinheit kann dazu eingerichtet sein, eine automatische Pulvertrocknung einzuleiten, wenn der gemessene Wert der relativen Feuchte einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet. The control device can be configured to carry out a pipe cleaning and a filter cleaning after completion of a conveying process according to conveying process a, b and/or c, wherein the pipe cleaning comprises a gas stream flowing through the conveying line, and wherein the filter cleaning comprises blowing off a filter provided in the conveying line with compressed air. The powder conveying system can further comprise at least one dew point sensor for measuring a relative humidity within the conveying line and/or within a tank of the powder conveying system. The control unit can be configured to initiate automatic powder drying when the measured value of the relative humidity exceeds a predetermined limit value.

Die Pulvertrocknung kann mithilfe einer Trocknungseinheit des Pulverfördersystems durchgeführt werden. Zu diesem Zweck kann die Trocknungseinheit eine Heizeinheit und/oder ein Feuchtigkeitsabsorptionsmittel umfassen. Ferner kann eine Vakuumerzeugungseinheit als Trocknungseinheit eingesetzt werden. Die Pulvertrocknung kann dann gestoppt werden, wenn der Taupunktsensor eine vorbestimmte Restfeuchte misst, d. h., wenn ein gemessener Feuchtewert einen vorbestimmten Schwellenwert unterschreitet. The powder drying can be carried out using a drying unit of the powder conveying system. For this purpose, the drying unit can comprise a heating unit and/or a moisture absorption means. Furthermore, a vacuum generation unit can be used as a drying unit. The powder drying can be stopped when the dew point sensor measures a predetermined residual moisture, i.e. when a measured moisture value falls below a predetermined threshold value.

Ein Taupunktsensor kann an mindestens einem der folgenden Komponenten des Pulverfördersystems vorgesehen sein: Haupttank, externer Tank, und Fördervorrichtung. A dew point sensor may be provided on at least one of the following components of the powder conveying system: main tank, external tank, and conveyor.

Mindestens ein Sauerstoffsensor kann zum Messen einer Sauerstoffkonzentration an zumindest einem der folgenden Komponenten des Pulverfördersystems vorgesehen sein: erster Tank, Überlauftank, Pufferbehälter, Hauptspeicher, externer Tank und Siebvorrichtung. Die Steuereinrichtung kann dazu eingerichtet sein, eine Flutung der Förderleitung mit Inertgas einzuleiten, wenn festgestellt wird, dass mindestens einer der vorgesehenen Sauerstoffsensoren eine Sauerstoffkonzentration oberhalb eines vorbestimmten Grenzwerts misst. At least one oxygen sensor may be provided for measuring an oxygen concentration at at least one of the following components of the powder conveying system: first tank, overflow tank, buffer tank, main storage, external tank and screening device. The control device may be configured to initiate flooding of the conveying line with inert gas if it is determined that at least one of the provided oxygen sensors measures an oxygen concentration above a predetermined limit value.

Mindestens ein Drucksensor zum Messen eines Drucks kann an zumindest einem der folgenden Komponenten des Pulverfördersystems vorgesehen sein: erster Tank, Überlauftank, Pufferbehälter, Hauptspeicher, externer Tank und Siebvorrichtung. Die Steuereinrichtung kann dazu eingerichtet sein, zumindest einen der folgenden Schritte vorzunehmen, wenn festgestellt wird, dass mindestens einer der vorgesehenen Drucksensoren einen Druckanstieg pro vorgegebene Zeiteinheit oberhalb eines vorbestimmten Grenzwertes misst: Ausgeben eines Warnhinweises, Flutung der Förderleitung oder eines betroffenen Abschnitts des Pulverfördersystems mit Inertgas, Messen eines Sauerstoffgehalts im betroffenen Abschnitt des Pulverfördersystems, und Durchführen einer Filterabreinigung. Mindestens ein Temperatursensor zum Messen einer Temperatur kann an zumindest einem Motor des Pulverfördersystems, insbesondere einem Motor einer Förderschnecke und/oder der Fördervorrichtung, vorgesehen sein. Die Steuereinrichtung kann dazu eingerichtet sein, eine Abschaltung der Fördervorrichtung einzuleiten, wenn festgestellt wird, dass mindestens einer der vorgesehenen Temperatursensoren einen Temperaturwert oberhalb eines vorbestimmten Grenzwerts misst. At least one pressure sensor for measuring a pressure can be provided on at least one of the following components of the powder conveying system: first tank, overflow tank, buffer container, main storage, external tank and sieving device. The control device can be set up to carry out at least one of the following steps if it is determined that at least one of the pressure sensors provided measures a pressure increase per predetermined unit of time above a predetermined limit value: issuing a warning, flooding the conveying line or an affected section of the powder conveying system with inert gas, measuring an oxygen content in the affected section of the powder conveying system, and carrying out a filter cleaning. At least one temperature sensor for measuring a temperature can be provided on at least one motor of the powder conveying system, in particular a motor of a conveyor screw and/or the conveying device. The control device can be set up to initiate a shutdown of the conveying device if it is determined that at least one of the temperature sensors provided measures a temperature value above a predetermined limit value.

Die Steuereinrichtung kann dazu eingerichtet sein, eine Abschaltung der Fördervorrichtung einzuleiten, wenn zumindest eines der folgenden Ereignisse detektiert wird: ein Drehmoment eines Motors einer Dosiervorrichtung überschreitet einen vorbestimmten Grenzwert, ein Ventil des Pulverfördersystems befindet sich in einer Ist- Stellung, die nicht seiner Soll-Stellung entspricht, und ein Fehler an einem Sensor wird detektiert. The control device can be configured to initiate a shutdown of the conveying device if at least one of the following events is detected: a torque of a motor of a dosing device exceeds a predetermined limit value, a valve of the powder conveying system is in an actual position that does not correspond to its target position, and an error in a sensor is detected.

An dem mindestens einen Überlauftank kann ein Füllstandsensor zum Messen eines Füllstands des mindestens einen Überlauftanks vorgesehen ist, insbesondere in Form von einer oder mehreren Wägezellen, wobei an einem Zwischentank, welcher oberhalb der Prozesskammer angeordnet ist und welcher dazu eingerichtet ist, die Prozesskammer mit Pulver zu versorgen und welcher dazu eingerichtet ist, aus dem ersten Tank mit Pulver versorgt zu werden, ein Füllstandsensor zum Messen eines Füllstands des Zwischentanks vorgesehen ist, insbesondere in Form von einer oder mehreren Wägezellen. Die Steuereinrichtung kann dazu eingerichtet sein, bei Ausfall der Pulverförderung durch die Fördervorrichtung einen additiven Fertigungsprozess der Anlage solange fortzuführen, bis zumindest eines der folgenden Ereignisse eintritt: der Füllstandsensor des Überlauftanks detektiert, dass der Füllstand des Überlauftanks einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet, und der Füllstandsensor des Zwischentanks detektiert, dass der Füllstand des Zwischentanks einen vorbestimmten Grenzwert unterschreitet. A fill level sensor for measuring a fill level of the at least one overflow tank can be provided on the at least one overflow tank, in particular in the form of one or more load cells, wherein a fill level sensor for measuring a fill level of the intermediate tank is provided on an intermediate tank which is arranged above the process chamber and which is designed to supply the process chamber with powder and which is designed to be supplied with powder from the first tank, in particular in the form of one or more load cells. The control device can be designed to continue an additive manufacturing process of the system in the event of a failure of the powder conveyance by the conveying device until at least one of the following events occurs: the fill level sensor of the overflow tank detects that the fill level of the overflow tank exceeds a predetermined limit value, and the fill level sensor of the intermediate tank detects that the fill level of the intermediate tank falls below a predetermined limit value.

Die Steuereinrichtung kann dazu eingerichtet sein, eine Pulverförderung einer vorbestimmten Pulvermenge gemäß einem der Förderprozesse a, b oder c auszuführen und anschließend die Förderung zu stoppen. The control device can be configured to carry out a powder conveyance of a predetermined powder quantity according to one of the conveying processes a, b or c and then to stop the conveyance.

Die Steuereinrichtung kann dazu eingerichtet sein, nach jedem Fördervorgang gemäß einem der Förderprozesse a, b und c einen Prioritätswert für jeden der Förderprozesse zu bestimmen, basierend auf vorbestimmten Füllstandlimits der Ursprungstanks und der Zieltanks. Die Steuereinrichtung kann dazu eingerichtet sein, anschließend eine Förderung gemäß dem Förderprozess mit dem höchsten Prioritätswert durchzuführen. The control device can be set up to determine a priority value for each of the conveying processes after each conveying process according to one of the conveying processes a, b and c, based on predetermined fill level limits of the source tanks and the target tanks. The control device can be set up to to then carry out funding in accordance with the funding process with the highest priority value.

Die hierin beschriebene Anlage zum Herstellen eines dreidimensionalen Werkstücks durch Bestrahlen von Schichten des Roh material pul vers mit elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung kann beispielsweise eine Trägereinrichtung zum Aufbringen des Pulvers in mehreren Schichten umfassen, sodass ein Pulverbett entsteht. Ferner können eine oder mehrere Pulverauftragsvorrichtungen vorgesehen sein, zum Aufträgen des Pulvers und ggf. zum Aufträgen von Pulver unterschiedlicher Materialien. Es kann für jedes Material eine eigene Pulverauftragsvorrichtung vorgesehen sein. Die Trägereinrichtung kann mittels einer Hubvorrichtung vertikal nach unten bewegt werden, sodass die oberste Pulverschicht immer auf derselben Höhe in Bezug auf eine Baukammer der Anlage bleibt. Ferner kann die Anlage eine oder mehrere Bestrahlungseinheiten umfassen. Die Bestrahlungseinheiten umfassen jeweils eine Strahlquelle (insbesondere eine Laserstrahlquelle) und eine Optik mit einer oder mehreren optischen Komponenten zum Formen und Ablenken des Strahls (z. B. Strahlaufweiter, Fokussiereinheit, Scannereinrichtung, F-Theta-Linse). Alternativ kann sich die Strahlquelle außerhalb der jeweiligen Bestrahlungseinheit befinden, wobei der Strahl durch einen optischen Leiter (z. B. Glasfaser) der Bestrahlungseinheit zugeführt wird. The system described here for producing a three-dimensional workpiece by irradiating layers of the raw material powder with electromagnetic radiation or particle radiation can, for example, comprise a carrier device for applying the powder in several layers so that a powder bed is formed. Furthermore, one or more powder application devices can be provided for applying the powder and, if necessary, for applying powder of different materials. A separate powder application device can be provided for each material. The carrier device can be moved vertically downwards by means of a lifting device so that the topmost powder layer always remains at the same height in relation to a construction chamber of the system. Furthermore, the system can comprise one or more irradiation units. The irradiation units each comprise a beam source (in particular a laser beam source) and an optics with one or more optical components for shaping and deflecting the beam (e.g. beam expander, focusing unit, scanner device, F-theta lens). Alternatively, the beam source can be located outside the respective irradiation unit, with the beam being fed to the irradiation unit via an optical conductor (e.g. fiber optic).

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren erläutert. Es stellen dar: The invention is explained below with reference to the attached figures. They show:

Figur 1: eine schematische Übersicht eines Pulverfördersystems zum Fördern von Rohmaterialpulver zu einer Anlage zum Herstellen eines dreidimensionalen Werkstücks; Figure 1: a schematic overview of a powder conveying system for conveying raw material powder to a system for producing a three-dimensional workpiece;

Figur 2: ein Flussdiagramm einer übergeordneten Funktion des Pulverfördersystems; Figure 2: a flow chart of a higher-level function of the powder conveying system;

Figur 3: eine Flussprüfung des Förderkreises a bzw. eine Förderung im Förderkreis a, wobei aktive Elemente des Pulverfördersystems gemäß Fig. 1 fett hervorgehoben sind; Figure 3: a flow test of the conveyor circuit a or a conveying in the conveyor circuit a, with active elements of the powder conveying system according to Fig. 1 highlighted in bold;

Figur 4: eine Flussprüfung des Förderkreises b bzw. eine Förderung im Förderkreis b, wobei aktive Elemente des Pulverfördersystems gemäß Fig. 1 fett hervorgehoben sind; Figur 5: eine Flussprüfung des Förderkreises c bzw. eine Förderung im Förderkreis c, wobei aktive Elemente des Pulverfördersystems gemäß Fig. 1 fett hervorgehoben sind; Figure 4: a flow test of the conveyor circuit b or a conveying in the conveyor circuit b, with active elements of the powder conveying system according to Fig. 1 highlighted in bold; Figure 5: a flow test of the conveyor circuit c or a conveying in the conveyor circuit c, with active elements of the powder conveying system according to Fig. 1 highlighted in bold;

Figur 5a: eine schematische Übersicht einer alternativen Ausgestaltung eines Pulverfördersystems zum Fördern von Roh material pul ver zu einer Anlage zum Herstellen eines dreidimensionalen Werkstücks; Figure 5a: a schematic overview of an alternative embodiment of a powder conveying system for conveying raw material powder to a system for producing a three-dimensional workpiece;

Figur 6: ein Flussdiagramm einer Leckageprüfung; Figure 6: a flow chart of a leak test;

Figur 7: eine Rohrevakuierung, wobei aktive Elemente des Pulverfördersystems gemäß Fig. 1 fett hervorgehoben sind; Figure 7: a pipe evacuation, with active elements of the powder conveying system according to Fig. 1 highlighted in bold;

Figur 8: ein Flussdiagramm einer Sauerstoffgehaltsüberprüfung; Figure 8: a flow chart of an oxygen content check;

Figur 9: ein Flussdiagramm einer Anpassung einer Fördergasgeschwindigkeit; Figure 9: a flow chart of an adjustment of a conveying gas velocity;

Figur 10: ein Flussdiagramm einer Grenzwertsteuerung Figure 10: a flow chart of a limit control

Figur 11: eine Anlage zum Herstellen eines dreidimensionalen Werkstücks durch Bestrahlen von Schichten eines Rohmaterialpulvers mit elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung, welche mit einem Schüttgutfördersystem ausgestattet ist; Figure 11: a plant for producing a three-dimensional workpiece by irradiating layers of a raw material powder with electromagnetic radiation or particle radiation, which is equipped with a bulk material conveying system;

Figur 12: eine schematische Darstellung einer Dosiervorrichtung in Form einer Förderschnecke, wobei Parameter der Förderschnecke zum Berechnen eines von der Förderschnecke geförderten Massestroms angegeben sind; und Figure 12: a schematic representation of a dosing device in the form of a conveyor screw, wherein parameters of the conveyor screw are given for calculating a mass flow conveyed by the conveyor screw; and

Figur 13: ein Flussdiagramm eines Prozesses der Grenzwertregelung; Figure 13: a flow chart of a limit control process;

Figur 14: eine Anlage zur Herstellung von dreidimensionalen Werkstücken durch Beaufschlagen von Rohstoffpulverschichten mit elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung, die mit einem Pulveraufbereitungssystem ausgestattet ist, welches eine Siebvorrichtung umfasst; Figur 15: eine Detailansicht der in der Pulveraufbereitungssystem gemäß Figur 14 eingesetzten Siebvorrichtung; Figure 14: a plant for producing three-dimensional workpieces by exposing raw material powder layers to electromagnetic radiation or particle radiation, which is equipped with a powder preparation system comprising a sieving device; Figure 15: a detailed view of the sieving device used in the powder processing system according to Figure 14;

Figur 16: eine lose Pulverschüttung auf einer Ebene; Figure 16: a loose powder bed on a level;

Figur 17: die Siebvorrichtung gemäß Figur 15 bei einem kontinuierlichen Antreiben des Siebs mit einer geringen (zweiten) Antriebsleistung; Figure 17: the screening device according to Figure 15 with a continuous drive of the screen with a low (second) drive power;

Figur 18: die Siebvorrichtung gemäß Figur 15 bei einem kontinuierlichen Antreiben des Siebs mit einer hohen (ersten) Antriebsleistung; Figure 18: the screening device according to Figure 15 with a continuous drive of the screen with a high (first) drive power;

Figur 19: die Siebvorrichtung gemäß Figur 15 im Betrieb, wobei die Siebvorrichtung periodisch abwechselnd mit der ersten Antriebsleistung und der zweiten Antriebsleistung angetrieben wird; Figure 19: the screening device according to Figure 15 in operation, wherein the screening device is periodically driven alternately with the first drive power and the second drive power;

Figur 20: die Entwicklung der Antriebsleistung (oben) und des Dosiermassenstroms (unten) in Abhängigkeit der Zeit bei einer Steuerung des Dosiermassenstroms in Abhängigkeit der Antriebsleistung; Figure 20: the development of the drive power (top) and the dosing mass flow (bottom) as a function of time when the dosing mass flow is controlled as a function of the drive power;

Figur 21: die Entwicklung einer Sprungantwort einer Summe aus einem Gesiebtpulvermassenstrom und einem Überkornmassenstrom auf einen Dosiermassenstrom bei einem Defekt eines Siebgewebes; und Figure 21: the development of a step response of a sum of a sieved powder mass flow and an oversize mass flow to a dosing mass flow in the event of a defect in a sieve fabric; and

Figur 22: eine alternative Ausführungsform einer Siebvorrichtung, welche ein Gehäuse und ein relativ zu dem Gehäuse neigbar gelagertes Sieb umfasst, dessen Neigungswinkel relativ zur horizontalen Ebene eingestellt werden kann. Figure 22: an alternative embodiment of a screening device comprising a housing and a screen mounted so as to be tiltable relative to the housing, the angle of inclination of which can be adjusted relative to the horizontal plane.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Pulverfördersystems, welches zur Förderung von Roh material pul ver in einer Anlage 1100 zum Herstellen eines dreidimensionalen Werkstücks durch Bestrahlen von Schichten des Roh material pul vers mit elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung verwendet wird. Fig. 1 shows a schematic representation of a powder conveying system which is used for conveying raw material powder in a system 1100 for producing a three-dimensional workpiece by irradiating layers of the raw material powder with electromagnetic radiation or particle radiation.

Im in der Fig. 1 dargestellten System können mehrere Förderprozesse innerhalb des Systems durchgeführt werden, d. h. Förderprozesse von unterschiedlichen Ursprungstanks zu unterschiedlichen Zieltanks. Die genaue Struktur und Funktionsweise des Pulverfördersystems wird im Folgenden beschrieben. In der Fig. 1 nicht dargestellt (jedoch Bestandteil des Systems) ist eine Steuereinrichtung des Pulverfördersystems. Diese Steuereinrichtung steuert die einzelnen Komponenten des Systems der Fig. 1, insbesondere die im Folgenden beschriebenen Ventile, Dosiervorrichtungen und die Fördervorrichtung. Ferner empfängt und verarbeitet die Steuereinrichtung Daten der im Folgenden Beschriebenen Sensoren. In the system shown in Fig. 1, several conveying processes can be carried out within the system, ie conveying processes from different source tanks to different destination tanks. The exact structure and functioning of the powder conveying system is described below. Not shown in Fig. 1 (but part of the system) is a control device for the powder conveying system. This control device controls the individual components of the system in Fig. 1, in particular the valves, dosing devices and the conveying device described below. The control device also receives and processes data from the sensors described below.

Die Anlage 1100 entspricht beispielsweise einer allgemein bekannten Anlage zur additiven Fertigung mittels selektivem Laserschmelzen oder selektiven Lasersintern. In Fig. 1 ist lediglich die Prozesskammer 1011 der Anlage 1100 dargestellt. Rohmaterialpulver wird mittels eines Laders 2104 aus einem Zwischentank 2102 (auch: Hopper) der Anlage 1100 der Prozesskammer 1011 (genauer gesagt, einer Pulverauftragsvorrichtung bzw. einem Beschichter in der Prozesskammer 1011) zugeführt. The system 1100 corresponds, for example, to a generally known system for additive manufacturing using selective laser melting or selective laser sintering. In Fig. 1, only the process chamber 1011 of the system 1100 is shown. Raw material powder is fed by means of a loader 2104 from an intermediate tank 2102 (also: hopper) of the system 1100 to the process chamber 1011 (more precisely, a powder application device or a coater in the process chamber 1011).

Überschüssiges Pulver des additiven Fertigungsprozesses kann in einem vorderen Überlauftank 2 oder einem hinteren Überlauftank 3 gesammelt werden. Hierbei handelt es sich insbesondere um Pulver, welches beim Beschichten einer neuen Pulverschicht nicht benötigt wird und somit von einer Pulverauftragsvorrichtung in einen der Überlauftanks 2 oder 3 geschoben wird. An einem Einlass der jeweiligen Pulvertanks 2 bzw. 3 befindet sich ein Einlassventil 19 bzw. 17. Excess powder from the additive manufacturing process can be collected in a front overflow tank 2 or a rear overflow tank 3. This is in particular powder that is not needed when coating a new powder layer and is thus pushed by a powder application device into one of the overflow tanks 2 or 3. An inlet valve 19 or 17 is located at an inlet of the respective powder tanks 2 or 3.

Die Überlauftanks 2 und 3 umfassen jeweils ein Auslassventil 34 bzw. 25. Ferner ist im Bereich des jeweiligen Auslasses der Überlauftanks 2 und 3 ein Pulversensor 35 bzw. 26 vorgesehen. Dieser überwacht den Einlass einer zugehörigen Dosiervorrichtung in Form einer Dosierschnecke (oder auch: Förderschnecke) 36 bzw. 27. Auch am Auslass der jeweiligen Dosierschnecke 36 bzw. 27 ist ein Pulversensor 37 bzw. 28 vorgesehen. The overflow tanks 2 and 3 each comprise an outlet valve 34 or 25. Furthermore, a powder sensor 35 or 26 is provided in the area of the respective outlet of the overflow tanks 2 and 3. This monitors the inlet of an associated dosing device in the form of a dosing screw (or conveyor screw) 36 or 27. A powder sensor 37 or 28 is also provided at the outlet of the respective dosing screw 36 or 27.

Die Überlauftanks 2 und 3 umfassen jeweils einen oberen Pulversensor 31 bzw. 22 und einen unteren Pulversensor 32 bzw. 23 zur Überwachung des Füllstands des jeweiligen Überlauftanks 2 bzw. 3. Zusätzlich sind Wägemesszellen 33 bzw. 24 an den jeweiligen Überlauftanks 2 bzw. 3 vorgesehen. Zum Durchführen eines Druckausgleichs befindet sich ein Ventil 30 bzw. 21 an einer jeweiligen Oberseite der Überlauftanks 2 bzw. 3. Über das Ventil 30 bzw. 21 ist der jeweilige Überlauftank 2 bzw. The overflow tanks 2 and 3 each comprise an upper powder sensor 31 or 22 and a lower powder sensor 32 or 23 for monitoring the fill level of the respective overflow tank 2 or 3. In addition, weighing cells 33 or 24 are provided on the respective overflow tanks 2 or 3. To carry out pressure equalization, a valve 30 or 21 is located on a respective upper side of the overflow tanks 2 or 3. The respective overflow tank 2 or 3 is connected to the pressure sensor 30 or 21.

3 mit einer Förderleitung verbunden. Hierzu befindet sich am jeweiligen Zugang zur Förderleitung ein weiteres Ventil 38 bzw. 29. Die Prozesskammer ist über entsprechende Ventile 20 bzw. 18 für den Druckausgleich mit einer Leitung verbunden, die das Ventil 30 bzw. 21 mit dem Ventil 38 bzw. 29 verbindet. 3 is connected to a delivery line. For this purpose, there is another valve 38 or 29 at the respective access to the delivery line. The process chamber is connected via corresponding valves 20 or 18 for pressure equalization to a line which connects the valve 30 or 21 with the valve 38 or 29.

Über die Förderleitung wird das Pulver aus den Überlauftanks 2 und 3 in einen Pufferbehälter 4 gefördert. Zur Abscheidung des Pulvers befindet sich oberhalb des Pufferbehälters 4 ein Zyklon 42. The powder is conveyed from the overflow tanks 2 and 3 into a buffer tank 4 via the conveying line. A cyclone 42 is located above the buffer tank 4 to separate the powder.

Nach Abscheidung des Pulvers im Zyklon 42 strömt das Fördergas durch die Förderleitung weiter in einen Filter 41, wo verbleibende Pulverpartikel herausgefiltert werden. Zur Filterabreinigung befindet sich eine Druckgaszufuhr 39 in Kontakt mit dem Filter 41, welche von der Steuereinrichtung gesteuert eingeschaltet werden kann. Ferner befindet sich stromabwärts des Filters 41 ein Ventil 40. Der Förderkreis führt zurück zur Fördervorrichtung 79, welche in Form einer Pumpe 79 vorgesehen ist. Hierbei führt der Weg des Fördergases, ausgehend vom Ventil 40, in dieser Reihenfolge über einen Pumpenschutzfilter 74, einen Taupunktsensor 75, einen Sauerstoffsensor 76, einen redundanten Sauerstoffsensor 77 und einen Drucksensor 78, genauer gesagt einen Drucksensor 78 an der Pumpensaugseite. After the powder has been separated in the cyclone 42, the conveying gas flows through the conveying line into a filter 41, where remaining powder particles are filtered out. To clean the filter, a compressed gas supply 39 is in contact with the filter 41, which can be switched on by the control device. There is also a valve 40 downstream of the filter 41. The conveying circuit leads back to the conveying device 79, which is provided in the form of a pump 79. The path of the conveying gas, starting from the valve 40, leads in this order via a pump protection filter 74, a dew point sensor 75, an oxygen sensor 76, a redundant oxygen sensor 77 and a pressure sensor 78, more precisely a pressure sensor 78 on the pump suction side.

Von der Pumpe 79 ausgehend strömt das Fördergas weiter über einen Drucksensor 80 an der Pumpendruckseite (in der schematischen Darstellung der Fig. 1 nicht gesondert an der Pumpendruckseite dargestellt). Stromabwärts des Drucksensors 80 ist ein Druckausgleichsbehälter 84 vorgesehen. Dieser ist mit einer Inertgaszufuhr 82 und einem Sicherheitsventil 83 ausgestattet. Der Druckausgleichsbehälter 84 dient der Vermeidung eines zu hohen Überdrucks an der Pumpendruckseite, d. h. stromabwärts der Pumpe 79. Starting from the pump 79, the conveying gas flows further via a pressure sensor 80 on the pump pressure side (not shown separately on the pump pressure side in the schematic representation of Fig. 1). A pressure compensation tank 84 is provided downstream of the pressure sensor 80. This is equipped with an inert gas supply 82 and a safety valve 83. The pressure compensation tank 84 serves to prevent excessive overpressure on the pump pressure side, i.e. downstream of the pump 79.

Zwischen Drucksensor 80 und Druckausgleichsbehälter 84 ist ein Abgasventil 81 vorgesehen, über welches Gas aus der Förderleitung abgelassen werden kann. Weiter stromabwärts des Druckausgleichsbehälters 84 befindet sich ein Geschwindigkeitsund Temperatursensor 86. Nach Entlüftungszugängen über Ventile 88 und 87 folgt eine Möglichkeit der Lenkung des Fördergases zur Förderung von Pulver aus einem Hauptspeicher 6 durch Öffnen eines Ventils 72 und/oder zur Förderung von Pulver aus einem externen Tank 8 und/oder aus einem oder beiden der Überlauftanks 2 und 3 durch Öffnen eines Ventils 73. Between pressure sensor 80 and pressure compensation tank 84, an exhaust valve 81 is provided, via which gas can be released from the conveying line. Further downstream of pressure compensation tank 84 there is a speed and temperature sensor 86. After venting access via valves 88 and 87, there is a possibility of directing the conveying gas to convey powder from a main reservoir 6 by opening a valve 72 and/or to convey powder from an external tank 8 and/or from one or both of the overflow tanks 2 and 3 by opening a valve 73.

Wenn Ventil 72 geöffnet ist, strömt das Fördergas, nachdem über Ventil 60 Pulver aus dem Hauptspeicher 6 in den Gasstrom eingebracht wurde, zu einem Zyklon 9, welcher sich oberhalb eines ersten Tanks 1 befindet. Dort kann Pulver zur Förderung in den ersten Tank 1 abgeschieden werden. Das Fördergas strömt über den Zyklon 42 und durch Filter 41 zurück zur Pumpe 79, auf dem zuvor beschriebenen Weg (u. a. vorbei an mehreren Sensoren). When valve 72 is opened, the conveying gas flows to a cyclone 9 after powder from the main reservoir 6 has been introduced into the gas stream via valve 60. which is located above a first tank 1. Powder can be separated there for conveying into the first tank 1. The conveying gas flows via the cyclone 42 and through filter 41 back to the pump 79, on the previously described path (past several sensors, among other things).

Wenn Ventil 73 geöffnet ist, kann dem Strom des Fördergases durch eine Dosiervorrichtung 70 (Förderschnecke 70) Pulver aus einem externen Tank 8 beigemischt werden. Ferner kann über die Förderschnecke 27 Pulver aus dem Überflusstank 3 und/oder über die Förderschnecke 36 Pulver aus dem Überlauftank 2 beigemischt werden. Das Fördergas-Pulver-Gemisch strömt - wie zuvor beschrieben - anschließend zum Zyklon 42, wo es in den Pufferbehälter 4 gefördert werden kann. When valve 73 is opened, powder from an external tank 8 can be added to the flow of conveying gas by a metering device 70 (conveyor screw 70). Furthermore, powder from the overflow tank 3 and/or powder from the overflow tank 2 can be added via the conveyor screw 27 and/or via the conveyor screw 36. The conveying gas-powder mixture then flows - as previously described - to the cyclone 42, where it can be conveyed into the buffer container 4.

Pulver, welches die Förderschnecke 58 des Hauptspeichers 6 verlässt, kann über ein Ventil 60 entweder dem Fördergas der Förderleitung zugeführt werden, welche dem Ventil 72 zugehörig ist, oder alternativ oder zusätzlich über ein Ventil 61 dem Fördergas der Förderleitung zugeführt werden, welches dem Ventil 73 zugehörig ist. Powder leaving the conveyor screw 58 of the main storage 6 can be fed via a valve 60 either to the conveying gas of the conveying line which is associated with the valve 72, or alternatively or additionally via a valve 61 to the conveying gas of the conveying line which is associated with the valve 73.

Pulver, das von dem Zyklon 9 abgeschieden wird, gelangt über ein Einlassventil 12 in den ersten Tank 1. Von dort wird es über ein Auslassventil 16 in einen Zwischentank 2102 (auch: Hopper) gefördert, beispielsweise mittels Schwerkraftförderung. Vom Zwischentank 2102 aus kann es über den Lader der Prozesskammer 1011 der Anlage 1100 zugeführt werden und im Prozess der additiven Fertigung verwendet werden. Powder that is separated by the cyclone 9 enters the first tank 1 via an inlet valve 12. From there it is conveyed via an outlet valve 16 into an intermediate tank 2102 (also: hopper), for example by means of gravity conveying. From the intermediate tank 2102 it can be fed via the loader of the process chamber 1011 of the system 1100 and used in the additive manufacturing process.

Pulver, welches von dem Zyklon 42 abgeschieden wird, gelangt über ein Einlassventil 44 in einen Pufferbehälter 4. Aus dem Pufferbehälter 4 kann das Pulver durch ein Auslassventil 48 einer Siebvorrichtung 5 zugeführt werden (mittels Schwerkraftförderung). Die Siebvorrichtung 5 dient dazu, größere Partikel und Verunreinigungen aus dem Pulver herauszufiltern, insbesondere wenn das Pulver, welches der Siebvorrichtung 5 zugeführt wird, bereits in einem additiven Fertigungsprozess verwendet wurde und beispielsweise einem oder beiden der Überlauftanks 2 bzw. 3 entstammt. Powder which is separated by the cyclone 42 passes through an inlet valve 44 into a buffer container 4. From the buffer container 4, the powder can be fed through an outlet valve 48 to a sieving device 5 (by means of gravity conveyance). The sieving device 5 serves to filter out larger particles and impurities from the powder, in particular if the powder which is fed to the sieving device 5 has already been used in an additive manufacturing process and, for example, comes from one or both of the overflow tanks 2 or 3.

Die Siebvorrichtung 5 umfasst eine Dosiervorrichtung 49 in Form einer Förderschnecke 49, um einem Ultraschallsieb 50 der Siebvorrichtung 5 auf dosierte Weise zu siebendes Pulver zuzuführen. Ausgesiebtes Pulver bzw. ausgesiebte Partikel gelangen über eine Leitung in einen Überkornbehälter 7. The screening device 5 comprises a dosing device 49 in the form of a conveyor screw 49 in order to feed powder to be screened in a metered manner to an ultrasonic sieve 50 of the screening device 5. Sieved powder or sieved particles pass through a line into an oversize container 7.

Das gesiebte Pulver gelangt über ein Einlassventil 52 in den Hauptspeicher 6. Aus dem Hauptspeicher 6 kann das Pulver über ein Auslassventil 56 und über die Förderschnecke 58 der Förderleitung zur pneumatischen Förderung in den ersten Tank 1 zugeführt werden, wie oben beschrieben wurde. The sieved powder enters the main storage 6 via an inlet valve 52. The powder can be discharged from the main storage 6 via an outlet valve 56 and via the Conveyor screw 58 of the conveyor line for pneumatic conveying into the first tank 1, as described above.

Ferner lässt sich an die Förderleitung ein externer Tank 8 anschließen, welcher beispielsweise ein beweglicher Tank sein kann, der mittels einer geeigneten Schnittstelle an die Förderleitung anschließbar ist. Alternativ lässt sich über ein Einlassventil 63 des externen Tanks 8 ein beweglicher Tank an den externen Tank 8 anschließen, sodass dem System beispielsweise frisches Pulver zugeführt werden kann. Furthermore, an external tank 8 can be connected to the conveyor line, which can be a movable tank, for example, which can be connected to the conveyor line by means of a suitable interface. Alternatively, a movable tank can be connected to the external tank 8 via an inlet valve 63 of the external tank 8, so that, for example, fresh powder can be fed to the system.

Pulver aus dem externen Tank 8 wird über ein Auslassventil 67 des externen Tanks 8 und über ein Einlassventil 68 einer Förderschnecke 70 der Förderschnecke 70 zugeführt. Von dort gelangt das Pulver in die Förderleitung und wird vom Gasstrom gefördert, wenn Ventil 73 geöffnet ist. Powder from the external tank 8 is fed to the conveyor screw 70 via an outlet valve 67 of the external tank 8 and via an inlet valve 68 of a conveyor screw 70. From there, the powder enters the conveyor line and is conveyed by the gas flow when valve 73 is open.

Jeder der Pulverbehälter 1, 2, 3, 4, 6 und 8 weist ein Einlassventil 12, 19, 17, 44, 52 und 63 und ein Auslassventil 14, 34, 25, 48, 56 und 67 auf. Zum Druckausgleich weist ferner jeder der Pulverbehälter 1, 2, 3, 4, 6 und 8 ein Ventil 10 bzw. 11, 30, 21, 43, 51 und 62 auf. Über diese Druckausgleichsventile ist der jeweilige Pulverbehälter über eine jeweilige Druckausgleichsleitung mit der Förderleitung verbunden, in der der Gasstrom des Fördergases strömt, außer im Fall des ersten Tanks 1, dessen Druckausgleichsleitung mit dem Zwischentank verbunden ist. Each of the powder containers 1, 2, 3, 4, 6 and 8 has an inlet valve 12, 19, 17, 44, 52 and 63 and an outlet valve 14, 34, 25, 48, 56 and 67. For pressure equalization, each of the powder containers 1, 2, 3, 4, 6 and 8 also has a valve 10 or 11, 30, 21, 43, 51 and 62. Via these pressure equalization valves, the respective powder container is connected via a respective pressure equalization line to the conveying line in which the gas flow of the conveying gas flows, except in the case of the first tank 1, whose pressure equalization line is connected to the intermediate tank.

Die Druckausgleichsleitungen der Pulverbehälter 2, 3, 4, 6 und 8 sind über ein zugehöriges Ventil 38, 29, 8 (dasselbe für Behälter 4 und 6) und 87 mit der Förderleitung verbunden. The pressure equalization lines of the powder containers 2, 3, 4, 6 and 8 are connected to the conveyor line via an associated valve 38, 29, 8 (the same for containers 4 and 6) and 87.

Zum Messen eines Füllstands der Pulverbehälter 1, 2, 3, 4, 6 und 8 umfasst jeder diese Pulverbehälter 1, 2, 3, 4, 6 und 8 einen oberen Pulversensor 13, 31, 22, 45, 53 und 64 und einen unteren Pulversensor 14, 32, 23, 46, 54 und 65. For measuring a fill level of the powder containers 1, 2, 3, 4, 6 and 8, each of these powder containers 1, 2, 3, 4, 6 and 8 comprises an upper powder sensor 13, 31, 22, 45, 53 and 64 and a lower powder sensor 14, 32, 23, 46, 54 and 65.

Ferner ist jeder der Pulverbehälter 1, 2, 3, 4, 6 und 8 mit Wägezellen 15, 33, 24, 47, 55 und 66 versehen. Diese dienen zum Wiegen des jeweiligen Behälters und dienen somit auch zur Bestimmung eines Füllstands des jeweiligen Behälters. Furthermore, each of the powder containers 1, 2, 3, 4, 6 and 8 is provided with load cells 15, 33, 24, 47, 55 and 66. These are used to weigh the respective container and thus also serve to determine the fill level of the respective container.

Insbesondere zur Vermeidung und/oder Detektion von Verstopfungen ist am Einlass der Förderschnecken 36, 27, 58 und 70 ein Pulversensor 35, 26, 57 und 69 vorgesehen und am Auslass der Förderschnecken 36, 27, 58 und 70 ist jeweils ein Pulversensor 37, 28, 59 und 71 vorgesehen. Die einzelnen Elemente des in Fig. 1 dargestellten Pulverfördersystems werden noch einmal im Folgenden anhand ihrer Bezugszeichen aufgelistet, wobei diese Liste keinen Anspruch auf Vollständigkeit erhebt. In particular to prevent and/or detect blockages, a powder sensor 35, 26, 57 and 69 is provided at the inlet of the conveyor screws 36, 27, 58 and 70 and a powder sensor 37, 28, 59 and 71 is provided at the outlet of the conveyor screws 36, 27, 58 and 70. The individual elements of the powder conveying system shown in Fig. 1 are listed again below using their reference symbols, although this list does not claim to be complete.

1 - Erster Tank 1 - First Tank

2 - vorderer Überlauftank 2 - front overflow tank

3 - hinterer Überlauftank 3 - rear overflow tank

4 - Schleuse 4 - Lock

5 - Sieb 5 - Sieve

6 - Hauptspeicher 6 - Main memory

7 - Überkorn Fass (Überkornbehälter) 7 - Oversize barrel (oversize container)

8 - externes Tankmodul (externer Tank) 8 - external tank module (external tank)

9 - Zyklon 9 - Cyclone

10 - Ventil Druckausgleich Erster Tank 10 - Valve pressure equalization first tank

11 - Ventil Druckausgleich Erster Tank Maschinenseite 11 - Valve pressure equalization first tank machine side

12 - Ventil Einlass Erster Tank 12 - Valve inlet first tank

13 - oberer Pulversensor Erster Tank 13 - upper powder sensor first tank

14 - unterer Pulversensor Erster Tank 14 - lower powder sensor first tank

15 - Wägemesszellen Erster Tank 15 - Weighing cells First tank

16 - Ventil Auslass Erster Tank 16 - Valve Outlet First Tank

17 - Ventil Einlass hinterer Überlauftank 17 - Rear overflow tank inlet valve

18 - Ventil Druckausgleich hinterer Überlauftank Maschinenseite 18 - Valve pressure equalization rear overflow tank machine side

19 - Ventil Einlass vorderer Überlauftank 19 - Front overflow tank inlet valve

20 - Ventil Druckausgleich vorderer Überlauftank Maschinenseite 20 - Valve pressure equalization front overflow tank machine side

21 - Ventil Druckausgleich hinterer Überlauftank 21 - Rear overflow tank pressure equalization valve

22 - oberer Pulversensor hinterer Überlauftank 22 - upper powder sensor rear overflow tank

23 - unterer Pulversensor hinterer Überlauftank 23 - lower powder sensor rear overflow tank

24 - Wägemesszellen hinterer Überlauftank 24 - Weighing cells rear overflow tank

25 - Ventil Auslass hinterer Überlauftank 25 - Rear overflow tank outlet valve

26 - Pulversensor Einlass Dosierschnecke hinterer Überlauftank 26 - Powder sensor inlet dosing screw rear overflow tank

27 - Dosierschnecke hinterer Überlauftank 27 - Dosing screw rear overflow tank

28 - Pulversensor Auslass Dosierschnecke hinterer Überlauftank 28 - Powder sensor outlet dosing screw rear overflow tank

29 - Ventil Druckausgleich Förderleitung hinterer Überlauftank 29 - Valve pressure equalization delivery line rear overflow tank

30 - Ventil Druckausgleich vorderer Überlauftank 30 - Front overflow tank pressure equalization valve

31 - oberer Pulversensor vorderer Überlauftank 31 - upper powder sensor front overflow tank

32 - unterer Pulversensor vorderer Überlauftank 32 - lower powder sensor front overflow tank

33 - Wägemesszellen vorderer Überlauftank 34 - Ventil Auslass vorderer Überlauftank 33 - Front overflow tank load cells 34 - Front overflow tank outlet valve

35 - Pulversensor Einlass Dosierschnecke vorderer Überlauftank35 - Powder sensor inlet dosing screw front overflow tank

36 - Dosierschnecke vorderer Überlauftank 36 - Dosing screw front overflow tank

37 - Pulversensor Auslass Dosierschnecke vorderer Überlauftank37 - Powder sensor outlet dosing screw front overflow tank

38 - Ventil Druckausgleich Förderleitung vorderer Überlauftank38 - Valve pressure equalization delivery line front overflow tank

39 - Druckgaszufuhr Filterabreinigung 39 - Pressure gas supply filter cleaning

40 - Ventil Saugseite Filter 40 - Valve suction side filter

41 - Filter 41 - Filter

42 - Zyklon 42 - Zyklon

43 - Ventil Druckausgleich Schleuse 43 - Valve pressure equalization lock

44 - Ventil Einlass Schleuse 44 - Valve inlet lock

45 - oberer Pulversensor Schleuse 45 - upper powder sensor lock

46 - unterer Pulversensor Schleuse 46 - lower powder sensor lock

47 - Wägemesszellen Schleuse 47 - Load cells lock

48 - Ventil Auslass Schleuse 48 - Valve outlet lock

49 - Dosierschnecke Sieb 49 - Dosing screw sieve

50 - Ultraschallsieb 50 - Ultrasonic sieve

51 - Ventil Druckausgleich Hauptspeicher 51 - Main accumulator pressure equalization valve

52 - Ventil Einlass Hauptspeicher 52 - Valve inlet main reservoir

53 - oberer Pulversensor Hauptspeicher 53 - upper powder sensor main storage

54 - unterer Pulversensor Hauptspeicher 54 - lower powder sensor main storage

55 - Wägemesszellen Hauptspeicher 55 - Load cells main memory

56 - Ventil Auslass Hauptspeicher 56 - Valve outlet main reservoir

57 - Pulversensor Einlass Dosierschnecke Hauptspeicher57 - Powder sensor inlet dosing screw main reservoir

58 - Dosierschnecke Hauptspeicher 58 - Dosing screw main storage

59 - Pulversensor Auslass Dosierschnecke Hauptspeicher59 - Powder sensor outlet dosing screw main reservoir

60 - Ventil Pulverauslass „a" 60 - Valve powder outlet “a”

61 - Ventil Pulverauslass „b" 61 - Valve powder outlet “b”

62 - Ventil Druckausgleich externes Tankmodul 62 - Valve pressure equalization external tank module

63 - Ventil Einlass externes Tankmodul 63 - Valve inlet external tank module

64 - oberer Pulversensor externes Tankmodul 64 - upper powder sensor external tank module

65 - unterer Pulversensor externes Tankmodul 65 - lower powder sensor external tank module

66 - Wägemesszellen externes Tankmodul 66 - Load cells external tank module

67 - Ventil Auslass externes Tankmodul 67 - Valve outlet external tank module

68 - Ventil Einlass Dosierschnecke externes Tankmodul 68 - Valve inlet dosing screw external tank module

69 - Pulversensor Einlass Dosierschnecke externes Tankmodul69 - Powder sensor inlet dosing screw external tank module

70 - Dosierschnecke externes Tankmodul 70 - Dosing screw external tank module

71 - Pulversensor Auslass Dosierschnecke externes Tankmodul 72 - Ventil Gaszufuhr „a" 71 - Powder sensor outlet dosing screw external tank module 72 - Gas supply valve "a"

73 - Ventil Gaszufuhr „b" & „c" 73 - Gas supply valve "b" & "c"

74 - Pumpenschutzfilter 74 - Pump protection filter

75 - Taupunktsensor 75 - Dew point sensor

76 - Sauerstoffsensor 76 - Oxygen sensor

77 - redundanter Sauerstoffsensor 77 - redundant oxygen sensor

78 - Drucksensor Pumpensaugseite 78 - Pressure sensor pump suction side

80 - Drucksensor Pumpendruckseite 80 - Pressure sensor pump pressure side

81 - Abgasventil 81 - Exhaust valve

82 - Inertgaszufuhr Druckausgleichsbehälter 82 - Inert gas supply pressure compensation tank

83 - Sicherheitsventil Druckausgleichsbehälter 83 - Safety valve pressure equalization tank

84 - Druckausgleichsbehälter 84 - Pressure equalization tank

85 - Inertgaszufuhr Förderleitung 85 - Inert gas supply delivery line

86 - Geschwindigkeits- & Temperatursensor 86 - Speed & temperature sensor

87 - Ventil Druckausgleich Förderleitung externes Tankmodul 87 - Valve pressure equalization delivery line external tank module

88 - Ventil Druckausgleich Förderleitung Hauptspeicher 88 - Valve pressure equalization delivery line main storage

Im Zusammenhang mit der oben geschilderten und in Fig. 1 dargestellten Anordnung eines Pulverfördersystems lassen sich mindestens drei Förderprozesse a bis c realisieren. Anders ausgedrückt umfasst das Schüttgutfördersystem mindestens drei Förderkreise a bis c. Hierbei teilen sich die Förderkreise zumindest abschnittsweise die Förderleitung, in welcher das Fördergas zirkuliert. Ferner können zwei der Förderprozesse parallel ablaufen, insbesondere die im Folgenden beschriebenen Förderprozesse b und c. Dies führt zu einer Vermischung (Blending) von Pulver aus den Überlauftanks 2 und 3 und dem externen Tank 8, wobei sich das Pulver im Pufferbehälter 4 vermischt. In connection with the arrangement of a powder conveying system described above and shown in Fig. 1, at least three conveying processes a to c can be implemented. In other words, the bulk material conveying system comprises at least three conveying circuits a to c. The conveying circuits share the conveying line in which the conveying gas circulates, at least in sections. Furthermore, two of the conveying processes can run in parallel, in particular the conveying processes b and c described below. This leads to a mixing (blending) of powder from the overflow tanks 2 and 3 and the external tank 8, with the powder mixing in the buffer container 4.

Die einzelnen Förderprozesse bzw. Förderkreise werden im Folgenden erläutert. Sie sind in den Figuren 3 bis 5 dargestellt. Hierbei zeigt Fig. 3 den Förderprozess a, Fig. 4 zeigt den Förderprozess b und Fig. 5 zeigt den Förderprozess c. Aktive Elemente sind jeweils fett dargestellt, sodass der Pulver- bzw. Gasstrom nachvollzogen werden kann. The individual conveying processes or conveying circuits are explained below. They are shown in Figures 3 to 5. Fig. 3 shows conveying process a, Fig. 4 shows conveying process b and Fig. 5 shows conveying process c. Active elements are shown in bold so that the powder or gas flow can be followed.

Förderprozess a (Fig. 3): Conveying process a (Fig. 3):

Im Förderprozess a wird Pulver aus dem Hauptspeicher 6 (Ursprungstank) in den ersten Tank 1 (Zieltank) gefördert. Die Förderung im Förderprozess a umfasst das vorherige Öffnen der Ventile 56 und 60. Bei dem Pulver in Hauptspeicher 6 handelt es sich um Pulver, welches zuvor von der Siebvorrichtung 5 gesiebt wurde. Aus dem ersten Tank 1 kann das Pulver anschließend dem additiven Fertigungsprozess in der Prozesskammer 1011 zugeführt werden. Über die Förderschnecke 58 wird das Pulver in die Förderleitung gebracht und es wird im Zyklon 9 abgeschieden. Das Fördergas strömt über den Filter 41 zurück zur Pumpe 79. In the conveying process a, powder is conveyed from the main storage 6 (source tank) into the first tank 1 (target tank). The conveying in the conveying process a includes the prior opening of the valves 56 and 60. The powder in the main storage 6 is It is powder that was previously sieved by the sieving device 5. The powder can then be fed from the first tank 1 to the additive manufacturing process in the process chamber 1011. The powder is fed into the conveying line via the conveyor screw 58 and is separated in the cyclone 9. The conveying gas flows via the filter 41 back to the pump 79.

Förderprozess b (Fig. 4): Conveying process b (Fig. 4):

Im Förderprozess b wird Pulver aus dem Überlauftank 2 (Ursprungstank) und/oder dem Überlauftank 3 (Ursprungstank) in den Pufferbehälter 4 (Zieltank) gefördert. Die Förderung im Förderprozess b umfasst das vorherige Öffnen der Ventile 25 und 34. Bei dem Pulver in den Überlauftanks 2 und 3 handelt es sich um verunreinigtes Pulver, welches im additiven Fertigungsprozess nicht verfestigt wurde. Aus dem Pufferbehälter 4 wird das verunreinigte Pulver der Siebvorrichtung 5 zugeführt. Über die Förderschnecken 36 und 27 wird das Pulver in die Förderleitung gebracht und es wird im Zyklon 42 abgeschieden. Das Fördergas strömt über den Filter 41 zurück zur Pumpe 79. In the conveying process b, powder is conveyed from the overflow tank 2 (original tank) and/or the overflow tank 3 (original tank) into the buffer tank 4 (target tank). The conveying in the conveying process b includes the prior opening of the valves 25 and 34. The powder in the overflow tanks 2 and 3 is contaminated powder that was not solidified in the additive manufacturing process. The contaminated powder is fed from the buffer tank 4 to the sieve device 5. The powder is brought into the conveying line via the conveyor screws 36 and 27 and is separated in the cyclone 42. The conveying gas flows back to the pump 79 via the filter 41.

Förderprozess c (Fig. 5): Conveying process c (Fig. 5):

Im Förderprozess c wird Pulver aus dem externen Tank 8 (Ursprungstank) in den Pufferbehälter 4 (Zieltank) gefördert. Die Förderung im Förderprozess c umfasst das vorherige Öffnen der Ventile 67 und 68. Bei dem Pulver in dem externen Tank 8 handelt es sich um möglicherweise verunreinigtes Pulver, welches dem Prozess von außerhalb zugeführt wird. Es kann sich jedoch auch um nicht verunreinigtes, frisches Pulver handeln. Aus dem Pufferbehälter 4 wird das in den Pufferbehälter 4 geförderte Pulver der Siebvorrichtung 5 zugeführt. Über die Förderschnecke 69 wird das Pulver in die Förderleitung gebracht und es wird im Zyklon 42 abgeschieden. Das Fördergas strömt über den Filter 41 zurück zur Pumpe 79. In the conveying process c, powder is conveyed from the external tank 8 (source tank) into the buffer tank 4 (target tank). The conveying in the conveying process c includes the prior opening of the valves 67 and 68. The powder in the external tank 8 is possibly contaminated powder that is fed into the process from outside. However, it can also be uncontaminated, fresh powder. The powder conveyed from the buffer tank 4 into the buffer tank 4 is fed to the sieve device 5. The powder is brought into the conveying line via the conveyor screw 69 and is separated in the cyclone 42. The conveying gas flows back to the pump 79 via the filter 41.

Fig. 5a zeigt eine schematische Darstellung eines alternativen Pulverfördersystems, welches zur Förderung von Roh material pul ver in einer Anlage 1100 zum Herstellen eines dreidimensionalen Werkstücks durch Bestrahlen von Schichten des Rohmaterialpulvers mit elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung verwendet wird. Da das Pulverfördersystem der Fig. 5a ähnlich aufgebaut ist, wie das der Fig. 1, werden im Folgen insbesondere abweichende Aspekte der beiden Ausführungsformen beschrieben. Nicht erläuterte Aspekte des Pulverfördersystems der Fig. 5a können denen des Systems der Fig. 1 entsprechen, sofern nicht anders erwähnt. Insbesondere werden dieselben bzw. vergleichbare Elemente des Pulverfördersystems der Fig. 5 mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet wie in Fig. 1. Fig. 5a shows a schematic representation of an alternative powder conveying system which is used for conveying raw material powder in a system 1100 for producing a three-dimensional workpiece by irradiating layers of the raw material powder with electromagnetic radiation or particle radiation. Since the powder conveying system of Fig. 5a is constructed similarly to that of Fig. 1, differing aspects of the two embodiments are described in particular below. Aspects of the powder conveying system of Fig. 5a which are not explained can correspond to those of the system of Fig. 1, unless otherwise stated. In particular, the same or comparable elements of the powder conveying system of Fig. 5 are identified with the same reference numerals as in Fig. 1.

Im in der Fig. 5a dargestellten System können mehrere Förderprozesse innerhalb des Systems durchgeführt werden, d. h. Förderprozesse von unterschiedlichen Ursprungstanks zu unterschiedlichen Zieltanks. Die genaue Struktur und Funktionsweise des Pulverfördersystems wird im Folgenden beschrieben. In the system shown in Fig. 5a, several conveying processes can be carried out within the system, i.e. conveying processes from different source tanks to different target tanks. The exact structure and functioning of the powder conveying system is described below.

In der Fig. 5a nicht dargestellt (jedoch Bestandteil des Systems) ist eine Steuereinrichtung des Pulverfördersystems. Diese Steuereinrichtung steuert die einzelnen Komponenten des Systems der Fig. 5a, insbesondere die im Folgenden beschriebenen Ventile, Dosiervorrichtungen, Förderschnecken und die Fördervorrichtung. Ferner empfängt und verarbeitet die Steuereinrichtung Daten der Sensoren des Systems der Fig. 5a, welche denen entsprechen, die oben im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben sind. Zur Vermeidung von Wiederholungen werden die Sensoren somit nicht noch einmal beschrieben. Not shown in Fig. 5a (but part of the system) is a control device for the powder conveying system. This control device controls the individual components of the system in Fig. 5a, in particular the valves, metering devices, conveyor screws and the conveying device described below. The control device also receives and processes data from the sensors of the system in Fig. 5a, which correspond to those described above in connection with Fig. 1. To avoid repetition, the sensors are therefore not described again.

Die Anlage 1100 entspricht beispielsweise einer allgemein bekannten Anlage zur additiven Fertigung mittels selektivem Laserschmelzen oder selektiven Lasersintern. In Fig. 5a ist lediglich die Prozesskammer 1011 der Anlage 1100 dargestellt. Rohmaterialpulver wird mittels eines Laders aus einem ersten Tank 1 der Anlage 1100 der Prozesskammer 1011 (genauer gesagt, einer Pulverauftragsvorrichtung bzw. einem Beschichter in der Prozesskammer 1011) zugeführt. Alternativ kann gemäß der obigen Beschreibung der Fig. 1 ein zusätzlicher Zwischentank zwischen dem ersten Tank 1 und der Prozesskammer 1011 vorgesehen sein. The system 1100 corresponds, for example, to a generally known system for additive manufacturing by means of selective laser melting or selective laser sintering. In Fig. 5a, only the process chamber 1011 of the system 1100 is shown. Raw material powder is fed by means of a loader from a first tank 1 of the system 1100 to the process chamber 1011 (more precisely, a powder application device or a coater in the process chamber 1011). Alternatively, according to the above description of Fig. 1, an additional intermediate tank can be provided between the first tank 1 and the process chamber 1011.

Überschüssiges Pulver des additiven Fertigungsprozesses kann in einem vorderen Überlauftank 2 oder einem hinteren Überlauftank 3 gesammelt werden, wobei die Überlauftanks 2, 3 in Fig. 5a gemeinsam dargestellt sind. Hierbei handelt es sich insbesondere um Pulver, welches beim Beschichten einer neuen Pulverschicht nicht benötigt wird und somit von einer Pulverauftragsvorrichtung in einen der Überlauftanks 2 oder 3 geschoben wird. Excess powder from the additive manufacturing process can be collected in a front overflow tank 2 or a rear overflow tank 3, with the overflow tanks 2, 3 being shown together in Fig. 5a. This is in particular powder that is not needed when coating a new powder layer and is thus pushed into one of the overflow tanks 2 or 3 by a powder application device.

Über eine Förderschnecke 991, welche Bestandteil der Förderleitung ist, wird das Pulver aus den Überlauftanks 2 und 3 in einen Pufferbehälter 4 gefördert. Insbesondere können zwei Förderschnecken 991 vorgesehen sein - eine für jeden der Überlaufbehälter 2, 3. Am Einlass des Pufferbehälters 4 ist ein Ventil 992 vorgesehen. Im Bereich des Ventils 992 kann das Pulver mittels Schwerkraft in den Pufferbehälter 4 fallen. The powder is conveyed from the overflow tanks 2 and 3 into a buffer tank 4 via a conveyor screw 991, which is part of the conveyor line. In particular, two conveyor screws 991 can be provided - one for each of the overflow tanks 2, 3. A valve 992 is provided at the inlet of the buffer tank 4. In the In the area of the valve 992, the powder can fall into the buffer container 4 by gravity.

Aus dem Pufferbehälter 4 kann das darin befindliche Pulver mittels einer Förderschnecke 49 der Siebvorrichtung 5 zugeführt werden. Am Eingang der Siebvorrichtung 5 befindet sich ein Ventil 993, welches zum Zweck des Zuführens von Pulver in die Siebvorrichtung geöffnet sein muss. Ausgehend von einem Ende der Förderschnecke 49 gelangt das Pulver mittels Schwerkraftförderung in die Siebvorrichtung 5. The powder contained in the buffer container 4 can be fed to the screening device 5 by means of a conveyor screw 49. At the entrance to the screening device 5 there is a valve 993 which must be open for the purpose of feeding powder into the screening device. Starting from one end of the conveyor screw 49, the powder reaches the screening device 5 by means of gravity conveyance.

Das ausgesiebte Überkorn gelangt mittels pneumatischer Förderung über einen Zyklon 994 in den Überkornbehälter 7. Am Eingang des Überkornbehälters befindet sich ein Ventil 995. Gesiebtes Pulver sammelt sich an einer Unterseite der Siebvorrichtung in einem dafür vorgesehenen Volumen an und wird mittels pneumatischer Förderung von dort aus abtransportiert und in dem Zyklon 9 abgeschieden und dem ersten Tank 1 zugeführt. The screened out oversize grain is conveyed by pneumatic conveying via a cyclone 994 into the oversize grain container 7. A valve 995 is located at the inlet of the oversize grain container. Screened powder collects on the underside of the screening device in a volume provided for this purpose and is transported away from there by pneumatic conveying and separated in the cyclone 9 and fed to the first tank 1.

Der Gasstrom des pneumatischen Förderkreises wird über eine Fördervorrichtung 79 angetrieben, welche in Form einer Pumpe 79 vorgesehen ist. Stromabwärts der Pumpe 79 ist ein Abgasventil 81 vorgesehen, über welches Gas aus der Förderleitung abgelassen werden kann. The gas flow of the pneumatic conveying circuit is driven by a conveying device 79, which is provided in the form of a pump 79. Downstream of the pump 79, an exhaust valve 81 is provided, via which gas can be discharged from the conveying line.

Wenn Ventil 996 geöffnet ist, kann dem Strom des Fördergases durch eine Dosiervorrichtung 70 (Förderschnecke 70) Pulver aus einem externen Tank 8 beigemischt werden. Das Fördergas-Pulver-Gemisch strömt anschließend zum Zyklon 997, wo es in den Pufferbehälter 4 gefördert werden kann. Somit kann neues (also neu dem System zugeführtes) Pulver zunächst von der Siebvorrichtung 5 gesiebt werden, bevor es in der Prozesskammer 1011 verarbeitet wird. When valve 996 is opened, powder from an external tank 8 can be added to the flow of conveying gas by a metering device 70 (conveyor screw 70). The conveying gas-powder mixture then flows to the cyclone 997, where it can be conveyed into the buffer container 4. New powder (i.e. powder newly fed into the system) can thus first be sieved by the sieving device 5 before it is processed in the process chamber 1011.

Pulver, das von dem Zyklon 9 abgeschieden wird, gelangt über ein Einlassventil 12 in den ersten Tank 1. Von dort kann es über den Lader der Prozesskammer 1011 der Anlage 1100 zugeführt werden und im Prozess der additiven Fertigung verwendet werden. Powder separated by the cyclone 9 enters the first tank 1 via an inlet valve 12. From there, it can be fed via the loader of the process chamber 1011 of the system 1100 and used in the additive manufacturing process.

Pulver, welches von dem Zyklon 997 abgeschieden wird, gelangt über ein Einlassventil 998 in einen Pufferbehälter 4. Aus dem Pufferbehälter 4 kann das Pulver durch die Förderschnecke 49 der Siebvorrichtung 5 zugeführt werden. Ferner ist es möglich, über entsprechende Ansteuerung der jeweiligen Ventile, eine Entleerung des Pulverfördersystems, insbesondere über die Pulverschnecke 49 und den Zyklop 994 zu bewirken. Powder which is separated by the cyclone 997 passes through an inlet valve 998 into a buffer container 4. From the buffer container 4, the powder can be fed to the screening device 5 through the conveyor screw 49. Furthermore, it is possible to empty the powder conveying system, in particular via the powder screw 49 and the Zyklop 994, by appropriately controlling the respective valves.

Am Eingang des Zyklons 9 ist ein Ventil 9911 vorgesehen. Am Eingang des Zyklons 997 ist ein Ventil 9910 vorgesehen. Am Eingang des Zyklons 994 ist ein Ventil 999 vorgesehen. Über ein Öffnen dieser Ventile 999, 9910 und 9911 kann eine Abscheidung über den jeweiligen Zyklon eingeschaltet werden. Somit kann insbesondere über diese Ventile 999, 9910 und 9911 ein entsprechender Förderprozess ein- und ausgeschaltet werden. A valve 9911 is provided at the inlet of cyclone 9. A valve 9910 is provided at the inlet of cyclone 997. A valve 999 is provided at the inlet of cyclone 994. By opening these valves 999, 9910 and 9911, separation can be switched on via the respective cyclone. Thus, a corresponding conveying process can be switched on and off via these valves 999, 9910 and 9911 in particular.

Im Zusammenhang mit der oben geschilderten und in Fig. 5a dargestellten Anordnung eines Pulverfördersystems lassen sich mindestens drei Förderprozesse a bis c realisieren. Anders ausgedrückt umfasst das Schüttgutfördersystem mindestens drei Förderkreise a bis c. Hierbei teilen sich die Förderkreise zumindest abschnittsweise die Förderleitung, in welcher das Fördergas zirkuliert. Ferner können zwei der Förderprozesse parallel ablaufen, insbesondere die im Folgenden beschriebenen Förderprozesse b und c. Dies führt zu einer Vermischung (Blending) von Pulver aus den Überlauftanks 2 und 3 und dem externen Tank 8, wobei sich das Pulver im Pufferbehälter 4 vermischt. Im dargestellten Beispiel der Fig. 5a ist der Förderprozess b als nicht-pneumatische Förderung realisiert. In connection with the arrangement of a powder conveying system described above and shown in Fig. 5a, at least three conveying processes a to c can be implemented. In other words, the bulk material conveying system comprises at least three conveying circuits a to c. The conveying circuits share the conveying line in which the conveying gas circulates, at least in sections. Furthermore, two of the conveying processes can run in parallel, in particular the conveying processes b and c described below. This leads to a mixing (blending) of powder from the overflow tanks 2 and 3 and the external tank 8, whereby the powder mixes in the buffer container 4. In the example shown in Fig. 5a, the conveying process b is implemented as non-pneumatic conveying.

Die einzelnen Förderprozesse bzw. Förderkreise werden im Folgenden erläutert. The individual funding processes and funding groups are explained below.

Förderprozess a: funding process a:

Im Förderprozess a wird gesiebtes Pulver aus einem Volumen an der Unterseite der Siebvorrichtung 5 (Ursprungstank) in den ersten Tank 1 (Zieltank) gefördert. Die Förderung im Förderprozess a umfasst zumindest das vorherige Öffnen des Ventils 9911. Bei dem gesiebten Pulver handelt es sich um Pulver, welches zuvor von der Siebvorrichtung 5 gesiebt wurde. Aus dem ersten Tank 1 kann das Pulver anschließend dem additiven Fertigungsprozess in der Prozesskammer 1011 zugeführt werden. Das Fördergas strömt über das Ventil 9911 zurück zur Pumpe 79. In the conveying process a, sieved powder is conveyed from a volume on the underside of the sieving device 5 (original tank) into the first tank 1 (target tank). The conveying in the conveying process a includes at least the prior opening of the valve 9911. The sieved powder is powder that was previously sieved by the sieving device 5. The powder can then be fed from the first tank 1 to the additive manufacturing process in the process chamber 1011. The conveying gas flows back to the pump 79 via the valve 9911.

Förderprozess b: funding process b:

Im Förderprozess b wird Pulver aus dem Überlauftank 2 (Ursprungstank) und/oder dem Überlauftank 3 (Ursprungstank) in den Pufferbehälter 4 (Zieltank) gefördert. Hierzu wird die Förderschnecke 991 eingeschaltet und die Förderung erfolgt nichtpneumatisch, sondern mechanisch über die Förderschnecke 991. An einem Ende der Förderschnecke 991 fällt das Pulver mittel Schwerkraft über das geöffnete Ventil 992 in den Pufferbehälter 4. Die Förderung im Förderprozess b kann das vorherige Öffnen des Ventils 992 umfassen. Bei dem Pulver in den Überlauftanks 2 und 3 handelt es sich um verunreinigtes Pulver, welches im additiven Fertigungsprozess nicht verfestigt wurde. Aus dem Pufferbehälter 4 wird das verunreinigte Pulver der Siebvorrichtung 5 mittels Förderschnecke 49 zugeführt. In the conveying process b, powder is conveyed from the overflow tank 2 (source tank) and/or the overflow tank 3 (source tank) into the buffer tank 4 (target tank). For this purpose, the conveyor screw 991 is switched on and the conveying is not pneumatic, but mechanical via the conveyor screw 991. At one end of the conveyor screw 991, the powder falls by gravity via the open valve 992 into the buffer container 4. The conveying in the conveying process b can include the prior opening of the valve 992. The powder in the overflow tanks 2 and 3 is contaminated powder that was not solidified in the additive manufacturing process. The contaminated powder is fed from the buffer container 4 to the sieve device 5 by means of the conveyor screw 49.

Förderprozess c: funding process c:

Im Förderprozess c wird Pulver aus dem externen Tank 8 (Ursprungstank) in den Pufferbehälter 4 (Zieltank) gefördert. Die Förderung im Förderprozess c umfasst das vorherige Öffnen der Ventile 996 und 9910. Bei dem Pulver in dem externen Tank 8 handelt es sich um möglicherweise verunreinigtes Pulver, welches dem Prozess von außerhalb zugeführt wird. Es kann sich jedoch auch um nicht verunreinigtes, frisches Pulver handeln. Aus dem Pufferbehälter 4 wird das in den Pufferbehälter 4 geförderte Pulver der Siebvorrichtung 5 zugeführt. Über die Förderschnecke 70 wird das Pulver in die Förderleitung gebracht und es wird im Zyklon 997 abgeschieden. Das Fördergas strömt über das Ventil 9910 zurück zur Pumpe 79. In the conveying process c, powder is conveyed from the external tank 8 (source tank) into the buffer tank 4 (target tank). The conveying in the conveying process c includes the prior opening of the valves 996 and 9910. The powder in the external tank 8 is possibly contaminated powder that is fed into the process from outside. However, it can also be uncontaminated, fresh powder. The powder conveyed from the buffer tank 4 into the buffer tank 4 is fed to the sieve device 5. The powder is brought into the conveying line via the conveyor screw 70 and is separated in the cyclone 997. The conveying gas flows back to the pump 79 via the valve 9910.

Im Folgenden werden weitere Details des Pulverfördersystems der Fig. 1 erläutert und insbesondere werden Prozesse bzw. Verfahren erläutert, welche im Zusammenhang mit dem Pulverfördersystem ausgeführt werden können. Die beschriebenen Verfahren werden von einer Steuereinheit (nicht dargestellt) des Pulverfördersystems ausgeführt. Zu diesem Zweck umfasst die Steuereinrichtung einen Prozessor und einen Speicher, auf dem entsprechende Befehle zur Durchführung der einzelnen Verfahren gespeichert sind. Ferner umfasst die Steuereinrichtung eine Mensch- Maschine-Schnittstelle und eine oder mehrere Schnittstellen zum Empfangen von Sensordaten. Schließlich umfasst die Steuereinrichtung eine oder mehrere Schnittstellen zum (elektrischen) Ansteuern einzelner Komponenten des Pulverfördersystems (wie z. B. den Ventilen, den Dosiervorrichtungen, usw.). Further details of the powder conveying system of Fig. 1 are explained below and, in particular, processes or methods are explained which can be carried out in connection with the powder conveying system. The methods described are carried out by a control unit (not shown) of the powder conveying system. For this purpose, the control device comprises a processor and a memory on which corresponding commands for carrying out the individual methods are stored. The control device also comprises a human-machine interface and one or more interfaces for receiving sensor data. Finally, the control device comprises one or more interfaces for (electrically) controlling individual components of the powder conveying system (such as the valves, the dosing devices, etc.).

Obwohl die folgenden Erläuterungen insbesondere auf das Pulverfördersystem der Fig. 1 gerichtet sind, können sie ebenso Anwendung finden auf das Pulverfördersystem der Fig. 5a. Auch wenn in der Fig. 5a nicht explizit dargestellt, umfassen auch die darin dargestellten und oben beschriebenen Behälter entsprechende Sensoren und/oder Ventile, zur Durchführung der im Folgenden geschilderten Abläufe. Ausführungsbeispiele der hierin vorgestellten Technik können insbesondere eine inerte Metallpulverförderung ermöglichen, welche durch Eingabe von spezifischen Pulverkennwerten (Korngröße, Schüttdichte etc.) universell, für die gängigen Pulversorten, den optimalen Förderpunkt (d. h. Fördergasgeschwindigkeit) anfährt und auf wechselnde Systemeinflüsse reagiert (zusetzende Filter, Leckage, 02 Anstieg etc.) Although the following explanations are directed in particular to the powder conveying system of Fig. 1, they can also be applied to the powder conveying system of Fig. 5a. Even if not explicitly shown in Fig. 5a, the containers shown therein and described above also include corresponding sensors and/or valves for carrying out the processes described below. Embodiments of the technology presented here can in particular enable inert metal powder conveying, which, by entering specific powder parameters (grain size, bulk density, etc.), universally approaches the optimal conveying point (i.e. conveying gas velocity) for the common powder types and reacts to changing system influences (clogging of filters, leakage, 02 rise, etc.).

Das Pulverfördersystem besitzt ein HMI (Human Machine Interface, Mensch-Maschine-Schnittstelle) und eine SPS (speicherprogrammierbare Steuerung), welche Rezepte für unterschiedliche Pulversorten, insbesondere Metallpulversorten, speichern kann. Diese enthalten materialtypische Kennwerte wie: The powder conveying system has an HMI (Human Machine Interface) and a PLC (Programmable Logic Controller) which can store recipes for different types of powder, especially metal powder. These contain material-specific characteristics such as:

Feststoffdichte solid density

Schüttdichte bulk density

Korngrößenverteilung & mittlere Korngröße Grain size distribution & mean grain size

Mithilfe dieser Stoffkennwerte kann eine Fördersteuerung des Systems den quasi optimalen Förderpunkt anfahren. Dieser ist definiert durch die Saltationsgeschwindig- keit + Sicherheitsabstand. Siehe „Anpassung Fördergasgeschwindigkeit" in Fig. 9. Using these material properties, a conveyor control system can move to the optimal conveyor point. This is defined by the saltation speed + safety distance. See "Adjustment of conveyor gas speed" in Fig. 9.

Abgesehen von der Anpassung der Fördergasgeschwindigkeit gemäß Fig. 9 werden hierin und insbesondere im Folgenden mehrere Prozesse vorgestellt, welche jeweils isoliert von den anderen Prozessen ablaufen können und eigenständige Vorteile bieten. Insbesondere ist die Anpassung der Fördergasgeschwindigkeit lediglich optional und sowohl die Anordnung mehrerer Förderkreise gemäß Fig. 1 als auch das Vorsehen unterschiedlicher Steuerungsprozesse bietet eigenständige Vorteile. Apart from the adjustment of the conveying gas velocity according to Fig. 9, several processes are presented here and in particular below, each of which can run in isolation from the other processes and offer independent advantages. In particular, the adjustment of the conveying gas velocity is only optional and both the arrangement of several conveying circuits according to Fig. 1 and the provision of different control processes offer independent advantages.

Ferner wird an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass die einzelnen Steuerprozesse, welche im Folgenden vorgestellt werden (beispielsweise der Prozess der Anpassung der Fördergasgeschwindigkeit) auch losgelöst von der spezifischen Anordnung gemäß Fig. 1 in einem pneumatischen Fördersystem Anwendung finden können. Furthermore, it is pointed out at this point that the individual control processes presented below (for example the process of adjusting the conveying gas velocity) can also be used in a pneumatic conveying system independently of the specific arrangement according to Fig. 1.

Das System der Fig. 1 hat drei Förderprozesse: a - Förderung von Pulver aus Haupttank 6 zum ersten Tank 1 b - Förderung von Pulver aus dem vorderem Überlauftank 2 und dem hinterem Überlauftank 3 zu Schleuse 4 (Pufferbehälter 4) c - Förderung von Pulver aus dem externem Tank 8 zu Schleuse 4 Die Förderprozesse b & c können auch parallel ablaufen, sog. „Blending" (Vermischung von Pulver aus den Tanks 2 bzw. 3 und 8). The system of Fig. 1 has three conveying processes: a - conveying powder from the main tank 6 to the first tank 1 b - conveying powder from the front overflow tank 2 and the rear overflow tank 3 to lock 4 (buffer tank 4) c - conveying powder from the external tank 8 to lock 4 The conveying processes b & c can also run in parallel, so-called "blending" (mixing of powder from tanks 2 or 3 and 8).

Jeder Behälter (d. h. insbesondere Behälter 1, 2, 3, 4, 6 und 8) verfügt über Druckausgleichsleitungen zum Fördersystem, um einen optimalen Pulveraustrag zu gewährleisten. Each container (i.e. in particular containers 1, 2, 3, 4, 6 and 8) has pressure equalization lines to the conveyor system to ensure optimal powder discharge.

Eine übergeordnete Funktion des Pulverfördersystems der Fig. 1 ist in Fig. 2 dargestellt. A higher-level function of the powder conveying system of Fig. 1 is shown in Fig. 2.

Vor jedem Förderzyklus („Förderung" in Fig. 2) wird versucht, einen Gasstrom im jeweiligen Zielrohrsystem aufzubauen und es wird der Gesamtdruckverlust bestimmt. Überschreitet dieser einen definierten Grenzwert, so wird die automatische Filterabreinigung ausgelöst und es wird erneut versucht, einen Gaststrom aufzubauen. Gelingt dies abermals nicht innerhalb der definierten Betriebsbedingungen, so wird ein Fehler ausgegeben, welcher ein verstopftes System anzeigt. Before each conveying cycle ("conveying" in Fig. 2), an attempt is made to build up a gas flow in the respective target pipe system and the total pressure loss is determined. If this exceeds a defined limit, the automatic filter cleaning is triggered and another attempt is made to build up a gas flow. If this does not succeed again within the defined operating conditions, an error is issued which indicates a clogged system.

Ist der Systemdifferenzdruck unterhalb des definierten Grenzwertes, so wird der Sauerstoffgehalt des Gasstroms bestimmt („Anfängliche O2-Prüfung" in Fig. 2). Liegt dieser unterhalb eines definierten Grenzwertes, so kann zur Metallpulverförderung übergegangen werden („Förderung" in Fig. 2). Liegt der Sauerstoffwert oberhalb eines definierten Grenzwerts, so wird die initiale Rohrleitungsinertisierung ausgelöst. If the system differential pressure is below the defined limit, the oxygen content of the gas flow is determined ("Initial O2 test" in Fig. 2). If this is below a defined limit, metal powder conveying can begin ("Conveying" in Fig. 2). If the oxygen value is above a defined limit, initial pipeline inerting is triggered.

Bei der initialen Rohrleitungsinertisierung wird der Rohrleitungskreislauf an den Ventilen 72 & 73 unterbrochen und das Ablassventil 81 wird geöffnet. Hierbei werden die Rohrleitungen wahlweise separat („a" & „b") oder zusammen evakuiert. Wird ein definierter Grenzwert für den Druck an Sensor 78 unterschritten, so wird zur Leckageprüfung des Rohrleitungssystems übergegangen (siehe Fig. 6). During the initial pipeline inerting, the pipeline circuit is interrupted at valves 72 & 73 and the drain valve 81 is opened. The pipelines are evacuated either separately ("a" & "b") or together. If the pressure at sensor 78 falls below a defined limit value, the pipeline system is tested for leaks (see Fig. 6).

Bei der Leckageprüfung (Fig. 6) werden die Drucksensoren 78 & 80 ausgewertet. Der Systemdruckanstieg pro Zeit darf einen definierten Grenzwert nicht übersteigen. Wird der Grenzwert unterschritten, so kann mit dem Normalisieren fortgefahren werden. Wird der Grenzwert überschritten, so wird eine Fehlermeldung auf dem HMI ausgegeben. During the leak test (Fig. 6), the pressure sensors 78 & 80 are evaluated. The system pressure increase per time must not exceed a defined limit. If the limit is undershot, normalization can continue. If the limit is exceeded, an error message is displayed on the HMI.

Beim Normalisieren wird das Ablassventil 81 geschlossen, die Absperrventile 72 & 73 geöffnet und die Inertgaszufuhr 82 geöffnet. Dabei wird der Druck im Rohrleitungssystem mit Inertgas bis auf einen definierten Gesamtsystemdruck gesteigert und anschließend das Ventil 82 geschlossen. Während des Prozesses wird der Sauerstoffgehalt des Rohrleitungssystems kontrolliert 76 & 77. Überschreitet dieser wiederholt den definierten Grenzwert, so wird die initiale Rohrleitungsinertisierung wiederholt. Nach einer definierbaren Anzahl von Wiederholungen kann die Rohrleitungsinertisierung als gescheitert angesehen werden. Es wird eine Fehlermeldung auf dem HMI ausgegeben. During normalization, the drain valve 81 is closed, the shut-off valves 72 & 73 are opened and the inert gas supply 82 is opened. The pressure in the piping system is increased with inert gas up to a defined total system pressure and then the valve 82 is closed. During the process, the oxygen content of the pipe system is monitored 76 & 77. If this repeatedly exceeds the defined limit, the initial pipe inerting is repeated. After a definable number of repetitions, the pipe inerting can be considered to have failed. An error message is displayed on the HMI.

Liegt der Sauerstoffgehalt unterhalb des definierten Grenzwerts, so kann mit der Metallpulverförderung („Förderung" in Fig. 2) fortgefahren werden. If the oxygen content is below the defined limit value, the metal powder conveying process ("conveying" in Fig. 2) can continue.

Im Zyklus der Metallpulverförderung werden die entsprechenden Ventile des benötigten Förderkreises geöffnet. Diese beinhalten die Pulverauslassventile des Ursprungstanks, sowie die Einlassventile des Zieltanks, sowie der internen Maschinenschleuse 4. Ebenso werden die Druckausgleichleitungen der Ursprungstanks zur Förderleitung geöffnet. Die Motoren der jeweiligen Dosierorgane werden freigeschaltet und über die Regelung der Fördersteuerung in ihrer Drehzahl verändert. In the metal powder conveying cycle, the corresponding valves of the required conveying circuit are opened. These include the powder outlet valves of the source tank, as well as the inlet valves of the target tank and the internal machine lock 4. The pressure equalization lines of the source tanks to the conveying line are also opened. The motors of the respective dosing elements are activated and their speed is changed via the conveyor control system.

Die Fördersteuerung ist mehrstufig aufgebaut und wird in einer Schleife durchlaufen, bis definierte Abbruchkriterien erreicht werden. The conveyor control is structured in several stages and runs in a loop until defined termination criteria are reached.

Erster Schritt ist die Sauerstoffkontrolle. Überschreitet der Messwert des Sauerstoffgehalts an Sensoren 76 & 77 einen definierten Grenzwert, so wird das Ventil 85 geöffnet und Inertgas zugeführt. Ist der Sauerstoffgrenzwert unterschritten, so wird Ventil 85 geschlossen. Wird bis dahin jedoch ein definierter Zeitwert überschritten, so bleibt das Ventil 85 geöffnet und es wird in den nächsten Schritt der Druckkontrolle übergegangen. The first step is the oxygen control. If the measured oxygen content on sensors 76 & 77 exceeds a defined limit, the valve 85 is opened and inert gas is supplied. If the oxygen limit is not reached, the valve 85 is closed. However, if a defined time value is exceeded by then, the valve 85 remains open and the next step of pressure control is carried out.

Bei der Druckkontrolle wird über die Sensoren 78 & 80 geprüft, ob der Gesamtsystemdruck sich im definierten Bereich befindet. Wird dieser unterschritten, so wird das Ventil 85 geöffnet und Inertgas zugeführt. Wird dieser überschritten, so wird das Ventil 81 geöffnet und Fördergas abgelassen. Ist der definierte Bereich für den Gesamtsystemdruck erreicht, so wird mit der Berechnung der Sollgeschwindigkeit für den Gasstrom fortgefahren (siehe auch Fig. 9). During pressure control, sensors 78 & 80 are used to check whether the total system pressure is within the defined range. If this is not reached, valve 85 is opened and inert gas is supplied. If this is exceeded, valve 81 is opened and conveying gas is released. If the defined range for the total system pressure is reached, the calculation of the target speed for the gas flow continues (see also Fig. 9).

Die Berechnung der Sollgeschwindigkeit für den Gasstrom ist 3-stufig aufgebaut (siehe Fig. 9). Die erste Teilberechnung ermittelt die Dichte des Fördergases („Berechnung Gasdichte"). Diese ist abhängig vom Mischungsverhältnis von Inertgas, Restluft und Feuchtigkeitsgehalt, sowie deren Normkenngrößen (z. B. Dichte). Das Mischungsverhältnis wird über die Sauerstoffsensoren 76 & 77 und den Taupunktsensor 75 ermittelt. Mithilfe des Mischungsverhältnisses des Gasdrucks an Sensor 80 und der Gastemperatur an Sensor 86 kann die Gasdichte am Pumpenausgang ermittelt werden. Für Pulveraufgabepunkte im weiteren Verlauf der Rohrleitungsstrecke sollten vorzugsweise weitere Drucksensoren an den Aufgabepunkten angebracht werden, alternativ kann mit ermittelten Korrekturfaktoren gearbeitet werden. Die zweite Teilberechnung ermittelt den Metallpulvermassenstrom („Berechnung Massefluss") mithilfe der Motordrehzahl des jeweiligen Dosierorgans, den Metallpulverkennwerten aus dem Rezept, den geometrischen Eigenschaften des Dosierorgans und eines ermittelten Wirkungsgrads. Die dritte Teilberechnung („Berechnung Saltations- geschwindigkeit") führt alle Ergebnisse zusammen und ermittelt die Sollgeschwindigkeit des Gasstroms für den jeweiligen vorherrschenden Metallpulvermassenstrom unter zu Hilfenahme weiterer geometrischer Kenngrößen wie z. B. dem Rohrleitungsquerschnitt und Metallpulverkennwerten wie z. B. mittlere Korngröße. The calculation of the target speed for the gas flow is structured in 3 stages (see Fig. 9). The first partial calculation determines the density of the conveying gas ("Calculation of gas density"). This depends on the mixing ratio of inert gas, residual air and moisture content, as well as their standard parameters (e.g. density). The Mixing ratio is determined via the oxygen sensors 76 & 77 and the dew point sensor 75. Using the mixing ratio of the gas pressure at sensor 80 and the gas temperature at sensor 86, the gas density at the pump outlet can be determined. For powder feed points further along the pipeline section, additional pressure sensors should preferably be attached to the feed points; alternatively, determined correction factors can be used. The second partial calculation determines the metal powder mass flow ("mass flow calculation") using the motor speed of the respective dosing device, the metal powder parameters from the recipe, the geometric properties of the dosing device and a determined efficiency. The third partial calculation ("saltation speed calculation") brings together all the results and determines the target speed of the gas flow for the respective prevailing metal powder mass flow with the help of other geometric parameters such as the pipeline cross-section and metal powder parameters such as average grain size.

Die Sollgeschwindigkeit wird mit Hilfe einer PID Pumpenregelung und dem Geschwindigkeitssensor 86 eingeregelt. The target speed is controlled by a PID pump control and the speed sensor 86.

Der letzte Teil der Fördersteuerung ist die Grenzwertregelung (siehe Fig. 10) unter dem Aspekt des Maschinenschutzes, welche eine Anpassung des Metallpulvermassenstroms zur Folge hat. Geprüft werden die Grenzwerte für: maximale Fördergeschwindigkeit (Verschleißschutz des Rohrleitungsystems); maximaler Pumpenauslassdruck (Pumpenschutz, Komponentenspezifisch); maximale Pumpenleistung (Lebensdauer); und maximale Dosierleistung (Lebensdauer). The last part of the conveying control is the limit control (see Fig. 10) under the aspect of machine protection, which results in an adjustment of the metal powder mass flow. The limit values for the following are checked: maximum conveying speed (wear protection of the piping system); maximum pump outlet pressure (pump protection, component-specific); maximum pump output (service life); and maximum dosing output (service life).

Sind alle Grenzwerte unterschritten, so wird die Motordrehzahl des jeweiligen Dosierorgans (d. h. der jeweiligen Förderschnecke) um einen definierten Wert erhöht. Ist mindestens ein Grenzwert überschritten, so wird die Motordrehzahl des jeweiligen Dosierorgans um einen definierten Wert reduziert. Ist die Grenzwertregelung abgeschlossen, so werden die Abbruchbedingungen für die Metallpulverförderung geprüft. Sind diese nicht erfüllt, so beginnt die Schleife der Fördersteuerung von vorn. If all limit values are exceeded, the motor speed of the respective dosing device (i.e. the respective screw conveyor) is increased by a defined value. If at least one limit value is exceeded, the motor speed of the respective dosing device is reduced by a defined value. Once the limit value control is complete, the termination conditions for the metal powder conveyor are checked. If these are not met, the conveyor control loop starts again from the beginning.

Ein Förderzyklus ist beendet, wenn: der Ursprungstank leer ist, oder der Zieltank voll ist, oder eine definierte maximale Förderzeit überschritten wurde, oder der Gesamtdruckverlust einen definierten Grenzwert übersteigt. A delivery cycle is terminated when: the source tank is empty, or the target tank is full, or a defined maximum delivery time has been exceeded, or the total pressure loss exceeds a defined limit.

Dass der Ursprungstank leer ist, kann bedeuten, dass ein Füllstandsensor des Ursprungstanks des jeweiligen Förderprozesses einen Füllstand meldet, der unterhalb eines vorbestimmten Grenzwerts liegt. Dass der Zieltank voll ist, kann bedeuten, dass ein Füllstandsensor des Zieltanks des jeweiligen Förderprozesses einen Füllstand meldet, der oberhalb eines vorbestimmten Grenzwerts liegt. The fact that the source tank is empty can mean that a level sensor in the source tank of the respective conveying process reports a level that is below a predetermined limit. The fact that the target tank is full can mean that a level sensor in the target tank of the respective conveying process reports a level that is above a predetermined limit.

Wird ein Förderzyklus beendet, so wird das jeweilige Rohrleitungssystem durch einen Gasstrom gereinigt, sodass in vertikalen Abschnitten beim Beenden des Gasstroms keine Verstopfung durch zurückfallendes Pulver auftreten kann (siehe „Rohrreinigung" in Fig. 2). Das Reinigen des Rohrleitungssystems ist beendet, wenn die Wägemesszellen des Zieltanks einen definierten Grenzwert für die Änderung des Gewichtes nach der Zeit feststellen. When a conveying cycle is terminated, the respective pipe system is cleaned by a gas flow so that no blockages due to falling powder can occur in vertical sections when the gas flow is terminated (see "Pipe cleaning" in Fig. 2). Cleaning of the pipe system is completed when the load cells of the target tank detect a defined limit value for the change in weight over time.

Ist der Rohrreinigungszyklus beendet, so wird abschließend die automatische Filterabreinigung (39, 40) ausgelöst (siehe „Filterabreinigung" in Fig. 2). Once the pipe cleaning cycle is finished, the automatic filter cleaning (39, 40) is finally triggered (see "Filter cleaning" in Fig. 2).

Das System besitzt einen Druckausgleichsbehälter 84, mit dem der Überdruck am Pumpenauslass reduziert werden soll. Bei der Verwendung von üblichen Vakuumpumpen ist der maximale Überdruck durch den Hersteller spezifiziert und darf zum Schutz der Komponente nicht überschritten werden. Dies wird in der Grenzwertregelung (s. o.) sichergestellt. Um die Förderleistung zu steigern wird ein Druckausgleichsbehälter eingesetzt. The system has a pressure compensation tank 84, which is designed to reduce the overpressure at the pump outlet. When using conventional vacuum pumps, the maximum overpressure is specified by the manufacturer and must not be exceeded to protect the component. This is ensured by the limit value control (see above). A pressure compensation tank is used to increase the delivery capacity.

Ausführungsbeispiele des hierin beschriebenen Pulverfördersystems können in der Lage sein, auf sich ändernde Anlagenzustände (z. B. Filterverschleiß), sich ändernde Materialien (z. B. Materialkenngrößen) und/oder sich ändernde Umweltbedingungen einzustellen ohne empirisch ermittelte, verschiedene Förderungsparametersätze zu benötigen. Dies bedeutet auch maximale Performance für die jeweiligen Maschinen-, Material- und Umweltbedingungen. Embodiments of the powder conveying system described herein may be able to adapt to changing system conditions (e.g. filter wear), changing materials (e.g. material characteristics) and/or changing environmental conditions without requiring empirically determined, different conveying parameter sets. This also means maximum performance for the respective machine, material and environmental conditions.

Zusätzlich oder alternativ zu den oben beschriebenen Prozessen, insbesondere der in Fig. 2 dargestellten übergeordneten Funktion und deren Unterroutinen, kann das Pulverfördersystem der vorliegenden Offenbarung die folgenden vorteilhaften Merkmale aufweisen bzw. die folgenden vorteilhaften Prozesse ausführen. Im Folgenden werden Aspekte einer automatischen Zustandsüberwachung beschrieben, welche insbesondere im Zusammenhang mit dem Pulverfördersystem der Fig. 1 eingesetzt werden können. In addition or alternatively to the processes described above, in particular the higher-level function shown in Fig. 2 and its subroutines, the powder conveying system of the present disclosure can have the following advantageous features or carry out the following advantageous processes. In the following, aspects of automatic condition monitoring are described which can be used in particular in connection with the powder conveying system of Fig. 1.

Ein Taupunktsensor ist an mindestens einer der folgenden Komponenten des Pulverfördersystems vorgesehen: Haupttank 6, externer Tank 8, und Fördervorrichtung 79. Die Taupunktsensoren dienen zur Feuchtemessung während der Vakuumförderung und innerhalb der Tanks 6 und 8 über eine Abgaseinheit. Wird ein bestimmter Grenzwert (gemäß einer Ausführungsform > 5 %) überschritten, so wird eine automatische Pulvertrocknung initiiert. A dew point sensor is provided on at least one of the following components of the powder conveying system: main tank 6, external tank 8, and conveying device 79. The dew point sensors are used to measure humidity during vacuum conveying and within the tanks 6 and 8 via an exhaust unit. If a certain limit value (according to one embodiment > 5%) is exceeded, automatic powder drying is initiated.

Ein Sauerstoffsensor zum Messen einer Sauerstoffkonzentration ist an zumindest einer der folgenden Komponenten des Pulverfördersystems vorgesehen: erster Tank 1, Überlauftank 2 bzw. 3, Pufferbehälter 4, Hauptspeicher 6, externer Tank 8 und Siebvorrichtung 5. Die Sauerstoffsensoren dienen zur Sauerstoffkonzentrationsüberwachung während der Vakuumförderung und innerhalb aller Tanks & Sieb. Werden die entsprechenden Grenzwerte überschritten so wird die automatische Inertisierung gestartet. Die Messung während der Förderung findet kontinuierlich statt, die Messung in den Tanks & Sieb diskontinuierlich in festgelegten zeitlichen Abständen. An oxygen sensor for measuring an oxygen concentration is provided on at least one of the following components of the powder conveying system: first tank 1, overflow tank 2 or 3, buffer tank 4, main storage 6, external tank 8 and sieve device 5. The oxygen sensors are used to monitor the oxygen concentration during vacuum conveying and within all tanks & sieves. If the corresponding limit values are exceeded, automatic inerting is started. The measurement during conveying takes place continuously, the measurement in the tanks & sieves discontinuously at set intervals.

Ein Drucksensor zum Messen eines Drucks ist an zumindest einer der folgenden Komponenten des Pulverfördersystems vorgesehen: erster Tank 1, Überlauftank 2 bzw. 3, Pufferbehälter 4, Hauptspeicher 6, externer Tank 8 und Siebvorrichtung 5. Die Drucksensoren in den Tanks & Sieb dienen zur Leckagekontrolle. Wird ein Grenzwert für Druckverlust/Anstieg pro Zeit gemessen, wird ein Warnhinweis ausgegeben und die Inertisierung/O2 Messung des entsprechenden Anlagenteils vorgenommen um ggf. eine fehlende Inertisierung auszugleichen. Des Weiteren können die Drucksensoren in der Förderung für die Filterüberwachung genutzt werden. Steigt der Differenzdruck über einen definierten Grenzwert so wird eine automatische Filterabreinigung ausgelöst. Wird der erhöhte Differenzdruck durch die Filterabreinigung nicht behoben, so kann eine Verstopfung vom Rohrleitungssystem vorliegen und ein Warnhinweis wird ausgegeben. A pressure sensor for measuring pressure is provided on at least one of the following components of the powder conveying system: first tank 1, overflow tank 2 or 3, buffer tank 4, main storage 6, external tank 8 and sieve device 5. The pressure sensors in the tanks and sieve are used for leakage control. If a limit value for pressure loss/increase per time is measured, a warning is issued and the inerting/O2 measurement of the corresponding part of the system is carried out to compensate for any missing inerting. Furthermore, the pressure sensors in the conveyor can be used for filter monitoring. If the differential pressure rises above a defined limit value, automatic filter cleaning is triggered. If the increased differential pressure is not remedied by filter cleaning, the piping system may be blocked and a warning is issued.

Die Motoren der Dosierorgane (Förderschnecken) sowie die Vakuumpumpe (Fördervorrichtung) sind temperaturüberwacht (mittels entsprechender Temperatursensoren). Wird ein Temperatur-Grenzwert überschritten, so erfolgt eine Abschaltung zum Komponentenschutz, des Weiteren befindet sich ein Temperatursensor in der Förderleitung. Die Motoren der Dosierorgane sind drehmomentüberwacht. Wird ein definierter Drehmoment-Grenzwert überschritten, so erfolgt die Abschaltung und ein Warnhinweis wird ausgegeben. The motors of the dosing elements (conveyor screws) and the vacuum pump (conveying device) are temperature-monitored (using appropriate temperature sensors). If a temperature limit is exceeded, the system is switched off to protect the components. There is also a temperature sensor in the conveyor line. The motors of the dosing devices are torque-monitored. If a defined torque limit is exceeded, the device is switched off and a warning is issued.

Alle Rohrleitungsventile haben Positionsrückmeldungen. Entsteht eine Diskrepanz zwischen Sollstellung und Ist-Stellung so geht die Maschine in einen sicheren Zustand und ein Warnhinweis zur entsprechenden Komponente wird ausgegeben. All pipeline valves have position feedback. If a discrepancy occurs between the target position and the actual position, the machine goes into a safe state and a warning is issued for the corresponding component.

Alle Sensoren werden auf Plausibilität geprüft/sind überwacht. Tritt ein Fehler auf, geht die Maschine in einen sicheren Zustand und ein Warnhinweis zur entsprechenden Komponente wird ausgegeben. All sensors are checked for plausibility/are monitored. If an error occurs, the machine goes into a safe state and a warning is issued for the corresponding component.

Im Folgenden werden Aspekte einer restlaufzeitoptimierten Priorisierung beschrieben, welche insbesondere im Zusammenhang mit dem Pulverfördersystem der Fig. 1 eingesetzt werden können. In the following, aspects of a remaining runtime-optimized prioritization are described, which can be used in particular in connection with the powder conveying system of Fig. 1.

Zumindest einer oder mehrere der Behälter und insbesondere alle Behälter (1, 2102, 2, 3, 4, 6, 7, 8) sind mit Wägemesszellen ausgestattet, welche eine kontinuierliche Füllstandsmessung des jeweiligen Behälters gewährleisten. At least one or more of the containers and in particular all containers (1, 2102, 2, 3, 4, 6, 7, 8) are equipped with weighing cells which ensure continuous level measurement of the respective container.

Kommt es zu einer Störung des Closed Loop Betriebs, so bilden die Tanks (2102, 2, 3) die Sicherheitsreserve für den additiven Fertigungsprozess. Der Zwischentank 2102 (Hopper) bevorratet das Pulver für den additiven Fertigungsprozess. Ist dieser leer, bricht der Prozess ab. Die Überlauftanks (2, 3) fangen das überschüssige Prozesspulver auf. Das Leervolumen bildet hier die Reserve. Ist mindestens ein Überlauftank voll, so bricht der Prozess ab. If there is a disruption in closed loop operation, the tanks (2102, 2, 3) form the safety reserve for the additive manufacturing process. The intermediate tank 2102 (hopper) stores the powder for the additive manufacturing process. If this is empty, the process stops. The overflow tanks (2, 3) collect the excess process powder. The empty volume forms the reserve here. If at least one overflow tank is full, the process stops.

Das Ziel ist, die Restlaufzeit in Bezug auf Hopperfüllgrad und Überlaufreserve zu optimieren. Hierbei ist zu beachten, dass Entleermenge pro Zeit aus dem Hopper variabel ist und mit der Belichtungszeit, Schichtdicke, Überdosierungsfaktor zusammenhängt. Ebenso die Füllmenge pro Zeit der Überläufe. Dementsprechend sind die Gewichtsänderungen über die Zeit, gemessen an den Wägemesszellen dynamische Inputs für den Algorithmus. The aim is to optimise the remaining running time in relation to the hopper filling level and overflow reserve. It should be noted that the amount emptied per time from the hopper is variable and is related to the exposure time, layer thickness and overdosing factor. The same applies to the filling quantity per time of the overflows. Accordingly, the weight changes over time, measured on the load cells, are dynamic inputs for the algorithm.

Es gibt 3 verschiedene Förderkreise bzw. Förderprozesse: a. Fördern von Tank 6 durch Schleuse 1 in den Hopper 2102 b. Fördern von Überläufen 2 bzw. 3 durch Schleuse 4 auf das Sieb 50 in Tank 6 c. Fördern von externem Tank 8 durch Schleuse 4 auf das Sieb 50 in Tank 6 There are 3 different conveying circuits or conveying processes: a. Conveying from tank 6 through lock 1 into the hopper 2102 b. Conveying overflows 2 or 3 through lock 4 onto the screen 50 in tank 6 c. Conveying from external tank 8 through lock 4 to screen 50 in tank 6

Ein Förderzyklus fördert eine vorbestimmte Pulvermenge (z. B. 25 I) in Schleuse 1 o- der Schleuse 4 und wird beendet. A conveying cycle conveys a predetermined amount of powder (e.g. 25 l) into lock 1 or lock 4 and is terminated.

Der Algorithmus berechnet nach jedem Förderzyklus die Prioritäten der Förderkreise a, b und c. Der Förderprozess mit der höchsten Priorität wird ausgeführt. After each funding cycle, the algorithm calculates the priorities of funding circuits a, b and c. The funding process with the highest priority is executed.

Für jeden Tank gibt es feste Min & Max Limits. Tank 6 bildet den Knoten zwischen allen Zyklen, er darf gemäß einem Ausführungsbeispiel durch „c" nicht maximal befüllt werden, da sonst das Volumen verloren geht, um die Überläufe „b" abzufördern. Gemäß einem Ausführungsbeispiel hat der Förderkreis „b" immer Priorität vor Förderkreis „c". There are fixed min and max limits for each tank. Tank 6 forms the node between all cycles; according to one embodiment, it may not be filled to the maximum by "c", as otherwise the volume is lost to discharge the overflows "b". According to one embodiment, the delivery circuit "b" always has priority over the delivery circuit "c".

Das Pulverfördersystem der vorliegenden Offenbarung (insbesondere das Pulverfördersystem der Fig. 1) kann ferner ein spezieller Fall eines Schüttgutfördersystems gemäß der folgenden Beschreibung sein. Einzelne Aspekte des hierin beschriebenen Pulverfördersystems lassen sich auf beliebige Weise mit den im Folgenden beschriebenen Aspekten des Schüttgutfördersystems kombinieren und/oder ergänzen. Insbesondere kann im Zusammenhang mit dem Pulverfördersystem der vorliegenden Offenbarung eine Anpassung der Fördergeschwindigkeit gemäß der folgenden Beschreibung durchgeführt werden. The powder conveying system of the present disclosure (in particular the powder conveying system of Fig. 1) can also be a special case of a bulk material conveying system according to the following description. Individual aspects of the powder conveying system described herein can be combined and/or supplemented in any way with the aspects of the bulk material conveying system described below. In particular, in connection with the powder conveying system of the present disclosure, an adjustment of the conveying speed can be carried out according to the following description.

Die im Folgenden beschriebenen Aspekte eines Schüttgutfördersystems können jedoch auch für sich genommen vorteilhaft sein und eine oder mehrere Erfindungen darstellen. Somit kann das im Folgenden beschriebene Schüttgutfördersystem auch eigenständig (d. h. unabhängig von dem oben beschriebenen Pulverfördersystem) eingesetzt werden. However, the aspects of a bulk material conveying system described below can also be advantageous in themselves and represent one or more inventions. Thus, the bulk material conveying system described below can also be used independently (i.e. independently of the powder conveying system described above).

Die folgende Offenbarung betrifft ein Schüttgutfördersystem und ein Verfahren zum Fördern von Schüttgut. Die folgende Offenbarung betrifft insbesondere die Förderung von Roh material pul ver in einer Anlage zum Herstellen eines dreidimensionalen Werkstücks durch Bestrahlen von Schichten des Rohmaterialpulvers mit elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung (beispielsweise eine Anlage zum selektiven Laserschmelzen). The following disclosure relates to a bulk material conveying system and a method for conveying bulk material. The following disclosure relates in particular to the conveying of raw material powder in a system for producing a three-dimensional workpiece by irradiating layers of the raw material powder with electromagnetic radiation or particle radiation (for example a system for selective laser melting).

Bei additiven (bzw. generativen) Verfahren zum Herstellen dreidimensionaler Werkstücke und insbesondere bei generativen Schichtbauverfahren ist es bekannt, eine zunächst formlose oder formneutrale Formmasse eines Rohmaterials (zum Beispiel ein Rohstoffpulver) schichtweise auf einen Träger aufzutragen und durch ortsspezifisches Bestrahlen zu verfestigen (z. B. durch Verschmelzen oder Versintern), um letztendlich ein Werkstück einer gewünschten Form zu erhalten. Das Bestrahlen kann mittels elektromagnetischer Strahlung, beispielsweise in Form von Laserstrahlung, o- der mittels Teilchenstrahlung, beispielsweise in Form von Elektronenstrahlung, erfolgen. In einem Ausgangszustand kann die Formmasse zunächst als Granulat, als Pulver oder als flüssige Formmasse vorliegen und infolge der Bestrahlung selektiv o- der, anders ausgedrückt, ortsspezifisch verfestigt werden. Insbesondere kann es sich bei der Formmasse um ein Schüttgut wie beispielsweise Rohmaterialpulver handeln. Die Formmasse kann zum Beispiel Keramik-, Metall- oder Kunststoffmaterialien umfassen und auch Materialgemische hieraus. Eine Variante von generativen Schichtbauverfahren betrifft das sogenannte Laserstrahlschmelzen im Pulverbett (auch: selektives Laserschmelzen), bei dem insbesondere metallische und/oder keramische Rohstoffpulvermaterialien unter Einstrahlung eines Laserstrahls zu dreidimensionalen Werkstücken verfestigt werden. In additive (or generative) processes for producing three-dimensional workpieces and in particular in generative layer construction processes, it is known that to apply initially shapeless or shape-neutral molding compound of a raw material (for example a raw material powder) layer by layer to a carrier and to solidify it by site-specific irradiation (e.g. by melting or sintering) in order to ultimately obtain a workpiece of the desired shape. The irradiation can be carried out by means of electromagnetic radiation, for example in the form of laser radiation, or by means of particle radiation, for example in the form of electron radiation. In an initial state, the molding compound can initially be present as granules, as powder or as liquid molding compound and can be solidified selectively or, in other words, site-specifically as a result of the irradiation. In particular, the molding compound can be a bulk material such as raw material powder. The molding compound can, for example, comprise ceramic, metal or plastic materials and also material mixtures thereof. A variant of generative layer construction processes concerns the so-called laser beam melting in the powder bed (also: selective laser melting), in which metallic and/or ceramic raw material powder materials in particular are solidified into three-dimensional workpieces by irradiation with a laser beam.

Zum Herstellen einzelner Werkstückschichten im Rahmen des selektiven Laserschmelzens ist es ferner bekannt, Rohstoffpulvermaterial in Form einer Rohstoffpulverschicht auf einen Träger aufzubringen und selektiv sowie nach Maßgabe der Geometrie der aktuell herzustellenden Werkstückschicht zu bestrahlen. Die Laserstrahlung dringt in das Rohstoffpulvermaterial ein und verfestigt dieses, beispielsweise in Folge eines Erhitzens, was ein Schmelzen oder Sintern verursacht. Ist eine Werkstückschicht verfestigt, wird eine neue Schicht von unverarbeitetem Rohstoffpulvermaterial auf die bereits hergestellte Werkstückschicht aufgebracht. Hierzu können bekannte Beschichteranordnungen oder Pulverauftragsvorrichtungen verwendet werden. Anschließend erfolgt eine erneute Bestrahlung der nun obersten und noch unverarbeiteten Rohstoffpulverschicht. Folglich wird das Werkstück sukzessive Schicht für Schicht aufgebaut, wobei jede Schicht eine Querschnittsfläche und/oder eine Kontur des Werkstücks definiert. In diesem Zusammenhang ist es ferner bekannt, auf CAD- oder vergleichbare Werkstückdaten zurückzugreifen, um die Werkstücke im Wesentlichen automatisch herzustellen. In order to produce individual workpiece layers in the context of selective laser melting, it is also known to apply raw material powder material in the form of a raw material powder layer to a carrier and to irradiate it selectively and in accordance with the geometry of the workpiece layer currently being produced. The laser radiation penetrates the raw material powder material and solidifies it, for example as a result of heating, which causes melting or sintering. Once a workpiece layer has solidified, a new layer of unprocessed raw material powder material is applied to the workpiece layer already produced. Known coating arrangements or powder application devices can be used for this purpose. The now uppermost and still unprocessed raw material powder layer is then irradiated again. Consequently, the workpiece is built up successively layer by layer, with each layer defining a cross-sectional area and/or a contour of the workpiece. In this context, it is also known to use CAD or comparable workpiece data in order to produce the workpieces essentially automatically.

Die vorliegende Offenbarung richtet sich allgemein auf ein Schüttgutfördersystem zum Fördern von Schüttgut. Insbesondere kann es sich bei dem Schüttgut um Rohmaterialpulver zur Verwendung in einer der oben geschilderten Anlagen zum herstellen eines dreidimensionalen Werkstücks handeln. Insbesondere für die Bereitstellung von Roh material pul ver in einem additiven Fertigungsprozess der oben geschilderten Art, jedoch auch für andere Anwendungen, kann es erforderlich sein, Schüttgut aus einem Ursprungstank in einen Zieltank zu fördern. The present disclosure is generally directed to a bulk material conveying system for conveying bulk material. In particular, the bulk material can be raw material powder for use in one of the systems described above for producing a three-dimensional workpiece. In particular for the provision of raw material powder in an additive manufacturing process of the type described above, but also for other applications, it may be necessary to convey bulk material from a source tank to a target tank.

Zu diesem Zweck wird typischerweise eine sogenannte pneumatische Förderung eingesetzt. Hierbei wird mittels einer Fördervorrichtung (z. B. eine Pumpe oder ein Gebläse) ein Gasstrom von Fördergas (beispielsweise Luft oder ein Schutzgas wie Argon oder eine Luft-Schutzgas-Mischung) durch eine Förderleitung erzeugt, wobei die Förderleitung insbesondere einen geschlossenen Kreislauf bilden kann, sodass der Gasstrom im Kreis gefördert wird (sog. Förderkreis). Aus einem Ursprungstank wird beispielsweise mittels einer Dosiervorrichtung eine vorbestimmte Dosis an Schüttgut pro Zeit dem Gasstrom zugeführt. Es ist auch möglich, dass Schüttgut aus mehreren Ursprungstanks gleichzeitig dem Gasstrom zugeführt wird. Ab der Stelle der Zuführung des Schüttguts wir ein Gas-Schüttgut-Gemisch durch die Förderleitung gefördert, bis zu einer Stelle des Förderkreises, an der sich eine Abscheidevorrichtung (beispielsweise ein Zyklon) befindet. Mithilfe der Abscheidevorrichtung wird das Schüttgut aus dem Gas-Schüttgut-Gemisch wieder möglichst vollständig abgeschieden und einem Zieltank zugeführt. Beispielsweise kann sich ein Zyklon oberhalb des Zieltanks befinden, wobei das abgeschiedene Schüttgut aufgrund der Schwerkraft (sogenannte Schwerkraftförderung) in den Zieltank fällt. For this purpose, a so-called pneumatic conveying system is typically used. In this case, a gas flow of conveying gas (for example air or a protective gas such as argon or an air-protective gas mixture) is generated through a conveying line by means of a conveying device (e.g. a pump or a blower), whereby the conveying line can in particular form a closed circuit so that the gas flow is conveyed in a circle (so-called conveying circuit). For example, a predetermined dose of bulk material per unit time is fed into the gas flow from a source tank by means of a dosing device. It is also possible for bulk material from several source tanks to be fed into the gas flow at the same time. From the point where the bulk material is fed in, a gas-bulk material mixture is conveyed through the conveying line to a point in the conveying circuit where a separating device (for example a cyclone) is located. With the help of the separating device, the bulk material is separated from the gas-bulk material mixture as completely as possible and fed to a target tank. For example, a cyclone can be located above the target tank, whereby the separated bulk material falls into the target tank due to gravity (so-called gravity conveying).

Ein Problem bei der pneumatischen Schüttgutförderung besteht darin, dass sich Betriebsparameter der Anlage und/oder eine Beschaffenheit des Schüttguts (beispielsweise ein Material eines verwendeten Schüttgutpulvers und damit einhergehend dessen Fördereigenschaften) während des Betriebs oder zwischen einzelnen Fördervorgängen ändern kann. In diesem Fall müssen bestimmte Betriebsparameter des Schüttgutfördersystems nachgeregelt werden, insbesondere die Geschwindigkeit des Gasstroms, welche durch die Fördervorrichtung bestimmt wird. Ein weiterer Betriebsparameter des Schüttgutfördersystems, welcher unter Umständen nachgeregelt werden muss, ist die Dosis and Schüttgut pro Zeit, welches in den Gasstrom gefördert wird. One problem with pneumatic bulk material conveying is that the operating parameters of the system and/or the properties of the bulk material (for example, the material of a bulk material powder used and its associated conveying properties) can change during operation or between individual conveying processes. In this case, certain operating parameters of the bulk material conveying system must be adjusted, in particular the speed of the gas flow, which is determined by the conveying device. Another operating parameter of the bulk material conveying system that may need to be adjusted is the dose of bulk material per unit time that is conveyed into the gas flow.

Insbesondere stellt es ein Problem dar, eine geeignete Geschwindigkeit eines Gasstroms für die pneumatische Schüttgutförderung bei veränderlichen Bedingungen (z. B. Betriebsparameter der Anlage und/oder Beschaffenheit des Schüttguts) zu bestimmen. Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es daher, ein Schüttgutfördersystem und ein entsprechendes Verfahren zum Fördern von Schüttgut bereitzustellen, welche zumindest eines der oben geschilderten Probleme oder ein damit zusammenhängendes Problem lösen. Insbesondere ist eine zuverlässige und einfache Festlegung eines Sollwerts der Gasgeschwindigkeit wünschenswert, welche auf eine Veränderung eines oder mehrerer Betriebsparameter reagieren kann. In particular, it is a problem to determine a suitable velocity of a gas flow for pneumatic bulk material conveying under changing conditions (e.g. operating parameters of the system and/or nature of the bulk material). The object of the present disclosure is therefore to provide a bulk material conveying system and a corresponding method for conveying bulk material, which solve at least one of the problems described above or a problem related thereto. In particular, a reliable and simple determination of a target value of the gas velocity is desirable, which can react to a change in one or more operating parameters.

Diese Aufgabe wird durch ein Schüttgutfördersystem und ein Verfahren zum Fördern von Schüttgut mit den Merkmalen der untenstehenden unabhängigen Aspekte gelöst. Weitere Ausführungsbeispiele sind in den Unteraspekten angegeben. This object is achieved by a bulk material conveying system and a method for conveying bulk material with the features of the independent aspects below. Further embodiments are given in the sub-aspects.

Die Offenbarung betrifft demnach gemäß einem ersten Aspekt ein Schüttgutfördersystem, insbesondere zur Förderung von Roh material pul ver in einer Anlage zum Herstellen eines dreidimensionalen Werkstücks durch Bestrahlen von Schichten des Rohmaterialpulvers mit elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung. Das Schüttgutfördersystem umfasst eine Förderleitung, die dazu eingerichtet ist, einen Gasstrom und zumindest abschnittsweise einen durch den Gasstrom angetriebenen Schüttgutstrom zu fördern und eine Dosiervorrichtung, die dazu eingerichtet ist, dem Gasstrom eine vorbestimmte Dosis an Schüttgut pro Zeit zuzuführen. Die Dosis wird durch einen an die Dosiervorrichtung angelegten Steuerwert bestimmt. Das Schüttgutfördersystem umfasst ferner eine Fördervorrichtung, die dazu eingerichtet ist, den Gasstrom durch die Förderleitung zu fördern und mindestens eine Messvorrichtung zum Messen mindestens einer Kenngröße des Gasstroms. Ferner umfasst das Schüttgutfördersystem eine Steuereinrichtung, die eingerichtet ist zum Bestimmen einer Gasdichte des Gasstroms, basierend auf der gemessenen mindestens einen Kenngröße des Gasstroms, Bestimmen eines Schüttgutmassestroms des Schüttgutstroms, basierend auf dem an die Dosiervorrichtung angelegten Steuerwert, Bestimmen einer Sollgeschwindigkeit des Gasstroms, basierend auf der Gasdichte und basierend auf dem Schüttgutmassestrom, und Steuern der Fördervorrichtung zum Fördern des Gasstroms mit der bestimmten Sollgeschwindigkeit. According to a first aspect, the disclosure therefore relates to a bulk material conveying system, in particular for conveying raw material powder in a system for producing a three-dimensional workpiece by irradiating layers of the raw material powder with electromagnetic radiation or particle radiation. The bulk material conveying system comprises a conveying line which is designed to convey a gas flow and, at least in sections, a bulk material flow driven by the gas flow, and a dosing device which is designed to supply the gas flow with a predetermined dose of bulk material per unit of time. The dose is determined by a control value applied to the dosing device. The bulk material conveying system further comprises a conveying device which is designed to convey the gas flow through the conveying line and at least one measuring device for measuring at least one characteristic of the gas flow. Furthermore, the bulk material conveying system comprises a control device which is configured to determine a gas density of the gas flow based on the measured at least one characteristic variable of the gas flow, determine a bulk material mass flow of the bulk material flow based on the control value applied to the metering device, determine a target speed of the gas flow based on the gas density and based on the bulk material mass flow, and control the conveying device to convey the gas flow at the determined target speed.

Das Schüttgutfördersystem kann dazu eingerichtet sein, eine pneumatische Förderung des Schüttguts durchzuführen. Bei der Anlage kann es sich insbesondere um eine Anlage zum selektiven Laserschmelzen oder -sintern handeln, welche beispielsweise eines oder mehrere der oben geschilderten Merkmale aufweist. Alternativ kann es sich bei der Anlage um eine Anlage zum selektiven Elektronenstrahlschmelzen handeln. Die Förderleitung kann beispielsweise ein oder mehrere Rohre und/oder ein oder mehrere Schläuche und/oder ein oder mehrere Verbindungsstücke umfassen. Die Förderleitung kann pulverdicht und insbesondere gas- und pulverdicht sein, sodass kein Gas oder Pulver (seitlich) in die Förderleitung eindringen oder diese verlassen kann - außer durch die Öffnungen der Förderleitung. The bulk material conveying system can be set up to convey the bulk material pneumatically. The system can in particular be a system for selective laser melting or sintering, which has, for example, one or more of the features described above. Alternatively, the system can be a system for selective electron beam melting. The conveyor line can, for example, comprise one or more pipes and/or one or more hoses and/or one or more connectors. The conveyor line can be powder-tight and in particular gas- and powder-tight, so that no gas or powder can enter or leave the conveyor line (from the side) - except through the openings in the conveyor line.

Dass die Förderleitung abschnittsweise dazu eingerichtet ist, einen durch den Gasstrom angetriebenen Schüttgutstrom zu fördern, kann bedeuten, dass lediglich ein Abschnitt eines gesamten Förderkreises, welcher durch die Förderleitung gebildet wird, dazu eingerichtet ist, ein Gas-Schüttgut-Gemisch zu fördern. Der verbleibende Teil des Förderkreises fördert im Wesentlichen lediglich Gas (Fördergas), beispielsweise Luft, Schutzgas oder ein Luft-Schutzgas-Gemisch. The fact that the conveying line is designed in sections to convey a bulk material flow driven by the gas flow can mean that only one section of an entire conveying circuit formed by the conveying line is designed to convey a gas-bulk material mixture. The remaining part of the conveying circuit essentially only conveys gas (conveying gas), for example air, protective gas or an air-protective gas mixture.

Bei dem Steuerwert kann es sich um eine Spannung, einen Strom, einen Impuls oder ein anderes geeignetes Signal (insbesondere elektrisches Signal) handeln, welches variiert werden kann, um die von der Dosiervorrichtung abgegebene Dosis zu variieren. Bei der Fördervorrichtung kann es sich um eine Pumpe oder ein Gebläse handeln. Ferner kann ein oder mehrere Filtervorrichtungen in dem Förderkreislauf vorgesehen sein, welcher durch die Förderleitung gebildet wird, insbesondere zum Filtern von im Gasstrom verbliebenen Schüttgut bzw. Schüttgutresten. The control value can be a voltage, a current, a pulse or another suitable signal (in particular an electrical signal) which can be varied in order to vary the dose delivered by the dosing device. The conveying device can be a pump or a blower. Furthermore, one or more filter devices can be provided in the conveying circuit which is formed by the conveying line, in particular for filtering bulk material or bulk material residues remaining in the gas flow.

Die Steuereinrichtung kann beispielsweise einen Computer umfassen. Die Steuereinrichtung kann einen Prozessor und einen Speicher umfassen, wobei auf dem Speicher ein Programm gespeichert ist, das bei dessen Ausführung den Prozessor dazu veranlasst, das Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt durchzuführen. The control device can comprise a computer, for example. The control device can comprise a processor and a memory, wherein a program is stored on the memory which, when executed, causes the processor to carry out the method according to the second aspect.

Der Begriff des Schüttgutmassestroms wird hierin dazu verwendet, einen physikalisch quantifizierbaren Massestrom des geförderten Schüttguts anzugeben (in kg/s). Im Gegensatz dazu beschreibt der Begriff des Schüttgutstroms (lediglich) das Vorhandensein von Schüttgut, welches durch die Förderleitung gefördert wird. The term bulk material mass flow is used here to indicate a physically quantifiable mass flow of the bulk material being conveyed (in kg/s). In contrast, the term bulk material flow describes (only) the presence of bulk material being conveyed through the conveying line.

Die Schritte des Bestimmens können jeweils eine oder mehrere Berechnungen umfassen. Hierbei können gemessene Größen, aber auch gespeicherte Größen (beispielsweise Normwerte) in die jeweilige Berechnung einfließen. Die Fördervorrichtung kann so angesteuert werden, dass sie die Geschwindigkeit des geförderten Gasstroms verringert oder erhöht. Insbesondere kann beispielsweise ein Erhöhen einer an die Fördervorrichtung angelegten Spannung dazu führen, dass die Geschwindigkeit des Gasstroms erhöht wird. Da der Gasstrom das Schüttgut fördert, bestimmt die Geschwindigkeit des Gasstroms auch die Geschwindigkeit des geförderten Schüttguts. The steps of determining can each comprise one or more calculations. Measured variables, but also stored variables (for example standard values) can be included in the respective calculation. The conveying device can be controlled in such a way that it reduces or increases the speed of the conveyed gas flow. In particular, for example, increasing the voltage applied to the conveying device can lead to the speed of the gas flow being increased. Since the gas flow conveys the bulk material, the speed of the gas flow also affects the speed of the bulk material being conveyed.

Das Bestimmen der Gasdichte kann basierend auf mindestens einer der folgenden Kenngrößen des Gasstroms erfolgen: Sauerstoffgehalt, Druck, Temperatur, Taupunkt und Feuchte. The gas density can be determined based on at least one of the following parameters of the gas flow: oxygen content, pressure, temperature, dew point and humidity.

Für jede der genannten Kenngrößen kann ein entsprechender Sensor im Gasstrom vorgesehen sein, welcher zum Messen der jeweiligen Kenngröße eingerichtet ist. For each of the parameters mentioned, a corresponding sensor can be provided in the gas stream, which is set up to measure the respective parameter.

Das Bestimmen der Gasdichte p kann unter Verwendung der folgenden Formel erfolgen:

Figure imgf000044_0001
wobei pmess ein gemessener Druck des Gasstroms ist, Tmess eine gemessene Temperatur des Gasstroms ist, pn ein vorbestimmter Normaldruck ist, Tn eine vorbestimmte Normaltemperatur ist und sich pGemisch aus der folgenden Formel ergibt:
Figure imgf000044_0002
wobei pLufteine bekannte Dichte von Luft ist, welche Bestandteil des Gasstroms ist, Pschutzgas eine bekannte Dichte eines Schutzgases ist, welches Bestandteil des Gasstroms ist, Sauerstoffgehaltiuft ein bekannter Sauerstoffgehalt der Luft ist und Sauerstoffgehaltmess ein gemessener Sauerstoffgehalt des Gasstroms ist. The gas density p can be determined using the following formula:
Figure imgf000044_0001
where pmess is a measured pressure of the gas stream, Tmess is a measured temperature of the gas stream, p n is a predetermined normal pressure, T n is a predetermined normal temperature and pmixture is given by the following formula:
Figure imgf000044_0002
where pair is a known density of air which is part of the gas stream, Pprotective gas is a known density of a protective gas which is part of the gas stream, oxygen contentair is a known oxygen content of the air and oxygen contentmeasured is a measured oxygen content of the gas stream.

Pmess und Tmess können jeweils durch geeignete im Gasstrom angeordnete Sensoren gemessen werden. Zumindest einer oder beide der hierfür benötigten Sensoren können stromabwärts der Fördervorrichtung angeordnet sein, insbesondere zwischen der Fördervorrichtung und einem Ursprungstank, aus dem das Schüttgut gefördert wird. Insbesondere kann zumindest einer oder beide der Sensoren unmittelbar stromabwärts von der Fördervorrichtung angeordnet sein. Der Normaldruck und die Normaltemperatur können vorbestimmte Normwerte sein, beispielsweise kann der Normaldruck 1013,25 mbar betragen und beispielsweise kann die Normaltemperatur 293,15 K betragen. Es kann sich jedoch bei Normaldruck und/oder Normaltemperatur auch um gemessene Werte des Umgebungsdrucks bzw. der Umgebungstemperatur handeln. Pmess and Tmess can each be measured by suitable sensors arranged in the gas flow. At least one or both of the sensors required for this can be arranged downstream of the conveying device, in particular between the conveying device and a source tank from which the bulk material is conveyed. In particular, at least one or both of the sensors can be arranged immediately downstream of the conveying device. The normal pressure and the normal temperature can be predetermined standard values, for example the normal pressure can be 1013.25 mbar and for example the normal temperature can be 293.15 K. However, normal pressure and/or normal temperature can be also measured values of the ambient pressure or the ambient temperature.

Bei dem Schutzgas kann es sich beispielsweise um Argon handeln, wobei die Dichte Pschutzgas einer bekannten Dichte des Gases Argon entspricht. Die Dichte für Luft, die Dichte für das verwendete Schutzgas sowie der Sauerstoffgehalt der Luft können in entsprechenden Tabellen der Fachliteratur nachgeschlagen werden. Bei dem Sauerstoffgehalt der Luft kann es sich auch um einen gemessenen Sauerstoffgehalt der Umgebungsluft handeln. The protective gas can be argon, for example, where the density Pprotective gas corresponds to a known density of the gas argon. The density of air, the density of the protective gas used and the oxygen content of the air can be looked up in the relevant tables in the specialist literature. The oxygen content of the air can also be a measured oxygen content of the ambient air.

Sauerstoffgehaltmess kann durch einen geeigneten im Gasstrom angeordneten Sensor gemessen werden. Der hierfür benötigte Sensor kann stromaufwärts von der Fördervorrichtung angeordnet sein, zwischen einem Zieltank, in den das Schüttgut gefördert wird, und der Fördervorrichtung. Insbesondere kann der Sensor unmittelbar stromaufwärts von der Fördervorrichtung angeordnet sein. Oxygen content measurement can be carried out by a suitable sensor arranged in the gas flow. The sensor required for this can be arranged upstream of the conveying device, between a target tank into which the bulk material is conveyed, and the conveying device. In particular, the sensor can be arranged immediately upstream of the conveying device.

Bei dem an die Dosiervorrichtung angelegten Steuerwert kann es sich um eine Motordrehzahl eines Motors der Dosiervorrichtung, insbesondere eines Motors zum Antrieb einer Förderschnecke der Dosiervorrichtung, handeln. The control value applied to the dosing device can be a motor speed of a motor of the dosing device, in particular a motor for driving a conveyor screw of the dosing device.

Es kann sich bei dem Steuerwert jedoch auch um einen Strom oder eine Spannung handeln, die an den Motor angelegt wird. Allgemein gesagt, kann der Steuerwert ein beliebiges (z. B. elektrisches) Signal darstellen, welches dazu geeignet ist, die von der Dosiervorrichtung ausgegebene Dosis (genauer: Dosis pro Zeit) zu verändern und insbesondere auf einen vorbestimmten Wert einzustellen. Die Dosiervorrichtung kann, wie oben beschrieben, eine Förderschnecke umfassen, die dazu eingerichtet ist, Schüttgut aus dem Ursprungstank zu fördern. Ferner kann die Dosiervorrichtung mindestens eines der folgenden Elemente umfassen: Eine Zellenradschleuse, einen Dosierschieber und ein Ventil, insbesondere ein Ventil mit variablem Öffnungsdurch- messer. However, the control value can also be a current or a voltage that is applied to the motor. Generally speaking, the control value can represent any (e.g. electrical) signal that is suitable for changing the dose (more precisely: dose per time) output by the dosing device and in particular for setting it to a predetermined value. The dosing device can, as described above, comprise a conveyor screw that is designed to convey bulk material from the original tank. Furthermore, the dosing device can comprise at least one of the following elements: a rotary valve, a dosing slide and a valve, in particular a valve with a variable opening diameter.

Das Bestimmen der Sollgeschwindigkeit vS0n des Gasstroms kann ein Berechnen einer Saltationsgeschwindigkeit (Saltation Velocity) basierend auf der bestimmten Gasdichte und dem bestimmten Schüttgutmassestrom umfassen. Das Bestimmen der Sollgeschwindigkeit vS0n kann unter Verwendung der folgenden Formel erfolgen: soll ^saltation "F ^Sicherheit wobei Vsaitation die berechnete Saltationsgeschwindigkeit des geförderten Schüttguts ist und vsicherheit eine vorbestimmte Sicherheitsgeschwindigkeit ist. Determining the target velocity v S0 n of the gas flow may include calculating a saltation velocity based on the determined gas density and the determined bulk material mass flow. Determining the target velocity v S0 n may be done using the following formula: target ^saltation "F ^safety where Vsaitation is the calculated saltation velocity of the conveyed bulk material and vsafety is a predetermined safety velocity.

Bei der Saltationsgeschwindigkeit kann es sich um eine Geschwindigkeit handeln, unterhalb derer Partikel des geförderten Schüttguts (beispielsweise Pulver) beginnen, herabzufallen und sich auf einem Boden der Förderleitung ansammeln. Um Sicherzustellen, dass dies nicht geschieht, kann auf die berechnete Saltationsgeschwindigkeit eine vorbestimmte Sicherheitsgeschwindigkeit addiert werden. Diese bildet in gewisser Weise einen Sicherheitsabstand von der Saltationsgeschwindigkeit, welche gewährleistet, dass keine Ablagerung von Schüttgut in der Förderleitung stattfindet. Alternativ zum Addieren der Sicherheitsgeschwindigkeit kann die Saltationsgeschwindigkeit mit einem Sicherheitsfaktor multipliziert werden. The saltation speed can be a speed below which particles of the bulk material being conveyed (for example powder) start to fall down and accumulate on a bottom of the conveying line. To ensure that this does not happen, a predetermined safety speed can be added to the calculated saltation speed. In a way, this forms a safety margin from the saltation speed, which ensures that no deposition of bulk material takes place in the conveying line. As an alternative to adding the safety speed, the saltation speed can be multiplied by a safety factor.

Das Berechnen der Saltationsgeschwindigkeit kann unter Verwendung der folgenden Formel erfolgen:

Figure imgf000046_0001
wobei Ms der bestimmte Schüttgutmassestrom in kg/s ist, g eine vorbestimmte Fallbeschleunigung in m/s2 ist, D ein Durchmesser der Förderleitung in m ist, p die bestimmte Gasdichte des Gasstroms in kg/m3 ist und a und b jeweils von einem Partikeldurchmesser d des Schüttguts abhängige Parameter sind. Calculating the saltation rate can be done using the following formula:
Figure imgf000046_0001
where M s is the determined bulk material mass flow in kg/s, g is a predetermined acceleration due to gravity in m/s 2 , D is a diameter of the conveying line in m, p is the determined gas density of the gas flow in kg/m 3 and a and b are parameters each dependent on a particle diameter d of the bulk material.

Die vorbestimmte Fallbeschleunigung kann der Fallbeschleunigung an der Erdoberfläche von 9,81 m/s2 entsprechen. Bei den Parametern a und b kann es sich jeweils um eine vorbestimmte und/oder vorab gespeicherte Konstante für ein jeweiliges Schüttgutmaterial handeln. Ferner kann der Parameter a und/oder der Parameter b in Abhängigkeit von dem Partikeldurchmesser d des verwendeten Schüttguts bestimmt werden. Anders ausgedrückt kann eine Formel zur Berechnung des Parameters a und/oder eine Formel zur Berechnung des Parameters b abhängig von dem Partikeldurchmesser d sein. Der Partikeldurchmesser d kann einer Spezifikation des verwendeten Schüttguts entnommen werden. Der Partikeldurchmesser d kann beispielsweise in einem Speicher der Steuereinrichtung gespeichert sein. Insbesondere kann in einem Speicher der Steuereinrichtung eine Tabelle hinterlegt sein, bei der für unterschiedliche Pulvermaterialien die jeweiligen Werte für den Partikeldurchmesser d des jeweiligen Pulvers hinterlegt sind. Auf diese Weise kann bei der Berechnung der Sollgeschwindigkeit auf einen jeweiligen Partikeldurchmesser d zurückgegriffen werden. The predetermined acceleration due to gravity can correspond to the acceleration due to gravity on the earth's surface of 9.81 m/s 2. The parameters a and b can each be a predetermined and/or pre-stored constant for a respective bulk material. Furthermore, the parameter a and/or the parameter b can be determined depending on the particle diameter d of the bulk material used. In other words, a formula for calculating the parameter a and/or a formula for calculating the parameter b can be dependent on the particle diameter d. The particle diameter d can be taken from a specification of the bulk material used. The particle diameter d can be stored, for example, in a memory of the control device. In particular, a table can be stored in a memory of the control device in which the respective values for the particle diameter d of the respective powder are stored for different powder materials. In this way, when calculating the target speed can be used to refer to a respective particle diameter d.

Das Steuern der Fördervorrichtung zum Fördern des Gasstroms kann mit der bestimmten Sollgeschwindigkeit unter Verwendung eines Geschwindigkeitssensors zum Messen einer Geschwindigkeit des Gasstroms und eines Regelkreises, insbesondere umfassend einen PID-Regler, durchgeführt werden. The control of the conveying device for conveying the gas flow can be carried out at the determined target speed using a speed sensor for measuring a speed of the gas flow and a control loop, in particular comprising a PID controller.

Ein PID-Regler ist ein „proportional-integral-derivative controller", wobei die PID- Regelung in der Regelungstechnik zum Einstellen und Konstanthalten eines vorbestimmten Werts (in diesem Fall der Gasgeschwindigkeit) wohlbekannt ist. A PID controller is a proportional-integral-derivative controller, whereby PID control is well known in control engineering for setting and maintaining a predetermined value (in this case the gas velocity) constant.

Die Steuereinrichtung kann ferner eingerichtet sein zum Bestimmen, ob sich mindestens eine gemessene Kenngröße des Schüttgutfördersystems oberhalb eines vorbestimmten Maximalwerts für die jeweilige Kenngröße befindet, und falls sich die mindestens eine gemessene Kenngröße oberhalb des vorbestimmten Maximalwerts befindet, Reduzieren des Steuerwerts der Dosiervorrichtung um einen vorbestimmten Wert. The control device can further be configured to determine whether at least one measured characteristic of the bulk material conveying system is above a predetermined maximum value for the respective characteristic, and if the at least one measured characteristic is above the predetermined maximum value, reducing the control value of the dosing device by a predetermined value.

Es können mehrere Kenngrößen bestimmt (insbesondere gemessen) werden und wenn sich mindestens eine der bestimmten Kenngrößen oberhalb eines für diese Kenngröße vorbestimmten Maximalwerts befindet, wird der Steuerwert um den vorbestimmten Wert reduziert. Several parameters can be determined (in particular measured) and if at least one of the determined parameters is above a maximum value predetermined for this parameter, the control value is reduced by the predetermined value.

Das Schüttgutfördersystem kann einen oder mehrere Sensoren zum Messen der jeweiligen Kenngröße umfassen. Das Bestimmen, ob sich die mindestens eine gemessene Kenngröße oberhalb des vorbestimmten Maximalwerts befindet und die entsprechende Anpassung des Steuerwerts kann nach den Schritten des Bestimmens einer Gasdichte, Bestimmen eines Schüttgutmassestroms, Bestimmen einer Sollgeschwindigkeit und Steuern der Fördervorrichtung durchgeführt werden. Diese Schritte können in Anschluss an die Anpassung des Steuerwerts mit dem neuen Steuerwert noch einmal ausgeführt werden. Somit kann die Bestimmung (und ggf. Anpassung) der Sollgeschwindigkeit und - wenn erforderlich - die Anpassung des Steuerwerts abwechselnd ausgeführt werden. Reduzieren des Steuerwerts bedeutet, dass die Dosiervorrichtung eine geringere Dosis an Schüttgut pro Zeit ausgibt. Die Steuereinrichtung kann ferner eingerichtet sein zum, falls sich die mindestens eine gemessene Kenngröße unterhalb des vorbestimmten Maximalwerts befindet, Erhöhen des Steuerwerts der Dosiervorrichtung um einen vorbestimmten Wert. The bulk material conveying system can comprise one or more sensors for measuring the respective parameter. Determining whether the at least one measured parameter is above the predetermined maximum value and the corresponding adjustment of the control value can be carried out after the steps of determining a gas density, determining a bulk material mass flow, determining a target speed and controlling the conveying device. These steps can be carried out again after adjusting the control value with the new control value. Thus, the determination (and if necessary adjustment) of the target speed and - if necessary - the adjustment of the control value can be carried out alternately. Reducing the control value means that the dosing device outputs a smaller dose of bulk material per unit time. The control device can further be configured to increase the control value of the dosing device by a predetermined value if the at least one measured parameter is below the predetermined maximum value.

Es können mehrere Kenngrößen bestimmt (insbesondere gemessen) werden und wenn sich sämtliche der bestimmten Kenngrößen unterhalb eines für die jeweilige Kenngröße vorbestimmten Maximalwerts befinden, wird der Steuerwert um den vorbestimmten Wert erhöht. Somit kann der Steuerwert nur dann erhöht werden, wenn alle bestimmten Kenngrößen nicht ihren zugehörigen Maximalwert überschreiten. Erhöhen des Steuerwerts bedeutet, dass die Dosiervorrichtung eine höhere Dosis an Schüttgut pro Zeit ausgibt. Several parameters can be determined (in particular measured) and if all of the determined parameters are below a maximum value predetermined for the respective parameter, the control value is increased by the predetermined value. Thus, the control value can only be increased if all of the determined parameters do not exceed their associated maximum value. Increasing the control value means that the dosing device dispenses a higher dose of bulk material per unit of time.

Die mindestens eine Kenngröße kann mindestens eine der folgenden Kenngrößen umfassen: Fördergeschwindigkeit, Pumpenauslassdruck, Pumpenleistung und Dosis an Schüttgut pro Zeit. The at least one parameter may include at least one of the following parameters: conveying speed, pump outlet pressure, pump power and dose of bulk material per unit time.

Die jeweilige Kenngröße kann beispielsweise mithilfe eines dafür vorgesehenen Sensors gemessen werden oder auf andere Weise ermittelt werden. Beispielsweise kann die Kenngröße basierend auf mindestens einem Eingabewert (z. B. einer angelegten Spannung) errechnet werden, welcher an ein Element des Pulverfördersystems (z. B. die Fördervorrichtung) angelegt wird. The respective parameter can be measured, for example, using a sensor provided for this purpose or determined in another way. For example, the parameter can be calculated based on at least one input value (e.g. an applied voltage) which is applied to an element of the powder conveying system (e.g. the conveying device).

Die Steuereinrichtung kann eingerichtet sein zum Beenden einer Förderung durch Stoppen der Fördervorrichtung, wenn mindestens eines der folgenden Ereignisse de- tektiert wird: ein Ursprungstank, aus dem Schüttgut mittels der Dosiervorrichtung entnommen wird, ist leer, ein Zieltank in den das Schüttgut gefördert wird, ist voll, eine vorbestimmte maximale Förderzeit ist überschritten und ein Gesamtdruckverlust des Fördergases übersteigt einen vorbestimmten Grenzwert. The control device can be configured to terminate a conveying process by stopping the conveying device if at least one of the following events is detected: a source tank from which bulk material is removed by means of the dosing device is empty, a target tank into which the bulk material is conveyed is full, a predetermined maximum conveying time is exceeded and a total pressure loss of the conveying gas exceeds a predetermined limit value.

Das jeweilige Ereignis kann beispielsweise mittels eines entsprechenden Sensors de- tektiert werden. Im Detail können die Ereignisse wie folgt detektiert werden. Ein Ursprungstank, aus dem Schüttgut mittels der Dosiervorrichtung entnommen wird, ist leer, kann über einen entsprechenden Füllstandsensor bestimmt werden (z. B. ein kapazitiver Sensor, ein Radar-Sensor, ein Ultraschall-Sensor oder ein optischer Sensor). Ein Zieltank in den das Schüttgut gefördert wird, ist voll, kann über einen entsprechenden Füllstandsensor bestimmt werden (z. B. ein kapazitiver Sensor, ein Radar-Sensor, ein Ultraschall-Sensor oder ein optischer Sensor). Eine vorbestimmte maximale Förderzeit ist überschritten kann über einen entsprechenden Timer bestimmt werden, der gestartet wird, wenn die Förderung gestartet wird. Ein Gesamtdruckverlust des Fördergases übersteigt einen vorbestimmten Grenzwert kann über einen oder mehrere Drucksensoren in der Förderleitung bestimmt werden. The respective event can be detected, for example, using a corresponding sensor. In detail, the events can be detected as follows. A source tank from which bulk material is taken using the dosing device is empty, this can be determined using a corresponding level sensor (e.g. a capacitive sensor, a radar sensor, an ultrasonic sensor or an optical sensor). A target tank into which the bulk material is conveyed is full, this can be determined using a corresponding level sensor (e.g. a capacitive sensor, a radar sensor, an ultrasonic sensor or an optical sensor). A predetermined maximum conveying time has been exceeded, this can be determined using a corresponding timer. which is started when the production is started. A total pressure loss of the conveying gas exceeds a predetermined limit can be determined via one or more pressure sensors in the conveying line.

Das Schüttgutfördersystem kann ferner einen stromabwärts von der Fördervorrichtung und stromaufwärts von der Dosiervorrichtung mit der Förderleitung gekoppelten Druckausgleichsbehälter umfassen. The bulk material conveying system may further comprise a pressure equalization tank coupled to the conveying line downstream of the conveying device and upstream of the dosing device.

Der Druckausgleichsbehälter kann dazu eingerichtet sein, einen Überdruck an einem Auslass der Fördervorrichtung (z. b. einer Pumpe) zu reduzieren. Somit kann der Überdruckbehälter am Auslass der Fördervorrichtung vorgesehen sein. The pressure compensation vessel can be designed to reduce an overpressure at an outlet of the conveying device (e.g. a pump). Thus, the overpressure vessel can be provided at the outlet of the conveying device.

Das Schüttgutfördersystem kann zumindest einen ersten Förderkreis zum Fördern von Rohmaterialpulver aus einem Hauptspeicher in einen ersten Tank der Anlage zum Herstellen eines dreidimensionalen Werkstücks durch Bestrahlen von Schichten des Rohmaterialpulvers mit elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung umfassen. Ein unterer Auslass des ersten Tanks kann mit einem oberen Einlass eines Zwischentanks der Anlage gekoppelt sein, wobei ein Herstellungsprozess in einer Prozesskammer der Anlage mit Pulver aus dem Zwischentank gespeist wird. Ein oberer Einlass des Hauptspeichers kann mit einem Auslass eines Siebs zum Sieben des Rohmaterialpulvers gekoppelt sein. The bulk material conveying system can comprise at least a first conveying circuit for conveying raw material powder from a main storage facility into a first tank of the system for producing a three-dimensional workpiece by irradiating layers of the raw material powder with electromagnetic radiation or particle radiation. A lower outlet of the first tank can be coupled to an upper inlet of an intermediate tank of the system, wherein a manufacturing process in a process chamber of the system is fed with powder from the intermediate tank. An upper inlet of the main storage facility can be coupled to an outlet of a sieve for sieving the raw material powder.

Bei dem Hauptspeicher kann es sich beispielsweise um einen fest im Schüttgutfördersystem verbauten Speicher bzw. Tank handeln. Der Hauptspeicher kann sich auf einer niedrigeren Höhe befinden als der erste Tank. Der erste Förderkreis kann von der Steuereinrichtung durch das Öffnen mindestens eines Ventils aktiviert werden, sodass die Fördervorrichtung Gas durch diesen ersten Förderkreis fördert. Das Schüttgutfördersystem kann so ausgestaltet sein, dass dem Sieb Pulver aus einem Pufferbehälter zugeführt werden kann, welcher sich oberhalb des Siebs befindet. In den Pufferbehälter kann beispielsweise Pulver mittels eines zweiten Förderkreises aus einem Überlauftank der Anlage und/oder aus einem externen Tank gefördert werden. The main storage can, for example, be a storage or tank permanently installed in the bulk material conveying system. The main storage can be located at a lower height than the first tank. The first conveying circuit can be activated by the control device by opening at least one valve so that the conveying device conveys gas through this first conveying circuit. The bulk material conveying system can be designed in such a way that powder can be fed to the sieve from a buffer container which is located above the sieve. Powder can, for example, be conveyed into the buffer container by means of a second conveying circuit from an overflow tank of the system and/or from an external tank.

Die Begriffe „Tank", „Speicher" und „Behälter" werden hierin synonym verwendet. Es wird jedoch auf die unterschiedlichen Behälter mit spezifischen Begriffen Bezug genommen, beispielsweise „Tank", „Pufferbehälter", „Hauptspeicher" und „externer Tank". Die einzelnen Begrifflichkeiten sind jedoch nicht einschränkend zu verstehen, sondern dienen lediglich der Abgrenzung der verschiedenen Behälter voneinander. So könnte der „Pufferbehälter" beispielsweise auch als „zweiter Tank" bezeichnet werden. The terms "tank", "storage" and "container" are used synonymously herein. However, the different containers are referred to using specific terms, such as "tank", "buffer container", "main storage" and "external tank". However, the individual terms are not to be understood as restrictive, but merely serve to differentiate the different containers from one another. For example, the "buffer tank" could also be called a "second tank".

Das Schüttgutfördersystem kann zumindest einen zweiten Förderkreis zum Fördern von Rohmaterialpulver aus einem Überlauftank in einen Pufferbehälter umfassen. Der Überlauftank kann zur Aufnahme von überschüssigem Pulver der Prozesskammer der Anlage zum Herstellen eines dreidimensionalen Werkstücks durch Bestrahlen von Schichten des Rohmaterialpulvers mit elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung eingerichtet sein. Ein unterer Auslass des Pufferbehälters kann mit einem Einlass eines Siebs zum Sieben des Roh material pul vers gekoppelt sein. The bulk material conveying system can comprise at least a second conveying circuit for conveying raw material powder from an overflow tank into a buffer tank. The overflow tank can be designed to receive excess powder from the process chamber of the system for producing a three-dimensional workpiece by irradiating layers of the raw material powder with electromagnetic radiation or particle radiation. A lower outlet of the buffer tank can be coupled to an inlet of a sieve for sieving the raw material powder.

Der zweite Förderkreis kann von der Steuereinrichtung durch das Öffnen mindestens eines Ventils aktiviert werden, sodass die Fördervorrichtung Gas durch diesen zweiten Förderkreis fördert. Der Überlauftank kann beispielsweise in einem seitlichen Bereich neben einem Bauzylinder der Anlage angeordnet sein, wobei der Überlauftank nach oben offen ist, sodass das überschüssige Pulver beispielsweise mittels einer Pulverauftragsvorrichtung in den Überlauftank geschoben werden kann. The second conveying circuit can be activated by the control device by opening at least one valve so that the conveying device conveys gas through this second conveying circuit. The overflow tank can be arranged, for example, in a lateral area next to a construction cylinder of the system, with the overflow tank being open at the top so that the excess powder can be pushed into the overflow tank, for example by means of a powder application device.

Das Schüttgutfördersystem kann zumindest einen dritten Förderkreis zum Fördern von Roh material pul ver aus einem externen Tank in einen Pufferbehälter umfassen. Der externe Tank kann lösbar mit dem Schüttgutfördersystem koppelbar oder gekoppelt sein. Ein unterer Auslass des Pufferbehälters kann mit einem Einlass eines Siebs zum Sieben des Roh material pul vers gekoppelt sein. The bulk material conveying system may comprise at least a third conveying circuit for conveying raw material powder from an external tank into a buffer container. The external tank may be detachably coupled or coupled to the bulk material conveying system. A lower outlet of the buffer container may be coupled to an inlet of a sieve for sieving the raw material powder.

Der dritte Förderkreis kann von der Steuereinrichtung durch das Öffnen mindestens eines Ventils aktiviert werden, sodass die Fördervorrichtung Gas durch diesen dritten Förderkreis fördert. Der dritte Förderkreis kann gleichzeitig mit dem zweiten Förderkreis betrieben werden, sodass sich Pulver aus dem externen Tank und Pulver aus dem Überlauftank in einem einstellbaren Mischungsverhältnis miteinander Vermischt. Das Mischungsverhältnis kann beispielsweise durch die jeweiligen Dosiervorrichtungen der jeweiligen Behälter (externer Tank, Überlauftank) eingestellt werden. The third conveying circuit can be activated by the control device by opening at least one valve so that the conveying device conveys gas through this third conveying circuit. The third conveying circuit can be operated simultaneously with the second conveying circuit so that powder from the external tank and powder from the overflow tank are mixed together in an adjustable mixing ratio. The mixing ratio can be set, for example, by the respective dosing devices of the respective containers (external tank, overflow tank).

Am Auslass eines jeweiligen Ursprungstanks kann sich die Dosiervorrichtung befinden und am Einlass eines jeweiligen Zieltanks kann sich ein Zyklon zur Abscheidung des Rohmaterialpulvers aus dem Gasstrom und zum Zuführen des Roh material pul vers in den Zieltank befinden. Durch die Dosiervorrichtung kann der Schüttgutstrom in den Gasstrom eingebracht werden und durch den Zyklon kann das Schüttgut dem Gasstrom wieder entzogen werden. The dosing device can be located at the outlet of each source tank and a cyclone can be located at the inlet of each target tank for separating the raw material powder from the gas stream and for feeding the raw material powder into the target tank. The dosing device allows the bulk material flow to be introduced into the gas flow and the cyclone allows the bulk material to be removed from the gas flow again.

Die Offenbarung betrifft gemäß einem zweiten Aspekt ein Verfahren zum Fördern von Schüttgut, insbesondere zur Förderung von Rohmaterialpulver in einer Anlage zum Herstellen eines dreidimensionalen Werkstücks durch Bestrahlen von Schichten des Rohmaterialpulvers mit elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung. Das Verfahren umfasst Fördern eines Gasstroms und eines durch den Gasstrom angetriebenen Schüttgutstroms durch eine Förderleitung und Zuführen einer vorbestimmten Dosis an Schüttgut pro Zeit durch eine Dosiervorrichtung. Die Dosis kann durch einen an die Dosiervorrichtung angelegten Steuerwert bestimmt werden. Das Verfahren umfasst ferner Fördern des Gasstroms durch die Förderleitung mithilfe einer Fördervorrichtung und Messen mindestens einer Kenngröße des Gasstroms mithilfe einer Messvorrichtung. Ferner umfasst das Verfahren Bestimmen einer Gasdichte des Gasstroms, basierend auf der gemessenen mindestens einen Kenngröße des Gasstroms und Bestimmen eines Schüttgutmassestroms des Schüttgutstroms, basierend auf dem an die Dosiervorrichtung angelegten Steuerwert. Das Verfahren umfasst ferner Bestimmen einer Sollgeschwindigkeit des Gasstroms, basierend auf der Gasdichte und basierend auf dem Schüttgutmassestrom und Steuern der Fördervorrichtung zum Fördern des Gasstroms mit der bestimmten Sollgeschwindigkeit. According to a second aspect, the disclosure relates to a method for conveying bulk material, in particular for conveying raw material powder in a system for producing a three-dimensional workpiece by irradiating layers of the raw material powder with electromagnetic radiation or particle radiation. The method comprises conveying a gas flow and a bulk material flow driven by the gas flow through a conveying line and supplying a predetermined dose of bulk material per unit of time through a dosing device. The dose can be determined by a control value applied to the dosing device. The method further comprises conveying the gas flow through the conveying line using a conveying device and measuring at least one characteristic of the gas flow using a measuring device. The method further comprises determining a gas density of the gas flow based on the measured at least one characteristic of the gas flow and determining a bulk material mass flow of the bulk material flow based on the control value applied to the dosing device. The method further comprises determining a desired velocity of the gas flow based on the gas density and based on the bulk material mass flow and controlling the conveying device to convey the gas flow at the determined desired velocity.

Sämtliche der oben geschilderten Details und Merkmale des ersten Aspekts (Schüttgutfördersystem) können im Zusammenhang mit dem Verfahren zum Fördern von Schüttgut gemäß dem zweiten Aspekt zutreffen (einzeln oder in beliebiger Kombination miteinander). Das Schüttgutfördersystem gemäß dem ersten Aspekt kann dazu eingerichtet sein, das Verfahren zum Fördern von Schüttgut gemäß dem zweiten Aspekt durchzuführen. All of the above-described details and features of the first aspect (bulk material conveying system) can apply in connection with the method for conveying bulk material according to the second aspect (individually or in any combination with one another). The bulk material conveying system according to the first aspect can be designed to carry out the method for conveying bulk material according to the second aspect.

Das Bestimmen der Gasdichte kann basierend auf mindestens einer der folgenden Kenngrößen des Gasstroms erfolgen: Sauerstoffgehalt, Druck, Temperatur, Taupunkt und Feuchte. The gas density can be determined based on at least one of the following parameters of the gas flow: oxygen content, pressure, temperature, dew point and humidity.

Das Bestimmen der Gasdichte p kann unter Verwendung der folgenden Formel erfolgen:

Figure imgf000052_0001
wobei pmess ein gemessener Druck des Gasstroms ist, Tmess eine gemessene Temperatur des Gasstroms ist, pn ein vorbestimmter Normaldruck ist, Tn eine vorbestimmte Normaltemperatur ist und sich pGemisch aus der folgenden Formel ergibt:
Figure imgf000052_0002
wobei pLufteine bekannte Dichte von Luft ist, welche Bestandteil des Gasstroms ist, Pschutzgas eine bekannte Dichte eines Schutzgases ist, welches Bestandteil des Gasstroms ist, Sauerstoffgehaltiuft ein bekannter Sauerstoffgehalt der Luft ist und Sauerstoffgehaltmess ein gemessener Sauerstoffgehalt des Gasstroms ist. The gas density p can be determined using the following formula:
Figure imgf000052_0001
where pmess is a measured pressure of the gas stream, Tmess is a measured temperature of the gas stream, p n is a predetermined normal pressure, T n is a predetermined normal temperature and pmixture is given by the following formula:
Figure imgf000052_0002
where pair is a known density of air which is part of the gas stream, Pprotective gas is a known density of a protective gas which is part of the gas stream, oxygen contentair is a known oxygen content of the air and oxygen contentmeasured is a measured oxygen content of the gas stream.

Bei dem an die Dosiervorrichtung angelegten Steuerwert kann es sich um eine Motordrehzahl eines Motors der Dosiervorrichtung, insbesondere eines Motors zum Antrieb einer Förderschnecke der Dosiervorrichtung, handeln. The control value applied to the dosing device can be a motor speed of a motor of the dosing device, in particular a motor for driving a conveyor screw of the dosing device.

Das Bestimmen der Sollgeschwindigkeit vS0n des Gasstroms kann ein Berechnen einer Saltationsgeschwindigkeit (Saltation Velocity) basierend auf der bestimmten Gasdichte und dem bestimmten Schüttgutmassestrom umfassen und das Bestimmen der Sollgeschwindigkeit vS0n kann unter Verwendung der folgenden Formel erfolgen: soll ^saltation "F ^Sicherheit wobei Vsaitation die berechnete Saltationsgeschwindigkeit des geförderten Schüttguts ist und vsicherheit eine vorbestimmte Sicherheitsgeschwindigkeit ist. Determining the desired velocity v S0 n of the gas flow may comprise calculating a saltation velocity based on the determined gas density and the determined bulk material mass flow, and determining the desired velocity v S0 n may be performed using the following formula: desired ^saltation "F ^safety where Vsaitation is the calculated saltation velocity of the bulk material being conveyed and vsafety is a predetermined safety velocity.

Das Berechnen der Saltationsgeschwindigkeit kann unter Verwendung der folgenden Formel erfolgen:

Figure imgf000052_0003
wobei Ms der bestimmte Schüttgutmassestrom in kg/s ist, g eine vorbestimmte Fallbeschleunigung in m/s2 ist, D ein Durchmesser der Förderleitung in m ist, p die bestimmte Gasdichte des Gasstroms in kg/m3 ist und a und b jeweils von einem Partikeldurchmesser d des Schüttguts abhängige Parameter sind. Calculating the saltation rate can be done using the following formula:
Figure imgf000052_0003
where M s is the determined bulk material mass flow in kg/s, g is a predetermined gravitational acceleration in m/s 2 , D is a diameter of the conveyor line in m, p is the is a certain gas density of the gas stream in kg/m 3 and a and b are parameters depending on a particle diameter d of the bulk material.

Das Steuern der Fördervorrichtung zum Fördern des Gasstroms mit der bestimmten Sollgeschwindigkeit kann unter Verwendung eines Geschwindigkeitssensors zum Messen einer Geschwindigkeit des Gasstroms und eines Regelkreises, insbesondere umfassend einen PID-Regler, durchgeführt werden. Controlling the conveying device for conveying the gas flow at the determined target speed can be carried out using a speed sensor for measuring a speed of the gas flow and a control loop, in particular comprising a PID controller.

Das Verfahren kann ferner umfassen: Bestimmen, ob sich mindestens eine gemessene Kenngröße des Schüttgutfördersystems oberhalb eines vorbestimmten Maximalwerts für die jeweilige Kenngröße befindet, und falls sich die mindestens eine gemessene Kenngröße oberhalb des vorbestimmten Maximalwerts befindet, Reduzieren des Steuerwerts der Dosiervorrichtung um einen vorbestimmten Wert. The method may further comprise: determining whether at least one measured characteristic of the bulk material conveying system is above a predetermined maximum value for the respective characteristic, and if the at least one measured characteristic is above the predetermined maximum value, reducing the control value of the dosing device by a predetermined value.

Das Verfahren kann ferner umfassen, falls sich die mindestens eine gemessene Kenngröße unterhalb des vorbestimmten Maximalwerts befindet, Erhöhen des Steuerwerts der Dosiervorrichtung um einen vorbestimmten Wert. The method may further comprise, if the at least one measured parameter is below the predetermined maximum value, increasing the control value of the dosing device by a predetermined value.

Die mindestens eine Kenngröße kann mindestens eine der folgenden Kenngrößen umfassen: Fördergeschwindigkeit, Pumpenauslassdruck, Pumpenleistung und Dosis an Schüttgut pro Zeit. The at least one parameter may include at least one of the following parameters: conveying speed, pump outlet pressure, pump power and dose of bulk material per unit time.

Das Verfahren kann ferner ein Beenden einer Förderung durch Stoppen der Fördervorrichtung umfassen, wenn mindestens eines der folgenden Ereignisse detektiert wird: ein Ursprungstank, aus dem Schüttgut mittels der Dosiervorrichtung entnommen wird, ist leer, ein Zieltank in den das Schüttgut gefördert wird, ist voll, eine vorbestimmte maximale Förderzeit ist überschritten und ein Gesamtdruckverlust des Fördergases übersteigt einen vorbestimmten Grenzwert. The method may further comprise terminating a conveying operation by stopping the conveying device if at least one of the following events is detected: a source tank from which bulk material is removed by means of the dosing device is empty, a target tank into which the bulk material is conveyed is full, a predetermined maximum conveying time is exceeded and a total pressure loss of the conveying gas exceeds a predetermined limit value.

Das Verfahren kann Fördern von Rohmaterialpulver durch zumindest einen ersten Förderkreis, aus einem Hauptspeicher in einen ersten Tank der Anlage zum Herstellen eines dreidimensionalen Werkstücks durch Bestrahlen von Schichten des Rohmaterialpulvers mit elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung umfassen. Ein unterer Auslass des ersten Tanks kann mit einem oberen Einlass eines Zwischentanks der Anlage gekoppelt sein, wobei ein Herstellungsprozess in einer Prozesskammer der Anlage mit Pulver aus dem Zwischentank gespeist wird. Ein oberer Einlass des Hauptspeichers kann mit einem Auslass eines Siebs zum Sieben des Rohmaterialpulvers gekoppelt sein. Das Verfahren kann ein Fördern von Rohmaterialpulver durch zumindest einen zweiten Förderkreis, aus einem Überlauftank in einen Pufferbehälter umfassen. Der Überlauftank kann zur Aufnahme von überschüssigem Pulver der Prozesskammer der Anlage zum Herstellen eines dreidimensionalen Werkstücks durch Bestrahlen von Schichten des Rohmaterialpulvers mit elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung eingerichtet sein. Ein unterer Auslass des Pufferbehä Iters kann mit einem Einlass eines Siebs zum Sieben des Roh material pul vers gekoppelt sein. The method may comprise conveying raw material powder through at least a first conveying circuit from a main storage facility into a first tank of the system for producing a three-dimensional workpiece by irradiating layers of the raw material powder with electromagnetic radiation or particle radiation. A lower outlet of the first tank may be coupled to an upper inlet of an intermediate tank of the system, wherein a production process in a process chamber of the system is fed with powder from the intermediate tank. An upper inlet of the main storage facility may be coupled to an outlet of a sieve for sieving the raw material powder. The method may comprise conveying raw material powder through at least one second conveying circuit from an overflow tank into a buffer tank. The overflow tank may be configured to receive excess powder from the process chamber of the system for producing a three-dimensional workpiece by irradiating layers of the raw material powder with electromagnetic radiation or particle radiation. A lower outlet of the buffer tank may be coupled to an inlet of a sieve for sieving the raw material powder.

Das Verfahren kann ein Fördern von Rohmaterialpulver durch zumindest einen dritten Förderkreis, aus einem externen Tank in einen Pufferbehälter umfassen. Der externe Tank kann lösbar mit dem Schüttgutfördersystem koppelbar oder gekoppelt sein. Ein unterer Auslass des Pufferbehälters kann mit einem Einlass eines Siebs zum Sieben des Rohmaterialpulvers gekoppelt sein. The method may include conveying raw material powder through at least a third conveying circuit from an external tank into a buffer container. The external tank may be detachably coupled or coupled to the bulk material conveying system. A lower outlet of the buffer container may be coupled to an inlet of a sieve for sieving the raw material powder.

Am Auslass eines jeweiligen Ursprungstanks kann sich die Dosiervorrichtung befinden. Am Einlass eines jeweiligen Zieltanks kann sich ein Zyklon zur Abscheidung des Rohmaterialpulvers aus dem Gasstrom und zum Zuführen des Roh material pul vers in den Zieltank befinden. The dosing device can be located at the outlet of each source tank. A cyclone can be located at the inlet of each target tank to separate the raw material powder from the gas stream and to feed the raw material powder into the target tank.

Die hierin beschriebene Anlage zum Herstellen eines dreidimensionalen Werkstücks durch Bestrahlen von Schichten des Rohmaterialpulvers mit elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung kann beispielsweise eine Trägereinrichtung zum Aufbringen des Pulvers in mehreren Schichten umfassen, sodass ein Pulverbett entsteht. Ferner können eine oder mehrere Pulverauftragsvorrichtungen vorgesehen sein, zum Aufträgen des Pulvers und ggf. zum Aufträgen von Pulver unterschiedlicher Materialien. Es kann für jedes Material eine eigene Pulverauftragsvorrichtung vorgesehen sein. Die Trägereinrichtung kann mittels einer Hubvorrichtung vertikal nach unten bewegt werden, sodass die oberste Pulverschicht immer auf derselben Höhe in Bezug auf eine Baukammer der Anlage bleibt. Ferner kann die Anlage eine oder mehrere Bestrahlungseinheiten umfassen. Die Bestrahlungseinheiten umfassen jeweils eine Strahlquelle (insbesondere eine Laserstrahlquelle) und eine Optik mit einer oder mehreren optischen Komponenten zum Formen und Ablenken des Strahls (z. B. Strahlaufweiter, Fokussiereinheit, Scannereinrichtung, F-Theta-Linse). Alternativ kann sich die Strahlquelle außerhalb der jeweiligen Bestrahlungseinheit befinden, wobei der Strahl durch einen optischen Leiter (z. B. Glasfaser) der Bestrahlungseinheit zugeführt wird. Fig. 11 zeigt eine Anlage 1100 zum Herstellen eines dreidimensionalen Werkstücks durch Bestrahlen von Schichten eines Rohmaterialpulvers mit elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung. Anders ausgedrückt handelt es sich bei der Anlage 1100 um eine Anlage zum Herstellen eines dreidimensionalen Werkstücks mittels eines additiven Fertigungsverfahrens, bei welchem ein Rohmaterialpulver verwendet wird, beispielsweise selektives Laserschmelzen oder selektives Lasersintern. The system described here for producing a three-dimensional workpiece by irradiating layers of the raw material powder with electromagnetic radiation or particle radiation can, for example, comprise a carrier device for applying the powder in several layers so that a powder bed is formed. Furthermore, one or more powder application devices can be provided for applying the powder and, if necessary, for applying powder of different materials. A separate powder application device can be provided for each material. The carrier device can be moved vertically downwards by means of a lifting device so that the topmost powder layer always remains at the same height in relation to a construction chamber of the system. Furthermore, the system can comprise one or more irradiation units. The irradiation units each comprise a beam source (in particular a laser beam source) and an optics with one or more optical components for shaping and deflecting the beam (e.g. beam expander, focusing unit, scanner device, F-theta lens). Alternatively, the beam source can be located outside the respective irradiation unit, with the beam being fed to the irradiation unit via an optical conductor (e.g. fiber optic). Fig. 11 shows a system 1100 for producing a three-dimensional workpiece by irradiating layers of a raw material powder with electromagnetic radiation or particle radiation. In other words, the system 1100 is a system for producing a three-dimensional workpiece by means of an additive manufacturing process in which a raw material powder is used, for example selective laser melting or selective laser sintering.

Obwohl das Schüttgutfördersystem der vorliegenden Offenbarung im Folgenden im Zusammenhang mit einer oben genannten Anlage beschrieben wird, ist das Schüttgutfördersystem bzw. das Verfahren zur Förderung von Schüttgut nicht auf die Verwendung im Zusammenhang mit einer Anlage zur additiven Fertigung beschränkt. Die Vorteile, welche sich durch das hierin vorgestellte Schüttgutfördersystem bzw. das zugehörige Verfahren ergeben, sind allgemein anwendbar auf Situationen in denen Schüttgut mittels pneumatischer Förderung gefördert wird. Although the bulk material conveying system of the present disclosure is described below in connection with an above-mentioned system, the bulk material conveying system or the method for conveying bulk material is not limited to use in connection with an additive manufacturing system. The advantages resulting from the bulk material conveying system or the associated method presented here are generally applicable to situations in which bulk material is conveyed by means of pneumatic conveying.

Die Anlage 1100 umfasst einen Träger 1002 und eine Pulverauftragsvorrichtung 1003 zum Aufträgen eines Rohmaterialpulvers 1004 auf den Träger 1002. Der Träger 1002 und die Pulverauftragsvorrichtung 1003 befinden sich innerhalb einer Prozesskammer 1011, welche gegenüber der Umgebungsatmosphäre abgedichtet werden kann, d. h., gegenüber der Umgebung der Prozesskammer 1011. Die Anlage 1100 umfasst ferner eine Bestrahlungsvorrichtung 1005 zum selektiven Bestrahlen von elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung auf das Roh material pul ver 1004, welches auf den Träger 1002 aufgetragen wurde. The system 1100 comprises a carrier 1002 and a powder application device 1003 for applying a raw material powder 1004 to the carrier 1002. The carrier 1002 and the powder application device 1003 are located within a process chamber 1011, which can be sealed from the ambient atmosphere, i.e., from the environment of the process chamber 1011. The system 1100 further comprises an irradiation device 1005 for selectively irradiating electromagnetic radiation or particle radiation onto the raw material powder 1004, which has been applied to the carrier 1002.

Die Prozesskammer 1011, d. h. die Pulverauftragsvorrichtung 1003, wird mit Rohmaterialpulver 1004 mithilfe eines Schüttgutfördersystems 1001 versorgt, welches weiter unten im Detail beschrieben wird. Im vorliegenden Fall der Pulverförderung handelt es sich bei dem Schüttgutfördersystem 1001 um ein Pulverfördersystem. Das Schüttgutfördersystem 1001 umfasst einen Pulverspeicher 1006, in dem das Rohmaterialpulver 1004, welches der Prozesskammer 1011 zugeführt wird, gelagert wird. Der Pulverspeicher 1006 ist mit einer Förderleitung 1007 über eine Dosiervorrichtung 1008 verbunden. Durch die Förderleitung 1007 wird mithilfe einer Fördervorrichtung 1019 ein Gasstrom 1009 entlang einer Richtung gefördert, die in Fig. 11 durch einen Pfeil gekennzeichnet ist. Im beispielhaften Pulverfördersystem 1001, welches in Fig. 11 gezeigt ist, ist die Fördervorrichtung 1009 in Form einer Vakuumpumpe ausgestaltet. Die Dosiervorrichtung 1008 ist dazu eingerichtet, eine gewünschte Dosis von Rohmaterialpulver 1004 in den Gasstrom 1009 abzugeben, welcher durch die Förderleitung 1007 fließt. Insbesondere umfasst die Dosiervorrichtung 1008 ein erstes Pulverventil 1021, welches mit einem kontinuierlich variablen Flussquerschnitt versehen ist, sodass die Menge an Pulver 1004, welches pro Zeiteinheit über eine Dosierungsöffnung 1023 der Dosiervorrichtung 1008 in den Gasstrom 1009 eingeführt wird, kontinuierlich variiert werden kann. Anders ausgedrückt kann von einer weiter unten beschriebenen Steuereinrichtung 1040 ein Steuerwert an die Dosiervorrichtung 1008 angelegt werden, welcher die abgegebene Dosis pro Zeit festlegt. Im Fall des oben beschriebenen Ventils 1021 mit variablem Querschnitt legt der Steuerwert den Querschnitt und somit die Dosis fest. Alternativ kann das Ventil 1021 durch eine Förderschnecke mit zugehörigem Motor zum Antrieb der Förderschnecke ausgetauscht werden. In diesem Fall bestimmt der Steuerwert eine Drehzahl des Motors und somit eine abgegebene Dosis. Es lässt sich somit durch Anlegen eines vorgegebenen Steuerwerts eine gewünschte Dosis an abgegebenem Pulver pro Zeiteinheit festlegen. The process chamber 1011, i.e. the powder application device 1003, is supplied with raw material powder 1004 by means of a bulk material conveying system 1001, which is described in detail below. In the present case of powder conveying, the bulk material conveying system 1001 is a powder conveying system. The bulk material conveying system 1001 comprises a powder storage 1006 in which the raw material powder 1004, which is supplied to the process chamber 1011, is stored. The powder storage 1006 is connected to a conveying line 1007 via a dosing device 1008. A gas flow 1009 is conveyed through the conveying line 1007 by means of a conveying device 1019 along a direction which is indicated by an arrow in Fig. 11. In the exemplary powder conveying system 1001 shown in Fig. 11, the conveying device 1009 is designed in the form of a vacuum pump. The dosing device 1008 is designed to dispense a desired dose of raw material powder 1004 into the gas stream 1009 flowing through the conveyor line 1007. In particular, the dosing device 1008 comprises a first powder valve 1021, which is provided with a continuously variable flow cross-section, so that the amount of powder 1004 that is introduced into the gas stream 1009 per unit of time via a dosing opening 1023 of the dosing device 1008 can be continuously varied. In other words, a control value can be applied to the dosing device 1008 by a control device 1040 described further below, which determines the dose dispensed per time. In the case of the valve 1021 with a variable cross-section described above, the control value determines the cross-section and thus the dose. Alternatively, the valve 1021 can be replaced by a conveyor screw with an associated motor for driving the conveyor screw. In this case, the control value determines the speed of the motor and thus the dose delivered. By applying a predetermined control value, a desired dose of powder delivered per unit of time can be determined.

Das Rohmaterialpulver-Gas-Gemisch, welches durch die Förderleitung 1007 stromabwärts von der Dosiervorrichtung 1008 fließt, wird zu einem Zyklon 1010 gefördert, der als Abscheidevorrichtung dient. Der Zyklon 1010 umfasst einen Einlass 1020, welcher eine tangentiale Einströmung des Rohmaterialpulver-Gas-Gemischs in eine kegelförmige Trennkammer 1022 ermöglicht. Pulverpartikel 1004, welche aus dem rotierenden Strom des Rohmaterialpulver-Gas-Gemischs, welcher sich innerhalb der kegelförmigen Trennkammer 1022 bildet, herausfallen, werden von dem Zyklon 1010 mittels eines Pulverauslasses 1024, welcher sich in einem unteren Bereich des Zyklons 1010 befindet, abgegeben. Diese Pulverpartikel 1004 werden der Prozesskammer 1011, d. h. der Pulverauftragsvorrichtung 1003, mittels einer Verbindungsleitung 1026 zugeführt, die den Pulverauslass 1024 des Zyklons 1010 mit einem Pulvereinlass 1028 der Prozesskammer 1011 verbindet. The raw material powder-gas mixture flowing through the conveying line 1007 downstream of the dosing device 1008 is conveyed to a cyclone 1010 which serves as a separating device. The cyclone 1010 comprises an inlet 1020 which enables a tangential inflow of the raw material powder-gas mixture into a conical separation chamber 1022. Powder particles 1004 which fall out of the rotating flow of the raw material powder-gas mixture which forms within the conical separation chamber 1022 are discharged from the cyclone 1010 by means of a powder outlet 1024 which is located in a lower region of the cyclone 1010. These powder particles 1004 are fed to the process chamber 1011, i.e. the powder application device 1003, by means of a connecting line 1026 which connects the powder outlet 1024 of the cyclone 1010 with a powder inlet 1028 of the process chamber 1011.

Ein zweites Pulverventil 1030 ist in der Verbindungsleitung 1026 vorgesehen. Ebenso wie das erste Pulverventil 1021 der Dosiervorrichtung 1008 ist auch das zweite Pulverventil 1030 mit einem kontinuierlich variablen Flussquerschnitt ausgestattet, sodass die Menge an Pulver 1004, welches der Prozesskammer 1011 aus dem Pulverauslass 1024 des Zyklons 1010 zugeführt wird, kontinuierlich variiert werden kann. Das zweite Pulverventil 1030 kann ebenfalls (wie das erste Pulverventil) durch eine Förderschnecke mit zugehörigem Motor ersetzt werden. In dem in der Fig. 11 dargestellten Fall wird somit Pulver aus einem von dem Pulverspeicher 1006 gebildeten Ursprungstank in einen Zieltank gefördert, wobei der Zieltank beispielsweise als das Volumen der Verbindungsleitung 1026 unterhalb des Pulverventils 1030 angesehen werden kann. In der schematischen Darstellung der Fig. 11 stellt dieses Volumen einen Pulverbehälter für die Pulverauftragsvorrichtung 1003 dar, aus dem die Pulverauftragsvorrichtung 1003 mit Pulver für die Auftragung einzelner Schichten versorgt wird. Alternativ kann dieser Pulverspeicher (und somit der Zieltank) in die Pulverauftragsvorrichtung 1003 integriert sein. A second powder valve 1030 is provided in the connecting line 1026. Just like the first powder valve 1021 of the dosing device 1008, the second powder valve 1030 is also equipped with a continuously variable flow cross-section, so that the amount of powder 1004 that is fed to the process chamber 1011 from the powder outlet 1024 of the cyclone 1010 can be continuously varied. The second powder valve 1030 can also (like the first powder valve) be replaced by a conveyor screw with an associated motor. In the case shown in Fig. 11, powder is thus conveyed from an original tank formed by the powder reservoir 1006 into a target tank, wherein the target tank can be viewed, for example, as the volume of the connecting line 1026 below the powder valve 1030. In the schematic representation of Fig. 11, this volume represents a powder container for the powder application device 1003, from which the powder application device 1003 is supplied with powder for the application of individual layers. Alternatively, this powder reservoir (and thus the target tank) can be integrated into the powder application device 1003.

Das Gas, welches von den Pulverpartikeln 1004 im Zyklon 1010 getrennt wurde, wird über einen Gasauslass 1032 des Zyklons 1010 zurück in die Förderleitung 1007 geleitet. Der Gasauslass 1032 ist in einem oberen Teil des Zyklons 1010 angeordnet. The gas which was separated from the powder particles 1004 in the cyclone 1010 is fed back into the conveying line 1007 via a gas outlet 1032 of the cyclone 1010. The gas outlet 1032 is arranged in an upper part of the cyclone 1010.

Da der Gasstrom 1009, welcher den Gasauslass 1032 des Zyklons 1010 verlässt, verbleibende Rohmaterialpulverpartikel 1004 enthalten kann, ist eine Filtereinheit 1014 in der Förderleitung 1007 stromabwärts vom Zyklon 1010 angeordnet. Die Filtereinheit 1014 umfasst einen austauschbaren Filter 1013, der dazu eingerichtet ist, verbleibende Rohmaterialpulverpartikel 1004, welche sich in dem Gasstrom 1009 befinden, der den Gasauslass 1032 verlässt, aus diesem herauszufiltern. Since the gas stream 1009 leaving the gas outlet 1032 of the cyclone 1010 may contain remaining raw material powder particles 1004, a filter unit 1014 is arranged in the conveyor line 1007 downstream of the cyclone 1010. The filter unit 1014 comprises a replaceable filter 1013 which is adapted to filter out remaining raw material powder particles 1004 which are in the gas stream 1009 leaving the gas outlet 1032.

Das Schüttgutfördersystem 1001 umfasst ferner eine Messvorrichtung 1050 zum Messen einer Kenngröße des Gasstroms, welcher in der Förderleitung 1007 gefördert wird. Im dargestellten Ausführungsbeispiel der Fig. 11 ist die Messvorrichtung 1050 unmittelbar stromabwärts von der Fördervorrichtung 1019 angeordnet und es handelt sich bei der Messvorrichtung 1050 um einen Drucksensor zum Messen eines Drucks (Gasdruck) innerhalb der Förderleitung 1007. Außer der Messvorrichtung 1050 sind weitere Messvorrichtungen 1015, 1016, 1017 und 1018 entlang der Förderleitung 1007 vorgesehen. Hierbei handelt es sich bei der Messvorrichtung 1018 um einen Temperatursensor zum Messen einer Temperatur des Gasstroms. Bei der Messvorrichtung 1015 handelt es sich um einen Sauerstoffsensor zum Messen eines Sauerstoffgehalts des Gasstroms. Bei den Messvorrichtungen 1016 und 1017 kann es sich jeweils um weitere Sensoren zum Messen einer der zuvor genannten Eigenschaften (Druck, Temperatur, Sauerstoffgehalt) handeln. Ferner kann es sich bei den Messvorrichtungen 1016 bzw. 1017 jeweils und unabhängig voneinander um einen Sensor zum Messen einer Flussgeschwindigkeit, eines Vorhandenseins von Schüttgut (z. B. kapazitiver Sensor oder Ultraschallsensor), eines Taupunkts, usw. handeln. Abgesehen von den Messvorrichtungen 1050 und 1015 bis 1018 können auch weniger oder mehrere Sensoren vorgesehen sein. Ferner können die Messvorrichtungen an einer anderen Stelle in der Förderleitung vorgesehen sein. The bulk material conveying system 1001 further comprises a measuring device 1050 for measuring a characteristic of the gas flow which is conveyed in the conveying line 1007. In the illustrated embodiment of Fig. 11, the measuring device 1050 is arranged immediately downstream of the conveying device 1019 and the measuring device 1050 is a pressure sensor for measuring a pressure (gas pressure) within the conveying line 1007. In addition to the measuring device 1050, further measuring devices 1015, 1016, 1017 and 1018 are provided along the conveying line 1007. The measuring device 1018 is a temperature sensor for measuring a temperature of the gas flow. The measuring device 1015 is an oxygen sensor for measuring an oxygen content of the gas flow. The measuring devices 1016 and 1017 can each be further sensors for measuring one of the aforementioned properties (pressure, temperature, oxygen content). Furthermore, the measuring devices 1016 and 1017 can each be, independently of one another, a sensor for measuring a flow rate, a presence of bulk material (e.g. capacitive sensor or ultrasonic sensor), a dew point, etc. Apart from the measuring devices 1050 and 1015 to 1018, fewer or several sensors can be provided. Furthermore, the measuring devices can be provided at another location in the conveyor line.

Für die hierin beschriebene Funktionsweise der Steuereinrichtung 1040 (s. u.) sind insbesondere der Drucksensor 1050, der Temperatursensor 1018 und der Sauerstoffsensor 1015 relevant. The pressure sensor 1050, the temperature sensor 1018 and the oxygen sensor 1015 are particularly relevant for the functioning of the control device 1040 described here (see below).

Schließlich umfasst das Schüttgutfördersystem 1001 eine Steuereinrichtung 1040.Finally, the bulk material conveying system 1001 comprises a control device 1040.

Die Steuereinrichtung 1040 steuert den Betrieb der Elemente des Schüttgutfördersystems, insbesondere sämtlicher Elemente, welche sich ansteuern lassen. So steuert die Steuereinrichtung 1040 beispielsweise die Fördervorrichtung 1019 und kann diese insbesondere so ansteuern, dass eine vorbestimmte Flussgeschwindigkeit des geförderten Gases eingestellt wird, beispielsweise durch Anlegen eines von der Steuereinrichtung 1040 eingestellten Spannungswerts. Ferner ist die Steuereinrichtung 1040 in der Lage, die Flussgeschwindigkeit um einen vorbestimmten Wert anzuheben oder abzusenken. Die Steuereinrichtung 1040 steuert ferner die Dosiervorrichtung 1008 an. Insbesondere wird von der Steuereinrichtung 1040 ein vorbestimmter Steuerwert an die Dosiervorrichtung 1008 angelegt, welcher dazu führt, dass die Dosiervorrichtung eine vorbestimmte Dosis an Rohstoffpulver pro Zeiteinheit in den Gasstrom abgibt. Ferner ist die Steuereinrichtung 1040 in der Lage, eine aktuell geförderte Dosis um einen vorbestimmten Wert anzuheben oder abzusenken. Die Steuereinrichtung 1040 empfängt ferner die Messdaten sämtlicher Messvorrichtungen. Ferner steuert die Steuereinrichtung 1040 das Ventil 1030. The control device 1040 controls the operation of the elements of the bulk material conveying system, in particular all elements that can be controlled. For example, the control device 1040 controls the conveying device 1019 and can control it in particular in such a way that a predetermined flow rate of the conveyed gas is set, for example by applying a voltage value set by the control device 1040. Furthermore, the control device 1040 is able to increase or decrease the flow rate by a predetermined value. The control device 1040 also controls the dosing device 1008. In particular, the control device 1040 applies a predetermined control value to the dosing device 1008, which results in the dosing device releasing a predetermined dose of raw material powder per unit of time into the gas flow. Furthermore, the control device 1040 is able to increase or decrease a currently conveyed dose by a predetermined value. The control device 1040 also receives the measurement data from all measuring devices. The control device 1040 also controls the valve 1030.

Die Steuereinrichtung 1040 kann ferner dazu eingerichtet sein, den gesamten Betrieb der Anlage 1010 zu steuern, also die Belichtung mittels Bestrahlungsvorrichtung 1005, den Pulverauftrag mittels Pulverauftragsvorrichtung 1003, ein Absenken des Trägers 1002, usw. The control device 1040 can also be configured to control the entire operation of the system 1010, i.e. the exposure by means of the irradiation device 1005, the powder application by means of the powder application device 1003, lowering of the carrier 1002, etc.

Zum Festlegen eines geeigneten Sollwerts der Gasgeschwindigkeit in der Förderleitung 1007 und zum Einstellen einer dem Sollwert entsprechenden Geschwindigkeit führt die Steuereinrichtung 1040 die folgenden Schritte aus: To determine a suitable setpoint of the gas velocity in the delivery line 1007 and to set a velocity corresponding to the setpoint, the controller 1040 performs the following steps:

A. Bestimmen einer Gasdichte des Gasstroms, basierend auf der gemessenen mindestens einen Kenngröße des Gasstroms; A. determining a gas density of the gas stream based on the measured at least one characteristic of the gas stream;

B. Bestimmen eines Schüttgutmassestroms des Schüttgutstroms, basierend auf dem an die Dosiervorrichtung angelegten Steuerwert; C. Bestimmen einer Sollgeschwindigkeit des Gasstroms, basierend auf der Gasdichte und basierend auf dem Schüttgutmassestrom; und B. determining a bulk material mass flow rate of the bulk material stream based on the control value applied to the dosing device; C. Determining a target gas flow velocity based on the gas density and based on the bulk material mass flow; and

D. Steuern der Fördervorrichtung zum Fördern des Gasstroms mit der bestimmten Sollgeschwindigkeit. D. Controlling the conveying device to convey the gas flow at the determined target speed.

Zu den einzelnen Schritten: The individual steps:

Schritt A: Step A:

Die Steuereinrichtung 1040 berechnet eine Gasdichte des Gasstroms basierend auf einer gemessenen Kenngröße des Gasstroms. Es gibt mehrere Wege, wie anhand einer oder mehrerer gemessener Kenngrößen eine Gasdichte des Gasstroms ermittelt (beispielsweise berechnet oder geschätzt) werden kann. Im Folgenden wird exemplarisch eine Möglichkeit dargestellt. Hierbei wird von der Steuereinrichtung 1040 auf einen gemessenen Druck (gemessen vom Drucksensor 1050), eine gemessene Temperatur (gemessen vom Temperatursensor 1018) und einen gemessenen Sauerstoffgehalt (gemessen vom Sauerstoffsensor 1015) zurückgegriffen. The control device 1040 calculates a gas density of the gas flow based on a measured characteristic of the gas flow. There are several ways in which a gas density of the gas flow can be determined (for example calculated or estimated) using one or more measured characteristics. One possibility is shown below as an example. The control device 1040 uses a measured pressure (measured by the pressure sensor 1050), a measured temperature (measured by the temperature sensor 1018) and a measured oxygen content (measured by the oxygen sensor 1015).

Das Bestimmen der Gasdichte p erfolgt unter Verwendung der folgenden Formel:

Figure imgf000059_0001
wobei pmess der vom Drucksensor 1050 gemessene Druck des Gasstroms ist, Tmess die vom Temperatursensor 1018 gemessene Temperatur des Gasstroms ist, pn ein vorbestimmter Normaldruck ist (im Beispiel ein Normaldruck von pn = 1013,25 mbar), und Tn eine vorbestimmte Normaltemperatur ist (im Beispiel eine Normaltemperatur von 293,15 K). Die Werte für Normaldruck und Normaltemperatur können auch durch gemessene Werte der Umgebung (umgebende Atmosphäre) des Schüttgutfördersystems ersetzt werden. pGemisch ergibt sich aus der folgenden Formel:
Figure imgf000059_0002
wobei pLufteine bekannte Dichte von Luft ist, welche Bestandteil des Gasstroms ist, Pschutzgas eine bekannte Dichte eines Schutzgases ist, welches Bestandteil des Gasstroms ist, Sauerstoffgehaltiuft ein bekannter Sauerstoffgehalt der Luft ist und Sauerstoffgehaltmess der vom Sauerstoffsensor 1015 gemessene Sauerstoffgehalt des Gasstroms ist. Als Dichte der Luft kann beispielsweise pLutt = 1,225 kg/m3 eingesetzt werden und für den Fall, dass als Schutzgas Argon verwendet wird, kann als Dichte des Schutzgases pschutzgas = 1,784 kg/m3 eingesetzt werden. Als Sauerstoffgehalt der Luft kann Sauerstoffgehaltiuft = 20,94 % eingesetzt werden. Alternativ kann der Sauerstoffgehalt der Umgebungsatmosphäre gemessen und verwendet werden. The gas density p is determined using the following formula:
Figure imgf000059_0001
where pmess is the pressure of the gas flow measured by the pressure sensor 1050, Tmess is the temperature of the gas flow measured by the temperature sensor 1018, p n is a predetermined normal pressure (in the example a normal pressure of p n = 1013.25 mbar), and T n is a predetermined normal temperature (in the example a normal temperature of 293.15 K). The values for normal pressure and normal temperature can also be replaced by measured values of the environment (surrounding atmosphere) of the bulk material conveying system. pmixture is obtained from the following formula:
Figure imgf000059_0002
where pair is a known density of air which is part of the gas stream, Pprotective gas is a known density of a protective gas which is part of the gas stream, oxygen content air is a known oxygen content of the air and oxygen content measurement is the oxygen content of the gas flow. For example, pLutt = 1.225 kg/m 3 can be used as the density of the air and in the case that argon is used as the shielding gas, the density of the shielding gas can be pschutzgas = 1.784 kg/m 3. The oxygen content of the air can be oxygen contentiair = 20.94%. Alternatively, the oxygen content of the ambient atmosphere can be measured and used.

Schritt B: Step B:

Die Steuereinrichtung 1040 bestimmt einen Schüttgutmassestrom des Schüttgutstroms, basierend auf dem an die Dosiervorrichtung 1008 angelegten Steuerwert. Im Fall der beschriebenen Förderung von Pulver handelt es sich bei dem Schüttgutmassestrom um einen Pulvermassestrom. Der Massestrom wird beispielsweise in kg/s angegeben wird. The control device 1040 determines a bulk material mass flow of the bulk material flow based on the control value applied to the dosing device 1008. In the case of the described conveying of powder, the bulk material mass flow is a powder mass flow. The mass flow is specified in kg/s, for example.

Die Bestimmung des Schüttgutmassestroms ist abhängig von der verwendeten Dosiervorrichtung 1009 und insbesondere von deren Geometrie. Im Fall einer bereits kalibrierten Dosiervorrichtung 1009 kann beispielsweise abhängig von einem angelegten Steuerwert (z. B. Rotationsgeschwindigkeit einer Förderschnecke) ein zugehöriger Volumenstrom des geförderten Schüttguts berechnet werden bzw. aus einer Tabelle abgelesen werden. Insbesondere kann eine lineare Abhängigkeit zwischen dem Steuerwert und dem Volumenstrom bestehen, wobei ein Faktor, welcher die lineare Abhängigkeit kennzeichnet, zuvor mittels Kalibrierung bestimmt worden sein kann. Aus dem bestimmten Volumenstrom (m3/s) lässt sich über eine bekannte Dichte (kg/m3) des geförderten Schüttguts der gewünschte Massestrom in kg/s errechnen. Eine Kalibrierungstabelle bzw. eine Berechnungsmöglichkeit des Volumenstroms basierend auf einem gegebenen Steuerwert kann sich beispielsweise in einem Handbuch oder einer Spezifikation der Dosiervorrichtung 1009 befinden. The determination of the bulk material mass flow depends on the dosing device 1009 used and in particular on its geometry. In the case of a dosing device 1009 that has already been calibrated, an associated volume flow of the bulk material being conveyed can be calculated or read from a table, for example, depending on an applied control value (e.g. rotation speed of a conveyor screw). In particular, there can be a linear dependency between the control value and the volume flow, whereby a factor that characterizes the linear dependency can have been determined beforehand by means of calibration. From the determined volume flow (m 3 /s), the desired mass flow in kg/s can be calculated using a known density (kg/m 3 ) of the bulk material being conveyed. A calibration table or a way of calculating the volume flow based on a given control value can be found, for example, in a manual or a specification of the dosing device 1009.

Sollten keine entsprechenden Kalibrierungsdaten vorliegen, so kann die Dosiervorrichtung 1009 kalibriert werden, um eine Abhängigkeit zwischen Steuerwert und Volumenstrom zu bestimmen. If no corresponding calibration data is available, the dosing device 1009 can be calibrated to determine a dependency between control value and volume flow.

Ferner kann der Schüttgutmassestrom auch berechnet werden. Eine entsprechende Berechnung wird im Folgenden anhand des Beispiels einer Förderschnecke dargestellt. Furthermore, the bulk material mass flow can also be calculated. A corresponding calculation is shown below using the example of a screw conveyor.

Der Schüttgutmassestrom berechnet sich nach der folgenden Formel:

Figure imgf000061_0001
The bulk material mass flow is calculated using the following formula:
Figure imgf000061_0001

Hierbei ist Ms der Schüttgutmassestrom, Dz ein äußerer Durchmesser der Förderschnecke, Gw eine Höhe der Schraubenwand, Hw,i ein erster Schraubenabstand, e eine Dicke der Schraubenwand, nm eine Rotationsgeschwindigkeit der Förderschnecke, i ein Übersetzungsverhältnis und ps eine Schüttdichte. Here, M s is the bulk material mass flow, D z is an outer diameter of the screw conveyor, Gw is a height of the screw wall, H w ,i is a first screw spacing, e is a thickness of the screw wall, n m is a rotation speed of the screw conveyor, i is a transmission ratio and p s is a bulk density.

Details zu den oben angegebenen Parametern im Kontext einer Förderschnecke ergeben sich auch aus Fig. 12, welche eine Förderschnecke und zugehörige Parameter darstellt. Details on the parameters given above in the context of a screw conveyor can also be found in Fig. 12, which shows a screw conveyor and associated parameters.

Schritt C: Step C:

Die Steuereinrichtung 1040 bestimmt eine Sollgeschwindigkeit des Gasstroms, basierend auf der in Schritt A bestimmten Gasdichte und basierend auf dem in Schritt B bestimmten Schüttgutmassestrom. The controller 1040 determines a desired velocity of the gas flow based on the gas density determined in step A and based on the bulk material mass flow determined in step B.

Das Bestimmen der Sollgeschwindigkeit vS0n des Gasstroms kann ein Berechnen einer Saltationsgeschwindigkeit (Saltation Velocity) basierend auf der bestimmten Gasdichte und dem bestimmten Schüttgutmassestrom umfassen. Das Bestimmen der Sollgeschwindigkeit vS0n erfolgt gemäß einem Ausführungsbeispiel unter Verwendung der folgenden Formel: soll ^saltation " ^Sicherheit wobei Vsaitation die berechnete Saltationsgeschwindigkeit des geförderten Schüttguts ist und vsicherheit eine vorbestimmte Sicherheitsgeschwindigkeit ist. Determining the target velocity v S0 n of the gas flow may include calculating a saltation velocity based on the determined gas density and the determined bulk material mass flow. Determining the target velocity v S0 n is carried out according to one embodiment using the following formula: target ^saltation " ^safety where Vsaitation is the calculated saltation velocity of the conveyed bulk material and vsafety is a predetermined safety velocity.

Bei der Saltationsgeschwindigkeit handelt es sich um eine Geschwindigkeit, unterhalb derer Partikel des geförderten Schüttguts (beispielsweise Pulver) beginnen, herabzufallen und sich auf einem Boden der Förderleitung 1007 ansammeln. Um Sicherzustellen, dass dies nicht geschieht, wird auf die berechnete Saltationsgeschwindigkeit eine vorbestimmte Sicherheitsgeschwindigkeit addiert. Diese bildet in gewisser Weise einen Sicherheitsabstand von der Saltationsgeschwindigkeit, welche gewährleistet, dass keine Ablagerung von Schüttgut in der Förderleitung 1007 stattfindet. Alternativ zum Addieren der Sicherheitsgeschwindigkeit kann ein vorbestimmter Sicherheitsfaktor mit der Saltationsgeschwindigkeit multipliziert werden (z. B. 1,1 oder 1,2). Das Berechnen der Saltationsgeschwindigkeit erfolgt durch die Steuereinrichtung 1040 unter Verwendung der folgenden Formel:

Figure imgf000062_0001
The saltation speed is a speed below which particles of the bulk material being conveyed (e.g. powder) begin to fall down and accumulate on a bottom of the conveying line 1007. To ensure that this does not happen, a predetermined safety speed is added to the calculated saltation speed. In a way, this forms a safety margin from the saltation speed, which ensures that no deposition of bulk material takes place in the conveying line 1007. As an alternative to adding the safety speed, a predetermined safety factor can be multiplied by the saltation speed (e.g. 1.1 or 1.2). The saltation rate is calculated by the controller 1040 using the following formula:
Figure imgf000062_0001

Hierbei ist Ms der bestimmte Schüttgutmassestrom in kg/s, g eine vorbestimmte Fallbeschleunigung in m/s2, D ein Durchmesser der Förderleitung in m, p die bestimmte Gasdichte des Gasstroms in kg/m3 und a und b sind jeweils von einem Partikeldurchmesser d des Schüttguts abhängige Parameter. Die Parameter a und b können beispielsweise jeweils als Konstanten für das verwendete Schüttgut in einem Speicher der Steuereinrichtung gespeichert sein. Ferner kann zumindest einer der beiden Parameter a und b Berechnet werden, wobei die jeweilige Berechnung Abhängig vom Partikeldurchmesser d des verwendeten Schüttguts ist. Here, M s is the specific bulk material mass flow in kg/s, g is a predetermined acceleration due to gravity in m/s 2 , D is a diameter of the conveyor line in m, p is the specific gas density of the gas flow in kg/m 3 and a and b are parameters that are each dependent on a particle diameter d of the bulk material. The parameters a and b can, for example, each be stored as constants for the bulk material used in a memory of the control device. Furthermore, at least one of the two parameters a and b can be calculated, whereby the respective calculation is dependent on the particle diameter d of the bulk material used.

Der Partikeldurchmesser d wird hierbei einer Spezifikation des verwendeten Schüttguts entnommen, beispielsweise einem Datenblatt des verwendeten Pulvers. Der Partikeldurchmesser d kann auch beispielsweise in einem Speicher der Steuereinrichtung 1040 gespeichert sein. Insbesondere kann in dem Speicher der Steuereinrichtung 1040 eine Tabelle hinterlegt sein, bei der für unterschiedliche Pulvermaterialien die jeweiligen Werte für den Partikeldurchmesser d des jeweiligen Pulvers hinterlegt sind. Auf diese Weise kann bei der Berechnung der Sollgeschwindigkeit auf einen jeweiligen Partikeldurchmesser d zurückgegriffen werden, indem das verwendete Pulver über eine Benutzerschnittstelle der Steuereinrichtung 1040 eingegeben oder ausgewählt wird. The particle diameter d is taken from a specification of the bulk material used, for example a data sheet of the powder used. The particle diameter d can also be stored, for example, in a memory of the control device 1040. In particular, a table can be stored in the memory of the control device 1040 in which the respective values for the particle diameter d of the respective powder are stored for different powder materials. In this way, a respective particle diameter d can be used when calculating the target speed by entering or selecting the powder used via a user interface of the control device 1040.

Schritt D: Step D:

Die Steuereinrichtung 1040 steuert die Fördervorrichtung 1019 zum Fördern des Gasstroms mit der in Schritt C bestimmten Sollgeschwindigkeit. Hierbei wird beispielsweise ein Signal mit einem vorbestimmten Spannungswert oder einer vorbestimmten Frequenz an die Fördervorrichtung 1019 angelegt, wobei bekannt ist, dass der Spannungswert bzw. die Frequenz zu der gewünschten Fördergeschwindigkeit der Fördervorrichtung 1019 führt. The control device 1040 controls the conveying device 1019 to convey the gas flow at the target speed determined in step C. In this case, for example, a signal with a predetermined voltage value or a predetermined frequency is applied to the conveying device 1019, it being known that the voltage value or the frequency leads to the desired conveying speed of the conveying device 1019.

Für den Fall, dass die Fördervorrichtung 1019 nicht entsprechend kalibriert ist, kann ein Regelkreis eingesetzt werden, der einen gemessenen Gasgeschwindigkeitswert eines Geschwindigkeitssensors berücksichtigt. Beispielsweise kann es sich bei dem Sensor 1016 oder 1017 um einen entsprechenden Geschwindigkeitssensor handeln. Es kann beispielsweise eine PID-Steuerung eingesetzt werden, mithilfe derer der gewünschte Wert der Sollgeschwindigkeit eingeregelt wird. In the event that the conveyor 1019 is not calibrated accordingly, a control loop can be used which provides a measured gas velocity value a speed sensor is taken into account. For example, sensor 1016 or 1017 can be a corresponding speed sensor. For example, a PID controller can be used to regulate the desired value of the target speed.

Durch die oben beschriebene Technik kann ein Betriebspunkt der Schüttgutförderung (d. h. eine Fördergeschwindigkeit des Fördergases und somit eine Fördergeschwindigkeit des geförderten Schüttguts) auf schnelle, einfache und unkomplizierte Weise eingestellt werden. Hierbei wird einerseits auf Daten zurückgegriffen, die für unterschiedliche Pulversorten in einem Speicher der Steuereinrichtung 1040 gespeichert sind (beispielsweise die Schüttdichte und der Partikeldurchmesser des Pulvers). Andererseits kann auf veränderliche Betriebsparameter reagiert werden, insbesondere auf Veränderungen gemessener Werte beispielsweise des Sauerstoffgehalts, des Drucks und/oder der Temperatur innerhalb der Förderleitung 1007. Auch kann auf eine Veränderung des geförderten Massestroms des Schüttguts mit einer Anpassung der Geschwindigkeit des Gasstroms reagiert werden. Using the technology described above, an operating point for bulk material conveyance (i.e. a conveying speed of the conveying gas and thus a conveying speed of the conveyed bulk material) can be set in a quick, simple and uncomplicated manner. On the one hand, this involves using data that is stored for different types of powder in a memory of the control device 1040 (for example, the bulk density and the particle diameter of the powder). On the other hand, it is possible to react to changing operating parameters, in particular to changes in measured values, for example the oxygen content, the pressure and/or the temperature within the conveying line 1007. It is also possible to react to a change in the conveyed mass flow of the bulk material by adjusting the speed of the gas flow.

An die obigen Schritte A bis D, welche von der Steuereinrichtung 1040 ausgeführt werden, kann sich gemäß einem Ausführungsbeispiel eine sogenannte Grenzwertregelung anschließen. Diese ist jedoch optional und es kann auch nur die Bestimmung der Sollgeschwindigkeit gemäß den Schritten A bis D durchgeführt werden. According to one embodiment, the above steps A to D, which are carried out by the control device 1040, can be followed by a so-called limit value control. However, this is optional and only the determination of the target speed can be carried out according to steps A to D.

Details der Grenzwertregelung sind in Fig. 13 dargestellt. Die Grenzwertregelung der Fig. 13 entspricht der Grenzwertregelung, welche oben im Zusammenhang mit Fig. Details of the limit control are shown in Fig. 13. The limit control in Fig. 13 corresponds to the limit control described above in connection with Fig.

10 für das Pulverfördersystem der Fig. 1 beschrieben wurde. Diesbezüglich ist die Steuereinrichtung 1040 eingerichtet zum Bestimmen, ob sich mindestens eine gemessene Kenngröße des Schüttgutfördersystems 1001 oberhalb eines vorbestimmten Maximalwerts für die jeweilige Kenngröße befindet. Falls sich die mindestens eine gemessene Kenngröße oberhalb des vorbestimmten Maximalwerts befindet, reduziert die Steuereinrichtung 1040 den Steuerwerts der Dosiervorrichtung 1008 um einen vorbestimmten Wert, sodass diese eine geringere Dosis an Schüttgut pro Zeiteinheit in den Gasstrom abgibt. 10 for the powder conveying system of Fig. 1. In this regard, the control device 1040 is set up to determine whether at least one measured parameter of the bulk material conveying system 1001 is above a predetermined maximum value for the respective parameter. If the at least one measured parameter is above the predetermined maximum value, the control device 1040 reduces the control value of the dosing device 1008 by a predetermined value so that it releases a smaller dose of bulk material per unit of time into the gas stream.

Ein Beispiel der Grenzwertregelung ist anhand spezifischer Kenngrößen in Fig. 13 gezeigt. In Fig. 13 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses gezeigt, welcher von der Steuereinrichtung 1040 nach der Bestimmung der Sollgeschwindigkeit und dem Steuern der Fördervorrichtung durchgeführt wird. Der Prozess startet mit Schritt 1202, in dem abgefragt wird, ob sich eine gemessene Fördergeschwindigkeit unterhalb eines vorbestimmten Maximalwerts befindet. Zum Messen der Fördergeschwindigkeit wird ein Geschwindigkeitssensor im Gasstrom o- der im Gas-Pulver-Gemisch-Strom verwendet, beispielsweise der Sensor 1016 oder 1017 in Fig. 11. An example of limit control is shown in Fig. 13 using specific parameters. Fig. 13 shows a flow chart of a process performed by the controller 1040 after determining the target speed and controlling the conveyor. The process starts with step 1202, in which it is checked whether a measured conveying speed is below a predetermined maximum value. To measure the conveying speed, a speed sensor in the gas stream or in the gas-powder mixture stream is used, for example the sensor 1016 or 1017 in Fig. 11.

Im Fall von „ja" schreitet der Prozess fort zu Schritt 1204, in dem abgefragt wird, ob sich ein gemessener Pumpenauslassdruck unterhalb eines vorbestimmten Maximalwerts befindet. Zum Messen des Pumpenauslassdrucks wird ein Drucksensor im Gasstrom stromabwärts der Pumpe 1019 verwendet, beispielsweise der Sensor 1050 in Fig. 11. If yes, the process proceeds to step 1204 where it is queried whether a measured pump outlet pressure is below a predetermined maximum value. To measure the pump outlet pressure, a pressure sensor in the gas stream downstream of the pump 1019 is used, for example the sensor 1050 in Fig. 11.

Im Fall von „ja" schreitet der Prozess fort zu Schritt 1206, in dem abgefragt wird, ob sich eine von der Pumpe 1019 aufgenommene Pumpenleistung unterhalb eines vorbestimmten Maximalwerts befindet. If "yes", the process proceeds to step 1206, where it is queried whether a pump power consumed by the pump 1019 is below a predetermined maximum value.

Im Fall von „ja" schreitet der Prozess fort zu Schritt 1208, in dem abgefragt wird, ob sich eine von der Dosiervorrichtung 1008 ausgegebene Dosis an Schüttgut pro Zeit innerhalb eines vorbestimmten Maximalbereichs befindet. In the case of "yes", the process proceeds to step 1208, in which it is queried whether a dose of bulk material dispensed by the dosing device 1008 per time is within a predetermined maximum range.

Im Fall von „ja" ist der Prozess abgeschlossen. Anschließend kann abgefragt werden, ob die Förderung beendet werden soll. Falls dies nicht der Fall ist, werden wieder die oben besprochenen Schritte A bis D durchgeführt und die Fördergeschwindigkeit wird ggf. nachgeregelt. If the answer is "yes", the process is complete. You can then ask whether the conveying should be stopped. If this is not the case, steps A to D discussed above are carried out again and the conveying speed is adjusted if necessary.

Falls in Schritt 1208 festgestellt wird, dass sich die ausgegebene Dosis an Schüttgut pro Zeit nicht innerhalb des vorbestimmten Maximalbereichs befindet („nein" nach Schritt 1208), so wird in Schritt 1210 abgefragt, ob sich die Dosis unterhalb des vorbestimmten Maximalbereichs befindet. Ist dies der Fall („ja"), so wird in Schritt 1212 die Dosis um einen vorbestimmten Wert erhöht. Ist dies nicht der Fall („nein" nach Schritt 1210), so wird die Dosis in Schritt 1214 um einen vorbestimmten Wert verringert. If it is determined in step 1208 that the dose of bulk material dispensed per time is not within the predetermined maximum range ("no" after step 1208), then in step 1210 it is checked whether the dose is below the predetermined maximum range. If this is the case ("yes"), then in step 1212 the dose is increased by a predetermined value. If this is not the case ("no" after step 1210), then in step 1214 the dose is reduced by a predetermined value.

Anschließend an Schritt 1214 wird in Schritt 1216 abgefragt, ob die Dosis geringer ist als ein vorbestimmtes Minimum. Wenn dies nicht der Fall ist („nein"), ist der Prozess beendet. Falls dies jedoch der Fall ist („ja" nach Schritt 1216), so wird in Schritt 1218 eine Filterreinigung durchgeführt. Der Prozess gelangt auch dann zu der Verringerung der Dosis der Dosiervorrichtung 1008 gemäß Schritt 1214, wenn in mindestens einer der Abfragen 1202, 1204 und 1206 das Ergebnis „nein" lautet und somit ein entsprechender Maximalwert erreicht oder überschritten wurde. Following step 1214, step 1216 checks whether the dose is less than a predetermined minimum. If this is not the case ("no"), the process is terminated. However, if this is the case ("yes" after step 1216), filter cleaning is carried out in step 1218. The process also proceeds to the reduction of the dose of the dosing device 1008 according to step 1214 if the result in at least one of the queries 1202, 1204 and 1206 is "no" and thus a corresponding maximum value has been reached or exceeded.

Nach dem Prozess der Fig. 13 wird geprüft, ob der Fördervorgang beendet wird und ob somit insbesondere die Fördervorrichtung 1019 gestoppt wird. After the process of Fig. 13, it is checked whether the conveying process is terminated and thus whether in particular the conveying device 1019 is stopped.

Dies ist dann der Fall, wenn mindestens eines der folgenden Ereignisse detektiert wird: ein Ursprungstank 1006, aus dem Schüttgut mittels der Dosiervorrichtung 1008 entnommen wird, ist leer, ein Zieltank in den das Schüttgut gefördert wird (oder ein entsprechender Zyklon 1010), ist voll, eine vorbestimmte maximale Förderzeit ist überschritten und ein Gesamtdruckverlust des Fördergases übersteigt einen vorbestimmten Grenzwert. This is the case when at least one of the following events is detected: a source tank 1006 from which bulk material is removed by means of the dosing device 1008 is empty, a target tank into which the bulk material is conveyed (or a corresponding cyclone 1010) is full, a predetermined maximum conveying time is exceeded and a total pressure loss of the conveying gas exceeds a predetermined limit value.

Falls der Fördervorgang nicht beendet wird, kehrt das von der Steuereinrichtung 1040 durchgeführte Verfahren zu Schritt A (s. o.) zurück. If the conveying process is not terminated, the method performed by the control device 1040 returns to step A (see above).

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Schüttgutfördersystems, welches zur Förderung von Roh material pul ver in einer Anlage 1100 zum Herstellen eines dreidimensionalen Werkstücks durch Bestrahlen von Schichten des Roh material pul vers mit elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung verwendet wird. Fig. 1 shows a schematic representation of a bulk material conveying system which is used for conveying raw material powder in a system 1100 for producing a three-dimensional workpiece by irradiating layers of the raw material powder with electromagnetic radiation or particle radiation.

Das Schüttgutfördersystem der Fig. 1 stellt - verglichen mit Fig. 11 - eine detailliertere Darstellung eines Schüttgutfördersystems dar, wobei bestimmte Komponenten dargestellt und mit Bezugszeichen versehen sind, die ebenfalls in dem System der Fig. 11 vorhanden sein können, nicht jedoch explizit beschrieben werden. The bulk material conveying system of Fig. 1 represents a more detailed representation of a bulk material conveying system compared to Fig. 11, wherein certain components are shown and provided with reference numerals that may also be present in the system of Fig. 11, but are not explicitly described.

Ferner stellt jedoch das System der Fig. 1 auch eine komplexere Ausgestaltung eines Schüttgutfördersystems der hierin beschriebenen Art da, insbesondere da mehrere Förderprozesse innerhalb des Systems durchgeführt werden können, d. h. Förderprozesse von unterschiedlichen Ursprungstanks zu unterschiedlichen Zieltanks. Die genaue Struktur und Funktionsweise des Schüttgutfördersystems wurde bereits oben im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben (als Pulverfördersystem) Furthermore, however, the system of Fig. 1 also represents a more complex embodiment of a bulk material conveying system of the type described herein, in particular since several conveying processes can be carried out within the system, i.e. conveying processes from different source tanks to different target tanks. The exact structure and functioning of the bulk material conveying system has already been described above in connection with Fig. 1 (as a powder conveying system).

Insbesondere kann das Verfahren umfassend die Schritte A bis D zur Anpassung einer Fördergeschwindigkeit auch im Zusammenhang mit dem System der Fig. 1 durchgeführt werden. Dasselbe gilt für die Grenzwertregelung der Fig. 13. Zu diesem Zweck umfasst auch das Schüttgutfördersystem der Fig. 1 eine Steuereinrichtung (nicht dargestellt) zum Steuern der einzelnen Komponenten des Systems der Fig. 1. In particular, the method comprising steps A to D for adjusting a conveyor speed can also be carried out in connection with the system of Fig. 1. The same applies to the limit value control of Fig. 13. For this purpose For this purpose, the bulk material conveying system of Fig. 1 also includes a control device (not shown) for controlling the individual components of the system of Fig. 1.

Die Anlage 1100 entspricht hierbei beispielsweise der Anlage 1100 der Fig. 11 und - allgemein gesagt - beispielsweise einer allgemein bekannten Anlage zur additiven Fertigung mittels selektivem Laserschmelzen oder selektiven Lasersintern. The system 1100 corresponds, for example, to the system 1100 of Fig. 11 and - generally speaking - for example to a generally known system for additive manufacturing by means of selective laser melting or selective laser sintering.

Während des Betriebs (d. h. Förderbetrieb) jedes einzelnen der im Zusammenhang mit Fig. 1 geschilderten Förderprozesse a bis c kann ein Verfahren ausgeführt werden, welches die Gasgeschwindigkeit (Sollgeschwindigkeit) bestimmt und welches die Pumpe 79 so einstellt, dass diese das Fördergas mit der bestimmten Sollgeschwindigkeit fördert. Hierzu können die oben erläuterten Schritte A bis D von einer Steuereinrichtung des Schüttgutfördersystems durchgeführt werden. During operation (i.e. conveying operation) of each of the conveying processes a to c described in connection with Fig. 1, a method can be carried out which determines the gas velocity (target velocity) and which adjusts the pump 79 so that it conveys the conveying gas at the determined target velocity. For this purpose, the steps A to D explained above can be carried out by a control device of the bulk material conveying system.

In einem Ausführungsbeispiel werden hierzu beispielsweise Sensordaten des Drucksensors 80, des Temperatursensors 86 und des Sauerstoffsensors 76 verwendet, um die Gasdichte des Gasstroms zu bestimmen. Zur Bestimmung des Schüttgutmassestroms wird die Geometrie der jeweiligen Förderschnecke berücksichtigt, welche sich am Ausgang des jeweiligen Ursprungstanks befindet. Mithilfe des Geschwindigkeitssensors 86 wird die Geschwindigkeit des von der Pumpe 79 geförderten Gases eingeregelt, beispielsweise durch eine PID-Regelung. In one embodiment, for example, sensor data from the pressure sensor 80, the temperature sensor 86 and the oxygen sensor 76 are used to determine the gas density of the gas flow. To determine the bulk material mass flow, the geometry of the respective conveyor screw, which is located at the outlet of the respective source tank, is taken into account. The speed of the gas conveyed by the pump 79 is regulated using the speed sensor 86, for example by means of a PID control.

Zusätzlich kann im Zusammenhang mit jedem der Förderprozesse a bis c eine Grenzwertregelung gemäß Fig. 13 implementiert werden (siehe die obige Beschreibung). In addition, a limit control according to Fig. 13 can be implemented in connection with each of the conveying processes a to c (see the description above).

Die geschlossenen Pulverkreisläufe gemäß den Förderprozessen a bis c können unter anderem den Vorteil haben, dass ein Bediener der Anlage möglichst wenig manuell in den Prozess eingreifen muss und möglichst wenig mit dem Pulver in Kontakt kommt, was beispielsweise Gesundheitsrisiken mit sich birgt und bei bestimmten Pulversorten eine Explosions- oder Entzündungsgefahr darstellen kann. Die automatische Einstellung der Fördergeschwindigkeit kann den Vorteil haben, dass für unterschiedliche Pulversorten und/oder unterschiedliche Prozessbedingungen auf schnelle und einfache Weise ein optimaler Betriebspunkt (d. h. eine optimale Fördergeschwindigkeit) eingestellt werden kann. The closed powder circuits according to the conveying processes a to c can have the advantage, among other things, that a system operator has to intervene in the process manually as little as possible and comes into contact with the powder as little as possible, which, for example, poses health risks and can pose a risk of explosion or ignition for certain types of powder. The automatic adjustment of the conveying speed can have the advantage that an optimal operating point (i.e. an optimal conveying speed) can be set quickly and easily for different types of powder and/or different process conditions.

Aspekte, welche für sich allein genommen Anwendung finden können und/oder in Kombination mit dem Pulverfördersystem der Fig. 1 eingesetzt werden können, lauten wie folgt: 1. Schüttgutfördersystem, insbesondere zur Förderung von Roh material pul ver in einer Anlage zum Herstellen eines dreidimensionalen Werkstücks durch Bestrahlen von Schichten des Rohmaterialpulvers mit elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung, wobei das Schüttgutfördersystem umfasst: eine Förderleitung, die dazu eingerichtet ist, einen Gasstrom und zumindest abschnittsweise einen durch den Gasstrom angetriebenen Schüttgutstrom zu fördern; eine Dosiervorrichtung, die dazu eingerichtet ist, dem Gasstrom eine vorbestimmte Dosis an Schüttgut pro Zeit zuzuführen, wobei die Dosis durch einen an die Dosiervorrichtung angelegten Steuerwert bestimmt wird; eine Fördervorrichtung, die dazu eingerichtet ist, den Gasstrom durch die Förderleitung zu fördern; mindestens eine Messvorrichtung zum Messen mindestens einer Kenngröße des Gasstroms; und eine Steuereinrichtung, die eingerichtet ist zum: Aspects which can be used alone and/or in combination with the powder conveying system of Fig. 1 are as follows: 1. Bulk material conveying system, in particular for conveying raw material powder in a system for producing a three-dimensional workpiece by irradiating layers of the raw material powder with electromagnetic radiation or particle radiation, wherein the bulk material conveying system comprises: a conveying line which is designed to convey a gas flow and, at least in sections, a bulk material flow driven by the gas flow; a dosing device which is designed to supply the gas flow with a predetermined dose of bulk material per unit of time, wherein the dose is determined by a control value applied to the dosing device; a conveying device which is designed to convey the gas flow through the conveying line; at least one measuring device for measuring at least one characteristic of the gas flow; and a control device which is designed to:

Bestimmen einer Gasdichte des Gasstroms, basierend auf der gemessenen mindestens einen Kenngröße des Gasstroms; Determining a gas density of the gas flow based on the measured at least one characteristic of the gas flow;

Bestimmen eines Schüttgutmassestroms des Schüttgutstroms, basierend auf dem an die Dosiervorrichtung angelegten Steuerwert; Determining a bulk material mass flow of the bulk material stream based on the control value applied to the dosing device;

Bestimmen einer Sollgeschwindigkeit des Gasstroms, basierend auf der Gasdichte und basierend auf dem Schüttgutmassestrom; und Determining a target velocity of the gas flow based on the gas density and based on the bulk material mass flow; and

Steuern der Fördervorrichtung zum Fördern des Gasstroms mit der bestimmten Sollgeschwindigkeit. Controlling the conveying device to convey the gas flow at the specified target speed.

2. Schüttgutfördersystem nach Aspekt 1, wobei das Bestimmen der Gasdichte basierend auf mindestens einer der folgenden Kenngrößen des Gasstroms erfolgt: Sauerstoffgehalt, Druck, Temperatur, Taupunkt und Feuchte. 2. Bulk material conveying system according to aspect 1, wherein the gas density is determined based on at least one of the following parameters of the gas flow: oxygen content, pressure, temperature, dew point and humidity.

3. Schüttgutfördersystem nach Aspekt 2, wobei das Bestimmen der Gasdichte p unter Verwendung der folgenden Formel erfolgt:

Figure imgf000067_0001
wobei pmess ein gemessener Druck des Gasstroms ist, Tmess eine gemessene Temperatur des Gasstroms ist, pn ein vorbestimmter Normaldruck ist, Tn eine vorbestimmte Normaltemperatur ist und sich pGemisch aus der folgenden Formel ergibt:
Figure imgf000068_0001
wobei pLufteine bekannte Dichte von Luft ist, welche Bestandteil des Gasstroms ist, Pschutzgas eine bekannte Dichte eines Schutzgases ist, welches Bestandteil des Gasstroms ist, Sauerstoffgehaltiuft ein bekannter Sauerstoffgehalt der Luft ist und Sauerstoffgehaltmess ein gemessener Sauerstoffgehalt des Gasstroms ist. 3. Bulk material conveying system according to aspect 2, wherein the gas density p is determined using the following formula:
Figure imgf000067_0001
where pmess is a measured pressure of the gas stream, Tmess is a measured temperature of the gas stream, p n is a predetermined normal pressure, T n is a predetermined normal temperature and pmixture is given by the following formula:
Figure imgf000068_0001
where pair is a known density of air which is part of the gas stream, Pprotective gas is a known density of a protective gas which is part of the gas stream, oxygen contentair is a known oxygen content of the air and oxygen contentmeasured is a measured oxygen content of the gas stream.

4. Schüttgutfördersystem nach einem der Aspekte 1 bis 3, wobei es sich bei dem an die Dosiervorrichtung angelegten Steuerwert um eine Motordrehzahl eines Motors der Dosiervorrichtung, insbesondere eines Motors zum Antrieb einer Förderschnecke der Dosiervorrichtung, handelt. 4. Bulk material conveying system according to one of aspects 1 to 3, wherein the control value applied to the dosing device is a motor speed of a motor of the dosing device, in particular a motor for driving a conveyor screw of the dosing device.

5. Schüttgutfördersystem nach einem der Aspekte 1 bis 4, wobei das Bestimmen der Sollgeschwindigkeit vS0n des Gasstroms ein Berechnen einer Saltationsgeschwin- digkeit (Saltation Velocity) basierend auf der bestimmten Gasdichte und dem bestimmten Schüttgutmassestrom umfasst und wobei das Bestimmen der Sollgeschwindigkeit vS0n unter Verwendung der folgenden Formel erfolgt: soll ^saltation "F ^Sicherheit wobei Vsaitation die berechnete Saltationsgeschwindigkeit des geförderten Schüttguts ist und vsicherheit eine vorbestimmte Sicherheitsgeschwindigkeit ist. 5. Bulk material conveying system according to one of aspects 1 to 4, wherein determining the target velocity v S0 n of the gas flow comprises calculating a saltation velocity based on the determined gas density and the determined bulk material mass flow, and wherein determining the target velocity v S0 n is carried out using the following formula: target ^saltation "F ^safety where Vsaitation is the calculated saltation velocity of the bulk material being conveyed and vsafety is a predetermined safety velocity.

6. Schüttgutfördersystem nach Aspekt 5, wobei das Berechnen der Saltationsgeschwindigkeit unter Verwendung der folgenden Formel erfolgt:

Figure imgf000068_0002
wobei Ms der bestimmte Schüttgutmassestrom in kg/s ist, g eine vorbestimmte Fallbeschleunigung in m/s2 ist, D ein Durchmesser der Förderleitung in m ist, p die bestimmte Gasdichte des Gasstroms in kg/m3 ist und a und b jeweils von einem Partikeldurchmesser d des Schüttguts abhängige Parameter sind. 6. Bulk material conveying system according to aspect 5, wherein the saltation rate is calculated using the following formula:
Figure imgf000068_0002
where M s is the determined bulk material mass flow in kg/s, g is a predetermined acceleration due to gravity in m/s 2 , D is a diameter of the conveying line in m, p is the determined gas density of the gas flow in kg/m 3 and a and b are parameters each dependent on a particle diameter d of the bulk material.

7. Schüttgutfördersystem nach einem der Aspekte 1 bis 6, wobei das Steuern der Fördervorrichtung zum Fördern des Gasstroms mit der bestimmten Sollgeschwindigkeit unter Verwendung eines Geschwindigkeitssensors zum Messen einer Geschwindigkeit des Gasstroms und eines Regelkreises, insbesondere umfassend einen PID-Regler, durchgeführt wird. 7. Bulk material conveying system according to one of aspects 1 to 6, wherein the control of the conveying device for conveying the gas flow with the determined Target speed is carried out using a speed sensor for measuring a speed of the gas flow and a control loop, in particular comprising a PID controller.

8. Schüttgutfördersystem nach einem der Aspekte 1 bis 7, wobei die Steuereinrichtung ferner eingerichtet ist zum: 8. Bulk material conveying system according to one of aspects 1 to 7, wherein the control device is further configured to:

Bestimmen, ob sich mindestens eine gemessene Kenngröße des Schüttgutfördersystems oberhalb eines vorbestimmten Maximalwerts für die jeweilige Kenngröße befindet; und falls sich die mindestens eine gemessene Kenngröße oberhalb des vorbestimmten Maximalwerts befindet, Reduzieren des Steuerwerts der Dosiervorrichtung um einen vorbestimmten Wert. Determining whether at least one measured characteristic of the bulk material conveying system is above a predetermined maximum value for the respective characteristic; and if the at least one measured characteristic is above the predetermined maximum value, reducing the control value of the dosing device by a predetermined value.

9. Schüttgutfördersystem nach Aspekt 8, wobei die Steuereinrichtung ferner eingerichtet ist zum: falls sich die mindestens eine gemessene Kenngröße unterhalb des vorbestimmten Maximalwerts befindet, Erhöhen des Steuerwerts der Dosiervorrichtung um einen vorbestimmten Wert. 9. Bulk material conveying system according to aspect 8, wherein the control device is further configured to: if the at least one measured parameter is below the predetermined maximum value, increase the control value of the dosing device by a predetermined value.

10. Schüttgutfördersystem nach Anspruch 8 oder 9, wobei die mindestens eine Kenngröße mindestens eine der folgenden Kenngrößen umfasst: 10. Bulk material conveying system according to claim 8 or 9, wherein the at least one parameter comprises at least one of the following parameters:

Fördergeschwindigkeit, Pumpenauslassdruck, Pumpenleistung und Dosis an Schüttgut pro Zeit. Conveying speed, pump outlet pressure, pump power and dose of bulk material per time.

11. Schüttgutfördersystem nach einem der Aspekte 1 bis 10, wobei die Steuereinrichtung eingerichtet ist zum: 11. Bulk material conveying system according to one of aspects 1 to 10, wherein the control device is arranged to:

Beenden einer Förderung durch Stoppen der Fördervorrichtung, wenn mindestens eines der folgenden Ereignisse detektiert wird: ein Ursprungstank, aus dem Schüttgut mittels der Dosiervorrichtung entnommen wird, ist leer, ein Zieltank in den das Schüttgut gefördert wird, ist voll, eine vorbestimmte maximale Förderzeit ist überschritten und ein Gesamtdruckverlust des Fördergases übersteigt einen vorbestimmten Grenzwert. Terminating a conveying process by stopping the conveying device when at least one of the following events is detected: a source tank from which bulk material is removed by means of the dosing device is empty, a target tank into which the bulk material is conveyed is full, a predetermined maximum conveying time is exceeded and a total pressure loss of the conveying gas exceeds a predetermined limit.

12. Schüttgutfördersystem nach einem der Aspekte 1 bis 11, ferner umfassend einen stromabwärts von der Fördervorrichtung und stromaufwärts von der Dosiervorrichtung mit der Förderleitung gekoppelten Druckausgleichsbehälter. 13. Schüttgutfördersystem nach einem der Aspekte 1 bis 12, umfassend zumindest einen ersten Förderkreis zum Fördern von Rohmaterialpulver aus einem Hauptspeicher in einen ersten Tank der Anlage zum Herstellen eines dreidimensionalen Werkstücks durch Bestrahlen von Schichten des Rohmaterialpulvers mit elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung, wobei ein unterer Auslass des ersten Tanks mit einem oberen Einlass eines Zwischentanks der Anlage gekoppelt ist, wobei ein Herstellungsprozess in einer Prozesskammer der Anlage mit Pulver aus dem Zwischentank gespeist wird, und wobei ein oberer Einlass des Hauptspeichers mit einem Auslass eines Siebs zum Sieben des Rohmaterialpulvers gekoppelt ist. 12. Bulk material conveying system according to one of aspects 1 to 11, further comprising a pressure equalization tank coupled to the conveying line downstream of the conveying device and upstream of the dosing device. 13. Bulk material conveying system according to one of aspects 1 to 12, comprising at least a first conveying circuit for conveying raw material powder from a main storage into a first tank of the system for producing a three-dimensional workpiece by irradiating layers of the raw material powder with electromagnetic radiation or particle radiation, wherein a lower outlet of the first tank is coupled to an upper inlet of an intermediate tank of the system, wherein a manufacturing process in a process chamber of the system is fed with powder from the intermediate tank, and wherein an upper inlet of the main storage is coupled to an outlet of a sieve for sieving the raw material powder.

14. Schüttgutfördersystem nach einem der Aspekte 1 bis 13, umfassend zumindest einen zweiten Förderkreis zum Fördern von Rohmaterialpulver aus einem Überlauftank in einen Pufferbehälter, wobei der Überlauftank zur Aufnahme von überschüssigem Pulver der Prozesskammer der Anlage zum Herstellen eines dreidimensionalen Werkstücks durch Bestrahlen von Schichten des Rohmaterialpulvers mit elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung eingerichtet ist, und wobei ein unterer Auslass des Pufferbehälters mit einem Einlass eines Siebs zum Sieben des Rohmaterialpulvers gekoppelt ist. 14. Bulk material conveying system according to one of aspects 1 to 13, comprising at least one second conveying circuit for conveying raw material powder from an overflow tank into a buffer container, wherein the overflow tank is configured to receive excess powder from the process chamber of the system for producing a three-dimensional workpiece by irradiating layers of the raw material powder with electromagnetic radiation or particle radiation, and wherein a lower outlet of the buffer container is coupled to an inlet of a sieve for sieving the raw material powder.

15. Schüttgutfördersystem nach einem der Aspekte 1 bis 14, umfassend zumindest einen dritten Förderkreis zum Fördern von Rohmaterialpulver aus einem externen Tank in einen Pufferbehälter, wobei der externe Tank lösbar mit dem Schüttgutfördersystem koppelbar oder gekoppelt ist, und wobei ein unterer Auslass des Pufferbehälters mit einem Einlass eines Siebs zum Sieben des Rohmaterialpulvers gekoppelt ist. 15. Bulk material conveying system according to one of aspects 1 to 14, comprising at least a third conveying circuit for conveying raw material powder from an external tank into a buffer container, wherein the external tank is detachably coupleable or coupled to the bulk material conveying system, and wherein a lower outlet of the buffer container is coupled to an inlet of a sieve for sieving the raw material powder.

16. Schüttgutfördersystem nach einem der Aspekte 1 bis 15, wobei sich am Auslass eines jeweiligen Ursprungstanks die Dosiervorrichtung befindet und wobei sich am Einlass eines jeweiligen Zieltanks ein Zyklon zur Abscheidung des Rohmaterialpulvers aus dem Gasstrom und zum Zuführen des Roh material pul vers in den Zieltank befindet. 16. Bulk material conveying system according to one of aspects 1 to 15, wherein the dosing device is located at the outlet of a respective source tank and wherein a cyclone for separating the raw material powder from the gas stream and for feeding the raw material powder into the target tank is located at the inlet of a respective target tank.

17. Verfahren zum Fördern von Schüttgut, insbesondere zur Förderung von Rohmaterialpulver in einer Anlage zum Herstellen eines dreidimensionalen Werkstücks durch Bestrahlen von Schichten des Rohmaterialpulvers mit elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung, wobei das Verfahren umfasst: 17. Method for conveying bulk material, in particular for conveying raw material powder in a plant for producing a three-dimensional workpiece by irradiating layers of the raw material powder with electromagnetic radiation or particle radiation, the method comprising:

Fördern eines Gasstroms und eines durch den Gasstrom angetriebenen Schüttgutstroms durch eine Förderleitung; Conveying a gas stream and a bulk material stream driven by the gas stream through a conveying line;

Zuführen einer vorbestimmten Dosis an Schüttgut pro Zeit durch eine Dosiervorrichtung, wobei die Dosis durch einen an die Dosiervorrichtung angelegten Steuerwert bestimmt wird; Supplying a predetermined dose of bulk material per unit time through a dosing device, the dose being determined by a control value applied to the dosing device;

Fördern des Gasstroms durch die Förderleitung mithilfe einer Fördervorrichtung; conveying the gas flow through the conveying line by means of a conveying device;

Messen mindestens einer Kenngröße des Gasstroms mithilfe einer Messvorrichtung; Measuring at least one characteristic of the gas flow using a measuring device;

Bestimmen einer Gasdichte des Gasstroms, basierend auf der gemessenen mindestens einen Kenngröße des Gasstroms; Determining a gas density of the gas flow based on the measured at least one characteristic of the gas flow;

Bestimmen eines Schüttgutmassestroms des Schüttgutstroms, basierend auf dem an die Dosiervorrichtung angelegten Steuerwert; Determining a bulk material mass flow of the bulk material stream based on the control value applied to the dosing device;

Bestimmen einer Sollgeschwindigkeit des Gasstroms, basierend auf der Gasdichte und basierend auf dem Schüttgutmassestrom; und Determining a target velocity of the gas flow based on the gas density and based on the bulk material mass flow; and

Steuern der Fördervorrichtung zum Fördern des Gasstroms mit der bestimmten Sollgeschwindigkeit. Controlling the conveying device to convey the gas flow at the specified target speed.

18. Verfahren nach Aspekt 17, wobei das Bestimmen der Gasdichte basierend auf mindestens einer der folgenden Kenngrößen des Gasstroms erfolgt: Sauerstoffgehalt, Druck, Temperatur, Taupunkt und Feuchte. 18. The method according to aspect 17, wherein the gas density is determined based on at least one of the following characteristics of the gas flow: oxygen content, pressure, temperature, dew point and humidity.

19. Verfahren nach Aspekt 18, wobei das Bestimmen der Gasdichte p unter Verwendung der folgenden Formel erfolgt:

Figure imgf000071_0001
wobei pmess ein gemessener Druck des Gasstroms ist, Tmess eine gemessene Temperatur des Gasstroms ist, pn ein vorbestimmter Normaldruck ist, Tn eine vorbestimmte Normaltemperatur ist und sich pGemisch aus der folgenden Formel ergibt:
Figure imgf000071_0002
wobei ßLufteine bekannte Dichte von Luft ist, welche Bestandteil des Gasstroms ist, Pschutzgas eine bekannte Dichte eines Schutzgases ist, welches Bestandteil des Gasstroms ist, Sauerstoffgehaltiuft ein bekannter Sauerstoffgehalt der Luft ist und Sauerstoffgehaltmess ein gemessener Sauerstoffgehalt des Gasstroms ist. 19. The method of aspect 18, wherein the gas density p is determined using the following formula:
Figure imgf000071_0001
where pmess is a measured pressure of the gas stream, Tmess is a measured temperature of the gas stream, p n is a predetermined normal pressure, T n is a predetermined normal temperature and pmixture is given by the following formula:
Figure imgf000071_0002
where ßair is a known density of air which is part of the gas stream, Pprotective gas is a known density of a protective gas which is part of the gas stream, oxygen contentiair is a known oxygen content of the air and oxygen contentmeasurement is a measured oxygen content of the gas stream.

20. Verfahren nach einem der Aspekte 17 bis 19, wobei es sich bei dem an die Dosiervorrichtung angelegten Steuerwert um eine Motordrehzahl eines Motors der Dosiervorrichtung, insbesondere eines Motors zum Antrieb einer Förderschnecke der Dosiervorrichtung, handelt. 20. Method according to one of aspects 17 to 19, wherein the control value applied to the dosing device is a motor speed of a motor of the dosing device, in particular a motor for driving a conveyor screw of the dosing device.

21. Verfahren nach einem der Aspekte 17 bis 20, wobei das Bestimmen der Sollgeschwindigkeit Vsoii des Gasstroms ein Berechnen einer Saltationsgeschwindigkeit (Saltation Velocity) basierend auf der bestimmten Gasdichte und dem bestimmten Schüttgutmassestrom umfasst und wobei das Bestimmen der Sollgeschwindigkeit vS0n unter Verwendung der folgenden Formel erfolgt: soll ^saltation "F ^Sicherheit wobei Vsaitation die berechnete Saltationsgeschwindigkeit des geförderten Schüttguts ist und vsicherheit eine vorbestimmte Sicherheitsgeschwindigkeit ist. 21. The method of any of aspects 17 to 20, wherein determining the target velocity Vsoii of the gas flow comprises calculating a saltation velocity based on the determined gas density and the determined bulk material mass flow, and wherein determining the target velocity v S0 n is performed using the following formula: soll ^saltation "F ^Sicherheit where Vsaitation is the calculated saltation velocity of the conveyed bulk material and vsicherheit is a predetermined safety velocity.

22. Verfahren nach Aspekt 21, wobei das Berechnen der Saltationsgeschwindigkeit unter Verwendung der folgenden Formel erfolgt:

Figure imgf000072_0001
wobei Ms der bestimmte Schüttgutmassestrom in kg/s ist, g eine vorbestimmte Fallbeschleunigung in m/s2 ist, D ein Durchmesser der Förderleitung in m ist, p die bestimmte Gasdichte des Gasstroms in kg/m3 ist und a und b jeweils von einem Partikeldurchmesser d des Schüttguts abhängige Parameter sind. 22. The method of aspect 21, wherein calculating the saltation rate is performed using the following formula:
Figure imgf000072_0001
where M s is the determined bulk material mass flow in kg/s, g is a predetermined acceleration due to gravity in m/s 2 , D is a diameter of the conveying line in m, p is the determined gas density of the gas flow in kg/m 3 and a and b are parameters each dependent on a particle diameter d of the bulk material.

23. Verfahren nach einem der Aspekte 17 bis 22, wobei das Steuern der Fördervorrichtung zum Fördern des Gasstroms mit der bestimmten Sollgeschwindigkeit unter Verwendung eines Geschwindigkeitssensors zum Messen einer Geschwindigkeit des Gasstroms und eines Regelkreises, insbesondere umfassend einen PID-Regler, durchgeführt wird. 24. Verfahren nach einem der Aspekte 17 bis 23, ferner umfassend:23. Method according to one of aspects 17 to 22, wherein the control of the conveying device for conveying the gas flow at the determined target speed is carried out using a speed sensor for measuring a speed of the gas flow and a control loop, in particular comprising a PID controller. 24. Method according to one of aspects 17 to 23, further comprising:

Bestimmen, ob sich mindestens eine gemessene Kenngröße des Schüttgutfördersystems oberhalb eines vorbestimmten Maximalwerts für die jeweilige Kenngröße befindet; und falls sich die mindestens eine gemessene Kenngröße oberhalb des vorbestimmten Maximalwerts befindet, Reduzieren des Steuerwerts der Dosiervorrichtung um einen vorbestimmten Wert. Determining whether at least one measured characteristic of the bulk material conveying system is above a predetermined maximum value for the respective characteristic; and if the at least one measured characteristic is above the predetermined maximum value, reducing the control value of the dosing device by a predetermined value.

25. Verfahren nach Aspekte 24, ferner umfassend: falls sich die mindestens eine gemessene Kenngröße unterhalb des vorbestimmten Maximalwerts befindet, Erhöhen des Steuerwerts der Dosiervorrichtung um einen vorbestimmten Wert. 25. Method according to aspect 24, further comprising: if the at least one measured parameter is below the predetermined maximum value, increasing the control value of the dosing device by a predetermined value.

26. Verfahren nach Aspekt 24 oder 25, wobei die mindestens eine Kenngröße mindestens eine der folgenden Kenngrößen umfasst: 26. Method according to aspect 24 or 25, wherein the at least one parameter comprises at least one of the following parameters:

Fördergeschwindigkeit, Pumpenauslassdruck, Pumpenleistung und Dosis an Schüttgut pro Zeit. Conveying speed, pump outlet pressure, pump power and dose of bulk material per time.

27. Verfahren nach einem der Aspekte 17 bis 26, ferner umfassend: 27. Method according to one of aspects 17 to 26, further comprising:

Beenden einer Förderung durch Stoppen der Fördervorrichtung, wenn mindestens eines der folgenden Ereignisse detektiert wird: ein Ursprungstank, aus dem Schüttgut mittels der Dosiervorrichtung entnommen wird, ist leer, ein Zieltank in den das Schüttgut gefördert wird, ist voll, eine vorbestimmte maximale Förderzeit ist überschritten und ein Gesamtdruckverlust des Fördergases übersteigt einen vorbestimmten Grenzwert. Terminating a conveying process by stopping the conveying device when at least one of the following events is detected: a source tank from which bulk material is removed by means of the dosing device is empty, a target tank into which the bulk material is conveyed is full, a predetermined maximum conveying time is exceeded and a total pressure loss of the conveying gas exceeds a predetermined limit.

28. Verfahren nach einem der Aspekte 17 bis 27, umfassend: 28. A method according to any one of aspects 17 to 27, comprising:

Fördern von Rohmaterialpulver durch zumindest einen ersten Förderkreis, aus einem Hauptspeicher in einen ersten Tank der Anlage zum Herstellen eines dreidimensionalen Werkstücks durch Bestrahlen von Schichten des Roh material pul vers mit elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung, wobei ein unterer Auslass des ersten Tanks mit einem oberen Einlass eines Zwischentanks der Anlage gekoppelt ist, wobei ein Herstellungsprozess in einer Prozesskammer der Anlage mit Pulver aus dem Zwischentank gespeist wird, und wobei ein oberer Einlass des Hauptspeichers mit einem Auslass eines Siebs zum Sieben des Rohmaterialpulvers gekoppelt ist. 29. Verfahren nach einem der Aspekte 17 bis 28, umfassend: Conveying raw material powder through at least a first conveyor circuit from a main storage tank into a first tank of the system for producing a three-dimensional workpiece by irradiating layers of the raw material powder with electromagnetic radiation or particle radiation, wherein a lower outlet of the first tank is coupled to an upper inlet of an intermediate tank of the system, wherein a production process in a process chamber of the system is fed with powder from the intermediate tank, and wherein an upper inlet of the main storage tank is coupled to an outlet of a sieve for sieving the raw material powder. 29. A method according to any one of aspects 17 to 28, comprising:

Fördern von Rohmaterialpulver durch zumindest einen zweiten Förderkreis, aus einem Überlauftank in einen Pufferbehälter, wobei der Überlauftank zur Aufnahme von überschüssigem Pulver der Prozesskammer der Anlage zum Herstellen eines dreidimensionalen Werkstücks durch Bestrahlen von Schichten des Roh material pul vers mit elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung eingerichtet ist, und wobei ein unterer Auslass des Pufferbehälters mit einem Einlass eines Siebs zum Sieben des Rohmaterialpulvers gekoppelt ist. Conveying raw material powder through at least one second conveying circuit from an overflow tank into a buffer container, wherein the overflow tank is configured to receive excess powder from the process chamber of the system for producing a three-dimensional workpiece by irradiating layers of the raw material powder with electromagnetic radiation or particle radiation, and wherein a lower outlet of the buffer container is coupled to an inlet of a sieve for sieving the raw material powder.

30. Verfahren nach einem der Aspekte 17 bis 29, umfassend: 30. A method according to any one of aspects 17 to 29, comprising:

Fördern von Rohmaterialpulver durch zumindest einen dritten Förderkreis, aus einem externen Tank in einen Pufferbehälter, wobei der externe Tank lösbar mit dem Schüttgutfördersystem koppelbar oder gekoppelt ist, und wobei ein unterer Auslass des Pufferbehälters mit einem Einlass eines Siebs zum Sieben des Rohmaterialpulvers gekoppelt ist. Conveying raw material powder through at least a third conveying circuit from an external tank into a buffer container, wherein the external tank is detachably coupleable or coupled to the bulk material conveying system, and wherein a lower outlet of the buffer container is coupled to an inlet of a sieve for sieving the raw material powder.

31. Verfahren nach einem der Aspekte 17 bis 30, wobei sich am Auslass eines jeweiligen Ursprungstanks die Dosiervorrichtung befindet und wobei sich am Einlass eines jeweiligen Zieltanks ein Zyklon zur Abscheidung des Rohmaterialpulvers aus dem Gasstrom und zum Zuführen des Rohmaterialpulvers in den Zieltank befindet. 31. Method according to one of aspects 17 to 30, wherein the dosing device is located at the outlet of a respective source tank and wherein a cyclone for separating the raw material powder from the gas stream and for feeding the raw material powder into the target tank is located at the inlet of a respective target tank.

Die Siebvorrichtung der vorliegenden Offenbarung (insbesondere die Siebvorrichtung 5 der Fig. 1) kann ferner gemäß der Siebvorrichtung der folgenden Offenbarung ausgestaltet sein. Ein Verfahren, das von der Siebvorrichtung 5 der Fig. 1 durchgeführt wird kann einem der Verfahren der folgenden Offenbarung entsprechen. The screening device of the present disclosure (in particular, the screening device 5 of FIG. 1) may further be configured according to the screening device of the following disclosure. A method performed by the screening device 5 of FIG. 1 may correspond to one of the methods of the following disclosure.

Einzelne Aspekte der im Folgenden beschriebenen Siebvorrichtung und/oder des im Folgenden beschriebenen Verfahrens lassen sich auf die Siebvorrichtung 5 der obigen Beschreibung anwenden. Individual aspects of the screening device and/or the method described below can be applied to the screening device 5 of the above description.

Die im Folgenden beschriebenen Aspekte einer Siebvorrichtung bzw. eines zugehörigen Verfahrens können jedoch auch für sich genommen vorteilhaft sein und eine o- der mehrere Erfindungen darstellen. Somit kann die im Folgenden beschriebene Siebvorrichtung und/oder das im Folgenden beschriebene Verfahren auch eigenständig (d. h. unabhängig von dem oben beschriebenen Pulverfördersystem) eingesetzt werden. Die folgende Offenbarung betrifft ein Verfahren zur Steuerung des Betriebs einer Siebvorrichtung und eine Siebvorrichtung, die z. B. zur Verwendung in einem Pulverfördersystem einer Anlage zur Herstellung von dreidimensionalen Werkstücken mithilfe eines generativen Schichtbauverfahrens geeignet ist. Ferner betrifft die folgende Offenbarung eine mit einer derartigen Siebvorrichtung ausgestattete Anlage zur Herstellung von dreidimensionalen Werkstücken mithilfe eines generativen Schichtbauverfahrens. However, the aspects of a screening device or an associated method described below can also be advantageous in themselves and represent one or more inventions. Thus, the screening device and/or the method described below can also be used independently (ie independently of the powder conveying system described above). The following disclosure relates to a method for controlling the operation of a screening device and a screening device which is suitable, for example, for use in a powder conveying system of a system for producing three-dimensional workpieces using a generative layer construction process. Furthermore, the following disclosure relates to a system equipped with such a screening device for producing three-dimensional workpieces using a generative layer construction process.

Bei generativen Schichtbauverfahren zur Herstellung von dreidimensionalen Werkstücken, insbesondere dem sogenannten Pulverbettschmelzen, wird ein Rohstoffpulver oder -granulat schichtweise auf einen Träger aufgetragen und in Abhängigkeit der gewünschten Geometrie des zu erstellenden Werkstücks ortselektiv mit elektromagnetischer Strahlung, beispielsweise Laserstrahlung oder Teilchenstrahlung beaufschlagt. Die in die Pulverschicht eindringende Strahlung bewirkt eine Erwärmung und folglich eine Verschmelzung oder Versinterung der Rohstoffpulverpartikel. Anschließend werden sukzessiv weitere Rohstoffpulverschichten auf die bereits strahlungsbehandelte und verfestigte Schicht auf dem Träger aufgebracht bis das Werkstück die gewünschte Form und Größe hat. Das Rohstoffpulver kann Keramik-, Metall- oder Kunststoffmaterialien, aber auch Materialgemische hieraus umfassen. Generative Schichtbauverfahren und insbesondere Pulverbettschmelzverfahren können beispielsweise zur Herstellung von Prototypen, Werkzeugen, Ersatzteilen oder medizinischen Prothesen, wie zum Beispiel zahnärztlichen oder orthopädischen Prothesen, sowie zur Reparatur von Bauteilen anhand von CAD-Daten eingesetzt werden. In generative layer construction processes for producing three-dimensional workpieces, in particular so-called powder bed fusion, a raw material powder or granulate is applied layer by layer to a carrier and, depending on the desired geometry of the workpiece to be created, is exposed to electromagnetic radiation, for example laser radiation or particle radiation, in a location-selective manner. The radiation penetrating the powder layer causes heating and consequently a fusion or sintering of the raw material powder particles. Subsequently, further layers of raw material powder are successively applied to the already radiation-treated and solidified layer on the carrier until the workpiece has the desired shape and size. The raw material powder can comprise ceramic, metal or plastic materials, but also material mixtures thereof. Generative layer construction processes and in particular powder bed fusion processes can be used, for example, to produce prototypes, tools, spare parts or medical prostheses, such as dental or orthopedic prostheses, as well as to repair components using CAD data.

Eine beispielsweise aus der EP 2 335 848 Bl bekannte Anlage zur Herstellung von dreidimensionalen Werkstücken durch selektives Bestrahlen eines Rohstoffpulvers umfasst eine gegenüber der Umgebungsatmosphäre abgedichtete Prozesskammer sowie einen in der Prozesskammer angeordneten Träger zur Aufnahme des zu bestrahlenden Rohstoffpulvers. Ferner umfasst die Anlage eine Bestrahlungseinrichtung, die mit einer Strahlungsquelle, insbesondere einer Laserquelle, sowie einer optischen Einheit ausgestattet ist. Die optische Einheit dient dazu, einen von der Strahlungsquelle erzeugten Bestrahlungsstrahl in Abhängigkeit der Geometrie des zu erzeugenden Werkstücks selektiv über die auf dem Träger aufgebrachten Rohstoffpulverschichten zu führen. Beim Aufbau eines dreidimensionalen Werkstücks durch selektives Bestrahlen der auf den Träger aufgebrachten Pulverschichten bewirkt die in das Rohstoffpulver eingebrachte Strahlungsenergie ein Aufschmelzen und/oder Versintern der Pulverpartikel. Bei der additiven Fertigung von dreidimensionalen Bauteilen im Pulverbett (insbesondere durch selektives Laserschmelzen und/oder selektives Lasersintern) fällt beim Aufträgen der einzelnen Pulverschichten überschüssiges Pulver an, welches in einem oder mehreren Auffangbehältern gesammelt werden kann. Ferner kann beim Auspacken der Werkstücke nicht überschüssiges, verfestigtes Pulver gewonnen werden. Das überschüssige Pulver kann nach einer entsprechenden Wiederaufbereitung erneut in einem additiven Fertigungsprozess verwendet werden. Beispielsweise kann das wiederaufbereitete Pulver als Rohstoffpulver für einen selektiven Laserschmelzprozess bzw. Lasersinterprozess wiederverwendet werden oder dem in diesem Prozess verwendeten frischen Rohstoffpulver beigemischt werden. A system known for example from EP 2 335 848 B1 for producing three-dimensional workpieces by selectively irradiating a raw material powder comprises a process chamber sealed from the ambient atmosphere and a carrier arranged in the process chamber for receiving the raw material powder to be irradiated. The system also comprises an irradiation device equipped with a radiation source, in particular a laser source, and an optical unit. The optical unit serves to selectively guide an irradiation beam generated by the radiation source over the raw material powder layers applied to the carrier depending on the geometry of the workpiece to be produced. When building a three-dimensional workpiece by selectively irradiating the powder layers applied to the carrier, the radiation energy introduced into the raw material powder causes the powder particles to melt and/or sinter. During the additive manufacturing of three-dimensional components in a powder bed (particularly through selective laser melting and/or selective laser sintering), excess powder is generated when the individual powder layers are applied, which can be collected in one or more collecting containers. Furthermore, non-excess, solidified powder cannot be obtained when the workpieces are unpacked. The excess powder can be reused in an additive manufacturing process after appropriate reprocessing. For example, the reprocessed powder can be reused as raw material powder for a selective laser melting process or laser sintering process or mixed with the fresh raw material powder used in this process.

Partikelförmige Verunreinigungen sowie verklebte oder versinterte Pulveragglomerate in dem überschüssigen Pulver könnten bei einer erneuten Verwendung des überschüssigen Pulvers in einem additiven Fertigungsprozess jedoch zu Verunreinigungen des Pulverbetts und somit zu einer verminderten Qualität des Werkstücks führen. However, particulate impurities as well as glued or sintered powder agglomerates in the excess powder could lead to contamination of the powder bed and thus to reduced quality of the workpiece if the excess powder is reused in an additive manufacturing process.

Einen wesentlichen Schritt zur Wiederaufbereitung des überschüssigen Pulvers stellt daher das Sieben dar, durch das unerwünschte partikelförmige Verunreinigungen, deren Partikelgröße größer ist als die Partikelgröße des Pulvers, aus dem überschüssigen Pulver entfernt werden. Zusätzlich kann das überschüssige Pulver weiteren Pulverwiederaufbereitungsschritten, z. B. Trocknung, Reinigung, Trennung von Komponenten, etc. unterzogen werden, welche vor und/oder nach dem Sieben des Pulvers durchgeführt werden können. An essential step in the recycling of the excess powder is therefore sieving, which removes unwanted particulate contaminants whose particle size is larger than the particle size of the powder from the excess powder. In addition, the excess powder can be subjected to further powder recycling steps, e.g. drying, cleaning, separation of components, etc., which can be carried out before and/or after sieving the powder.

Eine Vorrichtung zum Sieben von Pulver, die zur Verwendung in einer Anlage zum Herstellen eines dreidimensionalen Werkstücks mittels selektivem Elektronenstrahlschmelzen, selektivem Laserschmelzen, Laserauftragschweißen, Laser Metal Deposition oder selektivem Lasersintern geeignet ist, ist in der DE 20 2021 102 494 beschrieben. Diese Vorrichtung umfassteine Basiseinheit mit einem Schwingungserzeuger und einer Steuerungseinheit zum Ansteuern des Schwingungserzeugers. Die Basiseinheit hat eine Schnittstelle zum Anschließen eines Austauschmoduls, welches ein Sieb und ein Gehäuse zum Halten des Siebs umfasst. Das Austauschmodul ist über die Schnittstelle an die Basiseinheit anschließbar. A device for sieving powder, which is suitable for use in a system for producing a three-dimensional workpiece by means of selective electron beam melting, selective laser melting, laser cladding, laser metal deposition or selective laser sintering, is described in DE 20 2021 102 494. This device comprises a base unit with a vibration generator and a control unit for controlling the vibration generator. The base unit has an interface for connecting a replacement module, which comprises a sieve and a housing for holding the sieve. The replacement module can be connected to the base unit via the interface.

Die folgende Offenbarung ist auf die Aufgabe gerichtet, ein Verfahren zur Steuerung des Betriebs einer Siebvorrichtung und eine Siebvorrichtung bereitzustellen, die eine effiziente Siebung von Pulver ermöglichen und daher besonders gut zur Verwendung in einem Pulverfördersystem einer Anlage zur Herstellung von dreidimensionalen Werkstücken mithilfe eines generativen Schichtbauverfahrens geeignet sind. Ferner ist die folgende Offenbarung auf die Aufgabe gerichtet, eine Anlage zur Herstellung von dreidimensionalen Werkstücken mithilfe eines generativen Schichtbauverfahrens anzugeben, die eine effiziente Herstellung qualitativ hochwertiger Werkstücke ermöglicht. The following disclosure is directed to the object of providing a method for controlling the operation of a screening device and a screening device which enable efficient screening of powder and are therefore particularly well suited for use in a powder conveying system of a plant for producing three-dimensional Workpieces using a generative layer construction process. Furthermore, the following disclosure is directed to the task of specifying a system for producing three-dimensional workpieces using a generative layer construction process, which enables efficient production of high-quality workpieces.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Steuerung des Betriebs einer Siebvorrichtung mit den Merkmalen des folgenden Aspekts 1, eine Siebvorrichtung mit den Merkmalen des Aspekts 13 und eine Anlage zur Herstellung von dreidimensionalen Werkstücken mithilfe eines generativen Schichtbauverfahrens mit den Merkmalen des Aspekts 21 gelöst. This object is achieved by a method for controlling the operation of a screening device having the features of the following aspect 1, a screening device having the features of aspect 13 and a system for producing three-dimensional workpieces using a generative layer construction process having the features of aspect 21.

Bei einem Verfahren zur Steuerung des Betriebs einer Siebvorrichtung wird in einem Schritt (i) zu siebendes Pulver durch einen Pulvereinlass auf ein Sieb zugeführt. Das Sieb kann einen Siebrahmen umfassen, auf den ein eine Siebfläche definierendes Siebgewebe gespannt ist. Der Siebrahmen kann mit einem Siebbehälter verbunden bzw. auf den Siebbehälter aufgesetzt sein. Gesiebtes Pulver kann dann nach dem Durchtritt durch das Siebgewebe in dem Siebbehälter aufgefangen werden. Der Siebbehälter kann einen sich nach unten verjüngenden Querschnitt aufweisen, sodass in dem Siebbehälter aufgenommenes gesiebtes Pulver schwerkraftgetrieben über einen in einem im Bereich eines unteren Abschnitts des Siebbehälters angeordneten Gesiebtpulverauslass aus dem Siebbehälter abgeführt werden kann. Zur Abfuhr von Überkorn, das zu grobkörnig ist, um das Siebgewebe in Richtung des Siebbehälters zu passieren, kann die Siebvorrichtung einen Überkornauslass aufweisen. Der Pulvereinlass und der Überkornauslass sind vorzugsweise im Bereich entgegengesetzter Seitenränder der Siebfläche angeordnet. In a method for controlling the operation of a sieving device, in a step (i), powder to be sieved is fed to a sieve through a powder inlet. The sieve can comprise a sieve frame onto which a sieve fabric defining a sieve surface is stretched. The sieve frame can be connected to a sieve container or placed on the sieve container. Sieved powder can then be collected in the sieve container after passing through the sieve fabric. The sieve container can have a cross-section that tapers downwards, so that sieved powder received in the sieve container can be discharged from the sieve container by gravity via a sieved powder outlet arranged in the region of a lower section of the sieve container. To discharge oversize grain that is too coarse to pass through the sieve fabric in the direction of the sieve container, the sieve device can have an oversize grain outlet. The powder inlet and the oversize grain outlet are preferably arranged in the region of opposite side edges of the sieve surface.

Vorzugsweise ist die Siebvorrichtung mit einer Antriebsvorrichtung zum Antreiben des Siebs ausgestattet. Die Antriebsvorrichtung greift vorzugsweise an dem Siebrahmen an, sodass im Betrieb der Siebvorrichtung der Siebrahmen und damit das Siebgewebe durch die Antriebsvorrichtung in Schwingungen versetzt wird. Bei der Antriebsvorrichtung kann es sich um eine mechanische Antriebsvorrichtung handeln, die das Sieb vibratorisch anregt. Vorzugsweise ist die Antriebsvorrichtung jedoch in Form einer Ultraschall-Antriebsvorrichtung ausgeführt und dazu eingerichtet, das Sieb mit Ultraschallschwingungen zu beaufschlagen. Der Einsatz einer Ultraschall-Antriebsvorrichtung anstelle einer mechanischen Antriebsvorrichtung ermöglicht eine Erhöhung des Siebpulverdurchsatzes, d.h. eine höhere Siebleistung, und damit eine Steigerung der Effizienz der Siebvorrichtung. Insbesondere kann der Siebpulverdurchsatz durch die Ausstattung der Siebvorrichtung mit einer Ultraschall- Antriebsvorrichtung gegenüber einer mechanisch angetriebenen Siebvorrichtung um ca. einen Faktor 4 erhöht werden. The screening device is preferably equipped with a drive device for driving the screen. The drive device preferably acts on the screen frame, so that when the screening device is in operation, the screen frame and thus the screen fabric are set into vibration by the drive device. The drive device can be a mechanical drive device that vibrates the screen. Preferably, however, the drive device is designed in the form of an ultrasonic drive device and is designed to subject the screen to ultrasonic vibrations. The use of an ultrasonic drive device instead of a mechanical drive device enables an increase in the screening powder throughput, i.e. a higher screening performance, and thus an increase in the efficiency of the screening device. In particular, the Sieve powder throughput can be increased by a factor of approximately 4 by equipping the sieving device with an ultrasonic drive device compared to a mechanically driven sieving device.

Bei einer Ultraschall-Antriebsvorrichtung bestimmt in erster Linie die Frequenz die Antriebsleistung. Die Amplitude hat zwar auch Einfluss auf die Leistungsaufnahme des Antriebsmotors, jedoch ist die Frequenz der wichtigste Parameter für die Antriebsleistung, da sie die Schwingungen des Siebgewebes und somit die Trennwirkung des Siebs beeinflusst. Eine höhere Frequenz führt normalerweise zu einer verbesserten Trennwirkung und somit zu einem höheren Siebpulverdurchsatz, d.h. einer höheren Siebleistung. In an ultrasonic drive device, the frequency primarily determines the drive power. Although the amplitude also influences the power consumption of the drive motor, the frequency is the most important parameter for the drive power, as it influences the vibrations of the sieve mesh and thus the separation effect of the sieve. A higher frequency normally leads to an improved separation effect and thus to a higher sieve powder throughput, i.e. a higher sieving performance.

Bei einer losen Schüttung eines Pulvers auf einer Ebene bildet sich ein Schüttwinkel aus. Der Schüttwinkel ist der Winkel zwischen der horizontalen Ebene und der maximalen Neigung, die das Pulver ohne weitere Einwirkungen annehmen kann, also der Winkel, bei dem das Pulver zu fließen beginnt, wenn es auf eine geneigte Oberfläche geschüttet wird. Der Schüttwinkel hängt von verschiedenen Faktoren, wie zum Beispiel der Größe und Form der Pulverpartikel ab. Ferner wird der Schüttwinkel von Prozessparametern, wie zum Beispiel der relativen Feuchtigkeit beeinflusst. Eine Pulverschüttung eines mittels der Siebvorrichtung zu siebenden Pulvers kann beispielsweise einen Schüttwinkel zwischen ca. 20° und ca. 40°, vorzugsweise zwischen ca. 25° und ca. 35° und insbesondere bevorzugt von ca. 30° haben. When a powder is loosely poured onto a plane, an angle of repose forms. The angle of repose is the angle between the horizontal plane and the maximum inclination that the powder can assume without further influences, i.e. the angle at which the powder begins to flow when it is poured onto an inclined surface. The angle of repose depends on various factors, such as the size and shape of the powder particles. The angle of repose is also influenced by process parameters, such as the relative humidity. A powder poured onto a powder to be sieved using the sieving device can, for example, have an angle of repose between approx. 20° and approx. 40°, preferably between approx. 25° and approx. 35°, and particularly preferably approx. 30°.

Als Wandreibungswinkel wird dagegen ein Winkel zwischen einer horizontalen Ebene und der Neigung bezeichnet, bei der das Pulver an der Wand haften bleibt und nicht weiterfließt. Der Wandreibungswinkel hängt von der Art und Beschaffenheit der Wand sowie von der Oberflächenbeschaffenheit der Pulverpartikel ab. Eine Pulverschüttung eines mittels der Siebvorrichtung zu siebenden Pulvers kann beispielsweise einen Wandreibungswinkel zwischen ca. 10° und ca. 30°, vorzugsweise zwischen ca. 15° und ca. 25° und insbesondere bevorzugt von ca. 20° haben. The wall friction angle, on the other hand, is an angle between a horizontal plane and the inclination at which the powder sticks to the wall and does not flow further. The wall friction angle depends on the type and nature of the wall as well as on the surface quality of the powder particles. A powder bed of a powder to be sieved using the sieving device can, for example, have a wall friction angle of between approx. 10° and approx. 30°, preferably between approx. 15° and approx. 25° and particularly preferably of approx. 20°.

Bei der Zufuhr von Pulver durch den Pulvereinlass der Siebvorrichtung bildet sich auf dem Sieb, d. h. auf dem Siebgewebe, ein Schüttkegel aus, dessen Form und Schüttwinkel von den auf den Schüttkegel wirkenden Vibrationen und folglich von der Antriebsleistung der das Sieb antreibenden Antriebsvorrichtung beeinflusst wird. Insbesondere wird der Schüttwinkel mit zunehmender Antriebsleistung der Antriebsvorrichtung reduziert. Gleichzeitig wird durch die von der Antriebsvorrichtung ausgelösten Vibrationen die Wandreibung reduziert, wodurch ein Abgleiten der Pulverschüttung über die Siebfläche erleichtert wird. Wenn das Sieb mit einer geringen Antriebsleistung der Antriebsvorrichtung angetrieben wird, ähnelt der sich unterhalb des Pulvereinlasses auf dem Sieb ausbildende Schüttkegel einem sich auf einer ruhenden Ebene ausbildenden Schüttkegel, dessen Grundfläche lediglich einen kleinen Abschnitt der Siebfläche des Siebs einnimmt. In einem derartigen Betriebszustand der Siebvorrichtung ist die Siebflächenausnutzung gering, da lediglich ein kleiner zu dem Pulvereinlass benachbarter Abschnitt der Siebfläche tatsächlich mit Pulver beaufschlagt wird. When powder is fed through the powder inlet of the sieve device, a cone of repose forms on the sieve, i.e. on the sieve fabric, the shape and angle of repose of which is influenced by the vibrations acting on the cone of repose and consequently by the drive power of the drive device driving the sieve. In particular, the angle of repose is reduced as the drive power of the drive device increases. At the same time, the vibrations triggered by the drive device reduce the wall friction, which prevents the Powder pouring over the sieve surface is made easier. If the sieve is driven with a low drive power of the drive device, the pouring cone that forms on the sieve below the powder inlet resembles a pouring cone that forms on a stationary plane, the base area of which only takes up a small section of the sieve surface of the sieve. In such an operating state of the sieve device, the sieve surface utilization is low, since only a small section of the sieve surface adjacent to the powder inlet is actually charged with powder.

Wenn das Sieb dagegen mit einer hohen Antriebsleistung angetrieben wird, breitet sich das Pulver über die Siebfläche aus, d. h. der Schüttwinkel des Schüttkegels, den das durch den Pulvereinlass auf das Sieb zuführte Pulver auf der Siebfläche bildet, nimmt mit steigender Antriebsleistung der das Sieb antreibenden Antriebsvorrichtung ebenso ab, wie der Wandreibungswinkel. Dadurch vergrößert sich die Grundfläche des Schüttkegels, sodass die Siebflächenausnutzung zunimmt und auch weiter von dem Pulvereinlass entfernt und dafür näher an dem Überkornauslass liegende Abschnitte der Siebfläche mit Pulver beaufschlagt werden. Wird die Grundfläche des Schüttkegels jedoch zu groß und insbesondere so groß, dass das Pulver über die gesamte Siebfläche fließt und somit die gesamte Siebfläche mit Pulver beaufschlagt wird, besteht die Gefahr, dass Pulver ungesiebt in den Überkornauslass fließt. Dadurch geht Pulver, das eigentlich feinkörnig genug ist, um durch das Siebgewebe hindurch zu treten, ungenutzt verloren und der Siebwirkungsgrad sinkt. If, however, the sieve is driven with a high drive power, the powder spreads out over the sieve surface, i.e. the angle of repose of the cone of repose, which the powder fed through the powder inlet onto the sieve forms on the sieve surface, decreases with increasing drive power of the drive device driving the sieve, as does the wall friction angle. This increases the base area of the cone of repose, so that the sieve surface utilization increases and sections of the sieve surface further away from the powder inlet and closer to the oversize grain outlet are also exposed to powder. However, if the base area of the cone of repose becomes too large, and in particular so large that the powder flows over the entire sieve surface and thus the entire sieve surface is exposed to powder, there is a risk that powder will flow unscreened into the oversize grain outlet. As a result, powder that is actually fine-grained enough to pass through the sieve mesh is lost unused and the sieve efficiency decreases.

Bei dem Verfahren zur Steuerung des Betriebs einer Siebvorrichtung wird daher das Sieb in einem Schritt (ii) für ein erstes Zeitintervall mit einer ersten Antriebsleistung angetrieben, die so bemessen ist, dass das zu siebende Pulver bei einem kontinuierlichen Antreiben des Siebs mit der ersten Antriebsleistung über eine gesamte Siebfläche des Siebs und/oder in einen Überkornauslass fließt. Während des ersten Zeitintervalls erfolgt der Antrieb der Siebvorrichtung folglich mit einer derart hohen Antriebsleistung, die, würde sie kontinuierlich aufrechterhalten, einerseits zwar eine maximale Siebflächenausnutzung gewährleisten würde, andererseits aber zumindest mit einem hohen Risiko verbunden wäre, dass Pulver ungesiebt durch den Überkornauslass verloren geht. In the method for controlling the operation of a screening device, the screen is therefore driven in a step (ii) for a first time interval with a first drive power which is dimensioned such that the powder to be screened flows over an entire screening surface of the screen and/or into an oversize grain outlet when the screen is continuously driven with the first drive power. During the first time interval, the screening device is therefore driven with such a high drive power that, if it were continuously maintained, on the one hand would ensure maximum screen surface utilization, but on the other hand would at least be associated with a high risk of powder being lost unscreened through the oversize grain outlet.

Nach Ablauf des ersten Zeitintervalls wird das Sieb daher in einem Schritt (Hi) für ein zweites Zeitintervall mit einer zweiten Antriebsleistung angetrieben, die geringer ist als die erste Antriebsleistung. Nach Ablauf des zweiten Zeitintervalls werden die Schritte (ii) und (iii) wiederholt, d. h. das Sieb wird periodisch abwechselnd mit der ersten höheren Antriebsleistung und der zweiten niedrigeren Antriebsleistung angetrieben. After the first time interval has elapsed, the sieve is therefore driven in a step (Hi) for a second time interval with a second drive power which is lower than the first drive power. After the second time interval has elapsed, steps (ii) and (iii) are repeated, ie the sieve is periodically alternated with the first higher drive power and the second lower drive power.

Die erste Antriebsleistung kann für unterschiedliche Pulverarten und unterschiedliche Prozessparameter, wie zum Beispiel Temperatur, Partikelgrößenverteilung des Pulvers, Feuchtigkeit des Pulvers, etc. unterschiedliche Werte annehmen. Die erste Antriebsleistung kann daher entweder vor einem Siebvorgang empirisch ermittelt oder einer vorher erstellten Antriebsleistungswertetabelle für verschiedene Pulverarten und Prozessparameter entnommen werden. Alternativ dazu kann die erste Antriebsleistung auch anhand von Erfahrungswerten gewählt werden. The first drive power can take on different values for different powder types and different process parameters, such as temperature, particle size distribution of the powder, moisture content of the powder, etc. The first drive power can therefore either be determined empirically before a sieving process or taken from a previously created drive power value table for different powder types and process parameters. Alternatively, the first drive power can also be selected based on empirical values.

Während des ersten Zeitintervalls kann von der aus der hohen Antriebsleistung resultierenden hohen Siebflächenausnutzung und folglich einer hohen Siebleistung profitiert werden. Darüber hinaus wird während des ersten Zeitintervalls Überkorn gezielt in Richtung des Überkornauslasses gefördert. Insbesondere kann durch die „Ausbreitung" des Schüttkegels über die gesamte Siebfläche während des periodisch wiederkehrenden ersten Zeitintervalls auch Überkorn, das sich während der zweiten Zeitintervalle im Inneren des Schüttkegels sammelt und säulenförmig „aufstaut" über den Überkornauslass von der Siebfläche abgeführt werden. Dadurch kann der Bildung von sogenannten Steckkörnern durch Pulverpartikel, die durch Staudruck und die Vibration des Siebs in das Siebgewebe eingepresst werden und das Siebgewebe verstopfen, entgegengewirkt werden. Die Reduzierung der Antriebsleistung während des zweiten Zeitintervalls sorgt dagegen dafür, dass der Verlust von ungesiebtem Pulver durch den Überkornauslass minimiert wird. During the first time interval, you can benefit from the high screen surface utilization resulting from the high drive power and consequently from a high screening performance. In addition, during the first time interval, oversize grain is specifically conveyed towards the oversize grain outlet. In particular, due to the "spreading" of the cone of material over the entire screen surface during the periodically recurring first time interval, oversize grain that collects inside the cone of material during the second time interval and "builds up" in columns can also be discharged from the screen surface via the oversize grain outlet. This can counteract the formation of so-called stuck grains by powder particles that are pressed into the screen fabric by back pressure and the vibration of the screen and clog the screen fabric. The reduction in drive power during the second time interval, on the other hand, ensures that the loss of unscreened powder through the oversize grain outlet is minimized.

Das hier beschriebene Verfahren zur Steuerung des Betriebs einer Siebvorrichtung ermöglicht daher eine sehr effiziente Siebung von Pulver und ist daher besonders gut zur Verwendung in einem Pulverfördersystem einer Anlage zur Herstellung von dreidimensionalen Werkstücken mithilfe eines generativen Schichtbauverfahrens geeignet sind, in dem gegebenenfalls auch große Mengen vergleichsweise teurer (Metall)pulver gesiebt werden müssen. Darüber hinaus wird das Siebgewebe des Siebs durch die periodisch wechselnde Antriebsleistung insgesamt mit einer geringeren Pulvermasse beaufschlagt und damit weniger belastet. Dadurch kann ein geringerer Verschleiß und folglich eine verlängerte Standzeit des Siebgewebes erreicht werden. The method described here for controlling the operation of a sieving device therefore enables very efficient sieving of powder and is therefore particularly suitable for use in a powder conveying system of a system for producing three-dimensional workpieces using a generative layer construction process, in which large quantities of comparatively expensive (metal) powder may also have to be sieved. In addition, the sieve mesh of the sieve is exposed to a smaller powder mass overall due to the periodically changing drive power and is therefore less stressed. This can result in less wear and tear and consequently a longer service life of the sieve mesh.

Vorzugsweise ist die zweite Antriebsleistung so bemessen, dass das zu siebende Pulver bei einem kontinuierlichen Antreiben des Siebs mit der zweiten Antriebsleistung im Bereich des Pulvereinlasses auf der Siebfläche des Siebs einen Schüttkegel bildet, der im Wesentlichen einem sich auf einer ruhenden Ebene ausbildenden Schüttkegel entspricht. Der Schüttkegel, der sich bei einem Antreiben des Siebs mit der zweiten Antriebsleistung auf der Siebfläche bildet, hat insbesondere einen Schüttwinkel, der maximal 30 %, vorzugsweise maximal 20 % und insbesondere bevorzugt maximal 10 % größer ist als der Schüttwinkel eines Schüttkegels, der sich auf einer ruhenden Ebene ausbildet. Die Grundfläche des Schüttkegels, der sich bei einem kontinuierlichen Antreiben des Siebs mit der zweiten Antriebsleistung auf der Siebfläche bildet, nimmt lediglich einen kleinen im Bereich des Pulvereinlasses angeordneten Abschnitt der Siebfläche des Siebs ein. Während des zweiten Zeitintervalls kann der Antrieb der Siebvorrichtung folglich mit einer derart niedrigen Antriebsleistung erfolgen, die, würde sie kontinuierlich aufrechterhalten, einerseits zwar sicherstellen würde, dass kein oder nahezu kein Pulver ungesiebt in den Überkornauslass fließt, andererseits aber aufgrund der geringen Siebflächenausnutzung einen geringen Siebdurchsatz und folglich eine geringe Siebleistung zur Folge hätte. Somit kann die zweite Antriebsleistung zwar geringer als die erste Antriebsleistung, jedoch größer Null sein. Preferably, the second drive power is dimensioned such that the powder to be sieved when the sieve is continuously driven with the second drive power in the area of the powder inlet on the sieve surface of the sieve, a cone of material is formed which essentially corresponds to a cone of material forming on a stationary plane. The cone of material which forms on the sieve surface when the sieve is driven with the second drive power has in particular an angle of material which is a maximum of 30%, preferably a maximum of 20% and particularly preferably a maximum of 10% greater than the angle of material of a cone of material forming on a stationary plane. The base area of the cone of material which forms on the sieve surface when the sieve is continuously driven with the second drive power takes up only a small section of the sieve surface of the sieve arranged in the area of the powder inlet. During the second time interval, the screening device can therefore be driven with such a low drive power that, if it were maintained continuously, on the one hand would ensure that no or almost no powder flows unsifted into the oversize grain outlet, but on the other hand would result in a low screening throughput and consequently a low screening performance due to the low utilization of the screening area. Thus, the second drive power can be lower than the first drive power, but greater than zero.

In einem oder mehreren Ausführungsbeispielen kann die zweite Antriebsleistung jedoch auch Null betragen. In diesem Fall findet im zweiten Zeitintervall kein Antrieb des Siebs statt. However, in one or more embodiments, the second drive power can also be zero. In this case, the sieve is not driven in the second time interval.

Die zweite Antriebsleistung kann für unterschiedliche Pulverarten und unterschiedliche Prozessparameter, wie zum Beispiel Temperatur, Partikelgrößenverteilung des Pulvers, Feuchtigkeit des Pulvers, etc. unterschiedliche Werte annehmen. Die zweite Antriebsleistung kann daher entweder vor einem Siebvorgang empirisch ermittelt oder einer vorher erstellten Antriebsleistungswertetabelle für verschiedene Pulverarten und Prozessparameter entnommen werden. Alternativ dazu kann die zweite Antriebsleistung auch anhand von Erfahrungswerten gewählt werden. The second drive power can take on different values for different types of powder and different process parameters, such as temperature, particle size distribution of the powder, moisture content of the powder, etc. The second drive power can therefore either be determined empirically before a sieving process or taken from a previously created drive power value table for different types of powder and process parameters. Alternatively, the second drive power can also be selected based on empirical values.

Grundsätzlich kann die Siebfläche des Siebs koplanar zu einer horizontalen Ebene ausgerichtet sein. Alternativ dazu ist es jedoch auch denkbar, dass die Siebfläche des Siebs relativ zu einer horizontalen Ebene geneigt ist. Ein Schüttwinkel des Schüttkegels, der sich bei einem Antreiben des Siebs mit der zweiten Antriebsleistung im Bereich des Pulvereinlasses auf der Siebfläche des Siebs bildet, ist vorzugsweise an eine Ausrichtung der Siebfläche angepasst. D. h., dann, wenn die Siebfläche des Siebs koplanar zu einer horizontalen Ebene ausgerichtet ist, bildet das durch den Pulvereinlass auf das Sieb zugeführte Pulver vorzugsweise einen symmetrischen Schüttkegel mit einem entlang eines Umfangs des Schüttkegels konstanten Schüttwinkel. Ist die Siebfläche des Siebs dagegen relativ zu einer horizontalen Ebene geneigt, bildet das durch den Pulvereinlass auf das Sieb zugeführte Pulver vorzugsweise einen Schüttkegel, dessen Schüttwinkel entlang seines Umfangs in Abhängigkeit der Neigungsrichtung und des Neigungswinkels der Siebfläche variiert. In principle, the sieve surface of the sieve can be aligned coplanarly to a horizontal plane. Alternatively, however, it is also conceivable that the sieve surface of the sieve is inclined relative to a horizontal plane. An angle of repose of the cone of repose, which forms on the sieve surface of the sieve when the sieve is driven with the second drive power in the area of the powder inlet, is preferably adapted to an orientation of the sieve surface. This means that when the sieve surface of the sieve is aligned coplanarly to a horizontal plane, the powder fed to the sieve through the powder inlet preferably forms a symmetrical cone of repose with a constant angle of repose along a circumference of the cone of repose. If the If, on the other hand, the sieve surface of the sieve is inclined relative to a horizontal plane, the powder fed through the powder inlet onto the sieve preferably forms a cone of repose whose angle of repose varies along its circumference depending on the direction of inclination and the angle of inclination of the sieve surface.

Vorzugsweise ist die Siebfläche des Siebs derart relativ zu einer horizontalen Ebene geneigt, dass das Fließen des durch den Pulvereinlass zugeführten Pulvers in Richtung des Überkornauslasses durch die Schwerkraft unterstützt wird. Mit anderen Worten, die Siebfläche des Siebs ist vorzugsweise von einem unterhalb des Pulvereinlasses liegenden Bereich in Richtung Überkornauslasses abschüssig ausgebildet. Dadurch wird nicht nur die Ausbreitung des Pulvers über die Siebfläche, sondern auch der Abtransport von Überkorn von der Siebfläche in den Überkornauslass gefördert. Dementsprechend ist der Schüttwinkel des Schüttkegels, der sich bei einem Antreiben des Siebs mit der zweiten Antriebsleistung auf der Siebfläche bildet, vorzugsweise in einem dem Überkornauslass zugewandten Umfangsabschnitt des Schüttkegels kleiner als in einem von dem Überkornauslass abgewandten Umfangsabschnitt des Schüttkegels. Preferably, the sieve surface of the sieve is inclined relative to a horizontal plane in such a way that the flow of the powder fed through the powder inlet in the direction of the oversize grain outlet is supported by gravity. In other words, the sieve surface of the sieve is preferably designed to slope downwards from an area below the powder inlet in the direction of the oversize grain outlet. This not only promotes the spread of the powder over the sieve surface, but also the removal of oversize grain from the sieve surface into the oversize grain outlet. Accordingly, the angle of repose of the repose cone, which forms on the sieve surface when the sieve is driven with the second drive power, is preferably smaller in a peripheral section of the repose cone facing the oversize grain outlet than in a peripheral section of the repose cone facing away from the oversize grain outlet.

Ein Neigungswinkel der Siebfläche des Siebs relativ zu der horizontalen Ebene ist jedoch vorzugsweise geringer ist als ein Schüttwinkel eines Schüttkegels, den das zu siebenden Pulver auf einer horizontalen Ebene bildet. Dadurch wird gewährleistet, dass sich zumindest bei einem Antreiben des Siebs mit der zweiten Antriebsleistung im Bereich des Pulvereinlasses noch ein stabiler Schüttkegel ausbildet und das Pulver nicht unkontrolliert über die Siebfläche fließt. Beispielsweise kann der Neigungswinkel der Siebfläche des Siebs relativ zu der horizontalen Ebene ca. 10° bis ca. 25°, vorzugsweise ca. 15° bis ca. 20° und insbesondere bevorzugt ca. 17° betragen. However, an angle of inclination of the sieve surface of the sieve relative to the horizontal plane is preferably smaller than an angle of repose of a repose cone that the powder to be sieved forms on a horizontal plane. This ensures that at least when the sieve is driven with the second drive power in the area of the powder inlet, a stable repose cone is still formed and the powder does not flow uncontrollably over the sieve surface. For example, the angle of inclination of the sieve surface of the sieve relative to the horizontal plane can be approximately 10° to approximately 25°, preferably approximately 15° to approximately 20° and particularly preferably approximately 17°.

Ähnlich wie die erste Antriebsleistung kann auch das erste Zeitintervall für unterschiedliche Pulverarten und unterschiedliche Prozessparameter, wie zum Beispiel Temperatur, Partikelgrößenverteilung des Pulvers, Feuchtigkeit des Pulvers, etc. unterschiedliche Werte annehmen. Das erste Zeitintervall ist daher vorzugsweise ein vor einem Siebvorgang für das zu siebende Pulver empirisch ermittelter Wert. Das erste Zeitintervall kann aber auch einer vorher erstellten Wertetabelle entnommen werden, die verschiedene Werte des ersten Zeitintervalls für verschiedene Pulverarten und Prozessparameter enthält, oder anhand von Erfahrungswerten gewählt werden. Bei der Bestimmung des ersten Zeitintervalls wird das erste Zeitintervall vorzugsweise spätestens dann beendet, wenn zu siebendes Pulver in den Überkornauslass fließt. Das Fließen von zu siebendem Pulver in den Überkornauslass kann mittels eines Überkornsensors erfasst werden. Der Überkornsensor ist vorzugsweise im Bereich des Überkornauslasses angeordnet. Similar to the first drive power, the first time interval can also take on different values for different types of powder and different process parameters, such as temperature, particle size distribution of the powder, moisture content of the powder, etc. The first time interval is therefore preferably a value determined empirically for the powder to be sieved before a sieving process. However, the first time interval can also be taken from a previously created table of values that contains different values of the first time interval for different types of powder and process parameters, or can be selected based on empirical values. When determining the first time interval, the first time interval is preferably ended at the latest when powder to be screened flows into the oversize grain outlet. The flow of powder to be screened into the oversize grain outlet can be detected by means of an oversize grain sensor. The oversize grain sensor is preferably arranged in the area of the oversize grain outlet.

Vorzugsweise wird das erste Zeitintervall so bemessen, dass bis zum Ende des ersten Zeitintervalls eine Siebflächenausnutzung von ca. 70 % bis ca. 90 %, vorzugsweise von ca. 75 % bis ca. 85 % und insbesondere bevorzugt von ca. 80 % der gesamten Siebfläche des Siebs nicht überschritten wird. Mit anderen Worten, das erste Zeitintervall sieht vorzugsweise eine „Zeitsicherheitsreserve" vor, sodass sich das Pulver während des ersten Zeitintervalls nicht über die gesamte Siebfläche ausbreitet. Dadurch wird besonders zuverlässig verhindert, dass ungesiebtes Pulver durch den Überkornauslass verloren geht. Preferably, the first time interval is dimensioned such that a sieve surface utilization of approximately 70% to approximately 90%, preferably approximately 75% to approximately 85% and particularly preferably approximately 80% of the total sieve surface of the sieve is not exceeded by the end of the first time interval. In other words, the first time interval preferably provides a "time safety reserve" so that the powder does not spread over the entire sieve surface during the first time interval. This particularly reliably prevents unscreened powder from being lost through the oversize grain outlet.

Auch das zweite Zeitintervall kann für unterschiedliche Pulverarten und unterschiedliche Prozessparameter, wie zum Beispiel Temperatur, Partikelgrößenverteilung des Pulvers, Feuchtigkeit des Pulvers, etc. unterschiedliche Werte annehmen. Das zweite Zeitintervall ist daher vorzugsweise ebenfalls ein vor einem Siebvorgang für das zu siebende Pulver empirisch ermittelter Wert. Das zweite Zeitintervall kann aber auch einer vorher erstellten Wertetabelle entnommen werden, die verschiedene Werte des zweite Zeitintervalls für verschiedene Pulverarten und Prozessparameter enthält, oder anhand von Erfahrungswerten gewählt werden. The second time interval can also take on different values for different types of powder and different process parameters, such as temperature, particle size distribution of the powder, moisture content of the powder, etc. The second time interval is therefore preferably also a value determined empirically for the powder to be sieved before a sieving process. The second time interval can also be taken from a previously created table of values that contains different values of the second time interval for different types of powder and process parameters, or can be selected based on empirical values.

Bei einer Bestimmung des zweiten Zeitintervalls wird das zweite Zeitintervall vorzugsweise spätestens dann beendet, wenn zu siebendes Pulver im Bereich des Pulvereinlasses auf der Siebfläche des Siebs einen Schüttkegel mit einer definierten Größe bildet. Dadurch wird einerseits verhindert, dass der Schüttkegel zu groß wird und den Pulvereinlass verstopft. Andererseits wird durch den Übergang in das erste Zeitintervall, während dem das Sieb mit einer erhöhten Antriebsleistung angetrieben und folglich der Siebdurchsatz erhöht wird, die Effizienz des Siebvorgangs gesteigert. Die Bildung eines Schüttkegels mit einer definierten Größe kann beispielsweise mittels eines Dosiersensor erfasst werden. Der Dosiersensor ist vorzugsweise im Bereich des Pulvereinlasses angeordnet. When determining the second time interval, the second time interval is preferably ended at the latest when powder to be sieved forms a cone of material with a defined size in the area of the powder inlet on the sieve surface of the sieve. On the one hand, this prevents the cone of material from becoming too large and clogging the powder inlet. On the other hand, the efficiency of the sieving process is increased by the transition to the first time interval, during which the sieve is driven with increased drive power and the sieve throughput is consequently increased. The formation of a cone of material with a defined size can be detected, for example, by means of a dosing sensor. The dosing sensor is preferably arranged in the area of the powder inlet.

Im Folgenden wird die Steuerung der Pulverzufuhr durch den Pulvereinlass des Siebs erläutert, die auch unabhängig von der oben beschriebenen Antriebssteuerung beansprucht werden kann. Bei einem unabhängig beanspruchbaren Verfahren zur Steuerung des Betriebs einer Siebvorrichtung wird zu siebendes Pulver zumindest zeitweise kontinuierlich mit einem Dosiermassenstrom rhdos = 0,5 * (rh(amin) + rh(amax)) durch den Pulvereinlass auf das Sieb zugeführt. Der Dosiermassenstrom kann beispielsweise durch eine entsprechende Ansteuerung einer dem Pulvereinlass zugeordneten Dosiervorrichtung, die beispielsweise eine Dosierschnecke umfassen kann, und/oder die Ansteuerung eines den Pulvereinlass zugeordneten Ventils eingestellt werden. Die Parameter amax und rh(amax) definieren eine Siebflächenausnutzung und einen Siebdurchsatz bei einem Antreiben des Siebs mit einer ersten Antriebsleistung, die so bemessen ist, dass das zu siebende Pulver bei einem kontinuierlichen Antreiben des Siebs mit der ersten Antriebsleistung über eine gesamte Siebfläche des Siebs und/oder in einen Überkornauslass fließt. Die Parameter amin und rh(amin) definieren dagegen eine Siebflächenausnutzung und einen Siebdurchsatz bei einem Antreiben des Siebs mit einer zweiten Antriebsleistung, die geringer ist als die erste Antriebsleistung. Der kontinuierliche Dosiermassenstrom kann folglich durch die Bildung eines Mittelwerts aus dem Siebdurchsatz bei einem Antreiben des Siebs mit der ersten Antriebsleistung und dem Siebdurchsatz bei einem Antreiben des Siebs mit der zweiten Antriebsleistung ermittelt werden. The following explains the control of the powder feed through the powder inlet of the sieve, which can also be used independently of the drive control described above. In an independently claimable method for controlling the operation of a screening device, powder to be screened is fed at least temporarily continuously through the powder inlet onto the screen with a metering mass flow rhdos = 0.5 * (rh(amin) + rh(a m ax)). The metering mass flow can be set, for example, by appropriately controlling a metering device assigned to the powder inlet, which can comprise a metering screw, for example, and/or by controlling a valve assigned to the powder inlet. The parameters a m ax and rh(a m ax) define a screen area utilization and a screen throughput when driving the screen with a first drive power, which is dimensioned such that the powder to be screened flows over an entire screen area of the screen and/or into an oversize grain outlet when the screen is continuously driven with the first drive power. The parameters a m in and rh(a m in), on the other hand, define a sieve area utilization and a sieve throughput when the sieve is driven with a second drive power that is lower than the first drive power. The continuous dosing mass flow can therefore be determined by forming an average of the sieve throughput when the sieve is driven with the first drive power and the sieve throughput when the sieve is driven with the second drive power.

Der Siebdurchsatz bei einem Antreiben des Siebs mit einer zweiten Antriebsleistung rh(amin) wird vorzugsweise bestimmt, indem bei einem Antreiben des Siebs mit der zweiten Antriebsleistung der Dosiermassenstrom des zu siebenden Pulvers durch den Pulvereinlass erhöht wird, bis das zu siebende Pulver im Bereich des Pulvereinlasses auf der Siebfläche des Siebs einen Schüttkegel mit einer definierten Größe gebildet hat. Die Bildung des Schüttkegels mit der definierten Größe kann beispielsweise mittels des im Bereich des Pulvereinlasses angeordneten Dosiersensors erfasst werden. Mit anderen Worten, bei der Bestimmung des Siebdurchsatzes bei einem Antreiben des Siebs mit einer zweiten Antriebsleistung rh(amin) wird vorzugsweise der Dosiermassenstrom des zu siebenden Pulvers durch den Pulvereinlass so lange erhöht, bis der Dosiersensor auslöst. The sieve throughput when driving the sieve with a second drive power rh(amin) is preferably determined by increasing the metering mass flow of the powder to be sieved through the powder inlet when driving the sieve with the second drive power until the powder to be sieved has formed a cone of material with a defined size on the sieve surface of the sieve in the area of the powder inlet. The formation of the cone of material with the defined size can be detected, for example, by means of the metering sensor arranged in the area of the powder inlet. In other words, when determining the sieve throughput when driving the sieve with a second drive power rh(a m in), the metering mass flow of the powder to be sieved through the powder inlet is preferably increased until the metering sensor triggers.

Der Siebdurchsatz bei einem Antreiben des Siebs mit der ersten Antriebsleistung rh(amax) wird vorzugsweise bestimmt wird, indem bei einem Antreiben des Siebs mit der ersten Antriebsleistung der Dosiermassenstrom des zu siebenden Pulvers durch den Pulvereinlass erhöht wird, bis das zu siebende Pulver im Bereich des Pulvereinlasses auf der Siebfläche des Siebs einen Schüttkegel mit einer definierten Größe gebildet hat und zu siebendes Pulver in den Überkornauslass fließt. Die Bildung des Schüttkegels mit der definierten Größe kann beispielsweise wiederum mittels des im Bereich des Pulvereinlasses angeordneten Dosiersensors erfasst werden. Das Fließen von zu siebendem Pulver in den Überkornauslass kann dagegen mittels des im Bereich des Überkornauslasses angeordneten Überkornsensors erfasst werden. Mit anderen Worten, bei der Bestimmung des Siebdurchsatzes bei einem Antreiben des Siebs mit der ersten Antriebsleistung rh(amax) wird vorzugsweise der Dosiermassenstrom des zu siebenden Pulvers durch den Pulvereinlass so lange erhöht, bis der Dosiersensor und der Überkornsensor auslösen. The sieve throughput when driving the sieve with the first drive power rh(amax) is preferably determined by dividing the dosing mass flow of the powder to be sieved by the powder inlet is increased until the powder to be screened has formed a cone of material with a defined size in the area of the powder inlet on the screen surface of the screen and powder to be screened flows into the oversize grain outlet. The formation of the cone of material with the defined size can, for example, be detected by means of the dosing sensor arranged in the area of the powder inlet. The flow of powder to be screened into the oversize grain outlet can, on the other hand, be detected by means of the oversize grain sensor arranged in the area of the oversize grain outlet. In other words, when determining the screen throughput when driving the screen with the first drive power rh(a m ax), the dosing mass flow of the powder to be screened through the powder inlet is preferably increased until the dosing sensor and the oversize grain sensor trigger.

Der auf diese Weise erhaltene Wert von rh(amax) wird vorzugsweise mit einem Sicherheitsfaktor multipliziert, um einer unbeabsichtigten Überdosierung von Pulver entgegenzuwirken. Der Sicherheitsfaktor kann beispielsweise 0.8, 0.7, 0.6 oder 0.5 betragen. The value of rh(a m ax) thus obtained is preferably multiplied by a safety factor to prevent accidental overdosing of powder. The safety factor may be, for example, 0.8, 0.7, 0.6 or 0.5.

Während des Siebvorgangs kann sich das Siebgewebe zum Beispiel durch Steckkörner, die durch das Einpressen von Pulverpartikeln in das Siebgewebe gebildet werden, oder Kaltverschweißungen zusetzen. Dadurch nimmt der Siebdurchsatz ab. Um diesem Phänomen Rechnung zu tragen, kann der Dosiermassenstrom rhdos reduziert werden, wenn das zu siebende Pulver im Bereich des Pulvereinlasses auf der Siebfläche des Siebs einen Schüttkegel mit einer definierten Größe bildet. Die Bildung des Schüttkegels mit der definierten Größe kann beispielsweise wiederum mittels des im Bereich des Pulvereinlasses angeordneten Dosiersensors erfasst werden. Mit anderen Worten, wenn während eines laufenden Siebvorgangs der Dosiersensor auslöst, kann dies als Anzeichen für eine Verstopfung des Siebgewebes und einen daraus resultierenden reduzierten Siebdurchsatz gewertet und folglich der Dosiermassenstrom verringert werden. During the sieving process, the sieve fabric can become clogged, for example, by particles that are formed by pressing powder particles into the sieve fabric, or by cold welding. This reduces the sieve throughput. To take this phenomenon into account, the dosing mass flow rhdos can be reduced if the powder to be sieved forms a cone of material with a defined size on the sieve surface of the sieve in the area of the powder inlet. The formation of the cone of material with the defined size can, for example, be detected by means of the dosing sensor arranged in the area of the powder inlet. In other words, if the dosing sensor is triggered during an ongoing sieving process, this can be interpreted as a sign of a blockage in the sieve fabric and a resulting reduced sieve throughput, and the dosing mass flow can therefore be reduced.

Zusätzlich oder alternativ dazu kann eine Siebreinigung initiiert werden, wenn das zu siebende Pulver im Bereich des Pulvereinlasses auf der Siebfläche des Siebs einen Schüttkegel mit einer definierten Größe bildet und/oder der Dosiermassenstrom rhdos einen Grenzwert unterschreitet. Mit anderen Worten, wenn sich selbst bei einem den Grenzwert unterschreitenden geringen Dosiermassenstrom im Bereich des Pulvereinlasses auf der Siebfläche des Siebs immer noch ein Schüttkegel mit einer definierten Größe bildet, kann dies als Anzeichen gewertet werden, dass das Siebgewebe so verstopft ist, dass eine Siebreinigung erforderlich ist. Zusätzlich oder alternativ dazu kann auch nach dem Ende eines jeden Siebvorgangs eine Siebreinigung initiiert werden. Ein Siebvorgang kann beispielsweise beendet werden, wenn ein mit dem Pulvereinlasses der Siebvorrichtung verbindbarer Pulverzufuhrbehälter für zu siebendes Pulver leer ist. Additionally or alternatively, a sieve cleaning can be initiated if the powder to be sieved forms a cone of material with a defined size in the area of the powder inlet on the sieve surface of the sieve and/or the dosing mass flow rhdos falls below a limit value. In other words, if a cone of material with a defined size still forms in the area of the powder inlet on the sieve surface of the sieve even with a low dosing mass flow that falls below the limit value, this can be interpreted as an indication that the sieve fabric is so clogged that sieve cleaning is required. Additionally or alternatively, sieve cleaning can also be initiated after the end of each sieving process. A sieving process can be terminated, for example, when a powder feed container for powder to be sieved, which can be connected to the powder inlet of the sieving device, is empty.

Eine Siebreinigung kann zusätzlich oder alternativ zu den obigen Möglichkeiten auch manuell ausgelöst werden, d. h., von einer Benutzereingabe initiiert. Zusätzlich oder alternativ dazu kann eine Siebreinigung zeitgesteuert initiiert werden, beispielsweise immer dann, wenn eine vorbestimmte Zeit (d. h., absolute Zeit) oder eine vorbestimmte Betriebszeit der Siebvorrichtung (d. h., eine Zeit, in der die Siebvorrichtung in Betrieb war) seit einer letzten Siebreinigung vergangen ist. In addition or as an alternative to the above options, a sieve cleaning can also be triggered manually, i.e. initiated by a user input. In addition or as an alternative to this, a sieve cleaning can be initiated in a time-controlled manner, for example whenever a predetermined time (i.e., absolute time) or a predetermined operating time of the sieve device (i.e., a time during which the sieve device was in operation) has passed since a last sieve cleaning.

Bei einer Initiierung einer Siebreinigung wird vorzugsweise die Pulverzufuhr durch den Pulvereinlass gestoppt. Ferner kann noch im Sieb vorhandenes Pulver vor dem Start der Siebreinigung gesiebt werden. Nach dem Start der Siebreinigung kann das Sieb mit einer maximalen Antriebsleistung angetrieben werden. Zusätzlich oder alternativ dazu kann nach dem Start der Siebreinigung ein Vibrator aktiviert werden, der das unabhängig von der Antriebsvorrichtung der Siebvorrichtung Sieb antreibt. Ein Angriffswinkel des Vibrators an das Sieb, eine Antriebsamplitude des Vibrators und/oder eine Antriebsfrequenz des Vibrators ist vorzugsweise variabel einstellbar. When initiating a sieve cleaning, the powder supply through the powder inlet is preferably stopped. Furthermore, any powder still present in the sieve can be sieved before the sieve cleaning starts. After the sieve cleaning starts, the sieve can be driven with maximum drive power. Additionally or alternatively, after the sieve cleaning starts, a vibrator can be activated that drives the sieve independently of the drive device of the sieve device. An angle of attack of the vibrator on the sieve, a drive amplitude of the vibrator and/or a drive frequency of the vibrator can preferably be variably adjusted.

Alternativ oder zusätzlich zu der oben beschriebenen kontinuierlichen Pulverdosierung kann das zu siebende Pulver zumindest zeitweise diskontinuierlich durch den Pulvereinlass auf das Sieb zugeführt werden. Bei der diskontinuierlichen Pulverzufuhr kann zunächst in einem nicht angetriebenen Zustand des Siebs zu siebendes Pulver durch den Pulvereinlass auf das Sieb zugeführt wird, bis das zu siebende Pulver im Bereich des Pulvereinlasses auf der Siebfläche des Siebs einen Schüttkegel mit einer definierten Größe gebildet hat. Die Bildung des Schüttkegels mit einer definierten Größe kann wiederum mithilfe des im Bereich des Pulvereinlasses vorgesehenen Dosiersensors erfasst werden. Nach Beendigung der Pulverzufuhr kann das Sieb angetrieben und das auf die Siebfläche des Siebs zugeführte Pulver gesiebt werden. Alternatively or in addition to the continuous powder dosing described above, the powder to be sieved can be fed discontinuously through the powder inlet onto the sieve, at least at times. With discontinuous powder feeding, powder to be sieved can first be fed through the powder inlet onto the sieve when the sieve is not driven, until the powder to be sieved has formed a cone of material with a defined size on the sieve surface in the area of the powder inlet. The formation of the cone of material with a defined size can in turn be detected using the dosing sensor provided in the area of the powder inlet. After the powder feed has ended, the sieve can be driven and the powder fed onto the sieve surface can be sieved.

Der Siebvorgang kann beendet werden, wenn mzugeführt — müberkorn + mgesiebt, wobei mZUgeführt die Masse des zugeführten Pulvers, moberkorn die Masse des in den Überkornauslass geflossenen Überkorns und mgesiebt die Masse des gesiebten Pulvers ist. Die Masse des zugeführten Pulvers mZUgeführt kann beispielsweise mittels einer ersten Messvorrichtung ermittelt werden, die in einem mit dem Pulvereinlasses der Siebvorrichtung verbindbaren Pulverzufuhrbehälter vorgesehen ist. Die Masse des über den Überkornauslass in den Überkornbehälter geflossenen Pulvers moberkorn kann mittels einer zweiten Messvorrichtung ermittelt werden, die in einem mit dem Überkornauslass der Siebvorrichtung verbindbaren Überkornbehälter vorgesehen ist. Die Masse des gesiebten Pulvers mgesiebt kann schließlich mittels einer dritten Messvorrichtung ermittelt werden, die in einem mit dem Gesiebtpulverauslass der Siebvorrichtung verbindbaren Gesiebtpulverbehälter vorgesehen ist. The sieving process can be terminated when mfed — movergrain + msieved, where mfed is the mass of the powder fed, movergrain is the mass of the powder in the oversize grain outlet and m sieved is the mass of the sieved powder. The mass of the powder fed m fed can be determined, for example, by means of a first measuring device which is provided in a powder feed container which can be connected to the powder inlet of the sieving device. The mass of the powder moberkorn which flowed into the oversize grain container via the oversize grain outlet can be determined by means of a second measuring device which is provided in an oversize grain container which can be connected to the oversize grain outlet of the sieving device. The mass of the sieved powder m sieved can finally be determined by means of a third measuring device which is provided in a sieved powder container which can be connected to the sieved powder outlet of the sieving device.

Bei dem Verfahren zur Steuerung des Betriebs einer Siebvorrichtung kann die Pulverzufuhr entweder ausschließlich kontinuierlich oder ausschließlich diskontinuierlich erfolgen. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Pulverzufuhr zeitweise kontinuierlich und zeitweise diskontinuierlich erfolgt. In the method for controlling the operation of a screening device, the powder supply can be either exclusively continuous or exclusively discontinuous. However, it is also conceivable that the powder supply is sometimes continuous and sometimes discontinuous.

Alternativ oder zusätzlich zu der oben beschriebenen kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Pulverdosierung kann das zu siebende Pulver zumindest zeitweise mit einem Dosiermassenstrom durch den Pulvereinlass auf das Sieb zugeführt werden, der in Abhängigkeit der zum Antreiben des Siebs genutzten Antriebsleistung bestimmt wird. Vorzugsweise ist ein erster Dosiermassenstrom, mit dem das zu siebende Pulver während des ersten Zeitintervalls durch den Pulvereinlass auf das Sieb zugeführt wird, größer ist als ein zweiter Dosiermassenstrom, mit dem das zu siebende Pulver während des zweiten Zeitintervalls durch den Pulvereinlass auf das Sieb zugeführt wird. Mit anderen Worten, wenn das Sieb während des ersten Zeitintervalls mit einer höheren Antriebsleistung angetrieben wird, wird mehr Pulver durch den Pulvereinlass auf das Sieb geleitet als während des zweiten Zeitintervalls, während dem das Sieb mit einer geringeren Antriebsleistung angetrieben wird. Dadurch kann ein Rückstau von Pulver und/oder ein Zustand verhindert werden, in dem eine größere Pulvermenge auf dem Siebgewebe liegt und die Siebperformance reduziert. Dies ermöglicht eine Steigerung des Pulverdurchsatzes. Alternatively or in addition to the continuous or discontinuous powder metering described above, the powder to be screened can be fed at least temporarily through the powder inlet onto the screen with a metering mass flow that is determined as a function of the drive power used to drive the screen. Preferably, a first metering mass flow with which the powder to be screened is fed through the powder inlet onto the screen during the first time interval is greater than a second metering mass flow with which the powder to be screened is fed through the powder inlet onto the screen during the second time interval. In other words, if the screen is driven with a higher drive power during the first time interval, more powder is fed through the powder inlet onto the screen than during the second time interval, during which the screen is driven with a lower drive power. This can prevent a backlog of powder and/or a state in which a larger amount of powder lies on the screen fabric and reduces the screen performance. This enables an increase in the powder throughput.

Der erste und/oder der zweite Dosiermassenstrom kann/können, ebenso wie die Länge des ersten und des zweiten Zeitintervalls sowie die erste und die zweite Antriebsleistung in Abhängigkeit der Eigenschaften des zu siebenden Pulvers angepasst werden. Der erste und der zweite Dosiermassenstrom können jeweils einen positiven Wert > 0 haben. Es ist jedoch auch denkbar, dass der zweite Dosiermassenstrom einen Wert = 0 hat, d.h. dass während des zweiten Zeitintervalls, während dem das Sieb mit der geringeren zweiten Antriebsleistung angetrieben wird, kein Pulver durch den Pulvereinlass auf das Sieb zugeführt wird. The first and/or the second dosing mass flow can be adjusted, as can the length of the first and the second time interval and the first and the second drive power, depending on the properties of the powder to be screened. The first and the second dosing mass flow can each have a positive value > 0. However, it is also conceivable that the second dosing mass flow has a value = 0, i.e. that during the second time interval during which the Sieve is driven with the lower second drive power, no powder is fed through the powder inlet onto the sieve.

Die Überkornrate ist ein Parameter, der das Verhältnis zwischen der Masse des in einer definierten Zeiteinheit in den Überkornauslass geflossenen Überkorns und der Masse des in der Siebvorrichtung in der definierten Zeiteinheit insgesamt verarbeiteten Pulvers angibt. Insbesondere lässt sich die Überkornrate Qüberkom gemäß The oversize grain rate is a parameter that indicates the ratio between the mass of oversize grain flowing into the oversize grain outlet in a defined time unit and the mass of the total powder processed in the screening device in the defined time unit. In particular, the oversize grain rate Qoversize grain can be determined according to

Qüberkorn = 1 [rhgesiebt/ (rhgesiebt + rhüberkom)]* 100% berechnen, wobei rhgesiebt der Massenstrom des gesiebten Pulvers ist, der während des Siebvorgangs in den mit dem Gesiebtpulverauslass der Siebvorrichtung verbindbaren Gesiebtpulverbehälter fließt und rhüberkom der Massenstrom des Überkorns ist, der während des Siebvorgangs in den mit dem Überkornauslass der Siebvorrichtung verbindbaren Überkornbehälter fließt. Die Parameter rhgesiebt und rhüberkom können während des Siebvorgangs kontinuierlich, beispielsweise mittels der in dem Überkornbehälter vorgesehenen zweiten Messvorrichtung sowie der in dem Gesiebtpulverbehälter vorgesehenen dritten Messvorrichtung überwacht werden. Dementsprechend kann auch die Überkornrate Qüberkom kontinuierlich ermittelt werden. Calculate Qoversize = 1 [rhsieved/ (rhsieved + rhoversize)]* 100%, where rhsieved is the mass flow of the sieved powder that flows into the sieved powder container that can be connected to the sieved powder outlet of the sieving device during the sieving process and rhoversize is the mass flow of the oversize that flows into the oversize container that can be connected to the oversize outlet of the sieving device during the sieving process. The parameters rhsieved and rhoversize can be monitored continuously during the sieving process, for example by means of the second measuring device provided in the oversize container and the third measuring device provided in the sieved powder container. Accordingly, the oversize rate Qoversize can also be determined continuously.

Vorzugsweise wird bei dem Verfahren zur Steuerung des Betriebs einer Siebvorrichtung ein Warnhinweis ausgegeben, wenn die Überkornrate einen Grenzwert überschreitet. Eine zu hohe Überkornrate kann bei einem Einsatz der Siebvorrichtung zur Aufbereitung von Rohstoffpulver, das zur Verarbeitung in einer Anlage zur Herstellung von dreidimensionalen Werkstücken mithilfe eines generativen Schichtbauverfahrens vorgesehen ist, ein Indikator für ungünstige Prozessparameter der Anlage sein. Beispielsweise kann eine zu hohe Überkornrate anzeigen, dass bei der Bestrahlung des Pulvers große Schweißspritzer entstehen, die im Pulverbett verbleiben und damit die Qualität des herzustellenden Werkstücks beeinträchtigen können. Die Überwachung der Überkornrate kann folglich zur Überwachung der Prozessparameter in der Anlage zur Herstellung von dreidimensionalen Werkstücken mithilfe eines generativen Schichtbauverfahrens genutzt werden. Preferably, in the method for controlling the operation of a screening device, a warning is issued if the oversize grain rate exceeds a limit value. If the screening device is used to prepare raw material powder that is intended for processing in a system for producing three-dimensional workpieces using a generative layering process, an oversize grain rate that is too high can be an indicator of unfavorable process parameters of the system. For example, an oversize grain rate that is too high can indicate that large welding spatters are generated when the powder is irradiated, which remain in the powder bed and can therefore impair the quality of the workpiece to be produced. Monitoring the oversize grain rate can therefore be used to monitor the process parameters in the system for producing three-dimensional workpieces using a generative layering process.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zur Steuerung des Betriebs einer Siebvorrichtung ist die Siebvorrichtung gegenüber der Umgebungsatmosphäre abgedichtet und wird im Betrieb mit Schutzgas geflutet. Dadurch kann eine ungewünschte Oxidation des mittels der Siebvorrichtung zu siebenden Pulvers verhindert werden. Vorzugsweise kann zusätzliches Schutzgas in die Siebvorrichtung zugeführt werden, wenn ein Inertgasdruck in der Siebvorrichtung einen Grenzwert unterschreitet. Dadurch können Leckagen in der Siebvorrichtung erkannt und kompensiert werden. In a preferred embodiment of the method for controlling the operation of a screening device, the screening device is sealed from the ambient atmosphere and is flooded with protective gas during operation. This prevents undesired oxidation of the powder to be screened by means of the screening device. Preferably, additional protective gas can be fed into the screening device if an inert gas pressure in the screening device falls below a limit value. This allows leaks in the screening device to be detected and compensated.

Ferner kann während des Siebvorgangs eine Sprungantwort einer Summe aus einem Gesiebtpulvermassenstrom und einem Überkornmassenstrom auf einen Dosiermassenstrom überwacht werden. Unter der „Sprungantwort" der Summe aus dem Gesiebtpulvermassenstrom und dem Überkornmassenstrom auf den Dosiermassenstrom wird eine Zeitdifferenz zwischen einem Zeitpunkt, bei dem der Siebvorrichtung ein definierter Dosiermassenstrom zugeführt worden ist, und einem Zeitpunkt, bei dem ein entsprechender Gesiebtpulvermassenstrom das Siebgewebe passiert hat, verstanden. Die Sprungantwort ist folglich ein Zeitparameter, der die Dauer des Siebvorgangs für einen bestimmten Pulvermassenstrom angibt. Der Dosiermassenstrom kann beispielsweise mithilfe der ersten Messvorrichtung erfasst werden, die in dem mit dem Pulvereinlasses der Siebvorrichtung verbindbaren Pulverzufuhrbehälter vorgesehen ist. Die Summe aus dem Gesiebtpulvermassenstrom und dem Überkornmassenstrom kann beispielsweise mithilfe der zweiten und der dritten Messvorrichtung erfasst werden, die in dem mit dem Überkornauslass der Siebvorrichtung verbindbaren Überkornbehälter und in dem mit dem Gesiebtpulverauslass der Siebvorrichtung verbindbaren Gesiebtpulverbehälter vorgesehen sind. Der Dosiermassenstrom und die Summe aus dem Gesiebtpulvermassenstrom und dem Überkorn massenstrom können kontinuierlich erfasst werden. Dementsprechend kann auch die Sprungantwort der Summe aus dem Gesiebtpulvermassenstrom und dem Überkornmassenstrom auf den Dosiermassenstrom kontinuierlich überwacht werden. Furthermore, during the sieving process, a step response of a sum of a sieved powder mass flow and an oversize mass flow to a dosing mass flow can be monitored. The "step response" of the sum of the sieved powder mass flow and the oversize mass flow to the metering mass flow is understood to be a time difference between a point in time at which a defined metering mass flow has been supplied to the sieving device and a point in time at which a corresponding sieved powder mass flow has passed through the sieve fabric. The step response is therefore a time parameter that indicates the duration of the sieving process for a specific powder mass flow. The metering mass flow can be recorded, for example, using the first measuring device that is provided in the powder feed container that can be connected to the powder inlet of the sieving device. The sum of the sieved powder mass flow and the oversize mass flow can be recorded, for example, using the second and third measuring devices that are provided in the oversize container that can be connected to the oversize outlet of the sieving device and in the sieved powder container that can be connected to the sieved powder outlet of the sieving device. The dosing mass flow and the sum of the sieved powder mass flow and the oversize mass flow can be continuously recorded. Accordingly, the step response of the sum of the sieved powder mass flow and the oversize mass flow to the dosing mass flow can also be continuously monitored.

Wenn sich das Siebgewebe während des Siebvorgangs zusetzt, verlängert sich die Sprungantwort der Summe aus dem Gesiebtpulvermassenstrom und dem Überkornmassenstrom den Dosiermassenstrom. Im Gegensatz dazu stellt eine Verkürzung der Sprungantwort der Summe aus dem Gesiebtpulvermassenstrom und dem Überkornmassenstrom auf den Dosiermassenstrom und insbesondere eine Verkürzung unter einen bestimmten Grenzwert einen Indikator für einen Defekt, beispielsweise einen Riss des Siebgewebes dar. Daher wird vorzugsweise ein Warnhinweis ausgegeben, wenn die Sprungantwort der Summe aus dem Gesiebtpulvermassenstrom und dem Überkornmassenstrom auf den Dosiermassenstrom einen ersten Grenzwert unterschreitet. Zusätzlich oder alternativ dazu kann eine Siebreinigung initiiert werden, wenn die Sprungantwort der Summe aus dem Gesiebtpulvermassenstrom und dem Überkornmassenstrom auf den Dosiermassenstrom einen zweiten Grenzwert überschreitet. Dadurch wird eine zusätzliche, zur oben beschriebenen Überwachung der Bildung eines eine bestimmte Größe überschreitenden Schüttkegels im Bereich des Pulvereinlasses redundante Überwachung des Siebdurchsatzes und eine ggf. daraus folgende Initiierung einer Siebreinigung ermöglicht. If the sieve fabric becomes clogged during the sieving process, the step response of the sum of the sieved powder mass flow and the oversize mass flow to the dosing mass flow increases. In contrast, a shortening of the step response of the sum of the sieved powder mass flow and the oversize mass flow to the dosing mass flow and in particular a shortening below a certain limit value represents an indicator of a defect, for example a tear in the sieve fabric. Therefore, a warning is preferably issued if the step response of the sum of the sieved powder mass flow and the oversize mass flow to the dosing mass flow falls below a first limit value. In addition or alternatively, sieve cleaning can be initiated if the step response of the sum of the sieved powder mass flow and the oversize mass flow to the dosing mass flow falls below a second limit value. This enables additional, redundant monitoring of the sieve throughput in addition to the monitoring of the formation of a cone of material exceeding a certain size in the area of the powder inlet described above and, if necessary, the initiation of sieve cleaning as a result.

Das Verfahren zur Steuerung des Betriebs einer Siebvorrichtung kann ferner ein Ändern eines Neigungswinkels der Siebfläche des Siebs relativ zu einer horizontalen Ebene umfassen. The method for controlling the operation of a screening device may further comprise changing an angle of inclination of the screening surface of the screen relative to a horizontal plane.

Dieser Aspekt, sowie sämtliche im Folgenden beschriebenen Aspekte im Zusammenhang mit einer Änderung des Neigungswinkels stehenden Aspekte können einerseits auf eines der oben beschriebenen Verfahren und/oder andererseits unabhängig davon auf ein Verfahren zur Steuerung des Betriebs einer Siebvorrichtung angewendet werden. This aspect, as well as all aspects described below in connection with a change in the angle of inclination, can be applied on the one hand to one of the methods described above and/or on the other hand independently thereof to a method for controlling the operation of a screening device.

Somit kann ein Verfahren zur Steuerung des Betriebs einer Siebvorrichtung, insbesondere zum Sieben von Pulver einer additiven Fertigungsvorrichtung (beispielsweise einer Vorrichtung zum Herstellen eines dreidimensionalen Werkstücks mittels selektivem Elektronenstrahlschmelzen, selektivem Laserschmelzen, Laserauftragschweißen, Laser Metal Deposition oder selektivem Lasersintern), die Schritte umfassen: Zuführen von zu siebendem Pulver auf ein Sieb durch einen Pulvereinlass; Antreiben des Siebs; und Ändern eines Neigungswinkels der Siebfläche des Siebs relativ zu einer horizontalen Ebene. Thus, a method for controlling the operation of a sieving device, in particular for sieving powder of an additive manufacturing device (for example a device for producing a three-dimensional workpiece by means of selective electron beam melting, selective laser melting, laser cladding, laser metal deposition or selective laser sintering), may comprise the steps of: feeding powder to be sieved onto a sieve through a powder inlet; driving the sieve; and changing an inclination angle of the sieve surface of the sieve relative to a horizontal plane.

Das Ändern des Neigungswinkels kann beispielsweise ein initiales Ändern und somit Einstellen des Neigungswinkels umfassen, welches insbesondere vor dem Schritt des Zuführens von zu siebendem Pulver durchgeführt wird. Zusätzlich oder alternativ kann das Ändern des Neigungswinkels auch im laufenden Betrieb der Siebvorrichtung erfolgen, beispielsweise jeweils zu Beginn des ersten und/oder des zweiten Zeitintervalls. Changing the angle of inclination can, for example, comprise an initial change and thus adjustment of the angle of inclination, which is carried out in particular before the step of feeding in powder to be sieved. Additionally or alternatively, the angle of inclination can also be changed during ongoing operation of the sieving device, for example at the beginning of the first and/or the second time interval.

Das Sieb kann innerhalb eines insbesondere gasdicht verschlossenen Gehäuses angeordnet sein und das Sieb kann relativ zum Gehäuse rotiert werden und dadurch der Neigungswinkel geändert werden. Das gasdicht verschlossene Gehäuse kann mittels einer Klappe gasdicht verschließbar sein. Durch die Klappe kann das Sieb in das Gehäuse eingebracht werden. The sieve can be arranged inside a housing that is particularly gas-tight and the sieve can be rotated relative to the housing, thereby changing the angle of inclination. The gas-tight housing can be sealed gas-tight using a flap. The sieve can be inserted into the housing through the flap.

Ein erster Neigungswinkel kann während des ersten Zeitintervalls eingestellt sein und ein zweiter Neigungswinkel kann während des zweiten Zeitintervalls eingestellt sein. Entweder (a) ist der erste Neigungswinkel geringer als der zweite Neigungswinkel o- der (b) der erste Neigungswinkel ist größer als der zweite Neigungswinkel. A first inclination angle can be set during the first time interval and a second inclination angle may be set during the second time interval. Either (a) the first inclination angle is less than the second inclination angle or (b) the first inclination angle is greater than the second inclination angle.

Der Neigungswinkel kann während des ersten und/oder während des zweiten Zeitintervalls geändert werden. The inclination angle can be changed during the first and/or the second time interval.

Das Verfahren kann ferner ein Erfassen einer Ausbreitungsgeschwindigkeit des zu siebenden Pulvers auf dem Sieb und/oder einer Position einer Pulverfront des zu siebenden Pulvers auf dem Sieb umfassen. Das Ändern des Neigungswinkels der Siebfläche des Siebs relativ zu der horizontalen Ebene kann in Abhängigkeit von der erfassten Ausbreitungsgeschwindigkeit und/oder in Abhängigkeit von der erfassten Position erfolgen. The method can further comprise detecting a spreading speed of the powder to be screened on the screen and/or a position of a powder front of the powder to be screened on the screen. Changing the angle of inclination of the screen surface of the screen relative to the horizontal plane can take place depending on the detected spreading speed and/or depending on the detected position.

Das Erfassen kann beispielsweise mithilfe eines Sensors durchgeführt werden, wobei der Sensor insbesondere eine Kamera, einen induktiven Sensor und/oder eine Lichtschranke umfassen kann. Der Sensor kann an dem Gehäuse, insbesondere an einer oberen Wand des Gehäuses angebracht sein. Das Erfassen kann ferner mithilfe der Steuereinheit durchgeführt werden. Bei der Ausbreitungsgeschwindigkeit des zu siebenden Pulvers kann es sich um eine Ausbreitungsgeschwindigkeit der Pulverfront handeln. The detection can be carried out, for example, using a sensor, wherein the sensor can in particular comprise a camera, an inductive sensor and/or a light barrier. The sensor can be attached to the housing, in particular to an upper wall of the housing. The detection can also be carried out using the control unit. The spreading speed of the powder to be sieved can be a spreading speed of the powder front.

Das Ändern des Neigungswinkels kann so erfolgen, dass der Neigungswinkel verringert wird, wenn die erfasste Ausbreitungsgeschwindigkeit des zu siebenden Pulvers und/oder die erfasste Position der Pulverfront einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet. Ferner das Ändern des Neigungswinkels so erfolgen, dass der Neigungswinkel erhöht wird, wenn die erfasste Ausbreitungsgeschwindigkeit des zu siebenden Pulvers und/oder die erfasste Position der Pulverfront einen vorbestimmten Schwellenwert unterschreitet. Eine Anpassung des Neigungswinkels kann beispielsweise auch permanent erfolgen, also z. B. im Rahmen eines geschlossenen Regelkreises, bei dem durch Einstellen des Neigungswinkels eine konstante Ausbreitungsgeschwindigkeit des zu siebenden Pulvers eingestellt wird. The angle of inclination can be changed in such a way that the angle of inclination is reduced when the detected spreading speed of the powder to be screened and/or the detected position of the powder front exceeds a predetermined threshold value. The angle of inclination can also be changed in such a way that the angle of inclination is increased when the detected spreading speed of the powder to be screened and/or the detected position of the powder front falls below a predetermined threshold value. The angle of inclination can also be adjusted permanently, for example within the framework of a closed control loop in which a constant spreading speed of the powder to be screened is set by adjusting the angle of inclination.

Eine Siebvorrichtung umfasst einen Pulvereinlass und eine Antriebsvorrichtung, die konfiguriert ist, das Sieb anzutreiben. Ferner umfasst die Siebvorrichtung eine Steuereinheit, die konfiguriert ist, den Pulvereinlass und die Antriebsvorrichtung so zu steuern, dass in einem Schritt (i) durch den Pulvereinlass zu siebendes Pulver auf das Sieb zugeführt wird und in einem Schritt (ii) das Sieb für ein erstes Zeitintervall mit einer ersten Antriebsleistung angetrieben wird, wobei die erste Antriebsleistung so bemessen ist, dass das zu siebende Pulver bei einem kontinuierlichen Antreiben des Siebs mit der ersten Antriebsleistung über eine gesamte Siebfläche des Siebs und/oder in einen Überkornauslass fließt. Ferner ist die Steuereinheit konfiguriert, den Pulvereinlass und die Antriebsvorrichtung so zu steuern, dass in einem Schritt (iii) nach Ablauf des ersten Zeitintervalls, das Sieb für ein zweites Zeitintervall mit einer zweiten Antriebsleistung angetrieben wird, die geringer ist als die erste Antriebsleistung und in einem Schritt (iv) nach Ablauf des zweiten Zeitintervalls, die Schritte (ii) und (iii) wiederholt werden. A sieving device comprises a powder inlet and a drive device which is configured to drive the sieve. Furthermore, the sieving device comprises a control unit which is configured to control the powder inlet and the drive device such that in a step (i) powder to be sieved is fed through the powder inlet onto the sieve and in a step (ii) the sieve is opened for a first time interval with a first drive power, wherein the first drive power is dimensioned such that the powder to be sieved flows over an entire sieve surface of the sieve and/or into an oversize grain outlet when the sieve is continuously driven with the first drive power. Furthermore, the control unit is configured to control the powder inlet and the drive device such that in a step (iii) after the expiration of the first time interval, the sieve is driven for a second time interval with a second drive power which is less than the first drive power and in a step (iv) after the expiration of the second time interval, steps (ii) and (iii) are repeated.

Die zweite Antriebsleistung ist vorzugsweise so bemessen ist, dass das zu siebende Pulver bei einem kontinuierlichen Antreiben des Siebs mit der zweiten Antriebsleistung im Bereich des Pulvereinlasses auf der Siebfläche des Siebs einen Schüttkegel bildet, der im Wesentlichen einem sich auf einer ruhenden Ebene ausbildenden Schüttkegel entspricht, wobei ein Schüttwinkel des Schüttkegels insbesondere an eine Ausrichtung der Siebfläche angepasst ist. The second drive power is preferably dimensioned such that the powder to be sieved, when the sieve is continuously driven with the second drive power, forms a cone of repose on the sieve surface of the sieve in the region of the powder inlet, which essentially corresponds to a cone of repose forming on a stationary plane, wherein an angle of repose of the cone of repose is adapted in particular to an orientation of the sieve surface.

Zusätzlich oder alternativ dazu kann die Siebfläche des Siebs derart relativ zu einer horizontalen Ebene geneigt sein, dass das Fließen des durch den Pulvereinlass zugeführten Pulvers in Richtung des Überkornauslasses durch die Schwerkraft unterstützt wird, wobei ein Neigungswinkel der Siebfläche des Siebs relativ zu der horizontalen Ebene vorzugsweise geringer ist als ein Schüttwinkel eines Schüttkegels, den das zu siebenden Pulver auf einer horizontalen Ebene bildet. Additionally or alternatively, the sieve surface of the sieve may be inclined relative to a horizontal plane such that the flow of the powder fed through the powder inlet towards the oversize grain outlet is assisted by gravity, wherein an angle of inclination of the sieve surface of the sieve relative to the horizontal plane is preferably smaller than an angle of repose of a cone of repose formed by the powder to be sieved on a horizontal plane.

Das erste Zeitintervall kann ein für das zu siebende Pulver empirisch ermittelter Wert sein. Zusätzlich oder alternativ dazu kann die Steuereinheit konfiguriert sein, bei der Bestimmung des ersten Zeitintervalls das erste Zeitintervall spätestens dann zu beenden, wenn zu siebendes Pulver in den Überkornauslass fließt. Die Siebvorrichtung kann einen im Bereich des Überkornauslasses vorgesehenen Überkornsensor zur Überwachung des Fließens von zu siebendem Pulver in den Überkornauslass umfassen. Die Steuereinheit kann konfiguriert sein, das erste Zeitintervall so zu bemessen, dass bis zum Ende des ersten Zeitintervalls eine Siebflächenausnutzung von ca. 70 % bis ca. 90 %, vorzugsweise von ca. 75 % bis ca. 85 % und insbesondere bevorzugt von ca. 80 % der gesamten Siebfläche des Siebs nicht überschritten wird. The first time interval can be a value empirically determined for the powder to be sieved. In addition or alternatively, the control unit can be configured to end the first time interval when determining the first time interval at the latest when powder to be sieved flows into the oversize grain outlet. The sieving device can comprise an oversize grain sensor provided in the region of the oversize grain outlet for monitoring the flow of powder to be sieved into the oversize grain outlet. The control unit can be configured to dimension the first time interval such that a sieve area utilization of approximately 70% to approximately 90%, preferably approximately 75% to approximately 85% and particularly preferably approximately 80% of the total sieve area of the sieve is not exceeded by the end of the first time interval.

Das zweite Zeitintervall kann ein für das zu siebende Pulver empirisch ermittelter Wert sein. Zusätzlich oder alternativ dazu kann die Steuereinheit konfiguriert sein, bei einer Bestimmung des zweiten Zeitintervalls das zweite Zeitintervall spätestens dann zu beenden, wenn das zu siebende Pulver im Bereich des Pulvereinlasses auf der Siebfläche des Siebs einen Schüttkegel mit einer definierten Größe bildet. Die Siebvorrichtung kann einen im Bereich des Pulvereinlasses vorgesehenen Dosiersensor zur Erfassung der Bildung eines Schüttkegels mit einer definierten Größe umfassen. The second time interval can be a value determined empirically for the powder to be sieved. In addition or alternatively, the control unit can be configured to start the second time interval at the latest to be terminated when the powder to be sieved forms a cone of material with a defined size in the area of the powder inlet on the sieve surface of the sieve. The sieving device can comprise a dosing sensor provided in the area of the powder inlet for detecting the formation of a cone of material with a defined size.

Im Folgenden wird eine Ausführungsform einer Siebvorrichtung erläutert, die mit einer Steuereinheit zur Steuerung der Pulverzufuhr durch den Pulvereinlass des Siebs ausgestattet ist und auch unabhängig von der oben beschriebenen Siebvorrichtung mit einer eine Antriebssteuerung ausführenden Steuereinheit beansprucht werden kann. In the following, an embodiment of a sieving device is explained which is equipped with a control unit for controlling the powder supply through the powder inlet of the sieve and can also be used independently of the sieving device described above with a control unit carrying out a drive control.

Eine unabhängig beanspruchbare Siebvorrichtung umfasst einen Pulvereinlass sowie eine Steuereinheit, die konfiguriert ist, den Pulvereinlass so zu steuern, dass das zu siebende Pulver zumindest zeitweise kontinuierlich mit einem Dosiermassenstrom rhdos = 0,5 * (rh(amin) + rh(amax)) durch den Pulvereinlass auf das Sieb zugeführt wird. Zur Einstellung des Dosiermassenstroms kann die Steuereinheit beispielsweise konfiguriert sein, eine dem Pulvereinlass zugeordnete Dosiervorrichtung, die beispielsweise eine Dosierschnecke umfassen kann, und/oder ein den Pulvereinlass zugeordnetes Ventil entsprechend anzusteuern. Die Parameter amax und rh(amax) definieren eine Siebflächenausnutzung und einen Siebdurchsatz bei einem Antreiben des Siebs mit einer ersten Antriebsleistung, die so bemessen ist, dass das zu siebende Pulver bei einem kontinuierlichen Antreiben des Siebs mit der ersten Antriebsleistung über eine gesamte Siebfläche des Siebs und/oder in einen Überkornauslass fließt. Die Parameter amin und rh(amin) definieren dagegen eine Siebflächenausnutzung und einen Siebdurchsatz bei einem Antreiben des Siebs mit einer zweiten Antriebsleistung, die geringer ist als die erste Antriebsleistung. An independently loadable sieving device comprises a powder inlet and a control unit which is configured to control the powder inlet such that the powder to be sieved is fed at least temporarily continuously through the powder inlet to the sieve with a metering mass flow rhdos = 0.5 * (rh(amin) + rh(a m ax)). To adjust the metering mass flow, the control unit can, for example, be configured to control a metering device assigned to the powder inlet, which can, for example, comprise a metering screw, and/or a valve assigned to the powder inlet accordingly. The parameters a m ax and rh(a m ax) define a sieve surface utilization and a sieve throughput when driving the sieve with a first drive power which is dimensioned such that the powder to be sieved flows over an entire sieve surface of the sieve and/or into an oversize grain outlet when the sieve is continuously driven with the first drive power. The parameters a m in and rh(a m in), on the other hand, define a screen area utilization and a screen throughput when driving the screen with a second drive power that is lower than the first drive power.

Die Steuereinheit kann ferner konfiguriert sein, rh(amin) zu bestimmen, indem bei einem Antreiben des Siebs mit der zweiten Antriebsleistung der Dosiermassenstrom des zu siebenden Pulvers durch den Pulvereinlass erhöht wird, bis das zu siebende Pulver im Bereich des Pulvereinlasses auf der Siebfläche des Siebs einen Schüttkegel mit einer definierten Größe gebildet hat. The control unit can further be configured to determine rh(a m in) by increasing the metering mass flow of the powder to be sieved through the powder inlet when driving the sieve with the second drive power until the powder to be sieved has formed a cone of material with a defined size in the region of the powder inlet on the sieve surface of the sieve.

Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Steuereinheit konfiguriert sein, rh(amax) zu bestimmen, indem bei einem Antreiben des Siebs mit der ersten Antriebsleistung der Dosiermassenstrom des zu siebenden Pulvers durch den Pulvereinlass erhöht wird, bis das zu siebende Pulver im Bereich des Pulvereinlasses auf der Siebfläche des Siebs einen Schüttkegel mit einer definierten Größe gebildet hat und zu siebendes Pulver in den Überkornauslass fließt, wobei der so erhaltene Wert von rh(amax) vorzugsweise mit einem Sicherheitsfaktor von 0.8, 0.7, 0.6 oder 0.5 multipliziert wird. Die Steuereinheit kann ferner konfiguriert sein, den Dosiermassenstrom rhdos zu reduzieren, wenn das zu siebende Pulver im Bereich des Pulvereinlasses auf der Siebfläche des Siebs einen Schüttkegel mit einer definierten Größe bildet. Ferner kann die Steuereinheit konfiguriert sein, eine Siebreinigung zu initiieren, wenn das zu siebende Pulver im Bereich des Pulvereinlasses auf der Siebfläche des Siebs einen Schüttkegel mit einer definierten Größe bildet und/oder der Dosiermassenstrom rhdos einen Grenzwert unterschreitet. Alternatively or additionally, the control unit may be configured to rh(a m ax) determine by increasing the metering mass flow of the powder to be screened through the powder inlet when driving the sieve with the first drive power until the powder to be screened has formed a cone of material with a defined size in the region of the powder inlet on the sieve surface of the sieve and powder to be screened flows into the oversize grain outlet, wherein the value of rh(a m ax) thus obtained is preferably multiplied by a safety factor of 0.8, 0.7, 0.6 or 0.5. The control unit can further be configured to reduce the metering mass flow rhdos when the powder to be screened forms a cone of material with a defined size in the region of the powder inlet on the sieve surface of the sieve. Furthermore, the control unit can be configured to initiate a sieve cleaning when the powder to be sieved forms a cone of material with a defined size in the area of the powder inlet on the sieve surface of the sieve and/or the dosing mass flow rhdos falls below a limit value.

Die Steuereinheit kann konfiguriert sein, bei einer Initiierung einer Siebreinigung, den Pulvereinlass so zu steuern, dass die Pulverzufuhr durch den Pulvereinlass gestoppt wird, und/oder die Antriebsvorrichtung so zu steuern, dass noch im Sieb vorhandenes Pulver vor dem Start der Siebreinigung gesiebt wird, und/oder die Antriebsvorrichtung so zu steuern, dass nach dem Start der Siebreinigung das Sieb mit einer maximalen Antriebsleistung angetrieben wird, und/oder nach dem Start der Siebreinigung einen Vibrator zu aktivieren, der konfiguriert ist, das Sieb unabhängig von der Antriebsvorrichtung der Siebvorrichtung anzutreiben. Vorzugsweise ist ein Angriffswinkel des Vibrators an das Sieb, eine Antriebsamplitude des Vibrators und/oder eine Antriebsfrequenz des Vibrators variabel einstellbar. The control unit can be configured, when a sieve cleaning is initiated, to control the powder inlet such that the powder supply through the powder inlet is stopped, and/or to control the drive device such that any powder still present in the sieve is sieved before the sieve cleaning starts, and/or to control the drive device such that after the sieve cleaning starts, the sieve is driven with a maximum drive power, and/or to activate a vibrator after the sieve cleaning starts, which is configured to drive the sieve independently of the drive device of the sieve device. Preferably, an angle of attack of the vibrator on the sieve, a drive amplitude of the vibrator and/or a drive frequency of the vibrator can be variably adjusted.

Die Steuereinheit kann ferner konfiguriert sein, den Pulvereinlass so zu steuern, dass das zu siebende Pulver zumindest zeitweise diskontinuierlich durch den Pulvereinlass auf das Sieb zugeführt wird. Insbesondere kann die Steuereinheit konfiguriert sein, die Antriebsvorrichtung und den Pulvereinlass so zu steuern, dass zunächst in einem nicht angetriebenen Zustand des Siebs zu siebendes Pulver durch den Pulvereinlass auf das Sieb zugeführt wird, bis das zu siebende Pulver im Bereich des Pulvereinlasses auf der Siebfläche des Siebs einen Schüttkegel mit einer definierten Größe gebildet hat, und nach Beendigung der Pulverzufuhr das Sieb angetrieben und das auf die Siebfläche des Siebs zugeführte Pulver gesiebt wird. Ferner kann die Steuereinheit konfiguriert sein, die Antriebsvorrichtung und den Pulvereinlass so zu steuern, dass der Siebvorgang beendet wird, wenn fflzugeführt — müberkorn + fflgesiebt, wobei mzugeführt die Masse des zugeführten Pulvers, mciberkorn die Masse des in den Überkornauslass geflossenen Überkorns und mgesiebt die Masse des gesiebten Pulvers ist. The control unit can also be configured to control the powder inlet such that the powder to be sieved is fed at least temporarily discontinuously through the powder inlet onto the sieve. In particular, the control unit can be configured to control the drive device and the powder inlet such that initially, when the sieve is not driven, powder to be sieved is fed through the powder inlet onto the sieve until the powder to be sieved has formed a cone of material with a defined size in the region of the powder inlet on the sieve surface of the sieve, and after the powder feed has ended, the sieve is driven and the powder fed onto the sieve surface of the sieve is sieved. Furthermore, the control unit can be configured to control the drive device and the powder inlet such that the sieving process is ended when fflfed - movergrain + fflsieved, where mfed is the mass of the powder fed in, movergrain is the mass of the oversize grain flowing into the oversize grain outlet and m sieved is the mass of the sieved powder.

Die Siebvorrichtung kann eine erste Messvorrichtung zur Ermittlung von mZUgeführt, die in einem mit dem Pulvereinlass der Siebvorrichtung verbindbaren Pulverzufuhrbehälter vorgesehen ist, eine zweite Messvorrichtung zur Ermittlung von moberkorn, die in einem mit dem Überkornauslass der Siebvorrichtung verbindbaren Überkornbehälter vorgesehen ist, und/oder eine dritte Messvorrichtung zur Ermittlung von mgesiebt umfasst, die in einem mit einem Gesiebtpulverauslass der Siebvorrichtung verbindbaren Gesiebtpulverbehälter vorgesehen ist. The sieving device can comprise a first measuring device for determining m ZU guided, which is provided in a powder feed container that can be connected to the powder inlet of the sieving device, a second measuring device for determining moberkorn, which is provided in an oversize container that can be connected to the oversize outlet of the sieving device, and/or a third measuring device for determining m ge sieved, which is provided in a sieved powder container that can be connected to a sieved powder outlet of the sieving device.

Die Steuereinheit kann ferner konfiguriert sein, den Pulvereinlass so zu steuern, dass das zu siebende Pulver zumindest zeitweise mit einem Dosiermassenstrom durch den Pulvereinlass auf das Sieb zugeführt wird, der in Abhängigkeit der zum Antreiben des Siebs genutzten Antriebsleistung bestimmt wird, wobei insbesondere ein erster Dosiermassenstrom, mit dem das zu siebende Pulver während des ersten Zeitintervalls durch den Pulvereinlass auf das Sieb zugeführt wird, größer ist als ein zweiter Dosiermassenstrom, mit dem das zu siebende Pulver während des zweiten Zeitintervalls durch den Pulvereinlass auf das Sieb zugeführt wird. The control unit can further be configured to control the powder inlet such that the powder to be sieved is fed at least temporarily through the powder inlet onto the sieve with a metering mass flow that is determined as a function of the drive power used to drive the sieve, wherein in particular a first metering mass flow with which the powder to be sieved is fed through the powder inlet onto the sieve during the first time interval is greater than a second metering mass flow with which the powder to be sieved is fed through the powder inlet onto the sieve during the second time interval.

Die Steuereinheit kann konfiguriert sein, einen Warnhinweis auszugeben, wenn eine insbesondere kontinuierlich gemessene Überkornrate einen Grenzwert überschreitet. The control unit can be configured to issue a warning when an oversize grain rate, in particular a continuously measured one, exceeds a limit value.

Vorzugsweise ist die Siebvorrichtung gegenüber der Umgebungsatmosphäre abgedichtet und im Betrieb mit einem Schutzgas geflutet. Zusätzlich oder alternativ dazu kann die Steuereinheit konfiguriert sein, zusätzliches Schutzgas in die Siebvorrichtung zuzuführen, wenn ein Inertgasdruck in der Siebvorrichtung einen Grenzwert unterschreitet. Hierzu kann die Steuereinheit beispielsweise ein die Zufuhr von Inertgas in die Siebvorrichtung steuerndes Ventil ansteuern. Preferably, the screening device is sealed from the ambient atmosphere and flooded with a protective gas during operation. Additionally or alternatively, the control unit can be configured to supply additional protective gas to the screening device when an inert gas pressure in the screening device falls below a limit value. For this purpose, the control unit can, for example, control a valve that controls the supply of inert gas to the screening device.

Die Steuereinheit ist vorzugsweise ferner konfiguriert, während des Siebvorgangs eine Sprungantwort einer Summe aus einem Gesiebtpulvermassenstrom und einem Überkornmassenstrom auf einen Dosiermassenstrom zu überwachen. Ferner kann die Steuereinheit konfiguriert sein, einen Warnhinweis auszugeben, wenn die Sprungantwort der Summe aus dem Gesiebtpulvermassenstrom und dem Überkornmassenstrom auf den Dosiermassenstrom einen ersten Grenzwert unterschreitet. Schließlich kann die Steuereinheit konfiguriert sein, eine Siebreinigung zu initiieren, wenn die Sprungantwort der Summe aus dem Gesiebtpulvermassenstrom und dem Überkornmassenstrom auf den Dosiermassenstrom einen zweiten Grenzwert überschreitet. The control unit is preferably further configured to monitor a step response of a sum of a sieved powder mass flow and an oversize mass flow to a dosing mass flow during the sieving process. The control unit can also be configured to output a warning if the step response of the sum of the sieved powder mass flow and the oversize mass flow to the dosing mass flow falls below a first limit value. Finally, the control unit can be configured to initiate a sieve cleaning when the step response of the sum of the sieved powder mass flow and the oversize mass flow to the dosing mass flow exceeds a second limit value.

Die Siebvorrichtung kann ferner einen von einem Siebbehälter lösbaren Deckel umfassen. In dem Deckel kann eine Dichtung angeordnet sein. Beispielsweise kann die Dichtung im Bereich einer dem Siebbehälter zugewandten Seite des Deckels angeordnet sein und dazu dienen, den Siebbehälter bei geschlossenem Deckel gegenüber der Umgebungsatmosphäre abzudichten. Ferner kann die Siebvorrichtung eine Klemmvorrichtung umfassen, die konfiguriert ist, eine Klemmkraft auf die Dichtung auszuüben, die die Dichtung in ihrer Position in dem Deckel hält. Die Klemmvorrichtung kann beispielsweise ein Klemmstück umfassen, das mithilfe einer Stellschraube gegen die Dichtung gedrückt werden kann. Die Klemmvorrichtung verhindert in vorteilhafter Weise, dass die Dichtung aus dem Deckel herausfällt, wenn der Deckel von dem Siebbehälter abgenommen wird. The sieve device can further comprise a lid that can be detached from a sieve container. A seal can be arranged in the lid. For example, the seal can be arranged in the region of a side of the lid facing the sieve container and can serve to seal the sieve container from the ambient atmosphere when the lid is closed. The sieve device can further comprise a clamping device that is configured to exert a clamping force on the seal that holds the seal in its position in the lid. The clamping device can, for example, comprise a clamping piece that can be pressed against the seal using an adjusting screw. The clamping device advantageously prevents the seal from falling out of the lid when the lid is removed from the sieve container.

Die Siebvorrichtung kann eine Neigungsvorrichtung zum Ändern eines Neigungswinkels der Siebfläche des Siebs relativ zu einer horizontalen Ebene umfassen. The screening device may comprise an inclination device for changing an inclination angle of the screening surface of the screen relative to a horizontal plane.

Dieser Aspekt, sowie sämtliche im Folgenden beschriebenen Aspekte im Zusammenhang mit einer Änderung des Neigungswinkels stehenden Aspekte können einerseits auf eine der oben beschriebenen Siebvorrichtungen und/oder andererseits unabhängig davon auf eine Siebvorrichtung angewendet werden. This aspect, as well as all aspects described below in connection with a change in the angle of inclination, can be applied on the one hand to one of the screening devices described above and/or on the other hand independently thereof to a screening device.

Somit kann eine Siebvorrichtung, insbesondere zum Sieben von Pulver einer additiven Fertigungsvorrichtung (beispielsweise einer Vorrichtung zum Herstellen eines dreidimensionalen Werkstücks mittels selektivem Elektronenstrahlschmelzen, selektivem Laserschmelzen, Laserauftragschweißen, Laser Metal Deposition oder selektivem Lasersintern), umfassen: einen Pulvereinlass; eine Antriebsvorrichtung, die konfiguriert ist, das Sieb anzutreiben; und eine Neigungsvorrichtung zum Ändern eines Neigungswinkels der Siebfläche des Siebs relativ zu einer horizontalen Ebene. Thus, a sieving device, in particular for sieving powder of an additive manufacturing device (for example a device for producing a three-dimensional workpiece by means of selective electron beam melting, selective laser melting, laser cladding, laser metal deposition or selective laser sintering), may comprise: a powder inlet; a drive device configured to drive the sieve; and an inclination device for changing an inclination angle of the sieve surface of the sieve relative to a horizontal plane.

Das Ändern des Neigungswinkels kann beispielsweise ein initiales Ändern und somit Einstellen des Neigungswinkels umfassen, welches insbesondere vor dem Schritt des Zuführens von zu siebendem Pulver durchgeführt wird. Zusätzlich oder alternativ kann das Ändern des Neigungswinkels auch im laufenden Betrieb der Siebvorrichtung erfolgen, beispielsweise jeweils zu Beginn des ersten und/oder des zweiten Zeitintervalls. Changing the angle of inclination can, for example, comprise an initial change and thus adjustment of the angle of inclination, which is carried out in particular before the step of feeding powder to be sieved. Additionally or alternatively, the angle of inclination can also be changed during ongoing operation of the sieving device, for example at the beginning of the first and/or the second time interval.

Die Siebvorrichtung kann ein insbesondere gasdicht verschließbares Gehäuse umfassen, wobei das Sieb innerhalb des Gehäuses angeordnet ist und wobei die Neigungsvorrichtung dazu eingerichtet ist, das Sieb relativ zum Gehäuse zu rotieren und dadurch den Neigungswinkel zu ändern. The screening device can comprise a housing that can be closed in a gas-tight manner, wherein the screening device is arranged within the housing and wherein the inclination device is designed to rotate the screening device relative to the housing and thereby change the angle of inclination.

Der Pulvereinlass und der Überkornauslass können fest an dem Gehäuse angebracht sein. Der Pulvereinlass kann an einer Oberseite des Gehäuses und der Überkornauslass kann an einer Unterseite des Gehäuses angebracht sein. Ferner kann ein Siebbehälter fest an der Unterseite des Gehäuses angebracht sein. The powder inlet and the oversize grain outlet may be fixedly attached to the housing. The powder inlet may be attached to a top of the housing and the oversize grain outlet may be attached to a bottom of the housing. Furthermore, a sieve container may be fixedly attached to the bottom of the housing.

Die Siebvorrichtung kann eine Siebaufnahme zum Aufnehmen, insbesondere zum Einschieben des Siebs umfassen. Die Neigungsvorrichtung kann an der Siebaufnahme befestigt sein und dazu eingerichtet sein, die Siebaufnahme zu rotieren. The sieve device can comprise a sieve holder for receiving, in particular for inserting, the sieve. The tilting device can be attached to the sieve holder and be configured to rotate the sieve holder.

Die Steuereinheit kann konfiguriert sein, einen ersten Neigungswinkel während des ersten Zeitintervalls einzustellen und einen zweiten Neigungswinkel während des zweiten Zeitintervalls einzustellen. Entweder ist (a) der erste Neigungswinkel geringer als der zweite Neigungswinkel oder (b) der erste Neigungswinkel größer als der zweite Neigungswinkel. Der erste Neigungswinkel und der zweite Neigungswinkel können während des ersten bzw. zweiten Zeitintervalls konstant gehalten werden. The controller may be configured to set a first tilt angle during the first time interval and set a second tilt angle during the second time interval. Either (a) the first tilt angle is less than the second tilt angle or (b) the first tilt angle is greater than the second tilt angle. The first tilt angle and the second tilt angle may be kept constant during the first and second time intervals, respectively.

Die Steuereinheit kann konfiguriert sein, den Neigungswinkel während des ersten und/oder während des zweiten Zeitintervalls zu ändern. The control unit may be configured to change the tilt angle during the first and/or during the second time interval.

Die Siebvorrichtung kann ferner mindestens einen Sensor umfassen, zum Erfassen einer Ausbreitungsgeschwindigkeit des zu siebenden Pulvers auf dem Sieb und/oder einer Position einer Pulverfront des zu siebenden Pulvers auf dem Sieb. Die Steuereinheit kann konfiguriert sein, das Ändern des Neigungswinkels der Siebfläche des Siebs relativ zu der horizontalen Ebene in Abhängigkeit von der erfassten Ausbreitungsgeschwindigkeit und/oder in Abhängigkeit von der Erfassten Position erfolgen zu lassen. The sieving device can further comprise at least one sensor for detecting a spreading speed of the powder to be sieved on the sieve and/or a position of a powder front of the powder to be sieved on the sieve. The control unit can be configured to change the angle of inclination of the sieve surface of the sieve relative to the horizontal plane depending on the detected spreading speed and/or depending on the detected position.

Der Sensor kann insbesondere eine Kamera, einen induktiven Sensor und/oder eine Lichtschranke umfassen. Der Sensor kann an dem Gehäuse, insbesondere an einer oberen Wand des Gehäuses angebracht sein. Das Erfassen kann ferner mithilfe der Steuereinheit durchgeführt werden. Bei der Ausbreitungsgeschwindigkeit des zu siebenden Pulvers kann es sich um eine Ausbreitungsgeschwindigkeit der Pulverfront handeln. The sensor can in particular comprise a camera, an inductive sensor and/or a light barrier. The sensor can be attached to the housing, in particular to an upper wall of the housing. The detection can also be carried out using the control unit. At the propagation speed of the sieving powder can be a propagation velocity of the powder front.

Die Steuereinheit kann konfiguriert sein, das Ändern des Neigungswinkels so erfolgen zu lassen, dass der Neigungswinkel verringert wird, wenn die erfasste Ausbreitungsgeschwindigkeit des zu siebenden Pulvers und/oder die erfasste Position der Pulverfront einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet. Ferner kann die Steuereinheit konfiguriert sein, das Ändern des Neigungswinkels so erfolgen zu lassen, dass der Neigungswinkel erhöht wird, wenn die erfasste Ausbreitungsgeschwindigkeit des zu siebenden Pulvers und/oder die erfasste Position der Pulverfront einen vorbestimmten Schwellenwert unterschreitet. Die Steuereinheit kann eine Anpassung des Neigungswinkels beispielsweise auch permanent erfolgen lassen, also z. B. im Rahmen eines geschlossenen Regelkreises, bei dem durch Einstellen des Neigungswinkels eine konstante Ausbreitungsgeschwindigkeit des zu siebenden Pulvers eingestellt wird. The control unit can be configured to change the angle of inclination in such a way that the angle of inclination is reduced when the detected spreading speed of the powder to be screened and/or the detected position of the powder front exceeds a predetermined threshold value. Furthermore, the control unit can be configured to change the angle of inclination in such a way that the angle of inclination is increased when the detected spreading speed of the powder to be screened and/or the detected position of the powder front falls below a predetermined threshold value. The control unit can also adjust the angle of inclination permanently, for example, e.g. within the framework of a closed control loop in which a constant spreading speed of the powder to be screened is set by adjusting the angle of inclination.

Ein Pulveraufbereitungssystem umfasst eine oben beschriebene Siebvorrichtung. Das Pulveraufbereitungssystem kann beispielsweise in Form eines geschlossenen, gegenüber der Umgebungsatmosphäre abgedichteten Systems ausgeführt sein. Ferner kann das Pulveraufbereitungssystem im Betrieb in Teilbereichen oder gänzlich mit einem Schutzgas geflutet sein. Das Pulveraufbereitungssystem kann einen mit dem Pulvereinlass der Siebvorrichtung verbindbaren Pulverzufuhrbehälter, einen mit dem Gesiebtpulverauslass der Siebvorrichtung verbindbaren Gesiebtpulverbehälter sowie einen mit dem Überkornauslass der Siebvorrichtung verbindbaren Überkornbehälter umfassen. Das Pulveraufbereitungssystem ist insbesondere zur Verwendung in einer Anlage zur Herstellung von dreidimensionalen Werkstücken durch Beaufschlagen von Rohstoffpulverschichten mit elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung vorgesehen. A powder processing system comprises a sieving device as described above. The powder processing system can be designed, for example, in the form of a closed system sealed from the ambient atmosphere. Furthermore, the powder processing system can be flooded with a protective gas in parts or entirely during operation. The powder processing system can comprise a powder feed container that can be connected to the powder inlet of the sieving device, a sieved powder container that can be connected to the sieved powder outlet of the sieving device, and an oversize container that can be connected to the oversize grain outlet of the sieving device. The powder processing system is intended in particular for use in a system for producing three-dimensional workpieces by exposing raw material powder layers to electromagnetic radiation or particle radiation.

Eine Anlage zur Herstellung von dreidimensionalen Werkstücken durch Beaufschlagen von Rohstoffpulverschichten mit elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung umfasst eine oben beschriebene Siebvorrichtung und/oder ein oben beschriebenes Pulveraufbereitungssystem. A plant for producing three-dimensional workpieces by exposing raw material powder layers to electromagnetic radiation or particle radiation comprises a screening device and/or a powder preparation system as described above.

Ferner kann die Anlage eine insbesondere gegenüber der Umgebungsatmosphäre abgedichtete Prozesskammer sowie einen Träger zur Aufnahme des zu bestrahlenden Rohstoffpulvers umfassen. Beim Aufträgen der einzelnen Pulverschichten auf den Träger anfallendes überschüssiges Pulver kann in einem oder mehreren Auffangbehältern gesammelt werden. Die Prozesskammer kann einen Gaseinlass zum Zuführen eines Gases, insbesondere eines Inertgases, in die Prozesskammer sowie einen Gasauslass zum Abführen von gegebenenfalls mit partikelförmigen Verunreinigungen beladenem Gas aus der Prozesskammer umfassen. Der Träger kann in der Prozesskammer angeordnet sein. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Prozesskammer über den Träger bewegbar ist. Bei dem Träger kann es sich um einen starr fixierten Träger handeln. Vorzugsweise ist der Träger jedoch in vertikaler Richtung verschiebbar, sodass der Träger mit zunehmender Bauhöhe eines auf dem Träger aufgebauten Werkstücks schrittweise in vertikaler Richtung nach unten bewegt werden kann. Furthermore, the system can comprise a process chamber that is sealed against the ambient atmosphere and a carrier for holding the raw material powder to be irradiated. Any excess powder that accrues when the individual powder layers are applied to the carrier can be collected in one or more collecting containers. The process chamber can comprise a gas inlet for supplying a gas, in particular an inert gas, into the process chamber and a gas outlet for discharging gas, possibly laden with particulate contaminants, from the process chamber. The carrier can be arranged in the process chamber. However, it is also conceivable for the process chamber to be movable via the carrier. The carrier can be a rigidly fixed carrier. Preferably, however, the carrier is displaceable in the vertical direction, so that the carrier can be moved step by step downwards in the vertical direction as the height of a workpiece built on the carrier increases.

Das beispielsweise mittels einer über den Träger bewegbaren Pulverauftragsvorrichtung auf den Träger aufgebrachte Rohstoffpulver ist vorzugsweise ein Metallpulver, insbesondere ein Metalllegierungspulver. Das Rohstoffpulver kann aber auch ein keramisches Pulver oder ein verschiedene Materialien enthaltendes Pulver sein. Das Pulver kann jede geeignete Partikelgröße oder Partikelgrößenverteilung haben. Es ist jedoch bevorzugt, Pulver mit Partikelgröße kleiner 100 pm zu verarbeiten. The raw material powder applied to the carrier, for example by means of a powder application device that can be moved over the carrier, is preferably a metal powder, in particular a metal alloy powder. However, the raw material powder can also be a ceramic powder or a powder containing various materials. The powder can have any suitable particle size or particle size distribution. However, it is preferred to process powder with a particle size of less than 100 pm.

Die Anlage umfasst vorzugsweise ferner eine Bestrahlungseinrichtung, die dazu dient, ortselektiv elektromagnetische Strahlung oder Teilchenstrahlung auf das auf den Träger aufgebrachte Pulverbett zu richten. Ferner kann die Anlage eine Auspackstation umfassen, in die ein in einer Baukammer aufgenommenes Werkstück nach seiner Fertigstellung überführt werden kann. In der Auspackstation kann das Werkstück, gegebenenfalls nach einer Abkühlzeit, aus der Baukammer und dem es in der Baukammer umgebenden nicht verfestigten Pulver entnommen werden. The system preferably also comprises an irradiation device which serves to selectively direct electromagnetic radiation or particle radiation onto the powder bed applied to the carrier. The system can also comprise an unpacking station into which a workpiece accommodated in a construction chamber can be transferred after it has been completed. In the unpacking station, the workpiece can be removed from the construction chamber and the non-solidified powder surrounding it in the construction chamber, if necessary after a cooling time.

Eine in Figur 14 gezeigte Anlage 100s zur Herstellung von dreidimensionalen Werkstücken durch Beaufschlagen von Rohstoffpulverschichten mit elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung umfasst eine Prozesskammer 102s, die gegenüber der Umgebungsatmosphäre abgedichtet ist. Eine in der Prozesskammer 102s angeordnete Pulverauftragsvorrichtung 104s dient dazu, Rohstoffpulverschichten auf einen Träger 106s aufzubringen. Überschüssiges Pulver welches beim Aufträgen der einzelnen Pulverschichten auf den Träger 106s anfällt, wird in einem Auffangbehälter 107s gesammelt. Der Träger 106s ist in vertikaler Richtung verschiebbar, sodass der Träger 106s mit zunehmender Bauhöhe eines auf dem Träger 106s aufgebauten Werkstücks 108s schrittweise in vertikaler Richtung nach unten in eine Baukammer 109s bewegt werden kann. Die Prozesskammer 102s ist mit einem Gaseinlass 110s zur Zufuhr eines Inertgases (z. B. Argon) in die Prozesskammer 102s versehen. Ferner ist ein Gasauslass 112s vorhanden, so dass ein kontinuierlicher Gasstrom durch die Prozesskammer 102s erzeugt werden kann. Der Gasstrom kann dazu dienen, Schmelzespritzer und/oder andere unerwünschte Schmutzpartikel, wie zum Beispiel Schweißrauch, aus der Prozesskammer 102s abzuführen. A system 100s shown in Figure 14 for producing three-dimensional workpieces by exposing raw material powder layers to electromagnetic radiation or particle radiation comprises a process chamber 102s which is sealed from the ambient atmosphere. A powder application device 104s arranged in the process chamber 102s serves to apply raw material powder layers to a carrier 106s. Excess powder which accrues when the individual powder layers are applied to the carrier 106s is collected in a collecting container 107s. The carrier 106s can be displaced in the vertical direction so that the carrier 106s can be moved step by step in the vertical direction downwards into a construction chamber 109s as the height of a workpiece 108s built on the carrier 106s increases. The process chamber 102s is provided with a gas inlet 110s for supplying an inert gas (e.g. argon) into the process chamber 102s. A gas outlet 112s is also provided so that a continuous gas flow can be generated through the process chamber 102s. The gas flow can serve to remove melt splashes and/or other undesirable dirt particles, such as welding fumes, from the process chamber 102s.

Die Anlage 100s umfasst ferner eine Bestrahlungseinrichtung 112s, die dazu dient, ortselektiv elektromagnetische Strahlung oder Teilchenstrahlung auf das auf den Träger 106s aufgebrachte Pulverbett zu richten. Die in der Figur 14 gezeigte beispielhaften Anlage 100s umfasst lediglich eine Bestrahlungseinrichtung 112s. Die Anlage 100s kann jedoch auch eine Mehrzahl von Bestrahlungseinrichtungen 112s aufweisen. The system 100s further comprises an irradiation device 112s, which serves to selectively direct electromagnetic radiation or particle radiation onto the powder bed applied to the carrier 106s. The exemplary system 100s shown in Figure 14 comprises only one irradiation device 112s. The system 100s can, however, also have a plurality of irradiation devices 112s.

Die Bestrahlungseinrichtung 112s umfasst eine hier insbesondere in Form einer Laserquelle ausgebildete Strahlungsquelle 114s. Die Strahlungsquelle 114s, die beispielsweise einen diodengepumpten Ytterbium-Faserlaser umfassen kann, welcher Laserlicht mit einer Wellenlänge von ungefähr 1070 bis 1080 nm emittiert, kann in die Bestrahlungseinrichtung 112s integriert sein. In der in der Figur 14 gezeigten Anlage 100s ist die Strahlungsquelle 114s jedoch außerhalb der Bestrahlungseinrichtung 112s angeordnet, wobei ein von der Strahlungsquelle 114s emittierter Laserstrahl 116s über eine optische Faser 118s in die Bestrahlungseinrichtung 112s geleitet wird. The irradiation device 112s comprises a radiation source 114s, which here is designed in particular in the form of a laser source. The radiation source 114s, which can comprise, for example, a diode-pumped ytterbium fiber laser which emits laser light with a wavelength of approximately 1070 to 1080 nm, can be integrated into the irradiation device 112s. In the system 100s shown in Figure 14, however, the radiation source 114s is arranged outside the irradiation device 112s, wherein a laser beam 116s emitted by the radiation source 114s is guided into the irradiation device 112s via an optical fiber 118s.

Die Bestrahlungseinheit 112s umfasst ferner zwei Linsen 120s und 122s. In der in Figur 14 gezeigten Ausführungsform einer Bestrahlungseinheit 112s haben beide Linsen 120s und 122s eine positive Brechkraft. Die Linse 120s kollimiert das von der optischen Faser 118s emittierte Laserlicht, so dass ein kollimierter oder im Wesentlichen kollimierter Laserstrahl 116s erzeugt wird. Die Linse 122s ist dagegen so konfiguriert, dass sie den kollimierten (oder im Wesentlichen kollimierten) Laserstrahl 116s auf eine gewünschte z-Position entlang einer z-Achse fokussiert. The irradiation unit 112s further comprises two lenses 120s and 122s. In the embodiment of an irradiation unit 112s shown in Figure 14, both lenses 120s and 122s have a positive refractive power. The lens 120s collimates the laser light emitted by the optical fiber 118s so that a collimated or substantially collimated laser beam 116s is generated. The lens 122s, on the other hand, is configured to focus the collimated (or substantially collimated) laser beam 116s to a desired z-position along a z-axis.

Schließlich umfasst die Bestrahlungseinheit 112s ein Scannersystem mit einem um eine Schwenkachse S schwenkbaren Scannerspiegel 124s. Im Betrieb der Anlage 100s dient das Scannersystem und insbesondere der Scannerspiegel 124s dazu, den von der Strahlungsquelle 114s emittierten Laserstrahl 116s, derart abzulenken, dass der Strahl 116s an einer gewünschten Position auf die auf den Träger 106s aufgebrachte Rohstoffpulverschicht trifft. Die Anlage 100s umfasst ferner eine Auspackstation 126s. In die Auspackstation 126s wird eine Baukammer 109s mit einem darin angeordneten Werkstück 108s überführt, wenn der Bau des Werkstücks 108s abgeschlossen ist. Die Bestrahlungseinrichtung 112s und die Prozesskammer 102s können dann ohne weitere Zeitverzögerung für den Bau eines neuen Werkstücks genutzt werden. In der Auspackstation 126s kann das Werkstück 108s bei Bedarf abgekühlt werden und wird dann ausgepackt, d. h. aus der Baukammer 109s entnommen. Dabei fällt eine gegebenenfalls auch große Menge an nicht verfestigtem Pulver an, in das das Werkstück 108s vor dem Auspacken eingebettet ist. Finally, the irradiation unit 112s comprises a scanner system with a scanner mirror 124s that can be pivoted about a pivot axis S. During operation of the system 100s, the scanner system and in particular the scanner mirror 124s serve to deflect the laser beam 116s emitted by the radiation source 114s in such a way that the beam 116s strikes the raw material powder layer applied to the carrier 106s at a desired position. The system 100s further comprises an unpacking station 126s. A construction chamber 109s with a workpiece 108s arranged therein is transferred to the unpacking station 126s when the construction of the workpiece 108s is completed. The irradiation device 112s and the process chamber 102s can then be used to build a new workpiece without any further delay. In the unpacking station 126s, the workpiece 108s can be cooled if necessary and is then unpacked, ie removed from the construction chamber 109s. This may also produce a large amount of non-solidified powder in which the workpiece 108s is embedded before unpacking.

Sowohl das in dem Auffangbehälter 107s gesammelte als auch das in der Auspackstation 126s rückgewonnene Pulver kann partikelförmige Verunreinigungen sowie verklebte oder versinterte Pulveragglomerate enthalten. Diese Verunreinigungen könnten bei einer erneuten Verwendung des Pulvers in einem additiven Fertigungsprozess in der Anlage 100s zu Verunreinigungen des Pulverbetts und folglich einer verminderten Qualität des Werkstücks 108s führen. Die Anlage 100s umfasst daher ein Pulveraufbereitungssystem 128s, das über eine Pulverleitung 130s mit dem Auffangbehälter 107s und der Auspackstation 126s verbunden ist. Zur Förderung von Pulver aus dem Auffangbehälter 107s und der Auspackstation 126s in das Pulveraufbereitungssystem 128s kann beispielsweise ein Gebläse, eine Förderschecke oder eine sonstige geeignete Fördereinrichtung (in Figur 14 nicht gezeigt) eingesetzt werden. Das Pulveraufbereitungssystem ist in Form eines geschlossenen, gegenüber der Umgebungsatmosphäre abgedichteten Systems ausgeführt und im Betrieb vollständig mit einem Schutzgas, wie z.B. Argon, geflutet. Both the powder collected in the collecting container 107s and the powder recovered in the unpacking station 126s can contain particulate contaminants as well as glued or sintered powder agglomerates. If the powder is reused in an additive manufacturing process in the system 100s, these contaminants could lead to contamination of the powder bed and consequently to a reduced quality of the workpiece 108s. The system 100s therefore comprises a powder preparation system 128s, which is connected to the collecting container 107s and the unpacking station 126s via a powder line 130s. For example, a blower, a conveyor belt or another suitable conveyor device (not shown in Figure 14) can be used to convey powder from the collecting container 107s and the unpacking station 126s into the powder preparation system 128s. The powder preparation system is designed as a closed system, sealed against the ambient atmosphere and is completely flooded with a protective gas, such as argon, during operation.

Das Pulveraufbereitungssystem 128s umfasst einen mit der Pulverleitung 130s verbundenen Pulverzufuhrbehälter 132s. Der Pulverzufuhrbehälter 132s dient somit der Aufnahme des aufzubereitenden Pulvers aus dem Auffangbehälter 107s und der Auspackstation 126s. Ferner umfasst das Pulveraufbereitungssystem 128s eine Siebvorrichtung 10s mit einem Sieb, das durch einen Siebrahmen 14s und ein auf den Siebrahmen gespanntes Siebgewebe 16s gebildet wird. Gesiebtes Pulver wird nach dem Durchtritt durch das Siebgewebe 16s in einem Siebbehälter 18s aufgefangen. The powder preparation system 128s comprises a powder feed container 132s connected to the powder line 130s. The powder feed container 132s thus serves to receive the powder to be prepared from the collecting container 107s and the unpacking station 126s. The powder preparation system 128s also comprises a sieve device 10s with a sieve that is formed by a sieve frame 14s and a sieve fabric 16s stretched over the sieve frame. Sieved powder is collected in a sieve container 18s after passing through the sieve fabric 16s.

Ein Deckel 20s ist auf den Siebrahmen 14s aufgesetzt, sodass der Siebbehälter 18s, wie auch die übrigen Komponenten des Pulveraufbereitungssystems 128s, gegenüber der Umgebungsatmosphäre abgedichtet ist und im Betrieb der Siebvorrichtung 10s mit einem Inertgas geflutet werden kann. Als inertes Schutzgas kann beispielsweise Argon verwendet werden, das eine unerwünschte Oxidation des in der Siebvorrichtung 10s zu siebenden Pulver 56s verhindert. Mittels eines in den Figuren nicht veranschaulichten Drucksensors wird der Inertgasdruck in der Siebvorrichtung 10s kontinuierlich überwacht. Wenn er Inertgasdruck in der Siebvorrichtung 10s einen Grenzwert unterschreitet wird unter der Steuerung der Steuereinheit 40s zusätzliches Schutzgas in die Siebvorrichtung 10s zugeführt. A cover 20s is placed on the sieve frame 14s so that the sieve container 18s, as well as the other components of the powder preparation system 128s, is sealed against the ambient atmosphere and can be flooded with an inert gas during operation of the sieve device 10s. Argon, for example, can be used as an inert protective gas, which prevents undesirable oxidation of the powder in the Sieving device 10s prevents powder 56s to be sieved. The inert gas pressure in the sieving device 10s is continuously monitored by means of a pressure sensor not shown in the figures. If the inert gas pressure in the sieving device 10s falls below a limit value, additional protective gas is fed into the sieving device 10s under the control of the control unit 40s.

Eine Detailansicht der Siebvorrichtung 10s ist in Figur 15 gezeigt. Die Siebvorrichtung 10s der Figur 15 wird in dem in der Figur 14 dargestellten System eingesetzt. Alternativ kann die Siebvorrichtung 10s als Siebvorrichtung 5 in dem System der Figur 1 eingesetzt werden. A detailed view of the screening device 10s is shown in Figure 15. The screening device 10s of Figure 15 is used in the system shown in Figure 14. Alternatively, the screening device 10s can be used as the screening device 5 in the system of Figure 1.

Ein Pulvereinlass 22s der Siebvorrichtung 10s umfasst eine Dosiervorrichtung 24s sowie ein Ventil 26s, sodass über den Pulvereinlass 22s eine gesteuerte Zufuhr von Pulver aus dem Pulverzufuhrbehälter 132s auf das Sieb möglich ist. Im Bereich des Pulvereinlasses 22s ist ein Dosiersensor 23s vorgesehen, dessen Funktion im Folgenden noch näher erläutert wird. Der Siebbehälter 18s hat einen sich nach unten verjüngenden Querschnitt. In dem Siebbehälter 18s aufgenommenes gesiebtes Pulver kann folglich schwerkraftgetrieben über einen im Bereich eines unteren Abschnitts des Siebbehälters 18s angeordneten Gesiebtpulverauslass 28s aus dem Siebbehälter abgeführt werden. Der Gesiebtpulverauslass 28s ist mit einem Gesiebtpulverbehälter 134s des Pulveraufbereitungssystems 128s verbunden und umfasst ein Ventil 30s, sodass über den Gesiebtpulverauslass 28s eine gesteuerte Abfuhr von gesiebtem Pulver aus dem Siebbehälter 18s in einen Gesiebtpulverbehälter 134s des Pulveraufbereitungssystems 128s möglich ist. A powder inlet 22s of the sieve device 10s comprises a metering device 24s and a valve 26s, so that a controlled supply of powder from the powder supply container 132s to the sieve is possible via the powder inlet 22s. A metering sensor 23s is provided in the area of the powder inlet 22s, the function of which is explained in more detail below. The sieve container 18s has a cross-section that tapers downwards. Sieved powder received in the sieve container 18s can therefore be discharged from the sieve container by gravity via a sieved powder outlet 28s arranged in the area of a lower section of the sieve container 18s. The sieved powder outlet 28s is connected to a sieved powder container 134s of the powder preparation system 128s and comprises a valve 30s, so that a controlled discharge of sieved powder from the sieve container 18s into a sieved powder container 134s of the powder preparation system 128s is possible via the sieved powder outlet 28s.

Ferner umfasst die Siebvorrichtung 10s einen Überkornauslass 32s, dem ein Ventil 34s zugeordnet ist. Im Bereich des Überkornauslasses 32s ist ein Überkornsensor 33s vorgesehen, der in den Überkornauslass 32s fließende Pulverpartikel erfassen kann. Über den Überkornauslass 24s kann gesteuert Überkorn, das zu grobkörnig ist, um das Siebgewebe 16s in Richtung des Siebbehälters 18s zu passieren, aus der Siebvorrichtung 10s abgeführt und einem Überkornbehälter 136s des Pulveraufbereitungssystems 128s zugeleitet werden. Der Pulvereinlass 22s und der Überkornauslass 32s sind im Bereich entgegengesetzter Seitenränder der durch das Siebgewebe 16s definierten Siebfläche angeordnet. Ferner ist das Siebgewebe 16s und damit die durch das Siebgewebe 16s definierte Siebfläche des Siebs derart relativ zu einer horizontalen Ebene E geneigt, dass das Fließen des durch den Pulvereinlass zugeführten Pulvers in Richtung des Überkornauslasses 32s durch die Schwerkraft unterstützt wird. Mit anderen Worten, die Siebfläche des Siebs ist von einem unterhalb des Pulvereinlasses 22s liegenden Bereich in Richtung Überkornauslasses 32s abschüssig ausgebildet, wodurch die Ausbreitung von über den Pulvereinlass 22s zugeführtem Pulver über die Siebfläche sowie der Abtransport von Überkorn in den Überkornauslass 32s gefördert wird. Ebenso wie die Abfuhr von gesiebtem Pulver erfolgt auch die Abfuhr von Überkorn aus der Siebvorrichtung 10s schwerkraftgetrieben. The screening device 10s further comprises an oversize grain outlet 32s, to which a valve 34s is assigned. In the area of the oversize grain outlet 32s, an oversize grain sensor 33s is provided, which can detect powder particles flowing into the oversize grain outlet 32s. Oversize grain that is too coarse to pass through the screen fabric 16s in the direction of the screen container 18s can be removed from the screening device 10s in a controlled manner via the oversize grain outlet 24s and fed to an oversize grain container 136s of the powder preparation system 128s. The powder inlet 22s and the oversize grain outlet 32s are arranged in the area of opposite side edges of the screen surface defined by the screen fabric 16s. Furthermore, the sieve fabric 16s and thus the sieve surface of the sieve defined by the sieve fabric 16s is inclined relative to a horizontal plane E in such a way that the flow of the powder fed through the powder inlet in the direction of the oversize grain outlet 32s is supported by gravity. In other words, the sieve surface of the sieve is surrounded by a The area located between the powder inlet 22s and the oversize grain outlet 32s is designed to slope downwards, which promotes the spreading of powder fed in via the powder inlet 22s over the sieve surface and the removal of oversize grain into the oversize grain outlet 32s. Just like the removal of sieved powder, the removal of oversize grain from the sieving device 10s is also gravity-driven.

Die Siebvorrichtung 10s ist ferner mit einer Antriebsvorrichtung 36s zum Antreiben des Siebs ausgestattet. Die Antriebsvorrichtung 36s greift an dem Siebrahmen an und versetzt im Betrieb der Siebvorrichtung 10s der Siebrahmen 14s und damit das Siebgewebe 16s in Schwingungen. Die hier gezeigte bevorzugte Ausführungsformen einer Siebvorrichtung 10s ist mit einer in Form einer Ultraschall-Antriebsvorrichtung ausgeführten Antriebsvorrichtung 36s ausgestattet, die dazu eingerichtet ist, das Sieb mit Ultraschallschwingungen zu beaufschlagen. Ferner ist ein ebenfalls an dem Siebrahmen 14s angreifender Vibrator 38s vorgesehen, der dazu dient, den Siebrahmen 14s und damit das Siebgewebe 16s zum Zwecke einer Siebreinigung in Schwingungen zu versetzen. The screening device 10s is also equipped with a drive device 36s for driving the screen. The drive device 36s engages the screen frame and causes the screen frame 14s and thus the screen fabric 16s to vibrate when the screening device 10s is in operation. The preferred embodiment of a screening device 10s shown here is equipped with a drive device 36s in the form of an ultrasonic drive device, which is designed to subject the screen to ultrasonic vibrations. Furthermore, a vibrator 38s is also provided, which also engages the screen frame 14s and serves to cause the screen frame 14s and thus the screen fabric 16s to vibrate for the purpose of cleaning the screen.

Der Betrieb der Siebvorrichtung 10s wird mittels einer Steuereinheit 40s gesteuert. Bei der Steuereinheit 40s kann es sich um eine Steuereinheit handeln, die ausschließlich der Siebvorrichtung 10s zugeordnet ist. Alternativ dazu ist es jedoch auch denkbar, dass die Steuereinheit 40s in eine übergeordnete Steuereinheit, beispielsweise eine Steuereinheit zur Steuerung des Pulveraufbereitungssystems 128s und/oder eine Steuereinheit zu Steuerung der Anlage 100s zur Herstellung eines dreidimensionalen Werkstücks integriert ist. The operation of the screening device 10s is controlled by means of a control unit 40s. The control unit 40s can be a control unit that is exclusively assigned to the screening device 10s. Alternatively, however, it is also conceivable that the control unit 40s is integrated into a higher-level control unit, for example a control unit for controlling the powder preparation system 128s and/or a control unit for controlling the system 100s for producing a three-dimensional workpiece.

Schließlich umfasst die Siebvorrichtung 10s eine erste Messvorrichtung 42s, eine zweite Messvorrichtung 40s sowie eine dritte Messvorrichtung 46s. Die erste Messvorrichtung 42s, die hier in Form einer oder mehrerer Wägemesszelle(n) ausgeführt ist, ist in dem Pulverzufuhrbehälter 132s des Pulveraufbereitungssystems 28s angeordnet und dient dazu, die Masse des dem Pulvereinlass 22s der Siebvorrichtung 10s aus dem Pulverzufuhrbehälter 32s zugeführten Pulvers zu erfassen. Die zweite Messvorrichtung 44s, die hier ebenfalls in Form einer oder mehrerer Wägemesszelle(n) ausgeführt ist, ist in dem Überkornbehälter 136s des Pulveraufbereitungssystems 28s angeordnet und dient dazu, die Masse des über den Überkornauslass 32s der Siebvorrichtung 10s in den Überkornbehälter 136s geflossenen Überkorns zu erfassen. Die dritte Messvorrichtung 46s, die wiederum in Form einer oder mehrerer Wä- gemesszelle(n) ausgeführt ist, ist schließlich in dem Gesiebtpulverbehälter 134s das Pulveraufbereitungssystems 28s angeordnet und dient dazu, die Masse des gesiebten Pulvers zu ermitteln, die aus dem Gesiebtpulverauslass 28s der Siebvorrichtung 10s in den Gesiebtpulverbehälter 134s fließt. Finally, the screening device 10s comprises a first measuring device 42s, a second measuring device 40s and a third measuring device 46s. The first measuring device 42s, which is designed here in the form of one or more weighing measuring cells, is arranged in the powder feed container 132s of the powder preparation system 28s and serves to record the mass of the powder fed to the powder inlet 22s of the screening device 10s from the powder feed container 32s. The second measuring device 44s, which is also designed here in the form of one or more weighing measuring cells, is arranged in the oversize container 136s of the powder preparation system 28s and serves to record the mass of the oversize that has flowed into the oversize container 136s via the oversize outlet 32s of the screening device 10s. The third measuring device 46s, which is again designed in the form of one or more weighing cells, is finally arranged in the sieved powder container 134s of the powder preparation system 28s and serves to measure the mass of the sieved powder flowing from the sieved powder outlet 28s of the sieving device 10s into the sieved powder container 134s.

Wie in Figur 16 zu erkennen ist, bildet sich bei einer losen Schüttung eines Pulvers 56s auf einer Ebene ein Schüttwinkel a aus, welcher von verschiedenen Faktoren, wie zum Beispiel der Form, Dichte, Größenverteilung und Oberflächenbeschaffenheit der Pulverpartikel sowie von Prozessparametern, wie zum Beispiel der relativen Feuchtigkeit und der Temperatur sowie von auf den Schüttkegel wirkenden Vibrationen und Bewegungen beeinflusst wird. As can be seen in Figure 16, when a powder 56s is loosely packed on a plane, an angle of repose a is formed which is influenced by various factors, such as the shape, density, size distribution and surface properties of the powder particles as well as by process parameters such as the relative humidity and temperature as well as by vibrations and movements acting on the cone of repose.

Wenn zu siebendes Pulver 56s durch den Pulvereinlass 22s auf das Sieb der Siebvorrichtung 10s zugeführt wird, bildet sich auf dem Sieb, d. h. auf dem Siebgewebe 16s, ein Schüttkegel aus, dessen Form und Schüttwinkel von den auf den Schüttkegel wirkenden Vibrationen und folglich von der Antriebsleistung der das Sieb antreibenden Antriebsvorrichtung 36s beeinflusst wird. Darüber hinaus werden die Form und der Schüttwinkel des Schüttkegels vom Neigungswinkel der Siebfläche beeinflusst. When powder 56s to be screened is fed through the powder inlet 22s onto the screen of the screening device 10s, a cone of repose forms on the screen, i.e. on the screen fabric 16s, the shape and angle of repose of which is influenced by the vibrations acting on the cone of repose and consequently by the drive power of the drive device 36s driving the screen. In addition, the shape and angle of repose of the cone of repose are influenced by the angle of inclination of the screen surface.

Wenn das Sieb, wie in Figur 17 gezeigt, mit einer geringen Antriebsleistung der Antriebsvorrichtung 36s angetrieben wird, ähnelt der sich unterhalb des Pulvereinlasses 22s auf dem Sieb ausbildende Schüttkegel einem sich auf einer ruhenden Ebene ausbildenden Schüttkegel, dessen Grundfläche lediglich einen kleinen Abschnitt a der Siebfläche des Siebs einnimmt. In einem derartigen Betriebszustand der Siebvorrichtung 10s ist die Siebflächenausnutzung dementsprechend gering, da lediglich ein kleiner zu dem Pulvereinlass 22s benachbarter Abschnitt a der Siebfläche tatsächlich mit Pulver 56s beaufschlagt wird. Im Gegensatz dazu ist ein Abschnitt b der Siebfläche, der nicht mit Pulver beaufschlagt wird und folglich einen „Sicherheitsabstand" des mit Pulver beaufschlagten Abschnitts a der Siebfläche von dem Überkornauslass 32s definiert, vergleichsweise groß. If the sieve, as shown in Figure 17, is driven with a low drive power of the drive device 36s, the cone of material forming on the sieve below the powder inlet 22s resembles a cone of material forming on a stationary plane, the base area of which only occupies a small section a of the sieve surface of the sieve. In such an operating state of the sieve device 10s, the sieve surface utilization is correspondingly low, since only a small section a of the sieve surface adjacent to the powder inlet 22s is actually charged with powder 56s. In contrast, a section b of the sieve surface that is not charged with powder and consequently defines a "safety distance" between the section a of the sieve surface charged with powder and the oversize grain outlet 32s is comparatively large.

Die Neigung der Siebfläche in Richtung des Überkornauslasses 32s führt dazu, dass der Schüttkegel nicht länger symmetrisch geformt ist, wie in Figur 16, sondern an die Ausrichtung der Siebfläche angepasst ist und einen variablen Schüttwinkel aufweist, der in einem dem Überkornauslass 32s zugewandten Umfangsabschnitt des Schüttkegels kleiner ist als in einem von dem Überkornauslass 32s abgewandten Umfangsabschnitt des Schüttkegels. Ein Neigungswinkel aa-w der Siebfläche des Siebs relativ zu der horizontalen Ebene E (siehe Figur 15) ist jedoch geringer ist als der Schüttwinkel aa des Schüttkegels, den das zu siebenden Pulver 56s auf einer horizontalen Ebene bildet, so dass gewährleistet ist, dass sich bei einem Antreiben des Siebs mit einer geringen Antriebsleistung im Bereich des Pulvereinlasses 22s noch ein stabiler Schüttkegel ausbildet und das Pulver 56s nicht unkontrolliert über die Siebfläche fließt. The inclination of the sieve surface in the direction of the oversize grain outlet 32s means that the repose cone is no longer symmetrically shaped, as in Figure 16, but is adapted to the orientation of the sieve surface and has a variable angle of repose, which is smaller in a peripheral section of the repose cone facing the oversize grain outlet 32s than in a peripheral section of the repose cone facing away from the oversize grain outlet 32s. An angle of inclination aa-w of the sieve surface of the sieve relative to the horizontal plane E (see Figure 15) is, however, smaller than the angle of repose aa of the repose cone that the powder 56s to be sieved forms on a horizontal plane, so that it is ensured that when the sieve is driven with a low drive power in the area of the powder inlet 22s still forms a stable cone of material and the powder 56s does not flow uncontrollably over the sieve surface.

Wenn das Sieb dagegen, wie in Figur 18 gezeigt, mit einer hohen Antriebsleistung angetrieben wird, breitet sich das Pulver 56s über die Siebfläche aus, d. h. ein Schüttwinkel aar des Schüttkegels, den das durch den Pulvereinlass auf das Sieb zuführte Pulver 56s auf der Siebfläche bildet, nimmt mit steigender Antriebsleistung der das Sieb antreibenden Antriebsvorrichtung 36s ab. Gleichzeitig vergrößert sich die Grundfläche des Schüttkegels, sodass der mit Pulver 56s beaufschlagte Abschnitt a der Siebfläche und folglich die Siebflächenausnutzung zunimmt, bis das Pulver schließlich über die gesamte Siebfläche fließt und somit die gesamte Siebfläche mit Pulver beaufschlagt wird. Ein Abschnitt b der Siebfläche, der nicht mit Pulver beaufschlagt wird, ist dann nicht länger vorhanden, so dass der mit Pulver beaufschlagte Abschnitt a der Siebfläche auch keinen „Sicherheitsabstand" von dem Überkornauslass 32s mehr hat. Dies führt dazu, dass bei einem kontinuierlichen des Siebs mit einer hohen Antriebsleistung Pulver 56s, wie in Figur 18 veranschaulicht, ungesiebt in den Überkornauslass 32s fließt. Dadurch geht Pulver 56s, das eigentlich feinkörnig genug ist, um durch das Siebgewebe 16s hindurch zu treten, ungenutzt verloren. If, however, the sieve is driven with a high drive power, as shown in Figure 18, the powder 56s spreads over the sieve surface, i.e. an angle of repose aar of the cone of repose that the powder 56s fed to the sieve through the powder inlet forms on the sieve surface decreases with increasing drive power of the drive device 36s driving the sieve. At the same time, the base area of the cone of repose increases, so that the section a of the sieve surface that is loaded with powder 56s and consequently the sieve surface utilization increases until the powder finally flows over the entire sieve surface and thus the entire sieve surface is loaded with powder. A section b of the sieve surface that is not loaded with powder is then no longer present, so that the section a of the sieve surface that is loaded with powder no longer has a "safety distance" from the oversize grain outlet 32s. This means that when the sieve is continuously operated with a high drive power, powder 56s, as shown in Figure 18, flows unscreened into the oversize grain outlet 32s. As a result, powder 56s, which is actually fine-grained enough to pass through the sieve mesh 16s, is lost unused.

Bei einem in Figur 19 näher veranschaulichten Verfahren zur Steuerung des Betriebs der Siebvorrichtung 10s wird daher zunächst in einem Schritt (i) das zu siebende Pulver 56s durch den Pulvereinlass 22s auf das Sieb zugeführt. Das Sieb wird dann in einem Schritt (ii) für ein erstes Zeitintervall mit einer ersten Antriebsleistung angetrieben (siehe Figur 19 oben und Mitte). Die erste Antriebsleistung ist so bemessen, dass das zu siebende Pulver 56s bei einem kontinuierlichen Antreiben des Siebs mit der ersten Antriebsleistung, wie in Figur 18 gezeigt, über die gesamte Siebfläche des Siebs und/oder in den Überkornauslass fließen würde. Die erste Antriebsleistung ist demzufolge so hoch, dass, würde sie kontinuierlich aufrechterhalten, zwar eine maximale Siebflächenausnutzung gewährleistet wäre, aber zumindest ein hohes Risiko bestünde, dass Pulver 56s ungesiebt durch den Überkornauslass 32s verloren geht. Daher wird das Antreiben des Siebs mit der ersten Antriebsleistung zeitlich begrenzt. In a method for controlling the operation of the sieving device 10s, which is illustrated in more detail in Figure 19, the powder 56s to be sieved is therefore first fed to the sieve through the powder inlet 22s in a step (i). The sieve is then driven in a step (ii) for a first time interval with a first drive power (see Figure 19 top and middle). The first drive power is dimensioned such that the powder 56s to be sieved would flow over the entire sieve surface of the sieve and/or into the oversize grain outlet if the sieve were continuously driven with the first drive power, as shown in Figure 18. The first drive power is therefore so high that if it were continuously maintained, maximum sieve surface utilization would be guaranteed, but there would at least be a high risk that powder 56s would be lost unsieved through the oversize grain outlet 32s. The driving of the sieve with the first drive power is therefore limited in time.

Daher wird das Sieb nach Ablauf des ersten Zeitintervalls in einem Schritt (iii) für ein zweites Zeitintervall mit einer zweiten Antriebsleistung angetrieben, die geringer ist als die erste Antriebsleistung (siehe Figur 19 unten). Die zweite Antriebsleistung ist insbesondere so bemessen, dass das zu siebende Pulver 56s bei einem kontinuierlichen Antreiben des Siebs mit der zweiten Antriebsleistung, wie in Figur 17 gezeigt, im Bereich des Pulvereinlasses 22s auf der Siebfläche des Siebs einen Schüttkegel bildet, der im Wesentlichen einem sich auf einer ruhenden Ebene ausbildenden Schüttkegel entspricht und dessen Grundfläche lediglich einen kleinen im Bereich des Pulvereinlasses 22s angeordneten Abschnitt a der Siebfläche des Siebs einnimmt. Würde das Sieb kontinuierlich mit der zweiten Antriebsleistung angetrieben, wäre zwar sichergestellt, dass kein oder nahezu kein Pulver 56s ungesiebt in den Überkornauslass fließt. Aufgrund der geringen Siebflächenausnutzung wären jedoch der der Siebdurchsatz und folglich die Siebleistung gering. Daher wird auch das Antreiben des Siebs mit der zweiten Antriebsleistung zeitlich begrenzt. Therefore, after the expiry of the first time interval, the sieve is driven in a step (iii) for a second time interval with a second drive power that is lower than the first drive power (see Figure 19 below). The second drive power is in particular dimensioned such that the powder to be sieved 56s at a Continuous driving of the sieve with the second drive power, as shown in Figure 17, forms a cone of material in the area of the powder inlet 22s on the sieve surface of the sieve, which essentially corresponds to a cone of material forming on a stationary plane and whose base area only occupies a small section a of the sieve surface of the sieve arranged in the area of the powder inlet 22s. If the sieve were driven continuously with the second drive power, it would be ensured that no or almost no powder 56s flows unsifted into the oversize grain outlet. However, due to the low utilization of the sieve surface, the sieve throughput and consequently the sieve performance would be low. Therefore, the driving of the sieve with the second drive power is also limited in time.

Im oben geschilderten Fall ist die zweite Antriebsleistung größer Null und geringer als die erste Antriebsleistung. In einem Sonderfall kann die zweite Antriebsleistung auch Null betragen, sodass während des zweiten Zeitintervalls kein aktives Sieben stattfindet. Es kann jedoch auch im nicht angetriebenen Zustand eines passives Sieben stattfinden, wobei aufgrund der Schwerkraft Pulver durch das Sieb rieselt. In the case described above, the second drive power is greater than zero and less than the first drive power. In a special case, the second drive power can also be zero, so that no active sieving takes place during the second time interval. However, passive sieving can also take place in the non-driven state, with powder trickling through the sieve due to gravity.

Nach Ablauf des zweiten Zeitintervalls werden die Schritte (ii) und (iii) wiederholt, d. h. das Sieb wird periodisch abwechselnd mit der ersten höheren Antriebsleistung und der zweiten niedrigeren Antriebsleistung angetrieben. In dem ersten Zeitintervall, in dem das Sieb mit der ersten (hohen) Antriebsleistung angetrieben wird, verteilen sich die Pulverpartikel des zu siebenden Pulvers 56 einschließlich des in dem Pulver 56s enthaltenen Überkorns 50s über die Siebfläche (siehe Figur 19 oben), sodass der Siebungsvorgang selbst dann unter einer hohen Siebflächenausnutzung erfolgen kann, wobei das Überkorn 50s schwerkraftgetrieben in Richtung des Überkornauslasses 32s transportiert wird (siehe Figur 19 Mitte). Im Gegensatz dazu ist während des zweiten Zeitintervalls die Siebflächenausnutzung gering. Darüber hinaus „staut" sich das Überkorn 50s säulenförmlich im Inneren des Schüttkegels. Dadurch können Pulverpartikel, die durch Staudruck und die Vibration des Siebs in das Siebgewebe 16s eingepresst werden Steckkörner bilden und das Siebgewebe verstopfen. After the second time interval has elapsed, steps (ii) and (iii) are repeated, i.e. the sieve is driven periodically alternately with the first higher drive power and the second lower drive power. In the first time interval in which the sieve is driven with the first (high) drive power, the powder particles of the powder 56 to be sieved, including the oversize grain 50s contained in the powder 56s, are distributed over the sieve surface (see Figure 19, top), so that the sieving process can then take place with a high sieve surface utilization, with the oversize grain 50s being transported by gravity in the direction of the oversize grain outlet 32s (see Figure 19, middle). In contrast, during the second time interval, the sieve surface utilization is low. In addition, the oversize grain 50s "accumulates" in the form of a column inside the cone. This means that powder particles that are pressed into the 16s sieve mesh by the dynamic pressure and the vibration of the sieve can form stuck grains and clog the sieve mesh.

Da sich das erste und zweites Zeitintervall periodisch abwechseln und folglich das Sieb periodisch abwechselnd mit der ersten höheren Antriebsleistung und der zweiten niedrigeren Antriebsleistung angetrieben wird, können die Vorteile beider Antriebsleistungen kombiniert werden. Durch die zeitliche Begrenzung des ersten Zeitintervalls kann zwar eine gute Verteilung der Pulverpartikel über die Siebfläche und eine effiziente Abfuhr des Überkorns 50s in Richtung des Überkornauslasses 32s gewährleistet werden. Es verbleibt jedoch stets ein nicht mit Pulver beaufschlagter Abschnitt b der Siebfläche und folglich ein „Sicherheitsabstand" zwischen dem mit Pulver beaufschlagte Abschnitt A der Siebfläche und den Überkornauslass 32s. Ferner wird das Siebgewebe 16s insgesamt mit einer geringeren Pulvermasse beaufschlagt und damit weniger belastet. Since the first and second time intervals alternate periodically and the sieve is driven periodically alternately with the first higher drive power and the second lower drive power, the advantages of both drive powers can be combined. By limiting the time of the first time interval, a good distribution of the powder particles over the sieve surface and an efficient removal of the oversize grain 50s in the direction of the oversize grain outlet 32s can be ensured. However, there always remains a space not loaded with powder. Section b of the sieve surface and consequently a "safety distance" between the section A of the sieve surface loaded with powder and the oversize grain outlet 32s. Furthermore, the sieve fabric 16s is loaded with a smaller powder mass overall and is therefore less stressed.

Die erste und die zweite Antriebsleistung können für unterschiedliche Pulverarten und unterschiedliche Prozessparameter, wie zum Beispiel Temperatur, Partikelgrößenverteilung des Pulvers, Feuchtigkeit des Pulvers, etc. unterschiedliche Werte annehmen. Die erste und die zweite Antriebsleistung werden daher entweder vor einem Siebvorgang empirisch ermittelt, einer Antriebsleistungswertetabelle für verschiedene Pulverarten und Prozessparameter entnommen oder anhand von Erfahrungswerten gewählt. Ebenso können auch das erste und das zweite Zeitintervall für unterschiedliche Pulverarten und unterschiedliche Prozessparameter, wie zum Beispiel Temperatur, Partikelgrößenverteilung des Pulvers, Feuchtigkeit des Pulvers, etc. unterschiedliche Werte annehmen. Das erste und das zweite Zeitintervall sind daher vor einem Siebvorgang für das zu siebende Pulver empirisch ermittelte Werte, einer Wertetabelle entnommen oder anhand von Erfahrungswerten gewählt. The first and second drive power can take on different values for different types of powder and different process parameters, such as temperature, particle size distribution of the powder, moisture content of the powder, etc. The first and second drive power are therefore either determined empirically before a sieving process, taken from a drive power value table for different types of powder and process parameters, or selected based on empirical values. The first and second time intervals can also take on different values for different types of powder and different process parameters, such as temperature, particle size distribution of the powder, moisture content of the powder, etc. The first and second time intervals are therefore empirically determined values for the powder to be sieved before a sieving process, taken from a value table, or selected based on empirical values.

Bei einer Bestimmung des ersten Zeitintervalls wird das erste Zeitintervall spätestens dann beendet, wenn zu siebendes Pulver 56s in den Überkornauslass 32s fließt, d. h. das erste Zeitintervall wird so gewählt, dass es während des Antreibens des Siebs mit der ersten Antriebsleistung innerhalb des ersten Zeitintervalls nicht zu einem Verlust von zu siebendem Pulver kommt. Das Fließen von zu siebendem Pulver in den Überkornauslass 32s wird mittels des Überkornsensors 33s erfasst. Insbesondere wird das erste Zeitintervall so bemessen, dass bis zum Ende des ersten Zeitintervalls eine Siebflächenausnutzung von ca. 70 % bis ca. 90 %, vorzugsweise von ca. 75 % bis ca. 85 % und insbesondere bevorzugt von ca. 80 % der gesamten Siebfläche des Siebs nicht überschritten wird. Das erste Zeitintervall sieht demzufolge eine „Zeitsicherheitsreserve" vor, sodass sich das Pulver während des ersten Zeitintervalls nicht über die gesamte Siebfläche ausbreitet. When determining the first time interval, the first time interval ends at the latest when powder to be screened 56s flows into the oversize grain outlet 32s, i.e. the first time interval is selected such that there is no loss of powder to be screened during the driving of the sieve with the first drive power within the first time interval. The flow of powder to be screened into the oversize grain outlet 32s is detected by means of the oversize grain sensor 33s. In particular, the first time interval is dimensioned such that a sieve surface utilization of approx. 70% to approx. 90%, preferably approx. 75% to approx. 85% and particularly preferably approx. 80% of the total sieve surface of the sieve is not exceeded by the end of the first time interval. The first time interval therefore provides a "time safety reserve" so that the powder does not spread over the entire sieve surface during the first time interval.

Bei einer Bestimmung des zweiten Zeitintervalls wird das zweite Zeitintervall spätestens dann beendet, wenn zu siebendes Pulver 56s im Bereich des Pulvereinlasses 22s auf der Siebfläche des Siebs einen Schüttkegel mit einer definierten Größe bildet. Die Bildung eines Schüttkegels mit einer definierten Größe wird mittels des Dosiersensors 23s erfasst, welcher auslöst, wenn eine Spitze des Schüttkegels in einen Erfassungsbereich des Dosiersensors 23s ragt. Durch eine derartige Begrenzung des zweiten Zeitintervalls wird verhindert, dass der Schüttkegel während des zweiten Zeitintervalls zu groß wird und den Pulvereinlass 22s verstopft. When determining the second time interval, the second time interval is terminated at the latest when powder 56s to be sieved forms a cone of material with a defined size in the area of the powder inlet 22s on the sieve surface of the sieve. The formation of a cone of material with a defined size is detected by means of the dosing sensor 23s, which is triggered when a tip of the cone of material protrudes into a detection area of the dosing sensor 23s. By limiting the second time interval prevents the material cone from becoming too large during the second time interval and clogging the powder inlet 22s.

Im Betrieb der Siebvorrichtung 10s wird das zu siebende Pulver 56s zumindest zeitweise kontinuierlich durch den Pulvereinlass 22s auf das Sieb zugeführt. Ein Dosiermassenstrom wird dabei durch eine entsprechende Ansteuerung der Dosiervorrichtung 24s und/oder eine entsprechende Ansteuerung des Ventils 26s durch die Steuereinheit 40s eingestellt. Insbesondere wird ein kontinuierlicher Dosiermassenstrom rhdos eingestellt, der der Gleichung rhdos = 0,5 * (rh(amin) + rh(amax)) folgt, wobei die Parameter amax und rh(amax) eine Siebflächenausnutzung und einen Siebdurchsatz bei einem Antreiben des Siebs mit der ersten Antriebsleistung definieren und die Parameter amin und rh(amin) eine Siebflächenausnutzung und einen Siebdurchsatz bei einem Antreiben des Siebs mit der zweiten Antriebsleistung definieren. During operation of the sieving device 10s, the powder 56s to be sieved is fed to the sieve at least temporarily continuously through the powder inlet 22s. A metering mass flow is set by a corresponding control of the metering device 24s and/or a corresponding control of the valve 26s by the control unit 40s. In particular, a continuous metering mass flow rhdos is set which follows the equation rhdos = 0.5 * (rh(amin) + rh(a m ax)), wherein the parameters a m ax and rh(a m ax) define a sieve area utilization and a sieve throughput when the sieve is driven with the first drive power and the parameters a m in and rh(a m in) define a sieve area utilization and a sieve throughput when the sieve is driven with the second drive power.

Der Siebdurchsatz bei einem Antreiben des Siebs mit einer zweiten Antriebsleistung rh(amin) wird bestimmt, indem bei einem Antreiben des Siebs mit der zweiten Antriebsleistung der Dosiermassenstrom des zu siebenden Pulvers 56s durch den Pulvereinlass 22s erhöht wird, bis das zu siebende Pulver 56s im Bereich des Pulvereinlasses 22s auf der Siebfläche des Siebs einen Schüttkegel mit einer definierten Größe gebildet hat und folglich der Dosiersensor 23s auslöst. Der Siebdurchsatz bei einem Antreiben des Siebs mit der ersten Antriebsleistung rh(amax) wird dagegen bestimmt, indem bei einem Antreiben des Siebs mit der ersten Antriebsleistung der Dosiermassenstrom des zu siebenden Pulvers 56s durch den Pulvereinlass 22s erhöht wird, bis das zu siebende Pulver 56s im Bereich des Pulvereinlasses 22s auf der Siebfläche des Siebs einen Schüttkegel mit einer definierten Größe gebildet hat und über hinaus zu siebendes Pulver 56s in den Überkornauslass fließt. Bei der Bestimmung des Siebdurchsatzes bei einem Antreiben des Siebs mit der ersten Antriebsleistung rh(amax) wird der Dosiermassenstrom des zu siebenden Pulvers 56s durch den Pulvereinlass 22s folglich so lange erhöht, bis der Dosiersensor 23s und der Überkornsensor 33s auslösen. Der auf diese Weise erhaltene Wert von rh(amax) wird mit einem Sicherheitsfaktor von beispielsweise 0.8, 0.7, 0.6 oder 0.5 multipliziert, um einer unbeabsichtigten Überdosierung von Pulver entgegenzuwirken. The sieve throughput when driving the sieve with a second drive power rh(amin) is determined by increasing the metering mass flow of the powder 56s to be sieved through the powder inlet 22s when driving the sieve with the second drive power until the powder 56s to be sieved has formed a cone of material with a defined size in the area of the powder inlet 22s on the sieve surface of the sieve and consequently the metering sensor 23s is triggered. The sieve throughput when driving the sieve with the first drive power rh(a max ), on the other hand, is determined by increasing the metering mass flow of the powder 56s to be sieved through the powder inlet 22s when driving the sieve with the first drive power until the powder 56s to be sieved has formed a cone of material with a defined size on the sieve surface of the sieve in the area of the powder inlet 22s and powder 56s to be sieved flows into the oversized grain outlet. When determining the sieve throughput when driving the sieve with the first drive power rh(amax), the metering mass flow of the powder 56s to be sieved through the powder inlet 22s is consequently increased until the metering sensor 23s and the oversized grain sensor 33s are triggered. The value of rh(a m ax) obtained in this way is multiplied by a safety factor of, for example, 0.8, 0.7, 0.6 or 0.5 to counteract an unintentional overdose of powder.

Wenn sich während des Siebvorgangs das Siebgewebe 16s zum Beispiel durch Steckkörner oder Kaltverschweißungen zusetzt, nimmt der Siebdurchsatz ab. Daher wird der kontinuierliche Dosiermassenstrom rhdos reduziert, wenn während des Siebvorgangs das zu siebende Pulver 56s im Bereich des Pulvereinlasses 22s auf der Siebfläche des Siebs einen Schüttkegel mit einer definierten Größe bildet und dementsprechend der Dosiersensor 23s auslöst. Wenn jedoch der kontinuierliche Dosiermassenstrom rhdos bereits so weit reduziert worden ist, dass er einen Grenzwert unterschreitet, und das zu siebende Pulver 56s trotzdem im Bereich des Pulvereinlasses 22s auf der Siebfläche des Siebs einen Schüttkegel mit einer definierten Größe bildet und folglich der Dosiersensor 23s auslöst, wird dies von der Steuereinheit 40s als Anzeichen gewertet, dass das Siebgewebe 16s verstopft ist und eine Siebreinigung initiiert. If the sieve mesh 16s becomes clogged during the sieving process, for example due to stuck grains or cold welding, the sieve throughput decreases. the continuous dosing mass flow rhdos is reduced if, during the sieving process, the powder 56s to be sieved forms a cone of material with a defined size in the area of the powder inlet 22s on the sieve surface of the sieve and the dosing sensor 23s is triggered accordingly. However, if the continuous dosing mass flow rhdos has already been reduced to such an extent that it falls below a limit value and the powder 56s to be sieved nevertheless forms a cone of material with a defined size in the area of the powder inlet 22s on the sieve surface of the sieve and the dosing sensor 23s is triggered accordingly, this is interpreted by the control unit 40s as an indication that the sieve fabric 16s is clogged and initiates sieve cleaning.

Wenn die Steuereinheit 40s erkannt hat, dass eine Siebreinigung zu initiieren ist, wird zunächst die Pulverzufuhr durch den Pulvereinlass 22s gestoppt. Noch im Sieb vorhandenes Pulver 56s wird noch vor dem Start der Siebreinigung gesiebt. Nach dem Start der Siebreinigung wird das Sieb mit einer maximalen Antriebsleistung angetrieben. Zusätzlich oder alternativ dazu kann nach dem Start der Siebreinigung der Vibrator 38s aktiviert werden, wobei ein Angriffswinkel des Vibrators 38s an das Sieb, eine Antriebsamplitude des Vibrators 38s und eine Antriebsfrequenz des Vibrators 38s variabel einstellbar sind. Zusätzlich oder alternativ zu einer infolge einer Verstopfung des Siebgewebes 16s initiierten Siebreinigung kann auch nach dem Ende eines jeden Siebvorgangs, wenn der Pulverzufuhrbehälter 132s leer ist, eine Siebreinigung initiiert werden. If the control unit 40s has detected that a sieve cleaning is to be initiated, the powder supply through the powder inlet 22s is first stopped. Powder 56s still present in the sieve is sieved before the sieve cleaning starts. After the sieve cleaning starts, the sieve is driven with maximum drive power. In addition or alternatively, the vibrator 38s can be activated after the sieve cleaning starts, whereby an angle of attack of the vibrator 38s on the sieve, a drive amplitude of the vibrator 38s and a drive frequency of the vibrator 38s can be variably adjusted. In addition or alternatively to a sieve cleaning initiated as a result of a blockage of the sieve fabric 16s, a sieve cleaning can also be initiated after the end of each sieving process when the powder feed container 132s is empty.

Alternativ oder zusätzlich zu der oben beschriebenen kontinuierlichen Pulverdosierung kann das zu siebende Pulver 56s zumindest zeitweise auch diskontinuierlich durch den Pulvereinlass 22s auf das Sieb zugeführt werden. Bei der diskontinuierlichen Pulverzufuhr wird zunächst in einem nicht angetriebenen Zustand des Siebs zu siebendes Pulver 56s durch den Pulvereinlass 22s auf das Sieb zugeführt, bis das zu siebende Pulver 56s im Bereich des Pulvereinlasses 22s auf der Siebfläche des Siebs einen Schüttkegel mit einer definierten Größe gebildet hat und der Dosiersensor 23s auslöst. Dann wird die Pulverzufuhr gestoppt und das Sieb angetrieben, sodass das auf die Siebfläche des Siebs zugeführte Pulver 56s gesiebt wird. Alternatively or in addition to the continuous powder dosing described above, the powder 56s to be sieved can also be fed discontinuously through the powder inlet 22s onto the sieve, at least at times. With discontinuous powder feeding, powder 56s to be sieved is first fed through the powder inlet 22s onto the sieve in a non-driven state of the sieve until the powder 56s to be sieved has formed a cone of material with a defined size on the sieve surface in the area of the powder inlet 22s and the dosing sensor 23s is triggered. The powder feed is then stopped and the sieve is driven so that the powder 56s fed onto the sieve surface is sieved.

Alternativ oder zusätzlich zu der oben beschriebenen kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Pulverdosierung kann das zu siebende Pulver 56s ferner zumindest zeitweise mit einem Dosiermassenstrom durch den Pulvereinlass 22s auf das Sieb zugeführt werden, der in Abhängigkeit der zum Antreiben des Siebs genutzten Antriebsleistung bestimmt wird. Insbesondere kann ein erster Dosiermassenstrom, mit dem das zu siebende Pulver während des ersten Zeitintervalls durch den Pulvereinlass 22s auf das Sieb zugeführt wird, größer sein als ein zweiter Dosiermassenstrom, mit dem das zu siebende Pulver während des zweiten Zeitintervalls durch den Pulvereinlass 22s auf das Sieb zugeführt wird. Alternatively or in addition to the continuous or discontinuous powder metering described above, the powder 56s to be sieved can also be fed to the sieve at least temporarily with a metering mass flow through the powder inlet 22s, which is determined depending on the drive power used to drive the sieve. In particular, a first metering mass flow, with with which the powder to be sieved is fed to the sieve through the powder inlet 22s during the first time interval, be greater than a second dosing mass flow with which the powder to be sieved is fed to the sieve through the powder inlet 22s during the second time interval.

In den Diagrammen der Figur 20 ist oben die Antriebsleistung L in Abhängigkeit der Zeit t und unten der Dosiermassenstrom rhdos in Abhängigkeit der Zeit t aufgetragen. Während der periodisch wiederkehrenden ersten Zeitintervalle tl wird das Sieb jeweils mit der höheren ersten Antriebsleistung LI angetrieben, wohingegen das Sieb während der periodisch wiederkehrenden zweiten Zeitintervalle t2 jeweils mit der niedrigeren zweiten Antriebsleistung L2 angetrieben wird. Dementsprechend erfolgt die Zufuhr von Pulver 56s durch den Pulvereinlass 22s auf das Sieb während der ersten Zeitintervalle tl jeweils mit einem höheren ersten Dosiermassenstrom rhdosi und während der zweiten Zeitintervalle t2 jeweils mit einem niedrigeren zweiten Dosiermassenstrom rhdos2. Insbesondere hat der zweite Dosiermassenstrom rhdos2 hier den Wert 0, d. h. während der zweiten Zeitintervalle t2 wird jeweils kein Pulver durch den Pulvereinlass auf das Sieb zugeführt. In the diagrams of Figure 20, the drive power L is plotted against time t at the top and the metering mass flow rhdos is plotted against time t at the bottom. During the periodically recurring first time intervals tl, the sieve is driven with the higher first drive power LI, whereas during the periodically recurring second time intervals t2, the sieve is driven with the lower second drive power L2. Accordingly, powder 56s is fed through the powder inlet 22s to the sieve during the first time intervals tl with a higher first metering mass flow rhdosi and during the second time intervals t2 with a lower second metering mass flow rhdos2. In particular, the second metering mass flow rhdos2 here has the value 0, i.e. during the second time intervals t2, no powder is fed through the powder inlet to the sieve.

Der in dem unteren Diagramm der Figur 20 gezeigte „sinusförmige" Verlauf des Dosiermassenstroms resultiert aus dem Ansprechverhalten der Dosiereinrichtung beim Starten oder Stoppen der Bewegung der Dosiereinrichtung, wie bspw. einer Dosierschnecke. Ein „rechteckiger" Verlauf des Dosiermassenstroms ist ebenso denkbar. Wenn die ersten und die zweiten Zeitintervalle, wie in Figur 20 dargestellt, jeweils gleich lang sind, stellt sich im Mittel eine Dosierleistung von rhdosi/2 ein. The "sinusoidal" course of the dosing mass flow shown in the lower diagram of Figure 20 results from the response behavior of the dosing device when starting or stopping the movement of the dosing device, such as a dosing screw. A "rectangular" course of the dosing mass flow is also conceivable. If the first and second time intervals, as shown in Figure 20, are each of the same length, an average dosing capacity of rhdosi/2 is achieved.

Der Siebvorgang wird beendet, wenn mzugeführt = müberkorn + mgesiebt, wobei mzugeführt die Masse des zugeführten Pulvers, müberkorn die Masse des in den Überkornauslass 32s geflossenen Überkorns und mgesiebt die Masse des gesiebten Pulvers ist. Die Masse des zugeführten Pulvers mZUgeführt wird mittels einer ersten Messvorrichtung 42s ermittelt, die den Pulverabfluss aus dem Pulverzufuhrbehälter 132s erfasst. Die Masse des über den Überkornauslass in den Überkornbehälter 136s geflossenen Pulvers müberkorn wird mittels der zweiten Messvorrichtung 44s ermittelt, die den Zufluss von Überkorn in den Überkornbehälter 38s erfasst. Die Masse des gesiebten Pulvers mgesiebt wird schließlich mittels der dritten Messvorrichtung 46s ermittelt, die den Zufluss von gesiebtem Pulver in den Gesiebtpulverbehälter 134s erfasst. Die Überkornrate ist ein Parameter, der das Verhältnis zwischen der Masse des in einer definierten Zeiteinheit in den Überkornauslass 32s geflossenen Überkorns und der Masse des in der Siebvorrichtung 10s in der definierten Zeiteinheit insgesamt verarbeiteten Pulvers angibt. Insbesondere lässt sich die Überkornrate Qüberkom gemäß The sieving process is terminated when msupplied = movergrain + msieved, where msupplied is the mass of the powder supplied, movergrain is the mass of the overgrain that flowed into the overgrain outlet 32s and m sieved is the mass of the sieved powder. The mass of the powder supplied mSUPPLIED is determined by means of a first measuring device 42s, which records the powder outflow from the powder feed container 132s. The mass of the powder movergrain that flowed into the overgrain container 136s via the overgrain outlet is determined by means of the second measuring device 44s, which records the inflow of overgrain into the overgrain container 38s. The mass of the sieved powder msieved is finally determined by means of the third measuring device 46s, which records the inflow of sieved powder into the sieved powder container 134s. The oversize grain rate is a parameter that indicates the ratio between the mass of the oversize grain flowing into the oversize grain outlet 32s in a defined time unit and the mass of the powder processed in the sieving device 10s in the defined time unit. In particular, the oversize grain rate Qoversize grain can be determined according to

Qüberkorn = 1 [rhgesiebt/frhgesiebt + rhüberkom)]* 100% berechnen, wobei rhgesiebt der Massenstrom des gesiebten Pulvers ist, der während des Siebvorgangs über den Gesiebtpulverauslass 28s Siebvorrichtung 10s in den Gesiebtpulverbehälter 134s fließt und rhüberkom der Massenstrom des Überkorns ist, der während des Siebvorgangs über den Überkornauslass 32s der Siebvorrichtung 10s in den Überkornbehälter 136s fließt. Calculate Qoversize = 1 [rhsieved/earlysieved + rhoversize]* 100%, where rhsieved is the mass flow of the sieved powder that flows during the sieving process via the sieved powder outlet 28s of the sieving device 10s into the sieved powder container 134s and rhoversize is the mass flow of the oversize that flows during the sieving process via the oversize outlet 32s of the sieving device 10s into the oversize container 136s.

Eine zu hohe Überkornrate kann bei dem hier beschriebenen Einsatz der Siebvorrichtung 10s zur Aufbereitung von Rohstoffpulver, das zur Verarbeitung in der Anlage 100s zur Herstellung von dreidimensionalen Werkstücken mithilfe eines generativen Schichtbauverfahrens vorgesehen ist, ein Indikator für ungünstige Prozessparameter der Anlage 100s sein. Beispielsweise kann eine zu hohe Überkornrate anzeigen, dass bei der Bestrahlung des Pulvers mittels der Bestrahlungseinrichtung 112s große Schweißspritzer entstehen, die im Pulverbett verbleiben und damit die Qualität des herzustellenden Werkstücks 108s beeinträchtigen können. Die Parameter rhgesiebt und rhüberkom werden daher während des Siebvorgangs kontinuierlich mittels der zweiten und der dritten Messvorrichtung 44s, 46s überwacht. Aus diesen Werten ermittelt die Steuereinheit 40s kontinuierlich die Überkornrate Qüberkom. Ferner wird unter der Steuerung der Steuereinheit 40s ein Warnhinweis ausgegeben, wenn die Überkornrate einen Grenzwert überschreitet, damit gegebenenfalls die Prozessparameter der Anlage 100s überprüft werden können. An oversize grain rate that is too high can be an indicator of unfavorable process parameters of the system 100s when using the screening device 10s described here to prepare raw material powder that is intended for processing in the system 100s for producing three-dimensional workpieces using a generative layer construction process. For example, an oversize grain rate that is too high can indicate that when the powder is irradiated using the irradiation device 112s, large welding spatters are created that remain in the powder bed and can thus impair the quality of the workpiece 108s to be produced. The parameters rhsieved and rhoversize are therefore continuously monitored during the screening process using the second and third measuring devices 44s, 46s. The control unit 40s continuously determines the oversize grain rate Qoversize from these values. Furthermore, a warning is issued under the control of the control unit 40s if the oversize grain rate exceeds a limit value so that the process parameters of the system 100s can be checked if necessary.

Ferner wird während des Siebvorgangs eine Sprungantwort einer Summe aus einem Gesiebtpulvermassenstrom rhgesiebt und einem Überkorn massenstrom rhüberkom auf einen Dosiermassenstrom rhdos überwacht, wobei der Dosiermassenstrom rhdos kontinuierlich mittels der ersten Messvorrichtung 42s erfasst wird, der Überkornmassenstrom rhüberkom kontinuierlich mittels der zweiten Messvorrichtung 44s erfasst wird und der Gesiebtpulvermassenstrom rhgesiebt kontinuierlich mittels der dritten Messvorrichtung 46s erfasst wird. In den in der Figur 21 dargestellten Diagrammen ist die Entwicklung der Summe aus dem Gesiebtpulvermassenstrom rhgesiebt und dem Überkornmassenstrom rhüberkom in Abhängigkeit der Zeit t durch die gepunkteten Kurven dargestellt, während die Entwicklung des Dosiermassenstroms rhdos in Abhängigkeit der Zeit t durch die gestrichelten Kurven dargestellt ist. Furthermore, during the sieving process, a step response of a sum of a sieved powder mass flow rh sieved and an oversize mass flow rh oversize to a metering mass flow rh dos is monitored, whereby the metering mass flow rh dos is continuously recorded by the first measuring device 42s, the oversize mass flow rh oversize is continuously recorded by the second measuring device 44s and the sieved powder mass flow rh sieved is continuously recorded by the third measuring device 46s. The diagrams shown in Figure 21 show the development of the sum of the sieved powder mass flow rh sieved and the The oversize mass flow rhüberkom as a function of time t is shown by the dotted curves, while the development of the dosing mass flow rhdos as a function of time t is shown by the dashed curves.

Die „Sprungantwort" der Summe aus dem Gesiebtpulvermassenstrom rhgesiebt und dem Überkorn massenstrom rhüberkom auf den Dosiermassenstrom rhdos ist die Zeitdifferenz At zwischen einem Zeitpunkt tl, bei dem der Siebvorrichtung 10s ein definierter Dosiermassenstrom rhdos zugeführt worden ist, und einem Zeitpunkt t2, bei dem eine entsprechende Summe aus dem Gesiebtpulvermassenstrom rhgesiebt und dem Überkornmassenstrom rhüberkom das Siebgewebe 16s passiert hat. Die Sprungantwort ist folglich ein Zeitparameter, der die Dauer des Siebvorgangs für einen bestimmten Pulvermassenstrom angibt. The "step response" of the sum of the sieved powder mass flow rhgesiebt and the oversize mass flow rhüberkom to the dosing mass flow rhdos is the time difference Δt between a point in time tl at which a defined dosing mass flow rhdos has been fed to the sieving device for 10s and a point in time t2 at which a corresponding sum of the sieved powder mass flow rhgesiebt and the oversize mass flow rhüberkom has passed the sieve fabric for 16s. The step response is therefore a time parameter that indicates the duration of the sieving process for a specific powder mass flow.

Wenn die Sprungantwort von dem in dem oberen Diagramm in Figur 21 veranschaulichten Wert Atl auf den in dem unteren Diagramm in Figur 21 veranschaulichten Wert At2 verkürzt, d. h. die Kurven in dem Diagramm näher zusammenrücken, kann dies dann, wenn die Sprungantwort einen ersten Grenzwert unterschreitet, als Indikator für einen Defekt, beispielsweise einen Riss des Siebgewebes 16s gewertet werden. Daher wird unter der Steuereinheit 40s ein Warnhinweis ausgegeben, wenn die Sprungantwort der Summe aus dem Gesiebtpulvermassenstrom rhgesiebt und dem Überkornmassenstrom rhüberkom auf den Dosiermassenstrom rhdos den ersten Grenzwert unterschreitet. If the step response shortens from the value Atl illustrated in the upper diagram in Figure 21 to the value At2 illustrated in the lower diagram in Figure 21, i.e. the curves in the diagram move closer together, this can be interpreted as an indicator of a defect, for example a tear in the sieve fabric 16s, if the step response falls below a first limit value. Therefore, a warning is issued under the control unit 40s if the step response of the sum of the sieved powder mass flow rhsieved and the oversize mass flow rhovercome to the dosing mass flow rhdos falls below the first limit value.

Wenn sich die Sprungantwort dagegen verlängert, zeigt dies eine Verlängerung des Siebvorgangs an und kann Indikator gewertet werden, dass sich das Siebgewebe 16s zugesetzt hat. Daher wird unter der Steuerung der Steuereinheit 40s eine Siebreinigung initiiert, wenn die Sprungantwort der Summe aus dem Gesiebtpulvermassenstrom rhgesiebt und dem Überkornmassenstrom rhüberkom auf den Dosiermassenstrom rhdos den zweiten Grenzwert überschreitet. If, on the other hand, the step response becomes longer, this indicates that the sieving process is being extended and can be interpreted as an indicator that the sieve fabric has become clogged. Therefore, a sieve cleaning is initiated under the control of the control unit 40s when the step response of the sum of the sieved powder mass flow rhsieved and the oversize mass flow rhovercome to the dosing mass flow rhdos exceeds the second limit value.

Figur 22 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Siebvorrichtung 10s, welche als alternative Ausführungsform bzw. als Weiterentwicklung der Siebvorrichtung 10s der Figur 14 betrachtet werden kann. Die Siebvorrichtung 10s lässt sich im Zusammenhang mit allen der oben geschilderten Ausführungsformen einer Siebvorrichtung 10s, eines Pulveraufbereitungssystems 128s und/oder einer Anlage 100s zur Herstellung von dreidimensionalen Werkstücken einsetzen. Die im Folgenden nicht beschriebenen Elemente und/oder Funktionen der Siebvorrichtung 10s entsprechen denen der oben geschilderten Siebvorrichtung 10s, insbesondere der Siebvorrichtung 10s der - Ill - Figure 22 shows a schematic side view of a screening device 10s, which can be considered as an alternative embodiment or as a further development of the screening device 10s of Figure 14. The screening device 10s can be used in conjunction with all of the above-described embodiments of a screening device 10s, a powder preparation system 128s and/or a system 100s for producing three-dimensional workpieces. The elements and/or functions of the screening device 10s not described below correspond to those of the screening device 10s described above, in particular the screening device 10s of - Ill -

Figur 15. Somit sind manche der Elemente der Siebvorrichtung 10s der Figur 22 nicht dargestellt oder nur schematisch angedeutet, da diese den oben bereits im Detail erläuterten Elementen der Siebvorrichtung 10s der Figur 15 entsprechen. Figure 15. Thus, some of the elements of the screening device 10s of Figure 22 are not shown or are only indicated schematically, since they correspond to the elements of the screening device 10s of Figure 15 already explained in detail above.

Im oberen Abschnitt (a) der Figur 22 ist die Siebvorrichtung 10s in einem Zustand dargestellt, in dem das Sieb (bestehend aus Siebrahmen 14s und Siebgewebe 16s) noch nicht in ein Gehäuse 60s der Siebvorrichtung 10s eingebaut ist. Der untere Abschnitt (b) der Figur 22 stellt die Siebvorrichtung im eingebauten Zustand des Siebs 14s, 16s dar. In the upper section (a) of Figure 22, the screening device 10s is shown in a state in which the screen (consisting of screen frame 14s and screen mesh 16s) is not yet installed in a housing 60s of the screening device 10s. The lower section (b) of Figure 22 shows the screening device in the installed state of the screen 14s, 16s.

Die Siebvorrichtung 10s der Figur 22 umfasst ein Gehäuse 60s, welches sich - ähnlich wie der Deckel 20s - zur hermetischen Abdichtung der Siebvorrichtung 10s eignet. Somit kann ein Siebvorgang in einer geschlossenen Inertgas-Atmosphäre durchgeführt werden. In einer Oberseite des Gehäuses 60s befindet sich ein Pulvereinlass 22s. An einer Unterseite des Gehäuses ist ein Überkornauslass 32s und ein lediglich angedeuteter Siebbehälter 18s vorgesehen. Die oben genannten Elemente 22s, 32s und 18s sind an das Gehäuse 60s angebracht und sind somit unabhängig von einer Veränderung des Neigungswinkels aa-w (s. u.) befestigt. The sieving device 10s of Figure 22 comprises a housing 60s which - similar to the lid 20s - is suitable for hermetically sealing the sieving device 10s. A sieving process can thus be carried out in a closed inert gas atmosphere. A powder inlet 22s is located in an upper side of the housing 60s. An oversize grain outlet 32s and a merely indicated sieving container 18s are provided on an underside of the housing. The above-mentioned elements 22s, 32s and 18s are attached to the housing 60s and are thus fastened independently of a change in the angle of inclination aa-w (see below).

Das aus Siebrahmen 14s und Siebgewebe 16s bestehende Sieb kann seitlich über eine Klappe 62s in das Gehäuse eingebracht werden. Die Klappe 62s kann geschlossen werden und im geschlossenen Zustand das Gehäuse 60s gasdicht abdichten. Ferner ist eine Siebaufnahme 66s vorgesehen, in welche das Sieb 14s, 16s eingeschoben und ggf. befestigt werden kann. Somit kann das Sieb 14s, 16s auf einfache Weise entnommen und wieder eingesetzt bzw. ggf. gewechselt werden. The sieve, consisting of sieve frame 14s and sieve mesh 16s, can be inserted into the housing from the side via a flap 62s. The flap 62s can be closed and, when closed, seals the housing 60s gas-tight. A sieve holder 66s is also provided, into which the sieve 14s, 16s can be inserted and, if necessary, fastened. The sieve 14s, 16s can thus be easily removed and reinserted or, if necessary, replaced.

Ein Neigungswinkel aa-w des Siebs 14s, 16s (genauer gesagt, des Siebgewebes 16s) relativ zur horizontalen Ebene E ist einstellbar. Hierfür ist eine Neigungsvorrichtung 64s vorgesehen, welche dazu eingerichtet ist, den Neigungswinkel aa-w zu verändern. Die Neigungsvorrichtung kann einen Motor, insbesondere ein Servomotor umfassen. Im dargestellten Beispiel der Figur 22 ist die Neigungsvorrichtung 64s an der Siebaufnahme 66s befestigt und dazu eingerichtet, diese relativ zu dem Gehäuse 60s zu neigen. Genauer gesagt ist die Neigungsvorrichtung gemäß dem dargestellten Beispiel in der Mitte des Siebs 14s, 16s angeordnet und dazu eingerichtet, das Sieb 14s, 16s entlang einer horizontal verlaufenden Rotationsachse zu rotieren. An inclination angle aa-w of the sieve 14s, 16s (more precisely, of the sieve fabric 16s) relative to the horizontal plane E is adjustable. For this purpose, an inclination device 64s is provided which is designed to change the inclination angle aa-w. The inclination device can comprise a motor, in particular a servo motor. In the example shown in Figure 22, the inclination device 64s is attached to the sieve holder 66s and designed to incline it relative to the housing 60s. More precisely, the inclination device according to the example shown is arranged in the middle of the sieve 14s, 16s and designed to rotate the sieve 14s, 16s along a horizontal axis of rotation.

Insbesondere ist die Neigungsvorrichtung 64s von der Steuereinheit 40s so ansteuerbar, dass sich ein beliebiger Neigungswinkel aa-w innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereichs (z. B. 0° bis 45°) einstellen lässt. Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann eine Änderung des Neigungswinkels aa-w so schnell erfolgen, dass im ersten Zeitintervall ein erster Neigungswinkel eingestellt ist und im zweiten Zeitintervall ein zweiter Neigungswinkel eingestellt ist. Anders ausgedrückt, kann die Änderung des Winkels in einem Änderungsintervall erfolgen, welches kürzer ist als das kürzere der ersten und zweiten Zeitintervalle, insbesondere maximal halb so lang, maximal 1/4 so lang, maximal 1/8 so lang, maximal 1/10 so lang, maximal 1/50 so lang oder maximal 1/100 so lang. In particular, the inclination device 64s can be controlled by the control unit 40s so that any inclination angle aa-w within a predetermined angle range (e.g. 0° to 45°). According to some embodiments, a change in the angle of inclination aa-w can take place so quickly that a first angle of inclination is set in the first time interval and a second angle of inclination is set in the second time interval. In other words, the change in the angle can take place in a change interval which is shorter than the shorter of the first and second time intervals, in particular a maximum of half as long, a maximum of 1/4 as long, a maximum of 1/8 as long, a maximum of 1/10 as long, a maximum of 1/50 as long or a maximum of 1/100 as long.

Es ist jedoch auch möglich, dass eine Änderung des Neigungswinkels aa-w kontinuierlich während des ersten Zeitintervalls und/oder während des zweiten Zeitintervalls erfolgt. However, it is also possible that a change in the inclination angle aa-w occurs continuously during the first time interval and/or during the second time interval.

Somit kann die Steuerung der Siebleistung (d. h. unterschiedliche Siebleistung im ersten und zweiten Zeitintervall) durch unterschiedliche Neigungswinkel aa-w in den jeweiligen Zeitintervallen unterstützt werden. Insbesondere kann für das erste Zeitintervall ein größerer Neigungswinkel eingestellt werden als für das zweite Zeitintervall. Es kann jedoch auch, umgekehrt, für das erste Zeitintervall ein geringerer Neigungswinkel eingestellt werden als für das zweite Zeitintervall. Beide Optionen können - je nach Situation und Ziel - vorteilhaft sein. Ein geringerer Neigungswinkel aa-w führt dazu, dass weniger Überkorn abgeführt wird und sich das Pulver ggf. auf dem Siebgewebe 16s staut. Ein höherer Neigungswinkel aa-w führt zu einem besseren Abtransport des Überkorns, jedoch auch dazu, dass ggf. „gutes" Pulver, welches das Siebgewebe 16s passieren könnte, in den Überkornauslass 32s gelangt. Thus, the control of the screening performance (i.e. different screening performance in the first and second time intervals) can be supported by different inclination angles aa-w in the respective time intervals. In particular, a larger inclination angle can be set for the first time interval than for the second time interval. However, conversely, a smaller inclination angle can also be set for the first time interval than for the second time interval. Both options can be advantageous - depending on the situation and goal. A smaller inclination angle aa-w leads to less oversize being removed and the powder possibly accumulating on the screen mesh 16s. A higher inclination angle aa-w leads to better removal of the oversize, but also to any "good" powder that could pass through the screen mesh 16s reaching the oversize outlet 32s.

Der Neigungswinkel kann gemäß manchen Ausführungsformen abhängig vom verwendeten Pulver eingestellt werden. Dies kann beispielsweise initial vor Beginn eines Siebvorgangs erfolgen, sodass der Neigungswinkel während des Siebvorgangs konstant bleibt. So kann beispielsweise für schwerere Materialien ein höherer Neigungswinkel eingestellt werden als für leichtere Materialien. Auch kann für Pulvermaterial mit unrunden und/oder spratzig geformten Pulverpartikeln, welches dadurch eine geringere Fließfähigkeit aufweist, ein höherer Neigungswinkel eingestellt werden als für Pulvermaterial, welches runde Pulverpartikel und dadurch eine höhere Fließfähigkeit aufweist. So kann der Neigungswinkel im Hinblick auf die Fließeigenschaften des verwendeten Materials optimiert werden. According to some embodiments, the angle of inclination can be set depending on the powder used. This can, for example, be done initially before the start of a sieving process so that the angle of inclination remains constant during the sieving process. For example, a higher angle of inclination can be set for heavier materials than for lighter materials. A higher angle of inclination can also be set for powder material with non-round and/or spiky powder particles, which therefore has lower flowability, than for powder material which has round powder particles and therefore higher flowability. The angle of inclination can thus be optimized with regard to the flow properties of the material used.

Ferner kann ein Sensor (nicht dargestellt) vorgesehen sein, welcher dazu eingerichtet ist, eine Ausbreitungsgeschwindigkeit des zu siebenden Pulvers auf dem Sieb und/oder eine Position einer Pulverfront des zu siebenden Pulvers auf dem Sieb zu erfassen. Zu diesem Zweck kann der Sensor beispielsweise eine Kamera, einen induktiven Sensor und/oder eine Lichtschranke umfassen. Der Sensor kann beispielsweise an einer Innenseite des Gehäuses 60s, insbesondere an einer oberen Wand des Gehäuses 60s befestigt sein. Furthermore, a sensor (not shown) can be provided which is designed to measure a spreading speed of the powder to be sieved on the sieve and/or to detect a position of a powder front of the powder to be sieved on the sieve. For this purpose, the sensor can comprise, for example, a camera, an inductive sensor and/or a light barrier. The sensor can, for example, be attached to an inner side of the housing 60s, in particular to an upper wall of the housing 60s.

Die Steuereinheit kann so konfiguriert sein, dass der Neigungswinkel aa-w der Siebfläche des Siebs relativ zu der horizontalen Ebene in Abhängigkeit von der erfassten Ausbreitungsgeschwindigkeit und/oder in Abhängigkeit von der erfassten Position geändert wird. Insbesondere kann das Ändern des Neigungswinkels aa-w so erfolgen, dass der Neigungswinkel aa-w verringert wird, wenn die erfasste Ausbreitungsgeschwindigkeit des zu siebenden Pulvers und/oder die erfasste Position der Pulverfront einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet. Auf ähnliche Weise kann das Ändern des Neigungswinkels aa-w so erfolgen, dass der Neigungswinkel aa-w erhöht wird, wenn die erfasste Ausbreitungsgeschwindigkeit des zu siebenden Pulvers und/oder die erfasste Position der Pulverfront einen vorbestimmten Schwellenwert unterschreitet. The control unit can be configured such that the inclination angle aa-w of the sieve surface of the sieve relative to the horizontal plane is changed depending on the detected spreading speed and/or depending on the detected position. In particular, the inclination angle aa-w can be changed such that the inclination angle aa-w is reduced when the detected spreading speed of the powder to be sieved and/or the detected position of the powder front exceeds a predetermined threshold value. Similarly, the inclination angle aa-w can be changed such that the inclination angle aa-w is increased when the detected spreading speed of the powder to be sieved and/or the detected position of the powder front falls below a predetermined threshold value.

Somit kann der Neigungswinkel automatisiert gesteuert werden und zeitaufwändige Tests zur Ermittlung eines optimalen und pulverabhängigen Neigungswinkels können somit vermieden werden. This means that the angle of inclination can be controlled automatically and time-consuming tests to determine an optimal and powder-dependent angle of inclination can be avoided.

Aspekte, welche für sich allein genommen Anwendung finden können und/oder in Kombination mit dem oben beschriebenen Pulverfördersystem (siehe beispielsweise Fig. 1) eingesetzt werden können, lauten wie folgt: Aspects which can be used alone and/or in combination with the powder conveying system described above (see, for example, Fig. 1) are as follows:

1. Verfahren zur Steuerung des Betriebs einer Siebvorrichtung (10s), das die Schritte umfasst: 1. A method for controlling the operation of a screening device (10s), comprising the steps of:

(i) Zuführen von zu siebendem Pulver (56s) auf ein Sieb durch einen Pulvereinlass (22s); (i) feeding powder to be sieved (56s) onto a sieve through a powder inlet (22s);

(ii) Antreiben des Siebs für ein erstes Zeitintervall mit einer ersten Antriebsleistung, wobei die erste Antriebsleistung so bemessen ist, dass das zu siebende Pulver (56s) bei einem kontinuierlichen Antreiben des Siebs mit der ersten Antriebsleistung über eine gesamte Siebfläche des Siebs und/oder in einen Überkornauslass (32s) fließt; (ii) driving the sieve for a first time interval with a first drive power, wherein the first drive power is dimensioned such that the powder to be sieved (56s) flows over an entire sieve surface of the sieve and/or into an oversize grain outlet (32s) when the sieve is continuously driven with the first drive power;

(iii) nach Ablauf des ersten Zeitintervalls, Antreiben des Siebs für ein zweites Zeitintervall mit einer zweiten Antriebsleistung, die geringer ist als die erste Antriebsleistung; (iv) nach Ablauf des zweiten Zeitintervalls, Wiederholen der Schritte (ii) und (iii) . (iii) after expiration of the first time interval, driving the sieve for a second time interval with a second drive power which is less than the first drive power; (iv) after expiry of the second time interval, repeating steps (ii) and (iii).

2. Verfahren zur Steuerung einer Siebvorrichtung (10s) nach Aspekt 1, wobei die zweite Antriebsleistung so bemessen ist, dass das zu siebende Pulver (56s) bei einem kontinuierlichen Antreiben des Siebs mit der zweiten Antriebsleistung im Bereich des Pulvereinlasses (22s) auf der Siebfläche des Siebs einen Schüttkegel bildet, der im Wesentlichen einem sich auf einer ruhenden Ebene ausbildenden Schüttkegel entspricht, wobei ein Schüttwinkel (aa) des Schüttkegels insbesondere an eine Ausrichtung der Siebfläche angepasst ist. 2. Method for controlling a sieving device (10s) according to aspect 1, wherein the second drive power is dimensioned such that the powder to be sieved (56s) forms a repose cone on the sieve surface of the sieve when the sieve is continuously driven with the second drive power in the region of the powder inlet (22s), which substantially corresponds to a repose cone forming on a stationary plane, wherein an angle of repose (aa) of the repose cone is adapted in particular to an orientation of the sieve surface.

3. Verfahren zur Steuerung des Betriebs einer Siebvorrichtung (10s) nach Aspekt 1 oder 2, wobei die Siebfläche des Siebs derart relativ zu einer horizontalen Ebene (E) geneigt ist, dass das Fließen des durch den Pulvereinlass (22s) zugeführten Pulvers in Richtung des Überkornauslasses (32s) durch die Schwerkraft unterstützt wird, wobei ein Neigungswinkel (aa-w) der Siebfläche des Siebs relativ zu der horizontalen Ebene (E) vorzugsweise geringer ist als ein Schüttwinkel (aa) eines Schüttkegels, den das zu siebenden Pulver (56s) auf einer horizontalen Ebene (E) bildet. 3. Method for controlling the operation of a screening device (10s) according to aspect 1 or 2, wherein the screening surface of the screen is inclined relative to a horizontal plane (E) such that the flow of the powder fed through the powder inlet (22s) in the direction of the oversize grain outlet (32s) is assisted by gravity, wherein an angle of inclination (aa-w) of the screening surface of the screen relative to the horizontal plane (E) is preferably smaller than an angle of repose (aa) of a repose cone formed by the powder (56s) to be screened on a horizontal plane (E).

4. Verfahren zur Steuerung des Betriebs einer Siebvorrichtung (lOss) nach einem der Aspekte 1 bis 3, wobei: 4. A method for controlling the operation of a screening device (lOss) according to any one of aspects 1 to 3, wherein:

- das erste Zeitintervall ein für das zu siebende Pulver (56) empirisch ermittelter Wert ist; und/oder - the first time interval is an empirically determined value for the powder to be sieved (56); and/or

- bei einer Bestimmung des ersten Zeitintervalls das erste Zeitintervall spätestens dann beendet wird, wenn zu siebendes Pulver (56s) in den Überkornauslass (32s) fließt, wobei das Fließen von zu siebendem Pulver (56s) in den Überkornauslass (32s) insbesondere mittels eines im Bereich des Überkornauslasses vorgesehenen Überkornsensors (33s) erfasst wird; und/oder - when determining the first time interval, the first time interval ends at the latest when powder to be screened (56s) flows into the oversize grain outlet (32s), wherein the flow of powder to be screened (56s) into the oversize grain outlet (32s) is detected in particular by means of an oversize grain sensor (33s) provided in the region of the oversize grain outlet; and/or

- das erste Zeitintervall so bemessen wird, dass bis zum Ende des ersten Zeitintervalls eine Siebflächenausnutzung von ca. 70 % bis ca. 90 %, vorzugsweise von ca. - the first time interval is dimensioned such that by the end of the first time interval a screen area utilization of approx. 70% to approx. 90%, preferably approx.

75 % bis ca. 85 % und insbesondere bevorzugt von ca. 80 % der gesamten Siebfläche des Siebs nicht überschritten wird; und/oder 75% to about 85% and particularly preferably about 80% of the total sieve area of the sieve is not exceeded; and/or

- das zweite Zeitintervall ein für das zu siebende Pulver (56s) empirisch ermittelter Wert ist; und/oder - the second time interval is an empirically determined value for the powder to be sieved (56s); and/or

- bei einer Bestimmung des zweiten Zeitintervalls das zweite Zeitintervall spätestens dann beendet wird, wenn das zu siebende Pulver (56s) im Bereich des Pulvereinlasses (22s) auf der Siebfläche des Siebs einen Schüttkegel mit einer definierten Größe bildet, wobei die Bildung eines Schüttkegels mit einer definierten Größe insbesondere mittels eines im Bereich des Pulvereinlasses (22s) vorgesehenen Dosiersensors (23s) erfasst wird. - when determining the second time interval, the second time interval is terminated at the latest when the powder to be sieved (56s) forms a cone of material with a defined size in the area of the powder inlet (22s) on the sieve surface of the sieve wherein the formation of a pouring cone with a defined size is detected in particular by means of a dosing sensor (23s) provided in the region of the powder inlet (22s).

5. Verfahren zur Steuerung des Betriebs einer Siebvorrichtung (10s) nach einem der Aspekte 1 bis 4, wobei das zu siebende Pulver (56s) zumindest zeitweise kontinuierlich mit einem Dosiermassenstrom rhdos = 0,5 * (rh(amin) + rh(amax)) durch den Pulvereinlass (22s) auf das Sieb zugeführt wird, wobei amin eine Siebflächenausnutzung und rh(amin) ein Siebdurchsatz bei einem Antreiben des Siebs mit der zweiten Antriebsleistung sind, und wobei amax eine Siebflächenausnutzung und rh(amax) ein Siebdurchsatz bei einem Antreiben des Siebs mit der ersten Antriebsleistung sind. 5. Method for controlling the operation of a screening device (10s) according to one of aspects 1 to 4, wherein the powder to be screened (56s) is fed at least temporarily continuously with a metering mass flow rhdos = 0.5 * (rh(amin) + rh(a m ax)) through the powder inlet (22s) onto the screen, wherein a m in is a screen area utilization and rh(amin) is a screen throughput when driving the screen with the second drive power, and wherein a m ax is a screen area utilization and rh(amax) is a screen throughput when driving the screen with the first drive power.

6. Verfahren zur Steuerung des Betriebs einer Siebvorrichtung (10s) nach Aspekt 5, wobei: 6. A method for controlling the operation of a screening device (10s) according to aspect 5, wherein:

- rh(amin) bestimmt wird, indem bei einem Antreiben des Siebs mit der zweiten Antriebsleistung der Dosiermassenstrom des zu siebenden Pulvers (56s) durch den Pulvereinlass (22s) erhöht wird, bis das zu siebende Pulver (56s) im Bereich des Pulvereinlasses (22s) auf der Siebfläche des Siebs einen Schüttkegel mit einer definierten Größe gebildet hat; und/oder - rh(amine) is determined by increasing the metering mass flow of the powder to be screened (56s) through the powder inlet (22s) when the sieve is driven with the second drive power until the powder to be screened (56s) has formed a cone of material with a defined size in the region of the powder inlet (22s) on the sieve surface of the sieve; and/or

- rh(amax) bestimmt wird, indem bei einem Antreiben des Siebs mit der ersten Antriebsleistung der Dosiermassenstrom des zu siebenden Pulvers (56s) durch den Pulvereinlass (22s) erhöht wird, bis das zu siebende Pulver (56s) im Bereich des Pulvereinlasses (22s) auf der Siebfläche des Siebs einen Schüttkegel mit einer definierten Größe gebildet hat und zu siebendes Pulver (56s) in den Überkornauslass (32s) fließt, wobei der so erhaltene Wert von rh(amax) vorzugsweise mit einem Sicherheitsfaktor von 0.8, 0.7, 0.6 oder 0.5 multipliziert wird. - rh(amax) is determined by increasing the metering mass flow of the powder to be screened (56s) through the powder inlet (22s) when driving the sieve with the first drive power until the powder to be screened (56s) has formed a cone of material with a defined size on the sieve surface of the sieve in the region of the powder inlet (22s) and powder to be screened (56s) flows into the oversize grain outlet (32s), wherein the value of rh(a m ax) thus obtained is preferably multiplied by a safety factor of 0.8, 0.7, 0.6 or 0.5.

7. Verfahren zur Steuerung des Betriebs einer Siebvorrichtung (10s) nach Aspekt 5 oder 6, wobei: 7. A method for controlling the operation of a screening device (10s) according to aspect 5 or 6, wherein:

- der Dosiermassenstrom (rhdos) reduziert wird, wenn das zu siebende Pulver (56s) im Bereich des Pulvereinlasses (22s) auf der Siebfläche des Siebs einen Schüttkegel mit einer definierten Größe bildet; und/oder - the dosing mass flow (rhdos) is reduced when the powder to be screened (56s) forms a cone of material on the screen surface in the area of the powder inlet (22s) with a defined size; and/or

- eine Siebreinigung initiiert wird, wenn das zu siebende Pulver (56s) im Bereich des Pulvereinlasses (22s) auf der Siebfläche des Siebs einen Schüttkegel mit einer definierten Größe bildet und/oder der Dosiermassenstrom rhdos einen Grenzwert unterschreitet. - a sieve cleaning is initiated when the powder to be sieved (56s) forms a cone of material with a defined size on the sieve surface of the sieve in the area of the powder inlet (22s) and/or the dosing mass flow rhdos falls below a limit value.

8. Verfahren zur Steuerung des Betriebs einer Siebvorrichtung (10s) nach Aspekt 7, wobei bei einer Initiierung einer Siebreinigung 8. A method for controlling the operation of a screening device (10s) according to aspect 7, wherein upon initiation of a screening cleaning

- die Pulverzufuhr durch den Pulvereinlass (22s) gestoppt wird; und/oder - the powder supply through the powder inlet (22s) is stopped; and/or

- noch im Sieb vorhandenes Pulver vor dem Start der Siebreinigung gesiebt wird; und/oder - any powder still present in the sieve is sieved before starting the sieve cleaning; and/or

- nach dem Start der Siebreinigung das Sieb mit einer maximalen Antriebsleistung angetrieben wird; und/oder - after the start of the sieve cleaning, the sieve is driven with a maximum drive power; and/or

- nach dem Start der Siebreinigung ein Vibrator (38s) aktiviert wird, der das Sieb unabhängig von einer Antriebsvorrichtung (36s) der Siebvorrichtung (10s) antreibt, wobei vorzugsweise ein Angriffswinkel des Vibrators (38s) an das Sieb, eine Antriebsamplitude des Vibrators (38s) und/oder eine Antriebsfrequenz des Vibrators (38s) variabel einstellbar ist. - after the start of the sieve cleaning, a vibrator (38s) is activated which drives the sieve independently of a drive device (36s) of the sieve device (10s), wherein preferably an angle of attack of the vibrator (38s) on the sieve, a drive amplitude of the vibrator (38s) and/or a drive frequency of the vibrator (38s) are variably adjustable.

9. Verfahren zur Steuerung des Betriebs einer Siebvorrichtung (10s) nach einem der Aspekte 1 bis 8, wobei das zu siebende Pulver (56ss) zumindest zeitweise diskontinuierlich durch den Pulvereinlass (22s) auf das Sieb zugeführt wird, wobei insbesondere 9. Method for controlling the operation of a screening device (10s) according to one of aspects 1 to 8, wherein the powder (56ss) to be screened is fed at least temporarily discontinuously through the powder inlet (22s) onto the screen, wherein in particular

- zunächst in einem nicht angetriebenen Zustand des Siebs zu siebendes Pulver (56s) durch den Pulvereinlass (22s) auf das Sieb zugeführt wird, bis das zu siebende Pulver (56s) im Bereich des Pulvereinlasses (22s) auf der Siebfläche des Siebs einen Schüttkegel mit einer definierten Größe gebildet hat; - initially, when the sieve is not driven, powder (56s) to be sieved is fed onto the sieve through the powder inlet (22s) until the powder (56s) to be sieved has formed a cone of material with a defined size on the sieve surface of the sieve in the region of the powder inlet (22s);

- nach Beendigung der Pulverzufuhr das Sieb angetrieben und das auf die Siebfläche des Siebs zugeführte Pulver gesiebt wird; und - after the powder feed has been completed, the sieve is driven and the powder fed onto the sieve surface is sieved; and

- der Siebvorgang beendet wird, wenn mzugeführt = müberkorn + mgesiebt, wobei mzugeführt die Masse des zugeführten Pulvers, müberkorn die Masse des in den Überkornauslass (32s) geflossenen Pulvers und mgesiebt die Masse des gesiebten Pulvers ist, und wobei mZUgeführt insbesondere mittels einer ersten Messvorrichtung (42s) ermittelt wird, die in einem mit dem Pulvereinlass (22s) der Siebvorrichtung (10s) verbindbaren Pulverzufuhrbehälter (132s) vorgesehen ist, moberkorn insbesondere mittels einer zweiten Messvorrichtung (44s) ermittelt wird, die in einem mit dem Überkornauslass (32s) der Siebvorrichtung (10s) verbindbaren Überkornbehälter (136s) vorgesehen ist, und/oder mgesiebt insbesondere mittels einer dritten Messvorrichtung (46s) ermittelt wird, die in einem mit einem Gesiebtpulverauslass (28s) der Siebvorrichtung (10s) verbindbaren Gesiebtpulverbehälter (134s) vorgesehen ist. - the sieving process is terminated when msupplied = movergrain + msieved, where msupplied is the mass of the powder supplied, movergrain is the mass of the powder flowing into the overgrain outlet (32s) and m sieved is the mass of the sieved powder, and where m Supplied is determined in particular by means of a first measuring device (42s) which is arranged in a connection with the powder inlet (22s) of the sieving device (10s) connectable powder feed container (132s), oversize is determined in particular by means of a second measuring device (44s) which is provided in an oversize container (136s) which can be connected to the oversize outlet (32s) of the sieving device (10s), and/or oversieved is determined in particular by means of a third measuring device (46s) which is provided in a sieved powder container (134s) which can be connected to a sieved powder outlet (28s) of the sieving device (10s).

10. Verfahren zur Steuerung des Betriebs einer Siebvorrichtung (10s) nach einem der Aspekte 1 bis 9, wobei das zu siebende Pulver (56s) zumindest zeitweise mit einem Dosiermassenstrom durch den Pulvereinlass (22s) auf das Sieb zugeführt wird, der in Abhängigkeit der zum Antreiben des Siebs genutzten Antriebsleistung bestimmt wird, wobei insbesondere ein erster Dosiermassenstrom, mit dem das zu siebende Pulver (56s) während des ersten Zeitintervalls durch den Pulvereinlass (22s) auf das Sieb zugeführt wird, größer ist als ein zweiter Dosiermassenstrom, mit dem das zu siebende Pulver (56) während des zweiten Zeitintervalls durch den Pulvereinlass (22s) auf das Sieb zugeführt wird. 10. Method for controlling the operation of a sieving device (10s) according to one of aspects 1 to 9, wherein the powder (56s) to be sieved is fed to the sieve at least temporarily with a metering mass flow through the powder inlet (22s) which is determined as a function of the drive power used to drive the sieve, wherein in particular a first metering mass flow with which the powder (56s) to be sieved is fed to the sieve through the powder inlet (22s) during the first time interval is greater than a second metering mass flow with which the powder (56) to be sieved is fed to the sieve through the powder inlet (22s) during the second time interval.

11. Verfahren zur Steuerung des Betriebs einer Siebvorrichtung (10s) nach einem der Aspekte 1 bis 10, wobei ein Warnhinweis ausgegeben wird, wenn eine Überkornrate einen Grenzwert überschreitet, wobei die Überkornrate insbesondere kontinuierlich gemessen wird. 11. Method for controlling the operation of a screening device (10s) according to one of aspects 1 to 10, wherein a warning is issued when an oversize grain rate exceeds a limit value, wherein the oversize grain rate is measured in particular continuously.

12. Verfahren zur Steuerung des Betriebs einer Siebvorrichtung (10s) nach einem der Aspekte 1 bis 11, wobei: 12. A method for controlling the operation of a screening device (10s) according to any one of aspects 1 to 11, wherein:

- die Siebvorrichtung (10s) gegenüber der Umgebungsatmosphäre abgedichtet ist und im Betrieb mit einem Schutzgas geflutet wird; und/oder - the screening device (10s) is sealed against the ambient atmosphere and is flooded with a protective gas during operation; and/or

- zusätzliches Schutzgas in die Siebvorrichtung (10s) zugeführt wird, wenn ein Inertgasdruck in der Siebvorrichtung (10s) einen Grenzwert unterschreitet. - additional protective gas is supplied to the screening device (10s) when an inert gas pressure in the screening device (10s) falls below a limit value.

13. Verfahren zur Steuerung des Betriebs einer Siebvorrichtung (10s) nach einem der Aspekte 1 bis 12, wobei: 13. A method for controlling the operation of a screening device (10s) according to any one of aspects 1 to 12, wherein:

- während des Siebvorgangs eine Sprungantwort einer Summe aus einem Gesiebtpulvermassenstrom (rhgesiebt) und einem Überkornmassenstrom (rhüberkom) auf einen Dosiermassenstrom (rhdos) überwacht wird; und/oder - during the sieving process, a step response of a sum of a sieved powder mass flow (rhsieved) and an oversize mass flow (rhoversize) to a dosing mass flow (rhdos) is monitored; and/or

- ein Warnhinweis ausgegeben wird, wenn die Sprungantwort der Summe aus dem Gesiebtpulvermassenstrom (rhgesiebt) und dem Überkornmassenstrom (rhüberkom) auf den Dosiermassenstrom (rhdos) einen ersten Grenzwert unterschreitet; und/oder- a warning is issued if the step response of the sum of the sieved powder mass flow (rhsieved) and the oversize mass flow (rhoversize) to the dosing mass flow (rhdos) falls below a first limit value; and/or

- eine Siebreinigung initiiert wird, wenn die Sprungantwort der Summe aus dem Gesiebtpulvermassenstrom (rhgesiebt) und dem Überkornmassenstrom (rhüberkom) auf den Dosiermassenstrom (rhdos) einen zweiten Grenzwert überschreitet. - a sieve cleaning is initiated when the step response of the sum of the sieved powder mass flow (rhsieved) and the oversize mass flow (rhoversize) to the dosing mass flow (rhdos) exceeds a second limit value.

14. Verfahren zur Steuerung des Betriebs einer Siebvorrichtung (10s) nach einem der Aspekte 1 bis 13, ferner umfassend: 14. A method for controlling the operation of a screening device (10s) according to any one of aspects 1 to 13, further comprising:

- Ändern eines Neigungswinkels (aa-w) der Siebfläche des Siebs relativ zu einer horizontalen Ebene (E). - Changing an inclination angle (aa-w) of the sieve surface of the sieve relative to a horizontal plane (E).

15. Verfahren zur Steuerung des Betriebs einer Siebvorrichtung (10s) nach Aspekt 14, wobei das Sieb innerhalb eines insbesondere gasdicht verschlossenen Gehäuses (60s) angeordnet ist und wobei das Sieb relativ zum Gehäuse (60s) rotiert wird und dadurch der Neigungswinkel (aa-w) geändert wird. 15. Method for controlling the operation of a screening device (10s) according to aspect 14, wherein the screen is arranged within a housing (60s) which is in particular sealed in a gas-tight manner and wherein the screen is rotated relative to the housing (60s) and the angle of inclination (aa-w) is thereby changed.

16. Verfahren zur Steuerung des Betriebs einer Siebvorrichtung (10s) nach Aspekt 14 oder 15, wobei ein erster Neigungswinkel (aa-w) während des ersten Zeitintervalls eingestellt ist und ein zweiter Neigungswinkel (aa-w) während des zweiten Zeitintervalls eingestellt ist und wobei entweder (a) der erste Neigungswinkel geringer ist als der zweite Neigungswinkel oder (b) der erste Neigungswinkel größer ist als der zweite Neigungswinkel. 16. A method for controlling the operation of a screening device (10s) according to aspect 14 or 15, wherein a first inclination angle (aa-w) is set during the first time interval and a second inclination angle (aa-w) is set during the second time interval and wherein either (a) the first inclination angle is less than the second inclination angle or (b) the first inclination angle is greater than the second inclination angle.

17. Verfahren zur Steuerung des Betriebs einer Siebvorrichtung (10s) nach Aspekt 14 oder 15, wobei der Neigungswinkel während des ersten und/oder während des zweiten Zeitintervalls geändert wird. 17. A method for controlling the operation of a screening device (10s) according to aspect 14 or 15, wherein the angle of inclination is changed during the first and/or during the second time interval.

18. Verfahren zur Steuerung des Betriebs einer Siebvorrichtung (10s) nach einem der Aspekte 14 bis 17, ferner umfassend: 18. A method for controlling the operation of a screening device (10s) according to any one of aspects 14 to 17, further comprising:

- Erfassen einer Ausbreitungsgeschwindigkeit des zu siebenden Pulvers (56s) auf dem Sieb und/oder einer Position einer Pulverfront des zu siebenden Pulvers (56s) auf dem Sieb, wobei das Ändern des Neigungswinkels (aa-w) der Siebfläche des Siebs relativ zu der horizontalen Ebene (E) in Abhängigkeit von der erfassten Ausbreitungsgeschwindigkeit und/oder in Abhängigkeit von der erfassten Position erfolgt. - detecting a spreading speed of the powder to be sieved (56s) on the sieve and/or a position of a powder front of the powder to be sieved (56s) on the sieve, wherein the changing of the angle of inclination (aa-w) of the sieve surface of the sieve relative to the horizontal plane (E) takes place depending on the detected spreading speed and/or depending on the detected position.

19. Verfahren zur Steuerung des Betriebs einer Siebvorrichtung (10s) nach Aspekt 18, wobei das Ändern des Neigungswinkels (aa-w) so erfolgt, dass der Neigungswinkel (aa-w) verringert wird, wenn die erfasste Ausbreitungsgeschwindigkeit des zu siebenden Pulvers (56s) und/oder die erfasste Position der Pulverfront einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet. 19. A method for controlling the operation of a screening device (10s) according to aspect 18, wherein the changing of the inclination angle (aa-w) is carried out such that the Inclination angle (aa-w) is reduced when the detected propagation speed of the powder to be sieved (56s) and/or the detected position of the powder front exceeds a predetermined threshold value.

20. Siebvorrichtung (10s), die umfasst: 20. Screening device (10s) comprising:

- einen Pulvereinlass (22s); - a powder inlet (22s);

- eine Antriebsvorrichtung (36s), die konfiguriert ist, das Sieb anzutreiben; und- a drive device (36s) configured to drive the sieve; and

- eine Steuereinheit (40s), die konfiguriert ist, den Pulvereinlass (22s) und die Antriebsvorrichtung (36s) so zu steuern, dass: - a control unit (40s) configured to control the powder inlet (22s) and the drive device (36s) such that:

(i) durch den Pulvereinlass (22s) zu siebendes Pulver (56s) auf das Sieb zugeführt wird; (i) powder (56s) to be sieved is fed onto the sieve through the powder inlet (22s);

(ii) das Sieb für ein erstes Zeitintervall mit einer ersten Antriebsleistung angetrieben wird, wobei die erste Antriebsleistung so bemessen ist, dass das zu siebende Pulver (56s) bei einem kontinuierlichen Antreiben des Siebs mit der ersten Antriebsleistung über eine gesamte Siebfläche des Siebs und/oder in einen Überkornauslass (32s) fließt; (ii) the sieve is driven for a first time interval with a first drive power, wherein the first drive power is dimensioned such that the powder to be sieved (56s) flows over an entire sieve surface of the sieve and/or into an oversize grain outlet (32s) when the sieve is continuously driven with the first drive power;

(iii) nach Ablauf des ersten Zeitintervalls, das Sieb für ein zweites Zeitintervall mit einer zweiten Antriebsleistung angetrieben wird, die geringer ist als die erste Antriebsleistung; (iii) after expiry of the first time interval, the sieve is driven for a second time interval with a second drive power which is less than the first drive power;

(iv) nach Ablauf des zweiten Zeitintervalls, die Schritte (ii) und (iii) wiederholt werden. (iv) after expiry of the second time interval, steps (ii) and (iii) are repeated.

21. Siebvorrichtung (10s) nach Aspekt 20, wobei: 21. A screening device (10s) according to aspect 20, wherein:

- die zweite Antriebsleistung so bemessen ist, dass das zu siebende Pulver (56s) bei einem kontinuierlichen Antreiben des Siebs mit der zweiten Antriebsleistung im Bereich des Pulvereinlasses (22s) auf der Siebfläche des Siebs einen Schüttkegel bildet, der im Wesentlichen einem sich auf einer ruhenden Ebene ausbildenden Schüttkegel entspricht, wobei ein Schüttwinkel (aa) des Schüttkegels insbesondere an eine Ausrichtung der Siebfläche angepasst ist; und/oder - the second drive power is dimensioned such that the powder to be sieved (56s) forms a cone of material on the sieve surface of the sieve when the sieve is continuously driven with the second drive power in the region of the powder inlet (22s), which essentially corresponds to a cone of material forming on a stationary plane, wherein an angle of material (aa) of the cone of material is adapted in particular to an orientation of the sieve surface; and/or

- die Siebfläche des Siebs derart relativ zu einer horizontalen Ebene (E) geneigt ist, dass das Fließen des durch den Pulvereinlass (22s) zugeführten Pulvers in Richtung des Überkornauslasses (32s) durch die Schwerkraft unterstützt wird, wobei ein Neigungswinkel (aa-w) der Siebfläche des Siebs relativ zu der horizontalen Ebene (E) vorzugsweise geringer ist als ein Schüttwinkel (aa) eines Schüttkegels, den das zu siebenden Pulver (56s) auf einer horizontalen Ebene (E) bildet; und/oder - the sieve surface of the sieve is inclined relative to a horizontal plane (E) such that the flow of the powder fed through the powder inlet (22s) in the direction of the oversize grain outlet (32s) is assisted by gravity, wherein an angle of inclination (aa-w) of the sieve surface of the sieve relative to the horizontal plane (E) is preferably smaller than an angle of repose (aa) of a repose cone formed by the powder (56s) to be sieved on a horizontal plane (E); and/or

- das erste Zeitintervall ein für das zu siebende Pulver (56s) empirisch ermittelter Wert ist; und/oder - die Steuereinheit (40s) konfiguriert ist, bei der Bestimmung des ersten Zeitintervalls das erste Zeitintervall spätestens dann zu beenden, wenn zu siebendes Pulver (56s) in den Überkornauslass (32s) fließt, wobei die Siebvorrichtung (10s) insbesondere einen im Bereich des Überkornauslasses vorgesehenen Überkornsensor zur Überwachung des Fließens von zu siebendem Pulver (56s) in den Überkornauslass (32s) umfasst; und/oder - the first time interval is an empirically determined value for the powder to be sieved (56s); and/or - the control unit (40s) is configured, when determining the first time interval, to end the first time interval at the latest when powder (56s) to be screened flows into the oversize grain outlet (32s), wherein the screening device (10s) in particular comprises an oversize grain sensor provided in the region of the oversize grain outlet for monitoring the flow of powder (56s) to be screened into the oversize grain outlet (32s); and/or

- die Steuereinheit (40s) konfiguriert ist, das erste Zeitintervall so zu bemessen, dass bis zum Ende des ersten Zeitintervalls eine Siebflächenausnutzung von ca. 70 % bis ca. 90 %, vorzugsweise von ca. 75 % bis ca. 85 % und insbesondere bevorzugt von ca. 80 % der gesamten Siebfläche des Siebs nicht überschritten wird; und/oder- the control unit (40s) is configured to dimension the first time interval such that a sieve surface utilization of approximately 70% to approximately 90%, preferably approximately 75% to approximately 85% and particularly preferably approximately 80% of the total sieve surface of the sieve is not exceeded by the end of the first time interval; and/or

- das zweite Zeitintervall ein für das zu siebende Pulver (56s) empirisch ermittelter Wert ist; und/oder - the second time interval is an empirically determined value for the powder to be sieved (56s); and/or

- die Steuereinheit (40s) konfiguriert ist, bei einer Bestimmung des zweiten Zeitintervalls das zweite Zeitintervall spätestens dann zu beenden, wenn das zu siebende Pulver (56s) im Bereich des Pulvereinlasses (22s) auf der Siebfläche des Siebs einen Schüttkegel mit einer definierten Größe bildet, wobei die Siebvorrichtung (10s) insbesondere einen im Bereich des Pulvereinlasses (22s) vorgesehenen Dosiersensor (23s) zur Erfassung der Bildung eines Schüttkegels mit einer definierten Größe umfasst. - the control unit (40s) is configured, when determining the second time interval, to end the second time interval at the latest when the powder (56s) to be sieved forms a pouring cone with a defined size in the region of the powder inlet (22s) on the sieve surface of the sieve, wherein the sieving device (10s) in particular comprises a dosing sensor (23s) provided in the region of the powder inlet (22s) for detecting the formation of a pouring cone with a defined size.

22. Siebvorrichtung (10s) nach Aspekt 20 oder 21, wobei die Steuereinheit (40s) konfiguriert ist, den Pulvereinlass (22s) so zu steuern, dass das zu siebende Pulver (56s) zumindest zeitweise kontinuierlich mit einem Dosiermassenstrom rhdos = 0,5 * (rh(amin) + rh(amax)) durch den Pulvereinlass (22s) auf das Sieb zugeführt wird, wobei amin eine Siebflächenausnutzung und rh(amin) ein Siebdurchsatz bei einem Antreiben des Siebs mit der zweiten Antriebsleistung sind, und wobei amax eine Siebflächenausnutzung und rh(amax) ein Siebdurchsatz bei einem Antreiben des Siebs mit der ersten Antriebsleistung sind, wobei die Steuereinheit (40s) insbesondere konfiguriert ist: 22. Sieving device (10s) according to aspect 20 or 21, wherein the control unit (40s) is configured to control the powder inlet (22s) such that the powder to be sieved (56s) is fed to the sieve through the powder inlet (22s) at least temporarily continuously with a metering mass flow rhdos = 0.5 * (rh(amin) + rh(a m ax)), wherein a m in is a sieve area utilization and rh(amin) is a sieve throughput when driving the sieve with the second drive power, and wherein a m ax is a sieve area utilization and rh(amax) is a sieve throughput when driving the sieve with the first drive power, wherein the control unit (40s) is configured in particular:

- rh(amin) zu bestimmen, indem bei einem Antreiben des Siebs mit der zweiten Antriebsleistung der Dosiermassenstrom des zu siebenden Pulvers (56s) durch den Pulvereinlass (22s) erhöht wird, bis das zu siebende Pulver (56s) im Bereich des Pulvereinlasses (22s) auf der Siebfläche des Siebs einen Schüttkegel mit einer definierten Größe gebildet hat; und/oder - to determine rh(amine) by increasing the metering mass flow of the powder to be screened (56s) through the powder inlet (22s) when driving the sieve with the second drive power until the powder to be screened (56s) has formed a cone of material with a defined size in the region of the powder inlet (22s) on the sieve surface of the sieve; and/or

- rh(amax) zu bestimmen, indem bei einem Antreiben des Siebs mit der ersten Antriebsleistung der Dosiermassenstrom des zu siebenden Pulvers (56s) durch den Pulvereinlass (22s) erhöht wird, bis das zu siebende Pulver (56s) im Bereich des Pulvereinlasses (22s) auf der Siebfläche des Siebs einen Schüttkegel mit einer definierten Größe gebildet hat und zu siebendes Pulver (56s) in den Überkornauslass (32s) fließt, wobei der so erhaltene Wert von rh(amax) vorzugsweise mit einem Sicherheitsfaktor von 0.8, 0.7, 0.6 oder 0.5 multipliziert wird; und/oder - rh(amax) is to be determined by driving the sieve with the first drive power, the metering mass flow of the powder to be sieved (56s) through the powder inlet (22s) is increased until the powder to be screened (56s) has formed a cone of material with a defined size in the area of the powder inlet (22s) on the sieve surface of the sieve and powder to be screened (56s) flows into the oversize grain outlet (32s), the value of rh(a m ax) thus obtained is preferably multiplied by a safety factor of 0.8, 0.7, 0.6 or 0.5; and/or

- den Dosiermassenstrom rhdos zu reduzieren, wenn das zu siebende Pulver (56s) im Bereich des Pulvereinlasses (22s) auf der Siebfläche des Siebs einen Schüttkegel mit einer definierten Größe bildet; und/oder - to reduce the dosing mass flow rhdos if the powder to be screened (56s) forms a cone of material with a defined size in the area of the powder inlet (22s) on the screen surface of the screen; and/or

- eine Siebreinigung zu initiieren, wenn das zu siebende Pulver (56s) im Bereich des Pulvereinlasses (22s) auf der Siebfläche des Siebs einen Schüttkegel mit einer definierten Größe bildet und/oder der Dosiermassenstrom rhdos einen Grenzwert unterschreitet. - to initiate a sieve cleaning when the powder to be sieved (56s) forms a cone of material with a defined size on the sieve surface of the sieve in the area of the powder inlet (22s) and/or the dosing mass flow rhdos falls below a limit value.

23. Siebvorrichtung (10s) nach Aspekt 22, wobei die Steuereinheit (40s) konfiguriert ist, bei einer Initiierung einer Siebreinigung23. Screening device (10s) according to aspect 22, wherein the control unit (40s) is configured, upon initiation of a screen cleaning

- den Pulvereinlass (22s) so zu steuern, dass die Pulverzufuhr durch den Pulvereinlass (22s) gestoppt wird; und/oder - to control the powder inlet (22s) so that the powder supply through the powder inlet (22s) is stopped; and/or

- die Antriebsvorrichtung (36s) so zu steuern, dass noch im Sieb vorhandenes Pulver vor dem Start der Siebreinigung gesiebt wird; und/oder - to control the drive device (36s) so that any powder still present in the sieve is sieved before the start of the sieve cleaning; and/or

- die Antriebsvorrichtung (36s) so zu steuern, dass nach dem Start der Siebreinigung das Sieb mit einer maximalen Antriebsleistung angetrieben wird; und/oder - to control the drive device (36s) so that after the start of the sieve cleaning the sieve is driven with a maximum drive power; and/or

- nach dem Start der Siebreinigung einen Vibrator (38s) zu aktivieren, der konfiguriert ist, das Sieb unabhängig von der Antriebsvorrichtung (38s) der Siebvorrichtung (10s) anzutreiben, wobei vorzugsweise ein Angriffswinkel des Vibrators (38s) an das Sieb, eine Antriebsamplitude des Vibrators (38s) und/oder eine Antriebsfrequenz des Vibrators (38s) variabel einstellbar ist. - after the start of the sieve cleaning, to activate a vibrator (38s) which is configured to drive the sieve independently of the drive device (38s) of the sieve device (10s), wherein preferably an angle of attack of the vibrator (38s) on the sieve, a drive amplitude of the vibrator (38s) and/or a drive frequency of the vibrator (38s) is variably adjustable.

24. Siebvorrichtung (10s) nach einem der Aspekte 20 bis 23, wobei die Steuereinheit (40s) konfiguriert ist, den Pulvereinlass (22s) so zu steuern, dass das zu siebende Pulver (56s) zumindest zeitweise diskontinuierlich durch den Pulvereinlass (22s) auf das Sieb zugeführt wird, wobei die Steuereinheit (40s) insbesondere konfiguriert ist, die Antriebsvorrichtung (36s) und den Pulvereinlass (22s) so zu steuern, dass: 24. Sieving device (10s) according to one of aspects 20 to 23, wherein the control unit (40s) is configured to control the powder inlet (22s) such that the powder to be sieved (56s) is fed at least temporarily discontinuously through the powder inlet (22s) onto the sieve, wherein the control unit (40s) is in particular configured to control the drive device (36s) and the powder inlet (22s) such that:

- zunächst in einem nicht angetriebenen Zustand des Siebs zu siebendes Pulver (56s) durch den Pulvereinlass (22s) auf das Sieb zugeführt wird, bis das zu siebende Pulver (56s) im Bereich des Pulvereinlasses (22s) auf der Siebfläche des Siebs einen Schüttkegel mit einer definierten Größe gebildet hat; - initially, when the sieve is not driven, powder (56s) to be sieved is fed through the powder inlet (22s) onto the sieve until the powder (56s) to be sieved has formed a cone of material with a defined size on the sieve surface of the sieve in the region of the powder inlet (22s);

- nach Beendigung der Pulverzufuhr das Sieb angetrieben und das auf die Siebfläche des Siebs zugeführte Pulver gesiebt wird; und - after completion of the powder supply, the sieve is driven and the powder on the sieve surface the powder fed into the sieve is sieved; and

- der Siebvorgang beendet wird, wenn nizugeführt — niüberkorn + Hlgesiebt, wobei mzugeführt die Masse des zugeführten Pulvers, moberkorn die Masse des in den Überkornauslass (32s) geflossenen Pulvers und mgesiebt die Masse des gesiebten Pulvers ist, und wobei die Siebvorrichtung (10s) insbesondere eine erste Messvorrichtung (42s) zur Ermittlung von mZUgeführt, die in einem mit dem Pulvereinlass (22s) der Siebvorrichtung (10s) verbindbaren Pulverzufuhrbehälter (132s) vorgesehen ist, insbesondere eine zweite Messvorrichtung (44s) zur Ermittlung von moberkorn, die in einem mit dem Überkornauslass (32s) der Siebvorrichtung (10s) verbindbaren Überkornbehälter (136s) vorgesehen ist, und/oder und/oder insbesondere eine dritte Messvorrichtung (46s) zur Ermittlung von mgesiebt umfasst, die in einem mit einem Gesiebtpulverauslass (28s) der Siebvorrichtung (10s) verbindbaren Gesiebtpulverbehälter (134s) vorgesehen ist. - the sieving process is terminated when ni fed - ni oversize + Hl sieved, where m fed is the mass of the powder fed, mo oversize is the mass of the powder flowing into the oversize outlet (32s) and m sieved is the mass of the sieved powder, and wherein the sieving device (10s) in particular comprises a first measuring device (42s) for determining m fed , which is provided in a powder feed container (132s) connectable to the powder inlet (22s) of the sieving device (10s), in particular a second measuring device (44s) for determining mo oversize, which is provided in an oversize container (136s) connectable to the oversize outlet (32s) of the sieving device (10s), and/or and/or in particular a third measuring device (46s) for determining m sieved , which is provided in a sieved powder outlet (28s) of the sieving device (10s) connectable sieved powder container (134s) is provided.

25. Siebvorrichtung (10s) nach einem der Aspekte 20 bis 24, wobei die Steuereinheit (40s) konfiguriert ist, den Pulvereinlass (22s) so zu steuern, dass das zu siebende Pulver (56s) zumindest zeitweise mit einem Dosiermassenstrom durch den Pulvereinlass (22s) auf das Sieb zugeführt wird, der in Abhängigkeit der zum Antreiben des Siebs genutzten Antriebsleistung bestimmt wird, wobei insbesondere ein erster Dosiermassenstrom, mit dem das zu siebende Pulver (56s) während des ersten Zeitintervalls durch den Pulvereinlass (22s) auf das Sieb zugeführt wird, größer ist als ein zweiter Dosiermassenstrom, mit dem das zu siebende Pulver (56s) während des zweiten Zeitintervalls durch den Pulvereinlass (22s) auf das Sieb zugeführt wird. 25. Sieving device (10s) according to one of aspects 20 to 24, wherein the control unit (40s) is configured to control the powder inlet (22s) such that the powder to be sieved (56s) is fed to the sieve at least temporarily with a metering mass flow through the powder inlet (22s) which is determined as a function of the drive power used to drive the sieve, wherein in particular a first metering mass flow with which the powder to be sieved (56s) is fed to the sieve through the powder inlet (22s) during the first time interval is greater than a second metering mass flow with which the powder to be sieved (56s) is fed to the sieve through the powder inlet (22s) during the second time interval.

26. Siebvorrichtung (10s) nach einem der Aspekte 20 bis 25, wobei die Steuereinheit (40s) konfiguriert ist, einen Warnhinweis auszugeben, wenn eine insbesondere kontinuierlich gemessene Überkornrate einen Grenzwert überschreitet. 26. Screening device (10s) according to one of aspects 20 to 25, wherein the control unit (40s) is configured to issue a warning when an oversize grain rate, in particular continuously measured, exceeds a limit value.

27. Siebvorrichtung (10s) nach einem der Aspekte 20 bis 26, wobei: 27. Screening device (10s) according to one of aspects 20 to 26, wherein:

- die Siebvorrichtung (40s) gegenüber der Umgebungsatmosphäre abgedichtet und im Betrieb mit einem Schutzgas geflutet ist; und/oder - the screening device (40s) is sealed against the ambient atmosphere and is flooded with a protective gas during operation; and/or

- die Steuereinheit (40s) konfiguriert ist, zusätzliches Schutzgas in die Siebvorrichtung (10s) zuzuführen, wenn ein Inertgasdruck in der Siebvorrichtung (10s) einen Grenzwert unterschreitet. - the control unit (40s) is configured to supply additional shielding gas into the screening device (10s) when an inert gas pressure in the screening device (10s) falls below a limit value.

28. Siebvorrichtung (10s) nach einem der Aspekte 20 bis 27, wobei die Steuereinheit (40s) konfiguriert ist: 28. Screening device (10s) according to one of aspects 20 to 27, wherein the control unit (40s) is configured:

- während des Siebvorgangs eine Sprungantwort einer Summe aus einem Gesiebtpulvermassenstrom (rhgesiebt) und einem Überkornmassenstrom (rhüberkom) auf einen Dosiermassenstrom (rhdos) zu überwachen; und/oder - to monitor a step response of a sum of a sieved powder mass flow (rhsieved) and an oversize mass flow (rhoversize) to a dosing mass flow (rhdos) during the sieving process; and/or

- einen Warnhinweis auszugeben wird, wenn die Sprungantwort der Summe aus dem Gesiebtpulvermassenstrom (rhgesiebt) und dem Überkornmassenstrom (rhüberkom) auf den Dosiermassenstrom (rhdos) einen ersten Grenzwert unterschreitet; und/oder- a warning will be issued if the step response of the sum of the sieved powder mass flow (rhsieved) and the oversize mass flow (rhoversize) to the dosing mass flow (rhdos) falls below a first limit value; and/or

- eine Siebreinigung zu initiieren, wenn die Sprungantwort der Summe aus dem Gesiebtpulvermassenstrom (rhgesiebt) und dem Überkornmassenstrom (rhüberkom) auf den Dosiermassenstrom (rhdos) einen zweiten Grenzwert überschreitet. - to initiate a sieve cleaning if the step response of the sum of the sieved powder mass flow (rhsieved) and the oversize mass flow (rhoversize) to the dosing mass flow (rhdos) exceeds a second limit value.

29. Siebvorrichtung (10s) nach einem der Aspekte 20 bis 28, die umfasst: 29. Screening device (10s) according to any one of aspects 20 to 28, comprising:

- einen von einem Siebbehälter (18s) lösbaren Deckel (20s); - a lid (20s) detachable from a sieve container (18s);

- eine in dem Deckel (20s) angeordnete Dichtung (48s); und - a seal (48s) arranged in the cover (20s); and

- eine Klemmvorrichtung (50s), die konfiguriert ist, eine Klemmkraft auf die Dichtung (20s) auszuüben, die die Dichtung (48s) in ihrer Position in dem Deckel (20s) hält. - a clamping device (50s) configured to exert a clamping force on the seal (20s) that holds the seal (48s) in position in the lid (20s).

30. Siebvorrichtung (10s) nach einem der Aspekte 20 bis 29, die umfasst: 30. Screening device (10s) according to any one of aspects 20 to 29, comprising:

- eine Neigungsvorrichtung (64s) zum Ändern eines Neigungswinkels (aa-w) der Siebfläche des Siebs relativ zu einer horizontalen Ebene (E). - an inclination device (64s) for changing an inclination angle (aa-w) of the sieve surface of the sieve relative to a horizontal plane (E).

31. Siebvorrichtung (10s) nach Aspekt 30, die umfasst: 31. A screening device (10s) according to aspect 30, comprising:

- ein insbesondere gasdicht verschließbares Gehäuse (60s), wobei das Sieb innerhalb des Gehäuses (60s) angeordnet ist und wobei die Neigungsvorrichtung (64s) dazu eingerichtet ist, das Sieb relativ zum Gehäuse (60s) zu rotieren und dadurch den Neigungswinkel (aa-w) zu ändern. - a housing (60s) which can be closed in a gas-tight manner, in particular, wherein the sieve is arranged within the housing (60s) and wherein the inclination device (64s) is designed to rotate the sieve relative to the housing (60s) and thereby change the angle of inclination (aa-w).

32. Siebvorrichtung nach Aspekt 30 oder 31, wobei der Pulvereinlass (22s) und der Überkornauslass (32s) fest an dem Gehäuse (60s) angebracht sind. 32. A screening device according to aspect 30 or 31, wherein the powder inlet (22s) and the oversize grain outlet (32s) are fixedly attached to the housing (60s).

33. Siebvorrichtung nach einem der Aspekte 30 bis 32, die umfasst: 33. A screening device according to any one of aspects 30 to 32, comprising:

- eine Siebaufnahme (66s) zum Aufnehmen, insbesondere zum Einschieben des Siebs, wobei die Neigungsvorrichtung (64s) an der Siebaufnahme (66s) befestigt ist und dazu eingerichtet ist, die Siebaufnahme (66s) zu rotieren. - a sieve holder (66s) for receiving, in particular for inserting, the Sieve, wherein the inclination device (64s) is attached to the sieve holder (66s) and is adapted to rotate the sieve holder (66s).

34. Siebvorrichtung (10s) nach einem der Aspekte 30 bis 33, wobei die Steuereinheit (40s) konfiguriert ist, einen ersten Neigungswinkel (aa-w) während des ersten Zeitintervalls einzustellen und einen zweiten Neigungswinkel (aa-w) während des zweiten Zeitintervalls einzustellen und wobei entweder (a) der erste Neigungswinkel geringer ist als der zweite Neigungswinkel oder (b) der erste Neigungswinkel größer ist als der zweite Neigungswinkel. 34. A screening device (10s) according to any one of aspects 30 to 33, wherein the control unit (40s) is configured to set a first inclination angle (aa-w) during the first time interval and to set a second inclination angle (aa-w) during the second time interval, and wherein either (a) the first inclination angle is less than the second inclination angle or (b) the first inclination angle is greater than the second inclination angle.

35. Siebvorrichtung (10s) nach einem der Aspekte 30 bis 33, wobei die Steuereinheit (40s) konfiguriert ist, den Neigungswinkel während des ersten und/oder während des zweiten Zeitintervalls zu ändern. 35. Screening device (10s) according to one of aspects 30 to 33, wherein the control unit (40s) is configured to change the inclination angle during the first and/or during the second time interval.

36. Siebvorrichtung (10s) nach einem der Aspekte 30 bis 35, ferner umfassend:36. Screening device (10s) according to one of aspects 30 to 35, further comprising:

- mindestens einen Sensor zum Erfassen einer Ausbreitungsgeschwindigkeit des zu siebenden Pulvers (56s) auf dem Sieb und/oder einer Position einer Pulverfront des zu siebenden Pulvers (56s) auf dem Sieb, wobei die Steuereinheit (40s) konfiguriert ist, das Ändern des Neigungswinkels (aa- w) der Siebfläche des Siebs relativ zu der horizontalen Ebene (E) in Abhängigkeit von der erfassten Ausbreitungsgeschwindigkeit und/oder in Abhängigkeit von der erfassten Position erfolgen zu lassen. - at least one sensor for detecting a spreading speed of the powder to be screened (56s) on the screen and/or a position of a powder front of the powder to be screened (56s) on the screen, wherein the control unit (40s) is configured to change the angle of inclination (aa- w) of the screen surface of the screen relative to the horizontal plane (E) depending on the detected spreading speed and/or depending on the detected position.

37. Siebvorrichtung (10s) nach Aspekt 36, wobei die Steuereinheit (40s) konfiguriert ist, das Ändern des Neigungswinkels (aa-w) so erfolgen zu lassen, dass der Neigungswinkel (aa-w) verringert wird, wenn die erfasste Ausbreitungsgeschwindigkeit des zu siebenden Pulvers (56s) und/oder die erfasste Position der Pulverfront einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet. 37. Sieving device (10s) according to aspect 36, wherein the control unit (40s) is configured to change the angle of inclination (aa-w) such that the angle of inclination (aa-w) is reduced when the detected propagation speed of the powder to be sieved (56s) and/or the detected position of the powder front exceeds a predetermined threshold value.

38. Pulveraufbereitungssystem (128s), das eine Siebvorrichtung (10s) nach einem der Aspekte 30 bis 37 umfasst. 38. Powder processing system (128s) comprising a screening device (10s) according to any one of aspects 30 to 37.

39. Anlage (100s) zur Herstellung von dreidimensionalen Werkstücken durch Beaufschlagen von Rohstoffpulverschichten mit elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung, die eine Siebvorrichtung (10s) nach einem der Aspekte 30 bis 37 und/oder ein Pulveraufbereitungssystem (128s) nach Aspekt 38 umfasst. 39. System (100s) for producing three-dimensional workpieces by exposing raw material powder layers to electromagnetic radiation or particle radiation, which comprises a screening device (10s) according to one of aspects 30 to 37 and/or a powder preparation system (128s) according to aspect 38.

Claims

Patentansprüche patent claims 1. Pulverfördersystem zum Fördern von Rohmaterialpulver zu einer Anlage zum Herstellen eines dreidimensionalen Werkstücks durch Bestrahlen von Schichten des Rohmaterialpulvers mit elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung wobei das Pulverfördersystem umfasst: eine Förderleitung, die dazu eingerichtet ist, zumindest abschnittsweise einen Gasstrom und zumindest abschnittsweise einen durch den Gasstrom angetriebenen Pulverstrom zu fördern; eine Fördervorrichtung, die dazu eingerichtet ist, den Gasstrom durch die Förderleitung zu fördern; einen mit der Förderleitung verbundenen ersten Tank zum Versorgen der Anlage mit Pulver für einen additiven Fertigungsprozess; mindestens einen mit der Förderleitung verbundenen Überlaufbehälter zum Aufnehmen von überschüssigem Pulver des additiven Fertigungsprozesses; einen mit der Förderleitung verbundenen Pufferbehälter zum Versorgen einer Siebvorrichtung mit zu siebendem Pulver; die Siebvorrichtung zum Sieben des zu siebenden Pulvers und zum Abgeben von gesiebtem Pulver; eine mit der Förderleitung verbundenen Schnittstelle für einen externen Tank zum Einbringen von frischem oder verunreinigtem Pulver in das Pulverfördersystem; und eine Steuereinrichtung zum Ansteuern des Pulverfördersystems, sodass dieses mindestens einen der folgenden Förderprozesse ausführt: a Pulverförderung des gesiebten Pulvers in den ersten Tank; b Pulverförderung aus dem mindestens einen Überlaufbehälters in den Pufferbehälter; und c Pulverförderung aus dem externen Tank in den Pufferbehälter. 1. Powder conveying system for conveying raw material powder to a system for producing a three-dimensional workpiece by irradiating layers of the raw material powder with electromagnetic radiation or particle radiation, the powder conveying system comprising: a conveying line which is designed to convey a gas flow at least in sections and a powder flow driven by the gas flow at least in sections; a conveying device which is designed to convey the gas flow through the conveying line; a first tank connected to the conveying line for supplying the system with powder for an additive manufacturing process; at least one overflow container connected to the conveying line for receiving excess powder from the additive manufacturing process; a buffer container connected to the conveying line for supplying a sieving device with powder to be sieved; the sieving device for sieving the powder to be sieved and for dispensing sieved powder; an interface connected to the conveying line for an external tank for introducing fresh or contaminated powder into the powder conveying system; and a control device for controlling the powder conveying system so that it carries out at least one of the following conveying processes: a powder conveying of the sieved powder into the first tank; b powder conveying from the at least one overflow container into the buffer container; and c powder conveying from the external tank into the buffer container. 2. Pulverfördersystem nach Anspruch 1, wobei entweder (a) sämtliche der Förderprozesse a-c pneumatische Förderprozesse enthalten, wobei ein gefördertes Pulver durch den Gasstrom gefördert wird, oder (b) zumindest einer der Förderprozesse a-c, insbesondere der Förderprozess b, keinen pneumatischen Förderprozess enthält. 2. Powder conveying system according to claim 1, wherein either (a) all of the conveying processes a-c contain pneumatic conveying processes, wherein a conveyed powder is conveyed by the gas flow, or (b) at least one of the conveying processes a-c, in particular the conveying process b, does not contain a pneumatic conveying process. 3. Pulverfördersystem nach Anspruch 2, wobei im Fall (b) der Förderprozess, der keinen pneumatischen Förderprozess enthält, eine Förderung durch eine Förderschnecke und/oder eine Förderung mittels Schwerkraftförderung umfasst. 3. Powder conveying system according to claim 2, wherein in case (b) the conveying process which does not include a pneumatic conveying process comprises conveying by a conveyor screw and/or conveying by means of gravity conveying. 4. Pulverfördersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner umfassend einen mit der Förderleitung verbundenen Hauptspeicher zum Aufnehmen des gesiebten Pulvers, wobei der Förderprozess a das gesiebte Pulver aus dem Hauptspeicher in den ersten Tank fördert. 4. A powder conveying system according to any one of claims 1 to 3, further comprising a main reservoir connected to the conveying line for receiving the sieved powder, wherein the conveying process a conveys the sieved powder from the main reservoir into the first tank. 5. Pulverfördersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Pulverfördersystem eine geschlossene Pulverförderung ermöglicht, insbesondere eine Pulverförderung, bei der gefördertes Pulver über mehrere aufeinanderfolgende additive Fertigungsprozesse der Anlage nicht das Pulverfördersystem verlässt. 5. Powder conveying system according to one of claims 1 to 4, wherein the powder conveying system enables a closed powder conveying, in particular a powder conveying in which conveyed powder does not leave the powder conveying system over several consecutive additive manufacturing processes of the system. 6. Pulverfördersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Pulverfördersystem dazu eingerichtet ist, insbesondere während einer der Förderprozesse a bis c, eine Inertgasatmosphäre innerhalb der Förderleitung aufrecht zu erhalten. 6. Powder conveying system according to one of claims 1 to 5, wherein the powder conveying system is designed to maintain an inert gas atmosphere within the conveying line, in particular during one of the conveying processes a to c. 7. Pulverfördersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6 in Kombination mit Anspruch 4, ferner umfassend einen an die Förderleitung gekoppelten Druckausgleichsbehälter, welcher insbesondere stromabwärts von der Fördervorrichtung und stromaufwärts der Anschlüsse des ersten Tanks, des mindestens einen Überlaufbehälters, des Pufferbehälters, des Hauptspeichers und des externen Tanks an die Förderleitung gekoppelt ist. 7. Powder conveying system according to one of claims 1 to 6 in combination with claim 4, further comprising a pressure equalization container coupled to the conveying line, which is coupled to the conveying line in particular downstream of the conveying device and upstream of the connections of the first tank, the at least one overflow container, the buffer container, the main storage and the external tank. 8. Pulverfördersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7 in Kombination mit Anspruch 4, ferner umfassend zumindest eine Dosiervorrichtung, insbesondere umfassend eine Förderschnecke, zum dosierten Zuführen des zu fördernden Pulvers in die Förderleitung aus dem mindestens einen Überlaufbehälter, aus dem Hauptspeicher und/oder aus dem externen Tank. 8. Powder conveying system according to one of claims 1 to 7 in combination with claim 4, further comprising at least one metering device, in particular comprising a conveyor screw, for the metered feeding of the powder to be conveyed into the conveyor line from the at least one overflow container, from the main storage and/or from the external tank. 9. Pulverfördersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner umfassend zumindest eine Abscheidevorrichtung, insbesondere umfassend einen Zyklon, zum Abscheiden des geförderten Pulvers aus der Förderleitung und zum Zuführen des Pulvers in den ersten Tank und/oder in den Pufferbehälter. 9. Powder conveying system according to one of claims 1 to 8, further comprising at least one separation device, in particular comprising a cyclone, for separating the conveyed powder from the conveying line and for feeding the powder into the first tank and/or into the buffer container. 10. Pulverfördersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9 in Kombination mit Anspruch 4, wobei zumindest einer der folgenden Behälter mit einer Druckausgleichsleitung gekoppelt ist: der erste Tank, der mindestens eine Überlaufbehälter, der Pufferbehälter, der Hauptspeicher und der externe Tank. 10. Powder conveying system according to one of claims 1 to 9 in combination with claim 4, wherein at least one of the following containers is coupled to a pressure equalization line: the first tank, the at least one overflow container, the buffer container, the main storage and the external tank. 11. Pulverfördersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, eine Flussüberprüfung durchzuführen, umfassend ein Überprüfen eines Durchflusses durch die Förderleitung. 11. Powder conveying system according to one of claims 1 to 10, wherein the control device is arranged to carry out a flow check, comprising checking a flow through the conveying line. 12. Pulverfördersystem nach Anspruch 11, ferner umfassend einen Geschwindigkeitsmesser zum Messen einer Geschwindigkeit des Gasstroms in der Förderleitung, wobei die Flussüberprüfung umfasst: 12. The powder conveying system of claim 11, further comprising a velocity meter for measuring a velocity of the gas flow in the conveying line, wherein the flow check comprises: Öffnen von Ventilen des Pulverfördersystems, sodass ein Durchfluss durch zumindest einen Förderkreis möglich ist, der einem der Förderprozesse a, b und c zugehörig ist; Opening valves of the powder conveying system so that flow is possible through at least one conveying circuit belonging to one of the conveying processes a, b and c; Einstellen einer Fördergeschwindigkeit des Gasstroms auf einen vorbestimmten Wertebereich oder Wert; und Setting a conveying speed of the gas flow to a predetermined range or value; and Bestimmen, ob ein vom Geschwindigkeitssensor gemessener Geschwindigkeitswert des Gasstroms größer ist als ein vorbestimmter Grenzwert. Determining whether a gas flow velocity value measured by the velocity sensor is greater than a predetermined limit. 13. Pulverfördersystem nach Anspruch 12, wobei das Einstellen der Fördergeschwindigkeit umfasst: 13. Powder conveying system according to claim 12, wherein adjusting the conveying speed comprises: Bestimmen, ob sich ein vom Geschwindigkeitssensor gemessener Geschwindigkeitswert innerhalb des vorbestimmten Wertebereichs befindet; falls dies nicht der Fall ist, Bestimmen, ob sich der Geschwindigkeitswert unterhalb des vorbestimmten Wertebereichs befindet; falls sich der Geschwindigkeitswert unterhalb des vorbestimmten Wertebereichs befindet, Erhöhen einer Leistung der Fördervorrichtung; und falls sich der Geschwindigkeitswert nicht unterhalb des vorbestimmten Wertebereichs befindet, Verringern der Leistung der Fördervorrichtung. Determining whether a speed value measured by the speed sensor is within the predetermined value range; if this is not the case, determining whether the speed value is below the predetermined value range; if the speed value is below the predetermined value range, increasing an output of the conveyor device; and if the speed value is not below the predetermined value range, decreasing the output of the conveyor device. 14. Pulverfördersystem nach einem der Ansprüche 11 bis 13, ferner umfassend: einen Drucksensor zum Messen eines Drucks des Gasstroms; und einen Filter zum Filtern verbliebener Pulverpartikel aus dem Gasstrom, wobei die Flussüberprüfung umfasst: 14. A powder conveying system according to any one of claims 11 to 13, further comprising: a pressure sensor for measuring a pressure of the gas stream; and a filter for filtering remaining powder particles from the gas stream, wherein the flow check comprises: Bestimmen eines Gesamtdruckverlusts anhand von Sensordaten des Drucksensors; falls festgestellt wird, dass der Gesamtdruckverlust einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet, Durchführen einer Filterabreinigung des Filters und erneutes Bestimmen eines Gesamtdruckverlusts; und falls festgestellt wird, dass der Gesamtdruckverlust nicht den vorbestimmten Grenzwert überschreitet, Fördern von Pulver in zumindest einem der Förderprozesse a, b und c. Determining a total pressure loss based on sensor data from the pressure sensor; if it is determined that the total pressure loss exceeds a predetermined limit value, carrying out a filter cleaning of the filter and determining a total pressure loss again; and if it is determined that the total pressure loss does not exceed the predetermined limit value, conveying powder in at least one of the conveying processes a, b and c. 15. Pulverfördersystem nach Anspruch 14, wobei die von der Steuereinrichtung durchgeführte Flussüberprüfung ferner umfasst: falls festgestellt wird, dass der Gesamtdruckverlust den vorbestimmten Grenzwert überschreitet, vor dem Durchführen der Filterabreinigung, Ausgeben eines Fehlers. 15. The powder conveying system of claim 14, wherein the flow check performed by the controller further comprises: if it is determined that the total pressure loss exceeds the predetermined limit, prior to performing the filter cleaning, outputting an error. 16. Pulverfördersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 15, umfassend mindestens einen Sauerstoffsensor zum Messen eines Sauerstoffgehalts des Gasstroms, wobei die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, eine Sauerstoffgehaltsüberprüfung durchzuführen, und wobei die Sauerstoffgehaltsüberprüfung ein Messen eines Sauerstoffgehalts mithilfe des mindestens einen Sauerstoffsensors umfasst. 16. Powder conveying system according to one of claims 1 to 15, comprising at least one oxygen sensor for measuring an oxygen content of the gas stream, wherein the control device is configured to carry out an oxygen content check, and wherein the oxygen content check comprises measuring an oxygen content using the at least one oxygen sensor. 17. Pulverfördersystem nach Anspruch 16, wobei die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, wenn das Messen des Sauerstoffgehalts des Gasstroms ergibt, dass sich der Sauerstoffgehalt oberhalb eines vorbestimmten Grenzwerts befindet, eine Rohrleitungsinertisierung der Förderleitung durchzuführen. 17. Powder conveying system according to claim 16, wherein the control device is arranged to carry out a pipeline inerting of the conveying line if the measurement of the oxygen content of the gas stream shows that the oxygen content is above a predetermined limit value. 18. Pulverfördersystem nach Anspruch 17, ferner umfassend ein Ablassventil zum Ablassen von Gas aus der Förderleitung in eine Umgebung oder ein externes Volumen, wobei die Rohrleitungsinertisierung ein Öffnen des Ablassventils umfasst. 18. The powder conveying system of claim 17, further comprising a vent valve for venting gas from the conveying line to an environment or an external volume, wherein the pipeline inerting comprises opening the vent valve. 19. Pulverfördersystem nach Anspruch 18, wobei die Rohrleitungsinertisierung ferner umfasst: 19. A powder conveying system according to claim 18, wherein the pipeline inerting further comprises: Evakuieren zumindest eines Abschnitts der Förderleitung; Evacuating at least a section of the conveyor line; Leckageprüfung der Förderleitung; Leakage test of the conveyor line; Normalisieren der Förderleitung; und Normalizing the conveyor line; and Prüfen eines Sauerstoffgehalts in der Förderleitung. Checking the oxygen content in the conveyor line. 20. Pulverfördersystem nach Anspruch 19, wobei das Evakuieren ein Überprüfen umfasst, ob sich ein gemessener Druck innerhalb der Förderleitung unterhalb eines vorbestimmten Evakuierungsdrucks befindet. 20. The powder conveying system of claim 19, wherein evacuating includes checking whether a measured pressure within the conveying line is below a predetermined evacuation pressure. 21. Pulverfördersystem nach Anspruch 20, ferner umfassend einen Geschwindigkeitsmesser zum Messen einer Geschwindigkeit des Gasstroms in der Förderleitung, wobei das Evakuieren umfasst: Bestimmen, ob sich ein vom Geschwindigkeitssensor gemessener Geschwindigkeitswert innerhalb eines vorbestimmten Wertebereichs befindet; falls dies nicht der Fall ist, Bestimmen, ob sich der Geschwindigkeitswert unterhalb des vorbestimmten Wertebereichs befindet; falls sich der Geschwindigkeitswert unterhalb des vorbestimmten Wertebereichs befindet, Erhöhen einer Leistung der Fördervorrichtung; und falls sich der Geschwindigkeitswert nicht unterhalb des vorbestimmten Wertebereichs befindet, Verringern der Leistung der Fördervorrichtung. 21. A powder conveying system according to claim 20, further comprising a velocity meter for measuring a velocity of the gas flow in the conveying line, wherein the evacuating comprises: Determining whether a speed value measured by the speed sensor is within a predetermined range of values; if this is not the case, determining whether the speed value is below the predetermined range of values; if the speed value is below the predetermined range of values, increasing an output of the conveyor device; and if the speed value is not below the predetermined range of values, decreasing the output of the conveyor device. 22. Pulverfördersystem nach einem der Ansprüche 19 bis 21, wobei die Leckageprüfung umfasst: 22. Powder conveying system according to one of claims 19 to 21, wherein the leakage test comprises: Schließen des Ablassventils; closing the drain valve; Stoppen der Fördervorrichtung; Stopping the conveyor; Bestimmen, ob ein Systemdruckanstieg pro Zeit einen vordefinierten Grenzwert übersteigt; falls der Systemdruckanstieg pro Zeit den vordefinierten Grenzwert übersteigt, Ausgeben einer Fehlermeldung; und falls der Systemdruckanstieg pro Zeit nicht den vordefinierten Grenzwert übersteigt, Fortfahren zum Normalisieren der Förderleitung. Determine whether a system pressure rise per time exceeds a predefined limit; if the system pressure rise per time exceeds the predefined limit, issue an error message; and if the system pressure rise per time does not exceed the predefined limit, proceed to normalize the delivery line. 23. Pulverfördersystem nach Anspruch 22, umfassend einen ersten Drucksensor an einer Einlassseite der Fördervorrichtung und einen zweiten Drucksensor an einer Auslassseite der Fördervorrichtung, wobei das Bestimmen des Systemdruckanstiegs eine Betrachtung einer Summe der Messwerte des ersten und des zweiten Drucksensors umfasst. 23. The powder conveying system of claim 22, comprising a first pressure sensor on an inlet side of the conveyor and a second pressure sensor on an outlet side of the conveyor, wherein determining the system pressure increase comprises considering a sum of the readings of the first and second pressure sensors. 24. Pulverfördersystem nach einem der Ansprüche 19 bis 23, wobei das Normalisieren der Förderleitung umfasst: 24. A powder conveying system according to any one of claims 19 to 23, wherein normalizing the conveying line comprises: Fluten der Förderleitung mit Inertgas; und Flooding the conveyor line with inert gas; and Messen eines Sauerstoffgehalts in der Förderleitung. Measuring the oxygen content in the production line. 25. Pulverfördersystem nach Anspruch 24, ferner umfassend: falls der gemessene Sauerstoffgehalt in der Förderleitung einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet, erneutes Beginnen der Rohrleitungsinertisierung. 25. The powder conveying system of claim 24, further comprising: if the measured oxygen content in the conveying line exceeds a predetermined limit, restarting the pipeline inerting. 26. Pulverfördersystem nach einem der Ansprüche 19 bis 25, wobei das Prüfen des Sauerstoffgehalts in der Förderleitung umfasst: falls der gemessene Sauerstoffgehalt eine vorbestimmte Anzahl von Malen einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet, erneutes Beginnen der Rohrleitungsinertisierung. 26. Powder conveying system according to one of claims 19 to 25, wherein checking the oxygen content in the conveying line comprises: If the measured oxygen content exceeds a predetermined limit a predetermined number of times, restart the pipeline inerting process. 27. Pulverfördersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 26, wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, eine Förderung gemäß zumindest einem der Förderprozesse a, b und c durchzuführen, wobei die Förderung ein Öffnen zumindest eines Ventils umfasst, welches in einem dem jeweiligen Förderprozess zugeordneten Förderkreis angeordnet ist. 27. Powder conveying system according to one of claims 1 to 26, wherein the control unit is configured to carry out conveying according to at least one of the conveying processes a, b and c, wherein the conveying comprises opening at least one valve which is arranged in a conveying circuit associated with the respective conveying process. 28. Pulverfördersystem nach Anspruch 27, wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, während der Förderung eine Förderungssteuerung durchzuführen, welche umfasst: 28. Powder conveying system according to claim 27, wherein the control unit is arranged to carry out a conveying control during conveying, which comprises: Überwachen eines Sauerstoffgehalts in der Förderleitung; Monitoring the oxygen content in the production line; Überwachen eines Drucks in der Förderleitung; Monitoring a pressure in the delivery line; Überwachen einer Fördergeschwindigkeit des Gasstroms; Monitoring a conveying speed of the gas flow; Überwachen zumindest einer gemessenen Kenngröße des Pulverfördersystems; und Monitoring at least one measured parameter of the powder conveying system; and Überprüfen einer Abbruchbedingung zum Beenden der Förderung. Checking a termination condition to end the funding. 29. Pulverfördersystem nach Anspruch 28, wobei das Überwachen des Sauerstoffgehalts in der Förderleitung umfasst: 29. A powder conveying system according to claim 28, wherein monitoring the oxygen content in the conveying line comprises: Bestimmen, ob ein gemessener Sauerstoffgehalt einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet; und falls der gemessene Sauerstoffgehalt den vorbestimmten Grenzwert überschreitet, Öffnen eines Ventils zum Zuführen von Inertgas in die Förderleitung. Determining whether a measured oxygen content exceeds a predetermined limit; and if the measured oxygen content exceeds the predetermined limit, opening a valve to supply inert gas to the production line. 30. Pulverfördersystem nach Anspruch 28 oder 29, wobei das Überwachen des Drucks in der Förderleitung umfasst: 30. A powder conveying system according to claim 28 or 29, wherein monitoring the pressure in the conveying line comprises: Bestimmen, ob ein gemessener Druck in der Förderleitung innerhalb eines vorbestimmten Bereichs ist; wenn der gemessene Druck in der Förderleitung geringer ist, als der vorbestimmte Bereich, Öffnen eines Ventils zum Zuführen von Inertgas; und wenn der gemessene Druck in der Förderleitung höher ist, als der vorbestimmte Bereich, Öffnen eines Ablassventils zum Ablassen von Gas aus der Förderleitung. Determining whether a measured pressure in the conveying line is within a predetermined range; if the measured pressure in the conveying line is less than the predetermined range, opening a valve to supply inert gas; and if the measured pressure in the conveying line is higher than the predetermined range, opening a vent valve to vent gas from the conveying line. 31. Pulverfördersystem nach einem der Ansprüche 28 bis 30, wobei das Überwachen der Fördergeschwindigkeit des Gasstroms umfasst: 31. A powder conveying system according to any one of claims 28 to 30, wherein monitoring the conveying speed of the gas flow comprises: Bestimmen einer Gasdichte des Gasstroms, basierend auf mindestens einer gemessenen Kenngröße des Gasstroms; Determining a gas density of the gas flow based on at least one measured characteristic of the gas flow; Bestimmen eines durch die Förderleitung geförderten Pulvermassestroms, basierend auf einem an eine Dosiervorrichtung eines Ursprungstanks der Förderung angelegten Steuerwert; Determining a powder mass flow conveyed through the conveying line based on a control value applied to a dosing device of an originating tank of the conveyance; Bestimmen einer Sollgeschwindigkeit des Gasstroms, basierend auf der Gasdichte und basierend auf dem Schüttgutmassestrom; und Determining a target velocity of the gas flow based on the gas density and based on the bulk material mass flow; and Steuern der Fördervorrichtung zum Fördern des Gasstroms mit der bestimmten Sollgeschwindigkeit Controlling the conveying device to convey the gas flow at the specified target speed 32. Pulverfördersystem nach einem der Ansprüche 28 bis 31, wobei das Überwachen zumindest einer gemessenen Kenngröße des Pulverfördersystems umfasst: 32. Powder conveying system according to one of claims 28 to 31, wherein monitoring at least one measured characteristic of the powder conveying system comprises: Ansteuern einer Dosiervorrichtung eines Ursprungstanks der Förderung mit einem vorbestimmten Steuerwert; Controlling a dosing device of a source tank of the production with a predetermined control value; Bestimmen, ob sich die mindestens eine gemessene Kenngröße des Pulverfördersystems oberhalb eines vorbestimmten Maximalwerts für die jeweilige Kenngröße befindet; und falls sich die mindestens eine gemessene Kenngröße oberhalb des vorbestimmten Maximalwerts befindet, Reduzieren des Steuerwerts der Dosiervorrichtung um einen vorbestimmten Wert, sodass die Dosiervorrichtung eine geringere Dosis an Pulver pro Zeit in den Gasstrom abgibt. Determining whether the at least one measured characteristic of the powder conveying system is above a predetermined maximum value for the respective characteristic; and if the at least one measured characteristic is above the predetermined maximum value, reducing the control value of the dosing device by a predetermined value so that the dosing device delivers a smaller dose of powder per unit of time into the gas stream. 33. Pulverfördersystem nach Anspruch 32, wobei die Steuereinrichtung ferner eingerichtet ist zum: falls sich die mindestens eine gemessene Kenngröße unterhalb des vorbestimmten Maximalwerts befindet, Erhöhen des Steuerwerts der Dosiervorrichtung um einen vorbestimmten Wert, sodass die Dosiervorrichtung eine höhere Dosis an Pulver pro Zeit in den Gasstrom abgibt. 33. Powder conveying system according to claim 32, wherein the control device is further configured to: if the at least one measured parameter is below the predetermined maximum value, increase the control value of the dosing device by a predetermined value so that the dosing device delivers a higher dose of powder per unit of time into the gas stream. 34. Pulverfördersystem nach Anspruch 32 oder 33, wobei die mindestens eine Kenngröße mindestens eine der folgenden Kenngrößen umfasst: 34. Powder conveying system according to claim 32 or 33, wherein the at least one characteristic comprises at least one of the following characteristics: Fördergeschwindigkeit, Pumpenauslassdruck, Pumpenleistung und Dosis an Pulver pro Zeit. Conveying speed, pump outlet pressure, pump power and dose of powder per time. 35. Pulverfördersystem nach einem der Ansprüche 28 bis 34, wobei das Überprüfen einer Abbruchbedingung zum Beenden der Förderung umfasst: Beenden der Förderung durch Stoppen der Fördervorrichtung, wenn mindestens eines der folgenden Ereignisse detektiert wird: ein Füllstand eines Ursprungstanks, aus dem Pulver zur Förderung entnommen wird, unterschreitet einen vorbestimmten Grenzwert, ein Füllstand eines Zieltanks, in den das Pulver gefördert wird, überschreitet einen vorbestimmten Grenzwert, eine vorbestimmte maximale Förderzeit ist überschritten und ein Gesamtdruckverlust eines Fördergases übersteigt einen vorbestimmten Grenzwert. 35. Powder conveying system according to one of claims 28 to 34, wherein checking a termination condition for terminating the conveying comprises: Terminating the conveying by stopping the conveying device when at least one of the following events is detected: a fill level of a source tank from which powder is taken for conveying falls below a predetermined limit, a fill level of a target tank into which the powder is conveyed exceeds a predetermined limit, a predetermined maximum conveying time is exceeded and a total pressure loss of a conveying gas exceeds a predetermined limit. 36. Pulverfördersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 35, wobei die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, nach Beenden einer Förderung gemäß Förderprozess a, b und/oder c, eine Rohrreinigung und eine Filterreinigung durchzuführen, wobei die Rohrreinigung ein Durchströmen eines Gasstroms durch die Förderleitung umfasst, und wobei die Filterreinigung ein Abblasen eines in der Förderleitung vorgesehenen Filters mit Druckluft umfasst. 36. Powder conveying system according to one of claims 1 to 35, wherein the control device is designed to carry out a pipe cleaning and a filter cleaning after completion of a conveying according to conveying process a, b and/or c, wherein the pipe cleaning comprises a gas stream flowing through the conveying line, and wherein the filter cleaning comprises blowing off a filter provided in the conveying line with compressed air. 37. Pulverfördersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 36, ferner umfassend zumindest einen Taupunktsensor zum Messen einer relativen Feuchte innerhalb der Förderleitung und/der innerhalb eines Tanks des Pulverfördersystems, wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, eine automatische Pulvertrocknung einzuleiten, wenn der gemessene Wert der relativen Feuchte einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet. 37. Powder conveying system according to one of claims 1 to 36, further comprising at least one dew point sensor for measuring a relative humidity within the conveying line and/or within a tank of the powder conveying system, wherein the control unit is configured to initiate automatic powder drying when the measured value of the relative humidity exceeds a predetermined limit value. 38. Pulverfördersystem nach Anspruch 37 in Kombination mit Anspruch 4, wobei ein Taupunktsensor an mindestens einer der folgenden Komponenten des Pulverfördersystems vorgesehen ist: Hauptspeicher, externer Tank, und Fördervorrichtung. 38. A powder conveying system according to claim 37 in combination with claim 4, wherein a dew point sensor is provided on at least one of the following components of the powder conveying system: main reservoir, external tank, and conveyor. 39. Pulverfördersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 38 in Kombination mit Anspruch 4, wobei mindestens ein Sauerstoffsensor zum Messen einer Sauerstoffkonzentration an zumindest einer der folgenden Komponenten des Pulverfördersystems vorgesehen ist: erster Tank, Überlaufbehälter, Pufferbehälter, Hauptspeicher, externer Tank und Siebvorrichtung, wobei die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, eine Flutung der Förderleitung mit Inertgas einzuleiten, wenn festgestellt wird, dass mindestens einer der vorgesehenen Sauerstoffsensoren eine Sauerstoffkonzentration oberhalb eines vorbestimmten Grenzwerts misst. 39. Powder conveying system according to one of claims 1 to 38 in combination with claim 4, wherein at least one oxygen sensor is provided for measuring an oxygen concentration on at least one of the following components of the powder conveying system: first tank, overflow container, buffer container, main storage, external tank and sieving device, wherein the control device is adapted to initiate flooding of the conveying line with inert gas when it is determined that at least one of the oxygen sensors provided measures an oxygen concentration above a predetermined limit value. 40. Pulverfördersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 39 in Kombination mit Anspruch 4, wobei mindestens ein Drucksensor zum Messen eines Drucks an zumindest einer der folgenden Komponenten des Pulverfördersystems vorgesehen ist: erster Tank, Überlaufbehälter, Pufferbehälter, Hauptspeicher, externer Tank und Siebvorrichtung, wobei die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, zumindest einen der folgenden Schritte vorzunehmen, wenn festgestellt wird, dass mindestens einer der vorgesehenen Drucksensoren einen Druckanstieg pro vorgegebene Zeiteinheit oberhalb eines vorbestimmten Grenzwertes misst: 40. Powder conveying system according to one of claims 1 to 39 in combination with claim 4, wherein at least one pressure sensor is provided for measuring a pressure on at least one of the following components of the powder conveying system: first tank, overflow container, buffer container, main storage, external tank and sieving device, wherein the control device is set up to carry out at least one of the following steps if it is determined that at least one of the pressure sensors provided measures a pressure increase per predetermined unit of time above a predetermined limit value: Ausgeben eines Warnhinweises; issuing a warning; Flutung der Förderleitung oder eines betroffenen Abschnitts des Pulverfördersystems mit Inertgas; Flooding the conveyor line or an affected section of the powder conveyor system with inert gas; Messen eines Sauerstoffgehalts im betroffenen Abschnitt des Pulverfördersystems; und Measuring an oxygen content in the affected section of the powder conveying system; and Durchführen einer Filterabreinigung. Performing a filter cleaning. 41. Pulverfördersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 40, wobei mindestens ein Temperatursensor zum Messen einer Temperatur an zumindest einem Motor des Pulverfördersystems, insbesondere einem Motor einer Förderschnecke und/oder der Fördervorrichtung, vorgesehen ist wobei die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, eine Abschaltung der Fördervorrichtung einzuleiten, wenn festgestellt wird, dass mindestens einer der vorgesehenen Temperatursensoren einen Temperaturwert oberhalb eines vorbestimmten Grenzwerts misst. 41. Powder conveying system according to one of claims 1 to 40, wherein at least one temperature sensor is provided for measuring a temperature on at least one motor of the powder conveying system, in particular a motor of a conveyor screw and/or the conveying device, wherein the control device is designed to initiate a shutdown of the conveying device if it is determined that at least one of the temperature sensors provided measures a temperature value above a predetermined limit value. 42. Pulverfördersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 41, wobei die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, eine Abschaltung der Fördervorrichtung einzuleiten, wenn zumindest eines der folgenden Ereignisse detektiert wird: ein Drehmoment eines Motors einer Dosiervorrichtung überschreitet einen vorbestimmten Grenzwert; ein Ventil des Pulverfördersystems befindet sich in einer Ist-Stellung, die nicht seiner Soll-Stellung entspricht; ein Fehler an einem Sensor wird detektiert. 42. Powder conveying system according to one of claims 1 to 41, wherein the control device is designed to initiate a shutdown of the conveying device if at least one of the following events is detected: a torque of a motor of a metering device exceeds a predetermined limit value; a valve of the powder conveying system is in an actual position that does not correspond to its target position; an error in a sensor is detected. 43. Pulverfördersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 42, wobei an dem mindestens einen Überlaufbehälter ein Füllstandsensor zum Messen eines Füllstands des mindestens einen Überlaufbehälters vorgesehen ist, insbesondere in Form von einer oder mehreren Wägezellen, wobei an einem Zwischentank, welcher oberhalb der Prozesskammer angeordnet ist und welcher dazu eingerichtet ist, die Prozesskammer mit Pulver zu versorgen und welcher dazu eingerichtet ist, aus dem ersten Tank mit Pulver versorgt zu werden, ein Füllstandsensor zum Messen eines Füllstands des Zwischentanks vorgesehen ist, insbesondere in Form von einer oder mehreren Wägezellen, wobei die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, bei Ausfall der Pulverförderung durch die Fördervorrichtung einen additiven Fertigungsprozess der Anlage solange fortzuführen, bis zumindest eines der folgenden Ereignisse eintritt: der Füllstandsensor des Überlaufbehälters detektiert, dass der Füllstand des Überlaufbehälters einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet; und der Füllstandsensor des Zwischentanks detektiert, dass der Füllstand des Zwischentanks einen vorbestimmten Grenzwert unterschreitet. 43. Powder conveying system according to one of claims 1 to 42, wherein a filling level sensor for measuring a filling level of the at least one overflow container is provided on the at least one overflow container, in particular in the form of one or more load cells, wherein a fill level sensor for measuring a fill level of the intermediate tank is provided on an intermediate tank which is arranged above the process chamber and which is configured to supply the process chamber with powder and which is configured to be supplied with powder from the first tank, in particular in the form of one or more load cells, wherein the control device is configured to continue an additive manufacturing process of the system in the event of a failure of the powder conveyance by the conveying device until at least one of the following events occurs: the fill level sensor of the overflow container detects that the fill level of the overflow container exceeds a predetermined limit value; and the fill level sensor of the intermediate tank detects that the fill level of the intermediate tank falls below a predetermined limit value. 44. Pulverfördersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 43, wobei die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, eine Pulverförderung einer vorbestimmten Pulvermenge gemäß einem der Förderprozesse a, b oder c auszuführen und anschließend die Förderung zu stoppen. 44. Powder conveying system according to one of claims 1 to 43, wherein the control device is arranged to carry out a powder conveyance of a predetermined powder quantity according to one of the conveying processes a, b or c and then to stop the conveyance. 45. Pulverfördersystem nach Anspruch 44, wobei die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, nach jedem Fördervorgang gemäß einem der Förderprozesse a, b und c einen Prioritätswert für jeden der Förderprozesse zu bestimmen, basierend auf vorbestimmten Füllstandlimits der Ursprungstanks und der Zieltanks und wobei die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, anschließend eine Förderung gemäß dem Förderprozess mit dem höchsten Prioritätswert durchzuführen. 45. Powder conveying system according to claim 44, wherein the control device is configured to determine a priority value for each of the conveying processes after each conveying operation according to one of the conveying processes a, b and c, based on predetermined fill level limits of the source tanks and the target tanks and wherein the control device is configured to subsequently carry out conveying according to the conveying process with the highest priority value.
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