DE102016222728A1

DE102016222728A1 - Vorrichtung zur Bewegung und elektrischen Energieversorgung eines Bauelements

Info

Publication number: DE102016222728A1
Application number: DE102016222728.9A
Authority: DE
Inventors: Johannes Casper; Herbert Hanrieder
Original assignee: MTU Aero Engines AG
Current assignee: MTU Aero Engines AG
Priority date: 2016-11-18
Filing date: 2016-11-18
Publication date: 2018-05-24

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (16) zur Bewegung und elektrischen Energieversorgung eines Bauelements (18), umfassend wenigstens ein Halteelement (20a, 20b), an welchem das Bauelement (18) festlegbar ist, und wenigstens eine Führungseinrichtung (22) zum Führen des wenigstens einen Halteelements (20a, 20b) entlang wenigstens eines Bewegungspfads (I, II), wobei das Halteelement (20a, 20b) und die Führungseinrichtung (22) entlang des wenigstens einen Bewegungspfads (I, II) über wenigstens einen Gleitkontakt (24) elektrisch gekoppelt sind und wobei die Vorrichtung (16) wenigstens eine Überdruckdichtungseinrichtung (30) umfasst, welche einen Schutzraum (40) aufweist, in welchem der wenigstens eine Gleitkontakt (24) zumindest bereichsweise angeordnet ist, wobei die Überdruckdichtungseinrichtung (30) dazu ausgebildet ist, einen gegenüber einem Umgebungsdruck (p) erhöhten Innendruck (p) im Schutzraum (40) zu erzeugen. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Vorrichtung (16) sowie eine Fertigungsanlage (10) mit einer solchen Vorrichtung (16) zur Herstellung zumindest eines Bauteilbereichs eines Bauteils (12).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bewegung und elektrischen Energieversorgung eines Bauelements, ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Vorrichtung sowie eine Fertigungsanlage zur Herstellung zumindest eines Bauteilbereichs eines Bauteils, welche eine derartige Vorrichtung umfasst.
In vielen technischen Anwendungsbereichen ist es notwendig, bewegte Bauelemente oder Komponenten mit elektrischer Leistung zu versorgen. Insbesondere trifft dies beispielsweise auf Fertigungsverfahren und die zugehörigen Fertigungsanlagen zu, die zu deren Durchführung notwendig sind. Diese Fertigungsanlagen können beispielsweise zum Zweck der Bearbeitung, Positionierung, Montage und/oder Wärmebehandlung von Bauteilwerkstoffen, Bauteilbereichen oder fertigen Bauteilen eingesetzt werden. Es ist eine Vielzahl von Fertigungsverfahren bekannt, die abhängig von Produktkomplexität, Werkstoff und anvisierter Stückzahl eine wirtschaftliche Herstellung oder Bearbeitung ermöglichen. Insbesondere sind additive Fertigungsverfahren und - anlagen bekannt, die den schichtweisen Aufbau von Bauteilen aus einem formlosem Bauteilwerkstoff ermöglichen. Mit diesen Verfahren lassen sich beispielsweise Kunststoffe, Metalle oder Keramikwerkstoffe verarbeiten. Metallische Bauteile werden insbesondere mit Hilfe von selektive Laserschmelz- und/oder Lasersintervorrichtungen hergestellt. Hierbei dient Metallpulver als Bauteilwerkstoff. In einem ersten Schritt wird dabei eine Schicht definierter Dicke Metallpulver auf eine Substratplatte ausgezogen. Anschließend werden gemäß eines virtuell in Schichten zerlegten CAD-Modells Flächen und Konturen mit Hilfe eines Lasers oder Elektronenstrahls verfestigt (z. B. gesintert oder verschmolzen). Im nächsten Schritt wird die Bauplattform abgesenkt und eine weitere Schicht Pulver aufgezogen, die erneut selektiv verfestigt wird. Diese Schritte werden solange wiederholt, bis das/die Bauteilbereiche bzw. Bauteile fertig gestellt ist bzw. sind. Ferner sind verschiedene Wärmebehandlungsverfahren und Heizmethoden bekannt, wie beispielsweise elektrische Widerstanderwärmung oder Strahlungsheizung. Ebenso sind Heizmethoden bekannt, die auf dem Prinzip der Induktion beruhen. Diese werden beispielsweise beim Härten und Wärmebehandeln von Bauteilen oder Bauteilbereichen sowie zur Vorheizung bei der schweißtechnischen Verarbeitung von schwer schweißbaren Bauteilwerkstoffen, wie beispielsweise hochwarmfesten Nickelbasis-Superlegierungen, hochlegierten Stählen, hochkohlenstoffhaltigen Eisenbasiswerkstoffen, ausscheidungsgehärteten Aluminiumlegierungen, Kupferwerkstoffen oder intermetallischen Werkstoffen (z. B. TiAl) eingesetzt. Vor diesem Hintergrund ist es notwendig eine Vielzahl von bewegbaren Bauelementen mit elektrischer Energie zu versorgen. Solche Bauelemente oder Komponenten können beispielsweise Induktionsspulen, Heizplatten, Heizstrahler, mit Elektromotoren angetriebene Greifer, Spindeln oder anderweitige Bearbeitungswerkzeuge sein. Diese müssen in unterschiedlichen Positionen bewegt und während ihrer Bewegung und/oder ihrer Verwendung mit elektrischer Leistung versorgt werden können.
Nach dem Stand der Technik werden hierzu häufig sogenannte flexiblen Zuleitungen oder Schlauchkabel vorgesehen, die eine Bewegung und/oder das Betreiben eines entsprechenden elektrischen Verbrauchers, wie eines Bearbeitungswerkzeugs, Greifers, Heizelements oder einer Induktionsspule, ermöglichen. Nachteilig ist bei derartigen flexiblen Schlauchkabeln jedoch, dass der ohmsche Widerstand der Schlauchkabel mit zunehmender Länge steigt, sodass der maximale Bewegungsspielraum durch eine maximale Länge der Schlauchkabel bei einem gegebenen Leitungsquerschnitt und einer gegebener Leistung begrenzt ist bzw. bei gegebenem Leitungsquerschnitt mit zunehmender Leitungslänge die bereitstellbare elektrische Leistung beschränkt ist. Wird dagegen der Leitungsquerschnitt für eine höhere übertragbare elektrische Leistung erhöht, wird die Beweglichkeit der Schlauchkabel durch geringere mechanische Elastizität eingeschränkt. Darüber hinaus werden bei der Bewegung der Schlauchkabel diese durch Verformung mechanisch belastet, sodass die Lebensdauer der Schlauchkabel beschränkt ist. Ferner können sich durch unkontrollierte Bewegungen der Schlauchkabel Probleme durch Verhaken der Schlauchkabel mit Komponenten der Apparatur oder benachbarten Einrichtungen oder dergleichen ergeben.
Ein weiteres Problem besteht darin, dass sich bei der Verwendung im Bereich von Fertigungsanlagen Verunreinigungen oder Abrieb als Folge von Verschleiß ablagern können, wodurch die Bewegbarkeit und/oder die elektrische Energieversorgung des Bauteils gestört werden können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Bewegung und elektrischen Energieversorgung eines Bauelements zu schaffen, welche einen zuverlässige Bewegbarkeit und elektrische Kontaktierung eines Bauelements auch über lange Betriebszeiten in verschmutzungsgefährdeten Umgebungen ermöglicht. Weitere Aufgaben der Erfindung bestehen darin, ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Vorrichtung sowie eine Fertigungsanlage zur Herstellung zumindest eines Bauteilbereichs eines Bauteils, welche eine derartige Vorrichtung umfasst, zu schaffen.
Die Aufgaben werden erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 12 zum Betreiben einer solchen Vorrichtung sowie durch eine Fertigungsanlage gemäß Patentanspruch 14 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen jedes Erfindungsaspekts als vorteilhafte Ausgestaltungen der jeweils anderen Erfindungsaspekte anzusehen sind.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bewegung und elektrischen Energieversorgung eines Bauelements, umfassend wenigstens ein Halteelement, an welchem das Bauelement festlegbar ist, und wenigstens eine Führungseinrichtung zum Führen des wenigstens einen Halteelements entlang wenigstens eines Bewegungspfads, wobei das Halteelement und die Führungseinrichtung entlang des wenigstens einen Bewegungspfads über wenigstens einen Gleitkontakt elektrisch gekoppelt sind und wobei die Vorrichtung wenigstens eine Überdruckdichtungseinrichtung umfasst, welche einen Schutzraum aufweist, in welchem der wenigstens eine Gleitkontakt zumindest bereichsweise angeordnet ist, wobei die Überdruckdichtungseinrichtung dazu ausgebildet ist, einen gegenüber einem Umgebungsdruck erhöhten Innendruck im Schutzraum zu erzeugen. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt die elektrische Energieversorgung des Bauelements also über einen Gleitkontakt, der auch als Schleifkontakt bezeichnet werden kann, während die Bewegbarkeit des Bauelements durch das Halteelement erreicht wird, an welchem das Bauelement festlegbar und in der Art eines Schlittens entlang eines durch die Führungseinrichtung bestimmten Bewegungspfads bewegbar ist. Der Gleitkontakt kann dabei durch entsprechende Ausgestaltung grundsätzlich unmittelbar durch das Halteelement und die Führungseinrichtung gebildet werden. Beispielsweise kann der Gleitkontakt durch eine Führungsschiene der Führungseinrichtung und einen halteelementseitigen Stromabnehmer gebildet werden. Alternativ kann eine zusätzliche Gleitkontaktierung zwischen dem Halteelement und der Führungseinrichtung vorgesehen sein, über die das Halteelement und die Führungseinrichtung zumindest elektrisch gekoppelt sind. Der elektrische Kontakt bzw. die Stromversorgung des Bauelements wird damit auch bei einer Bewegung des Halteelements über aneinander anliegende Gleitkontaktflächen des Gleitkontakts realisiert. Damit lässt sich im Unterschied zu Schlauchkabeln, Litzen oder dergleichen der Verschleiß verringern und die Standzeit erhöhen, was Wartungsaufwand bzw. -kosten reduziert. Andererseits lassen sich so vergleichsweise große Gleitkontaktflächen realisieren, so dass die elektrische Zuleitung auch für größere Leistungen ausgelegt werden kann. Die aneinander anliegenden Gleitkontaktflächen können grundsätzlich durch beliebige geeignete Materialpaarungen gebildet sein. Im Allgemeinen ist beispielsweise die Verwendung von einem elektrisch leitfähigen Kunststoff bzw. sogar auch Papier denkbar, vorzugsweise wird zumindest eine der Gleitkontaktflächen von einem Metall gebildet. Bevorzugt kann auch sein, dass die Gleitkontaktflächen von zwei Materialien unterschiedlicher Härte gebildet werden, z. B. Kupfer und Graphit. Eine Gleitkontaktfläche kann von dem relativ bewegbar Halteelement selbst gebildet werden oder auch von einer Beschichtung des Halteelements im Bereich des Kontakts. Es kann bspw. auch eine Schleifbürste die Gleitkontaktfläche bilden, der Kontakt also ein Bürstenkontakt sein. Bevorzugt bildet aber ein durchgehendes bzw. flächiges Material die Gleitkontaktfläche(n). Generell sind „ein“/„eine“ im Rahmen dieser Offenbarung als unbestimmte Artikel zu lesen, also ohne ausdrücklich gegenteilige Angabe immer auch als „mindestens ein“ / „mindestens eine“. Unter dem Begriff „ausgebildet zu“ sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung Einrichtungen zu verstehen, die nicht nur eine grundsätzliche Eignung für die betreffende Handlung aufweisen, sondern die konkret hard- und/oder softwarebasiert derart eingerichtet sind, dass sie die betreffende Handlung auch tatsächlich ausführen können. Wie auch nachstehend noch im Einzelnen deutlich wird, kann die elektrische Zuleitung also auch über mehrere jeweils nach Art eines Schleifkontakts aufgebaute Gleitkontakte geführt sein, was entsprechend komplexere Bewegungsmuster des Bauelements ermöglicht. Das Halteelement kann grundsätzlich zwei Anschlussstellen bzw. Pole bereitstellen, um einen elektrischen Stromkreis für das elektrisches Bauelement realisieren zu können. In diesem Fall ist vorzugsweise eine Gleitlagerung bzw. ein Gleitkontakt für jeden Pol vorgesehen, wobei Gleitkontakte für unterschiedliche elektrische Pole gegeneinander vorzugsweise galvanisch zu isolieren sind, um Kurzschlüsse zu vermeiden. Indem die Vorrichtung wenigstens eine Überdruckdichtungseinrichtung umfasst, welche einen Schutzraum aufweist, in welchem der wenigstens eine Gleitkontakt zumindest bereichsweise angeordnet ist, wobei die Überdruckdichtungseinrichtung dazu ausgebildet ist, einen gegenüber einem Umgebungsdruck erhöhten Innendruck im Schutzraum zu erzeugen, ist es zudem möglich, die elektrische Kontaktierung und Bewegbarkeit des Bauelements auch bei langen Betriebszeiten in verschmutzungsgefährdeten Umgebungen sicherzustellen. Mit Hilfe des relativen Überdrucks im Inneren des Schutzraums gegenüber dem Umgebungs- bzw. Außendruck wird das Eindringen von Verunreinigungen wie beispielsweise Staub, Pulverrückstände, Schweißspritzer, Schmauch, Prozessprodukte, Abrieb etc. zuverlässig verhindert und die elektrische Kontaktierung des Gleitkontakts dauerhaft sichergestellt. Weiterhin kann die erfindungsgemäße Vorrichtung in verschiedenen Fertigungsanlagentypen eingesetzt werden, beispielsweise in Schweißanlagen oder generativen Lasersinter- oder -schmelzanlagen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt daher das Sicherstellen sauberer Gleitkontaktflächen, die Erhöhung der möglichen Betriebszeiten, die Sicherstellung von robusten, gleich bleibenden elektrischen Kontaktbedingungen, die Vermeidung störender Einflüsse durch Verunreinigungen sowie die Verwendung eines breiteren Werkstoffspektrums, da auch Werkstoffe, die verstärkt zu Abrieben neigen, problemlos verwendet oder verarbeitet werden können. In einfachster Ausgestaltung der Erfindung kann die Überdruckdichtungseinrichtung den Schutzraum mit Luft bzw. dem Gas oder Gasgemisch aus der den Schutzraum umgebenden Atmosphäre beaufschlagen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Schutzraum zumindest bereichsweise durch ein Gehäuse und einen relativ zum Gehäuse bewegbaren, mit dem Halteelement gekoppelten Schlitten begrenzt ist. Dies stellt eine konstruktiv einfache und robuste Möglichkeit dar, um das Halteelement auch während der Bewegung zuverlässig mit elektrischer Energie versorgen zu können. Das Halteelement kann dabei grundsätzlich über ein oder mehrere weitere Bauteile mit dem Schlitten verbunden sein. Alternativ kann das Haltelement unmittelbar mit dem Schlitten verbunden oder einteilig mit diesem ausgebildet sein.
Ein besonders zuverlässiger Schutz vor Verschmutzung wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung dadurch erreicht, dass der Schlitten und das Gehäuse über wenigstens ein Dichtelement, insbesondere eine Labyrinthdichtung und/oder eine Bürstendichtung, gegeneinander abgedichtet sind. Hierdurch kann der Schlitten relativ zum Gehäuse bewegt werden, ohne dass es zu Leckagen kommt, durch die ein im Schutzraum herrschender Überdruck möglicherweise reduziert werden könnte.
Weitere Vorteile ergeben sich, indem das Gehäuse einen Gaseinlass zum Einleiten von Schutzgas in den Schutzraum aufweist. Dies erlaubt eine einfache Beaufschlagung des Schutzraums mit einem inerten Gas bzw. Gasgemisch, zum Beispiel mit Stickstoff oder einem oder mehreren Edelgases (Helium, Neon, Argon, Krypton, Xenon, Radon) sowie beliebigen Mischungen hiervon (Ar-He, Ar-N, Ne-He, Ar-He-N etc.). Die Beaufschlagung des Schutzraums mit Schutzgas vermindert das Entzündungsrisiko beispielsweise von Metallpartikeln, Abriebpartikeln oder in Schweißanlagen von Schmauch oder sonstigen Prozessprodukten. Darüber hinaus kann in diesem Fall für den Gleitkontakt Graphit verwendet werden. Somit befinden sich der wenigstens eine Gleitkontakt in einer chemisch geschützten Umgebung. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Überdruckdichtungseinrichtung einen eigenen Vorratsbehälter und gegebenenfalls ein oder mehreren Pumpen für das Schutzgas aufweist. Alternativ kann das Schutzgas über ein ohnehin vorhandenes Schutzgassystem einer zugeordneten Fertigungsanlage in den Schutzraum gespeist werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Schlitten translatorisch und/oder rotatorisch gegenüber dem Gehäuse bewegbar ist. Durch eine translatorische und/oder rotatorische Bewegbarkeit kann die relative Positionierung von Schlitten bzw. Halteelement und Gehäuse zueinander besonders präzise und bedarfsgerecht eingestellt werden. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Schlitten und damit das Halteelement entlang von einer, zwei, drei oder mehr Achsen translatorisch und/oder rotatorisch gegenüber der Führungseinrichtung bewegbar ist, um eine besonders flexible Anordenbarkeit des Bauelements im Raum zu ermöglichen. Die Führungseinrichtung der Vorrichtung zur Führung des Halteelements kann mindestens ein Drehlager zur Rotationsbewegung des Halteelements und/oder eine Führungsschiene zur translatorischen Bewegung des Halteelements umfassen. Bei einer Ausführung der Führungseinrichtung als Drehlager kann die Führungseinrichtung mindestens eine Buchse und eine drehbar darin aufgenommene Welle sowie ebenfalls Roll- und/oder Gleitelemente bzw. Roll- und/oder Gleitflächen, wie z.B. Kugellager oder dergleichen umfassen.
Weitere Vorteile ergeben sich, indem der Gleitkontakt mindestens eine Führungsschiene umfasst. Die wenigstens eine Führungsschiene ist vorzugsweise entlang des Bewegungspfades angeordnet, entlang dem sich das Halteelement bewegen kann. Der Bewegungspfad kann geradlinig und/oder gekrümmt sein. Entsprechend kann auch die Führungsschiene geradlinig und/oder gekrümmt ausgeführt sein. Darüber hinaus ist es auch denkbar, dass die wenigstens eine Führungsschiene segmentiert ist, sodass eine Vielzahl von Führungssegmenten entlang des Bewegungspfades angeordnet sein kann. Die Führungssegmente können entsprechend über Schnittstellen miteinander verbunden werden, mit denen sichergestellt werden kann, dass die elektrische Energieversorgung über den Gleitkontakt lückenlos gewährleistet ist. Eine Führungsschiene kann im Querschnitt im Wesentlichen U-förmig ausgebildet sein, wobei die U-Form durch zwei Schenkel und eine Basis gebildet werden kann, die einen Aufnahmeraum einschließen, in dem ein Antrieb und/oder mindestens eine Stromleitung angeordnet sind. Dadurch ergibt sich eine Platz sparende und effektiv nutzbare Gestaltung der Vorrichtung einschließlich der elektrischen Energieversorgung.
Eine besonders zuverlässige elektrische Kontaktierung im Fall einer relativen Bewegung zwischen Gehäuse und Schlitten ist in weiterer Ausgestaltung dadurch sichergestellt, dass wenigstens eine Führungsschiene am Gehäuse und wenigstens ein elektrischer Abnehmer, der mit dem Halteelement koppelbar ist, am Schlitten festgelegt sind.
Dabei hat es sich in weiterer Ausgestaltung als vorteilhaft gezeigt, wenn der wenigstens eine Abnehmer formschlüssig und/oder stoffschlüssig mit dem Schlitten verbunden ist. Dies erlaubt eine besonders betriebssichere Festlegung des Abnehmers am Schlitten. Alternativ oder zusätzlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn der wenigstens eine Abnehmer durch den Schlitten aus dem Schutzraum herausgeführt ist. Hierdurch wird die elektrische Kontaktierung des Haltelements bzw. des mit elektrischer Energie zu versorgenden Bauelements erleichtert.
Eine besonders gasdichte Anordnung und damit eine zuverlässige Aufrechterhaltung eines Überdrucks innerhalb des Schutzraums wird in weiterer Ausgestaltung dadurch erreicht, dass wenigstens ein Abnehmer mittels wenigstens eines Dichtelements gegenüber dem Schlitten und/oder gegenüber wenigstens einem weiteren Abnehmer abgedichtet ist.
Weitere Vorteile ergeben sich, indem das zu bewegende und mit elektrischer Energie zu versorgende Bauelement mindestens eine Induktionsspule zum induktiven Erwärmen eines Bauteils und/oder eines Bauteilwerkstoffs umfasst. Hierdurch kann die Vorrichtung als Induktionsvorrichtung ausgebildet werden, welche mit Hilfe der wenigstens einen Induktionsspule ein Bauteil oder einen Bauteilbereich induktiv erwärmen kann. Im Falle einer generativen Fertigung kann, indem das Bauteil während seiner Herstellung induktiv geheizt wird, z. B. einer Rissbildung im Bauteil aufgrund von Temperaturgradienten vorgebeugt werden. Ebenso können bessere Oberflächenqualitäten erzeugt werden. Dies ist ein bevorzugtes Anwendungsgebiet einer solchen induktiven Vorrichtung, ein induktives Heizen kann aber beispielsweise auch beim Verschweißen schwer schweißbarer Werkstoffe von Interesse sein, etwa beim Laserschweißen. Indem die Induktionsspule am Halteelement festgelegt ist und über den Gleitkontakt mit elektrischer Energie versorgt werden kann, kann die wenigstens eine Induktionsspule bevorzugt automatisiert in unterschiedliche Relativanordnungen zur Führungseinrichtung gebracht werden, um Bauteile oder Bauteilbereiche gezielt zu erwärmen. Damit ist eine Positionierung und Anpassung des induktiven Heizens an verschiedene Parameter wie etwa die Bauteilgeometrie, den Bauteilwerkstoffe oder den Bearbeitungsfortschritt möglich. Zum Betreiben der Induktionsspule kann diese über den Gleitkontakt und entsprechende elektrische Zuleitungen an einen Schwingkreis angeschlossen werden, sodass sie mit einer Wechselspannung beaufschlagt werden kann. Der elektrische Kontakt, über den die elektrische Zuleitung zu der bewegbaren Induktionsspule realisiert ist, ist also der Gleit- bzw. Schleifkontakt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine Reinigungseinrichtung mit wenigstens einer Bürsteneinrichtung vorgesehen, mittels welcher zumindest das Halteelement und/oder die Führungsschiene reinigbar ist bzw. sind. Dies stellt eine konstruktiv einfache Möglichkeit zur Sicherstellung von sauberen Gleitkontaktflächen, höheren Betriebszeiten und robusten, gleich bleibenden elektrischen Kontaktbedingungen dar. Wenn der Gleitkontakt ein Bürstenkontakt ist bzw. einen Bürstenkontakt umfasst, kann die Bürste des Bürstenkontakts in einer Ausgestaltung der Erfindung nicht nur zur elektrischen Kontaktierung, sondern auch zu Reinigen verwendet werden. Der Aspekt der Bürsteneinrichtung kann auch als selbständiger Erfindungsaspekt angesehen werden und unabhängig von der Überdruckdichtungseinrichtung und von der Möglichkeit der Erzeugung eines Fluidstroms realisiert sein bzw. werden. Mit anderen Worten kann die Reinigungseinrichtung in einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung nur eine oder mehrere Bürsteneinrichtungen, aber keine Mittel zum Erzeugen eines Fluidstroms und insbesondere keine Überdruckdichtungseinrichtung umfassen. Alternativ kann die wenigstens eine Bürsteneinrichtung zusätzlich zu Mitteln zum Erzeugen eines Fluidstroms bzw. zusätzlich zu einer Überdruckdichtungseinrichtung vorgesehen sein. Beispielsweise kann das Halteelement eine oder mehrere Bürsten tragen, die beim Bewegen des Halteelements den angrenzenden Bereich der Führungsschiene abbürsten und damit von anhaftendem Schmutz befreien. Umgekehrt kann eine Führungsschiene mit einer Bürste versehen sein. Ebenso kann wenigstens eine Bürste an einem separaten Bürstenelement vorgesehen sein, das unabhängig vom Halteelement und/oder der Führungsschiene betätigbar bzw. bewegbar ist.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung gemäß dem ersten Erfindungsaspekt, bei welchem wenigstens ein an das Halteelement festgelegtes Bauelement bewegt wird, wobei das Halteelement beim Bewegen mittels der Führungseinrichtung entlang wenigstens eines Bewegungspfads geführt wird und das Halteelement und die Führungseinrichtung entlang des wenigstens einen Bewegungspfads über wenigstens einen Gleitkontakt elektrisch gekoppelt werden, um das Bauelement mit elektrischer Energie zu versorgen, und wobei der wenigstens eine Gleitkontakt zumindest bereichsweise im Schutzraum der Überdruckdichtungseinrichtung angeordnet und im Schutzraum ein gegenüber einem Umgebungsdruck erhöhter Innendruck erzeugt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren stellt damit saubere Gleitkontaktflächen, höhere Betriebszeiten und robuste, gleich bleibende elektrische Kontaktbedingungen sicher. Zusätzlich werden störende Einflüsse durch Verunreinigungen sowohl im Hinblick auf die Bewegbarkeit als auch auf die elektrische Energieversorgung des Bauelements verhindert. Schließlich kann ein breiteres Werkstoffspektrum verwendet und/oder verarbeitet werden, da auch Werkstoffe, die verstärkt zu Abrieben neigen, nicht zu Bewegungs- und/oder Energieversorgungsproblemen führen. Weitere Merkmale und deren Vorteile sind den Beschreibungen des ersten Erfindungsaspekts zu entnehmen, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Erfindungsaspekts als vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Erfindungsaspekts und umgekehrt anzusehen sind.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der gegenüber dem Umgebungsdruck erhöhte Innendruck durch Einleiten eines Schutzgases in den Schutzraum erzeugt. Dies erlaubt eine einfache Beaufschlagung des Schutzraums mit einem inerten Gas bzw. Gasgemisch, zum Beispiel mit Stickstoff oder einem oder mehreren Edelgases (Helium, Neon, Argon, Krypton, Xenon, Radon) sowie beliebigen Mischungen hiervon (Ar-He, Ar-N, Ne-He, Ar-He-N etc.). Die Beaufschlagung des Schutzraums mit Schutzgas vermindert das Entzündungsrisiko beispielsweise von Metallpartikeln, Abriebpartikeln oder in Schweißanlagen von Schmauch oder sonstigen Prozessprodukten. Somit befinden sich der wenigstens eine Gleitkontakt in einer geschützten Umgebung. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Überdruckdichtungseinrichtung einen eigenen Vorratsbehälter und gegebenenfalls ein oder mehreren Pumpen für das Schutzgas aufweist. Alternativ kann das Schutzgas über ein ohnehin vorhandenes Schutzgassystem einer zugeordneten Fertigungsanlage in den Schutzraum gespeist werden.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft eine Fertigungsanlage zur Herstellung zumindest eines Bauteilbereichs eines Bauteils, insbesondere eines Bauteils einer Strömungsmaschine, umfassend mindestens eine Vorrichtung gemäß dem ersten Erfindungsaspekt, mittels welcher wenigstens ein Bauelement bewegbar und zum Erwärmen des Bauteils und/oder eines Bauteilwerkstoffs mit elektrischer Energie versorgbar ist. Die erfindungsgemäße Fertigungsanlage ermöglicht damit aufgrund der Möglichkeit einer Überdruckdichtung und des Schutzes des wenigstens einen Gleitkontakts der Vorrichtung höhere Betriebszeiten und robuste, gleich bleibende elektrische Kontaktbedingungen auch unter verschmutzungsintensiven Betriebsbedingungen, wodurch das wenigstens eine Bauteil bzw. zumindest ein Bauteilbereich des wenigstens einen Bauteils entsprechend zuverlässiger und präziser erwärmt und weiterverarbeitet werden kann. Schließlich kann ein breiteres Werkstoffspektrum verwendet und/oder verarbeitet werden, da auch Werkstoffe, die verstärkt zu Abrieben neigen, nicht zu Bewegungs- und/oder Energieversorgungsproblemen des zum Heizen verwendeten Bauelements führen. Weitere Merkmale und deren Vorteile sind den Beschreibungen des ersten und zweiten Erfindungsaspekts zu entnehmen, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten und zweiten Erfindungsaspekts als vorteilhafte Ausgestaltungen des dritten Erfindungsaspekts und umgekehrt anzusehen sind.
Es kann vorgesehen sein, dass die Fertigungsanlage als selektive Laserschmelz- und/oder Lasersintervorrichtung ausgebildet ist. Durch die lokale und individuell auf die Geometrie des herzustellenden Bauteils anpassbare Erwärmung des Bauteils oder Bauteilwerkstoffs mit Hilfe der Vorrichtung bzw. des Bauelements ist es möglich, dass gerade auch bei der Verwendung von Hochtemperaturlegierungen bzw. von allgemein schwer schmelzschweißbaren Bauteilwerkstoffen Heißrissbildungen und dergleichen bei der Herstellung des Bauteils zuverlässig verhindert werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Fertigungsanlage einen Arbeitsraum auf, welcher mittels einer Schutzgaseinrichtung der Fertigungsanlage mit einem Schutzgas befüllbar ist und in welchem zumindest der Schutzraum der Überdruckdichtungseinrichtung angeordnet ist. Der Arbeitsraum, der auch als Prozesskammer bezeichnet werden kann, kann damit vor einem bestimmten Prozessschritt mit Schutzgas geflutet werden, um eine Beeinträchtigung des betreffenden Prozessschritts zu verhindern und eine hohe Prozessqualität sicherzustellen. Mit Hilfe der Überdruckdichtungseinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung können dabei Sauerstoffnester und „tote Stellen“, das heißt schwer zugängliche Bereiche, die nicht oder nur unzureichend mit Schutzgas gespült werden (können), beseitigt werden, wodurch einerseits die Reinheit der Schutzgasatmosphäre verbessert und andererseits der Flutungsvorgang beschleunigt werden kann, was zu kürzeren Prozesszeiten und höheren Taktraten beiträgt. Die Schutzgaseinrichtung der Fertigungsanlage kann in einer Ausgestaltung zum Erzeugen eines Schutzgasüberdrucks im Schutzraum der Vorrichtung verwendet werden, so dass in diesem Fall auf eine zusätzliche Schutzgasversorgung der Überdruckdichtungseinrichtung verzichtet werden kann.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Dabei zeigt:

1 eine schematische Aufsicht eines Teils einer Fertigungsanlage zur generativen Fertigung eines Bauteils, welche mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestattet ist; und
2 eine schematische Schnittansicht einer Überdruckdichtungseinrichtung.

1 zeigt einen Teil einer als selektive Lasersinter- bzw. Laserschmelzvorrichtung (SLM) ausgebildeten Fertigungsanlage 10 in einer schematischen Aufsicht. Ein Bauteil 12, vorliegend eine strichliert angedeutete Schaufel für eine Strömungsmaschine, beispielsweise für einen Verdichter oder eine Turbine eines Flugtriebwerks, wird aus einem Pulverbett schichtweise durch lokales Aufschmelzen eines pulverförmigen Bauteilwerkstoffs mit einem Laser (nicht dargestellt, in der Betrachterebene angeordnet) aufgebaut. Eine Pulverbettaufnahme 14 für das Pulverbett ist in 1 strichliert eingezeichnet. Die Aufbaurichtung steht senkrecht auf der Zeichenebene, nach dem bereichsweisen Aufschmelzen und damit Verfestigen einer jeweiligen Schicht wird das Bauteil 12 in die Zeichenebene und damit in die Pulverbettaufnahme 14 hinein abgesenkt und mit der nächsten Pulverschicht bedeckt. Beim Aufschmelzen des pulverförmigen Bauteilwerkstoffs mit dem Laserstrahl wird dieses und der bereits hergestellte Teil des Bauteils 12 stark erhitzt. Um einer Rissbildung aufgrund von Temperaturgradienten vorzubeugen, weist die Fertigungsanlage 10 eine Vorrichtung 16 zum induktiven Erwärmen auf. Die Vorrichtung 16 umfasst als Bauelement eine Induktionsspule 18, mit der das Bauteil 12 während der Herstellung bereichsweise induktiv beheizt werden kann. Dazu ist die Induktionsspule 18 elektrisch leitend mit einem Schwingkreis der Vorrichtung 16 verbunden und wird mit einer Wechselspannung beaufschlagt.
Um die Position der Induktionsspule 18 relativ zum Bauteil 12 auf eine möglichst gute induktive Kopplung hin einstellen zu können, ist die Induktionsspule 18 relativ zu der Pulverbettaufnahme 14 bewegbar geführt. Hierzu umfasst die Vorrichtung 16 ein schlittenartiges Halteelement 20a, an welchem die Induktionsspule 18 festgelegt ist. Weiterhin umfasst die Vorrichtung 16 eine Führungseinrichtung 22 zum Führen des Halteelements 20a entlang zweier Bewegungspfade I, II, wobei das Halteelement 20a und die Führungseinrichtung 22 über Gleitkontakte 24 elektrisch gekoppelt sind, um die Induktionsspule 18 mit elektrischer Energie zu versorgen. Die Führungseinrichtung 22 weist hierzu eine erste Führungsschiene 26a auf, entlang welcher das Halteelement 20a bewegbar ist (Bewegungspfad I). Die erste Führungsschiene 26a ist ihrerseits an einem zweiten Halteelement 20b angeordnet, das entlang des zweiten Bewegungspfads II bzw. einer zweiten Führungsschiene 26b verschiebbar bzw. translatorisch geführt ist. Der erste und der zweite Bewegungspfad I, II stehen senkrecht aufeinander, so dass die Induktionsspule 18 flächig über die Pulverbettaufnahme 14 bewegt werden kann. Generell kann aber auch nur eine Führungsschiene bzw. nur ein Halteelement vorgesehen sein oder es können drei oder mehr Führungsschienen und/oder Halteelemente vorgesehen sein, um entsprechend komplexe Bewegungspfade realisieren zu können. Eine Besonderheit der Lagerung der Vorrichtung 16 besteht darin, dass sie neben der Bewegbarkeit der Induktionsspule 18 auch einen elektrischen Kontakt vermittelt, da elektrische Energie von einer Stromquelle der Vorrichtung 16 über den Gleitkontakt 24 zwischen zweiter Führungsschiene 26b und zweitem Halteelement 20b und den Gleitkontakt 24 zwischen der ersten Führungsschiene 26a und dem ersten Halteelement 20a zur Induktionsspule 18 und zurück geleitet werden kann. Damit ist zur elektrischen Verbindung von Induktionsspule 18 und Schwingkreis kein gesonderter elektrischer Anschluss notwendig, insbesondere kein flexibles Kupferkabel bzw. -seil, was die Standzeit erhöht.
Jede Führungsschiene 26a, 26b weist jeweils zwei Gleitkontaktflächen (nicht gezeigt) auf, die über einen dazwischen angeordneten Isolator zueinander elektrisch isoliert sind. Das jeweilige Halteelement 20a, 20b weist zwei korrespondierende Kontaktelemente auf, die flächig an den jeweils zugeordneten Gleitkontaktflächen der betreffenden Führungsschiene 26a, 26b anliegen, um den Gleit- oder Schleifkontakt und die elektrische Verbindung zu bilden. Es sind jedoch auch alternative Ausgestaltungen denkbar, bei welchen die Führungsschienen 26a, 26b beispielsweise gebogen und/oder mit Kühlkanälen versehen sind. Zudem ist beispielsweise auch eine Kombination aus einem Linearlager mit Führungsschienenführung und einem Drehlager möglich.
Die Vorrichtung 16 umfasst weiterhin ein Antriebsmittel 28, mittels welchem die Induktionsspule 18 bedarfsgerecht entlang der Bewegungspfade I, II bewegt wird. Das Antriebsmittel 28 umfasst einen Elektromotor pro Bewegungsstrecke I, II, die jeweils ein eine Drehbewegung ausführendes Antriebselement aufweisen. Der Antrieb kann über eine Antriebsspindel, also einen sich drehenden Gewindestab erfolgen, der mit einem Mitnehmer zusammenwirkt, der entsprechend dem Gewinde bei Drehung des Gewindestabs entlang des Gewindestabs bewegt wird. Alternativ hierzu kann der Antrieb auch durch einen Riemen-, Seil- oder Kettenantrieb realisiert werden, bei dem ein Antriebsrad ein Seil, eine Kette oder einen Riemen antreibt, mit dem die Halteelemente 20a, 20b entlang der jeweils zugeordneten Führungsschienen 26a, 26b bewegt werden. Das Seil, die Kette oder der Riemen können als Endlosseil, Endloskette oder Endlosriemen ausgeführt sein, die zu einer umlaufenden Drehbewegung angetrieben werden können.
Zur Abschirmung des Gleitkontakts 24 vor Verschmutzungen weist die Vorrichtung 16 eine Überdruckdichtungseinrichtung 30 auf, die in 2 in einer schematischen Schnittansicht gezeigt ist. Die Überdruckdichtungseinrichtung 30 umfasst ein Gehäuse 34, entlang welchem das schlittenartig ausgebildete Halteelement 20a gemäß dem Bewegungspfad I bewegbar ist. Alternativ kann anstelle eines schlittenartig ausgebildeten Halteelements 20a ein separater Schlitten vorgesehen sein, der relativ zum Gehäuse 34 bewegbar ist. Das Halteelement 20a weist Führungselemente 36 auf, die über jeweilige Dichtelemente 38, beispielsweise über Labyrinth- oder Bürstendichtungen, gegenüber dem Gehäuse 34 abgedichtet sind, um einen zumindest weitgehend gasdichten Schutzraum 40 zu schaffen. Im Schutzraum 40 verläuft die zweigeteilte Führungsschiene 26a, die somit einen positiven und einen negativen Pol bereitstellen kann, welche im vorliegenden Fall durch Gas als Isolator voneinander galvanisch getrennt sind. Alternativ kann auch ein anderer Isolator, beispielsweise Keramik oder dergleichen verwendet werden. Gegenüber der Führungsschiene 26 befinden sich korrespondierende elektrische Abnehmer 42, die mit dem schlittenartigen Halteelement 20a gekoppelt sind und die Induktionsspule 18 mit Strom versorgen. Die Abnehmer 42 bilden damit zusammen mit der Führungsschiene 26a den Gleitkontakt 24. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Abnehmer 42 über Dichtelemente 44 gegeneinander bzw. gegen das Halteelement 20a abgedichtet. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Abnehmer 42 eingeklebt sind.
Das Gehäuse 34 umfasst weiterhin einen Gaseinlass 46 zum Einleiten von Schutzgas in den Schutzraum 40. Hierdurch kann im Schutzraum 40 eine Schutzgasatmosphäre aus einem inerten Gas oder Gasgemisch, beispielsweise aus Ar, N, Ar-He oder anderen geeigneten Gasmischungen, erzeugt werden, wobei ein Innendruck p_i im Schutzraum 40 größer als ein Außendruck p_a außerhalb des Schutzraums 40 eingestellt wird, um eine Überdruckdichtung zu erzeugen. Durch die Schutzgasatmosphäre wird auch eine Entzündung möglicherweise vorhandener Abriebpartikel (oder in Schweißanlagen auch Schmauch, Prozessprodukte etc.) durch den lokalen Entzug von Sauerstoff vermieden. Das Schutzgas kann aus einem entsprechenden Vorratsbehälter (nicht gezeigt) der Überdruckdichtungseinrichtung 30 gespeist werden. Weiterhin kann eine Pumpe und/oder ein steuer- und/oder regelbares Ventil vorgesehen sein, um den Schutzgasfluss in den Schutzraum 40 zu kontrollieren. Nachdem insbesondere als SLM-Anlagen ausgebildete Fertigungsanlagen 10 üblicherweise ohnehin eine Schutzgaseinrichtung aufweisen, um die Prozesskammer bzw. den Arbeitsraum, in welchem sich die Pulverbettaufnahme 14 befindet, vor Beginn des Bauprozesses mit Schutzgas zu fluten, kann eine solche Schutzgaseinrichtung in einer alternativen Ausgestaltung für die Überdruckdichtungseinrichtung 30 mitverwendet und mit dem Gaseinlass 46 verbunden werden. Die Überdruckdichtungseinrichtung 30 hilft darüber hinaus dabei, Sauerstoffnester und „tote Stellen“ zu beseitigen und verbessert dadurch die Qualität der Schutzgasatmosphäre und damit des Bauprozesses. Zusätzlich wird der Flutungsvorgang beschleunigt, wodurch schnellere Fertigungszyklen ermöglicht werden.
Mit Hilfe der Überdruckdichtungseinrichtung 30 wird eine zuverlässige elektrische Kontaktierung und Bewegbarkeit der Induktionsspule 18 auch bei langen Betriebszeiten in verschmutzungsgefährdeten Umgebungen sicherzustellen. Mit Hilfe des relativen Überdrucks (p_i) im Schutzraum 40 gegenüber dem Umgebungs- bzw. Außendruck (p_a) wird das Eindringen von Verunreinigungen wie beispielsweise Staub, Pulverrückstände, Schweißspritzer, Schmauch, Prozessprodukte, Abrieb etc. zuverlässig verhindert und die elektrische Kontaktierung des Gleitkontakts 24 dauerhaft sichergestellt. Neben dauerhaft sauberen Gleitkontaktflächen 32 ist damit auch eine Erhöhung der möglichen Betriebszeiten, die Vermeidung störender Einflüsse durch Verunreinigungen sowie die Verwendung eines breiteren Werkstoffspektrums möglich, da auch Werkstoffe, die verstärkt zu Abrieben neigen, problemlos verwendet oder verarbeitet werden können.
Bezugszeichenliste

10: Fertigungsanlage
12: Bauteil
14: Pulverbettaufnahme
16: Vorrichtung
18: Induktionsspule
20a: Halteelement
20b: Halteelement
22: Führungseinrichtung
24: Gleitkontakt
26a: Führungsschiene
26b: Führungsschiene
28: Antriebsmittel
30: Überdruckdichtungseinrichtung
32: Gleitkontaktflächen
34: Gehäuse
36: Führungselemente
38: Dichtelemente
40: Schutzraum
42: Abnehmer
44: Dichtelemente
46: Gaseinlass

Claims

Vorrichtung (16) zur Bewegung und elektrischen Energieversorgung eines Bauelements (18), umfassend wenigstens ein Halteelement (20a, 20b), an welchem das Bauelement (18) festlegbar ist, und wenigstens eine Führungseinrichtung (22) zum Führen des wenigstens einen Halteelements (20a, 20b) entlang wenigstens eines Bewegungspfads (I, II), wobei das Halteelement (20a, 20b) und die Führungseinrichtung (22) entlang des wenigstens einen Bewegungspfads (I, II) über wenigstens einen Gleitkontakt (24) elektrisch gekoppelt sind und wobei die Vorrichtung (16) wenigstens eine Überdruckdichtungseinrichtung (30) umfasst, welche einen Schutzraum (40) aufweist, in welchem der wenigstens eine Gleitkontakt (24) zumindest bereichsweise angeordnet ist, wobei die Überdruckdichtungseinrichtung (30) dazu ausgebildet ist, einen gegenüber einem Umgebungsdruck (p_a) erhöhten Innendruck (p_i) im Schutzraum (40) zu erzeugen.
Vorrichtung (16) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzraum (40) zumindest bereichsweise durch ein Gehäuse (34) und einen relativ zum Gehäuse (34) bewegbaren, mit dem Halteelement (20a, 20b) gekoppelten Schlitten begrenzt ist.
Vorrichtung (16) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten und das Gehäuse (34) über wenigstens ein Dichtelement (38), insbesondere eine Labyrinthdichtung und/oder eine Bürstendichtung, gegeneinander abgedichtet sind.
Vorrichtung (16) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (34) einen Gaseinlass (44) zum Einleiten von Schutzgas in den Schutzraum (40) aufweist.
Vorrichtung (16) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten translatorisch und/oder rotatorisch gegenüber dem Gehäuse (34) bewegbar ist.
Vorrichtung (16) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitkontakt (24) mindestens eine Führungsschiene (26a, 26b) umfasst.
Vorrichtung (16) nach Anspruch 6 und einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Führungsschiene (26a) am Gehäuse (34) und wenigstens ein elektrischer Abnehmer (42), der mit dem Halteelement (20a) koppelbar ist, am Schlitten festgelegt sind.
Vorrichtung (16) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Abnehmer (42) formschlüssig und/oder stoffschlüssig mit dem Schlitten verbunden ist und/oder durch den Schlitten aus dem Schutzraum (40) herausgeführt ist.
Vorrichtung (16) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Abnehmer (42) mittels wenigstens eines Dichtelements (44) gegenüber dem Schlitten und/oder gegenüber wenigstens einem weiteren Abnehmer (42) abgedichtet ist.
Vorrichtung (16) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das zu bewegende und mit elektrischer Energie zu versorgende Bauelement (18) mindestens eine Induktionsspule zum induktiven Erwärmen eines Bauteils (12) und/oder eines Bauteilwerkstoffs umfasst.
Vorrichtung (16) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reinigungseinrichtung mit wenigstens einer Bürsteneinrichtung vorgesehen ist, mittels welcher zumindest das Halteelement und/oder die Führungsschiene reinigbar ist.
Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung (16) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, bei welchem wenigstens ein an das Halteelement (20a, 20b) festgelegtes Bauelement (18) bewegt wird, wobei das Halteelement (20a, 20b) beim Bewegen mittels der Führungseinrichtung (22) entlang wenigstens eines Bewegungspfads (I, II) geführt wird und das Halteelement (20a, 20b) und die Führungseinrichtung (22) entlang des wenigstens einen Bewegungspfads (I, II) über wenigstens einen Gleitkontakt (32) elektrisch gekoppelt werden, um das Bauelement (18) mit elektrischer Energie zu versorgen, und wobei der wenigstens eine Gleitkontakt (24) zumindest bereichsweise im Schutzraum (40) der Überdruckdichtungseinrichtung (30) angeordnet und im Schutzraum (40) ein gegenüber einem Umgebungsdruck (p_a) erhöhter Innendruck (p_i) erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der gegenüber dem Umgebungsdruck (p_a) erhöhte Innendruck (p_i) durch Einleiten eines Schutzgases in den Schutzraum (40) erzeugt wird.
Fertigungsanlage (10) zur Herstellung zumindest eines Bauteilbereichs eines Bauteils (12), insbesondere eines Bauteils (12) einer Strömungsmaschine, umfassend mindestens eine Vorrichtung (16) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, mittels welcher wenigstens ein Bauelement (18) bewegbar und zum Erwärmen des Bauteils (12) und/oder eines Bauteilwerkstoffs mit elektrischer Energie versorgbar ist.
Fertigungsanlage (10) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass diese einen Arbeitsraum aufweist, welcher mittels einer Schutzgaseinrichtung der Fertigungsanlage (10) mit einem Schutzgas befüllbar ist und in welchem zumindest der Schutzraum (40) der Überdruckdichtungseinrichtung (30) angeordnet ist.