Die Erfindung betrifft eine Hubvorrichtung für eine Trägereinrichtung einer Anlage zur additiven Herstellung eines dreidimensionalen Werkstücks. Insbesondere und ohne Einschränkung kann es sich bei der additiven Herstellung um ein Verfahren des selektiven Laserschmelzens, des selektiven Lasersinterns oder des selektiven Elektronenstrahlschmelzens handeln.

Bei additiven (oder auch 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 (hierin auch als Trägereinrichtung bezeichnet) 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, oder 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 oder, anders ausgedrückt, ortsspezifisch verfestigt werden. 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, bei dem insbesondere metallische und/oder keramische Rohstoffpulvermaterialien unter Einstrahlung eines Laserstrahls zu dreidimensionalen Werkstücken verfestigt werden.

Zum Herstellen einzelner Werkstückschichten 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.

Es versteht sich, dass im Rahmen der vorliegenden Erfindung sämtliche der vorstehend erläuterten Aspekte sowie der folgenden Aspekte ebenfalls vorgesehen sein können.

Bevor eine neue Schicht von Rohstoffmaterial aufgetragen wird, wird üblicherweise die Trägereinrichtung, auf welche die erste Schicht aufgebracht wurde, vertikal nach unten abgesenkt. Dies geschieht durch eine Hubvorrichtung, welche zu diesem Zweck einen oder mehrere Motoren, Teleskopgewindetriebe, Aktoren, pneumatische Elemente, usw. aufweisen kann, um die Trägereinrichtung vertikal zu bewegen und anschließend auf einer vorbestimmten Höhe zu halten. Die Trägereinrichtung bewegt sich hierbei innerhalb eines Bauzylinders, dessen seitliche Wände während des Herstellungsprozesses das nicht verfestigte Rohmaterial abstützen. Die Trägereinrichtung bildet somit die Bodenwand des Bauzylinders.

Die Baugröße (insbesondere die Bauhöhe) in additiven Herstellungsverfahren wächst kontinuierlich. Durch die damit einhergehende größer werdende Bauzylinderhöhe nimmt auch die Gesamthöhe der Anlage zur additiven Herstellung zu. Dies führt bei niedrigen Deckenhöhen der Fertigungshallen zu Problemen bei den Endanwendern. Es besteht somit ein Bedarf an Lösungen, welche die Anlagenhöhe reduzieren.

Ein Ansatz zur Lösung dieses Problems besteht beispielsweise in der Verwendung von Teleskopgewindetrieben. Diese benötigen jedoch relativ viel Bauraum, sind relativ aufwändig herzustellen und sind daher in der Regel relativ teuer. Ferner zeigt die Mehrstufigkeit dieser Teleskopgewindetriebe unter Last in manchen Situationen einen nichtlinearen Verformungsverlauf und/oder unterschiedliche Steifigkeiten der jeweiligen Spindelstufen.

Es ist somit wünschenswert, eine Hubvorrichtung bereitzustellen, welche kompakt, einfach herzustellen und günstig ist. Ferner ist eine relativ geringe Verformbarkeit einzelner Elemente der Hubvorrichtung oder zumindest eine präzise Vorhersagbarkeit der Verformung der Elemente der Hubvorrichtung wünschenswert. Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Hubvorrichtung bereitzustellen, welche zumindest eines der oben geschilderten Probleme oder ein damit zusammenhängendes Problem löst.

Diese Aufgabe wird durch eine Hubvorrichtung für eine Trägereinrichtung einer Anlage zur additiven Herstellung eines dreidimensionalen Werkstücks mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Aufgabe wird ferner durch eine Anlage gemäß Anspruch 14 gelöst. Weitere Ausführungsbeispiele sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung betrifft demnach gemäß einem ersten Aspekt eine Hubvorrichtung für eine Trägereinrichtung einer Anlage zur additiven Herstellung eines dreidimensionalen Werkstücks. Die Hubvorrichtung umfasst ein Basiselement, mindestens eine an dem Basiselement befestigte erste Spindel, eine Hubbühne und mindestens eine an der Hubbühne befestigte zweite Spindel. Die Hubvorrichtung umfasst ferner mindestens einen Zwischenrahmen, umfassend mindestens eine erste Antriebseinrichtung zum vertikalen Bewegen des Zwischenrahmens relativ zu der ersten Spindel und dem Basiselement und mindestens eine zweite Antriebseinrichtung zum vertikalen Bewegen der zweiten Spindel und der Hubbühne relativ zum Zwischenrahmen.

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. Ferner kann es sich bei der Anlage um eine Anlage zum selektiven Elektronenstrahlschmelzen handeln oder um eine andere Anlage zur additiven Fertigung, welche eine vertikal bewegliche Trägereinrichtung für das hergestellte Werkstück benötigt.

Bei dem Basiselement kann es sich um eine konstruktive Basis, insbesondere um eine konstruktive Befestigungsbasis handeln. Das Basiselement kann beispielsweise eine Platte und/oder eine Gitterkonstruktion umfassen. Insbesondere kann das Basiselement dazu eingerichtet sein, auf einen Boden gestellt zu werden oder auf einem Boden befestigt zu werden und es kann somit eine ortsfeste Befestigung der ersten Spindel an einem Boden ermöglichen. Wenn mehrere erste Spindeln vorgesehen sind, kann das Basiselement eine feste relative Positionierung der ersten Spindeln zueinander ermöglichen. Bei dem Basiselement kann es sich um eine Basisplatte handeln. Insbesondere kann es sich bei dem Basiselement um eine Bodenplatte der Anlage handeln. Das Basiselement kann beispielsweise direkt auf einem Boden einer Fertigungshalle stehen oder mit entsprechenden Füßen und/oder Dämpfungseiemen- ten auf dem Boden stehen und/oder befestigt sein. Das Basiselement kann ferner Bestandteil eines Bodens einer Fertigungshalle sein. Die erste Spindel kann beispielsweise lösbar an dem Basiselement befestigt sein, z. B. mit Schrauben, Bolzen, usw. Ferner kann die erste Spindel auch fest mit dem Basiselement verbunden sein, beispielsweise angeschweißt. Die erste Spindel kann sich senkrecht von dem Basiselement ausgehend nach oben erstrecken. Anders ausgedrückt kann das Basiselement in Form einer im Wesentlichen plattenförmigen Basisplatte vorliegen und eine x-y- Ebene definieren, wobei sich die erste Spindel, senkrecht dazu, entlang der z- Richtung erstreckt.

Die Hubbühne kann eine beliebige Form aufweisen. Die Hubbühne kann ein plattenförmiges Element umfassen und/oder kann plattenförmig oder zumindest im Wesentlichen plattenförmig ausgebildet sein. Insbesondere kann die Hubbühne ein Plattenpaket umfassen. Die Hubbühne kann entweder dazu eingerichtet sein, als Trägereinrichtung zu dienen bzw. die Trägereinrichtung zu umfassen oder sie kann dazu eingerichtet sein, als weiterer Zwischenrahmen zu dienen bzw. einen weiteren Zwischenrahmen zu umfassen.

Für die Befestigung der zweiten Spindel an der Hubbühne gelten die oben genannten Optionen der Befestigung der ersten Spindel an dem Basiselement entsprechend. Die zweite Spindel kann sich senkrecht zu einer Ebene erstrecken, in der sich die Hubbühne erstreckt. Die Hubbühne kann beispielsweise parallel zum Basiselement angeordnet sein. Die Erstreckungsrichtungen der ersten Spindel und der zweiten Spindel können parallel zueinander und insbesondere senkrecht zu dem Basiselement und der Hubbühne verlaufen.

Der Zwischenrahmen kann eine beliebige Form aufweisen. Beispielsweise kann der Zwischenrahmen eine Platte umfassen, an welcher die erste und die zweite Antriebseinrichtung befestigt sind. Der Zwischenrahmen kann jedoch auch keine solche (gemeinsame) Platte umfassen, sondern vielmehr eine erste Platte, an welcher die erste Antriebseinrichtung (und optional weitere erste Antriebseinrichtungen) befestigt ist und eine zweite Platte, an welcher die zweite Antriebseinrichtung (und optional weitere zweite Antriebseinrichtungen) befestigt ist. Ferner kann der Zwischenrahmen auch gar keine Platte(n) umfassen, sondern vielmehr aus einem Gestänge zusammengesetzt sein, wobei die Antriebseinrichtungen an Stangen des Gestänges angebracht sind. Die erste Antriebseinrichtung und die zweite Antriebseinrichtung können jeweils einen Kugelgewindetrieb, insbesondere mit Wellenantrieb umfassen. Die erste und die zweite Antriebseinrichtung können so ausgestaltet sein, dass sie jeweils einen Antrieb (insbesondere einen Kugelgewindetrieb) umfassen, welcher bei entsprechender Ansteuerung und entsprechender Stromversorgung um die Spindel rotiert, wobei die Spindel selbst feststehend ist und nicht rotiert. Auf diese Weise wird eine vertikale Bewegung der ersten Antriebseinrichtung relativ zur ersten Spindel ausgeführt. Ferner wird auf diese Weise eine vertikale Bewegung der zweiten Spindel relativ zur zweiten Antriebseinrichtung ausgeführt.

Die Hubbühne kann die Trägereinrichtung der Anlage umfassen.

Die Hubbühne kann beispielsweise die Trägereinrichtung in Form einer Trägerplatte umfassen und/oder darstellen. Beispielsweise kann die Hubbühne ein Plattenpaket umfassen, wobei eine oberste Platte des Plattenpakets die Trägereinrichtung darstellt. Das Plattenpaket kann beispielsweise mittels Schrauben auf einem plattenförmigen Element der Hubbühne befestigt sein. Insbesondere kann auf die Trägerplatte Rohmaterial aufgetragen werden. Dass die Hubbühne die Trägereinrichtung umfasst kann bedeuten, dass die Trägereinrichtung mit den weiteren Elementen der Hubbühne starr verbunden ist und/oder zusammen mit den weiteren Elementen der Hubbühne ein einstückiges Bauteil bildet. In diesem Fall kann gesagt werden, dass die Hubvorrichtung zweistufig ist, da sie zwei bewegte Ebenen umfasst, nämlich die Ebene des Zwischenrahmens und die Ebene der Hubbühne. In anderen Ausführungsformen (siehe unten) kann mindestens eine weitere, zusätzliche Stufe (insbesondere oberhalb der zweiten Stufe) vorgesehen sein.

Die Hubbühne kann einen weiteren Zwischenrahmen umfassen, wobei die Hubvorrichtung ferner eine weitere Hubbühne und mindestens eine an der weiteren Hubbühne befestigte dritte Spindel umfasst. Der weitere Zwischenrahmen kann mindestens eine dritte Antriebseinrichtung zum vertikalen Bewegen der dritten Spindel und der weiteren Hubbühne relativ zum weiteren Zwischenrahmen umfassen.

Die Hubvorrichtung kann somit dreistufig sein oder noch weitere Stufen aufweisen, sodass sie vierstufig, fünfstufig, usw. sein kann. Hinsichtlich der Befestigung der dritten Spindel an der weiteren Hubbühne und hinsichtlich der Antriebseinrichtung kann das oben zu den zweiten Spindeln bzw. den zweiten Antriebseinrichtungen Gesagte gelten. Die weitere Hubbühne kann die Trägereinrichtung der Anlage umfassen. Die erste Antriebseinrichtung und die zweite Antriebseinrichtung können unabhängig voneinander ansteuerbar sein.

Insbesondere können die erste und die zweite Antriebseinrichtung jeweils einen eigenen Motor (z. B. Servomotor) und/oder Aktor umfassen. Ferner können die erste und die zweite Antriebseinrichtung beispielsweise über ein entsprechendes Getriebe unabhängig voneinander ansteuerbar sein. So kann beispielsweise ein gemeinsamer Motor vorgesehen sein und ein mit dem Motor und der ersten und zweiten Antriebseinrichtung gekoppeltes Getriebe, welches in einer ersten Getriebestellung lediglich die erste Antriebseinrichtung antreibt und in einer zweiten Getriebestellung lediglich die zweite Antriebseinrichtung antreibt. Ferner kann eine dritte Getriebestellung vorgesehen sein, in welcher die erste und die zweite Antriebseinrichtung gleichzeitig angetrieben werden.

Die erste Antriebseinrichtung kann einen ersten Motor umfassen und die zweite Antriebseinrichtung kann einen zweiten Motor umfassen.

Somit kann von einer Steuereinrichtung der Hubvorrichtung die erste Antriebseinrichtung und die zweite Antriebseinrichtung getrennt voneinander angesteuert werden. Die getrennte Ansteuerung umfasst beispielsweise ein Ansteuern einer der ersten und zweiten Antriebseinrichtungen, während die andere Antriebseinrichtung im Stillstand bleibt, ein Ansteuern der ersten und zweiten Antriebseinrichtung in entgegengesetzte Richtungen und/oder ein Ansteuern der ersten und zweiten Antriebseinrichtungen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten.

Die Hubvorrichtung kann ferner mindestens eine an dem Basiselement befestigte weitere erste Spindel umfassen. Der Zwischenrahmen kann mindestens eine weitere erste Antriebseinrichtung zum vertikalen Bewegen des Zwischenrahmens relativ zu der weiteren ersten Spindel und dem Basiselement umfassen.

Bezüglich der weiteren ersten Spindel und der weiteren ersten Antriebseinrichtung können die oben genannten Aspekte und Details zutreffen, die zu der ersten Spindel und der ersten Antriebseinrichtung diskutiert wurden. Insbesondere können zwei, drei oder vier erste Spindeln und - diesen zugehörig - zwei, drei oder vier erste Antriebseinrichtungen vorgesehen sein. Die erste Antriebseinrichtung und die weitere erste Antriebseinrichtung können unabhängig voneinander ansteuerbar sein.

Auf diese Weise kann der Zwischenrahmen beispielsweise geneigt werden und/oder horizontal ausgerichtet (im Folgenden auch: nivelliert) werden (insbesondere bezüglich des Erdhorizonts). Gleichzeitig kann dadurch die Trägereinrichtung geneigt werden und/oder nivelliert werden.

Die Hubvorrichtung kann ferner eine Steuereinheit zum unabhängigen Ansteuern der ersten Antriebseinrichtung und der zweiten Antriebseinrichtung umfassen.

Die Steuereinheit kann beispielsweise eine Steuereinheit der Anlage sein oder von dieser umfasst sein. Die Steuereinheit kann einen Mikroprozessor und einen (flüchtigen oder nicht-flüchtigen) Speicher umfassen, wobei auf dem Speicher ein Steuerprogramm gespeichert ist, welches eine Ansteuerung der jeweiligen Antriebseinrichtungen bewirkt.

Die Hubvorrichtung kann ferner mindestens eine an der Hubbühne befestigte weitere zweite Spindel umfassen. Der Zwischenrahmen kann mindestens eine weitere zweite Antriebseinrichtung zum vertikalen Bewegen der weiteren zweiten Spindel und der Hubbühne relativ zum Zwischenrahmen umfassen.

Bezüglich der weiteren zweiten Spindel und der weiteren zweiten Antriebseinrichtung können die oben genannten Aspekte und Details zutreffen, die zu der zweiten Spindel und der zweiten Antriebseinrichtung diskutiert wurden. Insbesondere können zwei, drei oder vier zweite Spindeln und - diesen zugehörig - zwei, drei oder vier zweite Antriebseinrichtungen vorgesehen sein.

Die zweite Antriebseinrichtung und die weitere zweite Antriebseinrichtung können unabhängig voneinander ansteuerbar sein.

Auf diese Weise kann die Hubbühne beispielsweise geneigt werden und/oder nivelliert werden, insbesondere bezüglich einer Referenzebene, wie beispielsweise des Erdhorizonts, des Beschichters, der Laseroptik oder des Prozesskammerbodens. Gleichzeitig kann dadurch die Trägereinrichtung geneigt werden und/oder nivelliert werden. Die Hubvorrichtung kann mindestens drei an der Hubbühne befestigte zweite Spindeln umfassen, wobei der Zwischenrahmen mindestens drei zweite Antriebseinrichtungen zum vertikalen Bewegen der drei zweiten Spindeln und der Hubbühne relativ zum Zwischenrahmen umfasst. Ferner kann die Hubvorrichtung eine Vorrichtung zum Erfassen einer Ausrichtung der Hubbühne umfassen. Die Steuereinheit kann dazu eingerichtet sein, basierend auf Erfassungsdaten der Vorrichtung zum Erfassen der Ausrichtung der Hubbühne, die zweiten Antriebseinrichtungen so anzusteuern, dass die Hubbühne horizontal ausgerichtet ist.

Durch das Vorsehen mindestens dreier zweiter Spindeln kann die Hubbühne horizontal ausgerichtet (nivelliert) werden, insbesondere bezüglich einer Referenzebene, wie beispielsweise des Erdhorizonts, des Beschichters, der Laseroptik oder des Prozesskammerbodens. Hierbei kann die Hubbühne um mindestens zwei nichtparallele Achsen geneigt werden, was eine vollständige Nivellierung ermöglichen kann. Die Vorrichtung zum Erfassen der Ausrichtung kann beispielsweise eine Wasserwaage, eine elektronische Wasserwaage, mehrere Triangulationslaser und/oder entsprechende Sensoren, beispielsweise zur Detektion der Erdgravitationskraft (umfassend beispielsweise geeignete MEMS) umfassen. Wenn die Sensoren beispielsweise detektieren, dass die Hubbühne nicht horizontal ausgerichtet ist, so können entsprechende zweite Antriebseinrichtungen angesteuert werden, welche die Hubbühne in eine horizontale Ausrichtung bringen (d. h. nivellieren).

Die Vorrichtung zum Erfassen einer Ausrichtung der Hubbühne kann mindestens einen Linearencoder umfassen.

Der Linearencoder kann beispielsweise eine hochpräzise (beispielsweise sub- Mikrometer-genaue) Positionierung der Hubbühne in Bezug auf eine oder mehrere Führungsschienen ermöglichen. Bei dem Linearencoder kann es sich um einen sogenannten Glas Scale Linearencoder handeln.

Die Hubvorrichtung kann ferner mindestens eine an dem Basiselement befestigte Führungsschiene und mindestens eine an dem Zwischenrahmen befestigte Schienenführung, zum Führen des Zwischenrahmens während seiner vertikalen Bewegung relativ zu der ersten Spindel und dem Basiselement, umfassen.

Die Führungsschiene in Kombination mit der Schienenführung können ein Verkippen oder Verdrehen des Zwischenrahmens und/oder ein Verkippen oder Verdrehen der Hubbühne verhindern, sodass diese beiden Elemente stets horizontal ausgerichtet bleiben. Dies gilt insbesondere in dem Fall, in dem nur eine erste Spindel und/oder eine zweite Spindel vorgesehen ist. Die Schienenführung kann beispielsweise einen oder mehrere Laufwagen umfassen. Insbesondere können für die eine oder mehrere Führungsschienen jeweils mindestens zwei Schienenführungen vorgesehen sein.

Das Basiselement kann eine Basisplatte umfassen. Insbesondere kann es sich bei dem Basiselement um eine Basisplatte handeln.

Die Erfindung betrifft gemäß einem zweiten Aspekt eine Anlage zur additiven Herstellung eines dreidimensionalen Werkstücks, umfassend die Hubvorrichtung des ersten Aspekts.

Sämtliche der oben diskutierten Unteraspekte und Details der Hubvorrichtung können entsprechend in der Hubvorrichtung der Anlage vorgesehen sein. Bei der Anlage zur additiven Herstellung kann es sich beispielsweise um eine Anlage zum selektiven Lasersintern, zum selektiven Laserschmelzen oder zum selektiven Elektronenstrahlschmelzen handeln. Zusätzlich zu der Hubvorrichtung kann die Anlage eines oder mehrere der oben geschilderten Merkmale einer entsprechenden bekannten Anlage aufweisen.

Die Anlage zur additiven Herstellung eines dreidimensionalen Werkstücks umfasst beispielsweise eine Trägereinrichtung zum Aufbringen des Pulvers in mehreren Schichten, 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 der 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).

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren erläutert. Es stellen dar: Figur 1: eine schematische Seitenansicht einer Anlage zur additiven Herstellung eines dreidimensionalen Werkstücks umfassend eine Hubvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;

Figur 2: eine perspektivische Ansicht einer Hubvorrichtung gemäß einem ersten

Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung, wobei die Hubvorrichtung drei erste Spindeln und drei zweite Spindeln aufweist, wobei Abschnitt (a) einen vollständig eingefahrenen Zustand und Abschnitt (b) einen vollständig ausgefahrenen Zustand der Hubvorrichtung darstellt;

Figur 3: eine Seitenansicht der Hubvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, wobei Abschnitt (a) den vollständig eingefahrenen Zustand und Abschnitt (b) den vollständig ausgefahrenen Zustand darstellt;

Figur 4: eine perspektivische Ansicht der Hubvorrichtung gemäß dem ersten

Ausführungsbeispiel in einem teilweise eingefahrenen Zustand der Hubvorrichtung;

Figur 5: eine Seitenansicht einer Hubvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung, wobei die Hubvorrichtung zwei erste Spindeln und drei zweite Spindeln aufweist und wobei Abschnitt (a) einen vollständig eingefahrenen Zustand und Abschnitt (b) einen vollständig ausgefahrenen Zustand der Hubvorrichtung darstellt; und

Figur 6: eine Seitenansicht einer Hubvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung, wobei die Hubvorrichtung eine erste Spindel und drei zweite Spindeln aufweist und wobei Abschnitt (a) einen vollständig eingefahrenen Zustand und Abschnitt (b) einen vollständig ausgefahrenen Zustand der Hubvorrichtung darstellt.

In Figur 1 wird eine Anlage 1 zur additiven Herstellung eines dreidimensionalen Werkstücks 2 gezeigt, wobei die Anlage 1 eine Hubvorrichtung 20 für eine Trägereinrichtung 5 der Anlage 1 umfasst. Abgesehen von der Hubvorrichtung 20 handelt es sich bei der Anlage 1 um eine übliche Anlage zum selektiven Laserschmelzen mit den bekannten Komponenten. Die von der Anlage 1 verwendete Technik des selektiven Laserschmelzens ist dem Fachmann wohlbekannt und wird an dieser Stelle anhand des selektiven Laserschmelzens im Pulverbett 3 lediglich kurz erläutert. Zunächst wird eine erste Schicht Rohstoffpulver auf einen Träger 5 (auch: Trägereinrichtung 5) der Anlage 1 aufgetragen und ortsspezifisch so von einem oder mehreren Laserstrahlen 7a, 7b bestrahlt, dass gewünschte Bereiche des Pulvers verfestigt werden. Das vorliegende Beispiel zeigt eine Anlage 1 mit zwei Bestrahlungseinheiten, welche jeweils einen Laser 9a, 9b und eine Optik 11a, 11b umfassen. Somit ist die Bestrahlungseinheit, welche den Laser 9a und die Optik 11a umfasst, dazu eingerichtet, den Laserstrahl 7a auszusenden und an eine gewünschte Stelle einer obersten Pulverschicht des Pulverbetts 3 zu lenken. Ferner ist die Bestrahlungseinheit, welche den Laser 9b und die Optik 11b umfasst, dazu eingerichtet, den Laserstrahl 7b auszusenden und an eine gewünschte Stelle der obersten Pulverschicht des Pulverbetts 3 zu lenken. Die Optiken 11a, 11b umfassen jeweils Komponenten zur Strahlformung und Strahlablenkung, wie beispielsweise Linsen, Umlenkspiegel, Scannerspiegel, etc.

Sämtliche Komponenten der Anlage 1 werden von einer Steuereinheit 13 gesteuert, insbesondere die Laser 9a, 9b, die Scannerspiegel der Optiken 11a, 11b, die Bewegung des Trägers 5 mithilfe der Hubvorrichtung 20 und die Funktion der weiter unten beschriebenen Pulverauftragsvorrichtung 15.

Nachdem die erste Schicht Pulver wie gewünscht verfestigt wurde, wird eine weitere Schicht Pulver auf die vorherige Pulverschicht aufgetragen und es erfolgt wiederum eine Bestrahlung und Verfestigung dieser obersten Schicht.

Um einen Abstand zwischen der obersten Schicht und den optischen Einheiten stets konstant zu halten, ist es möglich, im laufenden Bauprozess den Träger 5 abzusenken und/oder die optischen Einheiten anzuheben (entlang einer hierin als z-Richtung definierten vertikalen Richtung). Auf diese Weise wird Schicht für Schicht das herzustellende dreidimensionale Werkstück 2 aufgebaut. Anschließend kann das nicht verfestigte Pulver entfernt und gegebenenfalls wiederverwendet werden.

Zur Pulverauftragung wird die horizontal bewegbare Pulverauftragsvorrichtung 15 verwendet, welche geeignete Mittel zum schichtweisen Pulverauftragen aufweist (beispielsweise mindestens eine Rolle und/oder mindestens eine Rakel und/oder mindestens einen Schieber und/oder mindestens einen Vorratsbehälter, usw.).

Eine Gaszufuhr 17 versorgt eine Baukammer 19 der Anlage 1 mit Inertgas, sodass innerhalb der Baukammer 19 eine Inertgasatmosphäre herrscht. Ferner kann eine Gasabsaugung (nicht dargestellt) vorgesehen sein, die das Inertgas wieder aus der Baukammer 19 saugt, sodass ein Gasstrom durch die Baukammer 19 (insbesondere über das Pulverbett 3) erzeugt wird.

Im Folgenden wird die Hubvorrichtung 20 anhand mehrerer Ausführungsbeispiele im Detail erläutert. Anders ausgedrückt, kann die Hubvorrichtung gemäß jedem der folgenden Ausführungsbeispiele als Hubvorrichtung 20 der Anlage 1 der Fig. 1 eingesetzt werden.

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Hubvorrichtung 20a gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. Abschnitt (a) der Fig. 2 zeigt einen vollständig eingefahrenen Zustand der Hubvorrichtung 20a und Abschnitt (b) einen vollständig ausgefahrenen Zustand derselben.

Im Folgenden werden die Bezugszeichen 20a, 20b und 20c für spezifische Ausführungsbeispiele der Hubvorrichtung 20 verwendet. Anders ausgedrückt kann als Hubvorrichtung 20 (beispielsweise in Fig. 1) jedes der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele verwendet werden. Das Bezugszeichen 20 umfasst somit die „Unterbezugszeichen" 20a, 20b und 20c. Dasselbe gilt für die weiteren hierin verwendeten Bezugszeichen, welche die kleinen Buchstaben a, b bzw. c tragen. Die Hubvorrichtung 20 ist allgemein dazu eingerichtet, die Trägereinrichtung 5 der Anlage vertikal (d. h. entlang der z-Richtung) zu bewegen.

Zur besseren Anschaulichkeit sind in den folgenden Figuren lediglich die Darstellungen des ausgefahrenen Zustands mit Bezugszeichen versehen. Es versteht sich, dass die entsprechenden Elemente der Hubvorrichtung 20 im eingefahrenen Zustand dieselben Bezugszeichen tragen wie dieselben Elemente im ausgefahrenen Zustand.

Die Hubvorrichtung 20a umfasst ein Basiselement in Form einer Basisplatte 22 und drei an der Basisplatte 22 mittels Schrauben befestigte erste Spindeln 24a, 24b, 24c (im Folgenden allgemein als erste Spindeln 24 bezeichnet). Wenn hierin die Bezeichnungen „erste", „zweite", „dritte", usw. verwendet werden, so dient dies lediglich der sprachlichen Unterscheidung der einzelnen Elemente. So werden beispielsweise die „ersten Spindeln" 24 der unteren Ebene der Hubvorrichtung 20 (oder auch: untere Stufe) sprachlich von den „zweiten Spindeln" 26 der oberen Stufe unterschieden.

Das plattenförmige Basiselement 22, welches in Fig. 2 dargestellt ist, ist nicht einschränkend zu verstehen und das Basiselement kann auch als nicht plattenförmiges Element vorliegen, beispielsweise als Gestellkonstruktion, an der die eine oder mehrere ersten Spindeln 24 befestigt sind.

Die Spindeln 24 und 26 sind Gewindestangen und weisen somit auf ihrer Mantelfläche ein Gewinde auf. Die Spindeln 24 sind insofern fest mit der Basisplatte 22 verbunden als sie nicht rotierbar gelagert sind. Die Spindeln 24 erstrecken sich jeweils senkrecht zur Basisplatte 22 in die z-Richtung.

Die Hubvorrichtung 20a umfasst ferner eine Hubbühne 28 mit drei daran befestigten zweiten Spindeln 26a, 26b, 26c (im Folgenden allgemein als zweite Spindeln 26 bezeichnet). In der dargestellten Ausführungsform umfasst die Hubbühne 28 ein plattenförmiges Element. Die zweiten Spindeln 26 erstrecken sich jeweils ausgehend von der Hubbühne 28 senkrecht zu dieser nach unten, entlang der z-Richtung. Zwischen der Basisplatte 22 und der Hubbühne 28 ist eine Zwischenebene in Form eines Zwischenrahmens 30 vorgesehen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst der Zwischenrahmen 30 zwei sich horizontal erstreckende Plattenelemente und dazwischenliegende Verbindungselemente. Letztendlich liegt die spezifische Ausgestaltung des Zwischenrahmens 30 im Ermessen des Fachmanns und vielfältige Möglichkeiten der Ausgestaltung sind denkbar.

Der Zwischenrahmen 30 umfasst drei erste Antriebseinrichtungen 32a, 32b, 32c, welche den jeweiligen ersten Spindeln 24a, 24b, 24c zugeordnet sind. Genauer gesagt wirkt die Antriebseinrichtung 32a mit der Spindel 24a zusammen bzw. stellt einen Antrieb für diese Spindel dar. Dasselbe gilt für die Antriebseinrichtungen 32b und 32c und die zugehörigen Spindeln 24b und 24c. Der Zwischenrahmen 30 umfasst ferner drei zweite Antriebseinrichtungen 34a (in der Figur verdeckt und deshalb nicht dargestellt), 34b, 34c, welche den jeweiligen zweiten Spindeln 26a, 26b, 26c zugeordnet sind. Genauer gesagt wirkt die Antriebseinrichtung 34a mit der Spindel 26a zusammen bzw. stellt einen Antrieb für diese Spindel dar. Dasselbe gilt für die Antriebseinrichtungen 34b und 34c und die zugehörigen Spindeln 26b und 26c.

Die ersten Antriebseinrichtungen 32 (zusammenfassend für: 32a, 32b, 32c) sowie die zweiten Antriebseinrichtungen 34 (zusammenfassend für: 34a, 34b, 34c) sind jeweils fest mit den weiteren Elementen des Zwischenrahmens 30 verbunden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Antriebseinrichtungen 32 und 34 jeweils an einer Platte des Zwischenrahmens befestigt, wobei die zugehörigen Spindeln 24 und 26 durch zugehörige Löcher der jeweiligen Platte des Zwischenrahmens 30 geführt werden. Die Antriebseinrichtungen 32 und 34 umfassen jeweils ein Kugelgewindetrieb mit Wellenantrieb. Genauer gesagt wird mithilfe der Antriebseinheiten 32 bzw. 34 ein Kugelgewindetrieb um die (feststehende) Spindel 24 bzw. 26 rotiert, was aufgrund des Gewindes der Spindel zu einer Relativbewegung Spindel-Antriebseinrichtung führt.

Auf diese Weise bewirkt ein Antrieb der Antriebseinrichtungen 32 eine vertikale Bewegung des Zwischenrahmens 30 relativ zu den ersten Spindeln 24 und der Basisplatte 22. Ferner bewirkt ein Antrieb der zweiten Antriebseinrichtungen 34 eine vertikale Bewegung der zweiten Spindeln 26 und der Hubbühne 28. Auf diese Weise bewirkt sowohl die Bewegung der ersten Antriebseinrichtungen 32 als auch die Bewegung der zweiten Antriebseinrichtungen 34 eine Bewegung der Hubbühne 28 relativ zur Basisplatte 22. Anders ausgedrückt kann sowohl durch die Bewegung der ersten Antriebseinrichtungen 32 als auch der zweiten Antriebseinrichtungen 34 eine vertikale Anhebung oder Absenkung der Hubbühne 28 bewirkt werden.

In einem Ausführungsbeispiel ist direkt auf der Hubbühne 28 die Trägereinrichtung 5 angebracht, beispielsweise daran festgeschraubt. Alternativ kann die Hubbühne 28 die Trägereinrichtung 5 darstellen.

In anderen Ausführungsbeispielen (nicht dargestellt) ist die Hubvorrichtung mehr als zweistufig und es sind weitere (dritte) Antriebseinrichtungen an der Hubbühne 28 vorgesehen, welche somit einen weiteren Zwischenrahmen darstellt. Die dritten Antriebseinrichtungen treiben wiederum zugehörige dritte Spindeln an, welche mit ihrem oberen Ende fest mit einer weiteren Hubbühne verbunden sind. Auf dieser Hubbühne kann beispielsweise die Trägereinrichtung 5 befestigt sein, was in diesem konkreten Ausführungsbeispiel eine dreistufige Hubvorrichtung darstellt.

In einem Ausführungsbeispiel sind die ersten Antriebseinrichtungen 32 unabhängig von den zweiten Antriebseinrichtungen 34 ansteuerbar. Beispielsweise können in jeder der Antriebseinrichtungen 32, 34 ein eigener Motor (insbesondere Servomotor) oder Aktor vorgesehen sein, welcher sich individuell von einer Steuereinheit (beispielsweise von der Steuereinheit 13) ansteuern lässt. Wenn somit lediglich die ersten Antriebseinrichtungen 32 betrieben werden, nicht aber die zweiten Antriebseinrichtungen 34, so bewegt sich lediglich die „untere Stufe" (oder „erste Stufe") der Hubvorrichtung 20a. Wenn lediglich die zweiten Antriebseinrichtungen 34 betrieben werden, nicht aber die ersten Antriebseinrichtungen 32, so bewegt sich lediglich die „obere Stufe" (oder „zweite Stufe") der Hubvorrichtung 20a. Wenn sowohl die ersten als auch die zweiten Antriebseinrichtungen gleichzeitig bewegt werden, so bewegen sich beide Stufen gleichzeitig und die Hubbühne 28 kann somit schneller relativ zur Basisplatte 22 bewegt (d. h. angehoben oder abgesenkt) werden.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel sind die ersten und/oder zweiten Antriebseinrichtungen 32, 34 untereinander individuell ansteuerbar. Somit kann jede einzelne der Antriebseinrichtungen 32a, 32b, 32c und/oder jede einzelne der Antriebseinrichtungen 34a, 34b, 34c individuell angesteuert werden. Auf diese Weise kann beispielsweise eine (beispielsweise nicht-horizontale) Ausrichtung der Hubbühne 28 geändert werden und insbesondere so eingestellt werden, dass die Hubbühne 28 horizontal (insbesondere horizontal bezüglich des Erdhorizonts oder parallel zur Basisplatte 22) ausgerichtet ist. Anders ausgedrückt kann die Hubbühne 28 nivelliert werden.

Da für die untere Stufe und für die obere Stufe jeweils drei Antriebseinrichtungen 24, 26, vorgesehen sind, können sowohl der Zwischenrahmen 30 als auch die Hubbühne 28 jeweils bezüglich zweier nicht-paralleler Achsen geneigt werden. Es ist somit eine vollständige Nivellierung des Zwischenrahmens 30 und der Hubbühne 28 möglich. Eine Nivellierung der Hubbühne 28 bedeutet, dass ebenfalls die damit verbundene Trägereinrichtung 5 nivelliert wird, was beispielsweise im additiven Herstellungsprozess erforderlich sein kann, um keine Qualitätsverluste zu erleiden.

Zum Zweck der Ausrichtung der Hubbühne 28 und der damit einhergehenden Ausrichtung der Trägereinrichtung 5 kann die Hubvorrichtung 20 eine Vorrichtung zum Erfassen einer Ausrichtung der Hubbühne 28 aufweisen. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Sensoranordnung handeln, welche in der Hubbühne 28 oder der Trägereinrichtung 5 vorgesehen ist. Die Sensoranordnung kann beispielsweise ein Triangulationslasersystem oder eine elektronische Wasserwaage, insbesondere einen oder mehrere MEMS umfassen, die zum Erfassen der Erdgravitationskraft geeignet sind. Ferner kann die Vorrichtung zum Erfassen der Ausrichtung der Hubbühne 28 einen Linearencoder umfassen. Linearencoder können beispielsweise im Zusammenhang mit den im Folgenden beschriebenen Führungsschienen vorgesehen sein und insbesondere eine Position einer Schienenführung in Bezug auf die jeweilige Führungsschiene detektieren.

Die Hubvorrichtung 20a umfasst ferner zwei Führungsschienen 36a und 36b. Die Führungsschienen 36a, 36b sind fest mit der Basisplatte 22 verbunden und erstre- cken sich senkrecht zu dieser, parallel zu den Spindeln 24 und 26. Die Führungsschienen 36a, 36b führen zugehörige Schienenführungen 38a und 38b, welche fest mit dem Zwischenrahmen 30 verbunden sind. Auf diese Weise wird der Zwischenrahmen 30 bei seiner vertikalen Bewegung entlang den Führungsschienen 36a, 36b geführt und ein Verdrehen des Zwischenrahmens 30 verhindert. Im dargestellten ersten Ausführungsbeispiel sind pro Führungsschiene 36 jeweils zwei Schienenführungen übereinander vorgesehen, was eine bessere Stabilität des geführten Elements (des Zwischenrahmens 30) zur Folge hat, insbesondere gegenüber Verkippung. Die Schienenführungen 38 können jeweils in Form eines Laufwagens vorgesehen sein. Die Anzahl der Schienenführungen 38 pro Führungsschiene kann jedoch beliebig erhöht und verringert werden, wobei eine größere Anzahl an Schienenführungen 38 zu einer erhöhten Stabilität des Zwischenrahmens 30 beitragen kann.

Abschnitt (a) der Fig. 2 stellt einen vollständig eingefahrenen Zustand der Hubvorrichtung 20a dar, in dem sowohl die erste Stufe als auch die zweite Stufe eingefahren sind und die Hubbühne 28 sich somit auf einer geringstmöglichen Höhe befindet. Abschnitt (b) der Fig. 2 stellt einen vollständig ausgefahrenen Zustand der Hubvorrichtung 20a dar, in dem sowohl die erste Stufe als auch die zweite Stufe ausgefahren sind und die Hubbühne 28 sich somit auf einer größtmöglichen Höhe befindet.

Fig. 3 zeigt die Hubvorrichtung 20a gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Fig. 2 in einer Seitenansicht (Blickrichtung entlang der y-Achse der Fig. 2). Die dargestellten Elemente entsprechen denen der Figuren 2(a) und 2(b).

Fig. 4 zeigt die Hubvorrichtung 20a gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Fig. 2 in einer perspektivischen Ansicht, ähnlich zu der Ansicht der Fig. 2. In der Darstellung der Fig. 4 ist ein teilweise eingefahrener bzw. teilweise ausgefahrener Zustand der Hubvorrichtung 20a dargestellt. Hierbei ist die untere (erste) Stufe ausgefahren und die obere (zweite) Stufe eingefahren. Die ersten Antriebseinrichtungen 32 sind somit unabhängig von den zweiten Antriebseinrichtungen 34 ansteuerbar, sodass beliebige Zustände der Hubvorrichtung 20a eingenommen werden können, was eine Position des Zwischenrahmens 30 in Bezug auf die Bodenplatte 22 und eine Position der Hubbühne 28 in Bezug auf den Zwischenrahmen 30 angeht.

Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht einer Hubvorrichtung 20b gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung, wobei die Hubvorrichtung zwei erste Spindeln 24a, 24b und drei zweite Spindeln 26a, 26b, 26c aufweist. Diesen Spindeln 24 und 26 jeweils zugehörig weist die Hubvorrichtung 20c zwei erste Antriebseinhei- ten 32a, 32b und drei zweite Antriebseinheiten 34a, 34b, 23c auf. Es zeigt Abschnitt

(a) einen vollständig eingefahrenen Zustand der Hubvorrichtung 20b und Abschnitt

(b) einen vollständig ausgefahrenen Zustand der Hubvorrichtung 20b.

Im zweiten Ausführungsbeispiel der Fig. 5 sind lediglich einige Elemente mit Bezugszeichen versehen, wobei die Elemente, die eindeutig denen des ersten Ausführungsbeispiels entsprechen, als mit denselben Bezugszeichen versehen gelten sollen.

Abgesehen von der Anzahl der ersten Spindeln 24 und der ersten Antriebseinrichtungen 32 ist die Hubvorrichtung 20b des zweiten Ausführungsbeispiels identisch zu der Hubvorrichtung 20a des ersten Ausführungsbeispiels. Es gilt die obige Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels entsprechend für das zweite Ausführungsbeispiel.

Ein Vorteil des zweiten Ausführungsbeispiels gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel kann darin bestehen, dass eine erste Spindel 24c und eine erste Antriebseinrichtung 32c eingespart werden können. Eine ausreichende Führung und Stabilisierung des Zwischenrahmens 30 bei der Bewegung der unteren Stufe wird durch die Führungsschienen 36 und die zugehörigen Schienenführungen 38 gewährleistet. Eine ausreichende Möglichkeit der Änderung der Ausrichtung der Hubbühne 28 (Nivellierung) ist durch das Vorsehen von drei zweiten Spindeln 26 gewährleistet.

Ein Vorteil des ersten Ausführungsbeispiels gegenüber dem zweiten Ausführungsbeispiel kann darin bestehen, dass größere Lasten angehoben werden können (da sich die Gesamtlast auf drei erste Spindeln 24 verteilt). Ferner kann bereits der Zwischenrahmen 30 mithilfe der drei ersten Spindeln 24 ausgerichtet werden, was größere Flexibilität in der Ausrichtung schafft. Insbesondere im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel können beispielsweise auch die Führungsschienen 36 und die zugehörigen Schienenführungen 38 weggelassen werden. Dies gilt prinzipiell für sämtliche hierin genannten Ausführungsbeispiele.

Fig. 6 zeigt eine Seitenansicht einer Hubvorrichtung 20c gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung, wobei die Hubvorrichtung eine erste Spindel 24a und drei zweite Spindeln 26a, 26b, 26c aufweist. Diesen Spindeln 24 und 26 jeweils zugehörig weist die Hubvorrichtung 20c eine erste Antriebseinheit 32a und drei zweite Antriebseinheiten 34a, 34b, 34c auf. Es zeigt Abschnitt (a) einen vollständig eingefahrenen Zustand der Hubvorrichtung 20c und Abschnitt (b) einen vollständig ausgefahrenen Zustand der Hubvorrichtung 20c. Im dritten Ausführungsbeispiel der Fig. 6 sind lediglich einige Elemente mit Bezugszeichen versehen, wobei die Elemente, die eindeutig denen des ersten Ausführungsbeispiels entsprechen, als mit denselben Bezugszeichen versehen gelten sollen.

Abgesehen von der Anzahl und Anordnungsposition der ersten Spindeln 24 und der ersten Antriebseinrichtungen 32 ist die Hubvorrichtung 20c des dritten Ausführungsbeispiels identisch zu der Hubvorrichtung 20a des ersten Ausführungsbeispiels und der Hubvorrichtung 20b des zweiten Ausführungsbeispiels. Es gilt die obige Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels entsprechend für das dritte Ausführungsbeispiel.

Ein Vorteil des dritten Ausführungsbeispiels gegenüber dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel kann darin bestehen, dass die Anzahl der ersten Spindeln 24 auf eins reduziert werden kann, was Kosten und Material einspart. Eine ausreichende Führung und Stabilisierung des Zwischenrahmens 30 bei der Bewegung der unteren Stufe wird durch die Führungsschienen 36 und die zugehörigen Schienenführungen 38 gewährleistet. Eine ausreichende Möglichkeit der Änderung der Ausrichtung der Hubbühne 28 ist durch das Vorsehen von drei zweiten Spindeln 26 gewährleistet.

Es soll darauf hingewiesen werden, dass die Anzahl der ersten Spindeln 24 und die Anzahl der zweiten Spindeln 26 letztendlich jeweils beliebig ist und es sind somit beispielsweise Ausführungsbeispiele denkbar, welche die folgende Anzahl von ersten Spindeln / zweiten Spindeln aufweisen: 1/1, 1/2, 1/3, 1/4, 2/1, 2/2, 2/3, 2/4, 3/1, 3/2, 3/3, 3/4, 4/1, 4/2, 4/3, 4/4, usw. Hiervon können die Konstellationen 3/3, 2/3 und 1/3 besonders vorteilhaft sein, wie oben geschildert.

Ferner sind mehrstufige Hubvorrichtungen möglich, welche mehr als zwei Stufen aufweisen, wobei für jede Stufe mindestens eine Spindel mit zugehöriger Antriebseinrichtung vorgesehen ist. So sind beispielsweise zweistufige, dreistufige, vierstufige, fünfstufige, usw. Hubvorrichtungen denkbar.

Mit der oben geschilderten Technik kann eine Hubvorrichtung bereitgestellt werden, die im eingefahrenen Zustand kompakt ist und im vollständig ausgefahrenen Zustand einen großen Abstand zwischen Basisplatte 22 und Hubbühne 28 ermöglicht. Auf diese Weise können große (insbesondere hohe) Werkstücke auch in niedrigen Fertigungshallen hergestellt werden, da die Gesamthöhte der Anlage 1 relativ gering bleibt. Ferner kann die vorgestellte Technik eine präzise und stabile Positionierung ermöglichen, insbesondere was Verformungen der Hubvorrichtung 20 angeht. Ferner kann eine sichere und stabile Führung gewährleistet sein. Ferner kann es möglich sein, eine Ausrichtung und insbesondere eine Nivellierung der Hubbühne 28 zu ermöglichen.

Eine wie in den obigen Ausführungsbeispielen beschriebene 2-stufige-Hubsäule „Multistage", (denkbar ist auch eine 3-stufige oder mehrstufige Hubsäule) ist für eine positionsgenaue elektrische Höhenverstellung unter schwerer Last (z. B. 500-5000 kg), insbesondere eines Baujobs und sicherer stabiler Führung über den gesamten Hub bei kleinen Außenabmessungen einsetzbar. Die antiparallel nebeneinander in zwei Betätigungsrichtungen angeordneten Wellenantriebe (Servoantriebe) mit Kugelumlaufspindel, können durch die Aufteilung des Gesamthubes in zwei kleine Einzelhübe eine höhere Last aufnehmen als ohne diese Aufteilung.

Abhängig von der Anzahl der Antriebe und der Anzahl der Rollenschienenführungen ergeben sich unterschiedliche Positionsgenauigkeiten. Dies kann insbesondere im additiven Bereich mit großen Baujobs relevant sein.