CN112105483B - 用于为表面消光的装置以及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于为表面(12)消光的装置(1、1A)，装置具有喷嘴(3、3A)，喷嘴具有用于利用研磨的喷射材料喷射工件(10、10A)的喷射腔(4、4A)，其中，所述喷射腔(4、4A)在其至少一侧上具有至少一个平面的交互开口(5.2)，交互开口设置成，形锁合地放置到至少一个待消光的表面(12)上，从而由此封闭喷射腔(4、4A)。根据本发明，在喷射过程期间工件(10、10A、10B)和喷嘴(3、3A、3B)彼此保持刚性的，其中，由研磨材料形成的喷砂介质射束(9)的方向在喷射腔(4、4A)之内相对于交互开口(5.2)和待消光的表面(12)几乎平行地或成小于30°的角度定向。

Description

用于为表面消光的装置以及方法

技术领域

本发明涉及一种用于为表面消光/磨砂/磨毛的装置。此外，本发明涉及一种利用这种装置为表面消光的方法。

背景技术

已知有用于为车辆和/或车辆构件的光滑的表面消光的装置的多种变型方案。这种已知的用于为油漆的表面消光的装置具有几乎方形的喷射喷嘴和喷射腔。在此，喷砂介质射束几乎垂直地或以明显大于60°的角度指向待喷射的表面。通过在工件和喷嘴之间的相对运动实现平面式地为表面消光。

从专利文献DE 10 2015 013 167 A1中已知一种用于加工车辆和/或车辆构件的光滑表面的方法，该表面涂有给定的第一层厚度的光亮油漆层。在该方法中，将喷砂介质配给到通过负压产生的载体空气流中，在软管系统中输送到喷射枪处，并且转向通过喷射腔置于负压下的加工面，从该处被输送回空气流中，被清洁并且必要时进行循环。在此，通过负压产生喷砂介质的加速，并且使喷射腔在加工面上移动，其中，通过至少另一由负压吸出的、至少处于大气压下的气流，为喷砂介质赋予至少一个附加的能量脉冲，以实现在配给部位上游显著高于载体空气流的流动速度的最终速度。利用该最终速度，根据参数，加工面和喷砂介质的类型和形状，载体空气流被喷砂介质的加载度，在载体空气流中的负压，喷射时间和喷射温度，调整到加工面中的能量引入，从而磨去光亮油漆层的给定的第一层厚度的约1至50％，由此，为车辆和/或车辆构件的表面消光，并且形成光亮油漆层的更小的第二层厚度。为了进行该方法，描述用于为表面消光的这种类型的装置。

在已知的用于为表面消光的装置和方法中不利的是，在更大的待消光的表面时消光过程的持续时间长，因为从在工件和喷嘴或喷射腔之间的相对速度中得到消光的单位面积功率。

发明内容

本发明的目的是，提供一种用于为表面消光/磨砂/磨毛的装置以及方法，其实现了更高的消光的单位面积功率。

该目的通过根据本发明的用于为表面消光的装置并且通过根据本发明的用于为表面消光的方法实现，所述装置具有喷嘴，所述喷嘴具有用于利用研磨喷射材料对工件进行喷射的喷射腔，其中，所述喷射腔在其至少一侧上具有至少一个平面的交互开口，所述交互开口设置成，形锁合地放置到至少一个待消光的表面上，从而由此封闭喷射腔，在喷射过程期间，工件和喷嘴彼此保持刚性的，其中，由研磨材料形成的喷砂介质射束的方向在喷射腔之内能相对于交互开口和待消光的表面几乎平行地或成小于30°的角度地定向，其中，由研磨材料形成的喷射介质射束的喷射方向能反向。

为了提供用于为表面消光的装置，该装置实现消光的更高的单位面积功率，在喷射过程期间工件和喷嘴彼此保持刚性的，其中，由研磨材料形成的喷砂介质射束的方向在喷射腔之内相对于交互开口和待消光的表面几乎平行地或成小于30°的角度地定向。

用于为表面消光的装置理解成具有喷嘴的部件，该喷嘴具有用于利用研磨喷射材料喷射工件的喷射腔。喷射腔在其至少一侧上具有至少一个平面的交互开口，该交互开口设置成，形锁合地放置到至少一个待消光的表面上，从而由此封闭喷射腔。

此外，提出一种用于利用这种装置为表面消光的方法。该方法包括以下步骤：提供具有待消光的表面的工件，将装置以其平面的交互开口放置到表面的待消光的区域上，并且利用由研磨材料形成的喷砂介质射束在第一喷射方向上对表面进行喷射。在此，由研磨材料形成的喷砂介质射束相对于交互开口和待消光的表面几乎平行地或成小于30°的角度地定向。

通过“平面的喷射”，本发明的实施方式实现在其它喷射参数相同时明显更高的单位面积功率。这意味着，同时喷射整个待消光的表面，其中，喷射物可多次撞到工件上。由于工件和喷嘴在喷射过程期间彼此保持刚性，并且通过在工件和研磨材料的颗粒之间的相对速度而不是通过在工件和喷射腔或喷嘴之间的相对速度确定消光的单位面积功率，与在从现有技术中已知的方法和装置中相比，得到高得多的单位面积功率。作为喷砂介质，例如可使用具有例如150μm的大小的碎玻璃或由玻璃制成的颗粒。通过预设喷射持续时间，颗粒大小，颗粒速度，材料等，可实现不同的消光效果。

此外，在本发明的实施方式中，使待消光的表面沟纹式地变粗糙，从而不会像在利用比60°更陡的角度下定向的喷砂介质射束时那样得到的凹痕。通过表面的沟纹形的粗糙度，在微观上，得到比在以比60°更陡的角度定向的喷砂介质射束时更均匀的消光。在宏观上，产生的被消光的表面同样均匀。此外，研磨性的介质可通过沟形的结构更好地导出或流出。总地来说，所产生的消光部以有利的方式得到了更高的化学制剂耐受性。

通过使喷嘴或喷射腔与待消光的工件匹配，可非常符合人机工程学地设计构件操作。由于不存在可动的设备部件，根据本发明的方法非常安全。

在装置的有利的设计方案中，在喷砂介质射束的研磨材料的颗粒和待消光的表面之间的相对速度可确定喷射过程的单位面积功率。

在装置的另一有利的设计方案中，在喷射腔中产生的负压可使至少一个交互开口流体密封地与至少一个待消光的表面相连接。通过所产生的负压，可以简单的方式建立在至少一个待消光的表面和喷射腔之间的良好连接。附加地，可提高方法的安全性，在该方法中，当工件未正确地与喷嘴相连接并且在喷射腔中未产生负压时，防止喷射过程开始。

为了同时为多个工件或表面消光，喷射腔可至少在上侧和下侧具有至少一个交互开口，交互开口分别可被待消光的表面覆盖。由此，可以高的效率并且在不磨损喷射腔或喷射喷嘴的壁的情况下进行喷射。如果待消光的表面小，可在喷射腔的至少一侧构造多个可分别被待消光的表面覆盖的交互开口。由此，可同时为多个小的表面或工件消光。

在装置的另一有利的设计方案中，可使由研磨材料形成的喷砂介质射束的喷射方向反向。通过在相反的喷射方向上交替地喷射待消光的表面，可进一步改善消光的结果。

在装置的另一有利的设计方案中，包围至少一个交互开口的喷嘴轮廓构造成具有密封部的固定的支承框架，具有待消光的表面的工件位于该支承框架上。备选地，喷嘴轮廓可构造成具有密封部的柔性的边缘，该边缘与工件在待消光的表面的区域中的轮廓相匹配。

在方法的有利的设计方案中，在与第一喷射方向几乎相反地伸延的第二喷射方向上利用由研磨材料形成的喷砂介质射束对表面进行喷射。此外，利用由研磨材料形成的喷砂介质射束交替地对表面进行反复喷射，直至实现待消光的表面的期望的哑光度。

在方法的另一有利的设计方案中，在利用由研磨材料形成的喷砂介质射束喷射之前对待消光的表面进行掩膜处理，以便覆盖不待消光的区域。由此，可采用例如视觉的效果，字母，装饰花纹，形状等。为此，可借助于印刷方法或覆上薄膜对待消光的表面进行掩膜处理。为了个性化的消光，优选地借助于覆上薄膜对待消光的表面进行掩膜处理。在批量件中，优选地借助于印刷方法对待消光的表面进行掩膜处理。优选地，将环境友好的水溶性的可剥离涂料作为掩膜印刷到待消光的表面上。该掩膜可以有利的方式环境友好地利用水在没有化学添加剂的情况下或者利用水通过很少的化学添加剂再次从已消光的表面上洗掉或除去。

以上在描述中所述的特征和特征组合以及以下在附图描述中所述的和/或在图中仅仅示出的特征和特征组合不仅可在相应给出的组合中使用，而且在其它组合中或单独使用，只要不离开本发明的范围。由此，实施方案也被本发明包括并且被视为公开的，这在图中未明确示出或解释，然而可通过所解释的实施方案中的独立的特征组合得到和产生。

附图说明

在图中示出并且在以下描述中详细解释本发明的实施例。在图中，相同的附图标记表示实现相同或相似功能的组件或元件。其中：

图1示出了根据本发明的用于为表面消光的装置的第一实施例的示意图；

图2示出了图1中的根据本发明的装置的示意性的纵截面图；

图3示出了根据本发明的用于为表面消光的装置的第二实施例的示意图；以及

图4示出了图3中的根据本发明的装置的示意性的纵截面图。

具体实施方式

如可从图1至4中看出的那样，根据本发明的用于为表面12消光的装置1、1A、1B的所示出的实施例分别包括喷嘴3、3A、3B，喷嘴具有用于利用研磨的喷射材料喷射工件10、10A、10B的喷射腔4、4A、4B。喷射腔4、4A、4B在其至少一侧上具有至少一个平面的交互开口5.2，交互开口设置成，形锁合地放置到至少一个待消光的表面12上，从而由此封闭喷射腔4、4A、4B。

根据本发明，工件和喷嘴在喷射过程期间彼此保持刚性，其中，由研磨材料形成的喷砂介质射束9的方向在喷射腔4、4A、4B之内相对于交互开口5.2和待消光的表面12几乎平行地或成小于30°的角度地定向。

在本发明的实施方式中，在喷砂介质射束9的研磨材料的颗粒8和待消光的表面12之间的相对速度确定喷射过程的单位面积功率。

如还可从图1至4中看出的那样，用于为表面消光的装置1、1A、1B分别包括两个喷砂介质接头7、7A、7B，其中，根据喷射方向，第一喷砂介质接头7、7A、7B用作输送部7.1，并且第二喷砂介质接头7、7A、7B用作导出部7.2。在喷砂介质接头7、7A、7B和喷射腔4、4A、4B之间分别布置过渡区域6、6A、6B。根据喷射方向，第一过渡区域6、6A、6B用作平面的喷砂介质射束9的分配器6.1，并且第二过渡区域6、6A、6B用作收集器6.2。在此，喷砂介质接头7、7A、7B与未示出的软管和/或管系统相连接。

在所示出的实施例中，在喷射腔4、4A、4B中产生负压，该负压使交互开口5.2流体密封地与待消光的表面12相连接。此外，可使由研磨材料制成的喷砂介质射束9的喷射方向反向。

如还可从图1和2中看出的那样，包围交互开口5.2的喷嘴轮廓5在所示出的第一实施例中构造成具有密封部5.1的固定的支承框架5A。工件10A位于支承臂5A和密封部5.1上，从而待消光的表面12覆盖交互开口5.2。此外，支承框架5A和密封部的形状和尺寸可与工件10A的形状和尺寸相匹配。在所示出的第一实施例中，工件10A相应于内饰件。在所示出的实施例中，喷射腔4A的唯一的交互开口5.2布置在喷射腔的上侧上。喷射腔4A的下侧被未编号的壁覆盖。在未示出的实施例中，在喷射腔4A的下侧上可构造第二交互开口5.2，第二交互开口可被另一待消光的表面12覆盖，以关闭喷射腔4A。在另一未示出的实施例中，在喷射腔4A的至少一侧构造多个分别可被待消光的表面12覆盖的交互开口5.2。

如还可从图3和4中看出的那样，包围交互开口5.2的喷嘴轮廓5在所示出的第二实施例中构造成具有密封部5.1的柔性的边缘5B。在此，柔性的边缘5B和密封部5.1与工件10B在待消光的表面12的区域中的轮廓相匹配。在所示出的第二实施例中，工件10B相应于车门槛，在车门槛上应为一个区域消光。

根据本发明的用于利用以上描述的装置1、1A、1B为表面12消光的方法包括以下步骤：提供具有待消光的表面12的工件10、10A、10B，将装置1、1A、1B以其平面的交互开口5.2放置到表面12的待消光的区域上，并且利用由研磨材料形成的喷砂介质射束9在第一喷射方向上对表面进行喷射12。在此，由研磨材料形成的喷砂介质射束9相对于交互开口5.2和待消光的表面12几乎平行地或成小于30°的角度地定向。

如以上已经阐述的那样，在喷砂介质射束9的研磨材料的颗粒8和待消光的表面12之间的相对速度确定辐射过程的单位面积功率。

在所示出的实施例中，附加地利用由研磨材料形成的喷砂介质射束9在第二喷射方向上喷射待消光的表面12，其中，第二喷射方向在与第一喷射方向几乎相反的方向上伸延。在所示出的实施例中，一直重复利用由研磨材料形成的喷砂介质射束9交替地对表面进行喷射12，直至达到待消光的表面12的期望的哑光度。备选地，仅仅在一个喷射方向上喷射待消光的表面12，并且一直进行喷射，直至达到期望的消光效果/哑光效果。

为了实现确定的消光效果，在喷射之前可对待消光的表面12进行掩膜处理，以不会盖住待消光的区域。对于批量件，可借助于印刷方法自动地对工件10、10A、10B的待消光的表面12进行掩膜处理。在独立的工件10、10A、10B中，可通过覆上薄膜单独地对待消光的表面12进行掩膜处理。优选地，将环境友好的水溶性的可剥离涂料作为掩膜印刷到待消光的表面12上。该掩膜可以有利的方式环境友好地利用水在没有化学添加剂的情况下或者利用水通过很少的化学添加剂再次从已消光的表面上洗掉或除去。

附图标记清单

1、1A、1B 用于为表面消光的装置

3、3A、3B 喷嘴

4、4A、4B 喷射腔

5 喷嘴轮廓

5A 固定的支承框架

5B 柔性的边缘

5.1 密封部

5.2 交互开口

6 过渡区域

6.1 分配器

6.2 收集器

7、7A、7B 喷砂介质接头

7.1 输送部

7.2 导出部

8 颗粒

9 喷砂介质射束

10、10A、10B 工件

12 待消光的表面

Claims (13)

1.一种用于为表面(12)消光的装置(1、1A、1B)，所述装置具有喷嘴(3、3A、3B)，所述喷嘴具有用于利用研磨喷射材料对工件(10、10A、10B)进行喷射的喷射腔(4、4A、4B)，其中，所述喷射腔(4、4A、4B)在其至少一侧上具有至少一个平面的交互开口(5.2)，所述交互开口设置成，形锁合地放置到至少一个待消光的表面(12)上，从而由此封闭喷射腔(4、4A、4B)，其特征在于，在喷射过程期间，工件(10、10A、10B)和喷嘴(3、3A、3B)彼此保持刚性的，其中，由研磨材料形成的喷砂介质射束(9)的方向在喷射腔(4、4A、4B)之内能相对于交互开口(5.2)和待消光的表面(12)几乎平行地或成小于30°的角度地定向，其中，由研磨材料形成的喷射介质射束(9)的喷射方向能反向。

2.根据权利要求1所述的装置(1、1A、1B)，其特征在于，在喷砂介质射束(9)的研磨材料的颗粒(8)和待消光的表面(12)之间的相对速度确定喷射过程的单位面积功率。

3.根据权利要求1或2所述的装置(1、1A、1B)，其特征在于，在喷射腔(4、4A、4B)中产生的负压使至少一个交互开口(5.2)流体密封地与至少一个待消光的表面(12)相连接。

4.根据权利要求1或2所述的装置(1、1A、1B)，其特征在于，所述喷射腔(4、4A、4B)至少在上侧和下侧具有至少一个交互开口(5.2)，所述交互开口分别能被待消光的表面(12)覆盖。

5.根据权利要求1或2所述的装置(1、1A、1B)，其特征在于，所述喷射腔(4、4A、4B)在至少一侧具有多个分别被待消光的表面(12)覆盖的交互开口(5.2)。

6.根据权利要求1或2所述的装置(1、1A、1B)，其特征在于，包围至少一个交互开口(5.2)的喷嘴轮廓(5)构造成具有密封部(5.1)的固定的支承框架(5A)，具有待消光的表面(12)的工件(10、10A)放置于所述支承框架上。

7.根据权利要求1或2所述的装置(1、1A、1B)，其特征在于，包围至少一个交互开口(5.2)的喷嘴轮廓(5)构造成具有密封部(5.1)的柔性的边缘(5B)，所述边缘与工件(10、10B)在待消光的表面(12)的区域中的轮廓相匹配。

8.一种用于利用根据权利要求1至7中任一项所述的装置(1、1A、1B)为表面(12)消光的方法，所述方法具有以下步骤：

提供具有待消光的表面(12)的工件(10、10A、10B)，

将所述装置(1、1A、1B)以其平面的交互开口(5.2)放置到表面(12)的待消光的区域上，

利用由研磨材料形成的喷砂介质射束(9)在第一喷射方向上对所述表面(12)进行喷射，其中，由研磨材料形成的喷砂介质射束(9)相对于交互开口(5.2)和待消光的表面(12)几乎平行地或成小于30°的角度地定向。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，利用由研磨材料形成的喷砂介质射束(9)在第二喷射方向上对所述表面(12)进行喷射，其中，第二喷射方向在与第一喷射方向几乎相反的方向上伸延。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，利用由研磨材料形成的喷砂介质射束(9)交替地反复对表面进行喷射(12)，直至实现待消光的表面(12)的期望的哑光度。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法，其特征在于，在利用由研磨材料形成的喷砂介质射束(9)喷射之前对待消光的表面(12)进行掩膜处理，以便覆盖不待消光的区域。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，借助于印刷方法或覆上薄膜对待消光的表面(12)进行掩膜处理。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，将水溶性的能剥离涂料作为掩膜印刷到待消光的表面(12)上。

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