DE102004053719B3

DE102004053719B3 - Vorrichtung zum Reinigen von Kanälen

Info

Publication number: DE102004053719B3
Application number: DE102004053719A
Authority: DE
Inventors: Frank Thiele; Klaus-Dieter Lehner
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2004-11-06
Filing date: 2004-11-06
Publication date: 2006-04-06
Anticipated expiration: 2024-11-07

Abstract

Bei Modellen, die im Stereolithographie-Verfahren hergestellt werden, können Kanäle mit sehr dünnen Durchmessern fertig gestellt werden. In diesen Kanälen sind Ablagerungen und Harztropfen eingebettet, die mittels einer Reinigungsvorrichtung entfernt werden. Insbesondere wird ein Reinigungsmittel-Druckluftgemisch in die Kanäle eingespresst und dadurch Ablagerungen herausgedrückt. Des Weiteren wird beim Prozess des Endaushärtens unter UV-Licht nur reine Druckluft in die Kanäle eingepresst, damit die Harztropfen entfernt werden können.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung Reinigen zum von Kanälen in Modellen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Durch ein Rapid-Prototyping-Verfahren und spezifisch durch die Stereolithographie bietet sich durch das Prinzip des schichtweisen Aufbaus die Möglichkeit in Modellen Kanäle geringen Durchmessers zu realisieren, welche frei in diesem Modell bzw. in diesem Bauteil angeordnet sind. Ein Problem beruht jedoch in der Reinigung dieser Kanäle, das heißt, das Befreien der Kanäle von restlichen, nicht ausgehärtetem Material. Durch die Viskosität des Stereolithographie-Materials (SLA-Harz) und dem geringen Durchmesser der Kanäle ist es sehr schwierig bzw. fast unmöglich, diese Kanäle rückstandslos manuell zu reinigen. Ein Restsatz an SLA-Harz bleibt an den Kanalwänden haften und zieht sich durch die Kapillarwirkung der Tropfen wieder zusammen. Beim Endaushärten des Stereolithographie-Modells unter UV-Licht würden somit ebenfalls diese Tropfen aushärten, so dass durchgängige Kanäle nicht realisierbar sind. Damit diese Kanäle trotzdem vollständig gereinigt werden können, wurde bisher diese Kanäle mit handelsüblichen Reinigungsmitteln nach Prozessende durchgespült. Aus der DE 199 41 399 A1 ist ein Verfahren zum Reinigen einer mit Mikropartikeln verunreinigten lithographischen Maske bekannt, die eine Membran mit strukturbildenden Membranöffnungen aufweist. Damit die Öffnungen in der Membran von Mikropartikeln befreit werden können, wird ein Fluid durch diese Membranöffnungen geleitet, welches die Mikropartikel entfernt.
Ein solches Modell ist zu Windkanalmessungen erforderlich, damit eine Druckmessung über Drucksensoren am Ausgang der Kanäle durchgeführt werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der die Kanäle in dem Modell bzw. in dem Bauteil frei von Ablagerungen und Harztropfen geschaffen werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 sowie der weiteren Merkmale der abhängigen Ansprüche 2 bis 4 gelöst.
Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile bestehen darin, dass die Kanäle für einen Bauprozess von einem Reinigungsmittel-Druckluftgemisch und in einem weiteren Prozess zusätzlich nur von Druckluft durchströmt werden. Dies wird in einfacher Handhabungsweise erreicht, indem den einzelnen mit einem Ein- und Ausgang versehenen Kanälen des Modells ein mit Druckluft vermischtes Reinigungsmittel oder nur Druckluft zugeführt wird und dieses Reinigungsmittel-Druckluftgemisch oder nur die reine Druckluft durch die Kanäle gepresst wird und Ablagerungen und Harztropfen innerhalb der Kanäle derart herausgedrückt werden, dass diese frei durchgängig ohne Ablagerungen und Harztropfen sind.
Insbesondere ist vorgesehen, dass die Kanäle des Modells beim Endaushärten unter UV-Licht permanent nur mit Druckluft durchspült und Harztropfen innerhalb der Kanäle entfernt werden können und dass nach Bauprozessende eine Druckspülung mit dem Reinigungsmittel-Druckluftgemisch erfolgt. Die reine Druckluftspülung erfolgt nach einer Spülzeit von etwa fünfzehn Minuten mit dem Reinigungsmittel-Druckluftgemisch wobei die Kanäle des Modells zum Endaushärten unter UV-Licht dann anschließend nur mit Druckluft durchspült werden.
Zur Durchführung der Reinigung mit reiner Druckluft und zusätzlich mit einem Reinigungsmittel-Druckluftgemisch ist nach der Erfindung vorgesehen, dass die Vorrichtung einen Flüssigkeitsbehälter für Reinigungsmittel, eine Druckluftzuführeinrichtung und eine nachgeschaltete Mischvorrichtung für das Reinigungsmittel aufweist und die Druckluft einen anschließenden Verteiler mit Anschlüssen für die Kanäle im Modell aufweist. Zwischen dem Flüssigkeitsbehälter und der Mischvorrichtung ist ein Absperrventil angeordnet und die Mischvorrichtung ist über eine Druckluftkupplung am Verteiler abnehmbar gehalten, wobei der Verteiler über Leitungen mit den Kanälen des Modells eine dichte Verbindung aufweist.
Durch diese Vorrichtung wird es in einfacher Handhabungsweise möglich, das Reinigungsmittel-Druckluftgemisch herzustellen und den Kanälen im Modell bzw. den Kanälen in einem Bauteil zuzuführen.
Ferner ist nach der Erfindung vorgesehen, dass der Verteiler über eine Druckluftkupplung unmittelbar mit der Druckluftleitung über ein Anschluss verbindbar ist. Hierdurch wird eine unmittelbare Zuführung von Druckluft in die Kanäle des Modells ermöglicht.
Die zwischen dem Verteiler und dem Modell angeordneten Leitungen können aus flexiblen Kunststoffleitungen bestehen und mit Verbindungsstutzen verbindbar sein, die in den Kanälen des Moduls eingesteckt gehalten sind.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Die Zeichnung zeigt eine Darstellung der Gesamtvorrichtung in schematischer Darstellung.
Für Windkanalmessungen werden oftmals Modelle 1 benötigt, in denen im Durchmesser sehr dünne Kanäle 2 integriert sind, an deren Ausgängen 3 zur Messung Drucksensoren angebracht werden (nicht dargestellt). Im Rapid-Prototyping-Verfahren bzw. durch ein Stereolithographieprozess ist es möglich, diese Kanäle 2 im Bauteil bzw. im Modell zu realisieren. Damit eine Reinigung dieser dünnen Kanäle 2 in einfacher Folge und zeitlich schnell erfolgen kann, wird eine Vorrichtung 4 verwendet, die auf das Modell 1 aufgesetzt bzw. mit diesem verbunden wird.
Diese Vorrichtung 4 umfasst im Wesentlichen einen Flüssigkeitsbehälter 5 mit Reinigungsmaterial 6, der über eine Hauptleitung 7 mit einer Mischvorrichtung 8 verbunden ist, in der ein Reinigungsmittel-Druckluftgemisch hergestellt wird. An dieser Mischvorrichtung 8 schließt sich ein über eine Steckkupplung 9 verbundener Verteiler 10 an, der wiederum über Leitungen 11 eingangs mit den Kanälen 2 im Modell 1 verbunden wird.
In der Hauptleitung 7 zwischen der Mischvorrichtung 8 und dem Flüssigkeitsbehälter 5 ist ein Absperrventil 11 vorgesehen. Mit der Mischvorrichtung 8 sind mindestens zwei Abzweigleitungen 7a und 7b von der Hauptleitung 7 über Kupplungen 12 mit inneren Kanälen 13, 14 verbunden. Diese Kanäle 13, 14 münden in eine durchgehende druckluftführende Leitung 15 ein und vereinigen sich zu einer Leitung 15a, die aus der Mischvorrichtung 8 austritt. Diese austretende Leitung 15a ist über die Kupplung 9 mit dem Verteiler 10 verbunden, der mindestens drei Leitungen 16, 17, 18 aufweist, die in die Kanäle 2 des Modell 1 einmünden.
Das Modell 1 und die Vorrichtung 4 ist nur schematisch dargestellt. Die vom Verteiler abgehenden Leitungen 16, 17, 18 können eine Anzahl entsprechend der Kanäle 2 im Modell 1 aufweisen, wobei es sich beispielsweise um zwanzig und mehr Leitungen handeln kann, die vorzugsweise aus einem flexiblen Kunststoff bestehen.
Die Vorrichtung 4 ist derart aufgebaut, dass die Druckluftleitung D von der Mischvorrichtung 8 abgekoppelt werden kann und direkt mit dem Verteiler 10 verbunden wird. Dieser Vorgang wird dann durchgeführt, wenn die Kanäle 2 nur mit Druckluft durchgeblasen werden sollen, was bei unter UV-Licht stehendem Modell beim Endaushärten der Fall ist und die sich im Kanal bildenden Harztropfen entfernt werden.

Claims

Vorrichtung zum Reinigen von Kanälen in Modellen, insbesondere von im Durchmesser dünnen Kanälen in Stereolithographie-Modellen von Ablagerungen und Harztropfen mittels eines durchspülbaren Reinigungsmittels, dadurch gekennzeichnet, dass mit den einzelnen Eingängen der Kanäle (2) im Modell (1) eine Druckluftzuführeinrichtung (20) und/oder ein mit Reinigungsmittel (6) versehener Flüssigkeitsbehälter (5) über eine Hauptleitung (7) verbunden sind, der über die Hauputleitung (7) mit einer Mischvorrichtung (8) verbunden ist, an die sich ein Verteiler (10) anschließt, der durch Leitungen (16, 17, 18) mit den Eingängen der Kanäle (2) im Modell (1) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Flüssigkeitsbehälter (5) und der Mischvorrichtung (8) ein Absperrventil (11) angeordnet ist und die Mischvorrichtung (8) über eine Druckluftkupplung (9) am Verteiler (10) abnehmbar gehalten wird und der Verteiler über die Leitungen (16, 17, 18) mit den entsprechenden Kanälen (2) des Modells (1) jeweils eine Verbindung aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteiler (10) über die Druckluftkupplung (9) unmittelbar mit der Druckluftleitung (D) über den Anschluss (K) verbindbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen dem Verteiler (10) und dem Modell (1) angeordneten Leitungen (16, 17, 18) aus Kunststoffleitungen bestehen und mit Verbindungsstutzen verbindbar sind, die in den Kanälen (2) des Modells (1) eingesteckt gehalten werden.