DE102019214386A1 - Applikationsvorrichtung zum Auftragen einer Modelliermasse - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Applikationsvorrichtung (1) und ein Applikationsverfahren für diese zum Auftragen einer Modelliermasse auf ein Applikationsziel (90), wobei die Applikationsvorrichtung (1) aufweist: eine Düsenvorrichtung, die konfiguriert ist, um die Modelliermasse von der Düsenvorrichtung auf das Applikationsziel (90) aufzutragen, und eine Erwärmungsvorrichtung, die in Bezug auf die Düsenvorrichtung in einer solchen Weise ausgestaltet ist, dass durch diese vor dem Aufbringen von Modelliermasse aus der Düsenvorrichtung, Modelliermasse, das sich auf dem Applikationsziel befindet, erwärmbar ist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Applikationsvorrichtung zum Auftragen einer Modelliermasse auf ein Applikationsziel.
  • Stand der Technik
  • Modelliermasse ist eine leicht verformbare, ton- oder wachsähnliche Masse, die zum einfachen Modellieren unter anderem auch im Modellbau verwendet wird. Eine Anwendung erfolgt in Designstudios im Automobilbereich, wobei bevorzugt als Modelliermasse Clay verwendet wird. Clay ist eine Knetmasse auf Wachsbasis, wobei als Füllstoff häufig Schwefel oder Hohlglaskugeln verwendet werden. Clay-Modelle von Automobilen werden in unterschiedlichen Maßstäben, wie z. B. 1:1 und 1:4, hergestellt. Clay wird häufig auf Polyurethanplatten, auf einem Holz oder Metallrahmen aufgetragen.
  • Aus dem Stand der Technik ist die WO 2017/203058 A1 bekannt, in der ein Verfahren zur maschinellen Verarbeitung von Clay zur Herstellung von Modellen offenbart ist. Hierbei wird Clay mittels eines Extruders erwärmt, extrudiert und auf eine Oberfläche aufgetragen.
  • Wenn jedoch im Modellbau die Anforderung besteht, dass auf eine bereits vorhandene Modelliermasse erneut Modelliermasse aufgebracht werden soll und eine hohe Qualität der sich ergebenen Schicht von Modelliermasse mit möglichst geringem Poren und Lufteinschlüssen erreicht werden soll, so ist im Stand der Technik nur eine geringere Qualität im Vergleich mit dem Neuauftrag auf Polyurethanplatten möglich. Eine Verbindung zwischen Modelliermasse, die bereits ausgehärtet ist, und erwärmter Modelliermasse, die anschließend auf die ausgehärtete Modelliermasse aufgetragen wird, erzeugt die Verbindung zwischen den Modelliermassen häufig nur durch eine mechanische Krafteinwirkung.
  • Kurzfassung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Applikationsvorrichtung und ein Applikationsverfahren zum Auftragen einer Modelliermasse auf ein Applikationsziel vorzusehen, bei denen eine hohe Materialqualität der aufgebrachten Modelliermasse umsetzbar ist und bevorzugt Poren und Lufteinschlüsse minimiert sind.
  • Lösung des Problems
  • Diese Aufgabe wird durch eine Applikationsvorrichtung nach Anspruch 1 und ein Applikationsverfahren nach Anspruch 10 gelöst. Erfindungsgemäße Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Erfindungsgemäß wird entsprechend einem ersten Aspekt eine Applikationsvorrichtung zum Auftragen einer Modelliermasse auf ein Applikationsziel vorgesehen, wobei die Applikationsvorrichtung aufweist: eine Düsenvorrichtung, die konfiguriert ist, um die Modelliermasse von der Düsenvorrichtung auf das Applikationsziel aufzutragen, und eine Erwärmungsvorrichtung, die in Bezug auf die Düsenvorrichtung in einer solchen Weise ausgestaltet ist, dass durch diese vor dem Aufbringen von Modelliermasse aus der Düsenvorrichtung, Modelliermasse, die sich auf dem Applikationsziel befindet, erwärmbar ist. Durch eine derartige Applikationsvorrichtung kann ein Erwärmen bereits aufgebrachter Modelliermassen erfolgen und es können sich die neu aufgebrachte und die bereits auf dem Modell befindliche Modelliermasse mit vergleichbarer Temperatur verbinden. Das Ergebnis ist eine materialschonende Modelliermassen-Schicht, bei der Poren und Lufteinflüsse minimiert sind.
  • Entsprechend einem zweiten Aspekt der Erfindung, der vom ersten Aspekt abhängt, sind die Düsenvorrichtung und die Erwärmungsvorrichtung in einem Auftragskopf ausgebildet und ist die Düsenvorrichtung beheizt. Durch das Ausbilden von Düsenvorrichtung und Erwärmungsvorrichtung in einem Auftragskopf lässt sich dieser in einfacher Weise bewegen, sodass Modelliermasse schnell an unterschiedlichen Orten aufbringbar ist. Durch die optionale Beheizbarkeit der Düsenvorrichtung kann das Aufbringen von Modelliermassen stärker materialschonend umgesetzt werden, da zum Austrittszeitpunkt der erwärmten Modelliermasse aus der Düsenvorrichtung die gewünschte Temperatur im Verhältnis zu der bereits auf dem Modell befindlichen Modelliermasse erreicht werden kann.
  • Entsprechend einem dritten Aspekt der Erfindung, der vom ersten und/oder Aspekt abhängt, ist die Düsenvorrichtung von der Erwärmungsvorrichtung mechanisch trennbar ausgestaltet, um Modelliermasse im Handbetrieb aus der Düsenvorrichtung auf das Applikationsziel aufzutragen. Die erfindungsgemäße Applikationsvorrichtung lässt sich somit noch stärker an spezielle Anforderungen im Modellbau anpassen. Für einen gleichmäßigen Auftrag von Modelliermasse auf ein vorhandenes Modell lässt sich somit im Handbetrieb bei Bedarf des Auftragens von Modelliermassen an einzelnen Punkten schnell umsetzen. Der Volumenstrom der Modelliermasse lässt sich bevorzugt direkt an der Düsenvorrichtung aus- und einschalten. Zudem ist der Volumenstrom regelbar.
  • Entsprechend einem vierten Aspekt der Erfindung, der einen oder mehrere der vorhergehenden Aspekte weiterbildet, weist die Erwärmungsvorrichtung zumindest zwei Erwärmungseinrichtungen auf, die in Bezug auf eine erste Bewegungsrichtung der Düsenvorrichtung über das Applikationsziel an entgegengesetzten Seiten der Düsenvorrichtung angeordnet sind. Mit diesen zwei Erwärmungseinrichtungen lässt sich eine Umkehr einer linearen Bewegung der Düse in der ersten Bewegungsrichtung schnell umsetzen und dennoch ein gleichmäßiges Erwärmen bereits auf dem Modell befindlicher Modelliermasse umsetzen. Eine Zeitersparnis ist die Folge. Alternativ dazu kann eine Erwärmungsvorrichtung vorgesehen sein, die als zusätzliche Achse ansteuerbar ist. Diese Achse wird dann in Abhängigkeit von dem Applikationspfad ausgerichtet.
  • Zusätzlich zu der Erwärmungsvorrichtung können an der Auftragsvorrichtung Sensoren vorgesehen sein, welche die Oberflächentemperatur am Modell messen. Diese gemessene Oberflächentemperatur kann dann als Regelgröße für die Steuerung der Applikationsvorrichtung dienen.
  • Entsprechend einem fünften Aspekt der Erfindung, der einen oder mehrere der vorhergehenden Aspekte weiterbildet, weist die Erwärmungsvorrichtung zwei weitere Erwärmungseinrichtung auf, die in Bezug auf eine zweite Bewegungsrichtung der Düsenvorrichtung über das Applikationsziel an entgegengesetzten Seiten der Düsenvorrichtung angeordnet sind, und sind die erste und die zweite Bewegungsrichtung in einer Ebene senkrecht zueinander angeordnet. Die zwei weiteren Erwärmungseinrichtungen ermöglichen das Aufbringen von Modelliermasse sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung. Auf diese Weise kann ein kontinuierlicher Materialauftrag bei hoher Materialqualität und geringen Poren und Lufteinschlüssen umgesetzt werden.
  • Entsprechend einem sechsten Aspekt der Erfindung, der einen oder mehrere der vorhergehenden Aspekte weiterbildet, weist die Applikationsvorrichtung ferner eine Bewegungseinrichtung auf, über die der Auftragskopf dreidimensional in Bezug auf das Applikationsziel bewegbar ist. Die dreidimensionale Bewegbarkeit des Auftragkopfes verringert deutlich die Zeit zur Fertigstellung eines Modells.
  • Entsprechend einem siebenten Aspekt der Erfindung, der einen oder mehrere der vorhergehenden Aspekte weiterbildet, weist die Applikationsvorrichtung eine Zuführeinrichtung für Modelliermasse auf, von der die Modelliermasse über einen beheizbaren Schlauch dem Auftragskopf zuführbar ist. Der beheizbare Schlauch stellt sicher, dass die Modelliermasse vor dem Aufbringen dauerhaft mit einem gewünschten Temperaturprofil vorhanden ist und ein Verstopfen von Zuführleitungen zum Auftragkopf stark vermindert werden kann.
  • Entsprechend einem achten Aspekt der Erfindung, der einen oder mehrere der vorhergehenden Aspekte weiterbildet, ist die Zuführeinrichtung eine Folgeplatte, über die Modelliermasse in einem Behälter erwärmbar und unter Druck setzbar ist, und weist diese eine beheizbare Pumpe auf, über die die erwärmte Modelliermasse aus dem Behälter dem Auftragskopf zuführbar ist. Die beheizbare Folgeplatte und die beheizbare Pumpe unterstützen somit eine materialschonende Ausbringung der Modelliermasse.
  • Entsprechend einem neunten Aspekt der Erfindung, der einen oder mehrere der vorhergehenden Aspekte weiterbildet, weist der Auftragskopf zumindest einen Temperatursensor auf, über dessen Messergebnis die Erwärmungsvorrichtung ansteuerbar ist. Durch diesen Temperatursensor kann das Temperaturprofil der Modelliermassen von einem Behälter über die beheizbare Pumpe und einem beheizbaren Schlauch in gewünschter Weise eingestellt werden und lässt sich eine hohe Materialqualität der ausgebrachten Modelliermassen erzielen.
  • Entsprechend einem zehnten Aspekt der Erfindung, der einen oder mehrere der vorhergehenden Aspekte weiterbildet, ist die Applikationsvorrichtung in einer solchen Weise ausgestaltet ist, dass über Messergebnisse des Temperatursensors die Erwärmung der Modelliermasse in dem Behälter und/oder die Erwärmung der Modelliermasse in dem beheizbaren Schlauch steuerbar ist. Die direkte Ansteuerung der Erwärmungsvorrichtung in Abhängigkeit vom Messergebnis des Temperatursensors ermöglicht eine genaue Temperatursteuerung und eine hohe Qualität der ausgebrachten Modelliermasse.
  • Entsprechend einem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Auftragen einer Modelliermasse auf ein Applikationsziel mit den Schritten vorgesehen: Erwärmen von Modelliermasse, die sich auf dem Applikationsziel befindet, Erfassen der Temperatur der erwärmten Modelliermasse, die sich auf dem Applikationsziel befindet, Einstellen der Erwärmungstemperatur von Modelliermasse, die aus einer Düsenvorrichtung auf die erwärmte Modelliermasse auf dem Applikationsziel aufbringbar ist, und Auftragen der erwärmten Modelliermasse aus der Düsenvorrichtung auf die erwärmte Modelliermasse auf dem Applikationsziel. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lässt sich eine hohe Materialqualität der aufgebrachten Modelliermasse umsetzen und sind auch Poren und Lufteinschlüsse in der Modelliermasse auf dem Modell minim ierbar.
  • Erfindungsgemäß wird entsprechend einem zwölften Aspekt eine Applikationsvorrichtung zum Auftragen einer Modelliermasse auf ein zweidimensionales Flächengebilde, wobei die Applikationsvorrichtung eine Düsenvorrichtung aufweist, die konfiguriert ist, um die Modelliermasse von der Düsenvorrichtung auf das zweidimensionale Flächengebilde in Form eines 3D-Drucks mit der Modelliermasse aufzutragen. Dadurch ist es möglich, das Modell vollständig aus Modelliermasse zu formen und eine Automatisierung der Ausbildung des Modells vorzunehmen.
  • Entsprechend einem dreizehnten Aspekt der Erfindung, der den zwölften Aspekt weiterbildet, wird entweder das komplette Modell aus der Modelliermasse geformt oder wird diese in Form einer Gitterstruktur, bevorzugt mit einem Füllgrad von zumindest 50%, ausgebildet. Ein komplettes Modell aus der Modelliermasse erzeugt ein Modell mit hoher Stabilität, während das Aufbringen in einer Gitterstruktur die Masse des Modells verringern hilft.
  • Erfindungsgemäß wird entsprechend einem vierzehnten Aspekt ein Verfahren zum Auftragen einer Modelliermasse auf ein zweidimensionales Flächengebilde mit dem Schritt Auftragen der Modelliermasse über eine Düsenvorrichtung auf das zweidimensionale Flächengebilde in Form eines 3D-Drucks mit der Modelliermasse vorgesehen.
  • Entsprechend einem fünfzehnten Aspekt der Erfindung, der den vierzehnten Aspekt weiterbildet, wird entweder das komplette Modell aus der Modelliermasse geformt oder wird dieses in Form einer Gitterstruktur, bevorzugt mit einem Füllgrad von zumindest 50%, ausgebildet.
  • Durch den vierzehnten und fünftzehnten Aspekt lassen sich durch ein erfindungsgemäßes Verfahren Modelle mit den Vorteilen des zwölften und dreizehnten Aspektes erzielen.
  • Figurenliste
  • Unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen und die entsprechende detaillierte Beschreibung wird die vorliegende Erfindung detaillierter im Zusammenhang mit weiteren Aufgaben, Merkmalen und Vorteilen beschrieben.
    • 1 zeigt eine erfindungsgemäße Applikationsvorrichtung im Zusammenhang mit dem Einbringen von Modelliermasse und dem Ausbringen von erwärmter Modelliermasse auf ein Modell.
    • 2A zeigt einen Auftragskopf mit Erwärmungsvorrichtung, während 2B nur die Erwärmungsvorrichtung mit Richtungsangaben zeigt.
    • 3A zeigt eine Folgeplatte für das Erwärmen von Modelliermasse in einem Behälter und 3B zeigt die Zuführeinrichtung mit Folgeplatte und beheizbarer Pumpe entsprechend der vorliegenden Erfindung.
  • Beschreibung der Ausführungsbespiele
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele für die Applikationsvorrichtung zum Auftragen einer Modelliermasse auf ein Applikationsziel detaillierter beschrieben.
  • In 1 ist eine erfindungsgemäße Applikationsvorrichtung dargestellt, bei der Modelliermasse 2 im erwärmten Zustand auf ein Modell 90 aufzubringen ist.
  • Die Applikationsvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung weist eine Zuführungseinrichtung 10 auf, von der erwärmten Modelliermasse über einen beheizbaren Schlauch 30 einer Bewegungseinrichtung 40 mit einem Auftragskopf 50 zuführbar ist. Die erwärmte Modelliermasse wird über den Auftragskopf 50 auf das Modell 90 aufgebracht.
  • 2A zeigt den Auftragskopf 50 und 2B eine Erwärmungsvorrichtung 70 des Auftragskopf 50, während 3A eine Folgeplatte 12 der in 3B dargestellten Zuführeinrichtung 10 veranschaulicht.
  • Erwärmte Modelliermasse aus dem in 1 dargestellten beheizbaren Schlauch 30 wird dem in 2A dargestellten Auftragskopf 50 zugeführt und gelangt in eine Düsenvorrichtung 52. Diese Düsenvorrichtung 52 weist eine Austrittsdüse 54 und ein Bedienelement 56 für den Handauftrag mit einer Regelungseinrichtung für den Materialaustrag aus der Düse auf. Die Düsenvorrichtung 52 ist mit dem Auftragskopf 50 in lösbarer Weise verbunden, sodass die Düsenvorrichtung 52 mit beheizbaren Schlauch 30 aus dem Auftragskopf 50 entnehmbar ist und erwärmte Modelliermasse aus der Austrittsdüse 54 gesteuert über das Bedienelement 56 für den Handauftrag auf das Modell 90 aufbringbar ist.
  • Es wird bevorzugt, wenn eine in den Zeichnungen nicht dargestellt, zusätzliche Dosierpumpe zwischen dem Heizschlauchende, der die erwärmte Modelliermasse der Austrittsdüse 54 zuführt, und der Austrittsdüse 54 vorgesehen ist. Bei Versuchen der Erfinder hat sich herausgestellt, dass eine derartige Dosierpumpe zusätzlich zu der eigentlichen Förderpumpe am Behälter, über die dem beheizbaren Schlauch die erwärmte Modelliermasse zuführbar ist, für das Ausbringen von Modelliermasse mit dem gewünschten Druck und Volumenstrom hilfreich ist.
  • Die Düsenvorrichtung 52 ist eine im Auftragskopf 50 beheizbare Düsenvorrichtung, durch die die austretende Modelliermasse auf eine gewünschte Austrittstemperatur erwärmbar ist. Um die Austrittsdüse 54 herum ist eine in 2B getrennt dargestellte Erwärmungsvorrichtung 70 des Auftragskopfes angeordnet. Bevorzugt in der gleichen Ebene wie die Austrittsdüse 54 der Düsenvorrichtung 52 sind Wärmestrahler 72a, 72b, 74a und 74b um die Austrittsdüse 54 angeordnet. In einer Horizontalrichtung, die in 2B gezeigt ist, befinden sich die Wärmestrahler 72a und 72b an entgegengesetzten Seiten in Bezug auf die Austrittsdüse 54. In der in 2B dargestellten Vertikalrichtung befinden sich die Wärmestrahler 74a und 74b an entgegengesetzten Seiten der Austrittsdüse 54. Auf diese Weise kann sowohl bei einer Bewegung in einer der Horizontalrichtungen als auch in eine der Vertikalrichtungen vor dem Austreten von Modelliermasse aus der Austrittsdüse 54 auf einem Modell vorhandene Modelliermasse durch die Wärmestrahler 72a, b, 74a, b erwärmt werden. Diese Wärmestrahler sind bevorzugt regelbar, sodass die Erwärmungstemperatur der Modelliermasse an ein gewünschtes Temperaturverhalten auf dem Modell und ein gewünschtes Temperaturverhalten der austretenden Modelliermasse aus der Austrittsdüse 74 anpassbar ist.
  • Benachbart zur Düsenvorrichtung 52 sind Temperatursensoren 62, 64 angeordnet. Es wird bevorzugt, wenn durch einen der Temperatursensoren 62, 64 die Temperatur der Modelliermasse in der Düsenvorrichtung 52 messbar ist und durch den anderen der Temperatursensoren 62, 64, wie z. B. den Temperatursensor 64, die Temperatur der Modelliermasse auf dem Modell 90 messbar ist. Auf Grund der Informationen der Temperatursensoren 62, 64 sind die Temperatur in den unterschiedlichen Heizzonen der Applikationsvorrichtung, wie z. B. bei der Zuführeinrichtung 10 und bei der Erwärmungsvorrichtung 70, mit den Wärmestrahlern 72a, b und 74a, b einstellbar.
  • Der in den 2A und 2B gezeigte Auftragskopf 50 ist, wie es in 1 dargestellt ist, an einer Bewegungseinrichtung 40 befestigt, genauer gesagt an einen Arm 42, der über einen Ständer 44 in Bezug auf den Untergrund dreidimensional verfahrbar ist. Hierzu ist der Ständer 44 bevorzugt auf eine mobile Einheit 46 aufgebracht, über die der Ständer 44 auf einem Untergrund verfahrbar ist. Der Arm 42 ist an dem Ständer 44 über eine Schiene 48 in Vertikalrichtung verfahrbar. Alternativ dazu kann eine beliebige Form oder Struktur für den Manipulator, der den Auftragskopf trägt, verwendet werden. Beispiele sind ein Roboter, eine Portalfräsmaschine und andere. Ferner ist der Arm 42 am Ständer 44 verfahrbar, sodass der Auftragskopf 50 in Bezug auf das Modell 90 dreidimensional verfahrbar ist.
  • Dem beheizbaren Schlauch 30 wird erwärmte Modelliermasse von der Zuführeinrichtung 10 zugeführt. Ausgangspunkt der Materialzufuhr ist, dass sich Modelliermasse 2 in einem Behälter 14, wie z.B. einem Fass, befindet, der über die in 3A dargestellte Folgeplatte 12 erwärmbar und unter Druck setzbar ist. An der Folgeplatte 12 ist eine beheizbare Pumpe 16 vorgesehen, über die dem Behälter entnommene erwärmte Modelliermasse dem beheizbaren Schlauch 30 zuführbar ist. Die beheizbare Pumpe 16 kann z. B. eine Schraubenschneckenpumpe, eine Zahnradpumpe oder Exzenterschneckenpumpe sein.
  • Die Folgeplatte 12 mit beheizbarer Pumpe 16 ist an einem Rahmen 18 befestigt, der über Zylinder in Bezug auf einen Grundkörper 22 der Zuführeinrichtung 10 verfahrbar ist. Die Folgeplatte 12 weist bevorzugt einen nicht dargestellten Temperatursensor auf, damit ein gewünschtes Temperaturverhalten der Modelliermasse in der Applikationsvorrichtung 1 erzeugbar ist. Es ist bevorzugt, dass die Bewegung der Zylinder 20a, b mit der Folgeplatte 12 in dem Behälter 14 und die Förderleistung der beheizbaren Pumpe 16 in einer solchen Weise aufeinander abstimmbar sind, dass ein gewünschter Volumenstrom und ein gewünschter Druck der erwärmten Modelliermasse im beheizbaren Schlauch 30 erzeugt werden können.
  • Der Behälter 14 weist bevorzugt eine Beheizung auf, sodass zusätzlich zur Erwärmung durch die Folgeplatte 12 der Umfang des Behälters 14, beispielsweise des Fasses, erwärmt werden kann.
  • Mit der erfindungsgemäßen Applikationsvorrichtung 1 kann ein Auftragen von erwärmter Modelliermasse sowohl im Handbetrieb als auch im Automatikbetrieb unterstützt durch die Erwärmungsvorrichtung 70 vorgenommen werden. Es kann eine Temperaturführung über unterschiedliche Heizzonen erfolgen, wie z. B. die Folgeplatte 12, die beheizbare Pumpe 16 und den beheizbaren Schlauch 30 mit seinen unterschiedlichen Schlauchabschnitten zur Bewegungseinrichtung 40 hin und auf dem Arm 42 zum Auftragskopf 50.
  • Es wird besonders bevorzugt, wenn die Bewegungseinrichtung 40 einen Zweiachsen-Fräskopf. aufweist, an dem der Auftragskopf 50 anbringbar ist. Alternativ dazu kann für die Bewegungseinrichtung 40 ein beliebiger Zweiachsen-Kopf oder ein Robotergelenk verwendet werden Auf diese Weise lassen sich mit geringem Aufwand Sidestep, Auftragsgeschwindigkeit, Düsenabstand sowie Düsenanstellung zur Oberfläche des Modells 90 regeln. Darüber hinaus kann über die gleiche Bewegungseinrichtung ein Fräsen eines Modells 90 und auch ein zusätzliches Auftragen von weiterer Modelliermasse auf das Modell 90 erfolgen.
  • Bei der erfindungsgemäßen Applikationsvorrichtung wird bevorzugt, wenn im Handbetrieb durch das Bedienelement 56 der Düsenvorrichtung 52 die beheizbare Pumpe 16 ein- und ausschaltbar ist, sowie der Ausstoß von dieser regelbar ist. Ein gewünschter Volumenstrom und ein gewünschtes Temperaturverhalten der aufgebrachten Modelliermasse ist somit in einfacher Weise umsetzbar. Im Automatikbetrieb wird bevorzugt, dass im Ansprechen auf spezielle Fräs-Files ein materialgerechter Auftrag von Modelliermasse aus der Austrittsdüse 54 umgesetzt werden kann.
  • Durch die Erwärmungsvorrichtung 70, insbesondere durch Wärmestrahler 72a, b und 74a, b, kann eine Temperaturführung und Verbesserung der Anbindung von aufgebrachter Modelliermasse an erkaltete Modelliermasse oder am Auftragsbahnen erfolgen. So kann die Temperaturführung auf einen Grundkörper aus z. B. Schaumstoff als Materialträger des Modells 90 umgesetzt werden.
  • Durch Temperatursensoren 62, 64 lässt sich die Oberflächentemperatur der ausgetragenen Modelliermasse aus der Austrittsdüse 54 und auch die Oberflächentemperatur auf dem Modell 90, wie z. B. von Modelliermasse, die bereits dort erkaltet ist, ermitteln und kann somit ein gewünschtes Temperaturprofil umgesetzt werden.
  • Alternativ zu den vorstehend beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen ist entsprechend der vorliegenden Erfindung, aber nicht in den Figuren detailliert gezeigt, ebenfalls eine Vorrichtung für den 3D-Druck mit der Modelliermasse vorsehbar. Dieser kann auf einem zweidimensionalen Flächengebilde, wie z.B. einer zweidimensionalen Platte, erfolgen. Beispielweise kann ein Modell im Maßstab 1:4 hergestellt werden. Dabei kann beispielsweise das komplette Model aus der Modelliermasse hergestellt werden, oder es kann eine Art Gitterstruktur, beispielsweise mit einem Füllgrad von 50% oder mehr, geschaffen werden, und auf dieser deckend die Oberfläche des Modells durchgehend ausgebildet werden.
  • Das erfindungsgemäße Applikationsverfahren und die erfindungsgemäße Applikationsvorrichtung sind auch auf das Auftragen mit einer von Hand geführten Austragsdüse samt Schlauch gerichtet. In diesem Fall verwendet der Verwender weder einen Roboter oder noch eine sonstige Maschine.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Applikationsvorrichtung
    2
    Modelliermasse
    12
    Folgeplatte
    14
    Behälter
    16
    beheizbare Pumpe
    18
    Rahmen
    20a,b
    Zylinder
    22
    Grundkörper
    30
    beheizbarer Schlauch
    40
    Bewegungseinrichtung
    42
    Arm
    44
    Ständer
    46
    mobile Einheit
    48
    Schiene
    50
    Auftragskopf
    52
    Düsenvorrichtung
    54
    Austrittsdüse
    56
    Bedienelement
    62
    Temperatursensor
    64
    Temperatursensor
    70
    Erwärmungsvorrichtung
    72a,b
    Wärmestrahler
    74a,b
    Wärmestrahler
    90
    Modell
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2017/203058 A1 [0003]

Claims (14)

  1. Applikationsvorrichtung (1) zum Auftragen einer Modelliermasse auf ein Applikationsziel (90), wobei die Applikationsvorrichtung (1) aufweist: eine Düsenvorrichtung (52), die konfiguriert ist, um die Modelliermasse von der Düsenvorrichtung (52) auf das Applikationsziel aufzutragen, und eine Erwärmungsvorrichtung (70), die in Bezug auf die Düsenvorrichtung (52) in einer solchen Weise ausgestaltet ist, dass durch diese vor dem Aufbringen von Modelliermasse aus der Düsenvorrichtung (52), Modelliermasse, das sich auf dem Applikationsziel befindet, erwärmbar ist.
  2. Applikationsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Düsenvorrichtung (52) und die Erwärmungsvorrichtung (70) in einem Auftragskopf (50) ausgebildet sind und die Düsenvorrichtung (52) beheizt ist.
  3. Applikationsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Düsenvorrichtung (52) von der Erwärmungsvorrichtung (70) mechanisch trennbar ausgestaltet ist, um Modelliermasse im Handbetrieb aus der Düsenvorrichtung (52) auf das Applikationsziel aufzutragen.
  4. Applikationsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Erwärmungsvorrichtung (70) zumindest zwei Erwärmungseinrichtungen (72a, 72b) aufweist, die in Bezug auf eine erste Bewegungsrichtung der Düsenvorrichtung (52) über das Applikationsziel an entgegengesetzten Seiten der Düsenvorrichtung (52) angeordnet sind.
  5. Applikationsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Erwärmungsvorrichtung (70) zwei weitere Erwärmungseinrichtungen (74a, 74b) aufweist, die in Bezug auf eine zweite Bewegungsrichtung der Düsenvorrichtung (52) über das Applikationsziel an entgegengesetzten Seiten der Düsenvorrichtung (52) angeordnet sind und wobei die erste und die zweite Bewegungsrichtung in einer Ebene senkrecht zueinander angeordnet sind.
  6. Applikationsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Auftragskopf (50) zumindest einen Temperatursensor (62; 64) aufweist, über dessen Messergebnis die Erwärmungsvorrichtung (70) ansteuerbar ist und/oder die Applikationsvorrichtung (1) in einer solchen Weise ausgestaltet ist, dass über Messergebnisse des zumindest einen Temperatursensors (62; 64) die Erwärmung der Modelliermasse in dem Behälter (14) und/oder die Erwärmung der Modelliermasse in dem beheizbaren Schlauch (30) steuerbar ist.
  7. Applikationsvorrichtung zum Auftragen einer Modelliermasse auf ein zweidimensionales Flächengebilde, wobei die Applikationsvorrichtung aufweist: eine Düsenvorrichtung, die konfiguriert ist, um die Modelliermasse von der Düsenvorrichtung auf das zweidimensionale Flächengebilde in Form eines 3D-Drucks mit der Modelliermasse aufzutragen.
  8. Applikationsvorrichtung (1) nach Anspruch 7, wobei entweder das komplette Modell aus der Modelliermasse geformt wird oder in Form einer Gitterstruktur ausgebildet wird.
  9. Applikationsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Applikationsvorrichtung (1) ferner eine Bewegungseinrichtung (40) aufweist, über die der Auftragskopf (50) dreidimensional in Bezug auf das Applikationsziel (90) bewegbar ist.
  10. Applikationsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Applikationsvorrichtung (1) eine Zuführeinrichtung (10) für Modelliermasse aufweist, von der die Modelliermasse über einen beheizbaren Schlauch (30) dem Auftragskopf (50) zuführbar ist.
  11. Applikationsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Zuführeinrichtung (10) eine Folgeplatte (12), über die Modelliermasse in einem Behälter (14) erwärmbar und unter Druck setzbar ist, und eine beheizbare Pumpe (16) aufweist, über die die erwärmte Modelliermasse aus dem Behälter (14) dem Auftragskopf (50) zuführbar ist.
  12. Verfahren zum Auftragen einer Modelliermasse auf ein Applikationsziel (90) mit den Schritten Erwärmen von Modelliermasse, die sich auf dem Applikationsziel (90) befindet, Erfassen der Temperatur der erwärmten Modelliermasse, die sich auf dem Applikationsziel (90) befindet, Einstellen der Erwärmungstemperatur von Modelliermasse, die aus einer Düsenvorrichtung (52) auf die erwärmte Modelliermasse auf dem Applikationsziel (90) aufbringbar ist, und Auftragen der erwärmten Modelliermasse aus der Düsenvorrichtung (52) auf die erwärmte Modelliermasse auf dem Applikationsziel (90).
  13. Verfahren zum Auftragen einer Modelliermasse auf ein zweidimensionales Flächengebilde mit dem Schritt Auftragen der Modelliermasse über eine Düsenvorrichtung auf das zweidimensionale Flächengebilde in Form eines 3D-Drucks mit der Modelliermasse.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei entweder das komplette Modell aus der Modelliermasse geformt wird oder in Form einer Gitterstruktur ausgebildet wird.
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