DE102020206926A1 - Medienauftragungsvorrichtung, Medienauftragungssystem und Verfahren zu einer gerichteten Ausgabe eines Mediums mittels der Medienauftragungsvorrichtung - Google Patents

Medienauftragungsvorrichtung, Medienauftragungssystem und Verfahren zu einer gerichteten Ausgabe eines Mediums mittels der Medienauftragungsvorrichtung Download PDF

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    • B05B17/00—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups
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Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Medienauftragungsvorrichtung zu einer gerichteten Ausgabe, insbesondere einem Sprühen oder einem Drucken, eines Mediums, mit zumindest einer Medienausgabeeinheit (18a; 18b), die zumindest eine schwingungsanregbare Membran (20a; 20b) umfasst, die dazu vorgesehen ist, das Medium als Aerosol in einen Ausgabebereich (22a; 22b) der Medienausgabeeinheit (18a; 18b) auszugeben.Es wird vorgeschlagen, dass die Medienauftragungsvorrichtung zumindest eine Strömungseinheit (24a; 24b) umfasst, die dazu vorgesehen ist, zumindest einen Fluidstrom (26a; 26b) zu einer gerichteten Ausbreitung des ausgegebenen Mediums in dem Ausgabebereich (22a; 22b) oder aus dem Ausgabebereich (22a; 22b) heraus zu erzeugen.

Description

  • Stand der Technik
  • Es ist bereits eine Medienauftragungsvorrichtung zu einer gerichteten Ausgabe eines Mediums, mit zumindest einer Medienausgabeeinheit, die zumindest eine schwingungsanregbare Membran umfasst, die dazu vorgesehen ist, das Medium als Aerosol in einen Ausgabebereich der Medienausgabeeinheit auszugeben, vorgeschlagen worden.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die Erfindung geht aus von einer Medienauftragungsvorrichtung zu einer gerichteten Ausgabe, insbesondere einem Sprühen oder einem Drucken, eines Mediums, mit zumindest einer Medienausgabeeinheit, die zumindest eine schwingungsanregbare Membran umfasst, die dazu vorgesehen ist, das Medium als Aerosol in einen Ausgabebereich der Medienausgabeeinheit auszugeben.
  • Es wird vorgeschlagen, dass die Medienauftragungsvorrichtung zumindest eine Strömungseinheit umfasst, die dazu vorgesehen ist, zumindest einen Fluidstrom zu einer gerichteten Ausbreitung des ausgegebenen Mediums in dem Ausgabebereich oder aus dem Ausgabebereich heraus zu erzeugen. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell ausgelegt und/oder speziell ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt, insbesondere die Strömungseinheit, zu einer bestimmten Funktion, insbesondere den Fluidstrom zur gerichteten Ausbreitung des ausgegebenen Mediums in dem Ausgabebereich oder aus dem Ausgabebereich heraus zu erzeugen, vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt. Vorzugsweise ist der Fluidstrom als Gas oder Gasgemisch, insbesondere Luft, ausgebildet. Besonders bevorzugt ist die Strömungseinheit jedoch zu einer Verwendung mit Luft vorgesehen. Bevorzugt ist die Strömungseinheit dazu vorgesehen, zu einer Erzeugung des Fluidstroms Fluid aus einer die Medienauftragungsvorrichtung, insbesondere die Strömungseinheit, umgebenden Umgebung zu entnehmen, insbesondere anzusaugen. Unter einer „Strömungseinheit“ soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die eine Strömung, insbesondere den Fluidstrom, über ein Beschleunigen oder ein Umleiten eines Mediums im Raum erzeugt. Insbesondere ist der Ausgabebereich als ein Bereich ausgebildet, in dem sich das Medium bei einer Ausgabe mittels der Medienausgabeeinheit, insbesondere der Membran, unabhängig von der Strömungseinheit und/oder dem Fluidstrom ausbreitet. Bevorzugt ist die Medienausgabeeinheit, insbesondere die Membran, dazu vorgesehen, das Medium in den Ausgabebereich auszugeben. Vorzugsweise ist die Membran dazu vorgesehen, dass sich das ausgegebene Medium, insbesondere ohne ein Zusammenwirken mit der Strömungseinheit und/oder dem Fluidstrom, innerhalb des Ausgabebereichs ausbreitet. Unter einer „gerichteten Ausbreitung“ eines Mediums soll insbesondere eine von einer rein-stochastischen Ausbreitung des Mediums innerhalb eines Volumens oder innerhalb einer Umgebung verschiedene Ausbreitung eines Mediums verstanden werden, wobei Richtungsvektoren von Teilchen des Mediums zumindest größtenteils jeweils eine gemeinsame Richtungskomponente aufweisen. Insbesondere breitet sich das Medium bei der gerichteten Ausbreitung des Mediums in einer Schnittebene betrachtet zumindest größtenteils, insbesondere zumindest im Wesentlichen vollständig, innerhalb eines kegelförmigen Bereichs aus, der von einem Winkelbereich um eine Gerade, insbesondere eine Mittelachse der Membran, von kleiner als 180°, vorzugsweise kleiner als 120° und bevorzugt kleiner als 90°, aufgespannt wird. Unter „größtenteils“ soll insbesondere ein Anteil einer Menge oder eines Werts, insbesondere der Richtungsvektoren von Teilchen des Mediums und/oder des Mediums, verstanden werden, welcher mindestens 50 %, vorzugsweise mindestens 70 % und bevorzugt mindestens 80 %, einer Gesamtgröße der Menge oder des Werts entspricht. Unter „um Wesentlichen vollständig“ soll insbesondere ein Anteil einer Menge oder eines Werts, insbesondere des Mediums, verstanden werden, welcher mindestens 90 %, vorzugsweise mindestens 95 % und bevorzugt mindestens 98 %, einer Gesamtgröße der Menge oder des Werts entspricht. Für eine gerichtete Ausbreitung des Mediums in dem Ausgabebereich ist der Fluidstrom vorzugsweise dazu vorgesehen, den Ausgabebereich zu begrenzen, wobei insbesondere die Medienausgabeeinheit, insbesondere die Membran, dazu vorgesehen ist, eine Ausbreitung des Mediums durch den Ausgabebereich in Richtung einer Auftragungsoberfläche zu bewirken. Für eine gerichtete Ausbreitung des Mediums aus dem Ausgabebereich heraus ist der Fluidstrom bevorzugt dazu vorgesehen, das über die Medienausgabeeinheit, insbesondere die Membran, in den Ausgabebereich ausgegebene Medium in Richtung der Auftragungsoberfläche zu beschleunigen, wobei insbesondere das Medium über den Fluidstrom aus dem Ausgabebereich in eine der Auftragungsoberfläche zugewandte Richtung bewegt wird. Besonders bevorzugt ist die Strömungseinheit dazu vorgesehen, das mittels der Membran ausgegebene Medium gerichtet an die Auftragungsoberfläche zu führen und/oder zu leiten. Vorzugsweise ist die Strömungseinheit in zumindest einem Betriebszustand, insbesondere bei einer gerichteten Ausbreitung des Mediums mittels des Fluidstroms, an der Medienausgabeeinheit angeordnet. Bevorzugt grenzt der Ausgabebereich an die Membran an. Bevorzugt ist die Strömungseinheit dazu vorgesehen, mittels des Fluidstroms das über die Membran ausgegebene Medium in eine Ausgaberichtung der Medienausgabeeinheit mitzutragen. Es ist denkbar, dass sich das über die Membran ausgegebene Medium, insbesondere unabhängig von einem Zusammenwirken mit dem Fluidstrom, zumindest größtenteils in Ausgaberichtung ausbreitet. Vorzugsweise ist die Strömungseinheit dazu vorgesehen, mittels des Fluidstroms einen Impulsübertrag auf Teilchen des Mediums in Ausgaberichtung zu bewirken. Bevorzugt ist die Strömungseinheit dazu vorgesehen, mittels des Fluidstroms eine Beschränkung und/oder Reduzierung einer Ausbreitung des Mediums in eine zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Ausgaberichtung verlaufende Richtung zu bewirken. Vorzugsweise ist die Strömungseinheit dazu vorgesehen, mittels des Fluidstroms ein Sprühbild des Mediums auf der Auftragungsoberfläche vorzugeben und/oder zu beeinflussen. Insbesondere soll ein „Sprühbild“ als eine Anordnung und/oder Verteilung eines, insbesondere mittels Sprühens, auf eine Fläche, insbesondere die Auftragungsoberfläche, aufgebrachten Mediums verstanden werden. Beispielsweise ist die Strömungseinheit dazu vorgesehen, mittels des Fluidstroms eine Form des Sprühbilds, eine Größe des Sprühbilds und/oder eine Verteilung von Medium innerhalb des Sprühbilds vorzugeben und/oder einzustellen.
  • Besonders bevorzugt ist das Medium als eine Farbe, als ein Pigmentgemisch, als eine Lösung von Pigmenten o. dgl. ausgebildet. Vorzugsweise ist die Medienauftragungsvorrichtung zu einer Verwendung mit einer Farbe, insbesondere zu einer gerichteten Verteilung und/oder einer geregelten Abgabe einer Farbe, vorgesehen. Insbesondere ist die Medienauftragungsvorrichtung zu einer Verwendung eines Mediums vorgesehen, welches eine Viskositätsfunktion aufweist, die einem Wert zwischen 2 mPa.s und 40 mPa·s, vorzugsweise zwischen 10 mPa·s und 35 mPa·s und bevorzugt zwischen 15 mPa·s und 30 mPa·s, entspricht. Bevorzugt ist die Medienauftragungsvorrichtung zu einer Verwendung eines Mediums vorgesehen, welches bei einer Temperatur zwischen 5 bis 50°C eine dynamische Oberflächenspannung aufweist, die einem Wert zwischen 30 mN/m und 62 mN/m entspricht. Es ist auch denkbar, dass das Medium als ein von einer Farbe verschiedenes Fluid, wie beispielsweise einem Pflegemittel, einem Lack, einem Düngemittel, einem Pflanzenschutzmittel o. dgl., ausgebildet ist. Vorzugsweise ist die Medienauftragungsvorrichtung zu einer Verwendung mit einem als nicht-newtonschen Fluid ausgebildeten Medium vorgesehen. Bevorzugt ist die Medienauftragungsvorrichtung dazu vorgesehen, das Medium, insbesondere mittels des Fluidstroms, vorzugsweise zu einem Besprühen oder Bedrucken der Auftragungsoberfläche, auf die Auftragungsoberfläche aufzutragen.
  • Vorzugsweise ist die Membran zumindest teilelastisch, insbesondere elastisch verformbar, ausgebildet, insbesondere zu Schwingungen anregbar. Insbesondere begrenzt die Membran eine Vielzahl von Ausgabeöffnungen. Bevorzugt ist das Medium mittels der Ausgabeöffnungen der Membran bei einer Schwingung der Membran ausbringbar. Die Ausgabeöffnungen sind insbesondere als eine Perforation bzw. Lochung der Membran ausgebildet. Die Membran ist insbesondere als eine Ultraschallmembran, als eine Ultraschallplatte o. dgl. ausgebildet. Die Membran ist in einer Haupterstreckungsebene der Membran betrachtet bevorzugt kreisflächenförmig ausgebildet. Unter einer „Haupterstreckungsebene“ einer Baueinheit, insbesondere der Membran, soll insbesondere eine Ebene verstanden werden, welche parallel zu einer größten Seitenfläche eines kleinsten gedachten Quaders ist, welcher die Baueinheit gerade noch vollständig umschließt, und insbesondere durch den Mittelpunkt des Quaders verläuft. Unter „im Wesentlichen parallel“ soll insbesondere eine Ausrichtung einer Geraden, einer Ebene oder einer Richtung, insbesondere der Ebene, relativ zu einer anderen Geraden, einer anderen Ebene oder einer Bezugsrichtung, insbesondere einer Ebene durch die größte Seitenfläche des Quaders, verstanden werden, wobei die Gerade, die Ebene oder die Richtung gegenüber der anderen Geraden, der anderen Ebene oder der Bezugsrichtung, insbesondere in einer Projektionsebene betrachtet, eine Abweichung insbesondere kleiner als 8°, vorteilhaft kleiner als 5° und besonders vorteilhaft kleiner als 2°, aufweist. Alternativ ist denkbar, dass die Membran in der Haupterstreckungsebene der Membran betrachtet ellipsenflächenförmig, polygonal, beispielsweise quadratflächenförmig oder dreiecksflächenförmig, o. dgl. ausgebildet ist. Bevorzugt umfasst die Medienausgabeeinheit zumindest ein Aktuatorelement, das dazu vorgesehen ist, die Membran zur Ausgabe des Mediums schwingend anzuregen. Vorzugsweise ist das Aktuatorelement als ein Piezoelement, insbesondere als ein Piezokristall, ausgebildet. Insbesondere ändert das als Piezoelement ausgebildete Aktuatorelement in Folge eines Anlegens einer elektrischen Spannung an das Aktuatorelement seine Form, was insbesondere durch eine mechanische Kopplung des Aktuatorelements mit der Membran zu einer Schwingung der Membran führt. Alternativ ist vorstellbar, dass das Aktuatorelement als ein MEMS-Aktor (Mikro-elektromechanischer-System-Aktor), als ein Ultraschallkonverter oder als ein anderes, einem Fachmann als sinnvoll erscheinendes Aktuatorelement ausgebildet ist. Bevorzugt umfasst die Medienauftragungsvorrichtung, insbesondere die Medienausgabeeinheit, zumindest eine Steuer- und/oder Regeleinheit zu einer Steuerung und/oder einer Regelung einer Ausgabe des Mediums mittels der Membran. Unter einer „Steuer- und/oder Regeleinheit“ soll insbesondere eine Einheit mit zumindest einer Steuerelektronik verstanden werden. Unter einer „Steuerelektronik“ soll insbesondere eine Einheit mit einem Prozessor, mit einem elektronischen, elektrischen und/oder digitalen Speicher sowie mit einem in dem Speicher gespeicherten Betriebsprogramm verstanden werden. Insbesondere ist die Steuer- und/oder Regeleinheit der Medienauftragungsvorrichtung, insbesondere der Medienausgabeeinheit, dazu eingerichtet, zumindest einen Anregungsparameter der Membran und/oder des Aktuatorelements zu einer Ausgabe des Mediums mittels der Membran einzustellen und/oder anzupassen. Unter „eingerichtet“ soll insbesondere speziell programmiert und/oder speziell ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt, insbesondere die Steuer- und/oder Regeleinheit, zu einer bestimmten Funktion, insbesondere den Anregungsparameter der Membran und/oder des Aktuatorelements zur Ausgabe des Mediums mittels der Membran einzustellen und/oder anzupassen, eingerichtet ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt. Unter einem „Anregungsparameter“ soll insbesondere ein Parameter des Aktuatorelements und/oder der Membran verstanden werden, mittels dem das Aktuatorelement zu einer Anregung der Membran angesteuert wird und welcher eine über die Anregung induzierte Schwingungsbewegung der Membran beeinflusst. Vorzugsweise ist die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen, eine über die Membran pro Zeit ausgegebene Menge an Medium einzustellen, insbesondere in Abhängigkeit von einer Benutzereinstellung, einer Art des Mediums, eines Abstands der Membran zur Auftragungsoberfläche o. dgl.
  • Vorzugsweise umfasst die Membran eine Mittelachse, die insbesondere zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Haupterstreckungsebene der Membran ausgerichtet ist. Unter „im Wesentlichen senkrecht“ soll insbesondere eine Ausrichtung einer Geraden, einer Ebene oder einer Richtung, insbesondere der Mittelachse, relativ zu einer anderen Geraden, einer anderen Ebene oder einer Bezugsrichtung, insbesondere der Haupterstreckungsebene der Membran, verstanden werden, wobei die Gerade, die Ebene oder die Richtung und die andere Gerade, die andere Ebene oder die Bezugsrichtung, insbesondere in einer Projektionsebene betrachtet, einen Winkel von 90° einschließen und der Winkel eine maximale Abweichung von insbesondere kleiner als 8°, vorteilhaft kleiner als 5° und besonders vorteilhaft kleiner als 2°, aufweist. Bevorzugt ist die Membran dazu vorgesehen, bei einer Anregung mittels des Aktuatorelements konzentrische Schwingungen um die Mittelachse der Membran auszuführen. Insbesondere ist die Membran derart ausgebildet, dass sich bei einer Anregung mittels des Aktuatorelements eine Verformung der Membran in konzentrischen Wellen um die Mittelachse zu einem äußeren Randbereich der Membran ausbreitet. Insbesondere grenzt der äußere Randbereich der Membran, insbesondere in der Haupterstreckungsebene der Membran betrachtet, an das Aktuatorelement an. Vorzugsweise ist das Aktuatorelement kreisringförmig ausgebildet und an der Membran angeordnet. Bevorzugt ist das Aktuatorelement koaxial zu der Membran um die Mittelachse der Membran angeordnet. Insbesondere entspricht die Mittelachse der Membran einer Mittelachse des Aktuatorelements, welche insbesondere zumindest im Wesentlichen senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene des Aktuatorelements ausgerichtet ist. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass die Medienausgabeeinheit zumindest ein weiteres Aktuatorelement umfasst, welches an der Membran angeordnet ist, wobei insbesondere das weitere Aktuatorelement an einer dem Aktuatorelement abgewandten Seite der Membran angeordnet ist. Insbesondere liegen/liegt das Aktuatorelement und/oder das weitere Aktuatorelement an der Membran an. Bevorzugt ist das weitere Aktuatorelement koaxial zum Aktuatorelement angeordnet. Insbesondere sind das weitere Aktuatorelement und das Aktuatorelement zumindest im Wesentlichen identisch und/oder baugleich ausgebildet. Besonders bevorzugt ist die Membran dazu vorgesehen, insbesondere bei einer mittels des Aktuatorelements und/oder des weiteren Aktuatorelements angeregten Schwingung, Medium aus einem Übertragungsbereich der Medienausgabeeinheit aufzunehmen und in den Ausgabebereich auszugeben.
  • Es ist auch denkbar, dass die Medienausgabeeinheit mehr als eine schwingungsanregbare Membran umfasst. Beispielsweise sind die Membranen zu einer Erhöhung einer Ausgabemenge des Mediums relativ zu einer Ausgabemenge mit einer Membran vorgesehen. Vorzugsweise sind die Membranen in einer gemeinsamen Haupterstreckungsebene angeordnet. Insbesondere sind die Membranen zumindest im Wesentlichen identisch ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass die Membranen verschieden voneinander ausgebildet sind. Beispielsweise sind die Membranen zu einer zeitgleichen, sequenziellen und/oder anwendungsspezifischen Ausgabe von unterschiedlichen Medien vorgesehen. Es ist denkbar, dass die Membranen dazu vorgesehen sind, ein vorbestimmtes und/oder gesteuertes Mediengemisch im Ausgabebereich zu erzeugen, beispielsweise über eine Ausgabe von mehreren unterschiedlichen Farben oder Komponenten als Medien. Insbesondere sind die Membranen in einer beispielhaften Ausgestaltung dazu vorgesehen, ein CMYK-Farbgemisch zu erzeugen, welches insbesondere dazu vorgesehen ist, über die Medienauftragungsvorrichtung auf die Auftragungsoberfläche aufgebracht zu werden.
  • Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Medienauftragungsvorrichtung kann eine vorteilhaft gerichtete Auftragung eines Mediums erfolgen. Es kann ein vorteilhaft hoher Zerstäubungsgrad des Mediums bei einer gleichzeitig gerichteten Auftragung des Mediums auf einer Auftragungsoberfläche ermöglicht werden, insbesondere da die gerichtete Ausgabe des Mediums nicht alleine über die Membran realisiert werden kann. Es kann eine vorteilhaft genaue Auftragung des Mediums auf der Auftragungsoberfläche ermöglicht werden, insbesondere mit einer vorteilhaft hohen Unterscheidbarkeit von mit Medium benetzten Flächen der Auftragungsoberfläche und medienfreien Flächen der Auftragungsoberfläche. Es kann Sprühnebel des Mediums außerhalb eines vorgesehenen Sprühbereichs vorteilhaft verhindert werden, insbesondere da der Fluidstrom zu einer Begrenzung des Ausgabebereichs verwendet werden kann. Es kann vorteilhaft eine Reduktion eines Sprühnebels des Mediums ermöglicht werden, insbesondere da über die Membran ausgegebenen Teilchen des Mediums über den Fluidstrom auf eine gerichtete Trajektorie geführt werden können. Es kann ein vorteilhaft hochaufgelöstes Sprühbild auf der Auftragungsoberfläche ermöglicht werden. Es kann eine vorteilhaft geringe Trocknungszeit des Mediums auf der Auftragungsoberfläche erreicht werden, insbesondere da der Fluidstrom mit auf der Auftragungsoberfläche aufgebrachtem Medium zusammenwirken kann.
  • Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Strömungseinheit entlang einer, insbesondere der vorher genannten, Mittelachse der Membran betrachtet zumindest teilweise, insbesondere zumindest größtenteils, um die Medienausgabeeinheit, insbesondere um die Membran, herum angeordnet ist. Es kann eine vorteilhaft kompakte Bauweise der Medienauftragungsvorrichtung ermöglicht werden. Es kann eine vorteilhaft gerichtete Ausgabe des Fluidstroms an Seiten der Medienausgabeeinheit, insbesondere der Membran, ermöglicht werden. Bevorzugt umschließt die Strömungseinheit die Membran in der Haupterstreckungsebene der Membran betrachtet zumindest größtenteils, insbesondere zumindest im Wesentlichen vollständig. Vorzugsweise umfasst die Strömungseinheit zumindest ein Kanalelement zu einer Leitung des Fluidstroms. Unter einem „Kanalelement“ soll insbesondere ein Bauelement verstanden werden, das zumindest teilweise zu einer Führung und/oder einer Leitung eines Fluidstroms vorgesehen ist, und des den Fluidstrom entlang einer Strömungsrichtung des Fluidstroms in Strömungsrichtung betrachtet zumindest größtenteils und besonders vorteilhaft zumindest im Wesentlichen vollständig umschließt. Vorzugsweise ist eine Haupterstreckung des Kanalelements parallel zur Strömungsrichtung des Fluidstroms zumindest 2-mal, insbesondere wenigstens 5-mal und vorteilhaft zumindest 10-mal länger als eine Querschnittserstreckung des Luftströmungskanals, welche zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Haupterstreckung ausgerichtet ist. Insbesondere begrenzt das Kanalelement eine als Fluidleitung ausgebildete Ausnehmung. Bevorzugt umfasst die Strömungseinheit zumindest eine Fördereinheit zu einer Erzeugung des Fluidstroms. Insbesondere ist das zumindest eine Kanalelement dazu vorgesehen, den Fluidstrom von der Fördereinheit zu zumindest einer Austrittsöffnung der Strömungseinheit zu leiten. Bevorzugt ist die Strömungseinheit dazu vorgesehen, den Fluidstrom über die zumindest eine Austrittsöffnung zu einer gerichteten Ausbreitung des Mediums auszugeben, insbesondere in den Ausgabebereich und/oder in einen Nahbereich des Ausgabebereichs zu leiten. Bevorzugt erstreckt sich das zumindest eine Kanalelement entlang der Mittelachse der Membran betrachtet zumindest teilweise neben der Medienausgabeeinheit, insbesondere der Membran. Vorzugsweise verläuft das zumindest eine Kanalelement in einer Haupterstreckungsebene der Membran betrachtet zumindest im Wesentlichen parallel zur Mittelachse der Membran. Besonders bevorzugt umfasst die Strömungseinheit ein Gehäuse, wobei insbesondere das Kanalelement durch die Ausnehmung begrenzende Innenwände des Gehäuses gebildet ist. Insbesondere umgibt das Gehäuse der Strömungseinheit die Medienausgabeeinheit, insbesondere die Membran, entlang der Haupterstreckungsebene der Membran und/oder zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Mittelachse der Membran betrachtet zumindest größtenteils, insbesondere zumindest im Wesentlichen vollständig.
  • Zudem wird vorgeschlagen, dass die Strömungseinheit zumindest ein Förderelement zu einer Erzeugung des Fluidstroms umfasst, welches, insbesondere in einem an der Medienausgabeeinheit angeordneten Zustand der Strömungseinheit, entgegen einer, insbesondere der vorher genannten, Ausgaberichtung der Medienausgabeeinheit betrachtet hinter der Medienausgabeeinheit, insbesondere der Membran, angeordnet ist. Es kann eine vorteilhaft kompakte Ausgestaltung der Medienauftragungsvorrichtung ermöglicht werden. Es kann bei einem vorteilhaft kleinen Bauraum gleichzeitig eine vorteilhaft laminare Strömung des Fluidstroms, insbesondere in einem Bereich der Membran und/oder einer Austrittsöffnung der Strömungseinheit, erreicht werden. Es kann eine vorteilhaft hohe Bedienerfreundlichkeit der Medienauftragungsvorrichtung ermöglicht werden, insbesondere da eine vorteilhaft schmale Bauform ermöglicht werden kann, durch die die Auftragungsoberfläche vorteilhaft gut eingesehen werden kann. Vorzugsweise umfasst die Fördereinheit das Förderelement. Unter der Ausgaberichtung der Medienausgabeeinheit soll insbesondere eine gemittelte Richtung von über die Membran in den Ausgabebereich ausgegebenen Teilchen und/oder Tröpfchen des Mediums verstanden werden. Bevorzugt ist die Ausgaberichtung der Medienausgabeeinheit zumindest im Wesentlichen parallel zur Mittelachse der Membran ausgerichtet. Insbesondere ist die Ausgaberichtung der Medienausgabeeinheit zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Haupterstreckungsebene der Membran ausgerichtet. Vorzugsweise weist die Strömungseinheit zumindest eine Austrittsrichtung auf, wobei insbesondere der Fluidstrom durch die zumindest eine Austrittsöffnung in eine Austrittsrichtung geleitet wird. Besonders bevorzugt spannt die Ausgaberichtung der Medienausgabeeinheit, insbesondere in einem an der Medienausgabeeinheit angeordneten Zustand der Strömungseinheit, mit der zumindest einen Austrittsrichtung der Strömungseinheit einen Winkel von kleiner als 90°, vorzugsweise kleiner als 70° und bevorzugt kleiner als 50°, auf. Insbesondere ist die Fördereinheit, insbesondere in einem an der Medienausgabeeinheit angeordneten Zustand der Strömungseinheit, entgegen der Ausgaberichtung der Medienausgabeeinheit betrachtet zumindest größtenteils, insbesondere zumindest im Wesentlichen vollständig, hinter der Membran angeordnet. Vorzugsweise ist die Fördereinheit, insbesondere das Förderelement, insbesondere in einem an der Medienausgabeeinheit angeordneten Zustand der Strömungseinheit, entlang der Mittelachse der Membran betrachtet auf einer der zumindest einen Austrittsöffnung der Strömungseinheit abgewandten Seite der Haupterstreckungsebene der Membran angeordnet. Bevorzugt umfasst die Fördereinheit zumindest ein Antriebselement, welches dazu vorgesehen ist, das Förderelement zur Erzeugung des Fluidstroms anzutreiben. Insbesondere ist das Antriebselement als ein elektro-mechanisches Antriebselement, beispielsweise ein Elektromotor o. dgl., ausgebildet. Beispielsweise ist das Förderelement als ein Lüfterrad, als ein Pumpenkolben o. dgl. ausgebildet. Besonders bevorzugt ist die Fördereinheit, insbesondere das Förderelement, dazu vorgesehen, ein Fluid, insbesondere Luft, anzusaugen und als Fluidstrom über das zumindest eine Kanalelement, insbesondere an der Medienausgabeeinheit und/oder der Membran vorbei, aus der/den Austrittsöffnung(en) zu fördern. Es ist eine alternative Ausgestaltung denkbar, wobei ein Fluidstrom zur gerichteten Ausbreitung des Mediums über zumindest eine Versorgungsleitung von einer externen Einheit, beispielsweise einem Kompressor, einem Druckluft-Versorgungsnetz o. dgl., an die Strömungseinheit übertragen wird. Insbesondere ist die Strömungseinheit dazu vorgesehen, den Fluidstrom von der Versorgungsleitung zur Austrittsöffnung zu leiten und zur gerichteten Ausbreitung des Mediums in oder um den Ausgabebereich auszugeben.
  • Ferner wird vorgeschlagen, dass die Strömungseinheit dazu vorgesehen ist, mittels des Fluidstroms eine Form des Ausgabebereichs vorzugeben und den Ausgabebereich mittels des Fluidstroms entlang einer, insbesondere der vorher genannten, Ausgaberichtung der Medienausgabeeinheit betrachtet zumindest im Wesentlichen vollständig zu umschließen. Es kann eine vorteilhaft gerichtete Ausgabe des Mediums mittels der Membran ermöglicht werden. Es kann ein vorteilhaft schmaler Ausgabebereich ermöglicht werden, wodurch insbesondere ein vorteilhaft genaues Auftragen des Mediums auf die Auftragungsoberfläche ermöglicht werden kann. Es kann ein ungewolltes ungerichtetes Ausbreiten des Mediums in einer Umgebung der Medienauftragungsvorrichtung vorteilhaft verhindert werden. Unter „im Wesentlichen vollständig umschließen“ soll insbesondere verstanden werden, dass ein Objekt, insbesondere der Fluidstrom, ein anderes Objekt oder einen Bereich, insbesondere den Ausgabebereich, um eine Achse oder einen Punkt, insbesondere die Ausgaberichtung, herum in einer Schnittebene durch den Punkt oder zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Achse betrachtet über einen Winkelbereich von mindestens 355°, vorzugsweise von mindestens 358° und bevorzugt von 360°, umgibt. Vorzugsweise ist die Strömungseinheit dazu vorgesehen, den Fluidstrom um den Ausgabebereich herum zumindest im Wesentlichen gleichmäßig verteilt auszugeben und/oder zu erzeugen. Bevorzugt ist die Strömungseinheit dazu vorgesehen, den Fluidstrom derart zu erzeugen und/oder zu führen, dass der Fluidstrom den Ausgabebereich lediglich begrenzt und insbesondere nicht schneidet und/oder durchströmt. Darunter, dass „der Fluidstrom eine Form des Ausgabebereichs vorgibt“ soll insbesondere verstanden werden, dass der Fluidstrom den Ausgabebereich zumindest teilweise begrenzt, wobei insbesondere eine weitere Ausbreitung des ausgegebenen Mediums, insbesondere des Ausgabebereichs, im Raum durch den Fluidstrom zumindest im Wesentlichen verhindert wird. Alternativ ist die Strömungseinheit dazu vorgesehen, den Fluidstrom derart zu erzeugen und/oder zu führen, dass der Fluidstrom den Ausgabebereich, insbesondere in Ausgaberichtung, zumindest größtenteils durchströmt. Vorzugsweise ist der Fluidstrom, insbesondere in der alternativen Ausgestaltung, dazu vorgesehen, das Medium aus dem Ausgabebereich heraus in Ausgaberichtung zu beschleunigen und/oder gerichtet zu verteilen.
  • Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Strömungseinheit eine Mehrzahl von Austrittsöffnungen umfasst, die verteilt, insbesondere zumindest im Wesentlichen gleichmäßig verteilt, um eine, insbesondere die vorher genannte, Mittelachse der Membran angeordnet sind. Es kann ein vorteilhaft gleichmäßiger Fluidstrom um die Membran erzeugt werden. Dadurch kann ein vorteilhaft gleichmäßiges Auftragen des Mediums mittels des Fluidstroms erreicht werden. Es kann vorteilhaft eine gerade Ausgabe des Mediums ermöglicht werden, insbesondere zumindest im Wesentlichen parallel zur Mittelachse der Membran. Es kann eine vorteilhaft hohe Stabilität der Strömungseinheit, insbesondere zumindest eines mit den Austrittsöffnungen verbundenen Kanalelements, ermöglicht werden. Unter „im Wesentlichen gleichmäßig verteilt“ soll insbesondere eine Anordnung von Baueinheiten, insbesondere den Austrittsöffnungen, um einen Punkt oder eine Achse, insbesondere die Mittelachse der Membran, verstanden werden, wobei zumindest eine Symmetrieachse der Anordnung existiert, welche den Punkt oder die Achse umfasst. Vorzugsweise sind die Austrittsöffnungen dazu vorgesehen, den Fluidstrom zumindest im Wesentlichen gleichmäßig verteilt um die Mittelachse auszugeben. Besonders bevorzugt sind die Austrittsöffnungen jeweils identisch und/oder baugleich ausgebildet. Insbesondere sind jeweils eine Querschnittsfläche der Austrittsöffnungen und/oder eine Ausrichtung der Austrittsöffnungen relativ zur Mittelachse der Membran zumindest im Wesentlichen identisch. In einer beispielhaften Ausgestaltung umfasst die Strömungseinheit zwei Austrittsöffnungen, wobei die zwei Austrittsöffnungen an voneinander abgewandten Seiten der Mittelachse angeordnet sind. Insbesondere ist ein Winkelabstand der zwei Austrittsöffnungen um die Mittelachse der Membran in und entgegen einer Umlaufrichtung um die Mittelachse zumindest im Wesentlichen gleich ausgebildet. Es ist denkbar, dass die Strömungseinheit dazu vorgesehen ist, den Fluidstrom lediglich über einen Teil der Austrittsöffnungen der Strömungseinheit auszugeben, beispielsweise zu einer Abschirmung eines Winkelbereichs um die Mittelachse der Membran hinsichtlich einer Ausbreitung des Mediums. Insbesondere ist denkbar, dass die Strömungseinheit dazu vorgesehen ist, den Fluidstrom zu einem Abschirmen eines Benutzers vor einem Kontakt mit dem ausgegebenen Medium gerichtet auszugeben. Insbesondere umfasst die Strömungseinheit ein Leitungssystem, welches mehr als ein Kanalelement umfasst, wobei insbesondere jeweils eine Austrittsöffnung fluidtechnisch mit zumindest einem Kanalelement verbunden ist. Vorzugsweise umfasst die Strömungseinheit, insbesondere das Leitungssystem, zumindest ein Umleitungselement zu einer gesteuerten Leitung des Fluidstroms zu der/den Austrittsöffnung(en) oder einem Teil der Austrittsöffnungen der Strömungseinheit. Beispielsweise ist das zumindest eine Umleitungselement als eine bewegbare und/oder angetriebene Klappe, als ein, insbesondere steuerbares, Ventil, als eine, insbesondere fahrbare, Drossel o. dgl. ausgebildet.
  • Zudem wird vorgeschlagen, dass die Strömungseinheit zumindest eine, insbesondere genau eine, Austrittsöffnung umfasst, wobei die Austrittsöffnung eine, insbesondere die vorher genannte, Mittelachse der Membran zumindest größtenteils, insbesondere zumindest im Wesentlichen vollständig, umgibt. Es kann ein vorteilhaft gleichmäßiger Fluidstrom um die Membran erzeugt werden. Dadurch kann ein vorteilhaft gleichmäßiges Auftragen des Mediums mittels des Fluidstroms erreicht werden. Es kann vorteilhaft eine gerade Ausgabe des Mediums ermöglicht werden, insbesondere zumindest im Wesentlichen parallel zur Mittelachse der Membran. Es kann, insbesondere gleichzeitig dazu, eine vorteilhaft einfache Ausgestaltung der Strömungseinheit im Bereich der Austrittsöffnung ermöglicht werden, insbesondere mit einer vorteilhaft reduzierten Komplexität der Strömungseinheit. Dadurch können vorteilhaft geringe Herstellungskosten ermöglicht werden. Vorzugsweise ist die Austrittsöffnung kreisringförmig ausgebildet, wobei insbesondere die Mittelachse der Membran einen Mittelpunkt einer Form der Austrittsöffnung umfasst. Insbesondere ist die Membran entlang der Mittelachse der Membran betrachtet zentrisch zur Austrittsöffnung angeordnet. Vorzugsweise ist die Austrittsöffnung um die Mittelachse der Membran durchgehend ausgebildet. Insbesondere weist die Austrittsöffnung entlang einer Umlaufrichtung um die Mittelachse eine zumindest im Wesentlichen gleichbleibende minimale Breite auf, wobei insbesondere eine entlang der minimalen Breite der Austrittsöffnung verlaufende Gerade die Mittelachse der Membran in genau einem Punkt schneidet. Vorzugsweise ist die Austrittsöffnung derart ausgebildet, dass die entlang der minimalen Breite der Austrittsöffnung verlaufende Gerade, insbesondere zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Mittelachse betrachtet, zumindest im Wesentlichen senkrecht oder schräg zur Mittelachse der Membran angeordnet ist. Vorzugsweise ist die Strömungseinheit, insbesondere unabhängig von einer Anzahl an Austrittsöffnungen, dazu vorgesehen, eine Form der Austrittsöffnung(en) zu einer Anpassung der zumindest einen Austrittsrichtung des Fluidstroms einzustellen. Beispielsweise umfasst die Strömungseinheit, insbesondere für jede Austrittsöffnung der Strömungseinheit, zumindest ein bewegbares Strömungselement und zumindest ein Aktuierungselement zu einer Aktuierung des bewegbaren Strömungselements. Vorzugsweise ist das Strömungselement dazu vorgesehen, über eine Bewegung eine Form einer Austrittsöffnung der Strömungseinheit anzupassen. Besonders bevorzugt ist die Strömungseinheit dazu vorgesehen, die Formen aller Austrittsöffnungen der Strömungseinheit zumindest im Wesentlichen zeitgleich und/oder analog zueinander anzupassen.
  • Ferner wird vorgeschlagen, dass die Strömungseinheit zumindest eine Düse umfasst, die zu einer gerichteten Ausgabe des Mediums und des Fluidstroms aus der Strömungseinheit vorgesehen ist. Es kann eine vorteilhaft gerichtete Ausgabe des Mediums aus der Strömungseinheit mittels des Fluidstroms ermöglicht werden. Es kann eine vorteilhaft hohe maximale Sprühdistanz des Mediums erreicht werden, insbesondere da der Fluidstrom durch die Düse auftragungsspezifisch gebündelt werden kann. Es kann eine vorteilhaft laminare Strömung des Mediums und des Fluidstroms, insbesondere in einem Mündungsbereich und/oder einem dem Mündungsbereich folgenden Bereich der Düse, ermöglicht werden. Vorzugsweise ist die Düse entlang der Ausgaberichtung der Medienausgabeeinheit betrachtet hinter der/den Austrittsöffnung(en) angeordnet. Insbesondere begrenzt die Düse zumindest eine Düsenöffnung. Vorzugsweise ist die Düsenöffnung an einem in Ausgaberichtung der Medienausgabeeinheit ausgebildetem Endstück der Düse angeordnet. Bevorzugt ist die Düse derart ausgebildet und/oder angeordnet, dass der durch die Austrittsöffnung(en) geleitete Fluidstrom und das über die Membran ausgegebene Medium zusammen in Ausgaberichtung zur Düsenöffnung hin geleitet werden. Bevorzugt verjüngt sich die Düse, insbesondere in von der Düse begrenztes Innenvolumen, zur Düsenöffnung hin, vorzugsweise kontinuierlich. Besonders bevorzugt ist die Düse als Konfusor ausgebildet, wobei sich insbesondere eine Geschwindigkeit des Fluidstroms und des Mediums bei einem Durchströmen der Düse in Ausgaberichtung erhöht.
  • Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Strömungseinheit zumindest eine Schnittstelle und zumindest ein, insbesondere das vorher genannte, Kanalelement zu einer Leitung des Fluidstroms zur Düse umfasst, wobei die Schnittstelle dazu vorgesehen ist, die Düse wechselbar mit dem Kanalelement und/oder der Medienausgabeeinheit zu verbinden. Es kann ein vorteilhaft einfaches und schnelles Wechseln der Düse ermöglicht werden. Dadurch kann vorteilhaft eine anwendungsspezifische Verwendung mehrerer verschieden ausgebildeter Düsen ermöglicht werden, insbesondere unabhängig von einer langwierigen Demontage der Medienauftragungsvorrichtung. Es kann eine Verwendung verschiedener Medien ermöglicht werden, wobei vorteilhaft eine Düsenform in Abhängigkeit von Eigenschaften eines zu verwendenden Mediums eingestellt und/oder gewechselt werden kann. Es kann eine vorteilhaft modulare Ausgestaltung der Medienauftragungsvorrichtung erreicht werden. Dadurch kann ein vorteilhaft hoher Benutzerkomfort erreicht werden. Beispielsweise ist das von der Düse begrenzte Innenvolumen, insbesondere in einer senkrecht zur Mittelachse der Membran ausgerichteten Ebene betrachtet, achsensymmetrisch oder punktsymmetrisch zu einer die Mittelachse umfassenden Ebene oder zur Mittelachse ausgebildet. Vorzugsweise ist eine minimale Querschnittsfläche der Düsenöffnung zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Mittelachse der Membran ausgerichtet. Beispielsweise ist die Düsenöffnung, insbesondere eine Kontur der minimalen Querschnittsfläche der Düsenöffnung, kreisförmig, ellipsenförmig, rechteckig oder quadratisch ausgebildet, wobei insbesondere ein Mittelpunkt der Düsenöffnung, insbesondere der Kontur der minimalen Querschnittsfläche der Düsenöffnung, auf der Mittelachse der Membran angeordnet ist. Bevorzugt ist die Schnittstelle dazu vorgesehen, die Düse anwendungsspezifisch austauschbar auszubilden. Insbesondere ist jeweils eine Düse zu einer Ausgabe einer Art des Mediums, zu einer Art der Ausgabe des Mediums und/oder zu einer Ausgabe des Mediums innerhalb eines spezifischen Abstands der Medienausgabeeinheit, insbesondere der Membran, zu einer Oberfläche, auf der das Medium aufgetragen werden soll, vorgesehen. Bevorzugt ist die, insbesondere über die Schnittstelle verbundene, Düse, insbesondere die Düsenöffnung, koaxial zur Membran auf der Mittelachse der Membran angeordnet. Vorzugsweise bildet die Mittelachse der Membran in einem mit dem Kanalelement und/oder der Medienausgabeeinheit verbundenen Zustand der Düse eine Mittelachse der Düse. Es ist denkbar, dass die Düse als eine wechselbare Einwegdüse ausgebildet ist.
  • Zudem wird vorgeschlagen, dass die Medienauftragungsvorrichtung zumindest eine Steuer- und/oder Regeleinheit umfasst, die dazu eingerichtet ist, zumindest einen Strömungsparameter des Fluidstroms in Abhängigkeit von einer Art des Mediums, von einem Abstand der Medienausgabeeinheit und/oder der Strömungseinheit zu einer, insbesondere der vorher genannten, Auftragungsoberfläche und/oder von einem Anregungsparameter der Medienausgabeeinheit, insbesondere der Membran, einzustellen. Es kann eine vorteilhaft einfache und schnelle Anpassung und/oder Steuerung der Strömungseinheit, insbesondere des Fluidstroms, an medienausgabespezifische Parameter der Medienauftragungsvorrichtung ermöglicht werden. Die Steuerung der Strömungseinheit kann vorteilhaft an eine Ansteuerung der Membran gekoppelt werden. Es kann eine vorteilhaft automatische Steuerung der Strömungseinheit erreicht werden. Dadurch kann ein vorteilhaft hoher Benutzerkomfort ermöglicht werden. Vorzugsweise ist die Steuer- und/oder Regeleinheit als Teil der Strömungseinheit ausgebildet. Insbesondere ist die Steuer- und/oder Regeleinheit der Strömungseinheit, insbesondere zumindest in einem mit dem Kanalelement und/oder der Medienausgabeeinheit verbundenen Zustand der Strömungseinheit, zumindest elektrisch und/oder elektronisch mit der Steuer- und/oder Regeleinheit der Medienausgabeeinheit verbunden. Vorzugsweise sind die Steuer- und/oder Regeleinheit der Strömungseinheit und die Steuer- und/oder Regeleinheit der Medienausgabeeinheit dazu eingerichtet, digitale Daten untereinander zu übertragen. Beispielsweise sind die Steuer- und/oder Regeleinheit der Strömungseinheit und die Steuer- und/oder Regeleinheit der Medienausgabeeinheit über eine induktive Kopplung, einen elektrischen Kontakt, eine Funkschnittstelle o. dgl. miteinander verbunden. Alternativ ist denkbar, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit der Strömungseinheit und die Steuer- und/oder Regeleinheit der Medienausgabeeinheit einteilig ausgebildet sind, insbesondere zusammen auf einer Elektronikplatine angeordnet sind. Besonders bevorzugt ist die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu eingerichtet, den Strömungsparameter des Fluidstroms über eine Steuerung und/oder eine Regelung der Fördereinheit, insbesondere des Förderelements, des Aktuierungselements und/oder des Umleitungselements einzustellen. Unter einem „Strömungsparameter“ einer Strömung, insbesondere des Fluidstroms, soll insbesondere ein Parameter verstanden werden, welcher eine Ausbreitung der Strömung im Raum beschreibt. Beispielsweise ist der Strömungsparameter als eine mittlere Geschwindigkeit der Teilchen des Fluidstroms, als eine mittlere Richtung der Teilchen des Fluidstroms, als eine Standardabweichung der mittleren Geschwindigkeit oder der mittleren Richtung der Teilchen des Fluidstroms, als ein Volumenstrom des Fluidstroms durch die Strömungseinheit, insbesondere die Austrittsöffnungen, oder durch einen Teil der Austrittsöffnungen der Strömungseinheit o. dgl. ausgebildet. Unter einem „Anregungsparameter“ soll insbesondere ein Parameter des Aktuatorelements verstanden werden, welcher eine Anregung einer Schwingung der Membran mittels des Aktuatorelements beeinflusst. Beispielsweise ist der Anregungsparameter als ein elektrischer Strom, als eine elektrische Spannung, als eine Frequenz, als eine Amplitude o. dgl. eines Signals der Steuer- und/oder Regeleinheit der Medienausgabeeinheit zu einer Ansteuerung der Membran ausgebildet. Es ist denkbar, dass die Medienauftragungsvorrichtung zumindest eine Sensoreinheit zu einer Erfassung des Abstands der Medienausgabeeinheit und/oder der Strömungseinheit zur Auftragungsoberfläche umfasst. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass der Abstand der Medienausgabeeinheit und/oder der Strömungseinheit zur Auftragungsoberfläche mittels einer externen Einheit, wie beispielsweise eine externe Kamera, ein Anwendungsprogramm o. dgl., und/oder einen Benutzer vorgegeben und/oder einstellbar ist. Vorzugsweise ist die Steuer- und/oder Regeleinheit der Strömungseinheit dazu eingerichtet, den Anregungsparameter der Medienausgabeeinheit periodisch, kontinuierlich oder bei einem Verbinden mit der Steuer- und/oder Regeleinheit der Medienausgabeeinheit von der Steuer- und/oder Regeleinheit der Medienausgabeeinheit abzurufen. Es ist denkbar, dass die Medienauftragungsvorrichtung zumindest eine, insbesondere die vorher genannte, Sensoreinheit umfasst, wobei die Sensoreinheit dazu vorgesehen ist, die Art des, insbesondere in einem mit der Medienausgabeeinheit verbundenen Medienbehälter, in der Medienausgabeeinheit oder an der Membran angeordneten, Mediums zu ermitteln. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass die Art des Mediums durch eine externe Einheit und/oder einen Benutzer vorgegeben und/oder einstellbar ist. Bevorzugt sind verschiedenen Werten und/oder Wertebereichen der Art des Mediums, des Abstands der Medienausgabeeinheit und/oder der Strömungseinheit zu der Auftragungsoberfläche und/oder des Anregungsparameters der Medienausgabeeinheit, insbesondere der Membran, jeweils zumindest ein Wert des Strömungsparameters zugeordnet und in der Steuer- und/oder Regeleinheit der Strömungseinheit hinterlegt. Besonders bevorzugt sind jedem Wert des Strömungsparameters zumindest ein Wert eines Stroms, einer Spannung oder einer Frequenz eines Signals zum Ansteuern der Fördereinheit, insbesondere des Antriebselements, mittels der Steuer- und/oder Regeleinheit der Strömungseinheit zugeordnet, wobei insbesondere die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu eingerichtet ist, den Strom, die Spannung oder die Frequenz des Signals zum Ansteuern der Fördereinheit, insbesondere des Antriebselements, zu einem Einstellen des Strömungsparameters anzupassen. Vorzugsweise ist die Steuer- und/oder Regeleinheit der Strömungseinheit dazu eingerichtet, das zumindest eine Aktuierungselement der Strömungseinheit zu einem Bewegen des zumindest einen Strömungselements zu steuern und/oder zu regeln. Beispielsweise ist die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu eingerichtet, bei einer Ausgabe eines schnelltrocknenden Mediums über die Membran zu einer Erhöhung des als Volumenstrom ausgebildeten Strömungsparameter des Fluidstroms einen Strom der Fördereinheit, insbesondere des Antriebselements der Fördereinheit, zu erhöhen. In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst die Strömungseinheit zumindest ein Bedienelement, welches insbesondere an einer Außenseite des Gehäuses der Strömungseinheit angeordnet ist. Vorzugsweise ist das Bedienelement zu einer manuellen Einstellung eines Strömungsparameters des über die Strömungseinheit zu erzeugenden Fluidstroms vorgesehen. Beispielsweise ist das Bedienelement dazu vorgesehen, einen Volumenstrom des Fluidstroms einzustellen.
  • Ferner wird vorgeschlagen, dass die Strömungseinheit mit ihrer, insbesondere der vorher genannten, Fördereinheit von der Medienausgabeeinheit abnehmbar ausgebildet ist. Es kann eine vorteilhaft hohe Modularität der Medienauftragungsvorrichtung, insbesondere der Medienausgabeeinheit und/oder der Strömungseinheit, erreicht werden. Es kann anwendungsspezifisch vorteilhaft einfach und schnell zwischen einem Betrieb der Medienausgabeeinheit mit Strömungseinheit und einem Betrieb der Medienausgabeeinheit ohne Strömungseinheit gewechselt werden. Es kann eine vorteilhaft schnelle und kostengünstige Wartung der Medienausgabeeinheit und/oder der Strömungseinheit erreicht werden.
  • Bevorzugt umfasst die Strömungseinheit und/oder die Medienausgabeeinheit zumindest einen Verbindungsbereich zu einer, insbesondere befestigten, Anordnung der Strömungseinheit an der Medienausgabeeinheit. Vorzugsweise sind die Strömungseinheit und die Medienausgabeeinheit zumindest im Wesentlichen getrennt voneinander ausgebildet und insbesondere in zumindest einem Betriebszustand, insbesondere über den zumindest einen Verbindungsbereich, aneinander anordenbar. Insbesondere sind die Strömungseinheit und die Medienausgabeeinheit funktional unabhängig voneinander ausgebildet, wobei insbesondere zumindest eine Funktion der Strömungseinheit und/oder der Medienausgabeeinheit unabhängig von einer Anordnung oder von einer Befestigung der Strömungseinheit an der Medienausgabeeinheit ist. Vorzugsweise ist die Strömungseinheit, insbesondere der Verbindungsbereich der Strömungseinheit, modular ausgebildet, insbesondere an eine Form der Medienausgabeeinheit, insbesondere des Verbindungsbereichs der Medienausgabeeinheit, anpassbar. Bevorzugt umfasst die Strömungseinheit zumindest einen Energiespeicher und/oder eine Versorgungsschnittstelle zu einer Energieversorgung der Fördereinheit der Strömungseinheit. Insbesondere ist die Strömungseinheit energetisch autark, insbesondere unabhängig von der Medienausgabeeinheit, ausgebildet, wobei insbesondere die Strömungseinheit ohne eine elektrische Verbindung zur Medienausgabeeinheit funktionsfähig ist. Vorzugsweise sind die Medienausgabeeinheit und die Strömungseinheit unabhängig voneinander funktionsfähig. Beispielsweise ist die Strömungseinheit dazu vorgesehen, insbesondere bei einer deaktivierten Medienausgabeeinheit, zu einem Trocknen eines Mediums auf der Auftragungsoberfläche mittels des Fluidstroms verwendet zu werden.
  • Außerdem wird ein Medienauftragungssystem mit zumindest einer erfindungsgemäßen Medienauftragungsvorrichtung vorgeschlagen. Vorzugsweise umfasst das Medienauftragungssystem zumindest einen, insbesondere wechselbaren, Medienbehälter zu einem Speichern des Mediums. Bevorzugt ist der Medienbehälter zumindest fluidtechnisch mit der Medienausgabeeinheit verbindbar. Insbesondere ist die Medienausgabeeinheit dazu vorgesehen, Medium aus dem Medienbehälter zu einer Ausgabe des Mediums mittels der Membran an die Membran zu leiten und/oder zu fördern. Bevorzugt umfasst die Medienausgabeeinheit und/oder der Medienbehälter zumindest eine Verbindungsschnittstelle zu einer, insbesondere wechselbaren, Befestigung des Medienbehälters an der Medienausgabeeinheit. Vorzugsweise ist das Medienauftragungssystem, insbesondere die Medienausgabeeinheit und/oder die Strömungseinheit, kabellos oder kabelgebunden ausgebildet. Es ist denkbar, dass die Medienausgabeeinheit und die Strömungseinheit dazu vorgesehen sind, insbesondere kabelgebunden oder kabellos, separat voneinander mit elektrischer Energie versorgt zu werden.
  • Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Medienauftragungssystems kann eine vorteilhaft gerichtete Auftragung eines Mediums erfolgen. Es kann ein vorteilhaft hoher Zerstäubungsgrad des Mediums bei einer gleichzeitig gerichteten Auftragung des Mediums auf einer Auftragungsoberfläche ermöglicht werden, insbesondere da die gerichtete Ausgabe des Mediums nicht alleine über die Membran realisiert werden kann. Es kann eine vorteilhaft genaue Auftragung des Mediums auf der Auftragungsoberfläche ermöglicht werden, insbesondere mit einer vorteilhaft hohen Unterscheidbarkeit von mit Medium benetzten Flächen der Auftragungsoberfläche und medienfreien Flächen der Auftragungsoberfläche. Es kann Sprühnebel des Mediums außerhalb eines vorgesehenen Sprühbereichs vorteilhaft verhindert werden, insbesondere da der Fluidstrom zu einer Begrenzung des Ausgabebereichs verwendet werden kann.
  • Zudem wird ein Verfahren zu einer gerichteten Ausgabe, insbesondere einem Sprühen oder einem Drucken, eines Mediums mittels einer erfindungsgemäßen Medienauftragungsvorrichtung vorgeschlagen.
  • Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Verfahrens kann eine vorteilhaft gerichtete Auftragung eines Mediums erfolgen. Es kann ein vorteilhaft hoher Zerstäubungsgrad des Mediums bei einer gleichzeitig gerichteten Auftragung des Mediums auf einer Auftragungsoberfläche ermöglicht werden, insbesondere da die gerichtete Ausgabe des Mediums nicht alleine über die Membran realisiert werden kann. Es kann eine vorteilhaft genaue Auftragung des Mediums auf der Auftragungsoberfläche ermöglicht werden, insbesondere mit einer vorteilhaft hohen Unterscheidbarkeit von mit Medium benetzten Flächen der Auftragungsoberfläche und medienfreien Flächen der Auftragungsoberfläche. Es kann Sprühnebel des Mediums außerhalb eines vorgesehenen Sprühbereichs vorteilhaft verhindert werden, insbesondere da der Fluidstrom zu einer Begrenzung des Ausgabebereichs verwendet werden kann.
  • Die erfindungsgemäße Medienauftragungsvorrichtung, das erfindungsgemäße Medienauftragungssystem und/oder das erfindungsgemäße Verfahren sollen/soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere können/kann die erfindungsgemäße Medienauftragungsvorrichtung, das erfindungsgemäße Medienauftragungssystem und/oder das erfindungsgemäße Verfahren zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten sowie Verfahrensschritten abweichende Anzahl aufweisen. Zudem sollen bei den in dieser Offenbarung angegebenen Wertebereichen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als offenbart und als beliebig einsetzbar gelten.
  • Figurenliste
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
  • Es zeigen:
    • 1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Medienauftragungssystems mit einer erfindungsgemäßen Medienauftragungsvorrichtung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zu einer gerichteten Ausgabe eines Mediums,
    • 2 eine schematische Schnittansicht der erfindungsgemäßen Medienauftragungsvorrichtung durch eine Medienausgabeeinheit und eine Strömungseinheit der Medienauftragungsvorrichtung,
    • 3 eine schematische Darstellung eines Ausgabebereichs der erfindungsgemäßen Medienauftragungsvorrichtung,
    • 4 eine schematische Draufsicht auf eine schwingungsanregbare Membran der Medienausgabeeinheit und eine die Membran umgebende Austrittsöffnung der Strömungseinheit,
    • 5 eine schematische Darstellung eines Ablaufs des erfindungsgemäßen Verfahrens,
    • 6 eine perspektivische Darstellung einer alternativen Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Medienauftragungsvorrichtung mit einer Düse und
    • 7 eine schematische Schnittansicht der alternativen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Medienauftragungsvorrichtung durch eine Mittelachse einer Membran einer Medienausgabeeinheit der Medienauftragungsvorrichtung.
  • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • In 1 ist ein Medienauftragungssystem 10a zu einem Drucken und/oder Sprühen eines Mediums auf eine Auftragungsoberfläche gezeigt, welche insbesondere in den Figuren nicht gezeigt ist. Das Medienauftragungssystem 10a ist lediglich in einer beispielhaften Ausgestaltung gezeigt, wobei insbesondere, insbesondere bezüglich einer Anordnung der Bauteile und/oder einer äußeren Geometrie, weitere alternative Ausgestaltungen denkbar sind. Das Medienauftragungssystem 10a umfasst eine Gehäuseeinheit 12a, eine Medienauftragungsvorrichtung 14a und einen Medienbehälter 16a. Die Medienauftragungsvorrichtung 14a ist zu einer gerichteten Ausgabe, insbesondere einem Sprühen oder einem Drucken, des Mediums vorgesehen und umfasst eine Medienausgabeeinheit 18a, die zumindest eine schwingungsanregbare Membran 20a umfasst (siehe 2), die dazu vorgesehen ist, das Medium als Aerosol in einen Ausgabebereich 22a der Medienausgabeeinheit 18a auszugeben. Die Medienauftragungsvorrichtung 14a umfasst eine Strömungseinheit 24a, die dazu vorgesehen ist, zumindest einen Fluidstrom 26a (siehe 2) zu einer gerichteten Ausbreitung des ausgegebenen Mediums in dem Ausgabebereich 22a oder aus dem Ausgabebereich 22a heraus zu erzeugen. Der Medienbehälter 16a ist wechselbar ausgebildet und zu einem Speichern des Mediums vorgesehen. Der Medienbehälter 16a ist zumindest größtenteils innerhalb der Gehäuseeinheit 12a angeordnet. Bevorzugt ist der Medienbehälter 16a zumindest fluidtechnisch mit der Medienausgabeeinheit 18a verbindbar. Insbesondere ist die Medienausgabeeinheit 18a dazu vorgesehen, Medium aus dem Medienbehälter 16a zu einer Ausgabe des Mediums mittels der Membran 20a an die Membran 20a zu leiten und/oder zu fördern. Bevorzugt umfasst die Medienausgabeeinheit 18a und/oder der Medienbehälter 16a zumindest eine Verbindungsschnittstelle zu einer, insbesondere wechselbaren, Befestigung des Medienbehälters 16a an der Medienausgabeeinheit 18a, wobei insbesondere die Verbindungsschnittstelle in den Figuren nicht gezeigt ist. Vorzugsweise ist das Medienauftragungssystem 10a, insbesondere die Medienausgabeeinheit 18a und/oder die Strömungseinheit 24a, kabellos ausgebildet, insbesondere über eine Batterie oder einen Akku betreibbar. Besonders bevorzugt sind die Medienausgabeeinheit 18a und die Strömungseinheit 24a dazu vorgesehen, kabellos separat voneinander mit elektrischer Energie versorgt zu werden, wobei insbesondere die Medienausgabeeinheit 18a und die Strömungseinheit 24a jeweils einen eigenen Energiespeicher umfassen. Es sind aber auch kabelgebundene Ausgestaltungen des Medienauftragungssystems 10a, insbesondere der Medienausgabeeinheit 18a und/oder der Strömungseinheit 24a, denkbar und/oder Ausgestaltungen, wobei zumindest die Medienausgabeeinheit 18a und die Strömungseinheit 24a über einen gemeinsamen Energiespeicher versorgt werden.
  • Die Medienausgabeeinheit 18a, insbesondere die Membran 20a, ist zumindest größtenteils innerhalb der Gehäuseeinheit 12a angeordnet (siehe auch 2). Die Strömungseinheit 24a umfasst ein Gehäuse 30a, welches insbesondere unabhängig und/oder außerhalb von der Gehäuseeinheit 12a ausgebildet ist. Die Strömungseinheit 24a umfasst eine Fördereinheit 32a. Die Strömungseinheit 24a ist mit ihrer Fördereinheit 32a von der Medienausgabeeinheit 18a und/oder der Gehäuseeinheit 12a abnehmbar ausgebildet. Die Strömungseinheit 24a und die Medienausgabeeinheit 18a umfassen jeweils einen Verbindungsbereich 34a, 36a zu einer, insbesondere befestigten, Anordnung der Strömungseinheit 24a an der Medienausgabeeinheit 18a. Die Strömungseinheit 24a und die Medienausgabeeinheit 18a sind zumindest im Wesentlichen getrennt voneinander ausgebildet und insbesondere in zumindest einem Betriebszustand, insbesondere über die Verbindungsbereiche 34a, 36a, aneinander anordenbar. Die Strömungseinheit 24a und die Medienausgabeeinheit 18a sind funktional unabhängig voneinander ausgebildet, wobei insbesondere zumindest eine Funktion der Strömungseinheit 24a und/oder der Medienausgabeeinheit 18a unabhängig von einer Anordnung oder von einer Befestigung der Strömungseinheit 24a an der Medienausgabeeinheit 18a ist. Die Strömungseinheit 24a, insbesondere ein Verbindungsbereich 34a der Strömungseinheit 24a, ist modular ausgebildet, insbesondere an eine Form der Medienausgabeeinheit 18a, insbesondere des Verbindungsbereichs 36a der Medienausgabeeinheit 18a, anpassbar. Bevorzugt umfasst die Strömungseinheit 24a einen Energiespeicher, welcher jedoch in den Figuren nicht gezeigt ist. Es ist auch denkbar, dass die Strömungseinheit 24a eine Versorgungsschnittstelle zu einer Energieversorgung der Fördereinheit 32a der Strömungseinheit 24a umfasst. Insbesondere ist die Strömungseinheit 24a energetisch autark, insbesondere unabhängig von der Medienausgabeeinheit 18a, ausgebildet, wobei insbesondere die Strömungseinheit 24a ohne eine elektrische Verbindung zur Medienausgabeeinheit 18a funktionsfähig ist. Vorzugsweise sind die Medienausgabeeinheit 18a und die Strömungseinheit 24a unabhängig voneinander funktionsfähig. Beispielsweise ist die Strömungseinheit 24a dazu vorgesehen, insbesondere bei einer deaktivierten Medienausgabeeinheit 18a, zu einem Trocknen eines Mediums auf der Auftragungsoberfläche mittels des Fluidstroms 26a verwendet zu werden. Die Strömungseinheit 24a, insbesondere das Gehäuse 30a der Strömungseinheit 24a, ist zweiteilig ausgebildet, wobei insbesondere die Strömungseinheit 24a bei einer Anordnung an der Gehäuseeinheit 12a und/oder der Medienausgabeeinheit 18a um die Gehäuseeinheit 12a und/oder die Medienausgabeeinheit 18a gelegt wird. Die Strömungseinheit 24a, insbesondere das Gehäuse 30a der Strömungseinheit 24a, umfasst mehrere, insbesondere acht, Verbindungsstellen 38a zu einer Befestigung an der Gehäuseeinheit 12a und/oder der Medienausgabeeinheit 18a. Die Verbindungsstellen 38a werden jeweils über eine Schraub- oder Steckverbindung miteinander verbunden. Die Verbindungsstellen 38a sind jeweils an dem Gehäuse 30a ausgebildet.
  • Der Fluidstrom 26a ist als Gasgemisch, insbesondere Luft, ausgebildet. Es sind aber auch andere Ausgestaltungen des Fluidstroms 26a denkbar. Besonders bevorzugt ist die Strömungseinheit 24a jedoch zu einer Verwendung mit Luft vorgesehen. Bevorzugt ist die Strömungseinheit 24a dazu vorgesehen, zu einer Erzeugung des Fluidstroms 26a Fluid aus einer die Medienauftragungsvorrichtung 14a, insbesondere die Strömungseinheit 24a, umgebenden Umgebung zu entnehmen, insbesondere anzusaugen. Das Medium ist als eine Farbe, als ein Pigmentgemisch, als eine Lösung von Pigmenten o. dgl. ausgebildet. Vorzugsweise ist die Medienauftragungsvorrichtung 14a zu einer Verwendung mit einer Farbe, insbesondere zu einer gerichteten Verteilung und/oder einer geregelten Abgabe einer Farbe, vorgesehen. Insbesondere ist die Medienauftragungsvorrichtung 14a zu einer Verwendung eines Mediums vorgesehen, welches eine Viskositätsfunktion aufweist, die einem Wert zwischen 2 mPa·s und 40 mPa·s, vorzugsweise zwischen 10 mPa·s und 35 mPa·s und bevorzugt zwischen 15 mPa·s und 30 mPa·s, entspricht. Bevorzugt ist die Medienauftragungsvorrichtung 14a zu einer Verwendung eines Mediums vorgesehen, welches bei einer Temperatur zwischen 5 bis 50°C eine dynamische Oberflächenspannung aufweist, die einem Wert zwischen 30 mN/m und 62 mN/m entspricht. Es ist auch denkbar, dass das Medium als ein von einer Farbe verschiedenes Fluid, wie beispielsweise einem Pflegemittel, einem Lack, einem Düngemittel, einem Pflanzenschutzmittel o. dgl., ausgebildet ist. Vorzugsweise ist die Medienauftragungsvorrichtung 14a zu einer Verwendung mit einem als nicht-newtonschen Fluid ausgebildeten Medium vorgesehen. Bevorzugt ist die Medienauftragungsvorrichtung 14a dazu vorgesehen, das Medium, insbesondere mittels des Fluidstroms 26a, vorzugsweise zu einem Besprühen oder Bedrucken der Auftragungsoberfläche, auf die Auftragungsoberfläche aufzutragen.
  • In 2 ist eine Schnittansicht der Medienauftragungsvorrichtung 14a mit einer parallel zu einer Mittelachse 40a der Membran 20a verlaufenden Schnittebene gezeigt, welche die Membran 20a schneidet. Insbesondere ist der Ausgabebereich 22a als ein Bereich ausgebildet, in dem sich das Medium bei einer Ausgabe mittels der Medienausgabeeinheit 18a, insbesondere der Membran 20a, unabhängig von der Strömungseinheit 24a und/oder dem Fluidstrom 26a ausbreitet. Bevorzugt grenzt der Ausgabebereich 22a an die Membran 20a an. Die Medienausgabeeinheit 18a, insbesondere die Membran 20a, ist dazu vorgesehen, das Medium in den Ausgabebereich 22a auszugeben. Die Membran 20a ist dazu vorgesehen, dass sich das ausgegebene Medium, insbesondere ohne ein Zusammenwirken mit der Strömungseinheit 24a und/oder dem Fluidstrom 26a, innerhalb des Ausgabebereichs 22a ausbreitet. Der Fluidstrom 26a ist dazu vorgesehen, den Ausgabebereich 22a zu begrenzen. Die Membran 20a ist dazu vorgesehen, eine Ausbreitung des Mediums durch den Ausgabebereich 22a in Richtung der Auftragungsoberfläche zu bewirken. Besonders bevorzugt ist die Strömungseinheit 24a dazu vorgesehen, das mittels der Membran 20a ausgegebene Medium gerichtet an die Auftragungsoberfläche zu führen und/oder zu leiten. Die Strömungseinheit 24a ist in zumindest einem Betriebszustand, insbesondere bei einer gerichteten Ausbreitung des Mediums mittels des Fluidstroms 26a, an der Medienausgabeeinheit 18a angeordnet.
  • Die Membran 20a ist zumindest teilelastisch, insbesondere elastisch verformbar, ausgebildet, insbesondere zu Schwingungen anregbar. Die Membran 20a begrenzt eine Vielzahl von Ausgabeöffnungen, welche insbesondere in den Figuren nicht gezeigt sind. Das Medium ist mittels der Ausgabeöffnungen der Membran 20a bei einer Schwingung der Membran 20a ausbringbar. Die Ausgabeöffnungen sind insbesondere als eine Perforation bzw. Lochung der Membran 20a ausgebildet. Die Membran 20a ist insbesondere als eine Ultraschallmembran, als eine Ultraschallplatte o. dgl. ausgebildet. Die Membran 20a ist in einer Haupterstreckungsebene 42a der Membran 20a betrachtet kreisflächenförmig ausgebildet. Alternativ ist denkbar, dass die Membran 20a in der Haupterstreckungsebene 42a der Membran 20a betrachtet ellipsenflächenförmig, polygonal, beispielsweise quadratflächenförmig oder dreiecksflächenförmig, o. dgl. ausgebildet ist. Die Medienausgabeeinheit 18a umfasst ein Aktuatorelement 44a, das dazu vorgesehen ist, die Membran 20a zur Ausgabe des Mediums schwingend anzuregen. Das Aktuatorelement 44a ist als ein Piezoelement, insbesondere als ein Piezokristall, ausgebildet. Insbesondere ändert das als Piezoelement ausgebildete Aktuatorelement 44a in Folge eines Anlegens einer elektrischen Spannung an das Aktuatorelement 44a seine Form, was insbesondere durch eine mechanische Kopplung des Aktuatorelements 44a mit der Membran 20a zu einer Schwingung der Membran 20a führt. Alternativ ist denkbar, dass das Aktuatorelement 44a als ein MEMS-Aktor (Mikro-elektromechanischer-System-Aktor), als ein Ultraschallkonverter oder als ein anderes, einem Fachmann als sinnvoll erscheinendes Aktuatorelement ausgebildet ist. Die Medienausgabeeinheit 18a umfasst eine Steuer- und/oder Regeleinheit 46a zu einer Steuerung und/oder einer Regelung einer Ausgabe des Mediums mittels der Membran 20a. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 46a der Medienausgabeeinheit 18a ist dazu eingerichtet, zumindest einen Anregungsparameter des Aktuatorelements 44a und/oder der Membran 20a zu einer Ausgabe des Mediums mittels der Membran 20a einzustellen und/oder anzupassen.
  • Die Membran 20a ist zumindest im Wesentlichen ebenflächig ausgebildet, wobei insbesondere die Haupterstreckungsebene 42a der Membran 20a zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Bildebene der 2 verläuft. Die Mittelachse 40a der Membran 20a ist zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Haupterstreckungsebene 42a der Membran 20a ausgerichtet. Die Membran 20a ist dazu vorgesehen, bei einer Anregung mittels des Aktuatorelements 44a konzentrische Schwingungen um die Mittelachse 40a der Membran 20a auszuführen. Die Membran 20a ist derart ausgebildet, dass sich bei einer Anregung mittels des Aktuatorelements 44a eine Verformung der Membran 20a in konzentrischen Wellen um die Mittelachse 40a zu einem äußeren Randbereich der Membran 20a ausbreitet. Insbesondere grenzt der äußere Randbereich der Membran 20a, insbesondere in der Haupterstreckungsebene 42a der Membran 20a betrachtet, an das Aktuatorelement 44a an. Das Aktuatorelement 44a ist kreisringförmig ausgebildet und an der Membran 20a angeordnet. Bevorzugt ist das Aktuatorelement 44a koaxial zu der Membran 20a um die Mittelachse 40a der Membran 20a angeordnet. Insbesondere entspricht die Mittelachse 40a der Membran 20a einer Mittelachse des Aktuatorelements 44a, welche insbesondere zumindest im Wesentlichen senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene des Aktuatorelements 44a ausgerichtet ist. Die Medienausgabeeinheit 18a umfasst ein weiteres Aktuatorelement 48a, welches an der Membran 20a angeordnet ist, wobei insbesondere das weitere Aktuatorelement 48a an einer dem Aktuatorelement 44a abgewandten Seite der Membran 20a angeordnet ist. Insbesondere liegen das Aktuatorelement 44a und das weitere Aktuatorelement 48a an der Membran 20a an. Das weitere Aktuatorelement 48a ist koaxial zum Aktuatorelement 44a angeordnet. Insbesondere sind das weitere Aktuatorelement 48a und das Aktuatorelement 44a zumindest im Wesentlichen identisch und/oder baugleich ausgebildet. Die Membran 20a ist dazu vorgesehen, insbesondere bei einer mittels des Aktuatorelements 44a und des weiteren Aktuatorelements 48a angeregten Schwingung, Medium aus einem Übertragungsbereich 50a der Medienausgabeeinheit 18a aufzunehmen und in den Ausgabebereich 22a auszugeben. Es sind auch andere Ausgestaltungen der Membran 20a und/oder der Aktuatorelemente 44a, 48a denkbar. Insbesondere sind Ausgestaltungen der Medienausgabeeinheit 18a mit lediglich einem Aktuatorelement 44a denkbar. Es ist denkbar, dass die Medienausgabeeinheit 18a mehr als eine schwingungsanregbare Membran 20a umfasst, die insbesondere identisch oder verschieden voneinander ausgebildet sind. Vorzugsweise sind die Membranen 20a in einer gemeinsamen Haupterstreckungsebene 42a angeordnet.
  • Die Strömungseinheit 24a ist entlang der Mittelachse 40a der Membran 20a betrachtet zumindest teilweise um die Medienausgabeeinheit 18a, insbesondere um die Membran 20a, herum angeordnet. Die Strömungseinheit 24a umschließt die Membran 20a in der Haupterstreckungsebene 42a der Membran 20a betrachtet zumindest größtenteils, insbesondere zumindest im Wesentlichen vollständig (siehe auch 4). Die Strömungseinheit 24a umfasst ein Kanalelement 52a zu einer Leitung des Fluidstroms 26a. Das Kanalelement 52a ist in einer zumindest im Wesentlichen parallel zur Haupterstreckungsebene 42a der Membran 20a ausgerichteten Schnittebene, welche beabstandet von der Medienausgabeeinheit 18a angeordnet ist, zumindest im Wesentlichen vollständig um die Mittelachse 40a der Membran 20a angeordnet. Die Strömungseinheit 24a ist dazu vorgesehen, den Fluidstrom 26a über eine Austrittsöffnung 54a der Strömungseinheit 24a zu einer gerichteten Ausbreitung des Mediums auszugeben und in einen Nahbereich des Ausgabebereichs 22a zu leiten. Das Kanalelement 52a begrenzt in dem Nahbereich des Ausgabebereichs 22a der Medienausgabeeinheit 18a die Austrittsöffnung 54a. Insbesondere begrenzt das Kanalelement 52a eine als Fluidleitung ausgebildete Ausnehmung, durch die der Fluidstrom 26a strömt. Die Strömungseinheit 24a umfasst die Fördereinheit 32a zu einer Erzeugung des Fluidstroms 26a. Das Kanalelement 52a ist dazu vorgesehen, den Fluidstrom 26a von der Fördereinheit 32a zu der Austrittsöffnung 54a der Strömungseinheit 24a zu leiten. Das Kanalelement 52a erstreckt sich entlang der Mittelachse 40a der Membran 20a betrachtet zumindest teilweise neben der Medienausgabeeinheit 18a, insbesondere der Membran 20a. Das Kanalelement 52a verläuft in der Haupterstreckungsebene 42a der Membran 20a betrachtet zumindest im Wesentlichen parallel zur Mittelachse 40a der Membran 20a. Das Kanalelement 52a ist durch die Ausnehmung begrenzende Innenwände des Gehäuses 30a der Strömungseinheit 24a gebildet. Eine einer Außenfläche des Gehäuses 30a zugewandte Innenwand 56a des Gehäuses 30a bildet eine Trompetenform aus, die insbesondere dazu vorgesehen ist, den Fluidstrom 26a um die Medienausgabeeinheit 18a herum zu leiten. Vorzugsweise ist die von der Innenwand 56a ausgebildete Trompetenform dazu vorgesehen, eine turbulente Strömung des Fluidstroms 26a innerhalb des Gehäuses 30a, insbesondere des Kanalelements 52a, zu verhindern. Insbesondere umgibt das Gehäuse 30a der Strömungseinheit 24a die Medienausgabeeinheit 18a, insbesondere die Membran 20a, entlang der Haupterstreckungsebene 42a der Membran 20a und/oder zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Mittelachse 40a der Membran 20a betrachtet zumindest größtenteils, insbesondere zumindest im Wesentlichen vollständig. Das Kanalelement 52a ist bevorzugt derart ausgebildet, dass der Fluidstrom 26a entlang einer maximalen Quererstreckung 58a der Medienausgabeeinheit 18a, welche zumindest im Wesentlichen parallel zur Mittelachse 40a der Membran 20a verläuft, um die Medienausgabeeinheit 18a geleitet wird und, insbesondere nach einem Vorbeiführen an der Medienausgabeeinheit 18a, gleichmäßig um die Membran 20a verteilt über die Austrittsöffnung 54a ausgegeben wird.
  • Die Strömungseinheit 24a umfasst die Fördereinheit 32a, die ein Förderelement 60a zu einer Erzeugung des Fluidstroms 26a umfasst, welches entgegen einer Ausgaberichtung 62a der Medienausgabeeinheit 18a betrachtet hinter der Medienausgabeeinheit 18a, insbesondere der Membran 20a, angeordnet ist. Die Ausgaberichtung 62a der Medienausgabeeinheit 18a ist zumindest im Wesentlichen parallel zur Mittelachse 40a der Membran 20a ausgerichtet. Die Ausgaberichtung 62a zeigt von der Membran 20a in Richtung der Auftragungsoberfläche. Die Ausgaberichtung 62a der Medienausgabeeinheit 18a ist zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Haupterstreckungsebene 42a der Membran 20a ausgerichtet. Die Strömungseinheit 24a ist dazu vorgesehen, den Fluidstrom 26a durch die Austrittsöffnung 54a in eine Austrittsrichtung 64a zu leiten. Besonders bevorzugt spannt die Ausgaberichtung 62a der Medienausgabeeinheit 18a, insbesondere in einem an der Medienausgabeeinheit 18a angeordneten Zustand der Strömungseinheit 24a, mit der zumindest einen Austrittsrichtung 64a der Strömungseinheit 24a einen Winkel 66a von kleiner als 90°, vorzugsweise kleiner als 70° und bevorzugt kleiner als 50°, auf. Die Fördereinheit 32a ist, insbesondere in einem an der Medienausgabeeinheit 18a angeordneten Zustand der Strömungseinheit 24a, entgegen der Ausgaberichtung 62a der Medienausgabeeinheit 18a betrachtet zumindest größtenteils, insbesondere zumindest im Wesentlichen vollständig, hinter der Membran 20a angeordnet. Die Fördereinheit 32a, insbesondere das Förderelement 60a, ist, insbesondere in einem an der Medienausgabeeinheit 18a angeordneten Zustand der Strömungseinheit 24a, entlang der Mittelachse 40a der Membran 20a betrachtet auf einer der Austrittsöffnung 54a der Strömungseinheit 24a abgewandten Seite der Haupterstreckungsebene 42a der Membran 20a angeordnet. Die Fördereinheit 32a umfasst ein Antriebselement 68a, welches dazu vorgesehen ist, das Förderelement 60a zur Erzeugung des Fluidstroms 26a anzutreiben. Das Antriebselement 68a ist als ein elektro-mechanisches Antriebselement 68a, insbesondere als ein Elektromotor, ausgebildet. Das Förderelement 60a ist als ein Lüfterrad ausgebildet. Es sind aber auch andere Ausgestaltungen des Antriebselements 68a und/oder des Förderelements 60a denkbar, beispielsweise als ein Pumpenkolben o. dgl. Die Fördereinheit 32a, insbesondere das Förderelement 60a, ist dazu vorgesehen, ein Fluid, insbesondere Luft, anzusaugen und als Fluidstrom 26a über das Kanalelement 52a, insbesondere an der Medienausgabeeinheit 18a und/oder der Membran 20a vorbei, aus der Austrittsöffnung 54a zu fördern.
  • Es ist eine alternative Ausgestaltung denkbar, wobei ein Fluidstrom 26a zur gerichteten Ausbreitung des Mediums über zumindest eine Versorgungsleitung von einer externen Einheit, beispielsweise einem Kompressor, einem Druckluft-Versorgungsnetz o. dgl., an die Strömungseinheit 24a übertragen wird, welche jedoch in den Figuren nicht gezeigt ist. Insbesondere ist die Strömungseinheit 24a dazu vorgesehen, den Fluidstrom 26a von der Versorgungsleitung zur Austrittsöffnung 54a zu leiten und zur gerichteten Ausbreitung des Mediums in oder um den Ausgabebereich 22a auszugeben.
  • Die Strömungseinheit 24a umfasst eine Steuer- und/oder Regeleinheit 70a, die dazu eingerichtet ist, zumindest einen Strömungsparameter des Fluidstroms 26a in Abhängigkeit von einer Art des Mediums, von einem Abstand der Medienausgabeeinheit 18a und/oder der Strömungseinheit 24a zu der Auftragungsoberfläche und/oder von einem Anregungsparameter der Medienausgabeeinheit 18a, insbesondere der Membran 20a, einzustellen. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 70a der Strömungseinheit 24a ist, insbesondere zumindest in einem mit dem Kanalelement 52a und/oder der Medienausgabeeinheit 18a verbundenen Zustand der Strömungseinheit 24a, zumindest elektrisch und/oder elektronisch mit der Steuer- und/oder Regeleinheit 46a der Medienausgabeeinheit 18a verbunden. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 70a der Strömungseinheit 24a und die Steuer- und/oder Regeleinheit 46a der Medienausgabeeinheit 18a sind über eine Funkschnittstelle miteinander verbunden. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit 70a der Strömungseinheit 24a und die Steuer- und/oder Regeleinheit 46a der Medienausgabeeinheit 18a beispielsweise über eine induktive Kopplung, einen elektrischen Kontakt o. dgl. miteinander verbunden sind. Alternativ ist denkbar, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit 70a der Strömungseinheit 24a und die Steuer- und/oder Regeleinheit 46a der Medienausgabeeinheit 18a einteilig ausgebildet sind, insbesondere zusammen auf einer Elektronikplatine angeordnet sind. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 70a der Strömungseinheit 24a ist dazu eingerichtet, den Strömungsparameter des Fluidstroms 26a über eine Steuerung und/oder eine Regelung der Fördereinheit 32a, insbesondere des Förderelements 60a, des Aktuierungselements und/oder des Umleitungselements einzustellen. Beispielsweise ist der Strömungsparameter als eine mittlere Geschwindigkeit der Teilchen des Fluidstroms 26a, als eine mittlere Richtung der Teilchen des Fluidstroms 26a, als eine Standardabweichung der mittleren Geschwindigkeit oder der mittleren Richtung der Teilchen des Fluidstroms 26a, als ein Volumenstrom des Fluidstroms 26a durch die Strömungseinheit 24a, insbesondere die Austrittsöffnung 54a, ausgebildet. Beispielsweise ist der Anregungsparameter als ein elektrischer Strom, als eine elektrische Spannung, als eine Frequenz, als eine Amplitude o. dgl. eines Signals der Steuer- und/oder Regeleinheit 46a der Medienausgabeeinheit 18a zu einer Ansteuerung der Membran 20a ausgebildet. Der Abstand der Medienausgabeeinheit 18a und/oder der Strömungseinheit 24a zur Auftragungsoberfläche ist mittels einer externen Einheit, wie beispielsweise eine externe Kamera, ein Anwendungsprogramm o. dgl., und/oder einen Benutzer vorgegeben und/oder einstellbar. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass die Medienauftragungsvorrichtung 14a zumindest eine Sensoreinheit zu einer Erfassung des Abstands der Medienausgabeeinheit 18a und/oder der Strömungseinheit 24a zur Auftragungsoberfläche umfasst, welche insbesondere in den Figuren nicht gezeigt ist. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 70a der Strömungseinheit 24a ist dazu vorgesehen, den Anregungsparameter der Medienausgabeeinheit 18a periodisch, kontinuierlich oder bei einem Verbinden mit der Steuer- und/oder Regeleinheit 46a der Medienausgabeeinheit 18a von der Steuer- und/oder Regeleinheit 46a der Medienausgabeeinheit 18a abzurufen. Die Art des Mediums ist insbesondere durch eine externe Einheit und/oder einen Benutzer vorgegeben und/oder einstellbar. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass die Medienauftragungsvorrichtung 14a zumindest eine, insbesondere die vorher genannte, Sensoreinheit umfasst, wobei die Sensoreinheit dazu vorgesehen ist, die Art des, insbesondere in einem mit der Medienausgabeeinheit 18a verbundenen Medienbehälter 16a, in der Medienausgabeeinheit 18a oder an der Membran 20a angeordneten, Mediums zu ermitteln. In einer alternativen Ausgestaltung der Strömungseinheit 24a mit einem aktuierbaren Strömungselement ist die Steuer- und/oder Regeleinheit 70a der Strömungseinheit 24a vorzugsweise dazu eingerichtet, zumindest ein Aktuierungselement der Strömungseinheit 24a zu einem Bewegen des zumindest einen Strömungselements zu steuern und/oder zu regeln, wobei insbesondere das Strömungselement und das Aktuierungselement in den Figuren nicht gezeigt sind. Beispielsweise ist die Steuer- und/oder Regeleinheit 70a der Strömungseinheit 24a dazu eingerichtet, bei einer Ausgabe eines schnelltrocknenden Mediums über die Membran 20a zu einer Erhöhung des als Volumenstrom ausgebildeten Strömungsparameters des Fluidstroms 26a einen Strom der Fördereinheit 32a, insbesondere des Antriebselements 68a der Fördereinheit 32a, zu erhöhen.
  • Die Medienausgabeeinheit 18a umfasst eine Aufhängung 72a zu einer bezüglich einer schwingenden Anregung durch die Aktuatorelemente 44a, 48a spielbehafteten Befestigung der Membran 20a an einem Gehäuse 74a der Medienausgabeeinheit 18a. Vorzugsweise umschließt die Aufhängung 72a die Membran 20a in der Haupterstreckungsebene 42a der Membran 20a betrachtet zumindest im Wesentlichen vollständig. Bevorzugt umschließt die Aufhängung 72a die Membran 20a entlang der Haupterstreckungsebene 42a der Membran 20a betrachtet in einem Randbereich der Membran 20a zumindest größtenteils. Insbesondere umgreift die Aufhängung 72a die Membran 20a im Randbereich der Membran 20a um die Mittelachse 40a der Membran 20a. Vorzugsweise ist die Aufhängung 72a form- und/oder kraftschlüssig mit dem Gehäuse 74a der Medienausgabeeinheit 18a verbunden, beispielsweise über eine stoffschlüssige Verbindung. Es ist denkbar, dass die Membran 20a mittels der Aufhängung 72a entnehmbar und/oder wechselbar ausgebildet ist. Vorzugsweise ist die Aufhängung 72a dazu vorgesehen, die Membran 20a in dem Randbereich der Membran 20a, insbesondere hinsichtlich des Ausgabebereichs 22a, mit dem Gehäuse 74a der Medienausgabeeinheit 18a zumindest im Wesentlichen luftdicht zu verschließen. Vorzugsweise begrenzt die Aufhängung 72a eine, insbesondere kreisringförmige, Ausnehmung zu einer Aufnahme der Membran 20a. Bevorzugt ist die Aufhängung 72a kreisringförmig ausgebildet, wobei insbesondere die Membran 20a in einer um eine Mittelachse der Aufhängung 72a ausgebildete Ausnehmung der Aufhängung 72a angeordnet ist.
  • Es ist denkbar, dass die Strömungseinheit 24a zumindest eine Düse umfasst, die zu einer gerichteten Ausgabe des Mediums und des Fluidstroms 26a aus der Strömungseinheit 24a vorgesehen ist, wobei die Düse in den 1 bis 5 jedoch nicht gezeigt ist. Zusätzlich ist denkbar, dass die Strömungseinheit 24a zumindest eine Schnittstelle umfasst, wobei die Schnittstelle dazu vorgesehen ist, die Düse wechselbar mit dem Kanalelement 52a und/oder der Medienausgabeeinheit 18a zu verbinden, wobei die Schnittstelle in den 1 bis 5 jedoch nicht gezeigt ist.
  • In 3 ist eine schematische Darstellung des Ausgabebereichs 22a gezeigt, welcher sich ausgehend von der Membran 20a in Ausgaberichtung 62a in den Raum erstreckt. Der Fluidstrom 26a begrenzt den Ausgabebereich 22a auf einen kegelförmigen Bereich, innerhalb dessen sich das über die Membran 20a ausgegebene Medium, insbesondere in Ausgaberichtung 62a und/oder in Richtung der Auftragungsoberfläche, ausbreitet. Die Strömungseinheit 24a umfasst die genau eine Austrittsöffnung 54a, wobei die Austrittsöffnung 54a die Mittelachse 40a der Membran 20a vollständig umgibt. Die Strömungseinheit 24a ist dazu vorgesehen, mittels des Fluidstroms 26a eine Form des Ausgabebereichs 22a vorzugeben und den Ausgabebereich 22a mittels des Fluidstroms 26a entlang der Ausgaberichtung 62a der Medienausgabeeinheit 18a betrachtet zumindest im Wesentlichen vollständig zu umschließen. Die Strömungseinheit 24a ist dazu vorgesehen, den Fluidstrom 26a um den Ausgabebereich 22a herum zumindest im Wesentlichen gleichmäßig verteilt auszugeben und/oder zu erzeugen. Die Strömungseinheit 24a ist dazu vorgesehen, den Fluidstrom 26a derart zu erzeugen und/oder zu führen, dass der Fluidstrom 26a den Ausgabebereich 22a lediglich begrenzt und insbesondere nicht schneidet und/oder durchströmt. Besonders bevorzugt ist der Fluidstrom 26a derart ausgebildet, dass sich Teilchen des sich im Ausgabebereich 22a bewegenden Mediums innerhalb des über den Fluidstrom 26a umschlossenen Volumens ausbreiten und vorzugsweise an einer durch den Fluidstrom 26a begrenzten Außenfläche 76a des Ausgabebereichs 22a reflektiert und/oder abgestoßen werden. Vorzugsweise ist die Strömungseinheit 24a derart ausgebildet, dass der Fluidstrom 26a in einem kegelmantelförmigen Bereich ausgegeben wird. Vorzugsweise beträgt ein Außenwinkel 77a des Ausgabebereichs 22a, welcher insbesondere von dem Fluidstrom 26a, insbesondere der Austrittsrichtung 64a, und einer zumindest im Wesentlichen parallel zur Mittelachse 40a der Membran 20a ausgerichteten Geraden aufgespannt wird, zwischen 5° und 60°, vorzugsweise zwischen 10° und 45° und bevorzugt zwischen 15° und 30°.
  • Es ist denkbar, dass die Strömungseinheit 24a dazu vorgesehen ist, eine Form der Austrittsöffnung 54a zu einer Anpassung der zumindest einen Austrittsrichtung 64a des Fluidstroms 26a einzustellen. Beispielsweise umfasst die Strömungseinheit 24a zumindest ein bewegbares Strömungselement und zumindest ein Aktuierungselement zu einer Aktuierung des bewegbaren Strömungselements, welche insbesondere in den Figuren nicht gezeigt sind. Vorzugsweise ist das Strömungselement dazu vorgesehen, über eine Bewegung eine Form der Austrittsöffnung 54a der Strömungseinheit 24a anzupassen.
  • In 4 ist die Membran 20a und die Austrittsöffnung 54a der Strömungseinheit 24a in einer entgegen die Ausgaberichtung 62a zeigenden Draufsicht gezeigt. Ein Bereich 78a der Membran 20a, in welchem die, insbesondere alle, Ausgabeöffnungen der Membran 20a angeordnet sind, ist zumindest im Wesentlichen kreisflächenförmig ausgebildet und/oder mittig um die Mittelachse 40a der Membran 20a angeordnet. Insbesondere weist der Bereich 78a der Membran 20a, in dem die Ausgabeöffnungen der Membran 20a angeordnet sind, eine maximale Breite 79a auf, die einem Wert aus einem Wertebereich von 0,2 cm bis 5 cm, vorzugsweise 0,3 cm bis 4 cm und bevorzugt von 0,5 cm bis 3 cm, entspricht. Die Austrittsöffnung 54a ist kreisringförmig ausgebildet, wobei insbesondere die Mittelachse 40a der Membran 20a einen Mittelpunkt einer Form der Austrittsöffnung 54a umfasst. Die Membran 20a ist entlang der Mittelachse 40a der Membran 20a betrachtet zentrisch zur Austrittsöffnung 54a angeordnet. Die Austrittsöffnung 54a ist um die Mittelachse 40a der Membran 20a durchgehend ausgebildet. Die Austrittsöffnung 54a weist entlang einer Umlaufrichtung um die Mittelachse 40a der Membran 20a eine zumindest im Wesentlichen gleichbleibende minimale Breite 80a auf, wobei insbesondere eine entlang der minimalen Breite 80a der Austrittsöffnung 54a verlaufende Gerade die Mittelachse 40a der Membran 20a in genau einem Punkt schneidet. Vorzugsweise ist die Austrittsöffnung 54a derart ausgebildet, dass die entlang der minimalen Breite 80a der Austrittsöffnung 54a verlaufende Gerade, insbesondere zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Mittelachse 40a betrachtet, zumindest im Wesentlichen senkrecht oder schräg zur Mittelachse 40a der Membran 20a angeordnet ist. Bevorzugt beträgt die minimale Breite 80a der Austrittsöffnung 54a höchstens 0,5 cm, vorzugsweise höchstens 0,3 cm und bevorzugt höchstens 0,1 cm. Die Austrittsöffnung 54a weist einen maximalen Durchmesser 81a von mindestens 3 cm, vorzugsweise mindestens 4 cm und bevorzugt mindestens 5 cm auf. Der maximale Durchmesser 81a der Austrittsöffnung 54a beträgt insbesondere höchstens 10 cm, vorzugsweise höchstens 8 cm und bevorzugt höchstens 6 cm.
  • In 5 ist ein beispielhafter Ablauf eines Verfahrens 82a zu einer gerichteten Ausgabe, insbesondere einem Sprühen oder einem Drucken, des Mediums mittels der Medienauftragungsvorrichtung 14a gezeigt. In einem Verfahrensschritt 84a des Verfahrens 82a wird mittels der Steuer- und/oder Regeleinheit 70a der Strömungseinheit 24a eine Art des über die Medienausgabeeinheit 18a auszugebenden Mediums, ein minimaler Abstand der Medienauftragungsvorrichtung 14a, insbesondere der Strömungseinheit 24a und/oder der Membran 20a, zur Auftragungsoberfläche und/oder ein Anregungsparameter der Membran 20a und/oder des Aktuatorelements 44a ermittelt. Insbesondere wird die Art des über die Medienausgabeeinheit 18a auszugebenden Mediums, der minimale Abstand der Medienauftragungsvorrichtung 14a, insbesondere der Strömungseinheit 24a und/oder der Membran 20a, zur Auftragungsoberfläche und/oder der Anregungsparameter der Membran 20a und/oder des Aktuatorelements 44a mittels der Steuer- und/oder Regeleinheit 70a der Strömungseinheit 24a von der Steuer- und/oder Regeleinheit 46a der Medienausgabeeinheit 18a abgefragt. Es ist auch denkbar, dass die Art des über die Medienausgabeeinheit 18a auszugebenden Mediums, der minimale Abstand der Medienauftragungsvorrichtung 14a, insbesondere der Strömungseinheit 24a und/oder der Membran 20a, zur Auftragungsoberfläche und/oder der Anregungsparameter der Membran 20a und/oder des Aktuatorelements 44a über eine Sensoreinheit der Medienauftragungsvorrichtung 14a erfasst und an die Steuer- und/oder Regeleinheit 70a der Strömungseinheit 24a übermittelt wird. Vorzugsweise wird in einem weiteren Verfahrensschritt 86a des Verfahrens 82a, insbesondere falls sich ein momentan eingestellter Wert des Strömungsparameters des Fluidstroms 26a von einem, der Art des über die Medienausgabeeinheit 18a auszugebenden Mediums, dem minimalen Abstand der Medienauftragungsvorrichtung 14a, insbesondere der Strömungseinheit 24a und/oder der Membran 20a, zur Auftragungsoberfläche und/oder dem Anregungsparameter der Membran 20a und/oder des Aktuatorelements 44a zugeordneten Wert des Strömungsparameters unterscheidet, der der Art des über die Medienausgabeeinheit 18a auszugebenden Mediums, dem minimalen Abstand der Medienauftragungsvorrichtung 14a, insbesondere der Strömungseinheit 24a und/oder der Membran 20a, zur Auftragungsoberfläche und/oder dem Anregungsparameter der Membran 20a und/oder des Aktuatorelements 44a zugehörige Wert des Strömungsparameters des Fluidstroms 26a mittels der Steuer- und/oder Regeleinheit 70a der Strömungseinheit 24a eingestellt. Insbesondere wird zumindest eine Spannung, ein Strom oder eine Frequenz der Fördereinheit 32a, insbesondere des Antriebselements 68a, und/oder des Aktuierungselements mittels der Steuer- und/oder Regeleinheit 70a der Strömungseinheit 24a zu einem Einstellen des Strömungsparameters des Fluidstroms 26a angepasst. In einem weiteren Verfahrensschritt 88a des Verfahrens 82a wird mittels der Strömungseinheit 24a, insbesondere der Fördereinheit 32a, der Fluidstrom 26a, insbesondere der den eingestellten Strömungsparameter aufweisende Fluidstrom 26a, zur gerichteten Ausbreitung des ausgegebenen Mediums in dem Ausgabebereich 22a erzeugt. In einem weiteren Verfahrensschritt 90a des Verfahrens 82a wird das Medium mittels der über das Aktuatorelement 44a angeregten Membran 20a als Aerosol in den Ausgabebereich 22a ausgegeben. Vorzugsweise wird eine Ausbreitung des Mediums innerhalb des Ausgabebereichs 22a über den erzeugten Fluidstrom 26a begrenzt.
  • In den 6 und 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen und die Zeichnungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung des anderen Ausführungsbeispiels, insbesondere der 1 bis 5, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 bis 5 nachgestellt. In dem Ausführungsbeispiel der 6 und 7 ist der Buchstabe a durch den Buchstaben b ersetzt.
  • In den 6 und 7 ist eine alternative Ausgestaltung einer Medienauftragungsvorrichtung 14b zu einer gerichteten Ausgabe, insbesondere einem Sprühen oder einem Drucken, eines Mediums gezeigt. Die Medienauftragungsvorrichtung 14b ist als Teil eines Medienauftragungssystems 10b ausgebildet. Die Medienauftragungsvorrichtung 14b umfasst eine Medienausgabeeinheit 18b, die zumindest eine schwingungsanregbare Membran 20b umfasst, die dazu vorgesehen ist, das Medium als Aerosol in einen Ausgabebereich 22b der Medienausgabeeinheit 18b auszugeben. Die Medienauftragungsvorrichtung 14b umfasst eine Strömungseinheit 24b, die dazu vorgesehen ist, zumindest einen Fluidstrom 26b zu einer gerichteten Ausbreitung des ausgegebenen Mediums aus dem Ausgabebereich 22b heraus zu erzeugen. Die in den 6 und 7 dargestellte Medienauftragungsvorrichtung 14b weist eine zumindest im Wesentlichen analoge Ausgestaltung zu der in der Beschreibung der 1 bis 5 beschriebenen Medienauftragungsvorrichtung 14a auf, so dass bezüglich einer Ausgestaltung der in den 6 und 7 dargestellten Medienauftragungsvorrichtung 14b zumindest im Wesentlichen auf die Beschreibung der 1 bis 5 verwiesen werden kann. Im Unterschied zu der in der Beschreibung der 1 bis 5 beschriebenen Strömungseinheit 24a weist die in den 6 und 7 dargestellte Strömungseinheit 24b vorzugsweise mehr als eine, insbesondere genau zwei, Austrittsöffnungen 54b auf und ist dazu vorgesehen, das Medium mittels des Fluidstroms 26b aus dem Ausgabebereich 22b in Richtung einer Auftragungsoberfläche zu befördern. Die Strömungseinheit 24b ist dazu vorgesehen, den Fluidstrom 26b derart zu erzeugen und/oder zu führen, dass der Fluidstrom 26b den Ausgabebereich 22b, insbesondere in eine Ausgaberichtung 62b der Medienausgabeeinheit 18b, zumindest größtenteils durchströmt. Der Fluidstrom 26b ist dazu vorgesehen, das Medium aus dem Ausgabebereich 22b heraus in Ausgaberichtung 62b zu beschleunigen und/oder gerichtet zu verteilen.
  • Die Strömungseinheit 24b umfasst eine Düse 92b, die zu einer gerichteten Ausgabe des Mediums und des Fluidstroms 26b aus der Strömungseinheit 24b vorgesehen ist. Die Düse 92b ist entlang der Ausgaberichtung 62b der Medienausgabeeinheit 18b betrachtet hinter den Austrittsöffnungen 54b angeordnet. Die Düse 92b begrenzt eine Düsenöffnung 94b, die an einem in Ausgaberichtung 62b der Medienausgabeeinheit 18b ausgebildetem Endstück der Düse 92b angeordnet ist. Bevorzugt ist die Düse 92b derart ausgebildet und/oder angeordnet, dass der durch die Austrittsöffnungen 54b geleitete Fluidstrom 26b und das über die Membran 20b ausgegebene Medium zusammen in Ausgaberichtung 62b zur Düsenöffnung 94b hin geleitet werden. Die Düse 92b, insbesondere ein von der Düse 92b begrenztes Innenvolumen, verjüngt sich zur Düsenöffnung 94b hin kontinuierlich. Besonders bevorzugt ist die Düse 92b als Konfusor ausgebildet, wobei sich insbesondere eine Geschwindigkeit des Fluidstroms 26b und des Mediums bei einem Durchströmen der Düse 92b in Ausgaberichtung 62b erhöht. Die Düsenöffnung 94b weist eine rechteckige minimale Querschnittsfläche 96b auf. Es sind aber auch andere Ausgestaltungen der Düse 92b denkbar.
  • Die Strömungseinheit 24b umfasst eine Schnittstelle 98b und Kanalelemente 52b zu einer Leitung des Fluidstroms 26b zur Düse 92b, wobei die Schnittstelle 98b dazu vorgesehen ist, die Düse 92b wechselbar mit den Kanalelementen 52b und/oder der Medienausgabeeinheit 18b zu verbinden. Vorzugsweise umfasst die Schnittstelle 98b ein wechselbares Zwischenstück 100b, welches die Kanalelemente 52b zumindest teilweise begrenzt. Das von der Düse 92b begrenzte Innenvolumen ist, insbesondere in einer senkrecht zu einer Mittelachse 40b der Membran 20b ausgerichteten Ebene betrachtet, achsensymmetrisch zu einer die Mittelachse 40b der Membran 20b umfassenden Ebene ausgebildet. Vorzugsweise ist die minimale Querschnittsfläche 96b der Düsenöffnung 94b zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Mittelachse 40b der Membran 20b ausgerichtet. Ein Mittelpunkt der Düsenöffnung 94b, insbesondere einer rechteckigen Kontur der minimalen Querschnittsfläche 96b der Düsenöffnung 94b, ist auf der Mittelachse 40b der Membran 20b angeordnet. Bevorzugt ist die Schnittstelle 98b dazu vorgesehen, die Düse 92b und das Zwischenstück 100b austauschbar auszubilden. Insbesondere ist jeweils eine Düse 92b und/oder ein Zwischenstück 100b zu einer Ausgabe einer Art des Mediums, zu einer Art der Ausgabe des Mediums und/oder zu einer Ausgabe des Mediums innerhalb eines spezifischen Abstands der Medienausgabeeinheit 18b, insbesondere der Membran 20b, zu einer Auftragungsoberfläche vorgesehen. Insbesondere ist jeweils ein Zwischenstück 100b zu einer Verwendung mit einer Ausgestaltung der Düse 92b vorgesehen. Bevorzugt ist die, insbesondere über die Schnittstelle 98b verbundene, Düse 92b, insbesondere die Düsenöffnung 94b, koaxial zur Membran 20b auf der Mittelachse 40b der Membran 20b angeordnet. Vorzugsweise bildet die Mittelachse 40b der Membran 20b in einem mit den Kanalelementen 52b und/oder der Medienausgabeeinheit 18b verbundenen Zustand der Düse 92b eine Mittelachse der Düse 92b. Es ist denkbar, dass die Düse 92b als eine wechselbare Einwegdüse ausgebildet ist.
  • Bevorzugt umfasst die Schnittstelle 98b Befestigungsteile 102b, welche jeweils von einem Gehäuse 30b der Strömungseinheit 24b, von dem Zwischenstück 100b oder der Düse 92b ausgebildet sind. Insbesondere ist die Schnittstelle 98b dazu vorgesehen, jeweils zwei der Befestigungsteile 102b über eine Schraub- oder Steckverbindung miteinander zu verbinden und/oder aneinander zu befestigen, wobei insbesondere das Zwischenstück 100b an dem Gehäuse 30b oder die Düse 92b an dem Zwischenstück 100b befestigt wird.
  • In 7 ist ein Querschnitt der Medienauftragungsvorrichtung 14b entlang der Mittelachse 40b der Membran 20b gezeigt. Die Schnittstelle 98b umfasst mehrere Formschlussfortsätze 104b und mehrere dazu korrespondierend ausgebildete Formschlussaufnahmen 106b, welche jeweils an dem Gehäuse 30b, dem Zwischenstück 100b oder der Düse 92b angeordnet sind. Vorzugsweise sind die Formschlussfortsätze 104b und die Formschlussaufnahmen 106b dazu vorgesehen, das Zwischenstück 100b oder die Düse 92b form- und/oder kraftschlüssig mit dem Gehäuse 30b oder dem Zwischenstück 100b zu verbinden.
  • Die genau zwei Austrittsöffnungen 54b sind zumindest im Wesentlichen gleichmäßig verteilt um die Mittelachse 40b der Membran 20b angeordnet. Die Austrittsöffnungen 54b sind jeweils identisch und/oder baugleich ausgebildet. Insbesondere sind/ist jeweils eine Querschnittsfläche 108b der Austrittsöffnungen 54b und/oder eine Ausrichtung der Austrittsöffnungen 54b relativ zur Mittelachse 40b der Membran 20b zumindest im Wesentlichen identisch. Die zwei Austrittsöffnungen 54b sind an voneinander abgewandten Seiten der Mittelachse 40b der Membran 20b angeordnet. Insbesondere ist ein Winkelabstand der zwei Austrittsöffnungen 54b um die Mittelachse 40b der Membran 20b in und entgegen einer Umlaufrichtung um die Mittelachse 40b zumindest im Wesentlichen gleich ausgebildet. Das Gehäuse 30b begrenzt ein Hauptkanalelement 110b, welches fluidtechnisch mit einer Fördereinheit (in 6 und 7 nicht gezeigt) der Strömungseinheit 24b verbunden ist und dazu vorgesehen ist, den Fluidstrom 26b bei einem Durchströmen der Strömungseinheit 24b zumindest im Wesentlichen gleichmäßig verteilt auf die Kanalelemente 52b zu verteilen. Das Zwischenstück 100b begrenzt die Kanalelemente 52b zumindest größtenteils, wobei die Kanalelemente 52b, insbesondere in einem über die Schnittstelle 98b verbundenen Zustand des Zwischenstücks 100b und der Düse 92b, fluidtechnisch mit dem Hauptkanalelement 110b und dem über die Düse 92b begrenzten Innenvolumen verbunden sind. Vorzugsweise sind/ist das Hauptkanalelement 110b und/oder die Kanalelemente 52b dazu vorgesehen, den Fluidstrom 26b an der Membran 20b vorbei zum Ausgabebereich 22b zu leiten. Insbesondere ist das Hauptkanalelement 110b in Ausgaberichtung 62b betrachtet zumindest größtenteils vor der Membran 20b angeordnet. Bevorzugt ist das Zwischenstück 100b in Ausgaberichtung 62b betrachtet zumindest größtenteils hinter der Membran 20b angeordnet. Das Zwischenstück 100b begrenzt um seine Mittelachse, welche insbesondere die Mittelachse 40b der Membran 20b umfasst, eine Ausgabeöffnung 112b. Bevorzugt ist die Medienausgabeeinheit 18b, insbesondere die Membran 20b, derart angeordnet, dass der Ausgabebereich 22b der Medienausgabeeinheit 18b, insbesondere in einem über die Schnittstelle 98b verbundenen Zustand des Zwischenstücks 100b, zumindest teilweise innerhalb der Ausgabeöffnung 112b angeordnet ist. Insbesondere ist die Ausgabeöffnung 112b dazu vorgesehen, das über die Membran 20b ausgegebene Medium zur Düse 92b zu leiten. Die Ausgabeöffnung 112b weist eine in Ausgaberichtung 62b größer werdende Querschnittsfläche 114b auf. Bevorzugt ist die, insbesondere zumindest im Wesentlichen senkrecht zu einer Mittelachse 40b des Zwischenstücks 100b und/oder der Membran 20b ausgerichtete, Querschnittsfläche 114b der Ausgabeöffnung 112b kreisflächenförmig ausgebildet. Es sind aber auch andere Ausgestaltungen des Zwischenstücks 100b denkbar. Vorzugsweise ist die Strömungseinheit 24b über die Schnittstelle 98b, insbesondere an dem Zwischenstück 100b und/oder dem Gehäuse 30b angeordnete Befestigungsteile 102b, Formschlussfortsätze 104b und Formschlussaufnahmen 106b, dazu vorgesehen, die Strömungseinheit 24b, insbesondere das Gehäuse 30b und das Zwischenstück 100b an der Medienausgabeeinheit 18b zu befestigen. Insbesondere ist die Membran 20b zwischen dem Gehäuse 30b und dem Zwischenstück 100b angeordnet. Insbesondere ist das Zwischenstück 100b zwischen dem Gehäuse 30b und der Düse 92b angeordnet.
  • Es ist denkbar, dass die Strömungseinheit 24b dazu vorgesehen ist, den Fluidstrom 26b lediglich über einen Teil der Austrittsöffnungen 54b der Strömungseinheit 24b auszugeben, beispielsweise zu einer Abschirmung eines Winkelbereichs um die Mittelachse 40b der Membran 20b hinsichtlich einer Ausbreitung des Mediums. Insbesondere ist denkbar, dass die Strömungseinheit 24b dazu vorgesehen ist, den Fluidstrom 26b zu einem Abschirmen eines Benutzers vor einem Kontakt mit dem ausgegebenen Medium gerichtet auszugeben. Insbesondere umfasst die Strömungseinheit 24b ein Leitungssystem, welches mehr als ein weiteres Kanalelement umfasst, wobei insbesondere jeweils eine Austrittsöffnung 54b fluidtechnisch mit zumindest einem weiteren Kanalelement verbunden ist. Insbesondere ist das weitere Kanalelement in den Figuren nicht gezeigt. Es ist denkbar, dass die Strömungseinheit 24b, insbesondere das Leitungssystem, zumindest ein Umleitungselement zu einer gesteuerten Leitung des Fluidstroms 26b zu der/den Austrittsöffnung(en) oder einem Teil der Austrittsöffnungen der Strömungseinheit 24b umfasst, welches insbesondere in den Figuren nicht gezeigt ist. Beispielsweise ist das zumindest eine Umleitungselement als eine bewegbare und/oder angetriebene Klappe, als ein, insbesondere steuerbares, Ventil, als eine, insbesondere fahrbare, Drossel o. dgl. ausgebildet.

Claims (12)

  1. Medienauftragungsvorrichtung zu einer gerichteten Ausgabe, insbesondere einem Sprühen oder einem Drucken, eines Mediums, mit zumindest einer Medienausgabeeinheit (18a; 18b), die zumindest eine schwingungsanregbare Membran (20a; 20b) umfasst, die dazu vorgesehen ist, das Medium als Aerosol in einen Ausgabebereich (22a; 22b) der Medienausgabeeinheit (18a; 18b) auszugeben, gekennzeichnet durch zumindest eine Strömungseinheit (24a; 24b), die dazu vorgesehen ist, zumindest einen Fluidstrom (26a; 26b) zu einer gerichteten Ausbreitung des ausgegebenen Mediums in dem Ausgabebereich (22a; 22b) oder aus dem Ausgabebereich (22a; 22b) heraus zu erzeugen.
  2. Medienauftragungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungseinheit (24a; 24b) entlang einer Mittelachse (40a; 40b) der Membran (20a; 20b) betrachtet zumindest teilweise um die Medienausgabeeinheit (18a; 18b), insbesondere um die Membran (20a; 20b), herum angeordnet ist.
  3. Medienauftragungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungseinheit (24a; 24b) zumindest ein Förderelement (60a; 60b) zu einer Erzeugung des Fluidstroms (26a; 26b) umfasst, welches entgegen einer Ausgaberichtung (62a; 62b) der Medienausgabeeinheit (18a; 18b) betrachtet hinter der Medienausgabeeinheit (18a; 18b), insbesondere der Membran (20a; 20b), angeordnet ist.
  4. Medienauftragungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungseinheit (24a; 24b) dazu vorgesehen ist, mittels des Fluidstroms (26a; 26b) eine Form des Ausgabebereichs (22a; 22b) vorzugeben und den Ausgabebereich (22a; 22b) mittels des Fluidstroms (26a; 26b) entlang einer Ausgaberichtung (62a; 62b) der Medienausgabeeinheit (18a; 18b) betrachtet zumindest im Wesentlichen vollständig zu umschließen.
  5. Medienauftragungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungseinheit (24b) eine Mehrzahl von Austrittsöffnungen (54b) umfasst, die verteilt, insbesondere gleichmäßig verteilt, um eine Mittelachse (40b) der Membran (20b) angeordnet sind.
  6. Medienauftragungsvorrichtung nach einem Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungseinheit (24a) zumindest eine, insbesondere genau eine, Austrittsöffnung (54a) umfasst, wobei die Austrittsöffnung (54a) eine Mittelachse (40a) der Membran (20a) zumindest größtenteils, insbesondere zumindest im Wesentlichen vollständig, umgibt.
  7. Medienauftragungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungseinheit (24a; 24b) zumindest eine Düse (92b) umfasst, die zu einer gerichteten Ausgabe des Mediums und des Fluidstroms (26a; 26b) aus der Strömungseinheit (24a; 24b) vorgesehen ist.
  8. Medienauftragungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungseinheit (24a; 24b) zumindest eine Schnittstelle (98b) und zumindest ein Kanalelement (52a; 52b) zu einer Leitung des Fluidstroms (26a; 26b) zur Düse (92b) umfasst, wobei die Schnittstelle (98b) dazu vorgesehen ist, die Düse (92b) wechselbar mit dem Kanalelement (52a; 52b) und/oder der Medienausgabeeinheit (18a; 18b) zu verbinden.
  9. Medienauftragungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest eine Steuer- und/oder Regeleinheit (70a; 70b), die dazu eingerichtet ist, zumindest einen Strömungsparameter des Fluidstroms (26a; 26b) in Abhängigkeit von einer Art des Mediums, von einem Abstand der Medienausgabeeinheit (18a; 18b) und/oder der Strömungseinheit (24a; 24b) zu einer Auftragungsoberfläche und/oder von einem Anregungsparameter der Medienausgabeeinheit (18a; 18b), insbesondere der Membran (20a; 20b), einzustellen.
  10. Medienauftragungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungseinheit (24a; 24b) mit ihrer Fördereinheit (32a) von der Medienausgabeeinheit (18a; 18b) abnehmbar ausgebildet ist.
  11. Medienauftragungssystem mit zumindest einer Medienauftragungsvorrichtung (14a; 14b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  12. Verfahren zu einer gerichteten Ausgabe, insbesondere einem Sprühen oder einem Drucken, eines Mediums mittels einer Medienauftragungsvorrichtung (14a; 14b) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
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