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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung und ein System zur Aufbringung eines flüssigen Mediums auf eine zu beschichtende Oberfläche, sowie ein Verfahren zur Aufbringung eines flüssigen Mediums auf eine zu beschichtende Oberfläche.
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Nach ausgeführten Reparaturen von optisch glatten und beschichteten Oberflächen ist es oftmals notwendig, zur Ausbesserung von Lackbeschädigungen oder Lackentfernungen erneut und partiell Lack auf die Oberfläche aufzutragen, um eine Beeinträchtigung des optischen Eindrucks zu verringern, und/oder um die gewünschte technischen Eigenschaften, wie zum Beispiel einen Korrosionsschutz, weiterhin zu gewährleisten.
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Dies ist zum Beispiel nach ausgeführten Reparaturen an der Flugzeugaußenhaut notwendig, bei denen Schrauben an der Außenhaut gelöst und entfernt werden müssen. Diese Schrauben sind oftmals Kreuzschlitzschrauben zu deren Entfernung es notwendig ist, den Lack aus den Kreuzschlitzen zu entfernen, um ein Werkzeug im Kreuzschlitz ansetzen zu können. Bei dieser Lackentfernung ist es unvermeidbar, dass gegebenenfalls auch Lackbestandteile entfernt werden, die an den Kreuzschlitz angrenzen und demzufolge auf der Oberfläche des Schraubenkopfes sind, was mit einer entsprechenden Beeinträchtigung des optischen Eindrucks des Schraubenkopfes sowie auch des gesamten damit fixierten Bauteils einhergeht.
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Entsprechend müssen die Schraubenköpfe nach Reparatur- bzw. Wartungsarbeiten neu lackiert werden. Diese Lackierarbeiten werden üblicherweise manuell mit einem Pinsel ausgeführt und sind mit einem entsprechend hohen Zeitaufwand und in Abhängigkeit vom Geschick der die Arbeit ausführenden Person gegebenenfalls auch nur mit verringerter Qualität realisierbar.
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Die
JP 2001 301 379 A offenbart die Bereitstellung eines Tintenspeicherkörpers mit zwei Tintenabsorptionskörpern mit unterschiedlicher Kapillarkraft und einem Luftaustauschteil sowie mit einer Tintenübertragungseinheit, mit der die Tinte bewegt werden kann.
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Der
US 5 466 293 A ist eine Vorrichtung zum Bilden einer Schutzschicht auf einer Karte unter Verwendung einer Harzlösung entnehmbar, welche einen Beschichtungskopf mit einem Faserelement umfasst, wobei der Beschichtungskopf relativ auf der Karte positioniert ist, um mit einem Teil einer Oberfläche davon in Kontakt gebracht zu werden, so dass die Harzlösung durch das Faserelement auf den Kontaktbereich der Karte übertragen wird. Die Vorrichtung umfasst eine Bewegungsvorrichtung, um den Beschichtungskopf und/oder die Karte selektiv zu bewegen, um den Kontaktabschnitt entlang der Oberfläche der Karte zu bewegen, so dass die Oberfläche der Karte mit der Harzlösung beschichtet wird.
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Die
US 2012 315 073A 1 stellt einen Applikator zum Auftragen einer Beschichtungszusammensetzung auf ein Substrat bereit. Der Applikator umfasst einen Punktapplikator und einen Pinselapplikator, die mit einem Körper verbunden sind, der ein erstes Reservoir aufweist, das eine erste Beschichtungszusammensetzung enthält. Der Applikator umfasst außerdem einen abnehmbaren zweiten Behälter, der eine zweite Beschichtungszusammensetzung enthält. Zum Auftragen der zweiten Beschichtungsmasse ist ein zweiter Applikator mit dem Grundkörper verbunden.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung und ein System zur Aufbringung eines flüssigen Mediums auf eine zu beschichtende Oberfläche sowie ein Verfahren zur Aufbringung eines flüssigen Mediums auf eine zu beschichtende Oberfläche zur Verfügung zu stellen, mit denen in einfacher, zeiteffizienter sowie kostensparender Weise eine Beschichtung von kleineren Oberflächen in ausreichender Qualität realisierbar ist.
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Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Einrichtung zur Aufbringung eines flüssigen Mediums nach Anspruch 1 sowie durch das erfindungsgemäße System zur Aufbringung eines flüssigen Mediums nach Anspruch 9 und durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Aufbringung eines flüssigen Mediums nach Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Einrichtung zur Aufbringung eines flüssigen Mediums sind in den Unteransprüchen 2-8 angegeben.
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Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Einrichtung zur Aufbringung eines flüssigen Mediums auf eine zu beschichtende Oberfläche, umfassend ein stiftförmiges Zentrierelement zur Anlage an der zu beschichtenden Oberfläche sowie einen das Zentrierelement an dessen Schaft zumindest bereichsweise umgebenden und mit einem Reservoir über eine strömungstechnische Verbindung verbundenen oder verbindbaren Zwischenspeicherkörper zur Aufnahme des flüssigen Mediums aus dem Reservoir und unter Kompression des Zwischenspeicherkörpers Abgabe des flüssigen Mediums auf die zu beschichtende Oberfläche. Das Zentrierelement ist entlang seiner Längsachse in Bezug auf den Zwischenspeicherkörper verschiebbar, so dass bei Anlage des Zentrierelements an dem die zu beschichtende Oberfläche ausbildenden Gegenstand und Verschiebung des Zentrierelements durch Krafteinwirkung von dem Gegenstand auf das Zentrierelement der Zwischenspeicherkörper ebenfalls zur Anlage an der zu beschichtenden Oberfläche gelangen kann und von der zu beschichtenden Oberfläche komprimiert werden kann. Entsprechend kann im Zwischenspeicherkörper gespeichertes flüssiges Medium auf die zu beschichtende Oberfläche abgegeben werden. Das bedeutet, dass die zu beschichtende Oberfläche eine Druckkraft auf den Zwischenspeicherkörper ausüben kann, so dass der Zwischenspeicherkörper komprimiert wird, was dazu führt, dass das flüssige Medium aus dem Zwischenspeicherkörper austritt. Das Reservoir ist hier ein Gefäß, in welchem das flüssige Medium aufnehmbar ist. Der Zwischenspeicherkörper ist mit dem Reservoir strömungstechnisch verbunden oder in leichter Weise verbindbar, so dass flüssiges Medium vom Reservoir in den Zwischenspeicherkörper gefördert werden oder fließen kann.
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Die zu beschichtende Oberfläche kann insbesondere die Oberfläche eines Schraubenkopfes sein, der mit einem Reparaturlack zu beschichten ist.
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Entsprechend kann mit der Einrichtung zur Aufbringung eines flüssigen Mediums beispielsweise Lack für die Beschichtung von Schraubenköpfen, die z.B. an der Flugzeugaußenhaut angeordnet sind, auf einen solchen Schraubenkopf ausgebracht werden. Derartige Schraubenköpfe können mit Kreuzschlitzen ausgestaltet sein, so dass das Zentrierelement bei Platzierung im Zentrum des Kreuzschlitzes dafür sorgt, dass die Schraube und das Zentrierelement und somit die gesamte Einrichtung zur Aufbringung eines flüssigen Mediums im Wesentlichen koaxial zueinander ausgerichtet sind, und dass entsprechend die Lackausbringung gleichmäßig um das Zentrierelement herum erfolgt. Eine Spitze des Zentrierelements an der Seite, an der es zur Anlage an der zu beschichtenden Oberfläche dient, ermöglicht eine im Wesentlichen lückenlose Beschichtung des gesamten Schraubenkopfes.
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Zudem dient die Spitze des Zentrierelements der leichteren Einführung in den Kreuzungsbereich des Kreuzschlitzes.
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Der Zwischenspeicherkörper kann aus einem porösen Material ausgeführt sein, welches eine Kapillarwirkung auf das flüssige Medium aufweist. Gegebenenfalls kann der Zwischenspeicherkörper als ein Schwamm oder durch einen Schwamm ausgebildet sein. Der Zwischenspeicherkörper kann derart flüssiges Medium aufnehmen und in einfacher Weise bei Kompression abgeben. Ein weiterer Vorteil des Zwischenspeicherkörpers ist, dass er nach Dekompression überschüssiges flüssiges Medium von der Oberfläche wieder aufsaugen kann.
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Der Zwischenspeicherkörper kann einen runden Querschnitt aufweisen. Der runde Querschnitt bezieht sich dabei auf einen Querschnitt, der quer zur Längsachse des Zentrierelements verläuft. Gegebenenfalls kann der Zwischenspeicherkörper eine Kugelform aufweisen.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass das stiftförmige Zentrierelement gegen eine von einem Gegenkraftelement bewirkbare Gegenkraft verschiebbar ist. Dieses Gegenkraftelement kann eine Feder sein, die gegen eine Verschiebung des Zentrierelements wirkt, wenn das zur Anlage an der zu beschichtenden Oberfläche dienende Ende des Zentrierelements in Richtung auf den Zwischenspeicherkörper bewegt wird.
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Das Reservoir kann mit menschlicher Fingerkraft zusammendrückbar sein, um das flüssige Medium aus dem Reservoir durch die strömungstechnische Verbindung in den Zwischenspeicherkörper zu fördern. Zu diesem Zweck kann das Reservoir derart dünnwandig und/ oder aus einem derartigen Material sein, welches eine manuelle Verformung des Reservoirs bzw. dessen Wandung ermöglicht. Diese Verformung führt zu einer Verringerung des inneren Volumens des Reservoirs und demzufolge zu einer Druckerhöhung im Reservoir, die dafür sorgt, dass das flüssige Medium aus dem Reservoir gefördert wird.
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Die strömungstechnische Verbindung vom Reservoir zum Zwischenspeicherkörper kann neben einer Führungseinrichtung zur Führung des Zentrierelements in dessen Verschiebung entlang seiner Längsachse realisiert sein. Die strömungstechnische Verbindung kann mehrere Löcher aufweisen, die die Führungseinrichtung des Zentrierelements radial umgeben.
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Dabei kann die Führungseinrichtung des Zentrierelements durch einen Absatz ausgebildet sein, der an einer Innenseite wenigstens eine Führungsfläche zur zumindest mittelbaren Führung für das Zentrierelement in einer Verschiebungsbewegung entlang seiner Längsachse aufweist. An einer Außenseite kann der Absatz zumindest ein Formelement zur form/ und oder kraftschlüssigen Fixierung des Zwischenspeicherkörpers auf dem Absatz aufweisen.
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Eine mittelbare Führung liegt dann vor, wenn die Führungsfläche dazu dient, einen patronenförmigen Einsatz aufzunehmen, in dem das Zentrierelement verschiebbar angeordnet ist. Dieser Einsatz kann dann derart ausgeführt sein, dass er eine unmittelbare Führung für das Zentrierelement in seiner Verschiebebewegung realisiert.
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Dadurch ist es nahezu unmöglich, bei Ausführung der Beschichtungsarbeit mit dem Zentrierelement abzurutschen und so unbeabsichtigte Bereiche zu beschichten.
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Die Führungseinrichtung sowie auch das Zentrierelement können jeweils ein Blockadeelement umfassen, die dazu eingerichtet sind, aneinander zur Anlage gebracht zu werden, wenn das Zentrierelement vollständig ausgeschoben ist, um zu verhindern, dass sich das Zentrierelement unbeabsichtigt komplett aus der Führungseinrichtung bewegt.
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Das Formelement kann beispielsweise ein Gewinde sein, auf welches der Zwischenspeicherkörper aufgeschraubt ist.
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Das Reservoir kann einen Behälter sowie eine Kappe umfassen, wobei der Behälter und die Kappe fest und fluid-dicht miteinander verbunden oder verbindbar sind, und wobei der Absatz sowie die strömungstechnische Verbindung Bestandteil der Kappe sind. Die Kappe kann auf den vom Reservoir umfassten Behälter aufgeschraubt oder aufschraubbar sein.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein System zur Aufbringung eines flüssigen Mediums auf eine zu beschichtende Oberfläche, umfassend eine Einrichtung zur Aufbringung eines flüssigen Mediums sowie im Reservoir flüssiges Medium. Dieses flüssige Medium kann Lack, wie zum Beispiel Reparaturlack sein. Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Aufbringung eines flüssigen Mediums bzw. das erfindungsgemäße System zur Aufbringung eines flüssigen Mediums können somit insbesondere zur vereinfachten Lackierung von Schraubenköpfen von Fluggeräten oder in ähnlichen Anwendungsgebieten verwendet werden.
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Nach Aufnahme des flüssigen Mediums in das Reservoir ist das System zur Aufbringung eines flüssigen Mediums sofort einsatzbereit. Das System zur Aufbringung eines flüssigen Mediums kann vorbefüllt zur Verfügung gestellt werden.
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Zudem wird erfindungsgemäß ein Verfahren zur Aufbringung eines flüssigen Mediums zur Verfügung gestellt, bei dem ein erfindungsgemäßes System zur Aufbringung eines flüssigen Mediums bereit gestellt wird, das Zentrierelement mit einem Ende an einer zu beschichtenden Oberfläche angelegt wird, flüssiges Medium aus dem Reservoir über die strömungstechnische Verbindung in den Zwischenspeicherkörper gefördert wird und vom Zwischenspeicherkörper aufgenommen wird. Das Zentrierelement wird verschoben, so dass sich das an der zu beschichtenden Oberfläche anliegende Ende des Zentrierelements in Richtung auf den Zwischenspeicherkörper bewegt, und der Zwischenspeicherkörper wird zur Anlage an der zu beschichtenden Oberfläche gebracht und eine Druckkraft von der zu beschichtenden Oberfläche auf den Zwischenspeicherkörper ausgeübt, so dass der Zwischenspeicherkörper komprimiert wird und dadurch flüssiges Medium aus dem Zwischenspeicherkörper auf die zu beschichtende Oberfläche ausgebracht wird. Dabei können die Schritte der Anlage des Zentrierelements an der zu beschichtenden Oberfläche sowie der Aufnahme flüssigen Mediums aus dem Reservoir über die strömungstechnische Verbindung in den Zwischenspeicherkörper auch in umgekehrter Reihenfolge realisiert werden.
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Bei einer runden Gestaltung des Zwischenspeicherkörpers wird dabei eine runde Beschichtung der zu beschichtenden Oberfläche vorgenommen, und entsprechend bei einem Schraubenkopf eine exakte Beschichtung der Oberfläche des Schraubenkopfes.
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Durch die Verwendung des saugfähigen Zwischenspeicherkörpers erfolgt ein deutlich besseres und schnelleres Ergebnis als bei einer Lackierung mit einem Pinsel, bei verringertem Zeitaufwand.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand des in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.
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Es zeigen
- 1: den vorderen Bereich der Einrichtung zur Aufbringung eines flüssigen Mediums in Schnittansicht mit Zwischenspeicherkörper,
- 2: den vorderen Bereich der Einrichtung zur Aufbringung eines flüssigen Mediums in Schnittansicht ohne Zwischenspeicherkörper,
- 3: einen patronenförmigen Einsatz in Schnittansicht,
- 4: den vorderen Bereich der Einrichtung zur Aufbringung eines flüssigen Mediums in perspektivischer Ansicht ohne Zwischenspeicherkörper, und
- 5: das System zur Aufbringung eines flüssigen Mediums in perspektivischer Ansicht ohne Zwischenspeicherkörper.
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Der generelle Aufbau der Einrichtung zur Aufbringung eines flüssigen Mediums wird im Folgenden anhand 1 erläutert.
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Die Einrichtung zur Aufbringung eines flüssigen Mediums 1 umfasst ein hier nur teilweise dargestelltes Reservoir 20 zur Aufnahme flüssigen Mediums. Das Reservoir 20 umfasst einen Behälter 21, der hier nur teilweise dargestellt ist. An diesen Behälter 21 schließt sich eine Kappe 22 an, durch welche in einem zentralen Bereich ein Zentrierelement 10 hindurchführt. Des Weiteren bildet die Kappe 22 einen Absatz 51 aus, auf dessen Außenseite ein kugelförmiger Zwischenspeicherkörper 30 aus einem porösen Material fixiert ist. Entgegen der Darstellung in 1 kann der Zwischenspeicherkörper 30 auch unmittelbar an die Kappe 22 angrenzen.
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An der dem Zwischenspeicherkörper 30 zugewandten Seite der Kappe 22 weist diese mehrere strömungstechnische Verbindungen 23 in Form von Durchgangslöchern auf.
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Das Zentrierelement 10 umfasst an seiner dem Zwischenspeicherkörper 30 abgewandten Seite eine Spitze 13.
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Mit dieser Spitze 13 kann das Zentrierelement 10 an einer Oberfläche 70 eines zu beschichtenden Gegenstandes, wie zum Beispiel eines Schraubenkopfes, angelegt werden. Eine Verlagerung der gesamten Einrichtung zur Aufbringung eines flüssigen Mediums 1 in Richtung auf die Oberfläche 70 bewirkt eine Verschiebung des Zentrierelements 10 dahingehend, dass es sich einschiebt, bzw. dass sich seine Spitze 13 in Richtung auf den Zwischenspeicherkörper 30 verlagert.
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Diese Bewegung kann so lange erfolgen, bis der Zwischenspeicherkörper 30 ebenfalls zur Anlage an der Oberfläche 70 gelangt und dadurch komprimiert wird.
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Die strömungstechnische Verbindung 23 ermöglicht es, dass flüssiges Medium aus dem Behälter 21 in den Zwischenspeicherkörper 30 gelangt. Durch die Komprimierung des Zwischenspeicherkörpers 30 an der Oberfläche 70 wird das flüssige Medium aus dem Zwischenspeicherkörper 30 auf die Oberfläche 70 übertragen und es erfolgt eine Beschichtung der Oberfläche 70. Bei Dekomprimierung des Zwischenspeicherkörpers 30 ist dieser in der Lage, überschüssiges flüssiges Medium von der Oberfläche 70 wieder aufzusaugen, sodass eine Tropfenbildung an der Oberfläche 70 verhindert wird.
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2 zeigt die Einrichtung zur Aufbringung eines flüssigen Mediums 1 ebenfalls in Schnittansicht, allerdings aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit ohne den Zwischenspeicherkörper. Hier ist ebenfalls ein patronenförmiger Einsatz 60 erkennbar, der das Zentrierelement 10 im Absatz 51 der Kappe 22 lagert.
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An der Außenseite des Absatzes 51 ist ein hier nicht im Detail dargestelltes Formelement 53 ausgeführt, welches zur form- und/oder kraftschlüssigen Fixierung des Zwischenspeicherkörpers, wie er in 1 dargestellt ist, dient. Ein derartiges Formelement 53 kann zum Beispiel ein Außengewinde sein.
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Die Anordnung des Zwischenspeicherkörpers an bzw. auf diesem Formelement 53 führt dazu, dass der Zwischenspeicherkörper 30 den Schaft 11 des Zentrierelements 10 an einem Abschnitt umgibt, dabei jedoch verhindert, dass das Zentrierelement 10 bzw. dessen Schaft 11 unmittelbar am Zwischenspeicherkörper 30 anliegt.
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Der Einsatz 60 ist derart ausgeführt, dass er mit seiner Außenseite an einer Führungsfläche 52, die im Inneren des Absatzes 51 ausgebildet ist, anliegt. Der Absatz 51 bildet derart selbst eine Führungseinrichtung 50 zur mittelbaren Führung des Zentrierelements 10 aus. Eine unmittelbare Führung des Zentrierelements 10 wird durch den patronenförmigen Einsatz 60 ausgebildet. In diesem Einsatz 60 befindet sich auch ein Gegenkraftelement 63 in Form einer Druckfeder.
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Ein vorderer Abschnitt des patronenförmigen Einsatzes 60 ist vergrößert in 3 dargestellt. Hier ist ersichtlich, dass das Gegenkraftelement 63 in Form der Druckfeder eine Gegenkraft 64 auf das Zentrierelement 10 bewirken kann, wenn dieses entlang seiner Längsachse 12 in einer Einschubbewegung 65 in den Einsatz 60 eingeschoben wird.
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Die Gegenkraft 64 bewirkt, dass das Zentrierelement 10 wieder ausgefahren wird, wenn die von der hier nicht dargestellten Oberfläche bewirkte Krafteinwirkung 40 nachlässt, um das Zentrierelement 10 wieder in seine Ausgangsstellung zu bringen.
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Um sicherzustellen, dass das Zentrierelement 10 im Einsatz 60 verbleibt, sind ein Blockadeelement am Einsatz 61 sowie ein Blockadeelement am Zentrierelement 62 vorhanden, die in maximal ausgefahrener Position des Zentrierelements 10 verhindern, dass diese sich vollständig aus dem Einsatz 60 heraus bewegt.
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4 zeigt die Kappe 22 mit Einsatz 60 und darin geführten Zentrierelement 10 in geschnittener perspektivischer Ansicht. Deutlich ersichtlich ist hier ebenfalls ein Innengewinde 24 in der Kappe 22, welches zur Herstellung einer fluiddichten Verbindung mit einem hier nicht dargestellten Behälter dient.
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Weiterhin sind deutlich mehrere strömungstechnische Verbindungen 23 in Form von Durchgangslöchern an der Stirnseite der Kappe 22 erkennbar.
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5 zeigt ein vollständiges System zur Aufbringung eines flüssigen Mediums 3 in perspektivischer Ansicht. Aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit ist auch hier wiederum der Zwischenspeicherkörper, wie er in 1 ersichtlich ist, nicht dargestellt. Im Behälter 21 des Reservoirs 20 befindet sich flüssiges Medium 2. Durch Verformung und demzufolge Volumenverringerung des Behälters 21 kann dieses flüssige Medium 2 durch die strömungstechnischen Verbindungen 23 auf und demzufolge auch in den hier nicht dargestellten Zwischenspeicherkörper (siehe 1) eingebracht werden, um von dort auf eine zu beschichtende Oberfläche übertragen zu werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Einrichtung zur Aufbringung eines flüssigen Mediums
- 2
- flüssiges Medium
- 3
- System zur Aufbringung eines flüssigen Mediums
- 10
- Zentrierelement
- 11
- Schaft
- 12
- Längsachse
- 13
- Spitze
- 20
- Reservoir
- 21
- Behälter
- 22
- Kappe
- 23
- strömungstechnische Verbindung
- 24
- Innengewinde
- 30
- Zwischenspeicherkörper
- 40
- Krafteinwirkung
- 50
- Führungseinrichtung
- 51
- Absatz
- 52
- Führungsfläche
- 53
- Formelement
- 60
- Einsatz
- 61
- Blockadeelement am Einsatz
- 62
- Blockadeelement am Zentrierelement
- 63
- Gegenkraftelement
- 64
- Gegenkraft
- 65
- Einschubbewegung
- 70
- Oberfläche
