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ANWENDUNGSGEBIET UND STAND DER TECHNIK
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Die Erfindung betrifft ein Drucksystem zum automatischen Herstellen eines Bauwerksteils mittels 3D-Druckens auf einem Druckbett. Die Erfindung betrifft zudem ein 3D-Druckverfahren zum automatischen Herstellen eines Bauwerksteils mittels eines derartigen Drucksystems.
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AUFGABE UND LÖSUNG
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Drucksystem zum automatischen Herstellen eines Bauwerksteils mittels 3D-Druckens auf einem Druckbett sowie ein 3D-Druckverfahren zum automatischen Herstellen eines Bauwerksteils mittels eines derartigen Drucksystems zu schaffen, die verbesserte Eigenschaften aufweisen.
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Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
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Ein erfindungsgemäßes Drucksystem dient zum automatischen Herstellen eines Bauwerksteils mittels 3D-Druckens auf einem Druckbett. Insbesondere ist das Druckbett kein Bestandteil des Drucksystems. Das Drucksystem kann eine Basis aufweisen, die dazu eingerichtet ist, druckbettfest angeordnet zu werden. Insofern kann im vorliegenden Zusammenhang als Referenz für etwaige Verstellbarkeiten relativ zum Druckbett alternativ die Basis als Referenz herangezogen werden. Bei dem Druckbett kann es sich um einen Hallenboden einer Fertigungshalle oder einen Untergrund einer Baustelle handeln. Alternativ kann das Druckbett durch eine Plattform des Drucksystems ausgebildet sein. Das Drucksystem weist eine erste Austragseinrichtung auf, die einer Bildung eines Strangs von Baustoff an einem ersten Austragsabschnitt der ersten Austragseinrichtung dient. Dabei ist die erste Austragseinrichtung relativ zu dem Druckbett verstellbar, um den Baustoff in wenigstens einer Baustofflage des Bauwerksteils automatisch auf dem Druckbett anzuordnen. Insbesondere kann der Baustoff mittels der ersten Austragseinrichtung automatisch auf dem Druckbett abgelegt werden. Auf diese Weise lässt sich ein Stapel mit mehreren Baustofflagen erzeugen, die entlang einer Vertikalen übereinander angeordnet sind. In dem Stapel benachbarte Baustofflagen sind vorzugsweise stoffschlüssig und/oder materialeinheitlich miteinander verbunden, so dass der Stapel einen zusammenhängenden Schichtkörper des Bauwerksteils ausbilden kann. Das Drucksystem weist eine zweite Austragseinrichtung zum Austragen wenigstens eines von dem Baustoff verschiedenen Funktionsstoffs auf. Der Funktionsstoff ist an einem zweiten Austragsabschnitt der zweiten Austragseinrichtung austragbar. Dabei ist die zweite Austragseinrichtung relativ zu dem Druckbett verstellbar, um mit dem Funktionsstoff die wenigstens eine Baustofflage unter Ausbildung wenigstens einer Funktionsstoffschicht des Bauwerksteils automatisch wenigstens bereichsweise zu beschichten. Insbesondere ist die Baustofflage bahnförmig mit Funktionsstoff beschichtbar. Die wenigstens eine Baustofflage kann entlang einer mäanderförmigen Bahn mit Funktionsstoff beschichtet werden, um wenigstens einen flächigen Bereich der Funktionsstoffschicht auszubilden. Der erste Austragsabschnitt und der zweite Austragsabschnitt sind dabei separat voneinander ausgebildet. Der Funktionsstoff und der Baustoff sind also gesondert voneinander, insbesondere an verschiedenen Stellen des Drucksystems, austragbar. Somit lässt sich eine gegenseitige Kontamination des Baustoffs mit Funktionsstoff und umgekehrt vorteilhaft vermeiden. Zudem ermöglicht es das Drucksystem vorteilhaft, eine manuelle Nachbearbeitung der wenigstens einen Baustofflage durch manuelles Beschichten mit Funktionsstoff wenigstens teilweise oder sogar vollständig einzusparen. Insofern können die mit einer derartigen manuellen Nachbearbeitung einhergehenden Ungenauigkeiten wenigstens teilweise oder sogar vollständig vermieden werden. Im Umkehrschluss ermöglicht das Drucksystem eine besonders präzise und zuverlässige Herstellung des Bauwerkteils mit wenigstens einer Baustofflage und mit wenigstens einer Funktionsstoffschicht.
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Das Bauwerksteil kann ein Komposit-Bauwerksteil oder Verbund-Bauwerksteil mit wenigstens einer Baustofflage und mit wenigstens einer Funktionsstoffschicht sein. Ein solches Verbund-Bauwerksteil erlaubt es vorteilhafte Eigenschaften sowohl des Baustoffs als auch des Funktionsstoffs in ein und demselben Bauteil zu kombinieren. Für den Baustoff können solche vorteilhaften Eigenschaften beispielsweise eine Thixotropie sein, infolge welcher der ausgetragene Baustoff in der Baustofflage noch vor Aushärtung schalungsfrei seine Formgebung halten kann, sowie eine Aushärtbarkeit nach Austrag, um die 3D-gedruckte Formgebung zu konservieren. Zudem kann der ausgehärtete Baustoff einen überwiegenden Beitrag zur Festigkeit des Verbund-Bauwerksteils liefern. Für den Funktionsstoff können solche vorteilhaften Eigenschaften beispielsweise eine geringe thermische und/oder akustische Leitfähigkeit, eine glatte oder strukturierte Oberfläche, eine Benetzbarkeit der Oberfläche, eine adhäsive und/oder kohäsive Wirkung, eine Farbe oder eine Zähigkeit sein.
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Der Baustoff ist vorzugsweise ein Dickstoff. Der Dickstoff kann eine breiartige Mischung unterschiedlicher Stoffe sein. Der Dickstoff kann Mörtel, Zement, Estrich oder Beton, jeweils in einem misch- und/oder förderfähigen Zustand sein. Im misch- und/oder förderfähigen Zustand ist der Dickstoff noch nicht ausgehärtet oder abgebunden.
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Der Begriff „konfiguriert“ kann für den Begriff „ausgebildet“ synonym verwendet werden.
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Der Begriff „umfasst“ oder „hat“ kann für den Begriff „aufweist“ synonym verwendet werden.
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„Kontrollieren“ kann im vorliegenden Zusammenhang „steuern“ und/oder „regeln“ bedeuten.
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„Austragen“ kann im vorliegenden Zusammenhang jenen Vorgang bezeichnen, in welchem ein Stoff eine Austragseinrichtung verlässt. Im Unterschied zu einem solchen Austragen kann der Begriff „auftragen“ ein In-Kontakt-Bringen des Stoffs mit einem Substrat bezeichnen. Infolge des Auftragens kann der zuvor ausgetragene Stoff auf dem Substrat haften und dort gegebenenfalls verteilt werden. Zeitlich zwischen Austragen und Auftragen kann der Stoff leitungsfrei durch eine äußere Umgebung des Drucksystems transportiert werden, um einen freien Abstand zwischen einem Austragsort und einem Auftragsort zu überwinden.
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Der Begriff „austragen“ kann wenigstens im Zusammenhang mit dem Baustoff für den Begriff „extrudieren“ synonym verwendet werden. Der erste Austragsabschnitt kann eine Düsenöffnung oder eine Extrusionsmatrize sein.
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In Ausgestaltung der Erfindung weist das Drucksystem eine Bewegungseinheit auf, die relativ zu dem Druckbett in wenigstens drei Freiheitsgraden verstellbar ist. Die Austragseinrichtungen sind an der Bewegungseinheit angeordnet derart, dass die Austragseinrichtungen gemeinsam mit der Bewegungseinheit relativ zu dem Druckbett automatisch verstellbar sind. Der erste Austragsabschnitt kann relativ zu der Bewegungseinheit automatisch verstellbar oder unverstellbar sein. Alternativ oder zusätzlich kann der zweite Austragsabschnitt relativ zu der Bewegungseinheit automatisch verstellbar oder unverstellbar sein. Entsprechend können die beiden Austragsabschnitte relativ zueinander automatisch verstellbar oder unverstellbar sein. Dies ermöglicht vorteilhaft die Herstellung besonders komplex geformter Bauwerksteile.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die erste Austragseinrichtung und die zweite Austragseinrichtung verschiedenartig ausgebildet. Insbesondere sind die Austragseinrichtungen verschieden in einer Formgebung, insbesondere eines Querschnitts, einer den jeweiligen Austragsabschnitt ausbildenden Austragsöffnung der jeweiligen Austragseinrichtung. Insbesondere sind die Austragseinrichtungen alternativ oder zusätzlich verschieden in einem Betrag einer Querschnittsfläche einer den jeweiligen Austragsabschnitt ausbildenden Austragsöffnung der jeweiligen Austragseinrichtung, insbesondere wobei die Querschnittsfläche der Austragsöffnung der ersten Austragseinrichtung betragsmäßig wenigstens 2-mal bis 50.000-mal, insbesondere 10-mal bis 20.000-mal, so groß ist wie die Querschnittsfläche der Austragsöffnung der zweiten Austragseinrichtung. Je nach verwendetem Baustoff und/oder Funktionsstoff können die Austragseinrichtungen somit für einen besonders guten, d.h. präzisen und/oder zuverlässigen und/oder schnellen, Austrag ausgebildet sein.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens ein Funktionsstoff ausgewählt aus der folgenden Gruppe: Dämmstoff für eine thermische und/oder akustische Dämmung des Bauwerksteils, Verputzstoff für einen Putz des Bauwerksteils, Haftvermittlerstoff zum Steigern einer Haftung, insbesondere für wenigstens einen weiteren Baustoff und/oder wenigstens eine weitere Baustofflage, Klebstoff zum Verkleben einer zusätzlichen Komponente mit dem Bauwerksteil, Farbstoff, insbesondere gebunden in einem Bindemittel, für eine Färbung des Bauwerksteils, und Risshemmstoff, insbesondere in Form von Wasser oder einem verdunstungshemmenden Stoff, zum Hemmen einer Rissbildung in dem Bauwerksteil, insbesondere in der wenigstens einen Baustofflage. Es kann wenigstens ein derartiger Funktionsstoff verwendet werden. Es können mehrere der vorgenannten Funktionsstoffe verwendet werden, die in verschiedenen Funktionsstoffschichten nebeneinander oder übereinander an der Baustofflage als Funktionsstoffschichten angeordnet werden können. Wird als Funktionsstoff ein Dämmstoff verwendet, so kann vorteilhaft auf eine manuelle Dämmung des Bauwerksteils verzichtet werden. Wird als Funktionsstoff ein Verputzstoff verwendet, so kann vorteilhaft auf ein manuelles Verputzen des Bauwerksteils verzichtet werden. Wird als Funktionsstoff ein Haftvermittlerstoff verwendet, so kann eine besonders robuste Verbindung zwischen benachbarten übereinandergestapelten Baustofflagen erreicht werden. Bei Verwendung des Haftvermittlerstoffs kann zudem eine besonders robuste Verbindung eines weiteren Funktionsstoffs mit der wenigstens einen Baustofflage erreicht werden. Wird als Funktionsstoff ein Klebstoff verwendet, so kann eine zusätzliche Komponente, beispielsweise in Form eines Fensterelements oder eines Türelements, an dem Bauwerksteil befestigt werden, insbesondere ohne manuelles Auftragen des Klebstoffs. Wird als Funktionsstoff ein Farbstoff verwendet, so kann vorteilhaft auf ein manuelles Anstreichen des Bauwerksteils verzichtet werden. Wird als Funktionsstoff ein Risshemmstoff verwendet, so ergibt sich ein besonders robustes Bauwerksteil, das eine besonders geringe Reißneigung aufweist. Es ist denkbar, dass verschiedene Funktionsstoffe in seriellen Durchgängen mittels ein- und derselben zweiten Austragseinrichtung nacheinander ausgetragen werden. Alternativ oder zusätzlich können mehrere zweite Austragseinrichtungen vorhanden sein, von welchen jede zum simultanen, d. h. parallelen, oder seriellen Austragen eines oder mehrerer Funktionsstoffe ausgebildet ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist das Drucksystem einen Druckkopf auf, der relativ zu dem Druckbett verstellbar ist. Dabei weist der Druckkopf die erste Austragseinrichtung sowie - alternativ oder zusätzlich - die zweite Austragseinrichtung auf. Alternativ weist das Drucksystem je Austragseinrichtung einen separaten Druckkopf auf. Ein solcher Druckkopf ermöglicht einen besonders positionsgetreuen Austrag des Baustoffs und/oder des Funktionsstoffs, so dass der Baustoff und/oder der Funktionsstoff besonders zielgenau an einer Sollposition aufgetragen werden können.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist das Drucksystem eine Positioniereinrichtung zum kontrollierten Positionieren der ersten Austragseinrichtung und/oder der zweiten Austragseinrichtung relativ zu dem Druckbett auf. Das Positioniersystem kann ein Messsystem und eine angetriebene Verstelleinrichtung umfassen, die miteinander wechselwirken. Mittels der Positioniereinrichtung können die Austragseinrichtungen in Abhängigkeit zu, insbesondere digitalen, Bauwerksdaten relativ zu dem Druckbett verstellt werden, um das Bauwerksteil abhängig von den Bauwerksdaten herzustellen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist das Drucksystem, insbesondere als Bewegungseinheit, einen kontrollierbaren Roboterarm auf. Der Roboterarm kann als Manipulator bezeichnet werden. Der Roboterarm weist einen relativ zu dem Druckbett in wenigstens drei, insbesondere wenigstens vier, Freiheitsgraden verstellbaren Roboterabschnitt auf. Dabei sind die erste Austragseinrichtung und die zweite Austragseinrichtung an dem Roboterabschnitt angeordnet, insbesondere befestigt. Insbesondere weist der Roboterarm mehrere Armglieder auf, die relativ zueinander um zugehörige Knickachsen knickbeweglich, d. h. insbesondere schwenkbeweglich, sowie - alternativ oder zusätzlich - quer zu den Knickachsen rotationsbeweglich sind. Ein derartiger Roboterarm ermöglicht die Herstellung geometrisch besonders komplex geformter Bauwerksteile, d. h. insbesondere Bauwerksteile mit vielfältigen verschiedenen Formgebungen. Insbesondere ermöglicht es ein derartiger Roboterarm, an allen das Druckbett nicht berührenden Oberflächenbereichen der wenigstens einen Baustofflage wenigstens bereichsweise Funktionsstoff anzubringen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die zweite Austragseinrichtung eine Sprüheinrichtung zum Austragen des wenigstens einen Funktionsstoffs in Form eines Sprühstrahls auf. Alternativ oder zusätzlich weist die zweite Austragseinrichtung eine Schäumeinrichtung zum Austragen des wenigstens einen Funktionsstoffs in Schaumform auf. Alternativ oder zusätzlich weist die zweite Austragseinrichtung eine Auftragseinrichtung, insbesondere einen Pinsel und/oder eine Rolle, zum Auftragen des mittels der zweiten Austragseinrichtung ausgetragenen wenigstens einen Funktionsstoffs auf die wenigstens eine Baustofflage auf. Mittels der Sprüheinrichtung kann vorteilhaft, insbesondere dünnflüssiger, Funktionsstoff besonders gleichmäßig aufgetragen werden. Mittels der Schäumeinrichtung kann vorteilhaft ein aufschäumbarer oder infolge einer chemischen Reaktion bei Atmosphärendruck und/oder bei Luftkontakt selbstaufschäumender Funktionsstoff ausgetragen werden. Ein solcher selbstaufschäumender Funktionsstoff kann beispielsweise ein Dämmstoff, insbesondere aufweisend Polyurethan, sein. Mittels der Auftragseinrichtung kann der Funktionsstoff besonders gleichmäßig auf der wenigstens einen Baustofflage verteilt werden.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist das Drucksystem eine Pumpeinrichtung zum Fördern wenigstens eines fließfähigen, insbesondere flüssigen, Funktionsstoffs auf. Insbesondere ist die Pumpeinrichtung aus einem Vorrat an fließfähigem Funktionsstoff gespeist. Vorzugsweise ist die zweite Austragseinrichtung mittels der Pumpeinrichtung mit fließfähigem Funktionsstoff versorgbar. Dies ermöglicht einen zuverlässigen und vorzugsweise gleichmäßigen Austrag des Funktionsstoffs. Der Begriff „austragen“ kann im Zusammenhang mit dem fließfähigen Funktionsstoff für den Begriff „extrudieren“ synonym verwendet werden. Der zweite Austragsabschnitt kann eine Düsenöffnung oder eine Extrusionsmatrize sein.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist das Drucksystem eine Transporteinrichtung zum Transport wenigstens eines soliden Funktionsstoffs, insbesondere in Form eines Granulats oder eines langgestreckten oder flächigen Halbzeugs, auf. Das Transportsystem kann pneumatisch und/oder hydraulisch und/oder mechanisch ausgebildet, insbesondere antreibbar, sein. Insbesondere ist die Transporteinrichtung aus einem Vorrat an solidem Funktionsstoff gespeist. Insbesondere ist die zweite Austragseinrichtung mittels der Transporteinrichtung mit solidem Funktionsstoff versorgbar. Die Verwendung soliden Funktionsstoffs bietet den Vorteil, dass keine Abbindezeit zum Aushärten der mit dem soliden Funktionsstoff hergestellten Funktionsstoffschicht anfällt.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist das Drucksystem eine Verbindungseinrichtung, insbesondere Verbindungsleitung, auf. Die Verbindungseinrichtung ist mit der zweiten Austragseinrichtung verbunden, so dass der wenigstens eine Funktionsstoff der zweiten Austragseinrichtung mittels der Verbindungseinrichtung zuführbar ist. Dabei verläuft die Verbindungseinrichtung wenigstens bereichsweise entlang einem Roboterarm, insbesondere Manipulator, des Drucksystems. Die Verbindungseinrichtung ermöglicht es vorteilhaft, einen Vorrat und/oder die Pumpeinrichtung für den Funktionsstoff im Abstand zur Austragseinrichtung anzuordnen. Der Vorrat und/oder die Pumpeinrichtung kann druckbettfest angeordnet sein, so dass der Vorrat und/oder die Pumpeinrichtung nicht relativ zum Druckbett verstellt werden muss.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist das Drucksystem eine Sensoreinrichtung zur Überwachung des Beschichtens der wenigstens einen Baustofflage mit dem wenigstens einen Funktionsstoff auf. Mittels der Sensoreinrichtung kann eine Schichtdicke der Funktionsstoffschicht überwacht werden. Mittels der Sensoreinrichtung kann eine Erstreckung, d. h. Schichtbreite und/oder Schichtlänge, der Funktionsstoffschicht überwacht werden. Alternativ oder zusätzlich weist das Drucksystem eine, insbesondere elektronische, Kontrolleinheit auf. Die Kontrolleinheit ist zum Kontrollieren der Verstellung der ersten Austragseinrichtung sowie - alternativ oder zusätzlich - der zweiten Austragseinrichtung eingerichtet. Die Kontrolleinrichtung ist zudem zum Kontrollieren des Austrags an Baustoff sowie - alternativ oder zusätzlich - an Funktionsstoff eingerichtet. Insbesondere ist die Kontrolleinheit datenübertragend mit der Sensoreinrichtung verbunden. Die Kontrolleinheit ermöglicht vorteilhaft eine koordinierte Verstellung der Austragseinrichtungen sowie einen koordinierten Austrag von Bau- und Funktionsstoff.
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Ein erfindungsgemäßes 3D-Druckverfahren dient zum automatischen Herstellen eines Bauwerksteils mittels eines erfindungsgemäßen Drucksystems wie voranstehend beschrieben. Die vorstehend erläuterten Vorteile des erfindungsgemäßen Drucksystems übertragen sich daher auch auf das erfindungsgemäße 3D-Druckverfahren. Das Verfahren weist einen Schritt a) auf, gemäß welchem ein automatisches Anordnen von Baustoff in wenigstens einer Baustofflage auf dem Druckbett erfolgt. Das 3D-Druckverfahren weist zudem einen Schritt b) auf, gemäß welchem, insbesondere wenigstens bereichsweisem, ein automatisches Beschichten der wenigstens einen Baustofflage mit Funktionsstoff erfolgt, insbesondere wobei das Beschichten bahnförmig erfolgt. Das Anordnen des Baustoffs gemäß Schritt a) sowie - alternativ oder zusätzlich - das automatische Beschichten gemäß Schritt b) kann abhängig von, insbesondere digitalen, Bauwerksdaten erfolgen.
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In Ausgestaltung des 3D-Druckverfahrens werden bei Durchführung des Schritts b) eine im Wesentlichen horizontal orientierte Oberseite der wenigstens einen Baustofflage sowie - alternativ oder zusätzlich - wenigstens eine winkelig, insbesondere vertikal, zur Oberseite orientierte Flankenseite der wenigstens einen Baustofflage, insbesondere zumindest bereichsweise, mit Funktionsstoff beschichtet. Auf diese Weise lassen sich geometrisch besonders komplex geformte Bauwerksteile herstellen.
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In weiterer Ausgestaltung des 3D-Druckverfahrens wird der Schritt b) zeitlich nach dem Schritt a), insbesondere nach Anordnen einer vorbestimmten Anzahl an Baustofflagen des Bauwerksteils, durchgeführt. Dies bietet den Vorteil, dass der Baustoff in den Baustofflagen wenigstens teilweise, insbesondere oberflächlich, oder vollständig abbinden kann, bevor die Funktionsstoffschicht angebracht wird. Der Funktionsstoff kann nass-auf-trocken auf die wenigstens eine Baustofflage aufgebracht werden. Alternativ wird der Schritt b) in zeitlicher Überschneidung mit Schritt a) durchgeführt, insbesondere wobei das Austragen des Baustoffs und des Funktionsstoffs mit örtlichem Versatz zueinander erfolgt. Die Durchführung der Schritte a) und b) in zeitlicher Überschneidung ermöglicht das Herstellen des Bauwerksteils in einer besonders kurzen Herstellungszeit. Zudem kann es für eine Anhaftung der Funktionsstoffschicht förderlich sein, wenn der Baustoff der Baustofflage noch nicht oder noch nicht vollständig ausgehärtet ist. Der Funktionsstoff kann nass-in-nass auf die wenigstens eine Baustofflage aufgebracht werden.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, das anhand der Zeichnung dargestellt ist. Dabei beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder ein Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
- Die einzige 1 zeigt in schematischer Seitenansicht eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Drucksystems zum Herstellen eines Bauwerksteils mittels 3D-Druckens nach Durchführung eines erfindungsgemäß ausgeführten 3D-Druckverfahrens.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
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Ein erfindungsgemäßes Drucksystem 1 ist zum automatischen Herstellen eines Bauwerksteils 2 mittels 3D-Druckens auf einem Druckbett 3 eingerichtet. Unter 3D-Drucken kann dabei eine additive Fertigung verstanden werden. Das Druckbett 3 ist vorliegend kein Bestandteil des Drucksystems 1. Bei dem Druckbett 3 kann es sich um eine Ebene handeln, die beispielsweise an einem Hallenboden einer Fertigungshalle oder an einem Untergrund einer Baustelle vorhanden ist. Das Drucksystem 1 kann eine Basis aufweisen, die druckbettfest an dem Druckbett 3 angeordnet werden kann und vorliegend entsprechend angeordnet ist.
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Das Drucksystem 1 weist eine erste Austragseinrichtung 5 auf. Die erste Austragseinrichtung 5 dient einer Bildung eines Strangs von Baustoff B an einem ersten Austragsabschnitt 16 der ersten Austragseinrichtung 5. An dem ersten Austragsabschnitt 16 kann der Strang von Baustoff B die Austragseinrichtung 5 verlassen, wenn der Baustoff mittels der Austragseinrichtung 5 ausgetragen wird. Der erste Austragsabschnitt 16 kann beispielsweise als Düsenöffnung ausgebildet sein, durch welche hindurch der Strang von Baustoff extrudierbar ist. Die erste Austragseinrichtung 5 ist relativ zu dem Druckbett 3 verstellbar. Dabei ist die erste Austragseinrichtung 5 derart relativ zu dem Druckbett 3 verstellbar, dass der Baustoff B in wenigstens einer Baustofflage 4 des Bauwerksteils 2 automatisch auf dem Druckbett 3 angeordnet werden kann. Beispielsweise kann der Baustoff B durch das Verstellen der ersten Austragseinrichtung 5 relativ zum Druckbett 3 in der wenigstens einen Baustofflage 4 automatisch auf dem Druckbett abgelegt werden. Auf diese Weise kann ein geschichteter Aufbau mehrerer übereinander geschichteter Baustofflagen 4 auf dem Druckbett 3 angeordnet oder abgelegt werden.
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Das Drucksystem 1 weist außerdem wenigstens eine zweite Austragseinrichtung 6 auf. Die zweite Austragseinrichtung 6 dient einem Austragen wenigstens eines von dem Baustoff B verschiedenen Funktionsstoffs F an einem zweiten Austragsabschnitt 17 der zweiten Austragseinrichtung 6. Beim Austragen des Funktionsstoffs F kann der Funktionsstoff F die zweite Austragseinrichtung 6 an dem zweiten Austragsabschnitt 17 verlassen. Der zweite Austragsabschnitt 17 kann beispielsweise als Düsenöffnung ausgebildet sein, durch welche hindurch der Funktionsstoff F ausbringbar ist. Dabei ist die zweite Austragseinrichtung 6 relativ zu dem Druckbett 3 verstellbar, um mit dem Funktionsstoff F die wenigstens eine Baustofflage 4 automatisch wenigstens bereichsweise zu beschichten. Infolge dieses Beschichtens kann wenigstens eine Funktionsstoffschicht 19 des Bauwerksteils 2 ausgebildet werden. Beispielsweise ist die zweite Austragseinrichtung 6 derart relativ zu dem Druckbett 3 verstellbar, dass die Baustofflage 4 bahnförmig mit Funktionsstoff F beschichtbar ist. Der erste Austragsabschnitt 16 und der zweite Austragsabschnitt 17 sind separat voneinander ausgebildet. Jede der Austragseinrichtungen 5, 6 weist also einen eigenen Austragsabschnitt 16, 17 auf. Mit anderen Worten: Der Strang von Baustoff B ist an einem anderen Ort austragbar als der Funktionsstoff F. Der erste und der zweite Austragsabschnitt 16, 17 können in, insbesondere konstantem oder variablem, Abstand zueinander angeordnet sein.
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Vorliegend weist das Drucksystem 1 eine Bewegungseinheit 20 auf. Die Bewegungseinheit 20 ist relativ zu dem Druckbett 3 in wenigstens drei Freiheitsgraden verstellbar. In der Darstellung der 1 sind die Freiheitsgrade anhand von Doppelpfeilen dargestellt. Dabei ist die Bewegungseinheit 20 vorliegend in fünf Freiheitsgraden verstellbar. Drei dieser Freiheitsgrade sind durch drei senkrecht zueinander orientierte Raumachsen festgelegt. Eine der Raumachsen verläuft vertikal, wobei die beiden anderen Raumachsen senkrecht zueinander und horizontal verlaufen. Die vertikale Raumachse, die in der Abbildungsebene der Darstellung nach 1 verläuft, kann als z-Achse bezeichnet werden. Die horizontal und in der Abbildungsebene der Darstellung nach 1 verlaufende Raumachse kann als y-Achse bezeichnet werden. Die in der Darstellung nach 1 schräg dargestellte Raumachse kann senkrecht zur Abbildungsebene verlaufen und als x-Achse bezeichnet werden. Die x-, die y- und die z-Achse können ein dreidimensionales kartesisches Koordinatensystem ausbilden. Die Bewegungseinheit 20 ist dabei vorliegend um die vertikal verlaufende Raumachse relativ zum Druckbett 3 drehbar. Zudem ist die Bewegungseinheit 20 um eine horizontal verlaufende Knickachse K drehbar oder schwenkbar relativ zu dem Druckbett 3. Vorliegend ergeben sich also wenigstens fünf Freiheitsgrade der Beweglichkeit der Bewegungseinheit 20 gegenüber dem Druckbett 3.
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Um sowohl an einer Oberseite 14 der wenigstens einen Baustofflage 4 als auch an einer seitlichen Flankenseite 15 der wenigstens einen Baustofflage 4 die Funktionsstoffschicht 19 anbringen zu können, kann es zweckmäßig sein, wenn die Bewegungseinheit 20 zumindest in vier Freiheitsgraden verstellbar ist. Beispielsweise kann die Bewegungseinheit 20 zweckmäßigerweise wenigstens entlang der drei Raumachsen linear verstellbar sowie wenigstens um die vertikale Raumachse drehbar relativ zu dem Druckbett 3 sein.
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Beispielsweise sind die erste Austragseinrichtung 5 und die zweite Austragseinrichtung 6 verschiedenartig ausgebildet. Dabei können die Austragseinrichtungen 5, 6 sich in einer Formgebung einer den jeweiligen Austragsabschnitt 16, 17 ausbildenden Austragsöffnung 18 der jeweiligen Austragseinrichtung 5, 6 unterscheiden. Jede Austragsöffnung 18 kann einen Querschnitt aufweisen. Dabei kann die Formgebung des Querschnitts der Austragsöffnungen 18 verschieden sein. Der Querschnitt kann senkrecht zu einer Austragsrichtung der jeweiligen Austragseinrichtung 5, 6 ausgerichtet sein, entlang welcher jeweils der Austrag erfolgen kann. Beispielsweise kann die Austragsöffnung 18 der ersten Austragseinrichtung 5 eine viereckförmige, beispielsweise rechteckförmige, Formgebung aufweisen. Die rechteckförmige Formgebung kann quadratisch oder nichtquadratisch ausgebildet sein. „Rechteckförmig“ kann „im Wesentlichen rechteckig“ bedeuten. Eine „im Wesentlichen rechteckige“ Formgebung kann beispielsweise verrundete oder abgeschrägte Ecken aufweisen. Auch andere im Wesentlichen viereckige Formgebungen, beispielsweise trapezförmig oder schiefwinkligparallelogrammförmig sind möglich. Die Austragsöffnung 18 der zweiten Austragseinrichtung 6 kann eine gerundete oder runde Formgebung aufweisen. Eine solche gerundete oder runde Formgebung kann kreisförmig oder elliptisch ausgebildet sein. Es versteht sich, dass für die Querschnitte beider Austragsöffnungen 18 auch andere Formgebungen denkbar sind, beispielsweise dreieckige Formgebungen oder andere vieleckige Formgebungen. Auch andere gerundete Formgebungen sind denkbar, insbesondere in der Art einer Freiform oder eines Unrunds.
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Alternativ oder zusätzlich unterscheiden sich die erste und die zweite Austragseinrichtung 5, 6 in einem Betrag einer Querschnittsfläche der den jeweiligen Austragsabschnitt 16, 17 ausbildenden Austragsöffnung 18. Die Querschnittsfläche kann senkrecht zu der Austragsrichtung der jeweiligen Austragseinrichtung 5, 6 orientiert sein. Beispielsweise ist der Betrag der Querschnittsfläche des ersten Austragsabschnitts 16 - wie vorliegend - größer als der Betrag der Querschnittsfläche des zweiten Austragsabschnitts 17. Die Querschnittsfläche der Austragsöffnung 18 der ersten Austragseinrichtung 5 kann betragsmäßig wenigstens 2-mal bis 50.000-mal so groß sein wie die Querschnittsfläche der Austragsöffnung 18 der zweiten Austragseinrichtung 6. Die Querschnittsfläche der Austragsöffnung 18 der ersten Austragseinrichtung 5 kann betragsmäßig 10-mal bis 20.000-mal so groß sein wie die Querschnittsfläche der Austragsöffnung 18 der zweiten Austragseinrichtung 6. Die Querschnittsfläche der Austragsöffnung 18 der ersten Austragseinrichtung 5 kann um einen Faktor 20 bis 10.000, insbesondere 50 bis 1.000, betragsmäßig größer sein als die Querschnittsfläche der Austragsöffnung 18 der zweiten Austragseinrichtung 6.
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Als Funktionsstoff F kommen verschiedene Stoffe in Betracht, die alleine oder in Kombination miteinander verwendet werden können, um an der wenigstens einen Baustofflage 4 wenigstens eine oder mehrere Funktionsstoffschichten 19 anzuordnen. Jede Funktionsstoffschicht 19 kann bereichsweise an der wenigstens einen Baustofflage 4 oder einem Stapel aus Baustofflagen 4 angebracht sein. Es versteht sich, dass in verschiedenen Bereichen verschiedene Funktionsstoffschichten 19 vorhanden sein können, die jeweils mit verschiedenen oder gleichen Funktionsstoffen F ausgebildet sind. Die mehreren Funktionsschichten 19 können einander überlappen, stumpfstoßartig berühren oder im Abstand zueinander angeordnet sein.
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Der Funktionsstoff F kann beispielsweise ein Dämmstoff für eine thermische und/oder akustische Dämmung des Bauwerksteils 2 sein. Bei dem Funktionsstoff F kann es sich um einen Verputzstoff für einen Putz des Bauwerkteils 2 handeln. Als Funktionsstoff F kann ein Haftvermittlerstoff zur Steigerung einer Haftung, beispielsweise für wenigstens einen weiteren Funktionsstoff F sowie - alternativ oder zusätzlich - für wenigstens eine weitere Baustofflage 4, vorgesehen sein. Der Funktionsstoff F kann ein Klebstoff zum Verkleben einer zusätzlichen Komponente mit dem Bauwerksteil 2 sein. Eine derartige Komponente kann beispielsweise eine Fenster- oder eine Türeinheit für ein das Bauwerksteil 2 umfassendes Bauwerk sein. Bei dem Funktionsstoff F kann es sich außerdem um einen Farbstoff für eine Färbung des Bauwerkteils 2 handeln. Der Farbstoff kann in einem Bindemittel gebunden vorliegen. Mittels des Farbstoffs kann die wenigstens eine Baustofflage 4 mit einer Funktionsstoffschicht 19 als Anstrich des Bauwerksteils 2 versehen werden. Der Funktionsstoff kann außerdem ein Risshemmstoff zum Hemmen einer Rissbildung in dem Bauwerksteil 2, insbesondere in der wenigstens einen Baustofflage 4, sein. Der Risshemmstoff kann in Form eines verdunstungshemmenden Stoffs vorliegen. Ein solcher verdunstungshemmender Stoff kann dazu dienen, eine Verdunstung von in dem Baustoff B vorhandener Flüssigkeit zu hemmen. Beispielsweise kann der verdunstungshemmende Stoff gasundurchlässig sein. Der verdunstungshemmende Stoff kann bei Standardbedingungen (STP-Bedingungen) im Wesentlichen in flüssiger und/oder fester Phase vorliegen und beispielsweise kaum oder nicht zur Verdunstung und/oder Ausgasung neigen. Als verdunstungshemmender Stoff kann beispielsweise eine Lösung auf Paraffinbasis verwendet werden.
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Es ist denkbar, dass verschiedene Funktionsstoffe F in seriellen Durchgängen mittels ein- und derselben zweiten Austragseinrichtung 6 nacheinander aus- und/oder aufgetragen werden. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass mehrere zweite Austragseinrichtungen 6 vorhanden sind, von welchen jede zum simultanen, d.h. zeitgleichen, oder zum seriellen Aus- und/oder Auftragen eines separaten Funktionsstoffs F ausgebildet ist. Mittels jeder dieser mehreren zweiten Austragseinrichtungen 6 kann dann eine gesonderte Funktionsstoffschicht 19 erzeugt werden.
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Vorliegend weist das Drucksystem 1 einen Druckkopf 7 auf, der relativ zu dem Druckbett 3 verstellbar ist. Dabei weist der Druckkopf 7 die erste Austragseinrichtung 5 sowie die zweite Austragseinrichtung 6 auf. Alternativ kann lediglich eine der Austragseinrichtungen 5, 6 von dem Druckkopf 7 umfasst sein. Das Drucksystem 1 kann je Austragseinrichtung 5, 6 einen separaten Druckkopf 7 aufweisen. Beispielsweise weist das Drucksystem 1 eine Positioniereinrichtung 8 auf. Die Positioniereinrichtung 8 dient einem kontrollierten Positionieren der ersten Austragseinrichtung 5 sowie - alternativ oder zusätzlich - der zweiten Austragseinrichtung 6 relativ zu dem Druckbett 3. Die Positioniereinrichtung 8 kann ein Messsystem zur Erfassung einer momentanen Position der Austragseinrichtungen 5, 6 relativ zum Druckbett 3 aufweisen sowie eine, insbesondere elektrisch, angetriebene Verstelleinrichtung, mittels welcher die Austragseinrichtungen 5, 6 relativ zu dem Druckbett 3 verstellbar sind. Das Messsystem und die Verstelleinrichtung können miteinander wechselwirken, um eine zuverlässige Positionierung der wenigstens einen Baustofflage 4 und/oder der wenigstens einen Funktionsstoffschicht 19 zu erreichen.
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Vorliegend weist das Drucksystem 1 einen kontrollierbaren Roboterarm 9 auf. „Kontrollieren“ kann in diesem Zusammenhang „steuern“ und/oder „regeln“ bedeuten. Der Roboterarm 9 kann als Manipulator 10 bezeichnet werden. Der Roboterarm 9 weist einen Roboterabschnitt 11 auf, der relativ zu dem Druckbett 3 in wenigstens drei, insbesondere wenigstens vier, Freiheitsgraden verstellbar ist. Bei der gezeigten Ausführungsform fungiert der verstellbare Roboterabschnitt 11 als Bewegungseinheit 20. Insofern wird bezüglich der Beweglichkeit des Roboterabschnitts 11 relativ zum Druckbett 3 auf die bereits voranstehend erläuterte Beweglichkeit der Bewegungseinheit 20 verwiesen. Die erste Austragseinrichtung 5 und die zweite Austragseinrichtung 6 sind an dem Roboterabschnitt 11 angeordnet. Die erste Austragseinrichtung 5 und die zweite Austragseinrichtung 6 können an dem Roboterabschnitt 11 befestigt sein. Dabei kann der Roboterarm 9 mehrere Armglieder 12 aufweisen. Die Armglieder 12 können relativ zueinander um zugehörige Knickachsen K knickbeweglich sowie - alternativ oder zusätzlich - quer zu den Knickachsen K rotationsbeweglich sein. Bei den Knickachsen K kann es sich um Gelenkachsen von Gelenkeinrichtungen handeln, die jeweils beispielsweise zwei Armglieder 12 relativ zueinander beweglich miteinander verbinden. Beispielsweise kann es sich bei einer solchen Gelenkeinrichtung um ein Scharniergelenk mit einer einzigen Knickachse K handeln. Es versteht sich, dass anstelle von Scharniergelenken mit nur einer einzigen Knickachse K auch andere Gelenkarten verwendbar sind, um zwei benachbarte Armglieder 12 relativ zueinander beweglich miteinander zu verbinden. Beispielsweise können zwei benachbarte Armglieder 12 kugelgelenkig miteinander verbunden sein. Alternativ oder zusätzlich können zwei benachbarte Armglieder 12 des Roboterarms 10 kardanisch miteinander verbunden sein.
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Die zweite Austragseinrichtung 6 weist beispielsweise eine Sprüheinrichtung zum Austragen des wenigstens einen Funktionsstoffs F in Form eines Sprühstrahls auf. Die Sprüheinrichtung kann eine Sprühdüse aufweisen. In dem Sprühstrahl kann der Funktionsstoff F zerstäubt sein. Alternativ oder zusätzlich weist die zweite Austragseinrichtung 6 beispielsweise eine Schäumeinrichtung zum Austragen des wenigstens einen Funktionsstoffs F in Schaumform auf. Die Schäumeinrichtung kann eine Schäumdüse aufweisen, die dem Funktionsstoff F zum Aufschäumen ein Gas beimischen kann. Es ist alternativ oder zusätzlich denkbar, dass ein Gas zum Aufschäumen des Funktionsstoffs F infolge einer Vernetzungsreaktion von polymeren oder monomeren Bestandteilen des Funktionsstoffs F entsteht und somit beispielsweise nicht von außen her mittels der Schäumeinrichtung eingebracht werden muss.
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Alternativ oder zusätzlich weist die zweite Austragseinrichtung 6 beispielsweise eine Auftragseinrichtung auf, die einen Pinsel sowie - alternativ oder zusätzlich - eine Rolle umfasst. Die Auftragseinrichtung dient einem Auftragen des mittels der zweiten Austragseinrichtung 6 ausgetragenen wenigstens einen Funktionsstoffs F auf die wenigstens eine Baustofflage 4. „Austragen“ kann dabei jenen Vorgang bezeichnen, in welchem der Funktionsstoff F die Austragseinrichtung 5, 6 verlässt. Demgegenüber kann „auftragen“ jenen Vorgang bezeichnen, der einem In-Kontakt-Bringen des Stoffs mit einem Substrat entspricht. Das Substrat kann vorliegend die wenigstens eine Baustofflage 4 sein und der aufgetragene Stoff beispielsweise der Funktionsstoff F. Infolge des Auftragens kann der aufgetragene Stoff auf dem Substrat haften und dort gegebenenfalls verteilt werden.
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Das Drucksystem 1 weist beispielsweise eine Pumpeinrichtung zum Fördern wenigstens eines fließfähigen, insbesondere flüssigen, Funktionsstoffs F auf. Dabei kann die Pumpeinrichtung aus einem Vorrat an fließfähigem Funktionsstoff F gespeist sein, wobei die zweite Austragseinrichtung 6 mittels der Pumpeinrichtung mit dem fließfähigen Funktionsstoff F versorgbar ist. Alternativ oder zusätzlich kann das Drucksystem 1 eine, beispielsweise pneumatische und/oder hydraulische und/oder mechanische, Transporteinrichtung zum Transport wenigstens eines soliden Funktionsstoffs F aufweisen. Der solide Funktionsstoff F liegt in festem Aggregatszustand vor. Der solide Funktionsstoff F kann beispielsweise in Form eines Granulats oder eines langgestreckten oder flächigen Halbzeugs, insbesondere in Draht- oder Stangen- oder Folien- oder Plattenform, vorliegen. Die Transporteinrichtung kann aus einem Vorrat an solidem Funktionsstoff F gespeist sein. Die zweite Austragseinrichtung 6 kann mittels der Transporteinrichtung mit solidem Funktionsstoff F versorgbar sein. Der Vorrat an Funktionsstoff F kann druckbettfest angeordnet sein. Im Falle einer pneumatischen Transporteinrichtung kann der Funktionsstoff F mittels der Transporteinrichtung in einem Gas- oder Flüssigkeitsstrom transportiert werden. Eine mechanische Transporteinrichtung kann beispielsweise in der Art eines Bandförderers, eines Schaufelförderers, eines Schraubenförderers oder einer Eimerkette vorliegen.
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Das Drucksystem 1 weist beispielsweise eine Verbindungseinrichtung, insbesondere in Form einer Verbindungsleitung, auf. Die Verbindungseinrichtung ist mit der zweiten Austragseinrichtung 6 verbunden, so dass der wenigstens eine Funktionsstoff F der zweiten Austragseinrichtung 6 mittels der Verbindungseinrichtung zuführbar ist. Die Verbindungseinrichtung verläuft beispielsweise wenigstens bereichsweise entlang dem Roboterarm 9, insbesondere Manipulator 10, des Drucksystems 1. Die Verbindungseinrichtung oder Verbindungsleitung kann entlang einer gesamten Länge des Roboterarms 9 geführt sein.
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Auch für den Baustoff B kann eine entsprechende Verbindungseinrichtung vorgesehen sein, die die erste Austragseinrichtung 5 mit einem Vorrat zum Bevorraten des Baustoffs B verbindet. Die Verbindungseinrichtung für den Baustoff B kann wenigstens bereichsweise entlang dem Roboterarm 9 verlaufen. Die Verbindungseinrichtung oder Verbindungsleitung für den Baustoff B kann entlang einer gesamten Länge des Roboterarms 9 geführt sein. Die Verbindungseinrichtung für den Baustoff B kann die erste Austragseinrichtung 5 mit einer Baustoff-Pumpeinheit verbinden.
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Die Baustoff-Pumpeinheit kann Förderzylinder mit volumenvariablen Förderräumen aufweisen. Zur, insbesondere gegenläufigen, Änderung der Volumina der Förderräume können die Förderzylinder jeweils einen verstellbaren Förderkolben aufweisen. Die Baustoff-Pumpeinheit kann zudem ein S-förmig geformtes S-Rohr umfassen, welches einenends fluidleitend mit einem als Pumpenausgang fungierenden Druckstutzen verbunden ist. Das S-Rohr kann in einem von oben her mit Baustoff befüllbaren Vorratsraum zum Bevorraten von Baustoff angeordnet sein. Dabei kann das S-Rohr innerhalb des Vorratsraums einenends an dem Druckstutzen drehbar gelagert sein. Die volumenvariablen Förderräume können in den Vorratsraum münden. Das S-Rohr kann im Vorratsraum derart relativ zu den Förderräumen verschwenkbar sein, dass es abwechselnd mit einem der Förderräume fluidleitend verbindbar ist. Auf diese Weise kann durch das Gegenspiel des Verschwenkens des S-Rohrs und eine Volumenänderung der Förderräume in dem Vorratsraum befindlicher Baustoff mittels der Förderräume abwechselnd angesaugt und über die Förderräume durch das S-Rohr hindurch über den Druckstutzen nach außen gepumpt werden. Im Vorratsraum der Baustoff-Pumpeinheit kann ein Rührwerk angeordnet sein. Stromab der Dickstoff-Pumpeinheit und stromauf der ersten Austragseinrichtung 5 können in der Verbindungseinrichtung oder Verbindungsleitung für den Baustoff B ein Pufferspeicher zum Zwischenspeichern von Baustoff B und/oder eine zusätzliche Fördereinrichtung, beispielsweise in Form einer Exzenterschneckenpumpe, zum Versorgen der ersten Austragseinrichtung 5 mit Baustoff B angeordnet sein.
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Das Drucksystem 1 weist beispielsweise eine Sensoreinrichtung auf. Diese Sensoreinrichtung kann einer Überwachung des Beschichtens der wenigstens einen Baustofflage 4 mit dem wenigstens einen Funktionsstoff F dienen. Alternativ oder zusätzlich kann das Drucksystem eine, insbesondere elektronische, Kontrolleinheit 13 aufweisen. Dabei kann die Kontrolleinheit 13 zum Kontrollieren der Verstellung der ersten Austragseinrichtung 5 sowie - alternativ oder zusätzlich - der zweiten Austragseinrichtung 6 eingerichtet sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Kontrolleinheit 13 zum Kontrollieren des Austrags an Baustoff B und/oder an Funktionsstoff F ausgerichtet sein. Die elektronische Kontrolleinheit 13 kann datenübertragend mit der Sensoreinrichtung verbunden sein.
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Das Drucksystem 1 ist zur Durchführung eines erfindungsgemäßen 3D-Druckverfahrens eingerichtet. Das 3D-Druckverfahren dient einem automatischen Herstellen des Bauwerksteils 2 mittels des Drucksystems 1. Dabei weist das 3D-Druckverfahren einen Schritt a) auf. Gemäß dem Schritt a) wird Baustoff B in wenigstens einer Baustofflage 4 auf dem Druckbett 3 angeordnet. Das 3D-Druckverfahren weist zudem einen Schritt b) auf. Gemäß dem Schritt b) wird die wenigstens eine Baustofflage 4 mit Funktionsstoff F automatisch beschichtet. Insbesondere wird die wenigstens eine Baustofflage 4 wenigstens bereichsweise mit dem Funktionsstoff F beschichtet. Das Beschichten der Baustofflage 4 mit Funktionsstoff F kann bahnförmig erfolgen. Das Anordnen von Baustoff B gemäß Schritt a) kann abhängig von, insbesondere digitalen, Bauwerksdaten erfolgen. Die Bauwerksdaten können beispielsweise als digitales 3D-Modell vorliegen. Bei dem 3D-Modell kann es sich um ein Schichtmodell handeln.
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Beispielsweise wird bei Durchführung des Schritts b) eine im Wesentlichen horizontal orientierte Oberseite 14 der wenigstens einen Baustofflage 4 mit Funktionsstoff F beschichtet. Alternativ oder zusätzlich wird eine winkelig, insbesondere vertikal, zur Oberseite 14 orientierte Flankenseite 15 der wenigstens einen Baustofflage 4 mit Funktionsstoff F beschichtet. Die Oberseite 14 kann bereichsweise oder vollflächig mit Funktionsstoff F beschichtet werden. Die Flankenseite 15 kann bereichsweise oder vollflächig mit Funktionsstoff F beschichtet werden. Zwischen zwei benachbarten Baustofflagen 4 kann eine Nahtstelle ausgebildet sein. Diese Nahtstelle kann von der Funktionsstoffschicht 19 überlappt oder überdeckt sein. Es können horizontal und/oder vertikal verlaufende Nahtstellen vorhanden sein, die von der Funktionsstoffschicht 19 überdeckt sind. In der Nahtstelle selbst, also zwischen zwei benachbarten Baustofflagen 4, kann eine Funktionsstoffschicht 19 vorhanden sein. Prinzipiell ist es auch denkbar, dass zwischen dem Druckbett 3 und einer untersten Baustofflage 4 eine Funktionsstoffschicht 19 angeordnet wird. Mit anderen Worten: Zur Verbindung der untersten Baustofflage 4 mit dem Druckbett 3 kann gegebenenfalls zunächst eine Funktionsstoffschicht 19 auf dem Druckbett 3 angeordnet werden, auf welcher dann der Baustoff B in der untersten Baustofflage 4 abgelegt werden kann.
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Beispielsweise wird der Schritt b) zeitlich nach dem Schritt a) durchgeführt. Dabei kann der Schritt b) durchgeführt werden, wenn eine vorbestimmte Anzahl an Baustofflagen 4 des Bauwerksteils 2 auf dem Druckbett 3 angeordnet worden ist. Alternativ wird der Schritt b) in zeitlicher Überschneidung mit Schritt a) durchgeführt. Dabei können das Auftragen des Baustoffs B und des Funktionsstoffs F mit örtlichem Versatz zueinander erfolgen. Der Funktionsstoff F kann also bereits dann ausgetragen werden, wenn eine Baustofflage 4 noch nicht vollständig erzeugt ist.
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Eine Höhe der wenigstens einen Baustofflage 4, insbesondere entlang einer Schwerkraftrichtung, kann wenigstens 4 cm betragen. Die Höhe kann beispielsweise 4 cm bis 10 cm betragen. Eine horizontale Breite der Baustofflage 4, insbesondere senkrecht zur Schwerkraftrichtung und senkrecht zu einer Verstellrichtung der ersten Austragseinrichtung 5, kann wenigstens 10 cm betragen. Die Breite kann 10 cm bis 40 cm betragen. Eine Schichtdicke der Funktionsstoffschicht 19 kann geringer sein als die Höhe der Baustofflage 4. Eine Schichtbreite der Funktionsstoffschicht 19 kann geringer sein als die Breite der Baustofflage 4. Die Schichtbreite der Funktionsstoffschicht 19 kann 5-mal bis 100-mal kleiner sein als die Breite der Baustofflage 4. In dem Fall, in welchem als Funktionsstoff F ein Dämmstoff verwendet wird, kann die Funktionsstoffschicht 19 aber auch eine größere Schichtdicke aufweisen als die Höhe der Baustofflage 4 und/oder eine größere Schichtbreite als die Breite der Baustofflage 4. Im Falle der Verwendung von Dämmstoff als Funktionsstoff F kann die Schichtbreite der Funktionsstoffschicht 19 wenigstens doppelt so groß, beispielsweise 5-mal so groß, sein wie die Breite der Baustofflage 4. Die Schichtbreite der Funktionsstoffschicht 19 kann wenigstens gleich groß sein wie die Höhe der Baustofflage 4, insbesondere wenn die Funktionsstoffschicht 19 an der Flankenseite 15 angebracht wird. Wird die Funktionsstoffschicht 19 an der Oberseite 14 angebracht, so kann die Schichtbreite der Funktionsstoffschicht 19 10-mal kleiner sein als die Höhe der Baustofflage 4. Die Schichtdicke erstreckt sich beispielsweise senkrecht zu einer mit der Funktionsschicht 19 beschichteten Oberfläche der Baustofflage 4. Die Schichtbreite erstreckt sich beispielsweise senkrecht zur Schichtdicke. Die Schichtbreite kann senkrecht zu einer Verstellrichtung der zweiten Austragseinrichtung 6 erstreckt sein.
