EP3947860A1 - Druckverfahren und drucksystem - Google Patents

Druckverfahren und drucksystem

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Publication number
EP3947860A1
EP3947860A1 EP20714565.7A EP20714565A EP3947860A1 EP 3947860 A1 EP3947860 A1 EP 3947860A1 EP 20714565 A EP20714565 A EP 20714565A EP 3947860 A1 EP3947860 A1 EP 3947860A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
building material
discontinuous
printing
strand
discharge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP20714565.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jens HÄFNER
Tobias Huth
Knut Kasten
Peter MÖGLE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Putzmeister Engineering GmbH
Original Assignee
Putzmeister Engineering GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Putzmeister Engineering GmbH filed Critical Putzmeister Engineering GmbH
Publication of EP3947860A1 publication Critical patent/EP3947860A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B1/00—Producing shaped prefabricated articles from the material
    • B28B1/001—Rapid manufacturing of 3D objects by additive depositing, agglomerating or laminating of material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B3/00—Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor
    • B28B3/20—Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor wherein the material is extruded
    • B28B3/24—Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor wherein the material is extruded by reciprocating plunger
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G21/00—Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
    • E04G21/02—Conveying or working-up concrete or similar masses able to be heaped or cast
    • E04G21/04—Devices for both conveying and distributing
    • E04G21/0418—Devices for both conveying and distributing with distribution hose
    • E04G21/0445—Devices for both conveying and distributing with distribution hose with booms
    • E04G21/0463—Devices for both conveying and distributing with distribution hose with booms with boom control mechanisms, e.g. to automate concrete distribution
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/02—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having two cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B15/00—Pumps adapted to handle specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts
    • F04B15/02—Pumps adapted to handle specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts the fluids being viscous or non-homogeneous
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B7/00—Piston machines or pumps characterised by having positively-driven valving
    • F04B7/0019—Piston machines or pumps characterised by having positively-driven valving a common distribution member forming a single discharge distributor for a plurality of pumping chambers
    • F04B7/0023—Piston machines or pumps characterised by having positively-driven valving a common distribution member forming a single discharge distributor for a plurality of pumping chambers and having a rotating movement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G21/00—Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
    • E04G21/02—Conveying or working-up concrete or similar masses able to be heaped or cast
    • E04G21/04—Devices for both conveying and distributing
    • E04G2021/049—Devices for both conveying and distributing concrete mixing nozzles specially adapted for conveying devices

Definitions

  • the invention relates to a printing method for forming a continuous strand of building material for 3D printing a structural part by means of a printing system and a printing system for forming a continuous strand of building material for 3D printing a structural part.
  • the object of the invention is to provide a printing method for forming a continuous strand of building material for 3D printing a structural part by means of a printing system and a printing system for forming a continuous strand of building material for 3D printing a structural part, which, in particular, has improved properties, in particular allows more freedom.
  • the invention solves this problem by providing a printing method with the features of claim 1 and a printing system with the features of claim 12.
  • Advantageous developments and / or refinements of the invention are described in the dependent claims.
  • The, in particular automatic, printing method according to the invention is designed or configured or provided for forming a, in particular spatially, continuous strand of building material for 3D printing of an, in particular 3-dimensional, structural part by means of a printing system.
  • the pressure system has a pressure device and a discontinuous building material pump.
  • the printing device is designed or configured for, in particular automatically, discharging building material from the printing device and for shaping building material, in particular before and / or during discharge, in order to form a, in particular, strand of building material.
  • the discontinuous building material pump is designed or configured for, in particular, automatic, in particular temporally, discontinuous conveying or pumping of building material for, in particular temporally, discontinuous discharge of conveyed, and in particular shaped, building material from the pressure device.
  • the printing method has the following steps: a) in particular automatic, discontinuous conveying of building material by means of the discontinuous building material pump and, in particular, automatic, discontinuous discharge of conveyed building material out of the printing device and shaping conveyed building material, in particular before and / or during discharge, by means of the printing device; b) in particular automatic and / or at least translational, discontinuous movement of the pressure device during the discontinuous conveying and the discontinuous discharge, and in particular the shaping, in such a way that the discharged and shaped building material forms a, in particular the, continuous strand of building material.
  • continuous can mean steady, uninterrupted, seamlessly connected, continuous, continuous, uniform and / or constant.
  • discontinuous can mean discontinuous, interrupted, incomplete, incoherent, uneven and / or non-constant.
  • the continuous strand can extend in, in particular a certain, length.
  • the building material can be concrete, in particular fresh concrete, and / or thixotropic and / or solid or dimensionally stable, in particular during the discharge and / or after the molding. Furthermore, additionally or alternatively, the building material can have a maximum grain size of at least 4 millimeters (mm), in particular of a minimum of 10 mm, in particular of a minimum of 16 mm.
  • the strand can be deposited or applied, in particular in layers, on a strand or an already printed strand and / or a further strand can be deposited or applied, in particular in layers, on the strand or strands.
  • the structural part can be a building structural part and / or a wall and / or a ceiling. Additionally or alternatively, the strand, in particular a width of the strand, can have the, in particular the entire, wall and / or ceiling thickness.
  • the printing device can be referred to as a print head and / or discharge element.
  • the pressure device can be designed for discharging building material out of the pressure device in a non-vertical, in particular horizontal, discharge direction. In other words: the pressure device may or need not be designed to discharge building material out of the pressure device in a vertical discharge direction.
  • the pressure device can have an outlet opening for building material to exit from the pressure device. In particular, the outlet opening can be planar or even.
  • the outlet opening can have an, in particular maximum, opening width of at least 100 mm, in particular a minimum of 200 mm and / or a maximum of 800 mm, in particular a maximum of 600 mm, in particular 400 mm, in particular in a first circumferential direction, in particular non-parallel, in particular orthogonal to a discharge direction.
  • the outlet opening can have an especially maximum opening height of at least 15 mm, especially at least 25 mm, and / or at most 400 mm, especially at most 200 mm, especially at most 100 mm, especially 50 mm, in particular in a second Circumferential direction in particular non-parallel, in particular orthogonal to a discharge direction and / or the first circumferential direction.
  • the discontinuous building material pump can or does not need to be designed for the continuous conveying of building material, in particular for the continuous discharge of conveyed building material out of the pressure device, in particular no screw pump.
  • the printing process thus enables the discontinuous building material pump, in particular possibly already present, to be used directly or immediately for 3D printing.
  • the printing process thus has improved properties, in particular allows more freedom.
  • the discontinuous building material pump is designed or configured for conveying building material, in particular with an, in particular continuous, conveying volume flow in displacement cycles.
  • suction and / or switching cycles in particular of the building material pump, in particular temporally, between the displacement cycles, a, in particular the, delivery volume flow, in particular a value or amount of the delivery volume flow, of building material of the building material pump, in particular temporally, discontinuously, in particular equal to zero or skip.
  • the delivery volume flow in particular in the suction and / or switchover cycles, can be discontinuous.
  • the delivery volume flow can be different, in particular smaller, at the beginning and / or at the end towards a middle of, in particular each, displacement stroke.
  • the discontinuous building material pump can be a rotor pump.
  • the discontinuous building material pump is a piston pump, in particular a two-piston pump with an, in particular switchable, transfer tube or a concrete valve.
  • the delivery volume flow can be discontinuous in suction cycles.
  • the delivery volume flow can be discontinuous in switching cycles.
  • step a) comprises: in particular automatic switching of the transfer tube so slowly that switching the transfer tube does not cause the pressure device to vibrate. This can make it possible to avoid, in particular unintentional, damage to the strand.
  • the printing device is designed or configured for, in particular automatically, specifying, in particular specifying the shape, of a strand cross-section, in particular an area of the strand cross-section, of the strand.
  • Step b) comprises: in particular automatic, discontinuous movement of the printing device in such a way that the strand formed has the strand cross-section, in particular by the printing device.
  • the strand cross-section can be non-parallel, in particular orthogonal, to the discharge direction.
  • the printing device in particular the one, has at least one outlet opening with at least one shaping opening cross section.
  • the at least one outlet opening is designed or configured for the, in particular automatic, exit of the strand, in particular with the strand cross-section, of building material from the printing device.
  • Step a) comprises: in particular automatic, discontinuous exit of the strand, in particular with the strand cross-section, of building material from the printing device.
  • Step b) comprises: in particular automatic, discontinuous movement of the printing device in such a way that the strand cross-section, in particular a shape and / or a size of the strand cross-section, of the extruded strand corresponds to at least one opening cross-section, in particular a shape and / or a size of the opening cross-section, equals, especially completely.
  • the printing process can be referred to as an extrusion process and / or the printing system can be referred to as an extruder system and / or the printing device can be referred to as an extruder device.
  • the extruder device can have an extruder nozzle, wherein the extruder nozzle can have the outlet opening.
  • the extruder nozzle in particular the outlet opening, can be tubular and / or, in particular by at least one circumferential wall, closed on the circumference, in particular in / against the at least one circumferential direction.
  • the extruder nozzle can have the outlet opening at one end, in particular at the front and / or front end.
  • the outlet opening can be referred to as a discharge opening.
  • the outlet opening can have a square shape, in particular have a trapezoidal shape, in particular a parallelogram shape, in particular a rectangular shape.
  • the extruder nozzle can predetermine the discharge or exit direction of the strand of building material from the extruder device, in particular the extruder nozzle, in particular the outlet opening.
  • the discharge direction can be parallel, in particular coaxial, to a longitudinal axis of the extruder nozzle.
  • the strand cross-section, in particular a shape and / or a size of the strand cross-section can correspond at least partially, in particular completely, to a flow cross-section, in particular a shape and / or a size of the flow cross-section, of building material within the extruder nozzle, in particular the same.
  • the opening cross-section and / or the flow cross-section in particular in each case, can be non-parallel, in particular orthogonal, to the discharge direction.
  • the pressure device is designed or configured to be adjustable, in particular automatically, in particular continuously, adjustable presetting of the strand cross-section, in particular the at least one shaping opening cross-section, in particular during the discharge, in particular emergence, of building material.
  • the printing method has the following step: in particular, automatic adjustment of the specification of the strand cross-section, in particular the at least one opening cross-section, in particular during the discharge, in particular emergence, of building material.
  • Step b) has: in particular automatic, discontinuous movement of the printing device as a function of the adjusted specification of the strand cross-section, in particular the at least one opening cross-section.
  • this can be the implementation of different wall and / or ceiling thicknesses, in particular with a transition without a shoulder, and / or the printing of the structural part with slots, holes or channels, in particular for lines or cables and / or pipes or for media such as Electricity and / or water.
  • they do not need to be produced after printing, in particular laboriously, if this can be done at all with reasonable effort, especially by workers.
  • step a) comprises: in particular automatic, discontinuous discharge, in particular discontinuous discharge, of building material from the printing device in one, in particular the and / or non-vertical, in particular horizontal, discharge direction.
  • the step b) has: in particular automatic, discontinuous movement of the printing device in a direction not related to the discharge orthogonal, in particular reverse, in particular opposite, direction of movement.
  • a minimum of 135 degrees (°) in particular a minimum of 150 °, in particular 165 °.
  • 180 ° can mean opposite.
  • step b) has: in particular automatic, discontinuous movement of the printing device as a function of the discontinuous conveying and the discontinuous discharge.
  • the discontinuous movement of the printing device can be synchronous with the discontinuous conveying and the discontinuous discharge.
  • step a) has: in particular automatic, discontinuous conveying of building material with a, in particular the, discontinuous conveyed volume flow and / or, in particular automatic, discontinuous discharge of building material from the pressure device with a discontinuous discharge volume flow and / or a discontinuous Discharge speed, in particular exit speed.
  • step b) has: in particular automatic, discontinuous movement of the printing device at a discontinuous movement speed in such a way that the movement speed, in particular a value or amount of the movement speed, in particular over a certain period of time, is proportional to the conveyed volume flow, in particular a value or amount.
  • the amount of the delivery volume flow and / or the discharge volume flow, in particular a value or amount of the discharge volume flow is, in particular, equal to the discharge volume flow divided by the strand cross-section, in particular a value or amount of an area of the strand cross-section, or the opening cross-section, in particular a value or Amount of an area of the opening cross section.
  • step b) has: in particular automatic, discontinuous movement of the printing device at a discontinuous movement speed in such a way that the movement speed, in particular a value or amount of the movement speed, in particular over a certain period of time, is proportional to the discharge speed, in particular a value or the amount of the discharge speed, is, in particular, equal to the discharge speed.
  • the printing method has the following step: in particular, automatic depositing of the discharged building material.
  • Step b) has: in particular automatic, discontinuous movement of the printing device in such a way that the deposited building material forms the continuous strand of building material.
  • the laying down of the discharged building material can be such that the laid down strand can have the predetermined strand cross-section, in particular the at least one opening cross-section, or can maintain its strand cross-section, in particular the strand that has emerged.
  • the building material cannot or does not need to be pressed onto an already existing building material layer or layer and thus be deformed.
  • the printing system according to the invention for forming a, in particular the, in particular spatially, continuous strand of building material for the 3D printing of a, in particular the, structural part has one, in particular the, printing device, one, in particular the, discontinuous building material pump, a controllable movement device and a, in particular electrical control device, in particular a computer.
  • the printing device is designed or configured for, in particular automatically, discharging building material from the printing device and for shaping building material, in particular before and / or during discharge, in order to form a, in particular, strand of building material.
  • the discontinuous building material pump is designed or configured for the, in particular automatic, in particular temporally, discontinuous conveying or pumping of building material for the discontinuous discharge of conveyed, and in particular shaped, building material out of the pressure device.
  • the movement device is designed or configured for, in particular, automatic and / or at least translatory, discontinuous movement of the printing device.
  • the control device is designed or configured for, in particular automatically and / or independently, control of the movement device for, in particular at least translational, discontinuous movement of the printing device during the discontinuous conveying and the discontinuous discharge, and in particular the molding, in such a way that the discharged and shaped Building material forms a, in particular the, continuous strand of building material.
  • the printing system can provide the same advantage (s) as the printing method described above.
  • the printing system can be designed or configured for, in particular automatically, executing or executing the printing method described above.
  • the printing system, the printing device and / or the discontinuous building material pump, in particular in each case can be designed or configured partially or even completely as described above for the printing method.
  • the movement device can be referred to as a positioning device.
  • the movement device and / or the printing device can be designed for, in particular automatic, rotational movement of the printing device, in particular during conveying and / or discharge, and in particular forming.
  • the printing device can be carried and / or can be carried by the movement device.
  • the movement device has a controllable arm.
  • the arm is designed or configured for the, in particular automatic, discontinuous movement of the printing device.
  • the control device is designed or configured for, in particular automatically and / or independently, the control of the arm for the discontinuous movement of the printing device during the discontinuous conveying and the discontinuous discharge, and in particular the molding, in such a way that the discharged and shaped building material makes up the continuous strand of Building material forms.
  • the arm can be a robot arm and / or a mast.
  • the pressure system has a building material delivery line.
  • the building material delivery line connects the building material pump with the pressure device for a flow of building material from the building material pump through the building material delivery line to the pressure device.
  • the printing system is a controllable printing system.
  • the printing device is a controllable printing device.
  • the building material pump is a controllable building material pump.
  • the control device for the, in particular automatic and / or independent, control of the, in particular controllable, pressure system and / or the, in particular controllable, pressure device and / or the, in particular controllable, building material pump and / or the, in particular controllable, movement device is in Dependence on data, in particular a building or construction plan, in particular in a memory of the control device, the structural part to be printed is formed or configured. This makes it possible for a worker not to need to control the printing system and / or to reduce or even avoid errors during construction.
  • FIG. 1 schematically shows a printing method according to the invention and a printing system according to the invention
  • Fig. 2 schematically shows a two-piston pump with a transfer tube of the
  • FIG. 3 again schematically shows the printing process of FIG. 1 and a
  • FIG. 4 schematically shows a delivery volume flow and a discharge volume flow of the printing method and the printing system of FIG. 1 over time, a switching state of the transfer tube of FIG. 2 over time and a movement speed of a printing device of the printing system of FIG. 1 over time,
  • FIG. 5 again schematically shows the printing method and the printing system of FIG.
  • FIG. 6 schematically by means of the printing method and the printing system from FIG. 1
  • Fig. 7 is a perspective view of the printing system, particularly of
  • FIG. 8 shows a further perspective view of the printing system, in particular of
  • Printing device Fig. 1, 9 shows a front view of the printing system with the printing device from FIG. 8 with at least one peripheral wall in a first setting, at least one inner element in a first setting and at least one cover element in a second setting,
  • FIG. 10 shows a side view of the printing system, in particular the printing device, of FIG. 9,
  • FIG. 11 is a front view of the printing system with the printing device of FIG. 8 with the at least one peripheral wall in the first setting, the at least one inner element in a second setting and the at least one cover element in a first setting without an upper peripheral wall,
  • FIG. 12 shows a side view of the printing system, in particular the printing device, of FIG. 11,
  • FIG. 13 shows a front view of the printing system with the printing device of FIG. 8 with the at least one peripheral wall in a second setting and the at least one inner element in the first setting without an upper peripheral wall and without a cover element,
  • FIG. 15 shows a front view of the printing system with the printing device of FIG. 8 with the at least one peripheral wall in the second setting, the at least one inner element in the first setting and the at least one cover element in a third setting, and FIG
  • Fig. 16 is a perspective view of the printing system, particularly of
  • the printing system 20 has a printing device 1, a discontinuous building material pump 23, a controllable movement device 22 and a control device 24.
  • the printing device 1 is designed to discharge building material BS out of the printing device 1 and to shape building material BS, in particular prior to and / or during discharge, to form the strand ST of building material BS.
  • the discontinuous building material pump 23 is designed for, in particular, the discontinuous conveying of building material BS for the discontinuous discharge of conveyed, and in particular shaped, building material BS out of the pressure device 1.
  • the moving device 22 is designed to move the printing device 1 discontinuously.
  • the control device 24 is designed to control the movement device 22 for the discontinuous movement of the printing device 1 during the discontinuous conveying and the discontinuous discharge, and in particular the shaping, in such a way that the discharged and shaped building material BS forms the continuous strand ST of building material BS.
  • FIGS. 1 to 5 show a printing method according to the invention for forming the continuous strand ST of building material BS for 3D printing the building part BWT by means of the printing system 20.
  • the printing method has the steps: a) discontinuous conveying of building material BS by means of the discontinuous Building material pump 23 and discontinuous discharge of conveyed building material BS out of the pressure device 1 and shaping of conveyed building material BS, in particular before and / or during the discharge, by means of the pressure device 1; b) discontinuous movement of the pressure device 1 during the discontinuous conveying and the discontinuous discharge, and in particular the shaping, such that the discharged and shaped building material BS forms the continuous strand ST of building material BS, in particular by means of the moving device 22.
  • the printing system 20 is designed to carry out the printing method described above, in particular carries out.
  • the discontinuous building material pump 23 is designed for conveying building material BS in displacement cycles VT, as shown above in FIG. 4.
  • a QF (t) delivery volume flow of building material BS of building material pump 23 is discontinuous or equal to zero.
  • the delivery volume flow QF (t) is additionally different, in particular smaller, at the beginning and / or at the end towards a middle of, in particular each, displacement cycle VT.
  • the discontinuous building material pump 23 is a piston pump, in particular a two-piston pump with an in particular switchable transfer tube 29, as shown in FIG.
  • the delivery volume flow QF (t) is discontinuous in switching cycles SUT, in particular the transfer tube 29, as shown in the top and center of FIG. 4.
  • step a) comprises: Switching the diverter valve 29 so slowly that the switchover of the diverter valve 29 does not cause the printing device 1 to vibrate.
  • the pressure system 20 also has a building material conveying line 27, as shown in FIGS. 1 to 3.
  • the building material delivery line 27 connects the building material pump 23 to the pressure device 1 for a flow of building material BS from the building material pump 23 through the building material delivery line 27 to the pressure device 1.
  • the movement device 22 has a controllable arm 28, as shown in FIG. 3.
  • the arm 28 is designed to move the printing device 1 discontinuously.
  • the control device 24 is designed to control the arm 28 for the discontinuous movement of the printing device 1 during the discontinuous conveying and the discontinuous discharge, and in particular the shaping, in such a way that the discharged and shaped building material BS forms the continuous strand ST of building material BS.
  • the printing system 20 is a controllable printing system.
  • the printing device 1 is a controllable printing device.
  • the building material pump 23 is a controllable building material pump.
  • the control device 24 is designed to control the printing system 20 and / or the printing device 1 and / or the building material pump 23 and / or the moving device 22 as a function of data DBWT of the building part BWT to be printed.
  • Step b) comprises: discontinuous movement of the printing device 1 in such a way that the strand ST formed has the predetermined strand cross section 4.
  • the printing device 1 has at least one outlet opening 2 with at least one shaping opening cross section 3.
  • the at least one outlet opening 2 is designed for the exit of the strand ST, in particular with the strand cross-section 4, of building material BS from the printing device 1.
  • Step a) has: discontinuous exit of the strand ST, in particular with the strand cross section 4, of building material BS out of the printing device 1.
  • Step b) comprises: discontinuous movement of the printing device 1 in such a way that the strand cross section 4 of the strand ST that has emerged equals the at least one opening cross section 3.
  • the pressure device 1 is designed to be adjustable for the adjustable presetting of the strand cross section 4 (t), in particular the at least one shaping opening cross section 3 (t), in particular during the discharge of building material BS.
  • the printing method has the following step: adjusting the specification of the strand cross section 4 (t), in particular the at least one opening cross section 3 (t), in particular during the discharge of building material BS.
  • Step b) comprises: discontinuous movement of the printing device 1 as a function of the adjusted presetting of the strand cross section 4 (t), in particular of the at least one opening cross section 3 (t).
  • the printing device 1 has an extruder nozzle 5 and at least one specification element, in particular a shape specification element, 7a, 7b, 8a, 8b, 30a, 30b, as shown in FIGS. 7 to 16.
  • the extruder nozzle 5 has the, in particular rectangular, exit opening 2 for the exit of the strand ST of building material BS from the printing device 1 in an, in particular horizontal, discharge or exit direction x.
  • the at least one specification element 7a, 7b, 8a, 8b, 30a, 30b is for the variable, in particular continuous, adjustable or adjustable specification, in particular shape specification, of at least one part 4A, 4I of the, in particular rectangular, strand cross-section 4 of the exiting, and in particular emerged , Strand ST of building material BS, in particular during the exit of strand ST of building material BS, in particular individually or separately, variable, in particular continuously, adjustable or adjustable, in particular movable, designed or configured or stored, in particular in at least two different Settings.
  • the extruder nozzle 5 has several circumferential walls 7a, 7b, 7c, 7d, four in the exemplary embodiment shown.
  • the peripheral walls 7a, 7b, 7c, 7d define or limit the outlet opening 2 on the peripheral side.
  • the at least one specification element has at least one, in the illustrated embodiment two, of the peripheral walls 7a, 7b.
  • the at least one peripheral wall 7a, 7b is for the variably adjustable definition or delimitation of an outer edge or outer part 35A of an, in particular shaping and / or rectangular, flow cross-section 35 of building material BS within the extruder nozzle 5 for the variably adjustable specification of an outer edge or outer part 4A of the Strand cross-section 4 formed variably adjustable.
  • one, in particular left, circumferential wall 7a and one, in particular right, circumferential wall 7b, in particular in each case, are designed to be variably adjustable for the variable setting of a width of the flow cross section 35 for the variable setting of a width of the strand cross section 4 or an opening width BO of the outlet opening 2 , in particular movable in / against a first circumferential direction y.
  • one, in particular lower, circumferential wall and / or one, in particular upper, circumferential wall, in particular in each case, can be designed to be variably adjustable for the variable setting of a height of the flow cross section for the variable setting of a height of the strand cross section or an opening height of the outlet opening , in particular movable in / against a second circumferential direction.
  • the two circumferential walls 7a, 7b are arranged maximally outside or maximally apart from one another in such a way that the width of the flow cross section 35 and thus the width of the strand cross section 4 or the opening width BO the outlet opening 2 is set to a maximum or wide, in the embodiment shown 400 mm.
  • the two circumferential walls 7a, 7b are arranged maximally inside or minimally apart or maximally close to one another in such a way that the width of the flow cross section 35 and thus the width of the strand cross-section 4 or the opening width BO of the outlet opening 2 is set to be minimal or narrow, in the illustrated embodiment 200 mm.
  • an opening height HO of the outlet opening 2 is 50 mm, in particular in the second circumferential direction z.
  • the at least one specification element has at least one inner element 30a, 30b.
  • the at least one inner element 30a, 30b is for variably adjustable, in particular complete, arrangement within the extruder nozzle 5 for variably adjustable definition or limitation, in particular at least one inner edge or inner part 35I of the flow cross section 35 of building material BS within the extruder nozzle 5 for variably adjustable Specification, in particular at least one inner edge or inner part 4I of the strand cross-section 4 designed to be variably adjustable, in particular movable relative to the extruder nozzle 5, in particular in / against the first circumferential direction y.
  • the at least one inner element can additionally or alternatively be movable in / against the second circumferential direction.
  • the at least one specification element has, in particular precisely, two inner elements 30a, 30b.
  • the at least one specification element in particular only one or at least three inner elements.
  • the at least one inner element 30a, 30b in a first, in particular inner, setting, in particular no inner edge of the flow cross section 35 and thus no inner edge of the strand cross section 4, as in FIGS. 7 to 10 and 13 to 16 and FIG. 6 a), b) below and above, c) below and above, d) below and e) below and in the middle.
  • the at least one inner element 30a, 30b is divided into two with an, in particular rectangular, interruption 4U, in particular in one, in particular horizontal, direction, in particular in the first circumferential direction y, in particular of flow cross section 35 , and thus the strand cross-section 4 in front, as shown in FIGS. 11 and 12 and FIG. 6 b) in the middle, c) in the middle, d) in the middle and above and e) above.
  • the at least one specification element has at least one, in particular rectangular, cover element 8a, 8b.
  • the at least one cover element 8a, 8b is for the variably adjustable covering of at least one part 2a of the outlet opening 2 for the variably adjustable specification of at least one part or edge 4A, 4I, in particular the outer edge 4A and / or the inner edge 4I, of the strand cross-section 4 by at least one uncovered part 2b of the outlet opening 2, in particular the opening cross section 3 of the outlet opening 2, designed to be variably adjustable, in particular movable relative to the outlet opening 2 or the extruder nozzle 5, in particular in / against the first circumferential direction y and / or the second circumferential direction z.
  • the at least one specification element has, in particular precisely, two, in particular rectangular, cover elements 8a, 8b. In alternative exemplary embodiments, the at least one specification element, in particular only one or at least three cover elements.
  • the at least one cover element 8a, 8b for covering the, in particular at least one, part 2a of the outlet opening 2 is designed such that the opening cross section 3 is at least divided into two parts with an interruption 3U, in particular in one, in particular horizontal, direction, in particular in the first circumferential direction y.
  • the at least one cover element 8, 8a, 8b is designed to be variably adjustable for separating, in particular for cutting, the escaped strand ST of building material BS from the printing device 1, in particular from the extruder nozzle 5, in particular at the outlet opening 2.
  • the at least one cover element 8a, 8b has a cutting plate or a blade 8aK, 8bK.
  • the at least one cover element 8, 8a, 8b is designed to be arranged at the outlet opening 2, in particular in contact with the extruder nozzle 5. This makes it possible to reduce or even avoid an unintentional escape of building material at an unintended location and / or in / against the first circumferential direction and / or the second circumferential direction out of the printing device, in particular the extruder nozzle.
  • the two cover elements 8a, 8b are arranged on the outlet opening 2 and cover an, in particular inner and / or rectangular, part 2a of the outlet opening 2 in such a way that the opening cross section 3, in particular rectangular and , is divided into two with an, in particular rectangular, interruption 3U, in particular in the first circumferential direction y.
  • the cover elements 8a, 8b overlap or are pushed over one another in the exit direction x.
  • the two-part, in particular rectangular, opening cross-section 3 with the, in particular rectangular, interruption 3U specifies the two-part, in particular rectangular, strand cross-section 4 with an, in particular, rectangular, interruption 4U of the, in particular, leaked, strand ST of building material BS.
  • the two cover elements 8a, 8b are arranged on the outlet opening 2 and cover two, in particular outer and / or rectangular, parts 2a of the outlet opening 2 in such a way that the opening cross section 3, in particular rectangular and narrow, in particular in the first circumferential direction y.
  • a, in particular an inner, part 2b of the outlet opening 2 is not covered.
  • the narrow, in particular rectangular, opening cross section 3 thus defines the narrow, in particular rectangular, strand cross section 4 of the strand ST of building material BS, which has in particular emerged.
  • the two cover elements 8a, 8b are not arranged on the outlet opening 2 and do not cover any part of the outlet opening 2 or the outlet opening 2 is uncovered.
  • the two cover elements 8a, 8b are raised in the second circumferential direction z.
  • FIG. 6 shows schematically, by means of the printing method and the printing system 20, 3D-printed structural parts BWT from strands ST of building material BS formed and in particular layered or placed on top of one another.
  • the rectangular two-part strand cross-section 4 with rectangular interruption 4U shown in FIG. 6 c) in the middle, d) in the middle and above and e) above, in particular in each case, can pass through the peripheral walls 7a, 7b, in particular in each case, in the first setting or at most outside , the at least one inner element 30a, 30b in the second setting and the at least one cover element 8a, 8b in the first setting or without a cover element are or is predetermined.
  • the at least one inner element 30a, 30b in the first setting and the at least one, in particular rectangular, cover element 8a, 8b in the second setting, or a central or inner part 2a of the, in particular rectangular, outlet opening 2, in particular with maximum opening width BO, covering are specified or is specified.
  • the rectangular strand cross-section 4 shown in the center of FIG. 6 b) can pass through the circumferential wall 7a in the first setting or maximally outside, the circumferential wall 7b in the second setting or maximally inside, the at least one inner element 30a, 30b in the first setting and the at least one, in particular rectangular, cover element 8a, 8b in the second setting or a central or inner part 2a of the, in particular rectangular, outlet opening 2, in particular with a maximum opening width BO, are specified or is specified.
  • slots can be produced vertically or vertically in a strand or a layer or a layer ST and horizontally or horizontally on an outside of the strand ST, as shown in FIG. 6, in particular b) to e).
  • two narrow or thin structural parts or walls BWT connected with webs can thus be produced with one passage in order to later fill the gap with insulating material or to accommodate installation lines.
  • the strand cross-sections 4 of FIGS. 6 c), d) and e), in particular in this order can be arranged in and / or against the discharge or exit direction x.
  • open strand cross-sections 4 can thus be produced to produce a media channel.
  • a support structure such as a grid
  • a support structure can be and / or be arranged on the strands ST, which are not completely over the maximum opening width BO, to enable at least one further strand ST to be deposited. This can make it possible to prevent the soft building material from sagging downward into the space, in particular the cavity.
  • the printing system 20, in particular the printing device 1, has at least one, in particular controllable and / or electrical, adjusting device or adjusting device 213, 217a, 217b, 218a, 218b.
  • the at least one setting device 213, 217a, 217b, 218a, 218b is designed for the, in particular automatic, variable, in particular continuous, setting or adjustment of the at least one specification element 7a, 7b, 8a, 8b, 30a, 30b.
  • the control device 24 is designed to control the at least one adjusting device 213, 217a, 217b, 218a, 218b as a function of data DBWT of the structural part BWT to be printed.
  • the printing method has the step: depositing the discharged building material BS, in particular by means of the printing device 1 and / or the movement device 22.
  • Step b) includes: discontinuous movement of the printing device 1 in such a way that the deposited building material BS the continuous strand ST of Building material BS forms, in particular that the stored strand ST has the predetermined strand cross section 4, in particular the at least one opening cross section 3, or maintains its strand cross section 4.
  • step a) comprises: discontinuous discharge, in particular discontinuous discharge, of building material BS out of the pressure device 1 in the, in particular horizontal, discharge direction x.
  • step b) comprises: discontinuous movement of the printing device 1 in a direction of movement -x that is non-orthogonal, in particular opposite, to the discharge direction x, as shown in FIG. 3.
  • the printing device 1 has a deflection device or a deflection element 9, as shown in FIGS. 7 to 16.
  • the deflection device 9 is arranged upstream of the outlet opening 2, in particular the extruder nozzle 5, and is used to deflect a flow or a flow of building material BS, in particular from a pipe flange 45, in particular from a non-horizontal, in particular vertical, direction, in particular against the first circumferential direction -z, in particular from top to bottom, in the direction, in particular in the discharge or exit direction x, in particular from back to front, of the outlet opening 2.
  • the movement device 22 and / or the printing device 1 are / is designed for the rotational movement of the printing device 1, in particular during conveying and / or discharge, and in particular during molding.
  • the pressure device 1 can be rotated about a longitudinal axis of the pipe flange.
  • Step b) further comprises: discontinuous movement of the printing device 1 as a function of the discontinuous conveying and the discontinuous discharge.
  • step a) comprises: discontinuous conveying of building material BS with the discontinuous conveyed volume flow QF (t) and / or discontinuous discharge of building material BS out of the pressure device 1 with a discontinuous one Discharge volume flow QA (t) and / or a discontinuous discharge speed vx (t), as shown in FIG. 4.
  • the delivery volume flow QF (t) and thus the discharge volume flow QA (t) is greater than zero but small.
  • the speed of movement v-x (t) is greater than zero, but small.
  • the delivery volume flow QF (t) and thus the discharge volume flow QA (t) is greater than zero, in particular large.
  • the speed of movement v-x (t) is thus greater than zero, in particular large.
  • the delivery volume flow QF (t) and thus the discharge volume flow QA (t) is greater than zero but small.
  • the speed of movement v-x (t) is greater than zero, but small.
  • the delivery volume flow QF (t) and thus the discharge volume flow QA (t) are discontinuous or equal to zero.
  • the speed of movement v-x (t) is therefore discontinuous or equal to zero.
  • the pressure device 1 has a number of, in particular controllable, injection nozzles, in particular clocked high-pressure nozzles with a pressure greater than 10 bar, in particular greater than 100 bar, as shown in FIGS. 7 to 16.
  • the injection nozzles are designed for injecting, in particular for admixing or introducing, an additive, in particular concrete accelerator, in particular directly, into the building material BS before it is discharged or exited.
  • the number of injection nozzles is arranged in the first circumferential direction z above the extruder nozzle 5 or the circumferential wall 7d and / or behind the extruder nozzle 5, and in particular the deflection device 9, against the discharge or exit direction -x.
  • This, in particular the arrangement makes it possible to have the smallest possible amount of activated building material, in particular concrete, in the printing device 1 or to have to dispose of it during pumping pauses or interruptions in the printing process.
  • control device 24 is designed to control the number of injection nozzles as a function of data DBWT of the structural part BWT to be printed.
  • the invention provides an advantageous printing method for forming a continuous strand of building material for 3D printing a structural part by means of a printing system and a printing system for forming a continuous strand of building material for 3D printing a structural part ready, which, in particular in each case, has improved properties, in particular allows more freedom.

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Abstract

Druckverfahren zum Bilden eines kontinuierlichen Strangs (ST) von Baustoff (BS) zum 3D- Druck von einem Bauwerksteil (BWT) mittels eines Drucksystems (20), - wobei das Drucksystem (20) aufweist: - eine Druckvorrichtung (1), wobei die Druckvorrichtung (1) zum Austragen von Baustoff BS) aus der Druckvorrichtung (1) heraus und zum Formen von Baustoff (BS) zum Bilden eines Strangs (ST) von Baustoff (BS) ausgebildet ist, und - eine diskontinuierliche Baustoffpumpe (23), wobei die diskontinuierliche Baustoffpumpe (23) zum diskontinuierlichen Fördern von Baustoff (BS) zum diskontinuierlichen Austragen von gefördertem Baustoff (BS) aus der Druckvorrichtung (1) heraus ausgebildet ist, - wobei das Druckverfahren die Schritte aufweist: - a) diskontinuierliches Fördern von Baustoff (BS) mittels der diskontinuierlichen Baustoffpumpe (23) und diskontinuierliches Austragen von gefördertem Baustoff (BS) aus der Druckvorrichtung (1) heraus und Formen von gefördertem Baustoff (BS) mittels der Druckvorrichtung (1), und - b) diskontinuierliches Bewegen der Druckvorrichtung (1) während des diskontinuierlichen Förderns und des diskontinuierlichen Austragens derart, dass der ausgetragene und geformte Baustoff (BS) einen kontinuierlichen Strang (ST) von Baustoff (BS) bildet.

Description

Druckverfahren und Drucksystem
ANWENDUNGSGEBIET UND STAND DER TECHNIK
Die Erfindung bezieht sich auf ein Druckverfahren zum Bilden eines kontinuierlichen Strangs von Baustoff zum 3D-Druck von einem Bauwerksteil mittels eines Drucksystems und ein Drucksystem zum Bilden eines kontinuierlichen Strangs von Baustoff zum 3D-Druck von einem Bauwerksteil.
AUFGABE UND LOSUNG
Der Erfindung liegt als Aufgabe die Bereitstellung eines Druckverfahrens zum Bilden eines kontinuierlichen Strangs von Baustoff zum 3D-Druck von einem Bauwerksteil mittels eines Drucksystems und eines Drucksystems zum Bilden eines kontinuierlichen Strangs von Baustoff zum 3D-Druck von einem Bauwerksteil zugrunde, das, insbesondere jeweils, verbesserte Eigenschaften aufweist, insbesondere mehr Freiheiten ermöglicht.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Bereitstellung eines Druckverfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eines Drucksystems mit den Merkmalen des Anspruchs 12. Vorteilhafte Weiterbildungen und/oder Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Das erfindungsgemäße, insbesondere automatische, Druckverfahren ist zum Bilden eines, insbesondere räumlich, kontinuierlichen Strangs von Baustoff zum 3D-Druck von einem, insbesondere 3-dimensionalen, Bauwerksteil mittels eines Drucksystems ausgebildet bzw. konfiguriert bzw. vorgesehen. Das Drucksystem weist eine Druckvorrichtung und eine diskontinuierliche Baustoffpumpe auf. Die Druckvorrichtung ist zum, insbesondere automatischen, Austragen von Baustoff aus der Druckvorrichtung heraus und zum Formen von Baustoff, insbesondere zeitlich vor und/oder während des Austragens, zum Bilden eines, insbesondere des, Strangs von Baustoff ausgebildet bzw. konfiguriert. Die diskontinuierliche Baustoffpumpe ist zum, insbesondere automatischen, insbesondere zeitlich, diskontinuierlichen Fördern bzw. Pumpen von Baustoff zum, insbesondere zeitlich, diskontinuierlichen Austragen von gefördertem, und insbesondere geformtem, Baustoff aus der Druckvorrichtung heraus ausgebildet bzw. konfiguriert. Das Druckverfahren weist die Schritte auf: a) insbesondere automatisches, diskontinuierliches Fördern von Baustoff mittels der diskontinuierlichen Baustoffpumpe und, insbesondere automatisches, diskontinuierliches Austragen von gefördertem Baustoff aus der Druckvorrichtung heraus und Formen von gefördertem Baustoff, insbesondere zeitlich vor und/oder während des Austragens, mittels der Druckvorrichtung; b) insbesondere automatisches und/oder mindestens translatorisches, diskontinuierliches Bewegen der Druckvorrichtung während des diskontinuierlichen Förderns und des diskontinuierlichen Austragens, und insbesondere des Formens, derart, dass der ausgetragene und geformte Baustoff einen, insbesondere den, kontinuierlichen Strang von Baustoff bildet.
Insbesondere kann kontinuierlich stetig, ununterbrochen, lückenlos zusammenhängend, fortlaufend, durchgehend, gleichmäßig und/oder konstant bedeuten. Zusätzlich oder alternativ kann diskontinuierlich unstetig, unterbrochen, lückenhaft, unzusammenhängend, ungleichmäßig und/oder nicht-konstant bedeuten.
Der kontinuierliche Strang kann sich in, insbesondere gewisser, Länge erstrecken.
Der Baustoff kann Beton, insbesondere Frischbeton, und/oder thixotrop und/oder stichfest bzw. formstabil, insbesondere während des Austragens und/oder zeitlich nach dem Formen, sein. Weiter zusätzlich oder alternativ kann der Baustoff ein Größtkorn von minimal 4 Millimeter (mm), insbesondere von minimal 10 mm, insbesondere von minimal 16 mm, aufweisen.
Der 3-Druck kann als additive Fertigung bezeichnet werden. Zusätzlich oder alternativ kann der Strang, insbesondere schichtweise, auf einem bzw. einen bereits gedruckten Strang abgelegt bzw. aufgetragen werden und/oder auf dem bzw. den Strang kann, insbesondere schichtweise, ein weiterer Strang abgelegt bzw. aufgetragen werden.
Das Bauwerksteil kann ein Gebäudebauwerksteil und/oder eine Wand und/oder eine Decke sein. Zusätzlich oder alternativ kann der Strang, insbesondere eine Breite des Strangs, die, insbesondere gesamte, Wand- und/oder Deckendicke aufweisen.
Die Druckvorrichtung kann als Druckkopf und/oder Austragorgan bezeichnet werden. Zusätzlich oder alternativ kann die Druckvorrichtung zum Austragen von Baustoff aus der Druckvorrichtung heraus in einer nicht-vertikalen, insbesondere horizontalen, Austragsrichtung ausgebildet sein. In anderen Worten: die Druckvorrichtung kann oder braucht nicht zum Austragen von Baustoff aus der Druckvorrichtung heraus in einer vertikalen Austragsrichtung ausgebildet sein. Weiter zusätzlich oder alternativ kann die Druckvorrichtung eine Austrittsöffnung zum Austreten von Baustoff aus der Druckvorrichtung heraus aufweisen. Insbesondere kann die Austrittsöffnung plan bzw. eben sein. Weiter zusätzlich oder alternativ kann die Austrittsöffnung eine, insbesondere maximale, Öffnungsbreite von minimal 100 mm, insbesondere minimal 200 mm, und/oder maximal 800 mm, insbesondere maximal 600 mm, insbesondere 400 mm, aufweisen, insbesondere in einer ersten Umfangsrichtung, insbesondere nicht-parallel, insbesondere orthogonal zu einer Austragsrichtung. Weiter zusätzlich oder alternativ kann die Austrittsöffnung eine, insbesondere maximale, Öffnungshöhe von minimal 15 mm, insbesondere minimal 25 mm, und/oder maximal 400 mm, insbesondere maximal 200 mm, insbesondere maximal 100 mm, insbesondere 50 mm, aufweisen, insbesondere in einer zweiten Umfangsrichtung insbesondere nicht-parallel, insbesondere orthogonal zu einer Austragsrichtung und/oder der ersten Umfangsrichtung.
Die diskontinuierliche Baustoffpumpe kann oder braucht nicht zum kontinuierlichen Fördern von Baustoff, insbesondere zum kontinuierlichen Austragen von gefördertem Baustoff aus der Druckvorrichtung heraus, ausgebildet sein, insbesondere keine Schneckenpumpe.
Somit ermöglicht das Druckverfahren, dass die, insbesondere möglicherweise bereits vorhandene, diskontinuierliche Baustoffpumpe direkt bzw. unmittelbar zum 3D-Druck eingesetzt werden kann. Somit weist das Druckverfahren verbesserte Eigenschaften auf, insbesondere ermöglicht mehr Freiheiten.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist die diskontinuierliche Baustoffpumpe zum Fördern von Baustoff, insbesondere mit einem, insbesondere kontinuierlichen, Fördervolumenstrom, in Verdrängungstakten ausgebildet bzw. konfiguriert. In Saug- und/oder Umschalttakten, insbesondere der Baustoffpumpe, insbesondere zeitlich, zwischen den Verdrängungstakten ist ein, insbesondere der, Fördervolumenstrom, insbesondere ein Wert bzw. Betrag des Fördervolumenstroms, von Baustoff der Baustoffpumpe, insbesondere zeitlich, diskontinuierlich, insbesondere gleich Null bzw. setzt aus. In anderen Worten: obwohl die Baustoffpumpe in Betrieb sein kann, kann der Fördervolumenstrom, insbesondere in den Saug- und/oder Umschalttakten, diskontinuierlich sein. Insbesondere kann der Fördervolumenstrom am Anfang und/oder am Ende zu einer Mitte eines, insbesondere jedes, Verdrängungstakts verschieden, insbesondere kleiner, sein.
Insbesondere kann die diskontinuierliche Baustoffpumpe eine Rotorpumpe sein.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist die diskontinuierliche Baustoffpumpe eine Kolbenpumpe, insbesondere eine Zweikolbenpumpe mit einer, insbesondere umschaltbaren, Rohrweiche bzw. einem Betonventil. Insbesondere kann im Fall einer Einkolbenpumpe der Fördervolumenstrom in Saugtakten diskontinuierlich sein. Zusätzlich oder alternativ kann im Fall einer Zweikolbenpumpe mit einer Rohrweiche der Fördervolumenstrom in Umschalttakten diskontinuierlich sein.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist der Schritt a) auf: insbesondere automatisches, Umschalten der Rohrweiche derart langsam, dass das Umschalten der Rohrweiche die Druckvorrichtung nicht in Schwingung versetzt. Dies kann ermöglichen, ein, insbesondere unbeabsichtigtes, Beschädigen des Strangs zu vermeiden.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Druckvorrichtung zum, insbesondere automatischen, Vorgeben, insbesondere Formvorgeben, eines Strangquerschnitts, insbesondere einer Fläche des Strangquerschnitts, des Strangs ausgebildet bzw. konfiguriert. Der Schritt b) weist auf: insbesondere automatisches, diskontinuierliches Bewegen der Druckvorrichtung derart, dass der gebildete Strang den, insbesondere durch die Druckvorrichtung, vorgegebenen Strangquerschnitt aufweist. Insbesondere kann der Strangquerschnitt nicht- parallel, insbesondere orthogonal, zu der Austragsrichtung sein.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Druckvorrichtung, insbesondere die, mindestens eine Austrittsöffnung mit mindestens einem formgebenden Öffnungsquerschnitt auf. Die mindestens eine Austrittsöffnung ist zum, insbesondere automatischen, Austreten des Strangs, insbesondere mit dem Strangquerschnitt, von Baustoff aus der Druckvorrichtung heraus ausgebildet bzw. konfiguriert. Der Schritt a) weist auf: insbesondere automatisches, diskontinuierliches Austreten des Strangs, insbesondere mit dem Strangquerschnitt, von Baustoff aus der Druckvorrichtung heraus. Der Schritt b) weist auf: insbesondere automatisches, diskontinuierliches Bewegen der Druckvorrichtung derart, dass der Strangquerschnitt, insbesondere eine Form und/oder eine Größe des Strangquerschnitts, des ausgetretenen Strangs dem mindestens einen Öffnungsquerschnitt, insbesondere einer Form und/oder einer Größe des Öffnungsquerschnitts, gleicht, insbesondere vollständig. Insbesondere kann das Druckverfahren als Extrusionsverfahren und/oder das Drucksystem kann als Extrudersystem und/oder die Druckvorrichtung kann als Extrudervorrichtung bezeichnet werden. Insbesondere kann die Extrudervorrichtung eine Extruderdüse aufweisen, wobei die Extruderdüse die Austrittsöffnung aufweisen kann. Insbesondere kann die Extruderdüse, insbesondere die Austrittsöffnung, röhrenförmig und/oder, insbesondere durch mindestens eine Umfangswand, umfangsseitig geschlossen sein, insbesondere in/entgegen der mindestens einen Umfangsrichtung. Zusätzlich oder alternativ kann die Extruderdüse die Austrittsöffnung an einem, insbesondere stirnseitigen und/oder vorderen, Ende aufweisen. Weiter zusätzlich oder alternativ kann die Austrittsöffnung als Austragsöffnung bezeichnet werden. Weiter zusätzlich oder alternativ kann die Austrittsöffnung eine Viereckform, insbesondere eine Trapezform, insbesondere eine Parallelogrammform, insbesondere eine Rechteckform, aufweisen. Weiter zusätzlich oder alternativ kann die Extruderdüse die Austrags- bzw. Austrittsrichtung des Strangs von Baustoff aus der Extrudervorrichtung, insbesondere der Extruderdüse, insbesondere der Austrittsöffnung, heraus vorgeben. Insbesondere kann die Austragsrichtung parallel, insbesondere koaxial, zu einer Längsachse der Extruderdüse sein. Weiter zusätzlich oder alternativ kann der Strangquerschnitt, insbesondere eine Form und/oder eine Größe des Strangquerschnitts, mindestens teilweise, insbesondere vollständig, einem Strömungsquerschnitt, insbesondere einer Form und/oder einer Größe des Strömungsquerschnitts, von Baustoff innerhalb der Extruderdüse entsprechen, insbesondere gleichen. Weiter zusätzlich oder alternativ können/kann der der Öffnungsquerschnitt und/oder der Strömungsquerschnitt, insbesondere jeweils, nicht- parallel, insbesondere orthogonal, zu der Austragsrichtung sein.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Druckvorrichtung zum, insbesondere automatischen, insbesondere kontinuierlich, verstellbaren Vorgeben des Strangquerschnitts, insbesondere des mindestens einen formgebenden Öffnungsquerschnitts, insbesondere während des Austragens, insbesondere Austretens, von Baustoff, insbesondere kontinuierlich, verstellbar ausgebildet bzw. konfiguriert. Das Druckverfahren weist den Schritt auf: insbesondere automatisches, Verstellen des Vorgebens des Strangquerschnitts, insbesondere des mindestens einen Öffnungsquerschnitts, insbesondere während des Austragens, insbesondere Austretens, von Baustoff. Der Schritt b) weist auf: insbesondere automatisches, diskontinuierliches Bewegen der Druckvorrichtung in Abhängigkeit von dem verstellten Vorgeben des Strangquerschnitts, insbesondere des mindestens einen Öffnungsquerschnitts. Dies ermöglicht verschiedene Strangquerschnitte, insbesondere verschiedene Formen und/oder Größen des Strangquerschnitt bzw. der Strangquerschnitte. Insbesondere kann dies das Realisieren von verschiedenen Wand- und/oder Deckendicken, insbesondere mit einem Übergang ohne Absatz, und/oder das Drucken des Bauwerksteils mit Schlitzen, Löchern oder Kanälen, insbesondere für Leitungen bzw. Kabel und/oder Rohre bzw. für Medien wie Strom und/oder Wasser, ermöglichen. Somit brauchen diese nicht zeitlich nach dem Drucken, insbesondere mühsam, hergestellt werden, soweit dies überhaupt mit vertretbarem Aufwand machbar sein kann, insbesondere von Arbeitern.
In einer Weiterbildung der Erfindung weist der Schritt a) auf: insbesondere automatisches, diskontinuierliches Austragen, insbesondere diskontinuierliches Austreten, von Baustoff aus der Druckvorrichtung heraus in einer, insbesondere der und/oder nicht-vertikalen, insbesondere horizontalen, Austragsrichtung. Der Schritt b) weist auf: insbesondere automatisches, diskontinuierliches Bewegen der Druckvorrichtung in einer zu der Austragsrichtung nicht- orthogonalen, insbesondere umgekehrten, insbesondere entgegengesetzten, Bewegungsrichtung. Insbesondere kann umgekehrt minimal 135 Grad (°), insbesondere minimal 150 °, insbesondere 165 ° bedeuten. Zusätzlich oder alternativ kann entgegengesetzt 180 ° bedeuten.
In einer Weiterbildung der Erfindung weist der Schritt b) auf: insbesondere automatisches, diskontinuierliches Bewegen der Druckvorrichtung in Abhängigkeit von dem diskontinuierlichen Fördern und dem diskontinuierlichen Austragen. Insbesondere kann das diskontinuierliche Bewegen der Druckvorrichtung mit dem diskontinuierlichen Fördern und dem diskontinuierlichen Austragen synchron sein.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist Schritt a) auf: insbesondere automatisches, diskontinuierliches Fördern von Baustoff mit einem, insbesondere dem, diskontinuierlichen Fördervolumenstrom und/oder, insbesondere automatisches, diskontinuierliches Austragen von Baustoff aus der Druckvorrichtung heraus mit einem diskontinuierlichen Austragsvolumenstrom und/oder einer diskontinuierlichen Austragsgeschwindigkeit, insbesondere Austrittsgeschwindigkeit.
Zusätzlich weist der Schritt b) auf: insbesondere automatisches, diskontinuierliches Bewegen der Druckvorrichtung mit einer diskontinuierlichen Bewegungsgeschwindigkeit derart, dass die Bewegungsgeschwindigkeit, insbesondere ein Wert bzw. Betrag der Bewegungsgeschwindigkeit, insbesondere über einen gewissen Zeitraum, proportional zu dem Fördervolumenstrom, insbesondere einem Wert bzw. Betrag des Fördervolumenstroms, und/oder dem Austragsvolumenstrom, insbesondere einem Wert bzw. Betrag des Austragsvolumenstroms, ist, insbesondere gleich dem Austragsvolumenstrom geteilt durch den Strangquerschnitt, insbesondere einen Wert bzw. Betrag einer Fläche des Strangquerschnitts, oder den Öffnungsquerschnitt, insbesondere einen Wert bzw. Betrag einer Fläche des Öffnungsquerschnitts.
Zusätzlich oder alternativ weist der Schritt b) auf: insbesondere automatisches, diskontinuierliches Bewegen der Druckvorrichtung mit einer diskontinuierlichen Bewegungsgeschwindigkeit derart, dass die Bewegungsgeschwindigkeit, insbesondere ein Wert bzw. Betrag der Bewegungsgeschwindigkeit, insbesondere über einen gewissen Zeitraum, proportional zu der Austragsgeschwindigkeit, insbesondere einem Wert bzw. Betrag der Austragsgeschwindigkeit, ist, insbesondere gleich der Austragsgeschwindigkeit. Dies ermöglicht, dass der gebildete Strang den vorgegebenen Strangquerschnitt, insbesondere den mindestens einen Öffnungsquerschnitt, aufweisen kann.
In einer Weiterbildung der Erfindung weist das Druckverfahren den Schritt auf: insbesondere automatisches, Ablegen des ausgetragenen Baustoffs. Der Schritt b) weist auf: insbesondere automatisches, diskontinuierliches Bewegen der Druckvorrichtung derart, dass der abgelegte Baustoff den kontinuierlichen Strang von Baustoff bildet.
Insbesondere kann das Ablegen des ausgetragenen Baustoffs derart sein, dass der abgelegte Strang den vorgegebenen Strangquerschnitt, insbesondere den mindestens einen Öffnungsquerschnitt, aufweisen kann bzw. seinen Strangquerschnitt beibehalten kann, insbesondere des ausgetretenen Strangs. In anderen Worten: der Baustoff kann oder braucht nicht auf eine bereits bestehende Baustoffschicht bzw. -läge gedrückt und damit verformt werden.
Das erfindungsgemäße Drucksystem zum Bilden eines, insbesondere des, insbesondere räumlich, kontinuierlichen Strangs von Baustoff zum 3D-Druck von einem, insbesondere dem, Bauwerksteil weist eine, insbesondere die, Druckvorrichtung, eine, insbesondere die, diskontinuierliche Baustoffpumpe, eine ansteuerbare Bewegungsvorrichtung und eine, insbesondere elektrische, Steuereinrichtung, insbesondere einen Computer, auf. Die Druckvorrichtung ist zum, insbesondere automatischen, Austragen von Baustoff aus der Druckvorrichtung heraus und zum Formen von Baustoff, insbesondere zeitlich vor und/oder während des Austragens, zum Bilden eines, insbesondere des, Strangs von Baustoff ausgebildet bzw. konfiguriert. Die diskontinuierliche Baustoffpumpe ist zum, insbesondere automatischen, insbesondere zeitlich, diskontinuierlichen Fördern bzw. Pumpen von Baustoff zum diskontinuierlichen Austragen von gefördertem, und insbesondere geformtem, Baustoff aus der Druckvorrichtung heraus ausgebildet bzw. konfiguriert. Die Bewegungsvorrichtung ist zum, insbesondere automatischen und/oder mindestens translatorischen, diskontinuierlichen Bewegen der Druckvorrichtung ausgebildet bzw. konfiguriert. Die Steuereinrichtung ist zum, insbesondere automatischen und/oder selbstständigen, Ansteuern der Bewegungsvorrichtung zum, insbesondere mindestens translatorischen, diskontinuierlichen Bewegen der Druckvorrichtung während des diskontinuierlichen Förderns und des diskontinuierlichen Austragens, und insbesondere des Formens, derart ausgebildet bzw. konfiguriert, dass der ausgetragene und geformte Baustoff einen, insbesondere den, kontinuierlichen Strang von Baustoff bildet. Das Drucksystem kann den/die gleichen Vorteil/e wie das zuvor beschriebene Druckverfahren ermöglichen.
Insbesondere kann das Drucksystem zum, insbesondere automatischen, Durch- bzw. Ausführen des zuvor beschrieben Druckverfahrens ausgebildet bzw. konfiguriert sein. Zusätzlich oder alternativ können/kann das Drucksystem, die Druckvorrichtung und/oder die diskontinuierliche Baustoffpumpe, insbesondere jeweils, teilweise oder sogar vollständig ausgebildet bzw. konfiguriert sein wie für das Druckverfahren zuvor beschrieben. Weiter zusätzlich oder alternativ kann die die Bewegungsvorrichtung als Positionierungsvorrichtung bezeichnet werden. Weiter zusätzlich oder alternativ können/kann die Bewegungsvorrichtung und/oder die Druckvorrichtung zum, insbesondere automatischen, rotatorischen Bewegen der Druckvorrichtung, insbesondere während des Förderns und/oder des Austragens, und insbesondere des Formens, ausgebildet sein. Weiter zusätzlich oder alternativ kann die Druckvorrichtung von der Bewegungsvorrichtung getragen sein und/oder werden.
In einer Weiterbildung der Erfindung weist die Bewegungsvorrichtung einen ansteuerbaren Arm auf. Der Arm ist zum, insbesondere automatischen, diskontinuierlichen Bewegen der Druckvorrichtung ausgebildet bzw. konfiguriert. Die Steuereinrichtung ist zum, insbesondere automatischen und/oder selbstständigen, Ansteuern des Arms zum diskontinuierlichen Bewegen der Druckvorrichtung während des diskontinuierlichen Förderns und des diskontinuierlichen Austragens, und insbesondere des Formens, derart ausgebildet bzw. konfiguriert, dass der ausgetragene und geformte Baustoff den kontinuierlichen Strang von Baustoff bildet. Insbesondere kann der Arm ein Roboterarm und/oder ein Mast sein.
In einer Weiterbildung der Erfindung weist das Drucksystem eine Baustoffförderleitung auf. Die Baustoffförderleitung verbindet die Baustoffpumpe mit der Druckvorrichtung für einen Strom von Baustoff von der Baustoffpumpe durch die Baustoffförderleitung hindurch zu der Druckvorrichtung.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist das Drucksystem ein ansteuerbares Drucksystem. Zusätzlich oder alternativ ist die Druckvorrichtung eine ansteuerbare Druckvorrichtung. Zusätzlich oder alternativ ist die Baustoffpumpe eine ansteuerbare Baustoffpumpe. Zusätzlich oder alternativ ist die Steuereinrichtung zum, insbesondere automatischen und/oder selbstständigen, Ansteuern des, insbesondere ansteuerbaren, Drucksystems und/oder der, insbesondere ansteuerbaren, Druckvorrichtung und/oder der, insbesondere ansteuerbaren, Baustoffpumpe und/oder der, insbesondere ansteuerbaren, Bewegungsvorrichtung in Abhängigkeit von Daten, insbesondere einem Bau- bzw. Konstruktionsplan, insbesondere in einem Speicher der Steuereinrichtung, des zu druckenden Bauwerkteils ausgebildet bzw. konfiguriert. Dies ermöglicht, dass ein Arbeiter das Drucksystem nicht anzusteuern braucht und/oder Fehler beim Bau zu reduzieren oder sogar zu vermeiden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Weitere Vorteile und Aspekte der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung, die nachfolgend anhand der Figuren erläutert sind. Dabei zeigen:
Fig. 1 schematisch ein erfindungsgemäßes Druckverfahren und ein erfindungsgemäßes Drucksystem,
Fig. 2 schematisch eine Zweikolbenpumpe mit einer Rohrweiche des
Drucksystems der Fig. 1 ,
Fig. 3 schematisch nochmals das Druckverfahren der Fig. 1 und eine
Bewegungsvorrichtung des Drucksystems der Fig. 1 ,
Fig. 4 schematisch einen Fördervolumenstrom und einen Austragsvolumenstrom des Druckverfahrens und des Drucksystems der Fig. 1 über der Zeit, einen Schaltzustand der Rohrweiche der Fig. 2 über der Zeit und eine Bewegungsgeschwindigkeit einer Druckvorrichtung des Drucksystems der Fig. 1 über der Zeit,
Fig. 5 schematisch nochmals das Druckverfahren und das Drucksystem der Fig.
1 ,
Fig. 6 schematisch mittels des Druckverfahrens und des Drucksystems der Fig. 1
3D-gedruckte Bauwerksteile aus gebildeten Strängen von Baustoff
Fig. 7 eine Perspektivansicht des Drucksystems, insbesondere der
Druckvorrichtung, der Fig. 1 ,
Fig. 8 eine weitere Perspektivansicht des Drucksystems, insbesondere der
Druckvorrichtung, der Fig. 1 , Fig. 9 eine Vorderansicht des Drucksystems mit der Druckvorrichtung der Fig. 8 mit mindestens einer Umfangswand in einer ersten Einstellung, mindestens einem Innenelement in einer ersten Einstellung und mindestens einem Abdeckelement in einer zweiten Einstellung,
Fig. 10 eine Seitenansicht des Drucksystems, insbesondere der Druckvorrichtung, der Fig. 9,
Fig. 11 eine Vorderansicht des Drucksystems mit der Druckvorrichtung der Fig. 8 mit der mindestens einen Umfangswand in der ersten Einstellung, dem mindestens einen Innenelement in einer zweiten Einstellung und dem mindestens einen Abdeckelement in einer ersten Einstellung ohne eine obere Umfangswand,
Fig. 12 eine Seitenansicht des Drucksystems, insbesondere der Druckvorrichtung, der Fig. 11 ,
Fig. 13 eine Vorderansicht des Drucksystems mit der Druckvorrichtung der Fig. 8 mit der mindestens einen Umfangswand in einer zweiten Einstellung und dem mindestens einen Innenelement in der ersten Einstellung ohne eine obere Umfangswand und ohne Abdeckelement,
Fig. 14 eine Perspektivansicht des Drucksystems, insbesondere der
Druckvorrichtung, der Fig. 13,
Fig. 15 eine Vorderansicht des Drucksystems mit der Druckvorrichtung der Fig. 8 mit der mindestens einen Umfangswand in der zweiten Einstellung, dem mindestens einen Innenelement in der ersten Einstellung und dem mindestens einen Abdeckelement in einer dritten Einstellung, und
Fig. 16 eine Perspektivansicht des Drucksystems, insbesondere der
Druckvorrichtung, der Fig. 15.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Fig. 1 bis 3, 5 und 7 bis 16 zeigen ein erfindungsgemäßes Drucksystem 20 zum Bilden eines, insbesondere räumlich, kontinuierlichen Strangs ST von Baustoff BS zum 3D-Druck von einem Bauwerksteil BWT. Das Drucksystem 20 weist eine Druckvorrichtung 1 , eine diskontinuierliche Baustoffpumpe 23, eine ansteuerbare Bewegungsvorrichtung 22 und eine Steuereinrichtung 24 auf. Die Druckvorrichtung 1 ist zum Austragen von Baustoff BS aus der Druckvorrichtung 1 heraus und zum Formen von Baustoff BS, insbesondere zeitlich vor und/oder während des Austragens, zum Bilden des Strangs ST von Baustoff BS ausgebildet. Die diskontinuierliche Baustoffpumpe 23 ist zum, insbesondere zeitlich, diskontinuierlichen Fördern von Baustoff BS zum diskontinuierlichen Austragen von gefördertem, und insbesondere geformtem, Baustoff BS aus der Druckvorrichtung 1 heraus ausgebildet. Die Bewegungsvorrichtung 22 ist zum diskontinuierlichen Bewegen der Druckvorrichtung 1 ausgebildet. Die Steuereinrichtung 24 ist zum Ansteuern der Bewegungsvorrichtung 22 zum diskontinuierlichen Bewegen der Druckvorrichtung 1 während des diskontinuierlichen Förderns und des diskontinuierlichen Austragens, und insbesondere des Formens, derart ausgebildet, dass der ausgetragene und geformte Baustoff BS den kontinuierlichen Strang ST von Baustoff BS bildet.
Des Weiteren zeigen Fig. 1 bis 5 ein erfindungsgemäßes Druckverfahren zum Bilden des kontinuierlichen Strangs ST von Baustoff BS zum 3D-Druck von dem Bauwerksteil BWT mittels des Drucksystems 20. Das Druckverfahren weist die Schritte auf: a) diskontinuierliches Fördern von Baustoff BS mittels der diskontinuierlichen Baustoffpumpe 23 und diskontinuierliches Austragen von gefördertem Baustoff BS aus der Druckvorrichtung 1 heraus und Formen von gefördertem Baustoff BS, insbesondere zeitlich vor und/oder während des Austragens, mittels der Druckvorrichtung 1 ; b) diskontinuierliches Bewegen der Druckvorrichtung 1 während des diskontinuierlichen Förderns und des diskontinuierlichen Austragens, und insbesondere des Formens, derart, dass der ausgetragene und geformte Baustoff BS den kontinuierlichen Strang ST von Baustoff BS bildet, insbesondere mittels der Bewegungsvorrichtung 22.
Insbesondere ist das Drucksystem 20 zum Durchführen des zuvor beschrieben Druckverfahrens ausgebildet, insbesondere führt durch.
Im Detail ist die diskontinuierliche Baustoffpumpe 23 zum Fördern von Baustoff BS in Verdrängungstakten VT ausgebildet, wie in Fig. 4 oben gezeigt. In Saug- und/oder Umschalttakten SUT, insbesondere zeitlich, zwischen den Verdrängungstakten VT ist ein QF(t) Fördervolumenstrom von Baustoff BS der Baustoffpumpe 23 diskontinuierlich bzw. gleich Null.
Insbesondere ist zusätzlich der Fördervolumenstrom QF(t) am Anfang und/oder am Ende zu einer Mitte eines, insbesondere jedes, Verdrängungstakts VT verschieden, insbesondere kleiner. lm gezeigten Ausführungsbeispiel ist die diskontinuierliche Baustoffpumpe 23 eine Kolbenpumpe, insbesondere eine Zweikolbenpumpe mit einer, insbesondere umschaltbaren, Rohrweiche 29, wie in Fig. 2 gezeigt,
Insbesondere ist der Fördervolumenstrom QF(t) in Umschalttakten SUT, insbesondere der Rohrweiche 29, diskontinuierlich, wie in Fig. 4 oben und mittig gezeigt.
Außerdem weist der Schritt a) auf: Umschalten der Rohrweiche 29 derart langsam, dass das Umschalten der Rohrweiche 29 die Druckvorrichtung 1 nicht in Schwingung versetzt.
Weiter weist das Drucksystem 20 eine Baustoffförderleitung 27 auf, wie in Fig. 1 bis 3 gezeigt. Die Baustoffförderleitung 27 verbindet die Baustoffpumpe 23 mit der Druckvorrichtung 1 für einen Strom von Baustoff BS von der Baustoffpumpe 23 durch die Baustoffförderleitung 27 hindurch zu der Druckvorrichtung 1.
Zudem weist die Bewegungsvorrichtung 22 einen ansteuerbaren Arm 28 auf, wie in Fig. 3 gezeigt. Der Arm 28 ist zum diskontinuierlichen Bewegen der Druckvorrichtung 1 ausgebildet. Die Steuereinrichtung 24 ist zum Ansteuern des Arms 28 zum diskontinuierlichen Bewegen der Druckvorrichtung 1 während des diskontinuierlichen Förderns und des diskontinuierlichen Austragens, und insbesondere des Formens, derart ausgebildet, dass der ausgetragene und geformte Baustoff BS den kontinuierlichen Strang ST von Baustoff BS bildet.
Insbesondere ist das Drucksystem 20 ein ansteuerbares Drucksystem. Zusätzlich oder alternativ ist die Druckvorrichtung 1 eine ansteuerbare Druckvorrichtung. Zusätzlich oder alternativ ist die Baustoffpumpe 23 eine ansteuerbare Baustoffpumpe. Zusätzlich oder alternativ ist die Steuereinrichtung 24 zum Ansteuern des Drucksystems 20 und/oder der Druckvorrichtung 1 und/oder der Baustoffpumpe 23 und/oder der Bewegungsvorrichtung 22 in Abhängigkeit von Daten DBWT des zu druckenden Bauwerkteils BWT ausgebildet.
Des Weiteren ist die Druckvorrichtung 1 zum Vorgeben eines Strangquerschnitts 4 des Strangs ST ausgebildet. Der Schritt b) weist auf: diskontinuierliches Bewegen der Druckvorrichtung 1 derart, dass der gebildete Strang ST den vorgegebenen Strangquerschnitt 4 aufweist.
Im Detail weist die Druckvorrichtung 1 mindestens eine Austrittsöffnung 2 mit mindestens einem formgebenden Öffnungsquerschnitt 3 auf. Die mindestens eine Austrittsöffnung 2 ist zum Austreten des Strangs ST, insbesondere mit dem Strangquerschnitt 4, von Baustoff BS aus der Druckvorrichtung 1 heraus ausgebildet. Der Schritt a) weist auf: diskontinuierliches Austreten des Strangs ST, insbesondere mit dem Strangquerschnitt 4, von Baustoff BS aus der Druckvorrichtung 1 heraus. Der Schritt b) weist auf: diskontinuierliches Bewegen der Druckvorrichtung 1 derart, dass der Strangquerschnitt 4 des ausgetretenen Strangs ST dem mindestens einen Öffnungsquerschnitt 3 gleicht.
Außerdem ist die Druckvorrichtung 1 zum verstellbaren Vorgeben des Strangquerschnitts 4(t), insbesondere des mindestens einen formgebenden Öffnungsquerschnitts 3(t), insbesondere während des Austragens von Baustoff BS, verstellbar ausgebildet. Das Druckverfahren weist den Schritt auf: Verstellen des Vorgebens des Strangquerschnitts 4(t), insbesondere des mindestens einen Öffnungsquerschnitts 3(t), insbesondere während des Austragens von Baustoff BS. Der Schritt b) weist auf: diskontinuierliches Bewegen der Druckvorrichtung 1 in Abhängigkeit von dem verstellten Vorgeben des Strangquerschnitts 4(t), insbesondere des mindestens einen Öffnungsquerschnitts 3(t).
Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Druckvorrichtung 1 eine Extruderdüse 5 und mindestens ein Vorgabeelement, insbesondere ein Formvorgabeelement, 7a, 7b, 8a, 8b, 30a, 30b auf, wie in Fig. 7 bis 16 gezeigt. Die Extruderdüse 5 weist die, insbesondere rechteckförmige, Austrittsöffnung 2 zum Austritt des Strangs ST von Baustoff BS aus der Druckvorrichtung 1 heraus in einer, insbesondere horizontalen, Austrags- bzw. Austrittsrichtung x auf. Das mindestens eine Vorgabeelement 7a, 7b, 8a, 8b, 30a, 30b ist zur variablen, insbesondere kontinuierlich, einstellbaren bzw. verstellbaren Vorgabe, insbesondere Formvorgabe, mindestens eines Teils 4A, 4I des, insbesondere rechteckförmigen, Strangquerschnitts 4 des austretenden, und insbesondere ausgetretenen, Strangs ST von Baustoff BS, insbesondere während des Austritts des Strangs ST von Baustoff BS, insbesondere individuell bzw. separat, variabel, insbesondere kontinuierlich, einstellbar bzw. verstellbar, insbesondere beweglich, ausgebildet bzw. konfiguriert bzw. gelagert, insbesondere in mindestens zwei verschiedene Einstellungen.
Im Detail weist die Extruderdüse 5 mehrere, im gezeigten Ausführungsbeispiel vier, Umfangswände 7a, 7b, 7c, 7d auf. Die Umfangswände 7a, 7b, 7c, 7d definieren bzw. begrenzen die Austrittsöffnung 2 umfangsseitig. Das mindestens eine Vorgabeelement weist mindestens eine, im gezeigten Ausführungsbeispiel zwei, der Umfangswände 7a, 7b auf. Die mindestens eine Umfangswand 7a, 7b ist zur variabel einstellbaren Definierung bzw. Begrenzung eines Außenrands bzw. Außenteils 35A eines, insbesondere formgebenden und/oder rechteckförmigen, Strömungsquerschnitts 35 von Baustoff BS innerhalb der Extruderdüse 5 zur variablen einstellbaren Vorgabe eines Außenrands bzw. Außenteils 4A des Strangquerschnitts 4 variabel einstellbar ausgebildet. lm gezeigten Ausführungsbeispiel sind eine, insbesondere linke, Umfangswand 7a und eine, insbesondere rechte, Umfangswand 7b, insbesondere jeweils, zur variablen Einstellung einer Breite des Strömungsquerschnitts 35 zur variablen Einstellung einer Breite des Strangquerschnitts 4 bzw. einer Öffnungsbreite BO der Austrittsöffnung 2 variabel einstellbar ausgebildet, insbesondere beweglich in/entgegen einer ersten Umfangsrichtung y. Zusätzlich oder alternativ können in alternativen Ausführungsbeispielen eine, insbesondere untere, Umfangswand und/oder eine, insbesondere obere, Umfangswand, insbesondere jeweils, zur variablen Einstellung einer Höhe des Strömungsquerschnitts zur variablen Einstellung einer Höhe des Strangquerschnitts bzw. einer Öffnungshöhe der Austrittsöffnung variabel einstellbar ausgebildet sein, insbesondere beweglich in/entgegen einer zweiten Umfangsrichtung.
In einer in Fig. 7 bis 12 gezeigten ersten Einstellung sind die zwei Umfangswände 7a, 7b, insbesondere jeweils, maximal außen bzw. maximal voneinander entfernt derart angeordnet, dass die Breite des Strömungsquerschnitts 35 und somit die Breite des Strangquerschnitts 4 bzw. die Öffnungsbreite BO der Austrittsöffnung 2 maximal bzw. breit eingestellt ist, im gezeigten Ausführungsbeispiel 400 mm.
In einer in Fig. 13 bis 16 gezeigten, insbesondere von der ersten verschiedenen, zweiten Einstellung sind die zwei Umfangswände 7a, 7b, insbesondere jeweils, maximal innen bzw. minimal voneinander entfernt bzw. maximal zueinander nah derart angeordnet, dass die Breite des Strömungsquerschnitts 35 und somit die Breite des Strangquerschnitts 4 bzw. die Öffnungsbreite BO der Austrittsöffnung 2 minimal bzw. schmal eingestellt ist, im gezeigten Ausführungsbeispiel 200 mm.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine Öffnungshöhe HO der Austrittsöffnung 2 50 mm, insbesondere in der zweiten Umfangsrichtung z.
Weiter weist das mindestens eine Vorgabeelement mindestens ein Innenelement 30a, 30b auf. Das mindestens eine Innenelement 30a, 30b ist zur variabel einstellbaren, insbesondere vollständigen, Anordnung innerhalb der Extruderdüse 5 zur variabel einstellbaren Definierung bzw. Begrenzung, insbesondere mindestens, eines Innenrands bzw. Innenteils 35I des Strömungsquerschnitts 35 von Baustoff BS innerhalb der Extruderdüse 5 zur variabel einstellbaren Vorgabe, insbesondere mindestens, eines Innenrands bzw. Innenteils 4I des Strangquerschnitts 4 variabel einstellbar ausgebildet, insbesondere relativ zu der Extruderdüse 5 beweglich, insbesondere in/entgegen der ersten Umfangsrichtung y. In alternativen Ausführungsbeispielen kann das mindestens eine Innenelement zusätzlich oder alternativ in/entgegen der zweiten Umfangsrichtung beweglich sein. lm gezeigten Ausführungsbeispiel weist das mindestens eine Vorgabeelement, insbesondere genau, zwei Innenelemente 30a, 30b auf. In alternativen Ausführungsbeispielen kann das mindestens eine Vorgabeelement, insbesondere nur, ein oder mindestens drei Innenelemente aufweisen.
Im Detail gibt das mindestens eine Innenelement 30a, 30b in einer ersten, insbesondere inneren, Einstellung, insbesondere keinen Innenrand des Strömungsquerschnitts 35 und somit, keinen Innenrand des Strangquerschnitts 4 vor, wie in Fig. 7 bis 10 und 13 bis 16 sowie Fig.6 a), b) unten und oben, c) unten und oben, d) unten und e) unten und mittig gezeigt.
Zusätzlich oder alternativ gibt das mindestens eine Innenelement 30a, 30b in einer zweiten, insbesondere äußeren, Einstellung eine Zweiteilung mit einer, insbesondere rechteckförmigen, Unterbrechung 4U, insbesondere in einer, insbesondere horizontalen, Richtung, insbesondere in der ersten Umfangsrichtung y, insbesondere des Strömungsquerschnitts 35, und somit des Strangquerschnitts 4 vor, wie in Fig. 11 und 12 sowie Fig. 6 b) mittig, c) mittig, d) mittig und oben und e) oben gezeigt.
Zudem weist das mindestens eine Vorgabeelement mindestens ein, insbesondere rechteckförmiges, Abdeckelement 8a, 8b auf. Das mindestens eine Abdeckelement 8a, 8b ist zur variabel einstellbaren Abdeckung mindestens eines Teils 2a der Austrittsöffnung 2 zur variabel einstellbaren Vorgabe mindestens eines Teils bzw. Rands 4A, 4I, insbesondere des Außenrands 4A und/oder des Innenrands 4I, des Strangquerschnitts 4 durch mindestens einen unabgedeckten Teil 2b der Austrittsöffnung 2, insbesondere des Öffnungsquerschnitts 3 der Austrittsöffnung 2, variabel einstellbar ausgebildet, insbesondere relativ zu der Austrittsöffnung 2 bzw. der Extruderdüse 5 beweglich, insbesondere in/entgegen der ersten Umfangsrichtung y und/oder zweiten Umfangsrichtung z.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist das mindestens eine Vorgabeelement, insbesondere genau, zwei, insbesondere rechteckförmige, Abdeckelemente 8a, 8b auf. In alternativen Ausführungsbeispielen kann das mindestens eine Vorgabeelement, insbesondere nur, ein oder mindestens drei Abdeckelement aufweisen.
Im Detail ist das mindestens eine Abdeckelement 8a, 8b zur Abdeckung des, insbesondere mindestens einen, Teils 2a der Austrittsöffnung 2 derart ausgebildet, dass der Öffnungsquerschnitt 3 mindestens zweigeteilt mit einer Unterbrechung 3U ist, insbesondere in einer, insbesondere horizontalen, Richtung, insbesondere in der ersten Umfangsrichtung y. Insbesondere ist das mindestens eine Abdeckelement 8. 8a, 8b zur Abtrennung, insbesondere zur Abschneidung, des ausgetretenen Strangs ST von Baustoff BS von der Druckvorrichtung 1 , insbesondere von der Extruderdüse 5, insbesondere an der Austrittsöffnung 2, variabel einstellbar ausgebildet.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist das mindestens eine Abdeckelement 8a, 8b ein Schneidblech bzw. eine Klinge 8aK, 8bK auf.
Des Weiteren ist im gezeigten Ausführungsbeispiel das mindestens eine Abdeckelement 8, 8a, 8b zur Anordnung an der Austrittsöffnung 2, insbesondere in Berührung mit der Extruderdüse 5, ausgebildet. Dies ermöglicht ein unbeabsichtigtes Austreten von Baustoff an unbeabsichtigter Stelle und/oder in/entgegen der ersten Umfangsrichtung und/oder der zweiten Umfangsrichtung aus der Druckvorrichtung, insbesondere der Extruderdüse, heraus zu reduzieren oder sogar zu vermeiden.
In einer in Fig. 7 bis 10 gezeigten zweiten Einstellung sind die zwei Abdeckelemente 8a, 8b an der Austrittsöffnung 2 angeordnet und decken einen, insbesondere inneren und/oder rechteckförmigen, Teil 2a der Austrittsöffnung 2 derart ab, dass der Öffnungsquerschnitt 3, insbesondere rechteckförmig und, zweigeteilt mit einer, insbesondere rechteckförmigen, Unterbrechung 3U ist, insbesondere in der ersten Umfangsrichtung y. In anderen Worten: zwei, insbesondere äußere und/oder durch die zwei Abdeckelemente 8a, 8b voneinander getrennte, Teile 2b der Austrittsöffnung 2 sind unabgedeckt. Im Detail überlappen bzw. sind die Abdeckelemente 8a, 8b in der Austrittsrichtung x übereinander geschoben. Somit gibt der zweigeteilte, insbesondere rechteckförmige, Öffnungsquerschnitt 3 mit der, insbesondere rechteckförmigen, Unterbrechung 3U den zweigeteilten, insbesondere rechteckförmigen, Strangquerschnitt 4 mit einer, insbesondere rechteckförmigen, Unterbrechung 4U des, insbesondere ausgetretenen, Strangs ST von Baustoff BS vor.
In einer in Fig. 15 und 16 gezeigten, insbesondere von der zweiten verschiedenen, dritten Einstellung sind die zwei Abdeckelemente 8a, 8b an der Austrittsöffnung 2 angeordnet und decken zwei, insbesondere äußere und/oder rechteckförmige, Teile 2a der Austrittsöffnung 2 derart ab, dass der Öffnungsquerschnitt 3, insbesondere rechteckförmig und, schmal ist, insbesondere in der ersten Umgangsrichtung y. In anderen Worten: ein, insbesondere innerer, Teil 2b der Austrittsöffnung 2 ist unabgedeckt. Somit gibt der schmale, insbesondere rechteckförmige, Öffnungsquerschnitt 3 den schmalen, insbesondere rechteckförmigen, Strangquerschnitt 4 des, insbesondere ausgetretenen, Strangs ST von Baustoff BS vor. Zusätzlich oder alternativ wird durch Bewegung von/zu der in den Fig. 7 bis 10 gezeigten Einstellung zu/von der in den Fig. 15 und 16 gezeigten Einstellung der zwei Abdeckelemente 8a, 8b, insbesondere in/entgegen der ersten Umfangsrichtung y, der, insbesondere ausgetretene, Strang ST von Baustoff BS von der Druckvorrichtung 1 abgetrennt.
In einer in Fig. 11 und 12 gezeigten, insbesondere von der zweiten und dritten verschiedenen, ersten Einstellung sind die zwei Abdeckelemente 8a, 8b nicht an der Austrittsöffnung 2 angeordnet und decken keinen Teil der Austrittsöffnung 2 ab bzw. die Austrittsöffnung 2 ist unabgedeckt. In anderen Worten: die zwei Abdeckelemente 8a, 8b sind in der zweiten Umfangsrichtung z angehoben.
Insbesondere zeigt Fig. 6 schematisch mittels des Druckverfahrens und des Drucksystems 20 3D-gedruckte Bauwerksteile BWT aus gebildeten, und insbesondere geschichteten bzw. aufeinander abgelegten, Strängen ST von Baustoff BS.
Im Detail kann der in Fig. 6 a), b) unten und oben, c) unten und oben, d) unten und e) unten, insbesondere jeweils, gezeigte rechteckförmige Strangquerschnitt 4 durch die Umfangswände 7a, 7b, insbesondere jeweils, in der ersten Einstellung bzw. maximal außen, das mindestens eine Innenelement 30a, 30b in der ersten Einstellung und das mindestens eine Abdeckelement 8a, 8b in der ersten Einstellung bzw. ohne Abdeckelement vorgegeben werden bzw. ist vorgegeben.
Der in Fig.6 c) mittig, d) mittig und oben und e) oben, insbesondere jeweils, gezeigte rechteckförmige zweigeteilte Strangquerschnitt 4 mit rechteckförmiger Unterbrechung 4U kann durch die Umfangswände 7a, 7b, insbesondere jeweils, in der ersten Einstellung bzw. maximal außen, das mindestens eine Innenelement 30a, 30b in der zweiten Einstellung und das mindestens eine Abdeckelement 8a, 8b in der ersten Einstellung bzw. ohne Abdeckelement vorgegeben werden bzw. ist vorgegeben.
Zusätzlich oder alternativ kann der in Fig. 6 c) mittig, d) mittig und oben und e) oben, insbesondere jeweils, gezeigte rechteckförmige zweigeteilte Strangquerschnitt 4 mit rechteckförmiger Unterbrechung 4U durch die Umfangswände 7a, 7b, insbesondere jeweils, in der ersten Einstellung bzw. maximal außen, das mindestens eine Innenelement 30a, 30b in der ersten Einstellung und das mindestens eine, insbesondere rechteckförmige, Abdeckelement 8a, 8b in der zweiten Einstellung bzw. einen mittigen bzw. inneren Teil 2a der, insbesondere rechteckförmigen, Austrittsöffnung 2, insbesondere mit maximaler Öffnungsbreite BO, abdeckend vorgegeben werden bzw. ist vorgegeben. Der in Fig. 6 b) mittig gezeigte rechteckförmige Strangquerschnitt 4 kann durch die Umfangswand 7a in der ersten Einstellung bzw. maximal außen, die Umfangswand 7b in der zweiten Einstellung bzw. maximal innen, das mindestens eine Innenelement 30a, 30b in der zweiten Einstellung und das mindestens eine Abdeckelement 8a, 8b in der ersten Einstellung bzw. ohne Abdeckelement vorgegeben werden bzw. ist vorgegeben.
Zusätzlich oder alternativ kann der in Fig. 6 b) mittig gezeigte rechteckförmige Strangquerschnitt 4 durch die Umfangswand 7a in der ersten Einstellung bzw. maximal außen, die Umfangswand 7b in der zweiten Einstellung bzw. maximal innen, das mindestens eine Innenelement 30a, 30b in der ersten Einstellung und das mindestens eine, insbesondere rechteckförmige, Abdeckelement 8a, 8b in der zweiten Einstellung bzw. einen mittigen bzw. inneren Teil 2a der, insbesondere rechteckförmigen, Austrittsöffnung 2, insbesondere mit maximaler öffnungsbreite BO, abdeckend vorgegeben werden bzw. ist vorgegeben.
Somit können Schlitze vertikal bzw. senkrecht in einem Strang bzw. einer Schicht bzw. einer Lage ST und horizontal bzw. waagerecht an einer Außenseite des Strangs ST hergestellt werden, wie in Fig. 6, insbesondere b) bis e) gezeigt. Insbesondere können somit zwei mit Stegen verbundene schmale bzw. dünne Bauwerksteile bzw. Wände BWT mit einem Durchgang erzeugt werden um den Zwischenraum später mit Dämmmaterial zu füllen oder Installationsleitungen unterzubringen. Insbesondere können die Strangquerschnitte 4 der Fig. 6 c), d) und e), insbesondere in dieser Reihenfolge, in und/oder entgegen der Austrags- bzw. Austrittsrichtung x angeordnet sein. Zusätzlich oder alternativ können somit offene Strangquerschnitte 4 zur Erzeugung eines Medienkanals hergestellt werden. Insbesondere können die Strangquerschnitte 4 der Fig. 6 a), b), c) und b), insbesondere in dieser Reihenfolge, in und/oder entgegen der Austrags- bzw. Austrittsrichtung x angeordnet sein. Weiter zusätzlich oder alternativ kann auf den Strängen ST, die nicht vollständig über die maximale Öffnungsbreite BO sind, eine Stützstruktur, wie z.B: ein Gitter, zum Ermöglichen des Ablegens von mindestens einem weiteren Strang ST angeordnet werden und/oder sein. Dies kann ermöglichen, ein Absacken von weichem Baustoff in den Raum, insbesondere Hohlraum, nach unten zu vermeiden.
Außerdem weist das Drucksystem 20, insbesondere die Druckvorrichtung 1 , mindestens eine, insbesondere ansteuerbare und/oder elektrische, Einstellvorrichtung bzw. Verstellvorrichtung 213, 217a, 217b, 218a, 218b auf. Die mindestens eine Einstellvorrichtung 213, 217a, 217b, 218a, 218b ist zur, insbesondere automatischen, variablen, insbesondere kontinuierlichen, Einstellung bzw. Verstellung des mindestens einen Vorgabeelement 7a, 7b, 8a, 8b, 30a, 30b ausgebildet. Weiter ist die Steuereinrichtung 24 zum Ansteuern der mindestens einen Einstellvorrichtung 213, 217a, 217b, 218a, 218b in Abhängigkeit von Daten DBWT des zu druckenden Bauwerkteils BWT ausgebildet.
Zudem weist das Druckverfahren den Schritt auf: Ablegen des ausgetragenen Baustoffs BS, insbesondere mittels der Druckvorrichtung 1 und/oder der Bewegungsvorrichtung 22. Der Schritt b) weist auf: diskontinuierliches Bewegen der Druckvorrichtung 1 derart, dass der abgelegte Baustoff BS den kontinuierlichen Strang ST von Baustoff BS bildet, insbesondere dass der abgelegte Strang ST den vorgegebenen Strangquerschnitt 4, insbesondere den mindestens einen Öffnungsquerschnitt 3, aufweist bzw. seinen Strangquerschnitt 4 beibehält.
Des Weiteren weist der Schritt a) auf: diskontinuierliches Austragen, insbesondere diskontinuierliches Austreten, von Baustoff BS aus der Druckvorrichtung 1 heraus in der, insbesondere horizontalen, Austragsrichtung x. Der Schritt b) weist auf: diskontinuierliches Bewegen der Druckvorrichtung 1 in einer zu der Austragsrichtung x nicht-orthogonalen, insbesondere entgegengesetzten, Bewegungsrichtung -x, wie in Fig. 3 gezeigt.
Im Detail weist die Druckvorrichtung 1 eine Umlenkeinrichtung bzw. ein Umlenkelement 9 auf, wie in Fig. 7 bis 16 gezeigt. Die Umlenkeinrichtung 9 ist strömungsaufwärts der Austrittsöffnung 2, insbesondere der Extruderdüse 5, angeordnet und zur Umlenkung von einer Strömung bzw. einem Strom von Baustoff BS, insbesondere von einem Rohrflansch 45, insbesondere von einer nicht-horizontalen, insbesondere vertikalen, Richtung, insbesondere entgegen der ersten Umfangsrichtung -z, insbesondere von oben nach unten, in Richtung, insbesondere in Austrags- bzw. Austrittsrichtung x, insbesondere von hinten nach vorne, der Austrittsöffnung 2 ausgebildet.
Außerdem sind/ist die Bewegungsvorrichtung 22 und/oder die Druckvorrichtung 1 zum rotatorischen Bewegen der Druckvorrichtung 1 , insbesondere während des Förderns und/oder des Austragens, und insbesondere des Formens, ausgebildet. Im Detail ist die Druckvorrichtung 1 um eine Längsachse des Rohrflanschs drehbar.
Weiter weist der Schritt b) auf: diskontinuierliches Bewegen der Druckvorrichtung 1 in Abhängigkeit von dem diskontinuierlichen Fördern und dem diskontinuierlichen Austragen.
Im Detail weist Schritt a) auf: diskontinuierliches Fördern von Baustoff BS mit dem diskontinuierlichen Fördervolumenstrom QF(t) und/oder diskontinuierliches Austragen von Baustoff BS aus der Druckvorrichtung 1 heraus mit einem diskontinuierlichen Austragsvolumenstrom QA(t) und/oder einer diskontinuierlichen Austragsgeschwindigkeit vx(t), wie in Fig. 4 gezeigt.
Zusätzlich weist der Schritt b) auf: diskontinuierliches Bewegen der Druckvorrichtung 1 mit einer diskontinuierlichen Bewegungsgeschwindigkeit v-x(t) derart, dass die Bewegungsgeschwindigkeit v-x(t) proportional zu dem Fördervolumenstrom QF(t) und/oder dem Austragsvolumenstrom AQ(t) ist, insbesondere gleich dem Austragsvolumenstrom QA(t) geteilt durch den Strangquerschnitt 4(t) oder den Öffnungsquerschnitt 3(t): v-x(t) = QA(t) / 4 (t) und/oder v-x(t) = QA(t) / 3(t).
Zusätzlich oder alternativ weist der Schritt b) auf: diskontinuierliches Bewegen der Druckvorrichtung 1 mit der diskontinuierlichen Bewegungsgeschwindigkeit v-x(t) derart, dass die Bewegungsgeschwindigkeit v-x(t) proportional zu der Austragsgeschwindigkeit vx(t) ist, insbesondere gleich der Austragsgeschwindigkeit vx(t): v-x(t) = vx(t).
Somit ergibt sich der in Fig. 4 unten gezeigte, insbesondere zeitliche, Verlauf der Bewegungsgeschwindigkeit v-x(t).
Im Detail: am Anfang des Verdrängungstakts VT, insbesondere zu einem Zeitpunkt t1 , ist der Fördervolumenstrom QF(t) und somit der Austragsvolumenstrom QA(t) größer Null, aber klein. Somit ist die Bewegungsgeschwindigkeit v-x(t) größer Null, aber klein. In der Mitte des Verdrängungstakts VT, insbesondere zu einem Zeitpunkt t2 zeitlich nach dem Zeitpunkt t1 , ist der Fördervolumenstrom QF(t) und somit der Austragsvolumenstrom QA(t) größer Null, insbesondere groß. Somit ist die Bewegungsgeschwindigkeit v-x(t) größer Null, insbesondere groß. Am Ende des Verdrängungstakts VT, insbesondere zu einem Zeitpunkt t3 zeitlich nach dem Zeitpunkt t2, ist der Fördervolumenstrom QF(t) und somit der Austragsvolumenstrom QA(t) größer Null, aber klein. Somit ist die Bewegungsgeschwindigkeit v-x(t) größer Null, aber klein. In dem Saug- und/oder Umschalttakt SUT, insbesondere zu einem Zeitpunkt t4 zeitlich nach dem Zeitpunkt t3, ist der Fördervolumenstrom QF(t) und somit der Austragsvolumenstrom QA(t) diskontinuierlich bzw. gleich Null. Somit ist die Bewegungsgeschwindigkeit v-x(t) diskontinuierlich bzw. gleich Null.
Falls die Bewegungsgeschwindigkeit, insbesondere in den Saug- und/oder Umschalttakten, kontinuierlich bzw. größer Null wäre, dann würde der, insbesondere gebildete und/oder abgelegte, Strang diskontinuierlich sein und/oder nicht den vorgegebenen Strangquerschnitt, insbesondere den mindestens einen Öffnungsquerschnitt, aufweisen, insbesondere unbeabsichtigt. Zudem weist die Druckvorrichtung 1 eine Anzahl von, insbesondere ansteuerbaren, Einspritzdüsen, insbesondere getakteten Hochdruckdüsen mit einem Druck größer 10 bar, insbesondere größer 100 bar, auf, wie in Fig. 7 bis 16 gezeigt. Die Einspritzdüsen sind zum Einspritzen, insbesondere zum Beimischen bzw. Einbringen, von einem Zusatzstoff, insbesondere Betonbeschleuniger, insbesondere direkt, in den Baustoff BS hinein vor dem Austragen bzw. Austreten ausgebildet. Dies, insbesondere der hohe Druck, ermöglicht den Zusatzstoff weit zu verteilen, so dass kein weiteres Mischorgan notwendig sein braucht. Im Detail ist die Anzahl von Einspritzdüsen in der ersten Umfangsrichtung z oberhalb der Extruderdüse 5 bzw. der Umfangswand 7d und/oder entgegen der Austrags- bzw. Austrittsrichtung -x hinter der Extruderdüse 5, und insbesondere der Umlenkeinrichtung 9, angeordnet. Dies, insbesondere die Anordnung, ermöglicht, bei Pumppausen bzw. Unterbrechungen des Druckprozesses eine möglichst geringe Menge an aktiviertem Baustoff, insbesondere Beton, in der Druckvorrichtung 1 zu haben bzw. entsorgen zu müssen.
Des Weiteren ist die Steuereinrichtung 24 zum Ansteuern der Anzahl von Einspritzdüsen, in Abhängigkeit von Daten DBWT des zu druckenden Bauwerkteils BWT ausgebildet.
Wie die gezeigten und oben erläuterten Ausführungsbeispiele deutlich machen, stellt die Erfindung ein vorteilhaftes Druckverfahren zum Bilden eines kontinuierlichen Strangs von Baustoff zum 3D-Druck von einem Bauwerksteil mittels eines Drucksystems und eines Drucksystems zum Bilden eines kontinuierlichen Strangs von Baustoff zum 3D-Druck von einem Bauwerksteil bereit, das, insbesondere jeweils, verbesserte Eigenschaften aufweist, insbesondere mehr Freiheiten ermöglicht.

Claims

Patentansprüche
1. Druckverfahren zum Bilden eines kontinuierlichen Strangs (ST) von Baustoff (BS) zum 3D-Druck von einem Bauwerksteil (BWT) mittels eines Drucksystems (20),
wobei das Drucksystem (20) aufweist:
eine Druckvorrichtung (1), wobei die Druckvorrichtung (1) zum Austragen von Baustoff (BS) aus der Druckvorrichtung (1) heraus und zum Formen von Baustoff (BS) zum Bilden eines Strangs (ST) von Baustoff (BS) ausgebildet ist, und
eine diskontinuierliche Baustoffpumpe (23), wobei die diskontinuierliche Baustoffpumpe (23) zum diskontinuierlichen Fördern von Baustoff (BS) zum diskontinuierlichen Austragen von gefördertem Baustoff (BS) aus der Druckvorrichtung (1) heraus ausgebildet ist,
wobei das Druckverfahren die Schritte aufweist:
a) diskontinuierliches Fördern von Baustoff (BS) mittels der diskontinuierlichen Baustoffpumpe (23) und diskontinuierliches Austragen von gefördertem Baustoff (BS) aus der Druckvorrichtung (1) heraus und Formen von gefördertem Baustoff (BS) mittels der Druckvorrichtung (1), und
b) diskontinuierliches Bewegen der Druckvorrichtung (1) während des diskontinuierlichen Förderns und des diskontinuierlichen Austragens derart, dass der ausgetragene und geformte Baustoff (BS) einen kontinuierlichen Strang (ST) von Baustoff (BS) bildet.
2. Druckverfahren nach Anspruch 1 ,
wobei die diskontinuierliche Baustoffpumpe (23) zum Fördern von Baustoff (BS) in Verdrängungstakten (VT) ausgebildet ist, wobei in Saug- und/oder Umschalttakten (SUT) zwischen den Verdrängungstakten (VT) ein Fördervolumenstrom (QF(t)) von Baustoff (BS) der Baustoffpumpe (23) diskontinuierlich ist.
3. Druckverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die diskontinuierliche Baustoffpumpe (23) eine Kolbenpumpe ist, insbesondere eine Zweikolbenpumpe mit einer Rohrweiche (29).
4. Druckverfahren nach Anspruch 3,
wobei der Schritt a) aufweist: Umschalten der Rohrweiche (29) derart langsam, dass das Umschalten der Rohrweiche (29) die Druckvorrichtung (1) nicht in Schwingung versetzt.
5. Druckverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Druckvorrichtung (1) zum Vorgeben eines Strangquerschnitts (4) des Strangs (ST) ausgebildet ist, und
wobei der Schritt b) aufweist: diskontinuierliches Bewegen der Druckvorrichtung (1) derart, dass der gebildete Strang (ST) den vorgegebenen Strangquerschnitt (4) aufweist.
6. Druckverfahren nach Anspruch 5,
wobei die Druckvorrichtung (1) mindestens eine Austrittsöffnung (2) mit mindestens einem formgebenden Öffnungsquerschnitt (3) aufweist, wobei die mindestens eine Austrittsöffnung (2) zum Austreten des Strangs (ST), insbesondere mit dem Strangquerschnitt (4), von Baustoff (BS) aus der Druckvorrichtung (1) heraus ausgebildet ist, und
wobei der Schritt a) aufweist: diskontinuierliches Austreten des Strangs (ST), insbesondere mit dem Strangquerschnitt (4), von Baustoff (BS) aus der Druckvorrichtung (1) heraus, und
wobei der Schritt b) aufweist: diskontinuierliches Bewegen der Druckvorrichtung (1) derart, dass der Strangquerschnitt (4) des ausgetretenen Strangs (ST) dem mindestens einen Öffnungsquerschnitt (3) gleicht.
7. Druckverfahren nach Anspruch 5 oder 6,
wobei die Druckvorrichtung (1) zum verstellbaren Vorgeben des Strangquerschnitts (4(t)), insbesondere während des Austragens von Baustoff (BS), verstellbar ausgebildet ist,
wobei das Druckverfahren den Schritt aufweist: Verstellen des Vorgebens des Strangquerschnitts (4(t)), insbesondere während des Austragens von Baustoff (BS), und wobei der Schritt b) aufweist: diskontinuierliches Bewegen der Druckvorrichtung (1) in Abhängigkeit von dem verstellten Vorgeben des Strangquerschnitts (4(t)).
8. Druckverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei der Schritt a) aufweist: diskontinuierliches Austragen, insbesondere diskontinuierliches Austreten, von Baustoff (BS) aus der Druckvorrichtung (1) heraus in einer, insbesondere horizontalen, Austragsrichtung (x) und
wobei der Schritt b) aufweist: diskontinuierliches Bewegen der Druckvorrichtung (1) in einer zu der Austragsrichtung (x) nicht-orthogonalen, insbesondere entgegengesetzten, Bewegungsrichtung (-x).
9. Druckverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei der Schritt b) aufweist: diskontinuierliches Bewegen der Druckvorrichtung (1) in Abhängigkeit von dem diskontinuierlichen Fördern und dem diskontinuierlichen Austragen.
10. Druckverfahren nach Anspruch 9,
wobei der Schritt a) aufweist: diskontinuierliches Fördern von Baustoff (BS) mit einem diskontinuierlichen Fördervolumenstrom (QF(t)) und/oder diskontinuierliches Austragen von Baustoff (BS) aus der Druckvorrichtung (1) heraus mit einem diskontinuierlichen Austragsvolumenstrom (QA(t)) und/oder einer diskontinuierlichen Austragsgeschwindigkeit (vx(t)), und
wobei der Schritt b) aufweist: diskontinuierliches Bewegen der Druckvorrichtung (1) mit einer diskontinuierlichen Bewegungsgeschwindigkeit (v-x(t)) derart,
dass die Bewegungsgeschwindigkeit (v-x(t)) proportional zu dem Fördervolumenstrom (QF(t)) und/oder dem Austragsvolumenstrom (QA(t)) ist, insbesondere gleich dem Austragsvolumenstrom (QA(t)) geteilt durch den Strangquerschnitt (4(t)) oder den Öffnungsquerschnitt (3(t)), und/oder
dass die Bewegungsgeschwindigkeit (v-x(t)) proportional zu der Austragsgeschwindigkeit (vx(t)) ist, insbesondere gleich der Austragsgeschwindigkeit (vx(t)).
11. Druckverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei das Druckverfahren den Schritt aufweist: Ablegen des ausgetragenen Baustoffs (BS), und
wobei der Schritt b) aufweist: diskontinuierliches Bewegen der Druckvorrichtung (1) derart, dass der abgelegte Baustoff (BS) den kontinuierlichen Strang (ST) von Baustoff (BS) bildet.
12. Drucksystem (20) zum Bilden eines kontinuierlichen Strangs (ST) von Baustoff (BS) zum 3D-Druck von einem Bauwerksteil (BWT), wobei das Drucksystem (20) aufweist:
eine Druckvorrichtung (1), wobei die Druckvorrichtung (1) zum Austragen von Baustoff (BS) aus der Druckvorrichtung (1) heraus und zum Formen von Baustoff (BS) zum Bilden eines Strangs (ST) von Baustoff (BS) ausgebildet ist,
eine diskontinuierliche Baustoffpumpe (23), wobei die diskontinuierliche Baustoffpumpe (23) zum diskontinuierlichen Fördern von Baustoff (BS) zum diskontinuierlichen Austragen von gefördertem Baustoff (BS) aus der Druckvorrichtung (1) heraus ausgebildet ist, eine ansteuerbare Bewegungsvorrichtung (22), wobei die Bewegungsvorrichtung (22) zum diskontinuierlichen Bewegen der Druckvorrichtung (1) ausgebildet ist, und eine Steuereinrichtung (24), wobei die Steuereinrichtung (24) zum Ansteuern der Bewegungsvorrichtung (22) zum diskontinuierlichen Bewegen der Druckvorrichtung (1) während des diskontinuierlichen Förderns und des diskontinuierlichen Austragens derart ausgebildet ist, dass der ausgetragene und geformte Baustoff (BS) einen kontinuierlichen Strang (ST) von Baustoff (BS) bildet.
13. Drucksystem (20) nach Anspruch 12,
wobei die Bewegungsvorrichtung (22) einen ansteuerbaren Arm (28) aufweist, wobei der Arm (28) zum diskontinuierlichen Bewegen der Druckvorrichtung (1) ausgebildet ist, und wobei die Steuereinrichtung (24) zum Ansteuern des Arms (28) zum diskontinuierlichen Bewegen der Druckvorrichtung (1) während des diskontinuierlichen Förderns und des diskontinuierlichen Austragens derart ausgebildet ist, dass der ausgetragene und geformte Baustoff (BS) den kontinuierlichen Strang (ST) von Baustoff (BS) bildet.
14. Drucksystem (20) nach Anspruch 12 oder 13, wobei das Drucksystem (20) aufweist: eine Baustoffförderleitung (27), wobei die Baustoffförderleitung (27) die Baustoffpumpe (23) mit der Druckvorrichtung (1) für einen Strom von Baustoff (BS) von der Baustoffpumpe (23) durch die Baustoffförderleitung (27) hindurch zu der Druckvorrichtung (1) verbindet.
15. Drucksystem (20) nach einem der Ansprüche 12 bis 14
wobei das Drucksystem (20) ein ansteuerbares Drucksystem ist, und/oder
wobei die Druckvorrichtung (1) eine ansteuerbare Druckvorrichtung ist, und/oder wobei die Baustoffpumpe (23) eine ansteuerbare Baustoffpumpe ist, und/oder wobei die Steuereinrichtung (24) zum Ansteuern des Drucksystems (20) und/oder der Druckvorrichtung (1) und/oder der Baustoffpumpe (23) und/oder der Bewegungsvorrichtung (22) in Abhängigkeit von Daten (DBWT) des zu druckenden Bauwerkteils (BWT) ausgebildet ist.
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