WO2019063242A1 - Method for removing filling material from a hollow component, cleaning device for removing filling material, method for producing same and program for implementing this method - Google Patents

Method for removing filling material from a hollow component, cleaning device for removing filling material, method for producing same and program for implementing this method Download PDF

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WO2019063242A1
WO2019063242A1 PCT/EP2018/073570 EP2018073570W WO2019063242A1 WO 2019063242 A1 WO2019063242 A1 WO 2019063242A1 EP 2018073570 W EP2018073570 W EP 2018073570W WO 2019063242 A1 WO2019063242 A1 WO 2019063242A1
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cleaning device
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suction
opening
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Christoph Kiener
Angelo RUDOLPHI
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Siemens Aktiengesellschaft
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Definitions

  • the invention relates to a method for discharging filling material of a component with a cavity, wherein the cavity has a connection opening to the environment of the component through which the filler material from the cavity can be ⁇ wear. Furthermore, the invention relates to a cleaning device for discharging filling material, wherein the cavity has a connection opening to the surroundings of the component. Moreover, the invention also relates to a method for producing such a cleaning device. Finally, the invention relates to a computer program product for implementing such a method as well as an already ⁇ tellungsvoriques for such a computer program.
  • a method for cleaning components which have been produced using a preferably powder-bed-based additive production method is described in DE 10 2012 024 266 A1.
  • the additively produced components can therefore be inserted into a chamber by applying a
  • Overpressure or negative pressure are flushed through with air and thus remove residues of powder from the additive-produced component.
  • the components are fixed on a grid in the chamber, which can be traversed by the air.
  • the component is produced by local solidification of a liquid material (for example a resin compound), wherein the liquid raw material remains in produced cavities. This is as well as the powder as filling material in the cavities on ⁇ deal. This can flow out through connection openings in the component, wherein the component also has to be pivoted or rotated depending on the geometry of the cavity.
  • a liquid material for example a resin compound
  • the method initially mentioned must also be angewen ⁇ det when cavities of cast or injection-molded parts must be freed from the core material, which was inserted for the formation of cavities in the mold.
  • the core material is thus also a filling material, which may be located in the cavity of a component. This can be melted, dissolved or mechanically destroyed, depending on the nature of the material, wherein the Guma ⁇ material in this way becomes flowable and can flow out of the component through the connection opening.
  • the powder-bed-based production processes should also be mentioned because components which are produced in the powder bed with a cavity are automatically filled with the material of the powder bed as filling material.
  • methods are applicable in which the material from which a construction Part is to be produced, the component is added during the Entste ⁇ hung. In this case, the component is already in its final form or at least approximately in this shape.
  • the building material may for example be powdery or liquid, wherein the material for the production of the component is chemically or physically solidified by the additive manufacturing process.
  • the component descriptive of data are prepared for the selected additive Fer ⁇ operating procedure.
  • the data is converted to create instructions for manufacturing plant in adapted to the Ferti ⁇ transmission method data of the component since ⁇ can proceed with the appropriate process steps for successive production of the component at the manufacturing facility.
  • the data are processed in such a way that the geometric data for the respective layers (slices) of the component to be produced are available, which is also referred to as slicing.
  • additive manufacturing examples include selective laser sintering (also known as SLS for selective laser sintering), selective laser melting (also known as SLM for selective lasers)
  • the object of the invention is to provide a method for discharging filling material of a component with which the discharge of filler material mög ⁇ done as completely as possible and in a short time who can ⁇ . It is another object of the invention to provide means for implementing this method and a method for their preparation. Finally, it is also an object of the invention to specify a computer program for carrying out the production method and a provision device for this computer program.
  • the object is achieved with the above-mentioned method for discharging filler according to the invention, that over the connection opening a cleaning device with a flushing channel and a suction chamber is placed.
  • the flushing channel is placed with a mouthpiece on a surface of the component surrounding the connection ⁇ opening, thereby a first edge of the mouthpiece around the connec ⁇ tion opening around, ie in a closed polyline, rests on the surface of the component.
  • the first edge is thus closed annularly, so that the opening on the surface can be sealed around by the edge.
  • the suction chamber is placed with a suction opening on the surface of the component, wherein a second edge of the suction opening outside the connection opening in a closed sufficientlynzug rests on the surface of the component and the suction opening is outside the connection opening. Since the second edge abuts the outside of the connection opening on the surface of the component, a negative pressure can be generated in the suction chamber, with which the cleaning device can advantageously be reliably fixed on the component.
  • both a negative pressure and an overpressure can advantageously be applied via the flushing channel, whereby a flushing with the flushing medium, preferably air (optionally, but also, a purge gas, such as an inert gas or stick ⁇ substance) or a rinsing liquid (for example, water) is possible.
  • a flushing with the flushing medium preferably air (optionally, but also, a purge gas, such as an inert gas or stick ⁇ substance) or a rinsing liquid (for example, water) is possible.
  • a purge gas such as an inert gas or stick ⁇ substance
  • a rinsing liquid for example, water
  • the negative pressure in the suction chamber advantageously has the effect that, upon discharge of filling material, an overpressure can also be applied to the cavity without the cleaning device lifting off from the surface of the component.
  • the holding force which is generated by the negative pressure in the suction chamber, must be greater than the resulting pressure force, which is generated by applying the overpressure in the flushing channel between the cleaning device and the component.
  • the suction force for fixing the cleaning device can be calculated from the product of the applied negative pressure and the cross-sectional area of the suction opening. The actual lifting force (counteracting the suction force) created by applying an overpressure in the suction channel is more difficult to calculate, since it is also dependent on the resistance of the filling material in the cavity.
  • the lifting force must be less than the product of the overpressure and the cross-sectional area, which by the first edge in any case Surface of the component is covered.
  • the design rule can be used such that the product of the cross-sectional area of the suction opening and negative pressure to be applied is at least as large as the amount of the product of the surface of the Spülkanalö réelle on the surface of the component and the other permissible overpressure.
  • the ratio between the amount of said product of the suction opening to the amount of said product of the flushing opening may also be 1.2 - more preferably 1.5 and more preferably 2, thereby further advantageously increasing the safety against lifting.
  • the suction chamber and the suction opening the mouthpiece ring surrounded.
  • the first edge which seals the flushing opening of the flushing channel on the surface of the component, can at the same time also separate the suction opening from the flushing channel.
  • the wall of the flushing channel forms so to speak the same time a wall of the Saugkam ⁇ mer, so that the suction opening is sealed by both the first edge and by the second edge.
  • the first edge and / or the second edge is equipped with a sealing lip.
  • the sealing lip advantageously bridges any tolerances between the surface of the component of the first and / or second edge. It is made of a material which is designed to be more elastic in comparison to the material of the rest of the cleaning device (ie the walls forming the flushing channel and the suction chamber).
  • an overpressure and a negative pressure are applied alternately to the flushing channel via the cleaning device.
  • the cavity eddies which loosen the filler material and thereby the discharge holfa ⁇ chen.
  • Even the most inaccessible parts of the cavity read ⁇ sen advantageously in this way effectively from Gumateri- clean al.
  • a cavity can be cleaned, which has only one connection opening, so that the flow of a rinsing agent is not possible ⁇ Lich.
  • the component for discharging the filling material is inserted into a cleaning chamber.
  • the cleaning ⁇ constriction device is placed in the manner already described to the component.
  • the cleaning chamber enables advanta- way that may be collected from ⁇ trespassing filling material outside of the cleaning device.
  • This filling ⁇ material can escape, for example, through openings from the cavity of the component, which are not closed by the cleaning device.
  • the cleaning chamber advantageously makes it possible for an overpressure or negative pressure to be applied to the cavity outside the cleaning device if it has a plurality of connection openings to the surface. This supports the advantageous cleaning ⁇ proceed further.
  • the application of an overpressure advantageously causes the filling material not to escape from openings of the workpiece which are not closed by the cleaning device. The filling material is transported from these openings by the vacuum and in the direction of the cleaning device, if in this a applied negative pressure is not greater.
  • the object is achieved by an above-mentioned cleaning device for discharging filling material in that the cleaning device is equipped with a flushing channel for the connection opening and a suction chamber, wherein the flushing channel has a mouthpiece, with a first edge, which around the connection opening on the Surface of a matching component can be placed.
  • Au ⁇ ßerdem the suction chamber to a suction opening, with a second edge, wherein the suction chamber with the suction opening outside the connection opening on the surface of the ⁇ construction part is placed.
  • the object with the above-mentioned Ver ⁇ drive for producing a cleaning device according to the invention is achieved in that the mouthpiece with the first edge and the suction opening with the second edge as a negative mold of a surface region of the component on which the cleaning device is to be placed, is manufactured.
  • the cleaning device forms a geometric interface, which forms as a negative mold of the surface region of the component is ⁇ on which it is placed, seal the first edge and the second edge of the flushing channel and the suction port optimally.
  • the above-mentioned method for cleaning can therefore be carried out with high efficiency.
  • the negative form of the cleaning ⁇ constriction device from a geometry of the component ⁇ be written record is calculated.
  • the data record can be made available for example by a CAD system, so that the calculation of the negative mold is advantageously possible with high accuracy. In this case, expensive process steps of the measurement of the surface of the component can be saved.
  • CAD data of components to be produced are advantageously always available due to the widespread use of computer-aided manufacturing methods. Particularly when the construction ⁇ part is produced with an additive manufacturing process is the creation of a corresponding CAD data set absolutely necessary. Particularly advantageously, the cleaning device can be produced with an additive manufacturing process.
  • the cleaning device is made from two materials, with a mouthpiece and the suction-tasting basic body from a first building material and egg ne sealing lip at the first edge and / or at the second
  • Edge is made of the second building material.
  • the second building material is preferably a building material having a higher elasticity than the first building material, whereby tolerances can be compensated for when the sealing lip is placed on the surface of the component.
  • tolerances can be compensated for when the sealing lip is placed on the surface of the component.
  • an improved sealing effect can be achieved.
  • a computer program product with Programmbe ⁇ is missing for implementation of the encryption according to the invention running and / or claimed the embodiments, in each case the dung OF INVENTION ⁇ proper procedures and / or its embodiments are feasible by means of the computer program product.
  • a variant of the computer program product including program instructions for configuring a production line for additively Customize claims, wherein the Er einsge ⁇ advises is configured with the program instructions such that said cleaning device according to the invention is produced.
  • a provision device for storing and / or providing the computer program product is claimed .
  • the provisioning device is, for example a volume that stores and / or provides the computer program product.
  • the providing apparatus is, for example, a network service, a computer system, a server system, in particular a comparable partitioned computer system, a cloud-based computer system and / or virtual computer system which stores the Computerpro ⁇ program product preferably in the form of a data stream and / or provides.
  • This provision takes place, for example, as a download in the form of a program data block and / or command data block, preferably as a file, in particular as a download file, or as a data stream, in particular as a download data stream, of the complete computer program product.
  • This provision for example, but also as a partial download SUC ⁇ gen, which consists of several parts, in particular through a peer-to-peer network downloaded or is provided as a data stream.
  • a computer program product is read into a system using the data carrier provisioning device and executes the program instructions so that the method of the invention is executed on a computer or the authoring device is configured to generate the workpiece of the present invention.
  • the terms "create,””compute,””compute,””determine,””generate,””configure,””modify,” and the like preferably refer to acts and / or processes and / or processing steps that modify and / or generate data and / or convert the data into other data, wherein the data may in particular be displayed as physi ⁇ cal variables or may be present, for example as electrical impulses.
  • the term "computer” is to be interpreted broadly to cover all electronic devices having data processing capabilities. Computers can thus include, for example, personal computers, servers, handheld computer systems, pocket PC devices, mobile devices, and other communication devices that use computerized data processors, and other electronic data processing devices, which may preferably also be connected to a network.
  • "computer-aided" can be understood to mean , for example, an implementation of the method in which one or more computers execute or execute at least one method step of the method.
  • a processor may be understood in the context of the invention, for example, a machine or an electronic circuit.
  • a processor can be a central processing unit (CPU), a microprocessor or a microcontroller, for example an application-specific integrated circuit or a digital signal processor, possibly in combination with a memory unit for storing program instructions act, etc.
  • a processor may, for example, also be an IC (integrated circuit, engl. Integrated Circuit), in particular an FPGA (engl. Field Programmable Gate Array) or an ASIC (applying ⁇ dung specific integrated circuit, engl. Application- Specific Integrated Circuit) , or a DSP (Digital Signal Processor).
  • a processor can be understood as a virtualized processor or a soft CPU. It can also be, for example, a programmable processor equipped with a configuration for carrying out the above-mentioned method according to the invention.
  • a “memory unit” can be understood as meaning, for example, a computer-readable memory in the form of a random access memory (RAM) or a hard disk.
  • the described components of the embodiments each represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another, which also each independently further develop the invention and therefore also individually or in a different combination than the one shown as part of the invention. Furthermore, the described embodiments can also be supplemented by further features of the invention already described.
  • FIG. 1 shows an embodiment of the inventive method for cleaning by means of an exemplary embodiment of the cleaning device according to the invention schematically cut
  • FIG. 2 shows an embodiment of the inventive method for producing the embodiment of the cleaning device according to Figure 1 by a powder bed based additive manufacturing process schematically cut, another embodiment of a erfindungsge MAESSEN cleaning device schematically cut,
  • FIG. 4 shows a further embodiment of the erfindungsge ⁇ MAESSEN cleaning apparatus having a cleaning chamber schematically as a block diagram
  • FIG. 5 shows an embodiment of the inventive method for producing the cleaning device as a flowchart.
  • a component 11 is shown schematically. This has a cavity 12 which has two connection openings 13 to the outside. The connection openings thus connect the cavity 12 with a surface 14 of the component.
  • the connection openings thus connect the cavity 12 with a surface 14 of the component.
  • Surface 14 is not flat in the direction facing upward in FIG. 1, but has a profile.
  • a cleaning device 15 is placed, which is provided for cleaning the cavity 13.
  • a filler material in the form of a powder which is contained in a row of the manufacturer ⁇ averaging procedure for the component (for example, by SLM or EBM).
  • the cleaning device is adapted in its profile to the profile of the surface 14, so that it can be placed firmly on the surface of the component 14 via sealing lips 17a, 17b.
  • the cleaning device 15 has a flushing channel 18 and a suction chamber 19.
  • the flushing channel 18 is placed with a mouthpiece 20 above the connection opening 13 such that a first edge 21 formed by the sealing lip 17a seals directly on the connection opening 13 and the surrounding surface 14.
  • the suction chamber 19 surrounds the Spülka ⁇ channel 18 annular and has a second edge 22 which is formed by a sealing lip 17 b, with this second edge 22 can also be placed sealingly on the profiled surface 14.
  • this second edge 22 can also be placed sealingly on the profiled surface 14.
  • the first edge supports 21 around the conjunction opening 13 on the surface 14 down, since the suction port 20 has a larger cross section than the connection ⁇ opening 13. Similarly, supports the second edge 22 on the surface 14 from. Thus, the mouthpiece 20 and the suction ⁇ opening 23 are sealed from the environment.
  • the first Kan te 21 of the mouthpiece 20 can protrude in consideration of the profile of the surface 14 in comparison to the second edge 22, so that the contact pressure of the first edge 21 is increased compared to the contact pressure of the second edge 22 and thus a better sealing effect is achieved.
  • the suction chamber 19 is acted upon in accordance with the indicated arrow 24 via a connecting piece 30 with a negative pressure, so that via the suction opening 23, a contact pressure of the cleaning device 15 is effected on the surface 14. Therefore, the flushing channel can be acted upon by a further connecting piece 29 both with an overpressure and with a negative pressure (shown by a double arrow ⁇ 25), whereby a flushing effect is achieved. In this way, the rinsing material 16 is successively discharged from the cavity 12.
  • the connecting pieces 29, 30 are used for attachment of hoses 31, can be applied via the de negative pressure or pressure. According to FIG. 2, an additive manufacturing method for the component 11 in a powder bed 26 is shown.
  • the powder is solidified using a laser beam 27 (application ei ⁇ nes SLM). Simultaneously with the component 11, the Rei ⁇ n Jrsvorges 15 according to figure 1 in the powder bed 26 is placed manufacturer. This becomes contour near the surface
  • the cleaning device 15 is connected via support structures 28 of the surface 14 of the component 11 during manufacture. These are to be provided for production purposes and moreover ensure the dimensional accuracy of the suction device 15. After production, the suction device 15 is separated from the component 11 by the support structures 28 being removed.
  • the contiguous production of the cleaning device 15 leads to a precise adaptation of the first edge 21 and the second edge 22 to the profile of the surface 14 of the component 11. Therefore, according to Figure 2 is dispensed with production of sealing lips. These can, as can be seen in Figure 3, at Tolerance problems, however, are subsequently added as sealing lips 17a, 17b and then form elastic edges 21, 22.
  • sealing components can be used ver ⁇ .
  • the cleaning device can also be encapsulated with the material of the sealing lips.
  • manufacturing methods for the cleaning device can also be used which permit production in the multicomponent method, for example multi-component injection molding. It is also possible to produce components from several components by means of additive manufacturing processes, for example by fused deposition modeling
  • FIGS. 2 and 3 the cleaning devices are shown in such a way that the respective connecting piece 30 for the
  • Vacuum 24 is outside the cutting line.
  • the respective connecting piece 29 can be seen.
  • the cleaning device 15 is designed in accordance with Figure 3 for a flat surface (and differs in also from the cleaning device according to FIG 2), so that the component can be universally used for connecting openings, the öff ⁇ nen to a flat surface of a component and have a smaller cross-sectional area than the mouthpiece 20th
  • the cleaning device 15 is integrated in a cleaning system 32, which also has a cleaning chamber 33.
  • the cleaning chamber 33 In this cleaning chamber 33, the component 11 is inserted and the cleaning device 15 is placed.
  • the cleaning system 32 also has a conduit system with which the fluidization of the filling material (not shown in Figure 4) takes place.
  • a pressure vessel 34 and a vacuum tank 35 is provided, wherein a pump 36 via a connecting line 37 can build both the negative pressure in the vacuum tank 35 and the pressure in the pressure vessel 34.
  • flushing medium air, nitrogen or argon can be used as gases or as liquids tap water, process water of a cleaning bath with detergents and / or surface-active substances and / or anti-corrosive substances,
  • the suction chamber (not shown in FIG. 4) is connected via a first line 38 to the vacuum tank 35.
  • a negative pressure in the suction chamber can be established by opening a first valve 39.
  • a second line 40 also leads via a separator 41 into the vacuum container 35.
  • the flushing channel (not shown in FIG. 4) can be subjected to a negative pressure via the second line 40.
  • the cleaning chamber 33 can be acted upon by a negative pressure.
  • a third conduit 44 is connected to the pressure vessel 34.
  • By opening a fourth valve 45 can be acted upon by means of the third line 44 of the purge passage 18 (not shown in Figure 4) with an overpressure, as well as a fifth valve 46, the cleaning chamber.
  • Both in the cleaning chamber 33 and in the separator 41 collects at the bottom of the discharged filler material (not shown).
  • This filling material can be removed via valves 47 from the cleaning chamber 33 and the separator 41. This can be done for example with compressed air support from the pressure vessel 34 by opening the valves 42, 45 and 46.
  • another filling material can be removed via valves 47 from the cleaning chamber 33 and the separator 41. This can be done for example with compressed air support from the pressure vessel 34 by opening the valves 42, 45 and 46.
  • another filling material can be removed via valves 47 from the cleaning chamber 33 and the separator 41. This can be done for example with compressed air support from the pressure vessel 34 by opening the valves 42, 45 and 46.
  • another filling material can be removed via valves 47 from the cleaning chamber 33 and the separator 41. This can be done for example with compressed air support from the pressure vessel 34 by opening the valves 42, 45 and 46.
  • another filling material can be removed via valves 47 from the cleaning chamber 33 and the separator 41. This can
  • pressurized medium are used, for example, a cleaning fluid.
  • valves may be provided to assist the function of the cleaning device. However, these are not shown in Figure 4.
  • 34 valves could be provided between the vacuum tank 35 and the pump 36 and between the pump 36 and the pressure vessel.
  • To support the discharge of filling material from the Ab- Separator 41 could be provided in the line 40 between the vacuum tank 35 in another valve.
  • a control unit CRL is provided for controlling the valves and carrying out the method. This is connected by ge ⁇ dashed lines with said valves.
  • the cavity 12 can be acted upon by an overpressure or with a negative pressure.
  • the controller CRL this one for the
  • Fluidization specifies appropriate frequency. According to FIG. 5, steps of generation of one of the
  • a design program CAD is used to determine the geometry of a component to be produced with a cavity. This results in a data set PAR which defines the geometry of the component.
  • Optional SIM can be checked whether the emptying of the cavity filler material raises problems when the component is to be play produced by laser melting at ⁇ and is filled with powder by means of a preparation according to Simulationspro ⁇ program.
  • a geometry of a suitable cleaning device descriptive data is generated by the SUC Konstruktionspro ⁇ program CAD.
  • a program module Cl is used, with the aid of the geometry of the surface of the component is transmitted to the Ver ⁇ binding aperture on the geometry of the cleaning device such automatic ⁇ shows that the first edge and the second edge of the cleaning device is a negative form of the surface of the Component to the use Mattsöff ⁇ tion describes.
  • This negative mold can then be combined with an already stored standard geometry of the cleaning device.
  • This standard geometry are at ⁇ play, the connections of the suction and the Saugkam- mer for corresponding hose lines before (see Figure 1). This creates a production data set PRO or alternatively two production data records PRO.
  • the Rei ⁇ n Trentsvoriques can be produced together with the component in one manufacturing process, wherein a program module C2 carries out a positioning of the cleaning device relative to the component and may incur support structures that are required for the preparation (see FIG. 2). If two data sets production PRO is used, it is also mög ⁇ Lich that the component and the cleaning device are prepared separately.
  • an aftertreatment AFT is optionally necessary in order, for example, to separate the cleaning device from the component. Furthermore, sealing lips can subsequently be applied to the cleaning device (compare FIG. 3).

Abstract

The invention relates to a method for removing filling material (16) from a component (11) having a cavity (12). There is provision according to the invention that, for this purpose, use is made of a cleaning device (15) which has a flushing duct (18) by means of which the cavity (12) can be charged with a positive pressure or a negative pressure. To ensure that the cleaning device (15) can be reliably fixed on the surface (14) of the component (11), a suction chamber (19) which can be charged with a negative pressure is provided. The invention also relates to a cleaning device, to a method for producing same and to a computer program product, which assists in the production of the cleaning device.

Description

Beschreibung description
Verfahren zum Austragen von Füllmaterial aus einem hohlen Bauteil, Reinigungsvorrichtung zum Austragen von Füllmateri- al, Verfahren zu deren Herstellung und Programm zur Durchführung dieses Verfahrens Method for discharging filling material from a hollow component, cleaning device for discharging filling material, method for the production thereof and program for carrying out this method
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Austragen von Füllmaterial aus einem Bauteil mit einem Hohlraum, wobei der Hohlraum eine Verbindungsöffnung zur Umgebung des Bauteils aufweist, durch die das Füllmaterial aus dem Hohlraum ausge¬ tragen werden kann. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Reinigungsvorrichtung zum Austragen von Füllmaterial, wobei der Hohlraum eine Verbindungsöffnung zur Umgebung des Bau- teils aufweist. Außerdem betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Reinigungsvorrichtung. Zuletzt betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung eines solchen Verfahrens sowie eine Bereits¬ tellungsvorrichtung für ein solches Computerprogramm. The invention relates to a method for discharging filling material of a component with a cavity, wherein the cavity has a connection opening to the environment of the component through which the filler material from the cavity can be ¬ wear. Furthermore, the invention relates to a cleaning device for discharging filling material, wherein the cavity has a connection opening to the surroundings of the component. Moreover, the invention also relates to a method for producing such a cleaning device. Finally, the invention relates to a computer program product for implementing such a method as well as an already ¬ tellungsvorrichtung for such a computer program.
Ein Verfahren zum Reinigen von Bauteilen, die mit einem vorzugsweise pulverbettbasierten additiven Herstellungsverfahren hergestellt wurden, ist in der DE 10 2012 024 266 AI beschrieben. Die additiv hergestellten Bauteile können demnach in eine Kammer eingelegt werden, die durch Anlegen einesA method for cleaning components which have been produced using a preferably powder-bed-based additive production method is described in DE 10 2012 024 266 A1. The additively produced components can therefore be inserted into a chamber by applying a
Überdruckes beziehungsweise Unterdruckes mit Luft durchspült werden und so Reste von Pulver vom additiv hergestellten Bauteil entfernen. Dabei werden die Bauteile auf einem Gitter in der Kammer fixiert, welches von der Luft durchströmt werden kann. Overpressure or negative pressure are flushed through with air and thus remove residues of powder from the additive-produced component. The components are fixed on a grid in the chamber, which can be traversed by the air.
Das eingangs angegebene Verfahren ist beispielsweise auch in der US 2016/0074940 AI beschrieben. Gemäß diesem Dokument be¬ steht das Problem, dass Bauteile, die mittels eines additiven Verfahrens, wie z. B. Laserschmelzen, in einem Pulverbett hergestellt worden sind, anschließend von den nicht ver¬ schmolzenen Partikeln des Pulverbetts befreit werden müssen. Besondere Probleme macht dies in Hohlräumen, die in dem Bau¬ teil hergestellt wurden. Um das Pulver aus diesen Hohlräumen entfernen zu können, weist das Bauteil Verbindungsöffnungen zwischen dem Hohlraum und der Umgebung des Bauteils auf, durch die das Pulver ausgetragen werden kann. Dazu kann das Bauteil bewegt, beispielsweise gedreht oder geschwenkt, wer- den, um das Pulver in der Kavität nach und nach zur Verbindungsöffnung zu transportieren. Bei komplizierten The method specified at the outset is also described, for example, in US 2016/0074940 A1. According to this document be ¬ is the problem that components that by means of an additive method, such. As laser melts have been produced in a powder bed, then have to be freed from the not ver ¬ melted particles of the powder bed. This causes special problems in cavities that were produced in the ¬ part. To get the powder out of these cavities To be able to remove, the component has connection openings between the cavity and the environment of the component, through which the powder can be discharged. For this purpose, the component can be moved, for example turned or pivoted, in order to transport the powder in the cavity gradually to the connection opening. At complicated
Hohlraumgeometrien beziehungsweise bei großen Hohlräumen ist dieses Verfahren zeitaufwändig und es besteht überdies die Gefahr, dass das Pulver aus dem Hohlraum nicht vollständig ausgetragen werden kann. Cavities or large cavities, this process is time consuming and there is also the risk that the powder from the cavity can not be completely discharged.
Ein ähnliches Problem besteht bei der additiven Herstellung von Bauteilen in Flüssigkeiten, wie dies beispielsweise bei der Stereolithographie der Fall ist. Das Bauteil wird durch lokale Verfestigung eines flüssigen Materials (beispielsweise einer Harzverbindung) hergestellt, wobei in hergestellten Hohlräumen das flüssige Rohmaterial verbleibt. Dieses ist ebenso wie das Pulver als Füllmaterial in den Hohlräumen auf¬ zufassen. Dies kann durch Verbindungsöffnungen im Bauteil herausfließen, wobei das Bauteil abhängig von der Geometrie des Hohlraums ebenfalls geschwenkt oder gedreht werden muss. A similar problem exists in the additive production of components in liquids, as is the case with stereolithography, for example. The component is produced by local solidification of a liquid material (for example a resin compound), wherein the liquid raw material remains in produced cavities. This is as well as the powder as filling material in the cavities on ¬ deal. This can flow out through connection openings in the component, wherein the component also has to be pivoted or rotated depending on the geometry of the cavity.
Zuletzt muss das eingangs angegebene Verfahren auch angewen¬ det werden, wenn Hohlräume von gegossenen oder gespritzten Bauteilen von dem Kernmaterial befreit werden müssen, welches zur Ausbildung von Hohlräumen in die Gussform eingelegt wurde. Das Kernmaterial stellt insofern auch ein Füllmaterial dar, welches sich im Hohlraum eines Bauteils befinden kann. Dieses kann je nach Materialbeschaffenheit ausgeschmolzen, aufgelöst oder mechanisch zerstört werden, wobei das Füllma¬ terial auf diesem Wege fließfähig wird und durch die Verbindungsöffnung aus dem Bauteil herausfließen kann. Finally, the method initially mentioned must also be angewen ¬ det when cavities of cast or injection-molded parts must be freed from the core material, which was inserted for the formation of cavities in the mold. The core material is thus also a filling material, which may be located in the cavity of a component. This can be melted, dissolved or mechanically destroyed, depending on the nature of the material, wherein the Füllma ¬ material in this way becomes flowable and can flow out of the component through the connection opening.
Als additive Fertigungsverfahren sind neben den flüssigkeits- basierten außerdem die pulverbettbasierten Fertigungsverfahren zu nennen, weil Bauteile, die im Pulverbett mit einem Hohlraum hergestellt werden, automatisch mit dem Material des Pulverbetts als Füllmaterial gefüllt sind. Im Einzelnen sind Verfahren anwendbar, bei denen das Material, aus dem ein Bau- teil hergestellt werden soll, dem Bauteil während der Entste¬ hung hinzugefügt wird. Dabei entsteht das Bauteil bereits in seiner endgültigen Gestalt oder zumindest annähernd in dieser Gestalt. Das Baumaterial kann beispielsweise pulverförmig oder flüssig sein, wobei durch das additive Fertigungsverfahren das Material zur Herstellung des Bauteils chemisch oder physikalisch verfestigt wird. In addition to the liquid-based additive manufacturing processes, the powder-bed-based production processes should also be mentioned because components which are produced in the powder bed with a cavity are automatically filled with the material of the powder bed as filling material. In particular, methods are applicable in which the material from which a construction Part is to be produced, the component is added during the Entste ¬ hung. In this case, the component is already in its final form or at least approximately in this shape. The building material may for example be powdery or liquid, wherein the material for the production of the component is chemically or physically solidified by the additive manufacturing process.
Um das Bauteil herstellen zu können, werden das Bauteil be- schreibende Daten (CAD-Modell) für das gewählte additive Fer¬ tigungsverfahren aufbereitet. Die Daten werden zur Erstellung von Anweisungen für die Fertigungsanlage in an das Ferti¬ gungsverfahren angepasste Daten des Bauteils umgewandelt, da¬ mit in der Fertigungsanlage die geeigneten Prozessschritte zur sukzessiven Herstellung des Bauteils ablaufen können. Die Daten werden dafür so aufbereitet, dass die geometrischen Daten für die jeweils herzustellenden Lagen (Slices) des Bauteils zur Verfügung stehen, was auch als Slicen bezeichnet wird . In order to produce the component, the component descriptive of data (CAD model) are prepared for the selected additive Fer ¬ operating procedure. The data is converted to create instructions for manufacturing plant in adapted to the Ferti ¬ transmission method data of the component since ¬ can proceed with the appropriate process steps for successive production of the component at the manufacturing facility. The data are processed in such a way that the geometric data for the respective layers (slices) of the component to be produced are available, which is also referred to as slicing.
Als Beispiele für das additive Fertigen können das selektive Lasersintern (auch SLS für Selective Laser Sintering) , das Selektive Laserschmelzen (auch SLM für Selective Laser Examples of additive manufacturing include selective laser sintering (also known as SLS for selective laser sintering), selective laser melting (also known as SLM for selective lasers)
Melting) und das Elektronenstrahlschmelzen (auch EBM für Electron Beam Melting) genannt werden. Diese Verfahren eignen sich insbesondere zur Verarbeitung von metallischen Werkstoffen in Form von Pulvern, mit denen Konstruktionsbauteile hergestellt werden können. Beim SLM, SLS und EBM werden die Bauteile lagenweise in einem Pulverbett hergestellt. Diese Verfahren werden daher auch als pulverbettbasierte additive Fertigungsverfahren bezeichnet. Es wird jeweils eine Lage des Pulvers in dem Pulverbett er¬ zeugt, die durch die Energiequelle (Laser oder Elektronen- strahl) anschließend in denjenigen Bereichen lokal aufgeschmolzen oder gesintert wird, in denen das Bauteil entste¬ hen soll. So wird das Bauteil sukzessive lagenweise erzeugt und kann nach Fertigstellung dem Pulverbett entnommen werden. Es besteht der Wunsch, Füllmaterial aus Hohlräumen von Bau¬ teilen möglichst vollständig und in möglichst kurzer Zeit entfernen zu können. Die Aufgabe der Erfindung liegt daher darin, ein Verfahren zum Austragen von Füllmaterial aus einem Bauteil anzugeben, mit dem der Austrag von Füllmaterial mög¬ lichst vollständig und in möglichst kurzer Zeit erledigt wer¬ den kann. Außerdem ist es Aufgabe der Erfindung, Mittel zur Umsetzung dieses Verfahrens und ein Verfahren zu deren Herstellung anzugeben. Zuletzt ist es auch Aufgabe der Erfindung, ein Computerprogramm zur Durchführung des Herstellungsverfahrens sowie eine Bereitstellungsvorrichtung für dieses Computerprogramm anzugeben. Melting) and the electron beam melting (also EBM for Electron Beam Melting) are called. These methods are particularly suitable for the processing of metallic materials in the form of powders, with which design components can be produced. With the SLM, SLS and EBM, the components are produced in layers in a powder bed. These processes are therefore also referred to as powder bed-based additive manufacturing processes. In each case a layer of the powder in the powder bed ¬ it testifies that is then melted locally by the energy source (laser or electron beam) in those regions or sintered, in which the component is to entste ¬ hen. Thus, the component is successively produced in layers and can be removed after completion of the powder bed. There is a desire to be able to remove filling material from cavities of building ¬ parts as completely as possible and in the shortest possible time. The object of the invention is to provide a method for discharging filling material of a component with which the discharge of filler material mög ¬ done as completely as possible and in a short time who can ¬. It is another object of the invention to provide means for implementing this method and a method for their preparation. Finally, it is also an object of the invention to specify a computer program for carrying out the production method and a provision device for this computer program.
Die Aufgabe wird mit dem eingangs angegebenen Verfahren zum Austragen von Füllmaterial erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass über der Verbindungsöffnung eine Reinigungsvorrichtung mit einem Spülkanal und einer Saugkammer platziert wird. Der Spülkanal wird mit einem Mundstück auf eine die Verbindungs¬ öffnung umgebende Oberfläche des Bauteils aufgesetzt, wobei dadurch eine erste Kante des Mundstücks rund um die Verbin¬ dungsöffnung herum, d. h. in einem geschlossenen Linienzug, auf der Oberfläche des Bauteils anliegt. Die erste Kante ist somit ringförmig geschlossen, so dass die Öffnung auf der Oberfläche rundherum durch die Kante abgedichtet werden kann. Außerdem wird die Saugkammer mit einer Saugöffnung auf die Oberfläche des Bauteils aufgesetzt, wobei eine zweite Kante der Saugöffnung außerhalb der Verbindungsöffnung in einem geschlossenen Linienzug auf der Oberfläche des Bauteils anliegt und die Saugöffnung außerhalb der Verbindungsöffnung liegt. Da die zweite Kante außerhalb der Verbindungsöffnung auf der Oberfläche des Bauteils anliegt, kann in der Saugkammer ein Unterdruck erzeugt werden, mit dem die Reinigungsvorrichtung vorteilhaft zuverlässig auf dem Bauteil fixiert werden kann. The object is achieved with the above-mentioned method for discharging filler according to the invention, that over the connection opening a cleaning device with a flushing channel and a suction chamber is placed. The flushing channel is placed with a mouthpiece on a surface of the component surrounding the connection ¬ opening, thereby a first edge of the mouthpiece around the connec ¬ tion opening around, ie in a closed polyline, rests on the surface of the component. The first edge is thus closed annularly, so that the opening on the surface can be sealed around by the edge. In addition, the suction chamber is placed with a suction opening on the surface of the component, wherein a second edge of the suction opening outside the connection opening in a closed Linienzug rests on the surface of the component and the suction opening is outside the connection opening. Since the second edge abuts the outside of the connection opening on the surface of the component, a negative pressure can be generated in the suction chamber, with which the cleaning device can advantageously be reliably fixed on the component.
Über den Spülkanal kann wegen der durch die Saugkammer erzeugten Haltekraft vorteilhaft sowohl ein Unterdruck als auch ein Überdruck angelegt werden, wodurch in dem Hohlraum eine Spülung mit dem Spülmedium, vorzugsweise Luft (wahlweise aber auch einem Spülgas, beispielsweise einem Inertgas oder Stick¬ stoff) oder einer Spülflüssigkeit (beispielsweise Wasser) ermöglicht wird. Dies bewirkt, dass die Pulverpartikel oder ein anderes Baumaterial wie z.B. ein nicht ausgehärtetes Polymer durch die Wechselbeanspruchung gelockert und/oder durchmischt werden, so dass ein Austrag an Füllmaterial aus dem additiv hergestellten Bauteil erfolgen kann. Selbstverständlich ist das Verfahren auch geeignet, Bauteile mit Hohlräumen zu reinigen und dabei Füllmaterial auszutragen, wenn diese Bauteile nicht mit einem additiven Herstellungsverfahren hergestellt wurden. Due to the holding force generated by the suction chamber, both a negative pressure and an overpressure can advantageously be applied via the flushing channel, whereby a flushing with the flushing medium, preferably air (optionally, but Also, a purge gas, such as an inert gas or stick ¬ substance) or a rinsing liquid (for example, water) is possible. This has the effect that the powder particles or another building material such as, for example, a non-hardened polymer are loosened and / or mixed by the alternating stress, so that a discharge of filling material from the additively produced component can take place. Of course, the method is also suitable to clean components with cavities and thereby discharge filling material, if these components were not produced by an additive manufacturing process.
Der Unterdruck in der Saugkammer bewirkt vorteilhaft, dass beim Austragen von Füllmaterial auch ein Überdruck an den Hohlraum angelegt werden kann, ohne dass die Reinigungsvorrichtung von der Oberfläche des Bauteils abhebt. Dabei muss die Haltekraft, die durch den Unterdruck in der Saugkammer erzeugt wird, größer sein, als die resultierende Druckkraft, die durch Anlegen des Überdruckes in den Spülkanal zwischen der Reinigungsvorrichtung und dem Bauteil erzeugt wird. Bei einer Abschätzung der wirkenden Kräfte an der Reinigungsvorrichtung kann die Saugkraft zum Fixieren der Reinigungsvorrichtung berechnet werden aus dem Produkt des anliegenden Unterdruckes und der Querschnittsfläche der Saugöffnung. Die tatsächlich vorliegende Abhebekraft (der Saugkraft entgegen gerichtet) , die durch Anlegen eines Überdrucks im Saugkanal erzeugt wird, ist schwieriger zu berechnen, da diese auch von dem Widerstand des Füllmaterials in dem Hohlraum abhängig ist. Da sie auf jeden Fall jedoch geringer ist, als wenn kei- ne Öffnung innerhalb der ersten Kante des Spülkanals vorhan¬ den wäre, muss die Abhebekraft auf jeden Fall kleiner sein als das Produkt des Überdruckes und der Querschnittsfläche, welche durch die erste Kante auf der Oberfläche des Bauteils abgedeckt wird. Für eine Verfahrensführung beziehungsweise Auslegung der Reinigungsvorrichtung kann die Auslegungsregel verwendet werden, dass das Produkt aus Querschnittsfläche der Saugöffnung und anzulegendem Unterdruck betragsmäßig mindestens so groß ist wie der Betrag des Produktes der Fläche der Spülkanalöffnung auf der Oberfläche des Bauteils und dem an- zuliegenden Überdruck. Vorzugsweise kann das Verhältnis zwischen dem Betrag des genannten Produkts der Saugöffnung zum Betrag des genannten Produkts der Spülöffnung auch 1,2 - noch bevorzugter 1,5 und noch bevorzugter 2 betragen, wodurch vor- teilhaft die Sicherheit gegenüber einem Abheben weiter vergrößert wird. The negative pressure in the suction chamber advantageously has the effect that, upon discharge of filling material, an overpressure can also be applied to the cavity without the cleaning device lifting off from the surface of the component. In this case, the holding force, which is generated by the negative pressure in the suction chamber, must be greater than the resulting pressure force, which is generated by applying the overpressure in the flushing channel between the cleaning device and the component. In an estimation of the forces acting on the cleaning device, the suction force for fixing the cleaning device can be calculated from the product of the applied negative pressure and the cross-sectional area of the suction opening. The actual lifting force (counteracting the suction force) created by applying an overpressure in the suction channel is more difficult to calculate, since it is also dependent on the resistance of the filling material in the cavity. Since it is lower in any case than if by no ne opening within the first edge of the scavenging duct ¬ EXISTING the would, the lifting force must be less than the product of the overpressure and the cross-sectional area, which by the first edge in any case Surface of the component is covered. For a process control or design of the cleaning device, the design rule can be used such that the product of the cross-sectional area of the suction opening and negative pressure to be applied is at least as large as the amount of the product of the surface of the Spülkanalöffnung on the surface of the component and the other permissible overpressure. Preferably, the ratio between the amount of said product of the suction opening to the amount of said product of the flushing opening may also be 1.2 - more preferably 1.5 and more preferably 2, thereby further advantageously increasing the safety against lifting.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Saugkammer und die Saugöffnung das Mund- stück ringförmig umgeben. In diesem Fall ist es vorteilhaft möglich, die Kraftverteilung aufgrund der Saugkraft gleichmä¬ ßig um die Spülöffnung herum anzuordnen, wodurch vorteilhaft ein besonders sicherer Sitz der Reinigungsvorrichtung auf der Oberfläche des Bauteils ermöglicht wird. Dabei kann bevorzugt die erste Kante, die die Spülöffnung des Spülkanals auf der Oberfläche des Bauteils abdichtet, gleichzeitig auch die Saugöffnung vom Spülkanal trennen. Die Wandung des Spülkanals bildet dabei sozusagen gleichzeitig eine Wandung der Saugkam¬ mer, so dass die Saugöffnung sowohl durch die erste Kante als auch durch die zweite Kante abgedichtet wird. Hierdurch ist vorteilhaft ein besonders einfacher und kompakter Aufbau der Reinigungsvorrichtung möglich. Außerdem können bei einer Druckbeaufschlagung des Spülkanals bei Auftreten von Undichtigkeiten an der ersten Kante Materialreste, die die erste Kante nach außen passieren, über die Saugkammer abgeführt werden, so dass diese nicht in die Umwelt gelangen. According to an advantageous embodiment of the invention it is provided that the suction chamber and the suction opening the mouthpiece ring surrounded. In this case, it is advantageously possible gleichmä ¬ SSIG to the scavenging port around, whereby a particularly secure seat of the cleaning device is made possible on the surface of the component advantageous to arrange the power distribution due to the suction force. In this case, the first edge, which seals the flushing opening of the flushing channel on the surface of the component, can at the same time also separate the suction opening from the flushing channel. The wall of the flushing channel forms so to speak the same time a wall of the Saugkam ¬ mer, so that the suction opening is sealed by both the first edge and by the second edge. As a result, a particularly simple and compact construction of the cleaning device is advantageously possible. In addition, in the event of leaks at the first edge, material residues which pass out the first edge can be removed via the suction chamber when the flushing channel is pressurized so that they do not escape into the environment.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die erste Kante und/oder die zweite Kante mit einer Dichtlippe aus- gestattet. Die Dichtlippe überbrückt vorteilhaft eventuelle Toleranzen zwischen der Oberfläche des Bauteils der ersten und/oder zweiten Kante. Sie ist aus einem Material gefertigt, welches im Vergleich zu dem Material der restlichen Reinigungsvorrichtung (also den den Spülkanal und die Saugkammer bildenden Wandungen) elastischer ausgebildet ist. According to a further embodiment of the invention, the first edge and / or the second edge is equipped with a sealing lip. The sealing lip advantageously bridges any tolerances between the surface of the component of the first and / or second edge. It is made of a material which is designed to be more elastic in comparison to the material of the rest of the cleaning device (ie the walls forming the flushing channel and the suction chamber).
Gemäß einer besonderen Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass über die Reinigungsvorrichtung abwechselnd ein Überdruck und ein Unterdruck an den Spülkanal angelegt wird. Hierbei kommt es in dem Hohlraum zu Verwirbelungen, welche das Füllmaterial lockern und dadurch den Austrag vereinfa¬ chen. Auch schwer zugängliche Teilbereiche des Hohlraums las¬ sen sich vorteilhaft auf diesem Wege effektiv vom Füllmateri- al reinigen. Insbesondere kann auf diesem Weg auch ein Hohlraum gereinigt werden, welcher nur eine Verbindungsöffnung aufweist, so dass der Durchfluss eines Spülmittels nicht mög¬ lich ist. Vorteilhaft kann auch vorgesehen werden, dass das Bauteil zum Austragen des Füllmaterials in eine Reinigungskammer eingelegt wird. Innerhalb der Reinigungskammer wird die Reini¬ gungsvorrichtung in bereits beschriebener Weise auf das Bauteil aufgesetzt. Die Reinigungskammer ermöglicht es vorteil- haft, dass eventuell außerhalb der Reinigungsvorrichtung aus¬ tretendes Füllmaterial aufgefangen werden kann. Dieses Füll¬ material kann beispielsweise durch Öffnungen aus dem Hohlraum des Bauteils austreten, die nicht durch die Reinigungsvorrichtung verschlossen sind. Außerdem ermöglicht die Reini- gungskammer vorteilhaft, dass außerhalb der Reinigungsvorrichtung auch ein Überdruck oder Unterdruck an den Hohlraum angelegt werden kann, wenn dieser mehrere Verbindungsöffnungen zur Oberfläche aufweist. Dies unterstützt das Reinigungs¬ verfahren vorteilhaft zusätzlich. Das Anlegen eines Über- drucks bewirkt vorteilhaft zusätzlich, dass das Füllmaterial nicht aus Öffnungen des Werkstücks austritt, die nicht durch die Reinigungsvorrichtung verschlossen sind. Das Füllmaterial wird von diesen Öffnungen durch den und Unterdruck in Richtung der Reinigungsvorrichtung transportiert, wenn in dieser ein angelegter Unterdruck nicht größer ist. According to a particular embodiment of the method, it is provided that an overpressure and a negative pressure are applied alternately to the flushing channel via the cleaning device. Here, there is in the cavity eddies which loosen the filler material and thereby the discharge vereinfa ¬ chen. Even the most inaccessible parts of the cavity read ¬ sen advantageously in this way effectively from Füllmateri- clean al. In particular, in this way, a cavity can be cleaned, which has only one connection opening, so that the flow of a rinsing agent is not possible ¬ Lich. Advantageously, it can also be provided that the component for discharging the filling material is inserted into a cleaning chamber. Within the cleaning chamber, the cleaning ¬ constriction device is placed in the manner already described to the component. The cleaning chamber enables advanta- way that may be collected from ¬ trespassing filling material outside of the cleaning device. This filling ¬ material can escape, for example, through openings from the cavity of the component, which are not closed by the cleaning device. In addition, the cleaning chamber advantageously makes it possible for an overpressure or negative pressure to be applied to the cavity outside the cleaning device if it has a plurality of connection openings to the surface. This supports the advantageous cleaning ¬ proceed further. In addition, the application of an overpressure advantageously causes the filling material not to escape from openings of the workpiece which are not closed by the cleaning device. The filling material is transported from these openings by the vacuum and in the direction of the cleaning device, if in this a applied negative pressure is not greater.
Weiterhin wird die Aufgabe durch eine eingangs angegebene Reinigungsvorrichtung zum Austragen von Füllmaterial dadurch gelöst, dass die Reinigungsvorrichtung mit einem Spülkanal für die Verbindungsöffnung und einer Saugkammer ausgestattet ist, wobei der Spülkanal ein Mundstück aufweist, mit einer ersten Kante, welche rund um die Verbindungsöffnung auf der Oberfläche eines dazu passenden Bauteils aufsetzbar ist. Au¬ ßerdem weist die Saugkammer eine Saugöffnung auf, mit einer zweiten Kante, wobei die Saugkammer mit der Saugöffnung außerhalb der Verbindungsöffnung auf die Oberfläche des Bau¬ teils aufsetzbar ist. Mit der Reinigungsvorrichtung kann das oben angegebene Verfahren durchgeführt werden, wobei die Ver- wendung der Reinigungsvorrichtung mit den zum Verfahren angegebenen Vorteilen verbunden ist. Die mit der Reinigungsvorrichtung erzielbaren Vorteile werden daher an dieser Stelle nicht noch einmal erläutert. Weiterhin wird die Aufgabe mit dem eingangs angegebenen Ver¬ fahren zum Herstellen einer Reinigungsvorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Mundstück mit der ersten Kante und die Saugöffnung mit der zweiten Kante als Negativform eines Oberflächenbereiches des Bauteils, auf den die Reini- gungsvorrichtung aufgesetzt werden soll, gefertigt wird. Furthermore, the object is achieved by an above-mentioned cleaning device for discharging filling material in that the cleaning device is equipped with a flushing channel for the connection opening and a suction chamber, wherein the flushing channel has a mouthpiece, with a first edge, which around the connection opening on the Surface of a matching component can be placed. Au ¬ ßerdem, the suction chamber to a suction opening, with a second edge, wherein the suction chamber with the suction opening outside the connection opening on the surface of the ¬ construction part is placed. With the cleaning device, the above-mentioned method can be carried out, wherein the use of the cleaning device is associated with the advantages stated for the method. The achievable with the cleaning device advantages are therefore not explained again at this point. Furthermore, the object with the above-mentioned Ver ¬ drive for producing a cleaning device according to the invention is achieved in that the mouthpiece with the first edge and the suction opening with the second edge as a negative mold of a surface region of the component on which the cleaning device is to be placed, is manufactured.
Hierdurch ist es vorteilhaft möglich, auch bei einer komplizierten Bauteilgeometrie eine zuverlässige Funktion der Rei¬ nigungsvorrichtung zu gewährleisten. Dadurch, dass die Reinigungsvorrichtung eine geometrische Schnittstelle bildet, die als Negativform des Oberflächenbereichs des Bauteils ausge¬ bildet ist, auf den sie aufgesetzt wird, dichten die erste Kante und die zweite Kante den Spülkanal und die Saugöffnung optimal ab. Das eingangs angegebene Verfahren zur Reinigung kann daher mit einer hohen Effektivität ausgeführt werden. This advantageously makes it possible, even with a complicated component geometry reliable operation of Rei ¬ nigungsvorrichtung be guaranteed. Characterized in that the cleaning device forms a geometric interface, which forms as a negative mold of the surface region of the component is ¬ on which it is placed, seal the first edge and the second edge of the flushing channel and the suction port optimally. The above-mentioned method for cleaning can therefore be carried out with high efficiency.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Negativform der Reini¬ gungsvorrichtung aus einem die Geometrie des Bauteils be¬ schreibenden Datensatz berechnet wird. Der Datensatz kann beispielsweise durch ein CAD-System zur Verfügung gestellt werden, so dass die Berechnung der Negativform vorteilhaft mit einer hohen Genauigkeit möglich ist. Dabei können aufwendige Verfahrensschritte der Vermessung der Oberfläche des Bauteils eingespart werden. CAD-Daten von herzustellenden Bauteilen sind durch die verbreitete Anwendung von computergestützten Fertigungsmethoden vorteilhaft fast immer verfügbar. Insbesondere, wenn das Bau¬ teil mit einem additiven Herstellungsverfahren hergestellt wird, ist die Erstellung eines entsprechenden CAD-Datensatzes zwingend erforderlich. Besonders vorteilhaft kann auch die Reinigungsvorrichtung mit einem additiven Fertigungsverfahren hergestellt werden. Bevorzugt ist es sogar möglich, die Rei¬ nigungsvorrichtung mit demselben additiven Fertigungsverfah- ren herzustellen und insbesondere auch in demselben Fertigungsgang, in dem auch das zugehörige Bauteil hergestellt wird. Hierdurch können vorteilhaft Rüstzeiten eingespart werden, die mit der getrennten Herstellung der Reinigungsvorrichtung verbunden wären. It is particularly advantageous if the negative form of the cleaning ¬ constriction device from a geometry of the component ¬ be written record is calculated. The data record can be made available for example by a CAD system, so that the calculation of the negative mold is advantageously possible with high accuracy. In this case, expensive process steps of the measurement of the surface of the component can be saved. CAD data of components to be produced are advantageously always available due to the widespread use of computer-aided manufacturing methods. Particularly when the construction ¬ part is produced with an additive manufacturing process is the creation of a corresponding CAD data set absolutely necessary. Particularly advantageously, the cleaning device can be produced with an additive manufacturing process. Preferably, it is even possible, with the same additive Fertigungsverfah- the manufacture ren Rei ¬ nigungsvorrichtung and in particular also in the same production run, in which the corresponding component is produced. As a result, set-up times can advantageously be saved, which would be associated with the separate production of the cleaning device.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens ist vorge¬ sehen, dass die Reinigungsvorrichtung aus zwei Baumaterialien hergestellt wird, wobei ein das Mundstück und die Saugkammer aufweisender Grundkörper aus einem ersten Baumaterial und ei- ne Dichtlippe an der ersten Kante und/oder an der zweitenAccording to a further embodiment of the method is pre ¬ see that the cleaning device is made from two materials, with a mouthpiece and the suction-tasting basic body from a first building material and egg ne sealing lip at the first edge and / or at the second
Kante aus dem zweiten Baumaterial hergestellt wird. Dabei ist das zweite Baumaterial vorzugsweise ein Baumaterial mit einer höheren Elastizität als das erste Baumaterial, wodurch bei einem Aufsetzen der Dichtlippe auf die Oberfläche des Bau- teils Toleranzen ausgeglichen werden können. Vorteilhaft lässt sich daher eine verbesserte Dichtwirkung erzielen. Edge is made of the second building material. In this case, the second building material is preferably a building material having a higher elasticity than the first building material, whereby tolerances can be compensated for when the sealing lip is placed on the surface of the component. Advantageously, therefore, an improved sealing effect can be achieved.
Des Weiteren wird ein Computerprogrammprodukt mit Programmbe¬ fehlen zur Durchführung des genannten erfindungsgemäßen Ver- fahrens und/oder dessen Ausführungsbeispielen beansprucht, wobei mittels des Computerprogrammprodukts jeweils das erfin¬ dungsgemäße Verfahren und/oder dessen Ausführungsbeispiele durchführbar sind. Zusätzlich wird eine Variante des Computerprogrammproduktes mit Programmbefehlen zur Konfiguration einer Fertigungsanlage zum additiven Fertigen beansprucht, wobei das Erstellungsge¬ rät mit den Programmbefehlen derart konfiguriert wird, dass die genannte erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung erzeugt wird. Furthermore, a computer program product with Programmbe ¬ is missing for implementation of the encryption according to the invention running and / or claimed the embodiments, in each case the dung OF INVENTION ¬ proper procedures and / or its embodiments are feasible by means of the computer program product. In addition, a variant of the computer program product including program instructions for configuring a production line for additively Customize claims, wherein the Erstellungsge ¬ advises is configured with the program instructions such that said cleaning device according to the invention is produced.
Darüber hinaus wird eine Bereitstellungsvorrichtung zum Speichern und/oder Bereitstellen des Computerprogrammprodukts be¬ ansprucht. Die Bereitstellungsvorrichtung ist beispielsweise ein Datenträger, der das Computerprogrammprodukt speichert und/oder bereitstellt. Alternativ und/oder zusätzlich ist die Bereitstellungsvorrichtung beispielsweise ein Netzwerkdienst, ein Computersystem, ein Serversystem, insbesondere ein ver- teiltes Computersystem, ein cloudbasiertes Rechnersystem und/oder virtuelles Rechnersystem, welches das Computerpro¬ grammprodukt vorzugsweise in Form eines Datenstroms speichert und/oder bereitstellt. Diese Bereitstellung erfolgt beispielsweise als Download in Form eines Programmdatenblocks und/oder Befehlsdatenblocks, vorzugsweise als Datei, insbesondere als Downloaddatei, oder als Datenstrom, insbesondere als Downloaddatenstrom, des vollständigen Computerprogrammprodukts. Diese Bereitstellung kann beispielsweise aber auch als partieller Download erfol¬ gen, der aus mehreren Teilen besteht und insbesondere über ein Peer-to-Peer Netzwerk heruntergeladen oder als Datenstrom bereitgestellt wird. Ein solches Computerprogrammprodukt wird beispielsweise unter Verwendung der Bereitstellungsvorrich- tung in Form des Datenträgers in ein System eingelesen und führt die Programmbefehle aus, sodass das erfindungsgemäße Verfahren auf einem Computer zur Ausführung gebracht wird oder das Erstellungsgerät derart konfiguriert, dass dieses das erfindungsgemäße Werkstück erzeugt. In addition, a provision device for storing and / or providing the computer program product is claimed . The provisioning device is, for example a volume that stores and / or provides the computer program product. Alternatively and / or additionally, the providing apparatus is, for example, a network service, a computer system, a server system, in particular a comparable partitioned computer system, a cloud-based computer system and / or virtual computer system which stores the Computerpro ¬ program product preferably in the form of a data stream and / or provides. This provision takes place, for example, as a download in the form of a program data block and / or command data block, preferably as a file, in particular as a download file, or as a data stream, in particular as a download data stream, of the complete computer program product. This provision, for example, but also as a partial download SUC ¬ gen, which consists of several parts, in particular through a peer-to-peer network downloaded or is provided as a data stream. For example, such a computer program product is read into a system using the data carrier provisioning device and executes the program instructions so that the method of the invention is executed on a computer or the authoring device is configured to generate the workpiece of the present invention.
Sofern es in der nachfolgenden Beschreibung nicht anders angegeben ist, beziehen sich die Begriffe "erstellen", "berechnen", "rechnen", "feststellen", "generieren", "konfigurieren", "modifizieren" und dergleichen, vorzugsweise auf Hand- lungen und/oder Prozesse und/oder Verarbeitungsschritte, die Daten verändern und/oder erzeugen und/oder die Daten in andere Daten überführen, wobei die Daten insbesondere als physi¬ kalische Größen dargestellt werden oder vorliegen können, beispielsweise als elektrische Impulse. Insbesondere ist der Ausdruck "Computer" breit auszulegen, um alle elektronischen Geräte mit Datenverarbeitungseigenschaften abzudecken. Computer können somit beispielsweise Personal Computer, Server, Handheld-Computer-Systeme, Pocket-PC-Geräte, Mobilfunkgeräte und andere Kommunikationsgeräte, die rechnergestützt Daten verarbeiten können, Prozessoren und andere elektronische Geräte zur Datenverarbeitung sein, die vorzugsweise auch zu einem Netzwerk zusammengeschlossen sein können. Unter "rechnergestützt" kann im Zusammenhang mit der Erfindung beispielsweise eine Implementierung des Verfahrens ver¬ standen werden, bei dem ein Computer oder mehrere Computer mindestens einen Verfahrensschritt des Verfahrens ausführt oder ausführen. Unless otherwise specified in the description below, the terms "create,""compute,""compute,""determine,""generate,""configure,""modify," and the like, preferably refer to acts and / or processes and / or processing steps that modify and / or generate data and / or convert the data into other data, wherein the data may in particular be displayed as physi ¬ cal variables or may be present, for example as electrical impulses. In particular, the term "computer" is to be interpreted broadly to cover all electronic devices having data processing capabilities. Computers can thus include, for example, personal computers, servers, handheld computer systems, pocket PC devices, mobile devices, and other communication devices that use computerized data processors, and other electronic data processing devices, which may preferably also be connected to a network. In the context of the invention, "computer-aided" can be understood to mean , for example, an implementation of the method in which one or more computers execute or execute at least one method step of the method.
Unter einem "Prozessor" kann im Zusammenhang mit der Erfindung beispielsweise eine Maschine oder eine elektronische Schaltung verstanden werden. Bei einem Prozessor kann es sich insbesondere um einen Hauptprozessor (engl. Central Proces- sing Unit, CPU) , einen Mikroprozessor oder einen Mikrokont- roller, beispielsweise eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung oder einen digitalen Signalprozessor, möglicherweise in Kombination mit einer Speichereinheit zum Speichern von Programmbefehlen, etc. handeln. Bei einem Prozessor kann es sich beispielsweise auch um einen IC (integrierter Schaltkreis, engl. Integrated Circuit), insbesondere einen FPGA (engl. Field Programmable Gate Array) oder einen ASIC (anwen¬ dungsspezifische integrierte Schaltung, engl. Application- Specific Integrated Circuit) , oder einen DSP (Digitaler Sig- nalprozessor, engl. Digital Signal Processor) handeln. Auch kann unter einem Prozessor ein virtualisierter Prozessor oder eine Soft-CPU verstanden werden. Es kann sich beispielsweise auch um einen programmierbaren Prozessor handeln, der mit einer Konfiguration zur Ausführung des genannten erfindungsge- mäßen Verfahrens ausgerüstet ist. By a "processor" may be understood in the context of the invention, for example, a machine or an electronic circuit. In particular, a processor can be a central processing unit (CPU), a microprocessor or a microcontroller, for example an application-specific integrated circuit or a digital signal processor, possibly in combination with a memory unit for storing program instructions act, etc. In a processor may, for example, also be an IC (integrated circuit, engl. Integrated Circuit), in particular an FPGA (engl. Field Programmable Gate Array) or an ASIC (applying ¬ dung specific integrated circuit, engl. Application- Specific Integrated Circuit) , or a DSP (Digital Signal Processor). Also, a processor can be understood as a virtualized processor or a soft CPU. It can also be, for example, a programmable processor equipped with a configuration for carrying out the above-mentioned method according to the invention.
Unter einer "Speichereinheit" kann im Zusammenhang mit der Erfindung beispielsweise ein computerlesbarer Speicher in Form eines Arbeitsspeichers (engl. Random-Access Memory, RAM) oder einer Festplatte verstanden werden. In the context of the invention, a "memory unit" can be understood as meaning, for example, a computer-readable memory in the form of a random access memory (RAM) or a hard disk.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Gleiche oder sich entsprechende Zeichnungselemente sind jeweils mit den gleichen Bezugszei- chen versehen und werden nur insoweit mehrfach erläutert, wie sich Unterschiede zwischen den einzelnen Figuren ergeben. Further details of the invention are described below with reference to the drawing. The same or corresponding drawing elements are each marked with the same reference numeral. Chen and are only explained several times, as differences arise between the individual figures.
Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen han- delt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiter- bilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar. The exemplary embodiments explained below are preferred embodiments of the invention. In the exemplary embodiments, the described components of the embodiments each represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another, which also each independently further develop the invention and therefore also individually or in a different combination than the one shown as part of the invention. Furthermore, the described embodiments can also be supplemented by further features of the invention already described.
Es zeigen: Show it:
Figur 1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Reinigen mittels eines Ausführungsbei- spiels der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung schematisch geschnitten, 1 shows an embodiment of the inventive method for cleaning by means of an exemplary embodiment of the cleaning device according to the invention schematically cut,
Figur 2 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen des Ausführungsbeispiels der Reinigungsvorrichtung gemäß Figur 1 durch ein Pulverbett basiertes additives Fertigungsverfahren schematisch geschnitten, ein anderes Ausführungsbeispiel einer erfindungsge mäßen Reinigungsvorrichtung schematisch geschnitten, 2 shows an embodiment of the inventive method for producing the embodiment of the cleaning device according to Figure 1 by a powder bed based additive manufacturing process schematically cut, another embodiment of a erfindungsge MAESSEN cleaning device schematically cut,
Figur 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsge¬ mäßen Reinigungsvorrichtung mit einer Reinigungs- kammer schematisch als Blockschaltbild, 4 shows a further embodiment of the erfindungsge ¬ MAESSEN cleaning apparatus having a cleaning chamber schematically as a block diagram,
Figur 5 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung der Reinigungsvorrichtung als Ablaufdiagramm. In Figur 1 ist ein Bauteil 11 schematisch dargestellt. Dieses weist einen Hohlraum 12 auf, der zwei Verbindungsöffnungen 13 nach außen besitzt. Die Verbindungsöffnungen verbinden somit den Hohlraum 12 mit einer Oberfläche 14 des Bauteils. DieFigure 5 shows an embodiment of the inventive method for producing the cleaning device as a flowchart. In Figure 1, a component 11 is shown schematically. This has a cavity 12 which has two connection openings 13 to the outside. The connection openings thus connect the cavity 12 with a surface 14 of the component. The
Oberfläche 14 ist in der in Figur 1 nach oben zeigenden Richtung nicht eben, sondern weist ein Profil auf. Surface 14 is not flat in the direction facing upward in FIG. 1, but has a profile.
Auf den profilierten Teil der Oberfläche 14, die auch von der Verbindungsöffnung 13 durchstoßen wird, wird eine Reinigungsvorrichtung 15 aufgesetzt, die zum Reinigen des Hohlraums 13 vorgesehen ist. In diesem befindet sich nämlich ein Füllmaterial 16 in Form eines Pulvers, welches in Folge des Herstel¬ lungsverfahrens für das Bauteil (zum Beispiel durch SLM oder EBM) enthalten ist. Die Reinigungsvorrichtung ist in ihrem Profil an das Profil der Oberfläche 14 angepasst, so dass diese über Dichtlippen 17a, 17b fest auf die Oberfläche des Bauteils 14 aufgesetzt werden kann. Die Reinigungsvorrichtung 15 weist eine Spülkanal 18 und eine Saugkammer 19 auf. Der Spülkanal 18 wird mit einem Mundstück 20 derart oberhalb der Verbindungsöffnung 13 platziert, dass eine erste Kante 21, die durch die Dichtlippe 17a gebildet wird, direkt auf der die Verbindungsöffnung 13 und umgebende Oberfläche 14 abdichtet. Die Saugkammer 19 umgibt den Spülka¬ nal 18 ringförmig und weist eine zweite Kante 22 auf, die durch eine Dichtlippe 17b gebildet ist, mit der diese zweite Kante 22 ebenfalls dichtend auf die profilierte Oberfläche 14 aufgesetzt werden kann. Damit bildet die Saugkammer 19 zwischen den Dichtlippen 17a, 17b eine ringförmige Saugöff¬ nung 23 aus . On the profiled part of the surface 14, which is also pierced by the connection opening 13, a cleaning device 15 is placed, which is provided for cleaning the cavity 13. In this namely 16 is a filler material in the form of a powder which is contained in a row of the manufacturer ¬ averaging procedure for the component (for example, by SLM or EBM). The cleaning device is adapted in its profile to the profile of the surface 14, so that it can be placed firmly on the surface of the component 14 via sealing lips 17a, 17b. The cleaning device 15 has a flushing channel 18 and a suction chamber 19. The flushing channel 18 is placed with a mouthpiece 20 above the connection opening 13 such that a first edge 21 formed by the sealing lip 17a seals directly on the connection opening 13 and the surrounding surface 14. The suction chamber 19 surrounds the Spülka ¬ channel 18 annular and has a second edge 22 which is formed by a sealing lip 17 b, with this second edge 22 can also be placed sealingly on the profiled surface 14. Thus, the suction chamber 19 between the sealing lips 17a, 17b, an annular Saugöff ¬ voltage 23 is formed.
Nachdem die Saugvorrichtung 15 auf das Bauteil 11 aufgesetzt wurde, stützt sich die erste Kante 21 rund um die Verbin- dungsöffnung 13 auf der Oberfläche 14 ab, da die Saugöffnung 20 einen größeren Querschnitt aufweist, als die Verbindungs¬ öffnung 13. Ebenso stützt sich die zweite Kante 22 auf der Oberfläche 14 ab. Damit werden das Mundstück 20 und die Saug¬ öffnung 23 gegenüber der Umgebung abgedichtet. Die erste Kan- te 21 des Mundstücks 20 kann im Vergleich zur zweiten Kante 22 unter Berücksichtigung des Profils der Oberfläche 14 hervorstehen, so dass der Anpressdruck der ersten Kante 21 im Vergleich zu dem Anpressdruck der zweiten Kante 22 erhöht ist und damit eine bessere Dichtwirkung zustande kommt. After the suction device was attached 15 to the component 11, the first edge supports 21 around the conjunction opening 13 on the surface 14 down, since the suction port 20 has a larger cross section than the connection ¬ opening 13. Similarly, supports the second edge 22 on the surface 14 from. Thus, the mouthpiece 20 and the suction ¬ opening 23 are sealed from the environment. The first Kan te 21 of the mouthpiece 20 can protrude in consideration of the profile of the surface 14 in comparison to the second edge 22, so that the contact pressure of the first edge 21 is increased compared to the contact pressure of the second edge 22 and thus a better sealing effect is achieved.
Die Saugkammer 19 wird entsprechend des angedeuteten Pfeils 24 über einen Anschlussstutzen 30 mit einem Unterdruck beaufschlagt, so dass über die Saugöffnung 23 eine Anpresskraft der Reinigungsvorrichtung 15 auf der Oberfläche 14 bewirkt wird. Daher kann der Spülkanal über einen weiteren Anschlussstutzen 29 sowohl mit einem Überdruck als auch mit einem Unterdruck beaufschlagt werden (dargestellt durch einen Doppel¬ pfeil 25), wodurch eine Spülwirkung zustande kommt. Auf die- sem Weg wird das Spülmaterial 16 sukzessive aus dem Hohlraum 12 ausgetragen. Die Anschlussstutzen 29, 30 dienen zur Befestigung von Schläuchen 31, über die de Unterdruck oder Überdruck angelegt werden kann. Gemäß Figur 2 ist ein additives Fertigungsverfahren für das Bauteil 11 in einem Pulverbett 26 dargestellt. Das Pulver wird mittels eines Laserstrahls 27 verfestigt (Anwendung ei¬ nes SLM) . Gleichzeitig mit dem Bauteil 11 wird auch die Rei¬ nigungsvorrichtung 15 gemäß Figur 1 in dem Pulverbett 26 her- gestellt. Diese wird konturnah an der Stelle der OberflächeThe suction chamber 19 is acted upon in accordance with the indicated arrow 24 via a connecting piece 30 with a negative pressure, so that via the suction opening 23, a contact pressure of the cleaning device 15 is effected on the surface 14. Therefore, the flushing channel can be acted upon by a further connecting piece 29 both with an overpressure and with a negative pressure (shown by a double arrow ¬ 25), whereby a flushing effect is achieved. In this way, the rinsing material 16 is successively discharged from the cavity 12. The connecting pieces 29, 30 are used for attachment of hoses 31, can be applied via the de negative pressure or pressure. According to FIG. 2, an additive manufacturing method for the component 11 in a powder bed 26 is shown. The powder is solidified using a laser beam 27 (application ei ¬ nes SLM). Simultaneously with the component 11, the Rei ¬ nigungsvorrichtung 15 according to figure 1 in the powder bed 26 is placed manufacturer. This becomes contour near the surface
14 des Bauteils 11 im Pulverbett hergestellt, wo diese später auch aufgesetzt wird. Dabei wird während der Herstellung die Reinigungsvorrichtung 15 über Stützstrukturen 28 der Oberfläche 14 des Bauteils 11 verbunden. Diese sind herstellungsbe- dingt vorzusehen und gewährleisten überdies die Maßhaltigkeit der Saugvorrichtung 15. Nach der Herstellung wird die Saugvorrichtung 15 von dem Bauteil 11 getrennt, indem die Stützstrukturen 28 entfernt werden. Die konturnahe Herstellung der Reinigungsvorrichtung 15 führt zu einer genauen Anpassung der ersten Kante 21 und der zweiten Kante 22 an das Profil der Oberfläche 14 des Bauteils 11. Daher wird gemäß Figur 2 auf eine Herstellung von Dichtlippen verzichtet. Diese können, wie Figur 3 zu entnehmen ist, bei Toleranzproblemen allerdings nachträglich als Dichtlippen 17a, 17b aufgesetzt werden und bilden dann elastische Kanten 21, 22. Hierfür können standardisierte Dichtungsbauteile ver¬ wendet werden. Alternativ kann die Reinigungsvorrichtung auch mit dem Material der Dichtlippen umspritzt werden. Zuletzt können auch Fertigungsverfahren für die Reinigungsvorrichtung zur Anwendung kommen, die eine Herstellung im Mehrkomponentenverfahren erlauben, zum Beispiel das Mehrkomponentenspritzgießen. Es ist auch möglich, Bauteile aus mehreren Kom- ponenten mittels additiver Fertigungsverfahren herzustellen, beispielsweise durch Fused Deposition Modeling, auch 14 of the component 11 produced in the powder bed, where this is also placed later. In this case, the cleaning device 15 is connected via support structures 28 of the surface 14 of the component 11 during manufacture. These are to be provided for production purposes and moreover ensure the dimensional accuracy of the suction device 15. After production, the suction device 15 is separated from the component 11 by the support structures 28 being removed. The contiguous production of the cleaning device 15 leads to a precise adaptation of the first edge 21 and the second edge 22 to the profile of the surface 14 of the component 11. Therefore, according to Figure 2 is dispensed with production of sealing lips. These can, as can be seen in Figure 3, at Tolerance problems, however, are subsequently added as sealing lips 17a, 17b and then form elastic edges 21, 22. For this purpose, standardized sealing components can be used ver ¬ . Alternatively, the cleaning device can also be encapsulated with the material of the sealing lips. Finally, manufacturing methods for the cleaning device can also be used which permit production in the multicomponent method, for example multi-component injection molding. It is also possible to produce components from several components by means of additive manufacturing processes, for example by fused deposition modeling
Freiform-Filamentextrusion genannt . Called free-form filament extrusion.
In den Figuren 2 und 3 sind die Reinigungsvorrichtungen so dargestellt, dass der jeweilige Anschlussstutzen 30 für denIn FIGS. 2 and 3, the cleaning devices are shown in such a way that the respective connecting piece 30 for the
Unterdruck 24 außerhalb der Schnittlinie liegt. Der jeweilige Anschlussstutzen 29 ist allerdings zu erkennen. Außerdem ist die Reinigungsvorrichtung 15 gemäß Figur 3 für eine ebene Oberfläche ausgelegt (und unterscheidet sich darin auch von der Reinigungsvorrichtung gemäß Figur 2), so dass dieses Bauteil universell für Verbindungsöffnungen verwendet werden kann, die sich zu einer ebenen Oberfläche eines Bauteils öff¬ nen und eine geringere Querschnittsfläche aufweisen, als das Mundstück 20. Vacuum 24 is outside the cutting line. However, the respective connecting piece 29 can be seen. In addition, the cleaning device 15 is designed in accordance with Figure 3 for a flat surface (and differs in also from the cleaning device according to FIG 2), so that the component can be universally used for connecting openings, the öff ¬ nen to a flat surface of a component and have a smaller cross-sectional area than the mouthpiece 20th
Gemäß Figur 4 ist die Reinigungsvorrichtung 15 in eine Reinigungsanlage 32 integriert, die auch eine Reinigungskammer 33 aufweist. In diese Reinigungskammer 33 wird das Bauteil 11 eingelegt und die Reinigungsvorrichtung 15 aufgesetzt. Die Reinigungsanlage 32 weist außerdem ein Leitungssystem auf, mit dem die Fluidisierung des Füllmaterials (in Figur 4 nicht dargestellt) erfolgt. According to FIG. 4, the cleaning device 15 is integrated in a cleaning system 32, which also has a cleaning chamber 33. In this cleaning chamber 33, the component 11 is inserted and the cleaning device 15 is placed. The cleaning system 32 also has a conduit system with which the fluidization of the filling material (not shown in Figure 4) takes place.
Hierzu ist ein Druckbehälter 34 und ein Unterdruckbehälter 35 vorgesehen, wobei eine Pumpe 36 über eine Verbindungsleitung 37 sowohl den Unterdruck im Unterdruckbehälter 35 als auch den Überdruck in dem Druckbehälter 34 aufbauen kann. Als Spülmedium können Luft, Stickstoff oder Argon als Gase oder als Flüssigkeiten Leitungswasser, Betriebswasser eines Reini- gungsbades mit Detergenzien und/oder oberflächenaktiven Substanzen und/oder korrosionsschützenden Substanzen, For this purpose, a pressure vessel 34 and a vacuum tank 35 is provided, wherein a pump 36 via a connecting line 37 can build both the negative pressure in the vacuum tank 35 and the pressure in the pressure vessel 34. As flushing medium, air, nitrogen or argon can be used as gases or as liquids tap water, process water of a cleaning bath with detergents and / or surface-active substances and / or anti-corrosive substances,
entionisiertes Wasser, Ethanol, Isopropanol, Aceton, Kohlen¬ wasserstoffgemische, Dimethylformamid, Öl oder chemisch akti- ve Substanzen zum Zersetzen des Füllmaterial verwendet wer¬ den. Mischungen dieser Substanzen sind ebenfalls denkbar. Deionized water, ethanol, isopropanol, acetone, coal ¬ hydrogen mixtures, dimethylformamide, oil or chemically active ve ve substances used to decompose the filler who ¬ the. Mixtures of these substances are also conceivable.
Die Saugkammer (in Fig. 4 nicht dargestellt) ist über eine erste Leitung 38 mit dem Unterdruckbehälter 35 verbunden. Ein Unterdruck in der Saugkammer kann durch Öffnen eines ersten Ventils 39 aufgebaut werden. Eine zweite Leitung 40 führt über einen Abscheider 41 ebenfalls in den Unterdruckbehälter 35. Durch Öffnen eines zweiten Ventils 42 kann über die zweite Leitung 40 der Spülkanal (in Fig. 4 nicht dargestellt) mit einem Unterdruck beaufschlagt werden. Ebenso kann mittels der zweiten Leitung 40 durch Öffnen eines dritten Ventils 43 die Reinigungskammer 33 mit einem Unterdruck beaufschlagt werden. Eine dritte Leitung 44 ist mit dem Druckbehälter 34 verbunden. Durch Öffnen eines vierten Ventils 45 kann mittels der dritten Leitung 44 der Spülkanal 18 (in Figur 4 nicht dargestellt) mit einem Überdruck beaufschlagt werden, ebenso über ein fünftes Ventil 46 die Reinigungskammer. The suction chamber (not shown in FIG. 4) is connected via a first line 38 to the vacuum tank 35. A negative pressure in the suction chamber can be established by opening a first valve 39. A second line 40 also leads via a separator 41 into the vacuum container 35. By opening a second valve 42, the flushing channel (not shown in FIG. 4) can be subjected to a negative pressure via the second line 40. Likewise, by means of the second line 40 by opening a third valve 43, the cleaning chamber 33 can be acted upon by a negative pressure. A third conduit 44 is connected to the pressure vessel 34. By opening a fourth valve 45 can be acted upon by means of the third line 44 of the purge passage 18 (not shown in Figure 4) with an overpressure, as well as a fifth valve 46, the cleaning chamber.
Sowohl in der Reinigungskammer 33 als auch im Abscheider 41 sammelt sich am Boden das ausgetragene Füllmaterial (nicht dargestellt) . Dieses Füllmaterial kann über Ventile 47 aus der Reinigungskammer 33 und dem Abscheider 41 entnommen werden. Dies kann beispielsweise mit Druckluftunterstützung aus dem Druckbehälter 34 durch Öffnen der Ventile 42, 45 und 46 erfolgen. Alternativ kann auch ein anderes Both in the cleaning chamber 33 and in the separator 41 collects at the bottom of the discharged filler material (not shown). This filling material can be removed via valves 47 from the cleaning chamber 33 and the separator 41. This can be done for example with compressed air support from the pressure vessel 34 by opening the valves 42, 45 and 46. Alternatively, another
druckbeaufschlagtes Medium zum Einsatz kommen, beispielsweise eine Reinigungsflüssigkeit. pressurized medium are used, for example, a cleaning fluid.
Weitere Ventile können zur Unterstützung der Funktion der Reinigungsvorrichtung vorgesehen werden. Diese sind jedoch in Figur 4 nicht dargestellt. Beispielsweise könnten zwischen dem Unterdruckbehälter 35 und der Pumpe 36 sowie zwischen der Pumpe 36 und dem Druckbehälter 34 Ventile vorgesehen werden. Zur Unterstützung des Austrags von Füllmaterial aus dem Ab- scheider 41 könnte in der Leitung 40 zwischen zum Unterdruckbehälter 35 in ein weiteres Ventil vorgesehen werden. Other valves may be provided to assist the function of the cleaning device. However, these are not shown in Figure 4. For example, 34 valves could be provided between the vacuum tank 35 and the pump 36 and between the pump 36 and the pressure vessel. To support the discharge of filling material from the Ab- Separator 41 could be provided in the line 40 between the vacuum tank 35 in another valve.
Zur Ansteuerung der Ventile und Durchführung des Verfahrens ist eine Kontrolleinheit CRL vorgesehen. Diese ist durch ge¬ strichelt dargestellte Leitungen mit den genannten Ventilen verbunden. Durch gezieltes Öffnen je eines Teils der Ventile 43, 43, 45, 46 in der oben genannten Weise kann der Hohlraum 12 mit einem Überdruck oder mit einem Unterdruck beaufschlagt werden. Um das Material zu fluidisieren kann auch abwechselnd ein Überdruck und ein Unterdruck in dem Hohlraum erzeugt werden, wobei die Steuerung CRL hierzu eine für die For controlling the valves and carrying out the method, a control unit CRL is provided. This is connected by ge ¬ dashed lines with said valves. By selectively opening each of a part of the valves 43, 43, 45, 46 in the manner mentioned above, the cavity 12 can be acted upon by an overpressure or with a negative pressure. In order to fluidize the material can also alternately an overpressure and a negative pressure in the cavity are generated, the controller CRL this one for the
Fluidisierung geeignete Frequenz vorgibt. Gemäß Figur 5 sind Schritte einer Erzeugung einer an dieFluidization specifies appropriate frequency. According to FIG. 5, steps of generation of one of the
Oberfläche eines herzustellenden Bauteils angepassten Reinigungsvorrichtung dargestellt. In einem ersten Schritt wird ein Konstruktionsprogramm CAD verwendet um die Geometrie eines herzustellenden Bauteils mit Hohlraum zu bestimmen. Hier- durch entsteht ein die Geometrie des Bauteils definierender Datensatz PAR. Optional kann mittels eines Simulationspro¬ gramms SIM überprüft werden, ob die Entleerung des Hohlraums von Füllmaterial Probleme aufwirft wenn das Bauteil bei¬ spielsweise durch Laserschmelzen hergestellt werden soll und nach Herstellung mit Pulver gefüllt ist. Surface of a component to be manufactured adapted cleaning device shown. In a first step, a design program CAD is used to determine the geometry of a component to be produced with a cavity. This results in a data set PAR which defines the geometry of the component. Optional SIM can be checked whether the emptying of the cavity filler material raises problems when the component is to be play produced by laser melting at ¬ and is filled with powder by means of a preparation according to Simulationspro ¬ program.
Wenn Probleme auftreten, wird mittels des Konstruktionspro¬ gramms CAD ein die Geometrie einer geeigneten Reinigungsvorrichtung beschreibender Datensatz SUC erzeugt. Hierbei kommt ein Programmmodul Cl zum Einsatz, mit dessen Hilfe automa¬ tisch die Geometrie der Oberfläche des Bauteils um die Ver¬ bindungsöffnung herum auf die Geometrie der Reinigungsvorrichtung derart übertragen wird, dass die erste Kante und die zweite Kante der Reinigungsvorrichtung eine Negativform der Oberfläche des Bauteils um die zu verwendende Verbindungsöff¬ nung beschreibt. Diese Negativform kann dann mit einer bereits gespeicherten Standardgeometrie der Reinigungsvorrichtung kombiniert werden. Diese Standardgeometrie gibt bei¬ spielsweise die Anschlüsse des Saugstutzens und der Saugkam- mer für entsprechende Schlauchleitungen vor (vgl. Figur 1) . Hierbei entsteht ein Fertigungsdatensatz PRO oder alternativ zwei Fertigungsdatensätze PRO. If problems occur, a geometry of a suitable cleaning device descriptive data is generated by the SUC Konstruktionspro ¬ program CAD. Here, a program module Cl is used, with the aid of the geometry of the surface of the component is transmitted to the Ver ¬ binding aperture on the geometry of the cleaning device such automatic ¬ shows that the first edge and the second edge of the cleaning device is a negative form of the surface of the Component to the use Verbindungsöff ¬ tion describes. This negative mold can then be combined with an already stored standard geometry of the cleaning device. This standard geometry are at ¬ play, the connections of the suction and the Saugkam- mer for corresponding hose lines before (see Figure 1). This creates a production data set PRO or alternatively two production data records PRO.
Wird ein Fertigungsdatensatz PRO generiert, so kann die Rei¬ nigungsvorrichtung gemeinsam mit dem Bauteil in einem Fertigungsgang hergestellt werden, wobei ein Programmmodul C2 eine Positionierung der Reinigungsvorrichtung im Verhältnis zum Bauteil vornimmt und eventuell Stützstrukturen berechnet, die für die Herstellung erforderlich sind (vgl. Figur 2) . Werden zwei Fertigungsdatensätze PRO verwendet, so ist es auch mög¬ lich, dass das Bauteil und die Reinigungsvorrichtung getrennt voneinander hergestellt werden. If a manufacturing data set for each generated, the Rei ¬ nigungsvorrichtung can be produced together with the component in one manufacturing process, wherein a program module C2 carries out a positioning of the cleaning device relative to the component and may incur support structures that are required for the preparation (see FIG. 2). If two data sets production PRO is used, it is also mög ¬ Lich that the component and the cleaning device are prepared separately.
Nach der Herstellung ist optional eine Nachbehandlung AFT notwendig, um beispielsweise die Reinigungsvorrichtung von dem Bauteil zu trennen. Weiterhin können an die Reinigungsvorrichtung nachträglich noch Dichtlippen angesetzt werden (vgl . Figur 3 ) . After production, an aftertreatment AFT is optionally necessary in order, for example, to separate the cleaning device from the component. Furthermore, sealing lips can subsequently be applied to the cleaning device (compare FIG. 3).

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Austragen von Füllmaterial (16) aus einem in einem Bauteil (11) vorhanden Hohlraum (12), wobei der Hohlraum (12) eine Verbindungsöffnung (13) zur Umgebung des Bauteils (11) aufweist, A method of discharging filler material (16) from a cavity (12) provided in a component (11), the cavity (12) having a connection opening (13) to the surroundings of the component (11),
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, characterized,
dass über der Verbindungsöffnung (13) eine Reinigungsvorrichtung (15) mit einem ein Spülkanal (18) und einer Saugkammer (19) platziert wird, wobei a cleaning device (15) having a flushing channel (18) and a suction chamber (19) is placed over the connecting opening (13), wherein
• der Spülkanal mit einem Mundstück (20) auf eine die Ver¬ bindungsöffnung (13) umgebenden Oberfläche des Bauteils (11) aufgesetzt wird, und dabei eine erste Kante (21) des Mundstücks (20) um die Verbindungsöffnung (13) herum auf der Oberfläche des Bauteils (11) anliegt, • the flushing channel with a mouthpiece (20) to a surrounding said Ver ¬ connection opening (13) surface of the component (11) is placed, while a first edge (21) of the mouthpiece (20) around the connection opening (13) around on the Surface of the component (11) is present,
• die Saugkammer (19) mit einer Saugöffnung (23) außerhalb der Verbindungsöffnung (13) auf die Oberfläche des Bau¬ teils aufgesetzt wird und dabei eine zweite Kante (22) der Saugöffnung (23) auf der Oberfläche des Bauteils (11) anliegt. • The suction chamber (19) with a suction opening (23) outside the connection opening (13) is placed on the surface of the ¬ construction part while a second edge (22) of the suction opening (23) rests on the surface of the component (11).
2. Verfahren nach Anspruch 1, 2. The method according to claim 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, characterized,
dass die Saugkammer (19) und die Saugöffnung (23) das Mund- stück (20) ringförmig umgeben. the suction chamber (19) and the suction opening (23) surround the mouthpiece (20) in an annular manner.
3. Verfahren nach Anspruch 2, 3. The method according to claim 2,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, characterized,
dass die erste Kante (21) auch die Saugöffnung (23) vom Spül- kanal (18) trennt. the first edge (21) also separates the suction opening (23) from the flushing channel (18).
4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, 4. Method according to one of the preceding claims, characterized in that
dass die erste Kante (21) und/oder die zweite Kante (22) mit einer Dichtlippe (17a, 17b) ausgestattet werden. in that the first edge (21) and / or the second edge (22) are provided with a sealing lip (17a, 17b).
5. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass abwechselnd ein Überdruck und ein Unterdruck an den Spülkanal (18) angelegt wird. 5. The method according to any one of the preceding claims, characterized alternately applying an overpressure and a negative pressure to the flushing channel (18).
6. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, 6. The method according to any one of the preceding claims,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, characterized,
dass das Bauteil (11) zum Austragen des Füllmaterials in eine Reinigungskammer (33) eingelegt wird. in that the component (11) for discharging the filling material is inserted into a cleaning chamber (33).
7. Verfahren nach Anspruch 6, 7. The method according to claim 6,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, characterized,
dass die Reinigungskammer (33) mit einem Überdruck und/oder Unterdruck beaufschlagt wird. that the cleaning chamber (33) is subjected to an overpressure and / or negative pressure.
8. Reinigungsvorrichtung zum Austragen von Füllmaterial (16) aus einem in einem Bauteil (11) vorhanden Hohlraum (12), wobei der Hohlraum (12) eine Verbindungsöffnung (13) zur Umgebung des Bauteils (11) aufweist, 8. Cleaning device for discharging filling material (16) from a cavity (12) present in a component (11), the cavity (12) having a connection opening (13) to the surroundings of the component (11),
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, characterized,
dass die Reinigungsvorrichtung mit einem Spülkanal (18) für die Verbindungsöffnung (13) und einer Saugkammer (19) ausgestattet ist, wobei in that the cleaning device is equipped with a flushing passage (18) for the connection opening (13) and a suction chamber (19), wherein
• der Spülkanal ein Mundstück (20) aufweist, mit einer  • The flushing channel has a mouthpiece (20), with a
ersten Kante (21), welche um die Verbindungsöffnung (13) herum auf der Oberfläche des Bauteils (11) aufsetzbar ist,  first edge (21) which can be placed around the connection opening (13) on the surface of the component (11),
• die Saugkammer (19) eine Saugöffnung (23) aufweist, mit einer zweiten Kante (22), wobei die Saugkammer (19) mit der Saugöffnung (23) außerhalb der Verbindungsöffnung (13) auf der Oberfläche des Bauteils (11) aufsetzbar ist.  • The suction chamber (19) has a suction opening (23), with a second edge (22), wherein the suction chamber (19) with the suction opening (23) outside the connection opening (13) on the surface of the component (11) can be placed.
9. Verfahren zum Herstellen einer Reinigungsvorrichtung (15) nach Anspruch 8, 9. A method for producing a cleaning device (15) according to claim 8,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, characterized,
dass das Mundstück (20) mit der ersten Kante (21) und diethat the mouthpiece (20) with the first edge (21) and the
Saugöffnung (23) mit der zweiten Kante (22) als Negativform eines Oberflächenbereiches des Bauteils (11), auf dem die Reinigungsvorrichtung (15) aufgesetzt werden soll, gefertigt wird . Suction opening (23) with the second edge (22) as a negative mold of a surface region of the component (11) on which the cleaning device (15) is to be placed is made.
10. Verfahren nach Anspruch 9, 10. The method according to claim 9,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, characterized,
dass die Negativform aus einem die Geometrie des Bauteils (11) beschreibenden Datensatz (PAR) berechnet wird. the negative form is calculated from a data record (PAR) describing the geometry of the component (11).
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, 11. The method according to claim 9 or 10,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, characterized,
dass die Reinigungsvorrichtung (15) mit einem additiver Fer- tigungsverfahren hergestellt wird. the cleaning device (15) is manufactured using an additive manufacturing process.
12. Verfahren nach Anspruch 11, 12. The method according to claim 11,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, characterized,
dass die Reinigungsvorrichtung (15) aus zwei Baumaterialien hergestellt wird, wobei ein das Mundstück (20) und die Saug¬ kammer (19) aufweisender Grundkörper aus dem ersten Baumaterial und eine Dichtlippe (17a, 17b) an der ersten Kante (21) und/oder an der zweiten Kante (22) aus dem zweiten Baumaterial hergestellt wird. that the cleaning device (15) is made from two materials, with a mouthpiece (20) and the suction ¬ chamber (19) having Direction base body from the first building material and a sealing lip (17a, 17b) at the first edge (21) and / or at the second edge (22) of the second building material.
13. Computerprogrammprodukt mit Programmbefehlen zur Durch¬ führung des Verfahrens nach Anspruch 10. 13. Computer program product with program instructions for carrying out the method according to claim 10.
14. Computerprogrammprodukt mit Programmbefehlen für eine Fertigungsanlage, die mittels der Programmbefehle konfigu¬ riert wird, das Werkstück nach einem der Ansprüche 11 oder 12 zu erzeugen. 14. Computer program product with program instructions for a manufacturing plant, which is koni ¬ ized by means of the program commands to produce the workpiece according to any one of claims 11 or 12.
15. Bereitstellungsvorrichtung für das Computerprogrammpro- dukt nach Anspruch 13 oder 14, wobei die Bereitstellungsvorrichtung das Computerprogrammprodukt speichert und/oder be¬ reitstellt. 15. Deployment device for the computer program product of claim 13 or 14, wherein the providing device storing the computer program product and / or be riding provides ¬.
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