WO2020239774A1 - Druckkopfreinigungsvorrichtung für einen 3d-drucker und 3d-drucker mit einer druckkopfreinigungsvorrichtung sowie verwendung der druckkopfreinigungsvorrichtung und verfahren zur reinigung eines druckkopfes eines 3d-druckers - Google Patents

Druckkopfreinigungsvorrichtung für einen 3d-drucker und 3d-drucker mit einer druckkopfreinigungsvorrichtung sowie verwendung der druckkopfreinigungsvorrichtung und verfahren zur reinigung eines druckkopfes eines 3d-druckers Download PDF

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printhead
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Carmen BROCKMEIER
Katrin STALLA
Edmund KLUNDT
Roland LADEWIG
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Definitions

  • Print head cleaning device for a 3D printer and 3D printer with a print head cleaning device and use of the print head cleaning device and method for cleaning a print head of a 3D printer
  • the present invention relates to a print head cleaning device for a 3D printer, which is set up to build up a component layer by layer using binder jetting, and a 3D printer, which is set up to build up a component in layers using binder jetting, with a print head cleaning device.
  • the present invention further relates to the use of the printhead cleaning device and method for cleaning a printhead of a 3D printer.
  • particulate material (or particulate building material) is applied over the entire area / continuously to a construction field in order to form a layer of non-solidified particulate material.
  • the applied layer of non-solidified particulate material is selectively solidified in a predetermined partial area (corresponding to the component to be manufactured), for example by selective printing of (for example liquid) treatment agent, for example binding agent, for example binder.
  • Steps (1) and (2) are repeated to manufacture a desired component.
  • a building platform on which the component is built up in layers can be lowered by one layer thickness before a new layer is applied (alternatively, for example, a coater and a printing device can each be raised by one layer thickness).
  • Subareas is formed and is supported and surrounded by loose, non-solidified particulate material, are unpacked.
  • a construction space in which the component or components are manufactured can be defined, for example, by a so-called construction box (also called a “job box” or “swap container”) his.
  • a construction box also called a “job box” or “swap container”
  • Such a building box can have a circumferential wall structure which is open at the top and extends in the vertical direction (for example formed by four vertical side walls) which, for example, can be rectangular in plan view.
  • a height-adjustable construction platform can be accommodated in the construction box.
  • the space above the building platform and between the vertical peripheral wall structure can, for example, at least help to form the building space.
  • An upper area of the installation space can, for example, be referred to as a construction field.
  • One or more three-dimensional components can be built up in layers in one / the building space, for example, by selectively consolidating several adjoining building material layers in a respective sub-area thereof, for example by binder jetting, i.e. by (selective) "gluing" the (particulate) building material with a (for example liquid) treatment agent, for example binding agent, for example binder.
  • binder jetting i.e. by (selective) "gluing" the (particulate) building material with a (for example liquid) treatment agent, for example binding agent, for example binder.
  • a coater also known as a “recoater”
  • Different coaters are known for use in a 3D printer, with which a particulate building material can be applied to the construction field (also called construction area or construction area) in the form of a uniform, full-area / continuous layer.
  • roller coater for short
  • a quantity of particulate building material is first deposited and which
  • the roller can be rotated in the opposite direction.
  • coater uses a container that defines an inner flea space for receiving particulate building material and has a (for example elongated) dispensing area, for example having a (for example long)
  • Dispensing slot for dispensing the particulate building material.
  • the container coater can, for example, be movable over a / the construction field (for example horizontally, for example transversely to its longitudinal direction)
  • particulate building material through the (elongated) output area onto the Construction field can be issued in order to apply a uniform, full-area / continuous layer of construction material to the construction field or the construction platform.
  • Coater can be elongated, for example, to span or cover the length or width of a rectangular construction field.
  • step (2) for example, a printing device with a print head can be used which is applied to a partial area of a previously applied
  • a (liquid) treatment agent for example, is applied in a controlled manner to the building material layer (so-called "binder jetting").
  • the treatment agent contributes to a (immediate and / or later) consolidation of the building material layer in the partial area.
  • the treatment agent can be / contain a binder, for example a binder, for example a binder component of a multicomponent binder.
  • the treatment agent to be printed on can be, for example, viscous and / or can, for example, under certain circumstances adhere to a treatment agent output area of the printhead, for example to nozzle openings of the printhead and / or to the underside of the printhead. Particulate matter or dirt particles that are blown up can also adhere to the treatment agent discharge area, for example to the underside of the printhead.
  • Such deposits / adhesions of treatment agent and / or particulate material on the treatment agent output area can, for example, influence the discharge of treatment agent, for example the discharge of
  • Treatment agent droplets from nozzle openings For example it can become a
  • the top layer of particulate material can be at least partially destroyed by the deposits / adhesions.
  • the quality of the components produced can be impaired by the deposits / adhesions.
  • the print head for example the underside of the print head, for example the side of the print head facing the construction platform, for example the nozzles arranged on the underside of the print head, (regularly).
  • a printhead cleaning device for a 3D printer is known, which is set up to clean a component by means of binder jetting
  • the printhead cleaning device having a wiping element with two wiper lips for wiping the underside of the printhead.
  • the present invention provides a print head cleaning device for a 3D printer according to claim 1, a 3D printer according to claim 14 and a 3D printer according to claim 19.
  • the present invention further provides a use of the printhead cleaning device according to claim 25 and a method for cleaning a printhead of a 3D printer according to claims 28 and 30. Further embodiments of the present invention are described in the dependent claims.
  • a print head cleaning device for a 3D printer which is set up to use binder jetting (ie by controlled application of (for example liquid) treatment agent, for example binding agent, for example binder, to a partial area a previously applied particle material layer) to build up layer by layer, a Detergent delivery device which has an elongated dispensing opening and which is configured to dispense liquid cleaning agent through the elongated dispensing opening (for example upwards) (for example so that a
  • Cleaning agent wall for example formed by the liquid cleaning agent
  • a suction device which has an elongated suction gap and which is designed to suck fluid (for example comprising the liquid cleaning agent and air) through the elongated suction gap, wherein a The longitudinal axis of the elongated dispensing opening and a longitudinal axis of the elongated suction gap are arranged at an angle (for example different from 0 °) to one another.
  • the cleaning agent supply device can, for example, supply a cleaning agent to a print head, for example to a treatment agent output area of a print head, which, for example, moisten deposits or contaminants adhering to the print head, for example treatment agent and / or particulate material and / or (partially) dissolve and / or swell and / or emulsify, as a result of which the adhering deposits or impurities can be removed easily and reliably.
  • the suction device for example, deposits or impurities adhering to the print head can be easily and reliably removed, e.g.
  • the suction device can be used, for example, to dry the print head quickly and reliably so that printing can take place immediately after cleaning.
  • the longitudinal axis of the elongated suction gap at an angle to one another is particularly advantageous. This makes it possible, for example, in an overall compact and / or simple manner, that the longitudinal axis of the elongated suction gap can be traversed by the print head at an angle not equal to 90 °, which in turn allows adhering deposits or contaminants to be removed particularly reliably. Since the printhead cleaning device without mechanical
  • Wiping elements can get by (and preferably does not have any mechanical wiping elements), maintenance work (for example, replacing wiping elements) can be reduced, for example.
  • a cleaning agent can be selected as desired, regardless of a composition of the wiping element.
  • the print head can be cleaned in a simple, yet efficient and reliable manner.
  • components can be reliably produced in 3D printing using binder jetting.
  • the liquid cleaning agent can be, for example, an aqueous cleaning agent, for example an aqueous cleaning liquid.
  • the liquid cleaning agent can be, for example, an aqueous solution of a cleaning agent, for example an aqueous solution of a cleaning agent component, for example an aqueous solution of a surfactant, for example an aqueous surfactant solution.
  • Detergent can for example comprise water and a detergent, for example water and a detergent component, for example water and a surfactant.
  • the liquid detergent can, for example, be water-based
  • Be cleaning agent for example comprising water and a cleaning agent, for example a cleaning agent component, for example a surfactant.
  • the liquid cleaning agent can contain at least one alcohol, for example.
  • the liquid cleaning agent can be configured, for example, to a / the
  • treatment agents e.g. binders, e.g. binders
  • the treating agent (or components thereof) can for example be soluble in the liquid cleaning agent, i. the treatment agent (or components thereof) and the liquid cleaning agent can form a solution, for example.
  • the treatment agent (or components thereof) can for example be emulsifiable in the liquid cleaning agent, i. E. the treatment agent (or components thereof) and the liquid cleaning agent can, for example, form an emulsion.
  • the cleaning agent supply device can be designed, for example, to dispense liquid cleaning agent through the elongated dispensing opening, so that a cleaning agent wall is formed.
  • the cleaning agent wall can for example be formed from the liquid cleaning agent.
  • the cleaning agent wall can, for example, have a height (for example measured from the dispensing opening) of less than or equal to 3 cm, for example less than or equal to 2.5 cm, for example less than or equal to 2 cm, for example less than or equal to 1.5 cm, for example For example, less than or equal to 1 cm, for example less than or equal to 0.5 cm.
  • the cleaning agent supply device can be configured, for example, to dispense liquid cleaning agent upwards through the elongated dispensing opening, for example upwards in the vertical direction, for example in the direction of a print head that is or can be arranged above the print head cleaning device.
  • the detergent supply device can for example do this
  • the printhead be set up to supply liquid cleaning agent to a treatment agent output area of a / of the printhead, for example when the printhead is arranged above the printhead cleaning device, for example the cleaning agent supply device, for example the elongated discharge opening.
  • the detergent supply device may further include, for example
  • Have detergent supply pump which is configured to dispense the liquid detergent through the elongated dispensing opening.
  • the fluid can include the liquid detergent and air.
  • the fluid may have a treatment agent, for example treatment agent removed from a printhead.
  • the fluid may, for example, comprise particulate material, for example remote from a printhead
  • the elongated dispensing opening can for example have a (for example constant) width in a range from 0.5 to 5 cm, for example in a range from 0.5 to 4 cm, for example in a range from 0.5 to 3 cm , for example in a range of 1 to 2 cm, for example 1.5 cm.
  • the elongated dispensing opening can have a length that is at least as long or greater than the length of an elongated treatment agent dispensing area of a printhead.
  • the elongated dispensing opening can, for example, have a length which is at least 5 mm larger, for example at least 10 mm larger, for example at least 15 mm larger, for example at least 20 mm larger, for example at least 30 mm mm larger, such as the length and / or width of a (for example elongated) treatment agent discharge area of a print head.
  • the angle can be greater than 0 °, for example.
  • the angle can be less than 90 °, for example.
  • the angle can, for example, have a value which is in a range from 20 to 60 °, for example in a range from 25 to 55 °, for example in a range from 30 to 50 °, for example in a range from 35 to 45 °.
  • the angle can be 40 °, for example. This can, for example, stick to the print head
  • Deposits or impurities such as treatment agents and / or particulate material, can be removed particularly easily and reliably.
  • the cleaning agent supply device can, for example, have an elongated recess which opens into the elongated dispensing opening and in which a plurality of nozzles are arranged, each of which is set up to dispense liquid cleaning agent.
  • the detergent supply pump can be configured, for example, to supply liquid detergent to the nozzles.
  • the elongated depression can, for example, have a depth, for example downward extension, of less than or equal to 15 mm, for example less than or equal to 10 mm, for example less than or equal to 5 mm.
  • the elongated recess can, for example, have a width which corresponds to the width of the elongated dispensing opening, for example the width specified above.
  • the elongated recess can for example have a length which corresponds to the length of the elongated dispensing opening, for example the length indicated above.
  • Each of the nozzles can be configured, for example, to one
  • the plurality of nozzles may be arranged in at least one (e.g. linear, e.g. straight) row that is parallel to the longitudinal axis of the elongated dispensing opening.
  • the plurality of nozzles can be arranged, for example, on at least one straight line which is parallel to the longitudinal axis of the elongated discharge opening.
  • the plurality of nozzles can be arranged in two mutually parallel (for example linear, for example straight) rows which are parallel to the longitudinal axis of the elongated dispensing opening. If the plurality of nozzles is arranged in two parallel rows, for example in the direction of the longitudinal axis of the elongated
  • Output opening the nozzles of one (first) row be offset to the nozzles of the other (second) row.
  • the cleaning agent can advantageously be dispensed and deposits or deposits adhering to the print head.
  • Contaminants such as treatment agents and / or particulate material, for example, can be removed particularly reliably.
  • the elongated dispensing opening can, for example, be surrounded by a channel, for example completely.
  • the channel can be designed, for example, to receive the liquid cleaning agent, for example after it has flowed past a / the print head or has moistened it.
  • the channel can be configured, for example, to receive the cleaning agent dispensed through the elongated dispensing opening, for example after it has flowed past the print head.
  • the liquid cleaning agent can, for example, from the
  • Detergent supply device are dispensed through the elongated dispensing opening, flow past the print head and / or wash around a portion of the print head or moisten it, and then be taken up by the channel.
  • the liquid cleaning agent taken up by the channel can for example be discharged from the channel, for example through at least one opening provided in the bottom of the channel, for example by means of a
  • the suction device can, for example, have a recess which is covered in sections by a cover, for example a cover plate and / or a cover strip, forming the suction gap.
  • a cover for example a cover plate and / or a cover strip
  • the cover can for example be detachably attached to the printhead cleaning device, for example by means of one or more screws.
  • the suction device can, for example, have a depression which is in fluid communication with the suction gap and one or more indentations in the bottom thereof
  • Suction openings for example three suction openings, are provided for applying a vacuum.
  • the vacuum can be generated, for example, by means of a vacuum pump.
  • the suction device can for example have a vacuum pump.
  • the suction device (for example a / the vacuum pump thereof) can be set up, for example, to develop a pressure of less than or equal to 900 mbar at (for example in) the elongated suction gap, for example less than or equal to 800 mbar, for example less than or equal to equal to 700 mbar, for example less than or equal to
  • 600 mbar for example less than or equal to 500 mbar, for example less than or equal to
  • 400 mbar for example less than or equal to 300 mbar, for example less than or equal to
  • the printhead cleaning device may, for example, further comprise an inclined surface which extends between the elongated discharge opening and the elongated suction gap and which is inclined upward in the direction from the elongated discharge opening to the elongated suction gap, for example with a slope that is in a range from 1 to 5%, for example in a range from 1.5 to 4%, for example in a range from 2 to 3%.
  • the inclined surface can, for example, be at least co-formed by a plate, for example be formed.
  • the inclined surface can be a flat surface, for example.
  • the slope of the inclined surface can be (substantially) constant, for example.
  • the inclined surface can for example extend between the channel and the elongated suction gap.
  • the inclined surface can, for example, be (essentially) triangular. In this way, for example, substances or substances (for example cleaning agents) that drip off the print head between the elongated output opening and the elongated suction gap can be easily removed.
  • the suction gap can, for example, have a width (for example, extension in a direction perpendicular to its longitudinal axis) of less than or equal to 5 mm, for example less than or equal to 4 mm, for example less than or equal to 3 mm, for example less than or equal to 2 mm , for example less than or equal to 1.5 mm, for example 1 mm.
  • the width of the suction gap can be (essentially) constant, for example.
  • the nozzles can, for example, each have at least one nozzle opening for dispensing liquid cleaning agent, the diameter of which is in a range from 1 to 5 mm, for example in a range from 1.5 to 3 mm, for example 2 mm.
  • all nozzle openings can have the same diameter.
  • nozzle openings can be (substantially) circular.
  • the nozzle density and / or a nozzle opening density in the direction of the longitudinal axis of the elongated dispensing opening can, for example, be in a range from 5 to 35 nozzles or nozzle openings per 10 cm, for example in a range from 10 to 30 nozzles or nozzle openings per 10 cm, for example Example in a range of 15 to 25 nozzles or nozzle openings per 10 cm.
  • a total of 10 to 200 nozzles and / or nozzle openings can be provided, for example.
  • the cover for example the cover plate and / or the cover strip, can, for example, be viewed in section, for example in a cross section perpendicular to a longitudinal extension thereof, for example in a cross section perpendicular to the
  • Longitudinal axis of the suction gap be curved.
  • the recess can for example be viewed in section, for example in a cross section perpendicular to a
  • Longitudinal axis of the suction gap have a curved section arranged adjacent to the suction gap.
  • the flow of fluid flowing through the elongated suction gap can be improved, whereby, for example, deposits or impurities adhering to the print head, such as treatment agents and / or particulate material, can be removed particularly easily and reliably.
  • the printhead cleaning device can for example be set up (and / or arranged) so that a / the printhead with a distance which is in a range from 0.5 to 10 mm, for example in a range from 1 to 5 mm, for For example, in a range of 1.5 to 4 mm, for example in a range of 2 to 3 mm, can be moved over the dispensing opening and / or the suction gap.
  • deposits or contaminants adhering to the print head such as treatment agents and / or particulate material, can be removed particularly easily and reliably.
  • the print head cleaning device and / or the 3D printer can have, for example, a control device that is configured to control a / the print head of the 3D printer (for E.g. controlled) (for example first) over the detergent supply device (for example the elongated dispensing opening thereof) and (for example subsequently) over the suction device (for example the elongated suction gap thereof), for example so that a
  • the treatment agent discharge area of the print head is cleaned.
  • the control device can, for example, be set up to regulate the print head of the 3D printer (for example controlled, for example after a predetermined period of time, for example after a predetermined amount of treatment agent has been dispensed, for example after a certain number of layers have been produced ) over the printhead cleaning device move, for example around a / the treatment agent dispensing area of the
  • a 3D printer that is set up to print a component by means of binder jetting (ie by controlled application of (for example liquid) treatment agents, for example binding agents, for example binders, onto a sub-area of a previously applied Particle material layer) layer by layer
  • binder jetting ie by controlled application of (for example liquid) treatment agents, for example binding agents, for example binders, onto a sub-area of a previously applied Particle material layer
  • Treatment agents e.g. binders, e.g. binders, and a
  • Print head cleaning device which can be designed, for example, as described above, for example according to the first aspect.
  • the 3D printer can, for example, further comprise an absorbent element, for example a sponge, which is arranged adjacent to the printhead cleaning device, can be infiltrated with liquid and, accordingly, a
  • Treatment agent output area of the print head is dimensioned, wherein the print head can be moved into a parking position above the absorbent element.
  • the absorbent element can for example be arranged at any position in the 3D printer.
  • printhead cleaning apparatus can be one of the printhead
  • the print head can be moved, for example, in a first horizontal direction over a construction field of the 3D printer.
  • the print head can, for example, be displaceable in a first horizontal direction over the construction field of the 3D printer and can be displaced in a second horizontal direction in order to work through the construction field in a meandering manner.
  • the first horizontal direction can for example be perpendicular to the
  • the second horizontal direction can for example be parallel to the longitudinal axis of the elongated dispensing opening.
  • the print head can, for example, along a support structure in the first
  • the printhead can for example be spaced in a range from 0.5 to 10 mm, for example in a range from 1 to 7 mm, for example in a range from 1.5 to 5 mm, for example in one Range of 2 to 3 mm, be able to be moved across the dispensing opening and / or the suction gap.
  • Print head cleaning device or the 3D printer can, for example, a
  • Have device for adjusting the height of the printhead cleaning device for example to adjust the distance between the printhead and the printhead cleaning device.
  • the device for height adjustment of the printhead cleaning device can be formed, for example, by three height adjustment elements.
  • the treatment agent output area of the print head can be elongated, for example, the longitudinal axis of the treatment agent output area being arranged perpendicular to the first horizontal direction and / or parallel to the longitudinal axis of the output opening.
  • a 3D printer which is set up to build up a component in layers by means of binder jetting, has a print head for dispensing treatment agent, which can be moved in a first horizontal direction over a construction field of the 3D printer and optionally in a second
  • a printhead cleaning device with a cleaning agent feed device (which can be configured, for example, as described above for the first aspect), which is set up to feed liquid cleaning agent to a treatment agent output area of the printhead, and a suction device (which can be configured, for example, as described above for the first aspect), which has an elongate suction gap and is designed to suck fluid through the elongate suction gap, the first horizontal direction and / or a direction of travel of the print head at an angle of less / is arranged not equal to 90 ° (and for example greater than 0 °) to a longitudinal axis of the elongated suction gap.
  • deposits or impurities adhering to the treatment agent output area for example treatment agent and / or particulate material
  • deposits or impurities adhering to the treatment agent output area for example treatment agent and / or particulate material
  • the adhering deposits or impurities can be removed easily and reliably.
  • Suction device for example, deposits or impurities adhering to the printhead can be easily and reliably removed, e.g. sucked off, in particular if the deposits or impurities have previously been moistened and / or (partially) dissolved and / or swollen and / or emulsified. Surprisingly, it was found that deposits or deposits adhering to the print head
  • Impurities can be removed particularly reliably if the first horizontal direction and / or direction of travel of the print head is arranged at an angle not equal to 90 ° to a longitudinal axis of the elongated suction gap.
  • the print head can be cleaned in a simple, yet efficient and reliable manner.
  • components can be reliably produced in 3D printing using binder jetting.
  • a longitudinal axis of an elongated dispensing opening of the cleaning agent supply device (for example configured according to the first aspect) and the longitudinal axis of the elongated suction gap of the (for example according to the first aspect)
  • suction device can for example be arranged (essentially) parallel to one another.
  • an embodiment according to the first and / or second aspect, wherein an angle is formed by the two longitudinal axes can, for example, have an advantage over a parallel embodiment of the third
  • Print head cleaning device for example the print head cleaning device according to the first aspect, can be used for cleaning a print head of a 3D printer.
  • the printhead can be, for example, a printhead for dispensing (e.g. liquid) treatment agent (e.g. binder, e.g. binder).
  • the print head can be, for example, a binder jetting print head.
  • the 3D printer can be set up, for example, to build up a component in layers using binder jetting.
  • the above-described printhead cleaning device for example the printhead cleaning device according to the first aspect, can be used, for example, for cleaning a treatment agent discharge area of the printhead and / or for cleaning a printhead underside and / or for cleaning nozzles arranged on the underside of the printhead.
  • Print head cleaning device for example, for removing adhering to the print head, for example on a
  • Adhesive treatment agent output area of the printhead for example adhering to an underside of the printhead, deposits and / or contaminants are used.
  • the deposits and / or impurities can, for example, treatment agents (for example binders, for example binders) and / or
  • Have particulate material e.g. building material.
  • a method for cleaning a print head for example a print head for dispensing treatment agent, for example a binder jetting print head
  • a 3D printer for example a 3D printer that is set up to print a To build up the component layer by layer by means of binder jetting
  • Print head cleaning device for example the print head cleaning device according to the first aspect, and moving the print head over the
  • the printhead can, for example, via the printhead cleaning device
  • the printhead can, for example, via the printhead cleaning device
  • the direction of movement of the print head and the longitudinal axis of the elongated suction gap can, for example, be at an angle of 30 ° to 70 °, for example 35 ° to 65 °, to the For example 40 ° to 60 °, for example 45 ° to 55 °, for example 50 °, can be arranged to one another.
  • a method for cleaning a print head for example a print head for dispensing treatment agent, for example a binder jetting print head
  • a 3D printer for example a 3D printer which is set up to print a Building up the component in layers by means of binder jetting
  • the print head being movable in a first horizontal direction over a construction field of the 3D printer (and optionally displaceable in a second horizontal direction in order to process the construction field in a meandering and / or strip-like manner
  • steps Providing a printhead cleaning device which comprises (i) a cleaning agent supply device which is adapted to the
  • Printhead cleaning device away so that the first horizontal direction and / or a direction of movement of the printhead over the printhead cleaning device, in particular its suction gap, is arranged at an angle of less than 90 ° to the longitudinal axis of the elongated suction gap.
  • the printhead can for example (first) via the
  • Cleaning agent supply device are moved away and then moved over the suction device. Furthermore, the print head can, for example, be moved over the suction device before it passes over the
  • Detergent supply device is moved away. Furthermore, the print head can, for example, be moved over the print head cleaning device several times and / or be moved over the cleaning agent supply device several times and / or moved over the suction device several times.
  • Figure 1 shows a perspective view of a print head cleaning device for a 3D printer according to a first embodiment.
  • FIG. 2 shows a side view of that shown in FIG.
  • Print head cleaning device for a 3D printer.
  • FIG. 3 shows a plan view of the print head cleaning device for a 3D printer shown in FIG.
  • FIG. 4 shows a perspective view of that shown in FIG.
  • Print head cleaning device for a 3D printer, with a cover
  • FIG. 5 shows a plan view of the print head cleaning device for a 3D printer shown in FIG. 1, the cover being omitted.
  • FIG. 6 shows a perspective view of a print head cleaning device for a 3D printer according to the first embodiment in combination with an absorbent element which is arranged adjacent to the print head cleaning device.
  • FIG. 7 shows a side view of that shown in FIG.
  • Print head cleaning device for a 3D printer in combination with the
  • FIG. 8 shows a plan view of a print head cleaning device for a 3D printer, which is used in a 3D printer according to a third embodiment, a cover of the print head cleaning device being omitted.
  • a print head cleaning device 10 for a 3D printer which is set up to process a component by means of binder jetting
  • Detergent supply device 30 which has an elongated dispensing opening 32 and is configured to dispense liquid cleaning agent through the elongated dispensing opening 32, and a suction device 50, which has an elongated
  • Suction gap 52 through, wherein a longitudinal axis L1 of the elongated discharge opening 32 and a longitudinal axis L2 of the elongated suction gap 52 are arranged at an angle ⁇ to one another (see, for example, Figure 3).
  • the angle a can be less than 90 °, for example.
  • the angle ⁇ can, for example, have a value which is in the range from 20 to 60 °.
  • the angle ⁇ can be 40 °, for example.
  • the detergent supply device 30 can, for example, have an elongated recess 34 which opens into the elongated dispensing opening 32 and in one
  • a plurality of nozzles 36 are arranged, each of which is configured to dispense liquid cleaning agent.
  • the plurality of nozzles 36 may be arranged in at least one row that is parallel to the longitudinal axis L1 of the elongated dispensing opening 32.
  • the plurality of nozzles 36 can be arranged, for example, in precisely one linear and / or straight row that corresponds to the longitudinal axis L1 of the elongated
  • Output port 32 is parallel.
  • the elongated dispensing opening 32 can for example be surrounded by a channel 70, for example completely.
  • the liquid cleaning agent can, for example, be dispensed from the cleaning agent supply device 30 through the elongated dispensing opening 32, flow past a print head and / or wash around or moisten a section of a print head from the channel 70
  • the suction device 50 can, for example, have a recess 54 which is covered in sections by a cover 56, for example a cover plate and / or a cover strip, forming the suction gap 52.
  • the cover 56 can, for example, be detachably attached to the printhead cleaning device 10, for example by means of one or more screws 78, for example by means of four screws 78.
  • the suction device 50 can for example have a recess 54 which is in fluid communication with the suction gap 52 and in the bottom of which one or more suction openings 58, for example three suction openings 58, are provided for applying a vacuum.
  • the detergent supply device 30 may, for example, be a
  • Detergent supply pump for dispensing the liquid cleaning agent through the elongated dispensing opening 32 or for dispensing the liquid
  • Nozzle opening 38 of a respective nozzle 36 have.
  • the suction device 50 can, for example, have a vacuum pump for applying a vacuum to the suction gap 52 or the depression 54 or the one or more suction openings 58.
  • the printhead cleaning apparatus may, for example, be a
  • the printhead cleaning device 10 may, for example, have an inclined surface 72 which extends between the elongated discharge opening 32 and the elongated suction gap 52 and which slopes upwards in the direction from the elongated discharge opening 32 to the elongated suction gap 52, for example with a slope which is in a range of 2 to 5%.
  • the inclined surface 72 can, for example, have an at least substantially triangular shape.
  • the suction gap 52 can, for example, have a width of less than or equal to 5 mm, for example a width in a range between 0.5 to 2 mm.
  • the suction gap can, for example, have an at least substantially constant width.
  • the nozzles 36 can, for example, each have at least one nozzle opening 38 for dispensing liquid cleaning agent, the diameter of which is in a range from 1 to 5 mm.
  • the nozzle openings 38 can, for example, have a diameter of 2 mm.
  • all of the nozzle openings 38 can be the same
  • an average of 5 to 35 nozzles or nozzle openings can be arranged over a length of 10 cm, for example 15 to 25 nozzles or nozzle openings.
  • the cover 56 for example the cover plate and / or the cover strip, can for example be curved when viewed in section, for example in a cross section perpendicular to a longitudinal extension thereof.
  • a 3D printer which is set up to build up a component layer by layer by means of binder jetting, according to a second embodiment has a print head for
  • Dispensing treatment agent and a printhead cleaning device 10 which can be configured, for example, as described above for the first embodiment, for example, can be configured according to the first embodiment.
  • the 3D printer may have an absorbent element 74 for
  • Example a sponge which is arranged adjacent to the printhead cleaning device 10, is infiltratable with liquid, and according to a
  • the treatment agent output area of the printhead is dimensioned, the printhead can for example be moved into a parking position above the absorbent element 74.
  • the print head can, for example, be movable in a first horizontal direction H1 over a construction field of the 3D printer and optionally in a second
  • Horizontal direction H2 can be displaced in order to work the construction field in a meandering shape, the first horizontal direction H1 being perpendicular to the longitudinal axis L1 of the elongated dispensing opening 32 and / or the second horizontal direction H2 being parallel to the longitudinal axis L1 of the elongated dispensing opening 32.
  • the print head can, for example, along a support structure in the first
  • Horizontal direction H1 across the construction field and perpendicular to the longitudinal axis L1 of the elongated dispensing opening 32 can be moved across the cleaning device.
  • the treatment agent output area of the printhead can be elongated, for example, the longitudinal axis of the treatment agent output area being arranged perpendicular to the first horizontal direction H1 and / or parallel to the longitudinal axis L1 of the elongated output opening 32.
  • a 3D printer which is set up to build up a component in layers by means of binder jetting, according to a third embodiment has a print head for outputting treatment agent, which can be moved in a first horizontal direction H1 over a construction field of the 3D printer and optionally in a second horizontal direction H2 is displaceable in order to work through the construction field in a meandering manner, and one
  • Print head cleaning device 10 which comprises a
  • Cleaning agent supply device 30 which is set up to supply liquid cleaning agent to a treatment agent output area of the printhead, and a suction device 50, which has an elongated suction gap 52 and is designed to extract fluid through the elongated suction gap 52, the first horizontal direction H1 and H1, respectively. a direction of travel of the print head over the
  • Print head cleaning device is arranged at an angle of less than / not equal to 90 ° to a longitudinal axis L2 of the elongated suction gap 52.
  • the cleaning agent supply device 30 and / or the suction device 50 of the print head cleaning device 10 used in the 3D printer according to the third embodiment can, for example, basically be configured as described above for the first and / or second embodiment, for example one Longitudinal axis L1 of the elongated dispensing opening 32 and the
  • the longitudinal axis L2 of the elongated suction gap 52 can be arranged essentially parallel to one another.
  • the print head cleaning device 10 used in the 3D printer according to the third embodiment may include, for example, a
  • Detergent supply device 30 which has an elongated dispensing opening 32 and is configured to dispense liquid cleaning agent through the elongated dispensing opening 32, and a suction device 50, which has an elongated
  • Dispensing opening and the longitudinal axis of the elongate suction gap are arranged parallel to one another.

Abstract

Offenbart ist eine Druckkopfreinigungsvorrichtung für einen 3D-Drucker, der eingerichtet ist, um ein Bauteil mittels Binder-Jettings schichtweise aufzubauen, wobei die Druckkopfreinigungsvorrichtung aufweist eine Reinigungsmittelzuführvorrichtung, die eine längliche Ausgabeöffnung aufweist und eingerichtet ist, um flüssiges Reinigungsmittel durch die längliche Ausgabeöffnung hindurch auszugeben, und eine Absaugvorrichtung, die einen länglichen Absaugspalt aufweist und eingerichtet ist, um Fluid durch den länglichen Absaugspalt hindurch abzusaugen, wobei eine Längsachse der länglichen Ausgabeöffnung und eine Längsachse des länglichen Absaugspalts in einem Winkel zueinander angeordnet sind.

Description

Druckkopfreinigungsvorrichtung für einen 3D-Drucker und 3D-Drucker mit einer Druckkopfreinigungsvorrichtung sowie Verwendung der Druckkopfreinigungsvorrichtung und Verfahren zur Reinigung eines Druckkopfes eines 3D-Druckers
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Druckkopfreinigungsvorrichtung für einen 3D- Drucker, der eingerichtet ist, um ein Bauteil mittels Binder-Jettings schichtweise aufzubauen, sowie einen 3D-Drucker, der eingerichtet ist, um ein Bauteil mittels Binder- Jettings schichtweise aufzubauen, mit einer Druckkopfreinigungsvorrichtung. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung der Druckkopfreinigungsvorrichtung und Verfahren zur Reinigung eines Druckkopfes eines 3D-Druckers.
Es sind verschiedene generative Fertigungsverfahren bzw. 3D-Druck-Verfahren (und folglich verschiedene Arten von 3D-Druckern, also Maschinen/Anlagen zum
schichtweisen Aufbau eines Bauteils) bekannt.
Einige generative Fertigungsverfahren haben die folgenden Schritte gemeinsam:
(1 ) Es wird zunächst Partikelmaterial (bzw. partikelförmiges Baumaterial) vollflächig/durchgängig auf ein Baufeld aufgebracht, um eine Schicht aus nicht- verfestigtem Partikelmaterial zu bilden.
(2) Die aufgebrachte Schicht aus nicht-verfestigtem Partikelmaterial wird in einem vorbestimmten Teilbereich (entsprechend dem zu fertigenden Bauteil) selektiv verfestigt, zum Beispiel durch selektives Aufdrucken von (zum Beispiel flüssigem) Behandlungsmittel, zum Beispiel Bindemittel, zum Beispiel Binder.
(3) Die Schritte (1 ) und (2) werden wiederholt, um ein gewünschtes Bauteil zu fertigen. Flierzu kann zum Beispiel eine Bauplattform, auf der das Bauteil schichtweise aufgebaut wird, jeweils um eine Schichtdicke abgesenkt werden, bevor eine neue Schicht aufgetragen wird (alternativ können zum Beispiel ein/der Beschichter und eine/die Druckvorrichtung jeweils um eine Schichtdicke angehoben werden).
(4) Schließlich kann das gefertigte Bauteil, das aus den verfestigten
Teilbereichen gebildet ist und von losem, nicht-verfestigtem Partikelmaterial gestützt und umgeben ist, entpackt werden.
Ein/der Bauraum, in dem das oder die Bauteile gefertigt werden, kann zum Beispiel von einer sogenannten Baubox (auch„Jobbox“ oder„Wechselbehälter“ genannt) definiert sein. Eine solche Baubox kann eine nach oben hin offene, sich in vertikaler Richtung erstreckende Umfangswandstruktur haben (zum Beispiel gebildet von vier vertikalen Seitenwänden), die zum Beispiel in der Draufsicht rechteckig ausgebildet sein kann. In der Baubox kann eine höhenverstellbare Bauplattform aufgenommen sein. Der Raum über der Bauplattform und zwischen der vertikalen Umfangswandstruktur kann dabei den Bauraum zum Beispiel zumindest mitausbilden. Ein oberer Bereich des Bauraums kann zum Beispiel als Baufeld bezeichnet werden.
Ein schichtweises Aufbauen von ein oder mehreren dreidimensionalen Bauteilen in einem/dem Bauraum kann zum Beispiel durch selektives Verfestigen von mehreren aneinander angrenzenden Baumaterial-Schichten in einem jeweiligen Teilbereich davon erfolgen, zum Beispiel durch Binder-Jetting, d.h. durch (selektives)„Verkleben“ des (partikelförmigen) Baumaterials mit einem (zum Beispiel flüssigen) Behandlungsmittel, zum Beispiel Bindemittel, zum Beispiel Binder.
In dem obigen Schritt (1 ) kommt in der Regel ein Beschichter (auch„Recoater“ genannt) zum Einsatz. Es sind unterschiedliche Beschichter zur Verwendung in einem 3D-Drucker bekannt, mit denen ein partikelförmiges Baumaterial in Form einer gleichmäßigen, vollflächigen/durchgängigen Schicht auf das Baufeld (auch Baufläche oder Baubereich genannt) aufgebracht werden kann.
Eine Art von Beschichter verwendet eine Walze (kurz„Walzen-Beschichter“), vor der zunächst eine Menge an partikelförmigem Baumaterial abgelegt wird und die
anschließend horizontal über das Baufeld hinweg verfahren wird, um das
partikelförmige Baumaterial in Form einer gleichmäßigen Schicht auf das Baufeld aufzubringen. Die Walze kann dabei in Gegenlaufrichtung rotiert werden.
Eine andere Art von Beschichter (sog.„Behälter-Beschichter“, zum Beispiel„Schlitz- Beschichter“) verwendet einen Behälter, der einen inneren Flohlraum zur Aufnahme von partikelförmigem Baumaterial definiert, und hat einen (zum Beispiel langgestreckten) Ausgabebereich, zum Beispiel aufweisend einen (zum Beispiel langestreckten)
Ausgabeschlitz, zum Ausgeben des partikelförmigen Baumaterials. Der Behälter- Beschichter kann zum Beispiel über ein/das Baufeld hinweg verfahrbar sein (zum Beispiel horizontal, zum Beispiel quer zu seiner Längsrichtung), wobei das
partikelförmige Baumaterial durch den (langgestreckten) Ausgabebereich auf das Baufeld ausgebbar ist, um dadurch eine gleichmäßige, vollflächige/durchgängige Baumaterial-Schicht auf das Baufeld bzw. die Bauplattform aufzubringen. Der
Beschichter kann zum Beispiel langgestreckt sein, um die Länge oder Breite eines rechteckigen Baufelds zu überspannen bzw. abzudecken.
In dem obigen Schritt (2) kann zum Beispiel eine Druckvorrichtung mit einem Druckkopf zum Einsatz kommen, der auf einen Teilbereich einer/der zuvor aufgebrachten
Baumaterial-Schicht gesteuert ein (zum Beispiel flüssiges) Behandlungsmittel aufbringt (sog.„Binder-Jetting“). Das Behandlungsmittel trägt zu einer (unmittelbaren und/oder späteren) Verfestigung der Baumaterial-Schicht in dem Teilbereich bei. Zum Beispiel kann das Behandlungsmittel ein Bindemittel, zum Beispiel Binder, sein/enthalten, zum Beispiel eine Bindemittel-Komponente eines Mehrkomponenten-Bindemittels.
Das aufzudruckende Behandlungsmittel kann zum Beispiel viskos sein und/oder kann zum Beispiel unter gewissen Umständen an einem Behandlungsmittel-Ausgabebereich des Druckkopfs anhaften, zum Beispiel an Düsenöffnungen des Druckkopfs und/oder an einer/der Druckkopfunterseite. Ebenso können aufgewirbeltes Partikelmaterial oder Schmutzpartikel an dem Behandlungsmittel-Ausgabebereich anhaften, zum Beispiel an der Druckkopfunterseite.
Derartige Ablagerungen/Anhaftungen von Behandlungsmittel und/oder Partikelmaterial an dem Behandlungsmittel-Ausgabebereich können zum Beispiel den Austritt von Behandlungsmittel beeinflussen, zum Beispiel den Austritt von
Behandlungsmitteltropfen aus Düsenöffnungen. Es kann zum Beispiel zu einem
Ablenken und/oder einer Verformung der Bindemitteltropfen kommen. Außerdem kann zum Beispiel die oberste Partikelmaterialschicht von den Ablagerungen/Anhaftungen zumindest teilweise zerstört werden. Somit kann durch die Ablagerungen/Anhaftungen zum Beispiel die Qualität der hergestellten Bauteile verschlechtert werden.
Somit kann es erforderlich sein, den Behandlungsmittel-Ausgabebereich des
Druckkopfs, zum Beispiel die Druckkopfunterseite, zum Beispiel die der Bauplattform zugewandten Seite des Druckkopfs, zum Beispiel die an der Unterseite des Druckkopfs angeordneten Düsen, (regelmäßig) zu reinigen. Aus DE 10 2009 056 695 A1 ist eine Druckkopfreinigungsvorrichtung für einen 3D- Drucker bekannt, der eingerichtet ist, um ein Bauteil mittels Binder-Jettings
schichtweise aufzubauen, wobei die Druckkopfreinigungsvorrichtung ein Wischelement mit zwei Wischlippen zum Abwischen der Druckkopfunterseite aufweist.
Es kann als eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung angesehen werden, eine
(alternative) Druckkopfreinigungsvorrichtung für einen 3D-Drucker und einen 3D- Drucker anzugeben, mit denen ein Bauteil im 3D-Druck mittels Binder-Jettings zuverlässig herstellbar ist.
Alternativ oder zusätzlich kann es als eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung angesehen werden, eine Druckkopfreinigungsvorrichtung für einen 3D-Drucker und einen 3D-Drucker anzugeben, mit denen ein Behandlungsmittel-Ausgabebereich eines Druckkopfs auf einfache und/oder effiziente Weise gereinigt werden kann.
Alternativ oder zusätzlich kann es als eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung angesehen werden, eine Verwendung der Druckkopfreinigungsvorrichtung und ein Verfahren zur Reinigung eines Druckkopfes eines 3D-Druckers anzugeben, mit denen ein Bauteil im 3D-Druck mittels Binder-Jettings zuverlässig herstellbar ist und/oder mit denen ein Behandlungsmittel-Ausgabebereich eines Druckkopfs auf einfache und/oder effiziente Weise gereinigt werden kann.
Hierzu stellt die vorliegende Erfindung eine Druckkopfreinigungsvorrichtung für einen 3D-Drucker nach Anspruch 1 , einen 3D-Drucker nach Anspruch 14 und einen 3D- Drucker nach Anspruch 19 bereit. Ferner stellt die vorliegende Erfindung hierzu eine Verwendung der Druckkopfreinigungsvorrichtung nach Anspruch 25 und Verfahren zur Reinigung eines Druckkopfes eines 3D-Druckers nach Anspruch 28 und 30 bereit. Weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung hat eine Druckkopfreinigungsvorrichtung für einen 3D-Drucker, der eingerichtet ist, um ein Bauteil mittels Binder-Jettings (d.h. durch gesteuertes Aufbringen von (zum Beispiel flüssigem) Behandlungsmittel, zum Beispiel Bindemittel, zum Beispiel Binder, auf einen Teilbereich einer zuvor aufgebrachten Partikelmaterialschicht) schichtweise aufzubauen, eine Reinigungsmittelzuführvorrichtung, die eine längliche Ausgabeöffnung aufweist und die dazu eingerichtet ist, um flüssiges Reinigungsmittel durch die längliche Ausgabeöffnung hindurch (zum Beispiel nach oben) auszugeben (zum Beispiel so dass eine
Reinigungsmittelwand, zum Beispiel gebildet von dem flüssigen Reinigungsmittel, ausgebildet wird), und eine Absaugvorrichtung, die einen länglichen Absaugspalt aufweist und die dazu eingerichtet ist, um Fluid (zum Beispiel aufweisend das flüssige Reinigungsmittel und Luft) durch den länglichen Absaugspalt hindurch abzusaugen, wobei eine Längsachse der länglichen Ausgabeöffnung und eine Längsachse des länglichen Absaugspalts in einem (zum Beispiel von 0° verschiedenen) Winkel zueinander angeordnet sind.
Durch die Reinigungsmittelzuführvorrichtung kann zum Beispiel einem/dem Druckkopf, zum Beispiel einem/dem Behandlungsmittel-Ausgabebereich eines/des Druckkopf, ein Reinigungsmittel zugeführt werden, welches zum Beispiel an dem Druckkopf anhaftende Ablagerungen bzw. Verunreinigungen, zum Beispiel Behandlungsmittel und/oder Partikelmaterial, befeuchten und/oder (an)lösen und/oder aufquellen und/oder emulgieren kann, wodurch die anhaftenden Ablagerungen bzw. Verunreinigungen einfach und zuverlässig entfernt werden können. Durch die Absaugvorrichtung können zum Beispiel an dem Druckkopf anhaftende Ablagerungen bzw. Verunreinigungen einfach und zuverlässig entfernt, zum Beispiel abgesaugt, werden, insbesondere wenn die Ablagerungen bzw. Verunreinigungen befeuchtet und/oder (an)gelöst und/oder aufgequollen und/oder emulgiert sind. Außerdem kann durch die Absaugvorrichtung zum Beispiel der Druckkopf zügig und zuverlässig getrocknet werden, so dass unmittelbar nach der Reinigung gedruckt werden kann. Überraschend wurde gefunden, dass eine Anordnung der Längsachse der länglichen Ausgabeöffnung und der
Längsachse des länglichen Absaugspalts in einem Winkel zueinander besonders vorteilhaft ist. Hierdurch wird zum Beispiel auf insgesamt kompakte und/oder einfache Weise ermöglicht, dass die Längsachse des länglichen Absaugspalts durch den Druckkopf in einem Winkel ungleich 90° überfahren werden kann, wodurch wiederum anhaftende Ablagerungen bzw. Verunreinigungen besonders zuverlässig entfernt werden können. Da die Druckkopfreinigungsvorrichtung ohne mechanische
Wischelemente auskommen kann (und bevorzugt keine mechanischen Wischelemente aufweist), können zum Beispiel Wartungsarbeiten (zum Beispiel ein Austauschen von Wischelementen) reduziert werden/sein. Außerdem kann ein Reinigungsmittel beliebig ausgewählt werden, ohne Rücksicht auf eine Zusammensetzung des Wischelements. Somit kann der Druckkopf auf einfache aber dennoch effiziente und zuverlässige Weise gereinigt werden. Außerdem können Bauteile im 3D-Druck mittels Binder-Jetting zuverlässig hergestellt werden.
Das flüssige Reinigungsmittel kann zum Beispiel ein wässriges Reinigungsmittel sein, zum Beispiel eine wässrige Reinigungsflüssigkeit. Das flüssige Reinigungsmittel kann zum Beispiel eine wässrige Lösung eines Reinigungsmittels sein, zum Beispiel eine wässrige Lösung einer Reinigungsmittelkomponente, zum Beispiel eine wässrige Lösung eines Tensids, zum Beispiel eine wässrige Tensid-Lösung. Das flüssige
Reinigungsmittel kann zum Beispiel Wasser und ein Reinigungsmittel aufweisen, zum Beispiel Waser und eine Reinigungsmittelkomponente, zum Beispiel Wasser und ein Tensid. Das flüssige Reinigungsmittel kann zum Beispiel ein Wasser-basiertes
Reinigungsmittel sein, zum Beispiel aufweisend Wasser und ein Reinigungsmittel, zum Beispiel eine Reinigungsmittelkomponente, zum Beispiel ein Tensid. Das flüssige Reinigungsmittel kann zum Beispiel mindestens einen Alkohol enthalten. Das flüssige Reinigungsmittel kann zum Beispiel dazu eingerichtet sein, um ein/das
Behandlungsmittel (zum Beispiel Bindemittel, zum Beispiel Binder) darin zu lösen oder darin zu emulgieren. Das Behandlungsmittel (bzw. Komponenten davon) kann zum Beispiel in dem flüssigen Reinigungsmittel löslich sein, d.h. das Behandlungsmittel (bzw. Komponenten davon) und das flüssige Reinigungsmittel können zum Beispiel eine Lösung bilden. Das Behandlungsmittel (bzw. Komponenten davon) kann zum Beispiel in dem flüssigen Reinigungsmittel emulgierbar sein, d.h. das Behandlungsmittel (bzw. Komponenten davon) und das flüssige Reinigungsmittel können zum Beispiel eine Emulsion bilden.
Die Reinigungsmittelzuführvorrichtung kann zum Beispiel dazu eingerichtet sein, um flüssiges Reinigungsmittel durch die längliche Ausgabeöffnung hindurch auszugeben, so dass eine Reinigungsmittelwand ausbildet wird. Die Reinigungsmittelwand kann zum Beispiel von dem flüssigen Reinigungsmittel ausgebildet sein. Die
Reinigungsmittelwand kann zum Beispiel eine Höhe (zum Beispiel gemessen von der Ausgabeöffnung) von kleiner oder gleich 3 cm, zum Beispiel kleiner oder gleich 2,5 cm, zum Beispiel kleiner oder gleich 2 cm, zum Beispiel kleiner oder gleich 1 ,5 cm, zum Beispiel kleiner oder gleich 1 cm, zum Beispiel kleiner oder gleich 0,5 cm haben. Die Reinigungsmittelzuführvorrichtung kann zum Beispiel dazu eingerichtet sein, um flüssiges Reinigungsmittel durch die längliche Ausgabeöffnung hindurch nach oben auszugeben, zum Beispiel in Vertikalrichtung nach oben, zum Beispiel in Richtung eines über der Druckkopfreinigungsvorrichtung angeordneten bzw. anordenbaren Druckkopfes. Die Reinigungsmittelzuführvorrichtung kann zum Beispiel dazu
eingerichtet sein, um einem Behandlungsmittel-Ausgabebereich eines/des Druckkopfes flüssiges Reinigungsmittel zuzuführen, zum Beispiel, wenn der Druckkopf über der Druckkopfreinigungsvorrichtung, zum Beispiel der Reinigungsmittelzuführvorrichtung, zum Beispiel der länglichen Ausgabeöffnung, angeordnet ist.
Die Reinigungsmittelzuführvorrichtung kann zum Beispiel ferner eine
Reinigungsmittelzuführpumpe aufweisen, die dazu eingerichtet ist, um das flüssige Reinigungsmittel durch die längliche Ausgabeöffnung hindurch auszugeben.
Das Fluid kann zum Beispiel das flüssige Reinigungsmittel und Luft aufweisen. Das Fluid kann zum Beispiel ein/das Behandlungsmittel aufweisen, zum Beispiel von einem/dem Druckkopf entferntes Behandlungsmittel. Das Fluid kann zum Beispiel Partikelmaterial aufweisen, zum Beispiel von einem/dem Druckkopf entferntes
Partikelmaterial.
Die längliche Ausgabeöffnung kann zum Beispiel eine (zum Beispiel konstante) Breite in einem Bereich von 0,5 bis 5 cm haben, zum Beispiel in einem Bereich von 0,5 bis 4 cm, zum Beispiel in einem Bereich von 0,5 bis 3 cm, zum Beispiel in einem Bereich von 1 bis 2 cm, zum Beispiel 1 ,5 cm. Die längliche Ausgabeöffnung kann zum Beispiel eine Länge haben, die mindestens genau so lang oder größer ist wie die Länge eines/des länglichen Behandlungsmittel-Ausgabebereichs eines/des Druckkopfes. Die längliche Ausgabeöffnung kann zum Beispiel eine Länge haben, die mindestens um 5 mm größer ist, zum Beispiel um mindestens 10 mm größer ist, zum Beispiel um mindestens 15 mm größer ist, zum Beispiel um mindestens 20 mm größer ist, zum Beispiel um mindestens 30 mm größer ist, wie die Länge und/oder Breite eines/des (zum Beispiel länglichen) Behandlungsmittel-Ausgabebereichs eines/des Druckkopfes.
Der Winkel kann zum Beispiel größer 0° sein. Der Winkel kann zum Beispiel kleiner 90° sein. Der Winkel kann zum Beispiel einen Wert haben, der in einem Bereich von 20 bis 60° liegt, zum Beispiel in einem Bereich von 25 bis 55°, zum Beispiel in einem Bereich von 30 bis 50°, zum Beispiel in einem Bereich von 35 bis 45°. Der Winkel kann zum Beispiel 40° sein. Dadurch können zum Beispiel an dem Druckkopf anhaftende
Ablagerungen bzw. Verunreinigungen, wie zum Beispiel Behandlungsmittel und/oder Partikelmaterial, besonders einfach und zuverlässig entfernt werden.
Die Reinigungsmittelzuführvorrichtung kann zum Beispiel eine längliche Vertiefung aufweisen, die in der länglichen Ausgabeöffnung mündet und in der eine Mehrzahl von Düsen angeordnet sind, die jeweils eingerichtet sind, um flüssiges Reinigungsmittel auszugeben. Die Reinigungsmittelzuführpumpe kann zum Beispiel dazu eingerichtet sein, um den Düsen flüssiges Reinigungsmittel zuzuführen. Die längliche Vertiefung kann zum Beispiel eine Tiefe, zum Beispiel Erstreckung nach unten, von kleiner oder gleich 15 mm haben, zum Beispiel kleiner oder gleich 10 mm, zum Beispiel kleiner oder gleich 5 mm. Die längliche Vertiefung kann zum Beispiel eine Breite haben, die der Breite der länglichen Ausgabeöffnung entspricht, zum Beispiel der oben angegebenen Breite. Die längliche Vertiefung kann zum Beispiel eine Länge haben, die der Länge der länglichen Ausgabeöffnung entspricht, zum Beispiel der oben angegebenen Länge. Jede der Düsen kann zum Beispiel dazu eingerichtet sein, um einen
Reinigungsmittelstrahl auszugeben (zum Beispiel durch Ausgeben des
Reinigungsmittels aus einer Düsenöffnung), zum Beispiel so, dass durch eine/die Mehrzahl der Reinigungsmittelstrahlen die Reinigungsmittelwand gebildet wird. Die Mehrzahl von Düsen können zum Beispiel in mindestens einer (zum Beispiel linearen, zum Beispiel geraden) Reihe angeordnet sein, die zu der Längsachse der länglichen Ausgabeöffnung parallel ist. Die Mehrzahl von Düsen können zum Beispiel auf mindestens einer Geraden angeordnet sein, die zu der Längsachse der länglichen Ausgabeöffnung parallel ist. Die Mehrzahl von Düsen können zum Beispiel in zwei parallel zueinander verlaufenden (zum Beispiel linearen, zum Beispiel geraden) Reihen angeordnet sein, die zu der Längsachse der länglichen Ausgabeöffnung parallel sind. Wenn die Mehrzahl von Düsen in zwei parallel zueinander verlaufenden Reihen angeordnet ist, können zum Beispiel in Richtung der Längsachse der länglichen
Ausgabeöffnung die Düsen der einen (ersten) Reihe versetzt sein zu den Düsen der anderen (zweiten) Reihe. Dadurch kann zum Beispiel das Reinigungsmittel vorteilhaft ausgegeben werden und an dem Druckkopf anhaftende Ablagerungen bzw.
Verunreinigungen, wie zum Beispiel Behandlungsmittel und/oder Partikelmaterial, können zum Beispiel besonders zuverlässig entfernt werden. Die längliche Ausgabeöffnung kann zum Beispiel von einer Rinne umgeben sein, zum Beispiel vollumfänglich. Die Rinne kann zum Beispiel dazu eingerichtet sein, um das flüssige Reinigungsmittel aufzunehmen, zum Beispiel nachdem es an einem/dem Druckkopf vorbei geströmt ist bzw. diesen befeuchtet hat. Die Rinne kann zum Beispiel dazu eingerichtet sein, um das durch die längliche Ausgabeöffnung ausgegebene Reinigungsmittel aufzunehmen, zum Beispiel nachdem es an dem Druckkopf vorbei geströmt ist. Das flüssige Reinigungsmittel kann zum Beispiel von der
Reinigungsmittelzuführvorrichtung durch die längliche Ausgabeöffnung hindurch ausgegeben werden, an dem Druckkopf vorbei strömen und/oder einen Abschnitt des Druckkopfs umspülen bzw. diesen befeuchten, und dann von der Rinne aufgenommen werden. Das von der Rinne aufgenommen flüssige Reinigungsmittel kann zum Beispiel von der Rinne abgeführt werden, zum Beispiel durch mindestens eine in dem Boden der Rinne vorgesehenen Öffnung, zum Beispiel mittels einer
Reinigungsmittelabführpumpe.
Die Absaugvorrichtung kann zum Beispiel eine Vertiefung aufweisen, die von einer Abdeckung, zum Beispiel einem Abdeckblech und/oder einer Abdeckleiste, unter Ausbildung des Absaugspalts abschnittsweise abgedeckt ist. Die Abdeckung, zum Beispiel das Abdeckblech und/oder die Abdeckleiste, kann zum Beispiel lösbar an der Druckkopfreinigungsvorrichtung angebracht ist, zum Beispiel mittels einer oder mehreren Schrauben.
Die Absaugvorrichtung kann zum Beispiel eine Vertiefung aufweisen, die mit dem Absaugspalt in Fluidkommunikation steht und in deren Boden ein oder mehrere
Absaugöffnungen, zum Beispiel drei Absaugöffnungen, zum Anlegen eines Vakuums vorgesehen sind. Das Vakuum kann zum Beispiel mittels einer Vakuumpumpe erzeugt werden. Die Absaugvorrichtung kann zum Beispiel eine/die Vakuumpumpe aufweisen. Die Absaugvorrichtung (zum Beispiel eine/die Vakuumpumpe davon) kann zum Beispiel dazu eingerichtet sein, um an (zum Beispiel in) dem länglichen Absaugspalt einen Druck von kleiner oder gleich 900 mbar auszubilden, zum Beispiel kleiner oder gleich 800 mbar, zum Beispiel kleiner oder gleich 700 mbar, zum Beispiel kleiner oder gleich
600 mbar, zum Beispiel kleiner oder gleich 500 mbar, zum Beispiel kleiner oder gleich
400 mbar, zum Beispiel kleiner oder gleich 300 mbar, zum Beispiel kleiner oder gleich
200 mbar, zum Beispiel kleiner oder gleich 100 mbar. Die Druckkopfreinigungsvorrichtung kann zum Beispiel ferner eine geneigte Fläche aufweisen, die sich zwischen der länglichen Ausgabeöffnung und dem länglichen Absaugspalt erstreckt und die in Richtung von der länglichen Ausgabeöffnung zu dem länglichen Absaugspalt hin nach oben geneigt ist, zum Beispiel mit einer Steigung, die in einem Bereich von 1 bis 5 % liegt, zum Beispiel in einem Bereich von 1 ,5 bis 4 %, zum Beispiel in einem Bereich von 2 bis 3 %. Die geneigte Fläche kann zum Beispiel von einer Platte zumindest mitausgebildet sein, zum Beispiel ausgebildet sein. Die geneigte Fläche kann zum Beispiel eine ebene Fläche sein. Die Steigung der geneigten Fläche kann zum Beispiel (im Wesentlichen) konstant sein. Die geneigte Fläche kann sich zum Beispiel zwischen der Rinne und dem länglichen Absaugspalt erstrecken. Die geneigte Fläche kann zum Beispiel (im Wesentlichen) dreiecksförmig ausgebildet sein. Dadurch können zum Beispiel Stoffe bzw. Substanzen (zum Beispiel Reinigungsmittel), die von dem Druckkopf zwischen der länglichen Ausgabeöffnung und dem länglichen Absaugspalt abtropfen, einfach abgeführt werden.
Der Absaugspalt kann zum Beispiel eine Breite (zum Beispiel Erstreckung in eine Richtung senkrecht zu seiner Längsachse) von kleiner oder gleich 5 mm haben, zum Beispiel kleiner oder gleich 4 mm, zum Beispiel kleiner oder gleich 3 mm, zum Beispiel kleiner oder gleich 2 mm, zum Beispiel kleiner oder gleich 1 ,5 mm, zum Beispiel 1 mm. Die Breite des Absaugspalts kann zum Beispiel (im Wesentlichen) konstant sein.
Dadurch kann zum Beispiel eine vorteilhafte Absaugung von Fluid erreicht werden.
Die Düsen können zum Beispiel jeweils mindestens eine Düsenöffnung zum Ausgeben von flüssigem Reinigungsmittel haben, deren Durchmesser in einem Bereich von 1 bis 5 mm liegt, zum Beispiel in einem Bereich von 1 ,5 bis 3 mm, zum Beispiel 2 mm. Alle Düsenöffnungen können zum Beispiel den gleichen Durchmesser haben. Die
Düsenöffnungen können zum Beispiel (im Wesentlichen) kreisförmig sein. Eine
Düsendichte und/oder eine Düsenöffnungsdichte in Richtung der Längsachse der länglichen Ausgabeöffnung kann zum Beispiel in einem Bereich von 5 bis 35 Düsen bzw. Düsenöffnungen pro 10 cm liegt, zum Beispiel in einem Bereich von 10 bis 30 Düsen bzw. Düsenöffnungen pro 10 cm, zum Beispiel in einem Bereich von 15 bis 25 Düsen bzw. Düsenöffnungen pro 10 cm. Insgesamt können zum Beispiel 10 bis 200 Düsen und/oder Düsenöffnungen vorgesehen sein. Die Abdeckung, zum Beispiel das Abdeckblech und/oder die Abdeckleiste, kann zum Beispiel im Schnitt betrachtet, zum Beispiel in einem Querschnitt senkrecht zu einer Längserstreckung davon, zum Beispiel in einem Querschnitt senkrecht zu der
Längsachse des Absaugspalts, gekrümmt sein. Die Vertiefung kann zum Beispiel im Schnitt betrachtet, zum Beispiel in einem Querschnitt senkrecht zu einer
Längserstreckung davon, zum Beispiel in einem Querschnitt senkrecht zu der
Längsachse des Absaugspalts, einen benachbart zu dem Absaugspalt angeordneten gekrümmten Abschnitt aufweisen. Dadurch kann zum Beispiel der Strom von durch den länglichen Absaugspalt hindurchströmendem Fluid verbessert werden, wodurch zum Beispiel an dem Druckkopf anhaftende Ablagerungen bzw. Verunreinigungen, wie zum Beispiel Behandlungsmittel und/oder Partikelmaterial, besonders einfach und zuverlässig entfernt werden können.
Die Druckkopfreinigungsvorrichtung kann zum Beispiel dazu eingerichtet (und/oder angeordnet) sein, so dass ein/der Druckkopf mit einem Abstand, der in einem Bereich von 0,5 bis 10 mm liegt, zum Beispiel in einem Bereich von 1 bis 5 mm, zum Beispiel in einem Bereich von 1 ,5 bis 4 mm, zum Beispiel in einem Bereich von 2 bis 3 mm, über die Ausgabeöffnung und/oder den Absaugspalt hinweg verfahrbar ist. Dadurch können zum Beispiel an dem Druckkopf anhaftende Ablagerungen bzw. Verunreinigungen, wie zum Beispiel Behandlungsmittel und/oder Partikelmaterial, besonders einfach und zuverlässig entfernt werden.
Die Druckkopfreinigungsvorrichtung und/oder der 3D-Drucker (zum Beispiel der unten beschriebene 3D-Drucker gemäß dem zweiten und/oder dritten Aspekt) kann zum Beispiel eine Steuerungsvorrichtung aufweisen, die dazu eingerichtet ist, um einen/den Druckkopf des 3D-Druckers (zum Beispiel gesteuert) (zum Beispiel zuerst) über die Reinigungsmittelzuführvorrichtung (zum Beispiel die längliche Ausgabeöffnung davon) und (zum Beispiel anschließend) über die Absaugvorrichtung (zum Beispiel den länglichen Absaugspalt davon) hinweg zu bewegen, zum Beispiel so dass ein
Behandlungsmittel-Ausgabebereich des Druckkopfs gereinigt wird. Die
Steuerungsvorrichtung kann zum Beispiel dazu eingerichtet sein, um den Druckkopf des 3D-Druckers regelmäßig (zum Beispiel gesteuert, zum Beispiel nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne, zum Beispiel nach der Ausgabe einer vorbestimmten Menge von Behandlungsmittel, zum Beispiel nachdem eine gewisse Anzahl von Schichten gefertigt wurden) über die Druckkopfreinigungsvorrichtung hinweg zu bewegen, zum Beispiel um einen/den Behandlungsmittel-Ausgabebereich des
Druckkopfs zu reinigen.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung hat ein 3D-Drucker, der eingerichtet ist, um ein Bauteil mittels Binder-Jettings (d.h. durch gesteuertes Aufbringen von (zum Beispiel flüssigem) Behandlungsmittel, zum Beispiel Bindemittel, zum Beispiel Binder, auf einen Teilbereich einer zuvor aufgebrachten Partikelmaterialschicht) schichtweise
aufzubauen, einen Druckkopf zum Ausgeben von (zum Beispiel flüssigem)
Behandlungsmittel, zum Beispiel Bindemittel, zum Beispiel Binder, und eine
Druckkopfreinigungsvorrichtung, die zum Beispiel wie oben beschrieben, zum Beispiel gemäß dem ersten Aspekt, ausgebildet sein kann.
Der 3D-Drucker kann zum Beispiel ferner ein saugfähiges Element aufweisen, zum Beispiel einen Schwamm, das benachbart zu der Druckkopfreinigungsvorrichtung angeordnet ist, mit Flüssigkeit infiltrierbar ist und entsprechend einem
Behandlungsmittel-Ausgabebereich des Druckkopfes dimensioniert ist, wobei der Druckkopf in eine Parkposition über dem saugfähigem Element verfahrbar ist. Das saugfähige Element kann zum Beispiel an einer beliebigen Position im 3D-Drucker angeordnet sein. Durch eine Anordnung benachbart zu der
Druckkopfreinigungsvorrichtung kann zum Beispiel eine vom Druckkopf
zurückzulegende Strecke zwischen der Druckkopfreinigungsvorrichtung und der Parkposition verkürzt werden.
Der Druckkopf kann zum Beispiel in eine erste Horizontalrichtung über ein Baufeld des 3D-Druckers hinweg verfahrbar sein. Der Druckkopf kann zum Beispiel in eine erste Horizontalrichtung über ein/das Baufeld des 3D-Druckers hinweg verfahrbar sein und in einer zweiten Horizontalrichtung versetzbar sein, um das Baufeld mäanderförmig abzuarbeiten. Die erste Horizontalrichtung kann zum Beispiel senkrecht zu der
Längsachse der länglichen Ausgabeöffnung sein. Die zweite Horizontalrichtung kann zum Beispiel parallel zu der Längsachse der länglichen Ausgabeöffnung sein.
Der Druckkopf kann zum Beispiel entlang einer Trägerstruktur in der ersten
Horizontalrichtung über das Baufeld hinweg sowie senkrecht zu der Längsachse der länglichen Ausgabeöffnung über die Druckkopfreinigungsvorrichtung hinweg verfahrbar sein. Der Druckkopf kann zum Beispiel mit einem Abstand, der in einem Bereich von 0,5 bis 10 mm liegt, zum Beispiel in einem Bereich von 1 bis 7 mm, zum Beispiel in einem Bereich von 1 ,5 bis 5 mm, zum Beispiel in einem Bereich von 2 bis 3 mm, über die Ausgabeöffnung und/oder den Absaugspalt hinweg verfahrbar sein. Die
Druckkopfreinigungsvorrichtung bzw. der 3D-Drucker kann zum Beispiel eine
Vorrichtung zum Höhenverstellen der Druckkopfreinigungsvorrichtung aufweisen, zum Beispiel um den Abstand zwischen Druckkopf und Druckkopfreinigungsvorrichtung einzustellen. Die Vorrichtung zum Höhenverstellen der Druckkopfreinigungsvorrichtung kann zum Beispiel von drei Höheneinstellungselementen gebildet sein.
Der Behandlungsmittel-Ausgabebereich des Druckkopfes kann zum Beispiel länglich ausgebildet sein, wobei die Längsachse des Behandlungsmittel-Ausgabebereichs senkrecht zu der ersten Horizontalrichtung angeordnet ist und/oder parallel zur Längsachse der Ausgabeöffnung ist.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung hat ein 3D-Drucker, der eingerichtet ist, um ein Bauteil mittels Binder-Jettings schichtweise aufzubauen, einen Druckkopf zum Ausgeben von Behandlungsmittel, der in einer ersten Horizontalrichtung über ein Baufeld des 3D-Druckers hinweg verfahrbar ist und optional in einer zweiten
Horizontalrichtung versetzbar ist, um das Baufeld mäanderförmig abzuarbeiten, und eine Druckkopfreinigungsvorrichtung mit einer Reinigungsmittelzuführvorrichtung (die zum Beispiel wie oben für den ersten Aspekt beschrieben ausgestaltet sein kann), die eingerichtet ist, um einem Behandlungsmittel-Ausgabebereich des Druckkopfes flüssiges Reinigungsmittel zuzuführen, und einer Absaugvorrichtung (die zum Beispiel wie oben für den ersten Aspekt beschrieben ausgestaltet sein kann), die einen länglichen Absaugspalt aufweist und eingerichtet ist, um Fluid durch den länglichen Absaugspalt hindurch abzusaugen, wobei die erste Horizontalrichtung und/oder eine Verfahrrichtung des Druckkopfes in einem Winkel von kleiner/ungleich 90° (und zum Beispiel größer 0°) zu einer Längsachse des länglichen Absaugspalts angeordnet ist.
Durch das Zuführen des flüssigen Reinigungsmittels an den Behandlungsmittel- Ausgabebereich des Druckkopfs können zum Beispiel an dem Behandlungsmittel- Ausgabebereich anhaftende Ablagerungen bzw. Verunreinigungen, zum Beispiel Behandlungsmittel und/oder Partikelmaterial, befeuchtet und/oder (an)gelöst und/oder aufgequollen und/oder emulgiert werden, wodurch die anhaftenden Ablagerungen bzw. Verunreinigungen einfach und zuverlässig entfernt werden können. Durch die
Absaugvorrichtung können zum Beispiel an dem Druckkopf anhaftende Ablagerungen bzw. Verunreinigungen einfach und zuverlässig entfernt, zum Beispiel abgesaugt, werden, insbesondere wenn die Ablagerungen bzw. Verunreinigungen zuvor befeuchtet und/oder (an)gelöst und/oder aufgequollen und/oder emulgiert wurden. Überraschend wurde gefunden, dass an dem Druckkopf anhaftende Ablagerungen bzw.
Verunreinigungen besonders zuverlässig entfernt werden können, wenn die erste Horizontalrichtung und/oder Verfahrrichtung des Druckkopfes in einem Winkel von ungleich 90° zu einer Längsachse des länglichen Absaugspalts angeordnet ist. Somit kann der Druckkopf auf einfache aber dennoch effiziente und zuverlässige Weise gereinigt werden. Außerdem können Bauteile im 3D-Druck mittels Binder-Jetting zuverlässig hergestellt werden.
Eine Längsachse einer länglichen Ausgabeöffnung der (zum Beispiel gemäß dem ersten Aspekt ausgestalteten) Reinigungsmittelzuführvorrichtung und die Längsachse des länglichen Absaugspalts der (zum Beispiel gemäß dem ersten Aspekt
ausgestalteten) Absaugvorrichtung können zum Beispiel (im Wesentlichen) parallel zueinander angeordnet sein. Jedoch kann eine Ausgestaltung gemäß dem ersten und/oder zweiten Aspekt, wobei ein Winkel durch die beiden Längsachsen gebildet ist, zum Beispiel einen Vorteil gegenüber einer parallelen Ausgestaltung des dritten
Aspekts dahingehend haben, dass eine Länge der länglichen Ausgabeöffnung der Reinigungsmittelzuführvorrichtung und somit eine Düsenanzahl verringert sein kann, wodurch zum Beispiel Düsen eingespart werden können.
Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung kann die oben beschriebene
Druckkopfreinigungsvorrichtung, zum Beispiel die Druckkopfreinigungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt, zum Reinigen eines Druckkopfes eines 3D-Druckers verwendet werden. Der Druckkopf kann zum Beispiel ein Druckkopf zum Ausgeben von (zum Beispiel flüssigem) Behandlungsmittel (zum Beispiel Bindemittel, zum Beispiel Binder) sein. Der Druckkopf kann zum Beispiel ein Binder-Jetting-Druckkopf sein. Der 3D-Drucker kann zum Beispiel eingerichtet sein, um ein Bauteil mittels Binder-Jettings schichtweise aufzubauen. Die oben beschriebene Druckkopfreinigungsvorrichtung, zum Beispiel die Druckkopfreinigungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt, kann zum Beispiel zum Reinigen eines Behandlungsmittel-Ausgabebereichs des Druckkopfes und/oder zum Reinigen einer Druckkopfunterseite und/oder zum Reinigen von an der Unterseite des Druckkopfes angeordneten Düsen verwendet werden.
Die oben beschriebene Druckkopfreinigungsvorrichtung, zum Beispiel die
Druckkopfreinigungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt, kann zum Beispiel zum Entfernen von an dem Druckkopf anhaftenden, zum Beispiel an einem
Behandlungsmittel-Ausgabebereich des Druckkopfs anhaftenden, zum Beispiel an einer Unterseite des Druckkopfs anhaftenden, Ablagerungen und/oder Verunreinigungen verwendet werden. Die Ablagerungen und/oder Verunreinigungen können zum Beispiel Behandlungsmittel (zum Beispiel Bindemittel, zum Beispiel Binder) und/oder
Partikelmaterial (zum Beispiel Baumaterial) aufweisen.
Gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung kann ein Verfahren zur Reinigung eines Druckkopfes (zum Beispiel eines Druckkopfes zum Ausgeben von Behandlungsmittel, zum Beispiel eines Binder-Jetting-Druckkopfes) eines 3D-Druckers (zum Beispiel eines 3D-Druckers, der eingerichtet ist, um ein Bauteil mittels Binder-Jettings schichtweise aufzubauen) die Schritte aufweisen: Bereitstellen der oben beschriebenen
Druckkopfreinigungsvorrichtung, zum Beispiel der Druckkopfreinigungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt, und Bewegen des Druckkopfes über die
Druckkopfreinigungsvorrichtung hinweg.
Der Druckkopf kann zum Beispiel über die Druckkopfreinigungsvorrichtung
hinwegbewegt werden, so dass die Bewegungsrichtung des Druckkopfes in einem Winkel von 90° (bzw. senkrecht) zur Längsachse der länglichen Ausgabeöffnung angeordnet ist,
Der Druckkopf kann zum Beispiel über die Druckkopfreinigungsvorrichtung
hinwegbewegt werden, so dass die Bewegungsrichtung des Druckkopfes in einem Winkel von kleiner 90° zur Längsachse des länglichen Absaugspalts angeordnet ist. Die Bewegungsrichtung des Druckkopfes und die Längsachse des länglichen Absaugspalts können zum Beispiel in einem Winkel von 30° bis 70°, zum Beispiel 35° bis 65°, zum Beispiel 40° bis 60°, zum Beispiel 45° bis 55°, zum Beispiel 50°, zueinander angeordnet sein.
Gemäß einem sechsten Aspekt der Erfindung kann ein Verfahren zur Reinigung eines Druckkopfes (zum Beispiel eines Druckkopfes zum Ausgeben von Behandlungsmittel, zum Beispiel eines Binder-Jetting-Druckkopfes) eines 3D-Druckers (zum Beispiel eines 3D-Druckers, der eingerichtet ist, um ein Bauteil mittels Binder-Jettings schichtweise aufzubauen), wobei der Druckkopf in einer ersten Horizontalrichtung über ein Baufeld des 3D-Druckers hinweg bewegbar ist (und optional in einer zweiten Horizontalrichtung versetzbar ist, um das Baufeld mäanderförmig und/oder streifenförmig abzuarbeiten), die Schritte aufweisen: Bereitstellen einer Druckkopfreinigungsvorrichtung, welche aufweist (i) eine Reinigungsmittelzuführvorrichtung, die eingerichtet ist, um dem
Druckkopf (zum Beispiel einem Behandlungsmittel-Ausgabebereich des Druckkopfes) flüssiges Reinigungsmittel zuzuführen, und (ii) eine Absaugvorrichtung, die einen länglichen Absaugspalt aufweist und eingerichtet ist, um Fluid durch den länglichen Absaugspalt hindurch abzusaugen; und Bewegen des Druckkopfes über die
Druckkopfreinigungsvorrichtung hinweg, so dass die erste Horizontalrichtung und/oder eine Bewegungsrichtung des Druckkopfes über die Druckkopfreinigungsvorrichtung hinweg, insbesondere deren Absaugspalt, in einem Winkel von kleiner 90° zu der Längsachse des länglichen Absaugspalts angeordnet ist.
In den oben beschriebenen Verfahren, zum Beispiel Verfahren gemäß dem fünften und/oder sechsten Aspekt, kann der Druckkopf zum Beispiel (zuerst) über die
Reinigungsmittelzuführvorrichtung hinwegbewegt werden und anschließend über die Absaugvorrichtung hinwegbewegt werden. Ferner kann der Druckkopf zum Beispiel über die Absaugvorrichtung hinwegbewegt werden bevor er über die
Reinigungsmittelzuführvorrichtung hinwegbewegt wird. Ferner kann der Druckkopf zum Beispiel mehrfach über die Druckkopfreinigungsvorrichtung hinwegbewegt werden und/oder mehrfach über die Reinigungsmittelzuführvorrichtung hinwegbewegt werden und/oder mehrfach über die Absaugvorrichtung hinwegbewegt werden.
Beispielgebende, aber nicht einschränkende Ausführungsformen der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. Figur 1 zeigt eine Perspektivansicht einer Druckkopfreinigungsvorrichtung für einen 3D- Drucker gemäß einer ersten Ausführungsform.
Figur 2 zeigt eine Seitenansicht der in Figur 1 gezeigten
Druckkopfreinigungsvorrichtung für einen 3D-Drucker.
Figur 3 zeigt eine Draufsicht auf die in Figur 1 gezeigte Druckkopfreinigungsvorrichtung für einen 3D-Drucker.
Figur 4 zeigt eine Perspektivansicht der in Figur 1 gezeigten
Druckkopfreinigungsvorrichtung für einen 3D-Drucker, wobei eine Abdeckung
weggelassen ist.
Figur 5 zeigt eine Draufsicht auf die in Figur 1 gezeigte Druckkopfreinigungsvorrichtung für einen 3D-Drucker, wobei die Abdeckung weggelassen ist.
Figur 6 zeigt eine Perspektivansicht einer Druckkopfreinigungsvorrichtung für einen 3D- Drucker gemäß der ersten Ausführungsform in Kombination mit einem saugfähigen Element, das benachbart zu der Druckkopfreinigungsvorrichtung angeordnet ist.
Figur 7 zeigt eine Seitenansicht der in Figur 6 gezeigten
Druckkopfreinigungsvorrichtung für einen 3D-Drucker in Kombination mit dem
saugfähigen Element, das benachbart zu der Druckkopfreinigungsvorrichtung
angeordnet ist.
Figur 8 zeigt eine Draufsicht auf eine Druckkopfreinigungsvorrichtung für einen 3D- Drucker, die in einem 3D-Drucker gemäß einer dritten Ausführungsform verwendet wird, wobei eine Abdeckung der Druckkopfreinigungsvorrichtung weggelassen ist.
In der folgenden Beschreibung wird auf die beigefügten Figuren Bezug genommen, die Teil dieser bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann.
Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende Beschreibung ist deshalb nicht in
einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden
Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.
Im Rahmen dieser Beschreibung können Begriffe wie„verbunden“, „angeschlossen“ sowie„gekoppelt“ verwendet werden zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Kopplung.
In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen
Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.
Wie in den Figuren 1 bis 7 gezeigt, hat eine Druckkopfreinigungsvorrichtung 10 für einen 3D-Drucker, der eingerichtet ist, um ein Bauteil mittels Binder-Jettings
schichtweise aufzubauen, gemäß einer ersten Ausführungsform eine
Reinigungsmittelzuführvorrichtung 30, die eine längliche Ausgabeöffnung 32 aufweist und eingerichtet ist, um flüssiges Reinigungsmittel durch die längliche Ausgabeöffnung 32 hindurch auszugeben, und eine Absaugvorrichtung 50, die einen länglichen
Absaugspalt 52 aufweist und eingerichtet ist, um Fluid durch den länglichen
Absaugspalt 52 hindurch abzusaugen, wobei eine Längsachse L1 der länglichen Ausgabeöffnung 32 und eine Längsachse L2 des länglichen Absaugspalts 52 in einem Winkel a zueinander angeordnet sind (siehe zum Beispiel Figur 3).
Der Winkel a kann zum Beispiel kleiner 90° sein. Der Winkel a kann zum Beispiel einen Wert haben, der in dem Bereich von 20 bis 60° liegt. Der Winkel a kann zum Beispiel 40° sein.
Die Reinigungsmittelzuführvorrichtung 30 kann zum Beispiel eine längliche Vertiefung 34 aufweisen, die in der länglichen Ausgabeöffnung 32 mündet und in der eine
Mehrzahl von Düsen 36 angeordnet sind, die jeweils eingerichtet sind, um flüssiges Reinigungsmittel auszugeben. Die Mehrzahl von Düsen 36 können zum Beispiel in mindestens einer Reihe angeordnet sein, die zu der Längsachse L1 der länglichen Ausgabeöffnung 32 parallel ist. Die Mehrzahl von Düsen 36 können zum Beispiel in genau einer linearen und/oder geraden Reihe angeordnet sein, die zu der Längsachse L1 der länglichen
Ausgabeöffnung 32 parallel ist.
Die längliche Ausgabeöffnung 32 kann zum Beispiel von einer Rinne 70 umgeben sein, zum Beispiel vollumfänglich. Das flüssige Reinigungsmittel kann zum Beispiel von der Reinigungsmittelzuführvorrichtung 30 durch die längliche Ausgabeöffnung 32 hindurch ausgegeben werden, an einem/dem Druckkopf vorbei strömen und/oder einen Abschnitt eines/des Druckkopfs umspülen bzw. diesen befeuchten, von der Rinne 70
aufgenommen werden, und durch mindestens eine am Boden der Rinne vorgesehene Öffnung 76 abgeführt werden.
Die Absaugvorrichtung 50 kann zum Beispiel eine Vertiefung 54 aufweisen, die von einer Abdeckung 56, zum Beispiel einem Abdeckblech und/oder einer Abdeckleiste, unter Ausbildung des Absaugspalts 52 abschnittsweise abgedeckt ist. Die Abdeckung 56 kann zum Beispiel lösbar an der Druckkopfreinigungsvorrichtung 10 angebracht sein, zum Beispiel mittels einer oder mehrerer Schrauben 78, zum Beispiel mittels vier Schrauben 78. Die Absaugvorrichtung 50 kann zum Beispiel eine Vertiefung 54 aufweisen, die mit dem Absaugspalt 52 in Fluidkommunikation steht und in deren Boden ein oder mehrere Absaugöffnungen 58, zum Beispiel drei Absaugöffnungen 58, zum Anlegen eines Vakuums vorgesehen sind.
Die Reinigungsmittelzuführvorrichtung 30 kann zum Beispiel eine
Reinigungsmittelzuführpumpe zum Ausgeben des flüssigen Reinigungsmittels durch die längliche Ausgabeöffnung 32 hindurch bzw. zum Ausgeben des flüssigen
Reinigungsmittels mit den Düsen 36, zum Beispiel durch mindestens eine
Düsenöffnung 38 einer jeweiligen Düse 36, aufweisen. Die Absaugvorrichtung 50 kann zum Beispiel eine Vakuumpumpe zum Beaufschlagen des Absaugspalts 52 bzw. der Vertiefung 54 bzw. den ein oder mehrere Absaugöffnungen 58 mit einem Vakuum aufweisen. Die Druckkopfreinigungsvorrichtung kann zum Beispiel eine
Reinigungsmittelabführpumpe zum Abführen des Reinigungsmittels aus der Rinne 70 bzw. durch die mindestens eine am Boden der Rinne vorgesehene Öffnung 76 aufweisen. Die Druckkopfreinigungsvorrichtung 10 kann zum Beispiel eine geneigte Fläche 72 aufweisen, die sich zwischen der länglichen Ausgabeöffnung 32 und dem länglichen Absaugspalt 52 erstreckt und die in Richtung von der länglichen Ausgabeöffnung 32 zu dem länglichen Absaugspalt 52 hin nach oben geneigt ist, zum Beispiel mit einer Steigung, die in einem Bereich von 2 bis 5 % liegt. Die geneigte Fläche 72 kann zum Beispiel zumindest im Wesentlichen dreiecksförmig ausgebildet ist.
Der Absaugspalt 52 kann zum Beispiel eine Breite von kleiner oder gleich 5 mm haben, zum Beispiel eine Breite in einem Bereich zwischen 0,5 bis 2 mm. Der Absaugspalt kann zum Beispiel zumindest im Wesentlichen eine konstante Breite haben.
Die Düsen 36 können zum Beispiel jeweils mindestens eine Düsenöffnung 38 zum Ausgeben von flüssigem Reinigungsmittel haben, deren Durchmesser in einem Bereich von 1 bis 5 mm liegt. Die Düsenöffnungen 38 können zum Beispiel einen Durchmesser von 2 mm haben. Alle Düsenöffnungen 38 können zum Beispiel den gleichen
Durchmesser haben. In Richtung der Längsachse L1 der länglichen Ausgabeöffnung 32 können zum Beispiel auf einer Länge von 10 cm durchschnittlich 5 bis 35 Düsen bzw. Düsenöffnungen angeordnet sein, zum Beispiel 15 bis 25 Düsen bzw. Düsenöffnungen.
Die Abdeckung 56, zum Beispiel das Abdeckblech und/oder die Abdeckleiste, kann zum Beispiel im Schnitt betrachtet, zum Beispiel in einem Querschnitt senkrecht zu einer Längserstreckung davon, gekrümmt sein.
Ein 3D-Drucker, der eingerichtet ist, um ein Bauteil mittels Binder-Jettings schichtweise aufzubauen, gemäß einer zweiten Ausführungsform hat einen Druckkopf zum
Ausgeben von Behandlungsmittel und eine Druckkopfreinigungsvorrichtung 10, die zum Beispiel wie oben für die erste Ausführungsform beschreiben ausgestaltet sein kann, zum Beispiel gemäß der ersten Ausführungsform ausgestaltet sein kann.
Der 3D-Drucker kann zum Beispiel ein saugfähiges Element 74 aufweisen, zum
Beispiel ein Schwamm, das benachbart zu der Druckkopfreinigungsvorrichtung 10 angeordnet ist, mit Flüssigkeit infiltrierbar ist, und entsprechend einem
Behandlungsmittel-Ausgabebereich des Druckkopfes dimensioniert ist, Der Druckkopf kann zum Beispiel in eine Parkposition über dem saugfähigem Element 74 verfahrbar sein.
Der Druckkopf kann zum Beispiel in einer ersten Horizontalrichtung H1 über ein Baufeld des 3D-Druckers hinweg verfahrbar sein und optional in einer zweiten
Horizontalrichtung H2 versetzbar sein, um das Baufeld mäanderförmig abzuarbeiten, wobei die erste Horizontalrichtung H1 senkrecht ist zu der Längsachse L1 der länglichen Ausgabeöffnung 32 und/oder die zweite Horizontalrichtung H2 parallel ist zu der Längsachse L1 der länglichen Ausgabeöffnung 32.
Der Druckkopf kann zum Beispiel entlang einer Trägerstruktur in der ersten
Horizontalrichtung H1 über das Baufeld hinweg sowie senkrecht zu der Längsachse L1 der länglichen Ausgabeöffnung 32 über die Reinigungsvorrichtung hinweg verfahrbar sein.
Der Behandlungsmittel-Ausgabebereich des Druckkopfes kann zum Beispiel länglich ausgebildet sein, wobei die Längsachse des Behandlungsmittel-Ausgabebereichs senkrecht zu der ersten Horizontalrichtung H1 angeordnet ist und/oder parallel zur Längsachse L1 der länglichen Ausgabeöffnung 32 ist.
Ein 3D-Drucker, der eingerichtet ist, um ein Bauteil mittels Binder-Jettings schichtweise aufzubauen, gemäß einer dritten Ausführungsform hat einen Druckkopf zum Ausgeben von Behandlungsmittel, der in einer ersten Horizontalrichtung H1 über ein Baufeld des 3D-Druckers hinweg verfahrbar ist und optional in einer zweiten Horizontalrichtung H2 versetzbar ist, um das Baufeld mäanderförmig abzuarbeiten, und eine
Druckkopfreinigungsvorrichtung 10, welche aufweist eine
Reinigungsmittelzuführvorrichtung 30, die eingerichtet ist, um einem Behandlungsmittel- Ausgabebereich des Druckkopfes flüssiges Reinigungsmittel zuzuführen, und eine Absaugvorrichtung 50, die einen länglichen Absaugspalt 52 aufweist und eingerichtet ist, um Fluid durch den länglichen Absaugspalt 52 hindurch abzusaugen, wobei die erste Horizontalrichtung H1 bzw. eine Verfahrrichtung des Druckkopfes über die
Druckkopfreinigungsvorrichtung in einem Winkel von kleiner/ungleich 90° zu einer Längsachse L2 des länglichen Absaugspalts 52 angeordnet ist. Wie in Figur 8 gezeigt, können die Reinigungsmittelzuführvorrichtung 30 und/oder die Absaugvorrichtung 50 der in dem 3D-Drucker gemäß der dritten Ausführungsform eingesetzten Druckkopfreinigungsvorrichtung 10 zum Beispiel grundsätzlich wie oben für die erste und/oder zweite Ausführungsform beschrieben ausgestaltet sein, wobei zum Beispiel eine Längsachse L1 der länglichen Ausgabeöffnung 32 und die
Längsachse L2 des länglichen Absaugspalts 52 im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sein können.
Somit kann die in dem 3D-Drucker gemäß der dritten Ausführungsform eingesetzte Druckkopfreinigungsvorrichtung 10 zum Beispiel aufweisen eine
Reinigungsmittelzuführvorrichtung 30, die eine längliche Ausgabeöffnung 32 aufweist und eingerichtet ist, um flüssiges Reinigungsmittel durch die längliche Ausgabeöffnung 32 hindurch auszugeben, und eine Absaugvorrichtung 50, die einen länglichen
Absaugspalt 52 aufweist und eingerichtet ist, um Fluid durch den länglichen
Absaugspalt 52 hindurch abzusaugen, wobei die Längsachse der länglichen
Ausgabeöffnung und die Längsachse des länglichen Absaugspalts parallel zueinander angeordnet sind.

Claims

Ansprüche
1. Druckkopfreinigungsvorrichtung (10) für einen 3D-Drucker, der eingerichtet ist, um ein Bauteil mittels Binder-Jettings schichtweise aufzubauen, wobei die
Druckkopfreinigungsvorrichtung (10) aufweist:
eine Reinigungsmittelzuführvorrichtung (30), die eine längliche Ausgabeöffnung (32) aufweist und eingerichtet ist, um flüssiges Reinigungsmittel durch die längliche Ausgabeöffnung (32) hindurch auszugeben, und
eine Absaugvorrichtung (50), die einen länglichen Absaugspalt (52) aufweist und eingerichtet ist, um Fluid durch den länglichen Absaugspalt (52) hindurch abzusaugen, wobei
eine Längsachse (L1 ) der länglichen Ausgabeöffnung (32) und eine Längsachse (L2) des länglichen Absaugspalts (52) in einem Winkel (a) zueinander angeordnet sind.
2. Druckkopfreinigungsvorrichtung (10) für einen 3D-Drucker nach Anspruch 1 , wobei der Winkel (a) kleiner 90° ist und zum Beispiel einen Wert hat, der in dem
Bereich von 20 bis 60° liegt, zum Beispiel in dem Bereich von 25 bis 55°, zum Beispiel in dem Bereich von 30 bis 50°, zum Beispiel in dem Bereich von 35 bis 45°, zum
Beispiel 40°.
3. Druckkopfreinigungsvorrichtung (10) für einen 3D-Drucker nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Reinigungsmittelzuführvorrichtung (30) eine längliche Vertiefung (34) aufweist, die in der länglichen Ausgabeöffnung (32) mündet und in der eine Mehrzahl von Düsen (36) angeordnet sind, die jeweils eingerichtet sind, um flüssiges
Reinigungsmittel auszugeben.
4. Druckkopfreinigungsvorrichtung (10) für einen 3D-Drucker nach Anspruch 3, wobei die Mehrzahl von Düsen (36) in mindestens einer Reihe angeordnet sind, die zu der Längsachse (L1 ) der länglichen Ausgabeöffnung (32) parallel ist.
5. Druckkopfreinigungsvorrichtung (10) für einen 3D-Drucker nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die längliche Ausgabeöffnung (32) von einer Rinne (70) umgeben ist, zum Beispiel vollumfänglich.
6. Druckkopfreinigungsvorrichtung (10) für einen 3D-Drucker nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Absaugvorrichtung (50) eine Vertiefung (54) aufweist, die von einer Abdeckung (56), zum Beispiel einem Abdeckblech und/oder einer
Abdeckleiste, unter Ausbildung des Absaugspalts (52) abschnittsweise abgedeckt ist.
7. Druckkopfreinigungsvorrichtung (10) für einen 3D-Drucker nach Anspruch 6, wobei die Abdeckung (56) lösbar an der Druckkopfreinigungsvorrichtung (10) angebracht ist.
8. Druckkopfreinigungsvorrichtung (10) für einen 3D-Drucker nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Absaugvorrichtung (50) eine Vertiefung (54) aufweist, die mit dem Absaugspalt (52) in Fluidkommunikation steht und in deren Boden ein oder mehrere Absaugöffnungen (58), zum Beispiel drei Absaugöffnungen (58), zum Anlegen eines Vakuums vorgesehen sind.
9. Druckkopfreinigungsvorrichtung (10) für einen 3D-Drucker nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner aufweisend eine geneigte Fläche (72), die sich zwischen der länglichen Ausgabeöffnung (32) und dem länglichen Absaugspalt (52) erstreckt und die zum Beispiel in Richtung von der länglichen Ausgabeöffnung (32) zu dem länglichen Absaugspalt (52) hin nach oben geneigt ist, zum Beispiel mit einer Steigung, die in einem Bereich von 1 bis 5 % liegt, zum Beispiel in einem Bereich von 1 ,5 bis 4 %, zum Beispiel in einem Bereich von 2 bis 3 %.
10. Druckkopfreinigungsvorrichtung (10) für einen 3D-Drucker nach Anspruch 9, wobei die geneigte Fläche (72) im Wesentlichen dreiecksförmig ausgebildet ist.
11. Druckkopfreinigungsvorrichtung (10) für einen 3D-Drucker nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Absaugspalt (52) eine Breite von kleiner oder gleich 5 mm hat, zum Beispiel kleiner oder gleich 4 mm, zum Beispiel kleiner oder gleich 3 mm, zum Beispiel kleiner oder gleich 2 mm, zum Beispiel kleiner oder gleich 1 ,5 mm, zum Beispiel 1 mm.
12. Druckkopfreinigungsvorrichtung (10) für einen 3D-Drucker nach Anspruch 3 oder nach einem der vorangehenden Ansprüche sofern auf Anspruch 3 rückbezogen, wobei die Düsen (36) jeweils mindestens eine Düsenöffnung (38) zum Ausgeben von flüssigem Reinigungsmittel haben, deren Durchmesser in einem Bereich von 1 bis 5 mm liegt, zum Beispiel in einem Bereich von 1 ,5 bis 3 mm, zum Beispiel 2 mm, und/oder wobei in Richtung der Längsachse (L1 ) der länglichen Ausgabeöffnung (32) eine Düsendichte und/oder Düsenöffnungsdichte in einem Bereich von 5 bis 35 Düsen bzw. Düsenöffnungen pro 10 cm liegt, zum Beispiel in einem Bereich von 10 bis 30 Düsen bzw. Düsenöffnungen pro 10 cm, zum Beispiel in einem Bereich von 15 bis 25 Düsen bzw. Düsenöffnungen pro 10 cm.
13. Druckkopfreinigungsvorrichtung (10) für einen 3D-Drucker nach Anspruch 6 oder nach einem der vorangehenden Ansprüche sofern auf Anspruch 6 rückbezogen, wobei die Abdeckung (56), zum Beispiel das Abdeckblech und/oder die Abdeckleiste, im Schnitt betrachtet, zum Beispiel in einem Querschnitt senkrecht zu einer
Längserstreckung davon, gekrümmt ist.
14. 3D-Drucker, der eingerichtet ist, um ein Bauteil mittels Binder-Jettings
schichtweise aufzubauen, mit
einem Druckkopf zum Ausgeben von Behandlungsmittel und
einer Druckkopfreinigungsvorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
15. 3D-Drucker nach Anspruch 14, ferner aufweisend:
ein saugfähiges Element (74), zum Beispiel ein Schwamm, das benachbart zu der Druckkopfreinigungsvorrichtung (10) angeordnet ist, mit Flüssigkeit infiltrierbar ist und entsprechend einem Behandlungsmittel-Ausgabebereich des Druckkopfes dimensioniert ist,
wobei der Druckkopf in eine Parkposition über dem saugfähigem Element (74) verfahrbar ist.
16. 3D-Drucker nach Anspruch 14 oder 15, wobei der Druckkopf in einer ersten Horizontalrichtung (H1 ) über ein Baufeld des 3D-Druckers hinweg verfahrbar ist und optional in einer zweiten Horizontalrichtung (H2) versetzbar ist, um das Baufeld mäanderförmig und/oder in Form von Streifen abzuarbeiten, und wobei die erste Horizontalrichtung (H1 ) senkrecht ist zu der Längsachse (L1 ) der länglichen
Ausgabeöffnung (32) und/oder die zweite Horizontalrichtung (H2) parallel ist zu der Längsachse (L1 ) der länglichen Ausgabeöffnung (32).
17. 3D-Drucker nach Anspruch 16, wobei der Druckkopf entlang einer Trägerstruktur in der ersten Horizontalrichtung (H1 ) über das Baufeld hinweg sowie senkrecht zu der Längsachse (L1 ) der länglichen Ausgabeöffnung (32) über die Reinigungsvorrichtung hinweg verfahrbar ist.
18. 3D-Drucker nach Anspruch 16 oder 17, wobei der Behandlungsmittel- Ausgabebereich des Druckkopfes länglich ausgebildet ist, wobei die Längsachse des Behandlungsmittel-Ausgabebereichs senkrecht zu der ersten Horizontalrichtung (H1 ) angeordnet ist und/oder parallel zur Längsachse (L1 ) der länglichen Ausgabeöffnung (32) ist.
19. 3D-Drucker, der eingerichtet ist, um ein Bauteil mittels Binder-Jettings
schichtweise aufzubauen, mit
einem Druckkopf zum Ausgeben von Behandlungsmittel, der in einer ersten Horizontalrichtung (H1 ) über ein Baufeld des 3D-Druckers hinweg verfahrbar ist und optional in einer zweiten Horizontalrichtung (H2) versetzbar ist, um das Baufeld mäanderförmig und/oder streifenförmig abzuarbeiten, und
einer Druckkopfreinigungsvorrichtung (10), welche aufweist:
eine Reinigungsmittelzuführvorrichtung (30), die eingerichtet ist, um einem Behandlungsmittel-Ausgabebereich des Druckkopfes flüssiges Reinigungsmittel zuzuführen, und
eine Absaugvorrichtung (50), die einen länglichen Absaugspalt (52) aufweist und eingerichtet ist, um Fluid durch den länglichen Absaugspalt (52) hindurch abzusaugen,
wobei die erste Horizontalrichtung (H1 ) und/oder eine Verfahrrichtung des Druckkopfes über die Druckkopfreinigungsvorrichtung, insbesondere deren Absaugspalt (52), in einem Winkel von kleiner 90° zu der Längsachse (L2) des länglichen
Absaugspalts (52) angeordnet ist.
20. 3D-Drucker nach Anspruch 19, wobei der Winkel einen Wert hat, der in dem Bereich von 30 bis 70° liegt, zum Beispiel in dem Bereich von 35 bis 65°, zum Beispiel in dem Bereich von 40 bis 60°, zum Beispiel in dem Bereich von 45 bis 55°, zum
Beispiel 50°.
21. 3D-Drucker nach Anspruch 19 oder 20, ferner mit
einem saugfähigen Element (74), zum Beispiel einem Schwamm, das
benachbart zu der Druckkopfreinigungsvorrichtung (10) angeordnet ist, mit Flüssigkeit infiltrierbar ist und entsprechend dem Behandlungsmittel-Ausgabebereich des
Druckkopfes dimensioniert ist,
wobei der Druckkopf in eine Parkposition über dem saugfähigen Element (74) verfahrbar ist.
22. 3D-Drucker nach einem der Ansprüche 19 bis 21 , wobei
die Druckkopfreinigungsvorrichtung (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 ausgebildet ist.
23. 3D-Drucker nach einem der Ansprüche 19 bis 21 , wobei
die Absaugvorrichtung (50) gemäß einem der Ansprüche 6-8, 11 , 13 ausgebildet ist, und/oder
die Reinigungsmittelzuführvorrichtung (30) eine längliche Ausgabeöffnung (32) aufweist und eingerichtet ist, um flüssiges Reinigungsmittel durch die längliche
Ausgabeöffnung (32) hindurch auszugeben, und/oder gemäß einem der Ansprüche 3-5, 12 ausgebildet ist, und/oder
die Längsachse (L1 ) einer länglichen Ausgabeöffnung (32) der
Reinigungsmittelzuführvorrichtung (30) und die Längsachse (L2) des länglichen
Absaugspalts (52) im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind.
24. 3D-Drucker nach einem der Ansprüche 19 bis 23, wobei
der Druckkopf entlang einer Trägerstruktur in der ersten Horizontalrichtung (H1 ) über das Baufeld hinweg verfahrbar ist und/oder
der Behandlungsmittel-Ausgabebereich des Druckkopfes länglich ausgebildet ist und die Längsachse des Behandlungsmittel-Ausgabebereichs senkrecht zu der ersten Horizontalrichtung (H1 ) angeordnet ist.
25. Verwendung der Druckkopfreinigungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 zum Reinigen eines Druckkopfes, zum Beispiel eines Druckkopfes zum
Ausgeben von Behandlungsmittel, zum Beispiel eines Binder-Jetting-Druckkopfes, eines 3D-Druckers, zum Beispiel eines 3D-Druckers, der eingerichtet ist, um ein Bauteil mittels Binder-Jettings schichtweise aufzubauen.
26. Verwendung nach Anspruch 25 zum Reinigen eines Behandlungsmittel- Ausgabebereichs des Druckkopfes und/oder zum Reinigen einer Druckkopfunterseite und/oder zum Reinigen von an der Unterseite des Druckkopfes angeordneten Düsen.
27. Verwendung nach Anspruch 25 oder 26 zum Entfernen von an dem Druckkopf anhaftenden, zum Beispiel an einem Behandlungsmittel-Ausgabebereich des
Druckkopfs anhaftenden, zum Beispiel an einer Unterseite des Druckkopfes
anhaftenden, Ablagerungen und/oder Verunreinigungen, die zum Beispiel
Behandlungsmittel und/oder Partikelmaterial aufweisen.
28. Verfahren zur Reinigung eines Druckkopfes, zum Beispiel eines Druckkopfes zum Ausgeben von Behandlungsmittel, zum Beispiel eines Binder-Jetting-Druckkopfes, eines 3D-Druckers, zum Beispiel eines 3D-Druckers, der eingerichtet ist, um ein Bauteil mittels Binder-Jettings schichtweise aufzubauen, wobei das Verfahren die Schritte aufweist:
Bereitstellen der Druckkopfreinigungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 13; und
Bewegen des Druckkopfes über die Druckkopfreinigungsvorrichtung (10) hinweg.
29. Verfahren nach Anspruch 28, wobei der Druckkopf über die
Druckkopfreinigungsvorrichtung (10) hinwegbewegt wird, so dass die
Bewegungsrichtung des Druckkopfes in einem Winkel von 90° zur Längsachse (L1 ) der länglichen Ausgabeöffnung (32) angeordnet ist, und/oder wobei der Druckkopf über die Druckkopfreinigungsvorrichtung (10) hinwegbewegt wird, so dass die
Bewegungsrichtung des Druckkopfes in einem Winkel von kleiner 90° zur Längsachse (L2) des länglichen Absaugspalts (52) angeordnet ist
30. Verfahren zur Reinigung eines Druckkopfes, zum Beispiel eines Druckkopfes zum Ausgeben von Behandlungsmittel, zum Beispiel eines Binder-Jetting-Druckkopfes, eines 3D-Druckers, zum Beispiel eines 3D-Druckers, der eingerichtet ist, um ein Bauteil mittels Binder-Jettings schichtweise aufzubauen, wobei der Druckkopf in einer ersten Horizontalrichtung (H1 ) über ein Baufeld des 3D-Druckers hinweg bewegbar ist und optional in einer zweiten Horizontalrichtung (H2) versetzbar ist, um das Baufeld mäanderförmig und/oder streifenförmig abzuarbeiten, und wobei das Verfahren die Schritte aufweist:
Bereitstellen einer Druckkopfreinigungsvorrichtung (10), welche aufweist
eine Reinigungsmittelzuführvorrichtung (30), die eingerichtet ist, um dem Druckkopf, zum Beispiel einem Behandlungsmittel-Ausgabebereich des Druckkopfes, flüssiges Reinigungsmittel zuzuführen, und
eine Absaugvorrichtung (50), die einen länglichen Absaugspalt (52) aufweist und eingerichtet ist, um Fluid durch den länglichen Absaugspalt (52) hindurch abzusaugen; und
Bewegen des Druckkopfes über die Druckkopfreinigungsvorrichtung (10) hinweg, so dass die erste Horizontalrichtung (H1 ) und/oder eine Bewegungsrichtung des
Druckkopfes über die Druckkopfreinigungsvorrichtung hinweg, insbesondere deren Absaugspalt (52), in einem Winkel von kleiner 90° zu der Längsachse (L2) des länglichen Absaugspalts (52) angeordnet ist.
31. Verfahren nach einem der Ansprüche 28 bis 30, wobei der Druckkopf über die Reinigungsmittelzuführvorrichtung (30) hinwegbewegt wird und anschließend über die Absaugvorrichtung (50) hinwegbewegt wird.
32. Verfahren nach Anspruch 31 , wobei der Druckkopf über die Absaugvorrichtung (50) hinwegbewegt wird bevor er über die Reinigungsmittelzuführvorrichtung (30) hinwegbewegt wird.
33. Verfahren nach einem der Ansprüche 28 bis 32, wobei der Druckkopf mehrfach über die Druckkopfreinigungsvorrichtung (10) hinwegbewegt wird und/oder wobei der Druckkopf mehrfach über die Reinigungsmittelzuführvorrichtung (30) hinwegbewegt wird und/oder wobei der Druckkopf mehrfach über die Absaugvorrichtung (50) hinwegbewegt wird.
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