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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Lackauftrag auf eine Werkstückoberfläche, insbesondere auf eine aerodynamische Fläche eines Luftfahrzeugs, wie z. B. eine Außenfläche eines Flügels.
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Die Vorrichtung umfasst einen Rahmen, eine Auftragswalze mit einer umlaufenden lateralen Wand und eine Düse, vorzugsweise in Form einer Schlitzdüse mit einem Mündungsende zur Abgabe von Lack. Die Düse ist direkt oder indirekt mit dem Rahmen verbunden. Eine äußere Kontaktfläche der lateralen Wand umfasst mehrere Vertiefungen. Die Auftragswalze ist drehbar um eine Drehachse an dem Rahmen befestigt. Die Düse ist kontaktlos oder in direktem Kontakt mit der äußeren Kontaktfläche der lateralen Wand zur Abgabe von Lack in entsprechende Vertiefungen in der lateralen Wand, während die Auftragswalze um die Drehachse gedreht wird, angeordnet. Die Auftragswalze ist dazu eingerichtet, mit der äußeren Kontaktfläche auf einer Werkstückoberfläche eines Werkstücks zum Auftragen des Lacks aus den Vertiefungen auf die Werkstückoberfläche des Werkstücks zu rollen.
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Eine ähnliche Vorrichtung zum Lackauftrag ist aus der
WO 2015/155 128 A1 bekannt.
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Bei bekannten Vorrichtungen zum Auftragen von Lack kann die Qualität der Haftung des Lacks auf der Werkstückoberfläche unter dem Vorhandensein von Staub und Schmutzpartikeln auf der Werkstückoberfläche sowie unter einer unregelmäßigen Rauigkeit der Werkstückoberfläche leiden.
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Somit besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Vorrichtung bereitzustellen, mit der die Qualität der Lackhaftung auf der Werkstückoberfläche erhöht werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gelöst, die die Merkmale von Anspruch 1 umfasst. Insbesondere wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Vorrichtung eine Oberflächenvorbereitungseinheit zur Vorbereitung der Werkstückoberfläche für den Lackauftrag zur Verbesserung der Lackhaftung umfasst. Die Oberflächenvorbereitungseinheit ist der Auftragswalze vorgelagert, d. h. an einer Position vor der Auftragswalze bezüglich einer Bewegungsrichtung der Vorrichtung während des Auftragens von Lacks, angeordnet, so dass die Werkstückoberfläche von der Oberflächenvorbereitungseinheit vorbereitet wird, bevor die Werkstückoberfläche von der Auftragswalze berührt wird, wenn die Vorrichtung zum Auftragen von Lack über die Werkstückoberfläche bewegt wird. Vorzugsweise ist die Oberflächenvorbereitungseinheit direkt oder indirekt mit dem Rahmen verbunden. Damit kann die Qualität der Lackhaftung auf der Werkstückoberfläche erhöht werden. Die Vorrichtung umfasst vorzugsweise ferner eine Härtungseinheit, die direkt oder indirekt mit dem Rahmen verbunden sein kann und die als eine UV-Lichteinheit, die zum berührungslosen Härten des Lacks durch Ausstrahlen von UV-Licht eingerichtet ist, ausgebildet sein kann. UV-Licht bezieht sich im Bedeutungsumfang der vorliegenden Erfindung auf jegliche Art von UV-Strahlung. Die Härtungseinheit kann in einem Innenraum, der von der Auftragswalze definiert wird oder darin ausgebildet ist, angeordnet sein. Die laterale Wand der Auftragswalze kann für UV-Licht durchlässig sein. Die Härtungseinheit kann derart angeordnet sein, dass UV-Licht auf die Werkstückoberfläche, auf der die laterale Wand der Auftragswalze rollt, zum Härten des Lacks, vorzugsweise unmittelbar nachdem er auf die Werkstückoberfläche aufgetragen wurde, ausgestrahlt wird.
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Vorzugsweise ist die Vorrichtung oder zumindest ihr Rahmen zur lösbaren Verbindung mit einer Handhabungsvorrichtung, wie z. B. einem Roboter mit einem Roboterarm, eingerichtet. Der Rahmen kann zur lösbaren Verbindung mit dem Roboterarm eingerichtet sein. Die Vorrichtung kann also eine mobile Vorrichtung, insbesondere eine mobile mechanische Vorrichtung, sein.
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Der Rahmen kann die Basis der Vorrichtung sein, da die Schlitzdüse und die Härtungseinheit jeweils zumindest indirekt mit dem Rahmen verbunden sind. Zu diesem Zweck kann die Vorrichtung ferner Verbindungsmittel zur Verbindung der Schlitzdüse mit dem Rahmen und/oder weitere Verbindungsmittel zur Verbindung der Härtungseinheit mit dem Rahmen umfassen. Die Schlitzdüse und die Härtungseinheit können also an dem Rahmen befestigt sein. Die Schlitzdüse kann lösbar mit dem Rahmen verbunden sein. Die Schlitzdüse kann also von dem Rahmen abgetrennt werden, insbesondere zu Wartungszwecken. Die Schlitzdüse kann derart mit dem Rahmen verbunden sein, dass die Schlitzdüse in einer Arbeitsstellung lösbar verriegelt werden kann. Wenn die Verriegelung gelöst wird, kann die Schlitzdüse über ein Gelenk, das die Schlitzdüse an dem Rahmen hält, geschwenkt werden. Also kann die Schlitzdüse dann einer Wartungsprozedur unterzogen werden.
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Die Auftragswalze ist drehbar an dem Rahmen befestigt. Die Auftragswalze kann sich somit um die Drehachse drehen. Zu diesem Zweck kann die Vorrichtung eine Antriebseinheit umfassen, die dazu eingerichtet ist, die Auftragswalze in einer Drehrichtung der Auftragswalze um die Drehachse anzutreiben. Die Antriebseinheit kann auch zumindest indirekt mit dem Rahmen verbunden oder daran befestigt sein. Im Gebrauch treibt die Antriebseinheit die Auftragswalze derart an, dass sich die Auftragswalze um eine Drehachse dreht und mit der Kontaktfläche auf einer Werkstückoberfläche rollt. Weiterhin wird die Vorrichtung translatorisch parallel zur Werkstückoberfläche, vorzugsweise von einem Roboterarm oder einer anderen Handhabungsvorrichtung, bewegt, während sich die Auftragswalze dreht, so dass die Auftragswalze zum Auftragen von Lack auf der Werkstückoberfläche rollt.
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Die Schlitzdüse kann über ein Rohr oder einen Schlauch mit einer Lackzufuhreinheit verbunden sein, die dazu eingerichtet sein kann, den Lack über den Schlauch oder das Rohr der Schlitzdüse zuzuführen. Der Lack kann mit UV-Licht gehärtet werden. Der Lack, der der Schlitzdüse zugeführt wird, kann ein flüssiges Medium oder ein viskoses Medium sein.
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Gemäß einer ersten Düsenanordnung der Schlitzdüse kann das Mündungsende der Schlitzdüse ohne Kontakt mit der äußeren Kontaktfläche der lateralen Wand zur Abgabe von Lack in jeweilige Vertiefungen angeordnet sein.
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Gemäß einer alternativen zweiten Düsenanordnung der Schlitzdüse ist das Mündungsende der Schlitzdüse in direktem Kontakt mit der äußeren Kontaktfläche der lateralen Wand zur Abgabe von Lack in jeweilige Vertiefungen angeordnet.
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Bei Bezugnahme im Folgenden auf die Schlitzdüse ohne explizite Anführung der ersten oder der zweiten Düsenanordnung können die entsprechenden Erläuterungen im Prinzip als bevorzugte Ausführungsformen auf jede der zwei Anordnungen zutreffen. Dementsprechend kann es möglich sein, die jeweiligen Erläuterungen auf die erste oder die zweite Düsenanordnung oder auf beide Düsenanordnungen anzuwenden.
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Die Schlitzdüse ist zur Abgabe von Lack in die Vertiefungen der lateralen Wand der Auftragswalze eingerichtet. Die Schlitzdüse kann auch zur Abgabe von Lack auf keine Vertiefungen aufweisende Bereiche der lateralen Wand der Auftragswalze eingerichtet sein. Die Schlitzdüse kann also zur Abgabe eines Lackfilms auf die laterale Wand der Auftragswalze eingerichtet sein, wobei der Lack des Lackfilms die Vertiefungen füllt und sich der Lackfilm in einer axialen Richtung und zum Teil in einer Umfangsrichtung der Auftragswalze erstreckt. Der Lackfilm kann dementsprechend theoretisch in einen Vertiefungsbereich, der die Vertiefungen füllt, und einen verbleibenden Bereich, der auch als Volumen oder Volumenteil bezeichnet wird, unterteilt werden. Die Auftragswalze kann also dazu eingerichtet sein, mit der Kontaktfläche der Auftragswalze auf einer Werkstückoberfläche eines Werkstücks zum Auftragen des Lacks von der Kontaktfläche auf die Werkstückoberfläche des Werkstücks, so dass der Lackfilm auf die Werkstückoberfläche aufgetragen wird, eingerichtet sein. Dies umfasst das Auftragen des Lacks aus den Vertiefungen und auch das Auftragen des Volumenteils. Wenn das Auftragen des Lacks aus den Vertiefungen auf die Werkstückoberfläche, insbesondere auf eine Fläche eines Flügels, im Folgenden beschrieben wird, soll dies vorzugsweise nicht das mögliche Auftragen des Volumenteils auf die jeweilige Fläche und/oder das mögliche Auftragen des Lacks aus den Vertiefungen über den Lackfilm ausschließen.
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Durch den direkten Kontakt zwischen dem Mündungsende der Schlitzdüse und der Außenfläche der lateralen Wand der Auftragswalze, vorzugsweise wenn die Schlitzdüse in der zweiten Düsenanordnung vorliegt, kann eine gewünschte Füllhöhe der Vertiefungen sichergestellt werden und/oder eine gewünschte durchschnittliche Dicke des Lackfilms kann sichergestellt werden. So weit wie möglich sollte sich eine resultierende Kontaktkraft und/oder eine resultierende Kontaktreibung während einer Drehung der Auftragswalze nicht ändern, um einen Slip-Stick-Effekt zu verhindern.
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Es kann aber auch eine gewünschte Füllhöhe der Vertiefung sichergestellt werden und/oder eine gewünschte durchschnittliche Dicke des Lackfilms auf der Außenfläche der lateralen Wand kann sichergestellt werden, wenn das Mündungsende der Schlitzdüse berührungslos auf der äußeren Kontaktfläche der lateralen Wand angeordnet ist, insbesondere wenn die Schlitzdüse entsprechend der ersten Düsenanordnung angeordnet ist. Ein Abstand, der durch den Spalt zwischen der Schlitzdüse und der äußeren Kontaktfläche in dem zweiten Verformungsbereich gebildet wird, kann durch eine Anordnung der Schlitzdüse gemäß der zweiten Düsenanordnung im Voraus definiert werden, so dass der von der Schlitzdüse abgegebene Lack gleichmäßig den Lackfilm auf der Außenfläche der lateralen Wand, vorzugsweise mit einer im Voraus definierten Dicke, bildet. Der abgegebene Lack füllt also den zuvor erwähnten Spalt mit Lack. Dabei füllt der Lack auch die Vertiefungen auf der äußeren Kontaktfläche des zweiten Verformungsbereichs der lateralen Wand. Dabei kann weiterhin ein Volumenteil auf die äußere Kontaktfläche in dem zweiten Verformungsbereich der lateralen Wand aufgetragen werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Oberflächenvorbereitungseinheit eine Schleifeinheit zum Schleifen der Werkstückoberfläche für das Auftragen von Lack zur Verbesserung der Lackhaftung auf der Werkstückoberfläche. Die Schleifeinheit kann beispielsweise in Form eines Bandschleifers oder eines Rollschleifers vorliegen.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Oberflächenvorbereitungseinheit eine Reinigungseinheit zum Reinigen der Werkstückoberfläche für das Auftragen von Lack zur Verbesserung der Lackhaftung auf der Werkstückoberfläche.
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Insbesondere wird bevorzugt, dass die Reinigungseinheit ein Luftgebläse umfasst, das einen Luftstrom auf die Werkstückoberfläche in einer von der Auftragswalze weg gerichteten Richtung, vorzugsweise in einem spitzen Winkel zur Werkstückoberfläche, bläst. Der Luftstrom kann auf die Bewegungsrichtung der Vorrichtung ausgerichtet sein oder kann bezüglich der Bewegungsrichtung der Vorrichtung während des Auftragens von Lack bei Betrachtung in einer parallel zur Werkstückoberfläche laufenden Ebene schräg zur Seite verlaufen. Solch ein Luftgebläse ermöglicht ein einfaches und effizientes Reinigen der Werkstückoberfläche.
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Zusätzlich oder alternativ dazu wird bevorzugt, dass die Reinigungseinheit eine elektrostatische Reinigungsvorrichtung umfasst, bei der Staubpartikel auf der Werkstückoberfläche elektrostatisch beeinflusst, insbesondere elektrostatisch aufgeladen oder neutralisiert, und anschließend durch elektrische Kraft und/oder Absaugung entfernt werden. Solch eine elektrostatische Reinigungsvorrichtung ermöglicht ein einfaches und effizientes Reinigen der Werkstückoberfläche.
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Zusätzlich oder alternativ dazu umfasst die Reinigungseinheit eine drehbare Bürstenwalze zum Wegbürsten von Staub und/oder Schmutz von der Werkstückoberfläche vor dem Auftragen von Lack. Vorzugsweise ist die Bürstenwalze in einer Richtung, die zur Drehung der Auftragswalze entgegengesetzt ist, drehbar, so dass Staub und/oder Schmutz auf der Werkstückoberfläche von der Auftragswalze in der Bewegungsrichtung der Vorrichtung während des Auftragens von Lack weggebürstet wird.
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Insbesondere wird bevorzugt, dass die Bürstenwalze schräg angeordnet ist, so dass sich eine Bürstenwalzendrehachse in einem spitzen Winkel zur Bewegungsrichtung der Vorrichtung während des Lackauftrags erstreckt, so dass Staub und/oder Schmutz etwas zur Seite hin weggebürstet wird. Dabei kann vermieden werden, dass lateral abgelenkter Staub und/oder Schmutz auf vorhergehende Bahnen geworfen wird, die bereits gereinigt wurden.
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Es wird weiterhin bevorzugt, dass die Reinigungseinheit eine Bürstenwalzensaugvorrichtung zur Saugreinigung der Bürstenwalze während des Bürstenbetriebs, d. h. während einer Drehung der Bürstenwalze, umfasst. Insbesondere bereinigt die Bürstenwalzensaugvorrichtung die Borsten der Bürstenwalze von dem Staub und Schmutz, der von der Werkstückoberfläche weggebürstet wird, so dass die sauberen Borsten neuen Staub und/oder Schmutz bei der nächsten Drehung der Bürstenwalze absorbieren können. Die Bürstenwalzensaugvorrichtung ist vorzugsweise direkt oder indirekt mit dem Rahmen verbunden.
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Insbesondere wird bevorzugt, dass die Bürstenwalzensaugvorrichtung einen Saugkopf umfasst, vorzugsweise in Form einer Saughaube, der über der Bürstenwalze, d.h. auf der der Werkstückoberfläche gegenüberliegenden Seite der Bürstenwalze, angeordnet ist und sich vorzugsweise entlang der Bürstenwalzendrehachse erstreckt. Solch ein Saugkopf ermöglicht effizientes Reinigen der Bürstenwalze.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Reinigungseinheit eine Schutzvorrichtung, die der Bürstenwalze nachgelagert angeordnet ist zum Auffangen von Staub und/oder Schmutz, der von der Bürstenwalze in die Richtung der Auftragswalze geschleudert wird, zum der Bürstenwalze nachgelagerten Schützen der Auftragswalze und der Werkstückoberfläche vor dem Staub und Schmutz.
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Insbesondere wird bevorzugt, dass die Schutzvorrichtung als eine flexible Lippe ausgebildet ist, die sich von einem nachgelagerten Ende des Saugkopfs zu der Werkstückoberfläche erstreckt, vorzugsweise daran befestigt ist, wobei die Werkstückoberfläche entweder von der Lippe berührt wird oder ein Spalt zwischen der Lippe und der Werkstückoberfläche verbleibt. Vorzugsweise erstreckt sich die Lippe in einem Winkel zu einer senkrecht zu der Werkstückoberfläche verlaufenden Richtung, wobei sich die Lippe entweder in einem Winkel nach vorne erstreckt, so dass sich ihr unteres Ende zum Teil unter die Bürstenwalze erstreckt, oder die Lippe erstreckt sich in einem Winkel nach hinten, so dass sie hinter der Bürstenwalze hergezogen wird. Solch eine flexible Lippe bietet einen zuverlässigen Staubschutz und passt sich an Unregelmäßigkeiten in der Werkstückoberfläche an.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Reinigungseinheit eine Oberflächensaugvorrichtung, die zur der Bürstenwalze nachgelagerten Saugreinigung der Werkstückoberfläche von verbleibenden Staub und/oder Schmutz, der nicht von der Bürstenwalze weggebürstet wurde, gegenüber der Werkstückoberfläche der Bürstenwalze nachgelagert und vorzugsweise der Schutzvorrichtung nachgelagert angeordnet ist. Vorzugsweise ist die Oberflächensaugvorrichtung direkt oder indirekt mit dem Rahmen verbunden.
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Insbesondere umfasst die Oberflächensaugvorrichtung mehrere längliche Saugdüsen, die sich in einer Richtung parallel zur Bürstenwalzendrehachse gestaffelt mit überlappenden Enden zum Abdecken der gesamten Erstreckung der Bürstenwalze entlang der Bürstenwalzendrehachse erstrecken, so dass kein Staub und/oder Schmutz durchgelassen wird.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Auftragswalze, die vorzugsweise die Düse und/oder die Verformungseinheit umfasst, zum Schutz vor Staub und/oder Schmutz, der von der Bürstenwalze in Richtung zur Auftragswalze geschleudert wird, in einem Schutzgehäuse angeordnet. Dabei wird die Auftragswalze von der Reinigungseinheit abgetrennt, so dass kein Staub und/oder Schmutz von der Reinigungseinheit die Auftragswalze erreichen und das Auftragen des Lacks beeinträchtigen kann.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Reinigungseinheit eine Reinigungsflüssigkeitsabgabevorrichtung zum Aufbringen einer Reinigungsflüssigkeit auf die Werkstückoberfläche zum Binden oder Auflösen von Staub und/oder Schmutz auf der Werkstückoberfläche. Vorzugsweise bringt die Reinigungsflüssigkeitsabgabevorrichtung die Reinigungsflüssigkeit durch Ausstoßen der Reinigungsflüssigkeit durch eine oder mehrere Düsen auf das Werkstück auf. Vorzugsweise umfasst die Reinigungseinheit ferner der Reinigungsflüssigkeitsabgabevorrichtung nachgelagert eine Vorrichtung zur Aufnahme der Reinigungsflüssigkeit und Reinigung der Werkstückoberfläche bei einem Wischprozess. Zusätzlich oder alternativ dazu kann zur Beschleunigung des Trocknens der Werkstückoberfläche von der Reinigungsflüssigkeit eine Trocknungseinheit, die z. B. ein Heizgerät und/oder ein Gebläse umfasst, der Reinigungsflüssigkeitsabgabevorrichtung nachgelagert vorgesehen sein.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung können aus der folgenden Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen und/oder den Figuren abgeleitet werden. Dabei können alle beschriebenen und/oder visuell dargestellten Merkmale selbst und/oder in Kombination einen vorteilhaften Gegenstand und/oder vorteilhafte Merkmale der vorliegenden Erfindung unabhängig von ihrer Kombination in den einzelnen Ansprüchen oder ihren Abhängigkeiten darstellen. Des Weiteren können in den Figuren dieselben Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Gegenstände angeben.
- 1 stellt schematisch einen Teil eines Luftfahrzeugs, in dem eine Vorrichtung zum Auftragen von Lack auf eine obere Flügelfläche des Flügels angeordnet ist, dar.
- 2 stellt schematisch eine Ausführungsform der Vorrichtung in einer Querschnittsansicht dar.
- 3 stellt schematisch einen Teil der lateralen Wand der Auftragswalze in einer Querschnittsansicht dar.
- 4 stellt schematisch eine weitere Ausführungsform der lateralen Wand der Auftragswalze in einer Draufsicht dar.
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1 stellt schematisch ein Luftfahrzeug 42, das einen Rumpf 44 und einen Flügel 46 umfasst, dar. Der Luftwiderstand des Luftfahrzeugs 42 kann reduziert werden, wenn die obere Flügelstruktur 48 des Flügels 46 eine Profilstruktur umfasst. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn diese Profilstruktur eine Mikrostruktur ist.
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1 zeigt auch schematisch einen Roboter 50, der auf einem Gestell 54 sitzt. Der Roboter 50 umfasst einen beweglichen Roboterarm 52. Eine Vorrichtung 2 ist an einem Ende des Roboterarms 52 befestigt, so dass die Vorrichtung 2 von dem Roboter 50 bewegt werden kann.
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Die Vorrichtung 2 ist dazu eingerichtet, Lack auf eine Werkstückoberfläche 32 eines Werkstücks 34 aufzutragen. Gemäß dem in 1 gezeigten Beispiel kann das Werkstück 34 von dem Flügel 46 des Luftfahrzeug 42 gebildet werden. Somit kann die obere Flügelfläche 48 die Werkstückoberfläche 32 bilden.
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Eine erste Ausführungsform der Vorrichtung 2 wird in 2 in einer Querschnittsansicht schematisch dargestellt. Die Vorrichtung 2 umfasst einen Rahmen 4, eine Auftragswalze 6 mit einer sich über den Umfang hinweg erstreckenden lateralen Wand 8, eine Antriebseinheit 10, eine Schlitzdüse 12 mit einem Mündungsende 14 zur Abgabe von Lack und eine Verformungseinheit 16. Die Auftragswalze 6 kann auch als ein Auftragsreifen bezeichnet werden. Die Vorrichtung 2 kann über den Rahmen 4 an dem Roboterarm 52 angebracht sein. Statt eines Roboters 50 kann jedoch auch eine beliebige andere Handhabungsvorrichtung, die zur Bewegung der Vorrichtung 2 im Raum eingerichtet ist, verwendet werden. Der Rahmen 4 kann zur lösbaren Verbindung mit einer Handhabungsvorrichtung, wie z. B. dem Roboter 50, eingerichtet sein.
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Die Auftragswalze 6 ist, insbesondere mit mindestens einem Lager, um eine Drehachse 22 an dem Rahmen 4 drehbar befestigt. Eine äußere Kontaktfläche 8 der lateralen Wand 6 umfasst einige Vertiefungen 20. Die Vertiefungen 20 können gleichmäßig oder stochastisch über den Umfang der lateralen Wand 6 hinweg verteilt sein. 3 und 4 zeigen einen Teil der Auftragswalze 6 in einer Querschnittsansicht bzw. einer Draufsicht.
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Wie in 3 schematisch angegeben wird, können die Vertiefungen 20 durch auf der Außenfläche 18 der lateralen Wand 8 der Auftragswalze 6 angeordnete Aussparungen gebildet werden. Die Vertiefungen 20 können eine vorbestimmte Größe und/oder Struktur aufweisen. Eine durchschnittliche Strukturgröße der Vertiefungen 20 kann im Bereich von 0,1 Mikrometer bis 100 Mikrometer liegen. Anders ausgedrückt kann jede der Vertiefungen 20 eine Mikrostruktur aufweisen.
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4 zeigt beispielhaft die Vertiefungen 20 eines Teils der lateralen Wand 8 der Auftragswalze 6 in einer Draufsicht. Jede der Vertiefungen 20 kann eine längliche Erstreckung in einer Umfangsrichtung U der lateralen Wand 8 der Auftragswalze 6 umfassen.
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Jede der Vertiefungen 20 ist dazu eingerichtet, Lack aufzunehmen und diesen aufgenommenen Lack auf eine Werkstückoberfläche 32 eines Werkstücks 34, wie z. B. die obere Flügelfläche 48 eines Flügels 26, aufzutragen. Es können also einige Vertiefungen 20 in der äußeren Kontaktfläche 18 der lateralen Wand 8 entsprechend einer im Voraus definierten Struktur, insbesondere einer Mikrostruktur, angeordnet und/oder ausgebildet sein. Die laterale Wand 8 ist vorzugsweise aus Silikon hergestellt, so dass eine Beschädigung der Flügelfläche 48 verhindert werden kann.
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Wenn die Vertiefungen 20 mit einem Lack gefüllt werden und wenn die äußere Kontaktfläche 18 mit der Werkstückoberfläche 32, insbesondere der oberen Flügelfläche 48, in Kontakt kommt, wird der zuvor in den Vertiefungen 20 aufgenommene Lack auf die Werkstückoberfläche 32, insbesondere die obere Außenfläche 48 des Luftfahrzeugs 42, aufgetragen. Dieser aufgetragene Lack weist eine Struktur, insbesondere eine Mikrostruktur, die einer von den Vertiefungen 20 definierten Struktur entspricht, auf. Somit ist die äußere Kontaktfläche 18 mit ihren Vertiefungen 20 dazu eingerichtet, eine Lackstruktur, insbesondere eine Lackmikrostruktur, auf die Werkstückoberfläche 32, insbesondere die obere Flügelfläche 48, zu prägen.
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Wie in 2 schematisch dargestellt wird, ist die Schlitzdüse 12 direkt oder indirekt mit dem Rahmen 4 verbunden. Die Schlitzdüse 12 kann also an dem Rahmen 4 befestigt sein. Des Weiteren ist die Härtungseinheit 16 direkt oder indirekt mit dem Rahmen 4 verbunden. Beispielsweise kann die Verformungseinheit 16 an dem Rahmen 4 befestigt sein. Gemäß einem Beispiel, das in 2 nicht dargestellt wird, können die Schlitzdüse 12 und die Verformungseinheit 16 durch eine integrierte Einheit gebildet werden. Die Schlitzdüse 12 kann jedoch auch direkt mit der Verformungseinheit 16 verbunden sein oder umgekehrt. Die Schlitzdüse 12 und die Härtungseinheit 16 können also an dem Rahmen 4 befestigt sein.
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Die Vorrichtung 2 umfasst auch die Antriebseinheit 10. Die Antriebseinheit 10 ist dazu eingerichtet, die Auftragswalze 6 in einer Drehrichtung K um die Drehachse 22 anzutreiben.
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Die laterale Wand 8 der Auftragswalze 6 ist in einer radialen Richtung R der Auftragswalze 6 elastisch verformbar. Die laterale Wand 8 der Auftragswalze 6 kann aus einem elastomeren Kunststoff, Silikon oder einem beliebigen anderen elastisch verformbaren Kunststoffmaterial hergestellt sein. Vorzugsweise ist die laterale Wand 8 der Auftragswalze 6 aus synthetischem elastisch verformbaren Silikon hergestellt. Damit kann die laterale Wand 8 zumindest bereichsweise in einer positiven oder negativen radialen Richtung R verformt werden. Die Verformungseinheit 16 ist dazu eingerichtet, die laterale Wand 8 dahingehend in der radialen Richtung R der Auftragswalze 6 stromaufwärts der Schlitzdüse 12 zu verformen, für einen stabilen Abstand der lateralen Wand 8 zu dem Mündungsende 14 der Schlitzdüse 12 für eine definierte Aufbringung von Lack auf die äußere Kontaktfläche 18 der lateralen Wand 8 zu sorgen. Eine Bezugnahme auf die radiale Richtung R kann sich auf die positive radiale Richtung R oder eine entgegengesetzte negative radiale Richtung beziehen.
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Die Vorrichtung 2 umfasst ferner eine Härtungseinheit 60. Die Härtungseinheit 60 ist zum berührungslosen Härten des Lacks eingerichtet. Die Härtungseinheit 60 wird durch eine UV-Lichteinheit gebildet. Die Härtungseinheit 60 ist direkt oder indirekt mit dem Rahmen 4 verbunden. Darüber hinaus ist die Härtungseinheit 60 in dem Innenraum 36, der von der Auftragswalze 6 ausgebildet wird, angeordnet. Die laterale Wand 8 der Auftragswalze 6 ist dazu eingerichtet, UV-Lichtwellen durchzulassen. Somit ist die laterale Wand 8 für UV-Licht durchlässig. Die Härtungseinheit 60 ist derart angeordnet, dass UV-Licht zu der Werkstückoberfläche 32, auf der die laterale Wand 8 der Auftragswalze 6 rollt, ausgestrahlt wird. Der Lack kann mit UV-Licht gehärtet werden. Die Vorrichtung ist also dazu eingerichtet, die Antriebseinheit 10 und/oder die Härtungseinheit 60 derart zu steuern, dass der auf die Werkstückoberfläche 32 aufgetragene Lack unmittelbar über das von der Härtungseinheit 60 ausgestrahlte UV-Licht gehärtet wird.
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Wie in 2 gezeigt wird, umfasst die Vorrichtung 2 eine Oberflächenvorbereitungseinheit 62 zur Vorbereitung der Werkstückoberfläche 32 für den Lackauftrag zur Verbesserung der Lackhaftung. Die Oberflächenvorbereitungseinheit 62 ist mit dem Rahmen 4 verbunden und der Auftragswalze 6 vorgelagert, d. h. an einer Position vor der Auftragswalze 6, bezüglich einer Bewegungsrichtung 64 der Vorrichtung 2 während des Auftragens von Lack angeordnet. Die Oberflächenvorbereitungseinheit 62 umfasst eine Reinigungseinheit 66 zum Reinigen der Werkstückoberfläche 32 zur Verbesserung der Lackhaftung auf der Werkstückoberfläche 32.
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Die Reinigungseinheit 66 umfasst eine drehbare Bürstenwalze 68 zum Wegbürsten von Staub und/oder Schmutz von der Werkstückoberfläche 32 vor dem Auftragen von Lack durch die Auftragswalze 6. Die Bürstenwalze 68 ist in einer Richtung, die zur Drehung der Auftragswalze 6 entgegengesetzt ist, drehbar, so dass Staub und/oder Schmutz auf der Werkstückoberfläche 32 von der Auftragswalze 6 in der Bewegungsrichtung 64 der Vorrichtung 2 während des Auftragens von Lack weggebürstet wird. Die Bürstenwalze 68 ist schräg angeordnet, so dass sich eine Bürstenwalzendrehachse 70 in einem spitzen Winkel zur Bewegungsrichtung 64 der Vorrichtung 2 während des Auftragens von Lack erstreckt, so dass Staub und/oder Schmutz etwas zur Seite hin weggebürstet wird.
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Die Reinigungseinheit 66 umfasst ferner eine Bürstenwalzensaugvorrichtung 72 zur Saugreinigung der Bürstenwalze 68 während des Bürstenbetriebs, d. h. während einer Drehung der Bürstenwalze 68. Die Bürstenwalzensaugvorrichtung 72 ist mit dem Rahmen 4 verbunden und umfasst einen Saugkopf 74 in Form einer Saughaube, die über der Bürstenwalze 68 angeordnet ist und sich entlang der Bürstenwalzendrehachse 70 erstreckt.
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Weiterhin umfasst die Reinigungseinheit 66 eine Schutzvorrichtung 76, die der Bürstenwalze 68 nachgelagert zum Auffangen von Staub und/oder Schmutz, der von der Bürstenwalze 68 in die Richtung der Auftragswalze 6 geworfen wird, angeordnet ist, zum der Bürstenwalze 68 nachgelagerten Schützen der Auftragswalze 6 und der Werkstückoberfläche 32 vor dem Staub und Schmutz. Die Schutzvorrichtung 76 ist als eine flexible Lippe 78 ausgebildet, die an einem nachgelagerten Ende 80 des Saugkopfs 74 befestigt ist und sich nach unten zur Werkstückoberfläche 32 erstreckt. Die Lippe 78 erstreckt sich mit einer Neigung bezüglich einer senkrecht zu der Werkstückoberfläche 32 verlaufenden Richtung, speziell einer Neigung nach vorne, so dass sich ihr unteres Ende zum Teil unter der Bürstenwalze 68 erstreckt.
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Die Reinigungseinheit 66 umfasst des Weiteren eine Oberflächensaugvorrichtung 82, die gegenüber der Werkstückoberfläche 32 der Bürstenwalze 68 und der Schutzvorrichtung 76 nachgelagert zur der Bürstenwalze 68 nachgelagerten Saugreinigung der Werkstückoberfläche 32 von verbleibendem Staub und/oder Schmutz angeordnet ist. Die Oberflächensaugvorrichtung 82 ist mit dem Rahmen 4 verbunden und umfasst mehrere längliche Saugdüsen 84, die sich in einer parallel zur Bürstenwalzendrehachse 70 verlaufenden Richtung verteilt mit überlappenden Enden zum Abdecken der gesamten Erstreckung der Bürstenwalze 68 entlang der Bürstenwalzendrehachse 70 erstrecken.
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Es wird darüber hinaus angemerkt, dass „umfassend“ andere Elemente nicht ausschließt, und „ein/e/er“ keine Multiplizität ausschließt. Des Weiteren wird darauf hingewiesen, dass Merkmale, die unter Bezugnahme auf eine der obigen beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wurden, auch in Kombination mit anderen Merkmalen anderer oben beschriebener beispielhafter Ausführungsformen verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Beschränkungen aufzufassen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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