用于清洁工具表面的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种使用高压清洁液来清洁工具(32)的表面(33)的装置，工具(32)用于形成大面积纤维复合材料主体的表面，所述装置具有：喷嘴支撑件(3)，其以可旋转的方式保持在中心轴承(2)上；至少一个射流喷嘴(7)，其被保持在喷嘴支撑件(3)的臂(5、6)中，并且在操作期间，高压清洁液通过所述至少一个射流喷嘴(7)排出；以及控制单元，所述控制单元用于控制待施加的高压清洁液的压力，其中，喷嘴支撑件(3)由壳体(4)围起，壳体(4)设有朝向工具(32)的待清洁的表面(33)敞开的开口(25)。壳体(4)连接到抽吸装置，能够通过抽吸装置对装备有喷嘴支撑件(3)的壳体(4)的内部(24)进行抽吸。壳体(4)的内部(24)经由压力阀(14)连接到外部周围区域，并且具有柔性形状的液密密封件(20、21)被布置在壳体(4)的形成开口(25)端部上，其中密封件能够用以将喷嘴支撑件(3)和主体(32)的表面(33)之间的空间与外部周围区域隔离，并且控制单元具有至少两个压力范围设定。本发明专利技术还涉及用于清洁工具(32)的表面(33)的方法。

Devices and methods for cleaning tool surfaces

The invention relates to a device for cleaning the surface (33) of a tool (32) using a high-pressure cleaning liquid to form a surface of a large area of fiber composite material body. The device comprises a nozzle support (3) which is rotatable and maintained on a central bearing (2); at least one jet nozzle (7), which is maintained in the arm (5, 6) of the nozzle support (3) and during operation period. The high-pressure cleaning liquid is discharged through at least one jet nozzle (7) and a control unit for controlling the pressure of the high-pressure cleaning liquid to be applied, in which the nozzle support (3) is surrounded by a shell (4) and the shell (4) is provided with an opening (25) towards the surface (33) to be cleaned by the tool (32). The shell (4) is connected to the suction device, and the inner part (24) of the shell (4) equipped with nozzle support (3) can be sucked by the suction device. The inner part (24) of the shell (4) is connected to the outer surrounding area via a pressure valve (14), and the liquid-tight seals (20, 21) with flexible shapes are arranged on the end of the forming opening (25) of the shell (4), where the seals can be used to isolate the space between the nozzle support (3) and the surface (33) of the main body (32) from the outer surrounding area, and the control unit has at least two pressure range settings. \u3002 The invention also relates to a method for cleaning the surface (33) of a tool (32).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于清洁工具表面的装置和方法
本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的使用高压清洁液来清洁工具的表面的装置，所述工具用于形成大面积纤维复合材料主体。本专利技术还涉及一种用于清洁工具的表面的方法，所述工具用于形成大面积纤维复合材料主体。
技术介绍
在用纤维复合材料，例如CFRP(碳纤维增强塑料)或GFRP(玻璃纤维增强塑料)生产大面积的安全相关的部件时，这些复杂部件的三维阴模(通常是金属的)的清洁度具有重要意义，因为当这些阴模用于生产另外的部件时，如果这些阴模(也称为工具)残留污物，则会发生：对随后要生产的部件形成污染，以及在脱模期间出现生产缺陷。应尽可能避免这种与污物有关的生产缺陷，特别是由于这里所考虑的复杂部件的尺寸以及伴随它们的重大经济损失和可能的交付延迟。此外，特别是这种安全相关部件的过程安全处理是极其重要的，因为与污物相关的质量偏差伴随有当使用这些部件时的高风险，使得这些质量偏差通常导致这些部件的退货。此外，重要的是在清洁这些工具期间不要将清洁介质的残留物留在工具上。特别是在工具用于后续部件时，留在工具上的水残留物会因此导致在纤维复合材料层(其由诸如环氧树脂或层压树脂的树脂组成)中在固化期间在限定的温度和压力条件下起泡，这也会导致该部件被丢弃及随之产生的经济损失。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于清洁这种工具的表面的装置和用于清洁这种工具的表面的过程安全方法。该目的通过一种具有权利要求1的特征的装置和具有权利要求14的特征的方法来实现，所述装置用于清洁工具的表面，工具用于形成大面积纤维复合材料体的表面；所述方法用于清洁工具的表面，工具用于形成大面积纤维复合材料体的表面。根据本专利技术的用于使用高压清洁液清洁用于形成大面积纤维复合材料主体的工具的表面的装置包括：喷嘴支撑件，其以可旋转的方式安装在中心轴承上；以及至少一个射流喷嘴，其被保持在喷嘴支撑件的臂中，在操作期间，高压清洁液从射流喷嘴排出。在这种情况下，装置的控制单元用于控制待施加的清洁液的压力。喷嘴支撑件由壳体围起，壳体朝向待清洁的工具的表面敞开。此外，壳体附接到抽吸单元，所述抽吸单元可用以对布置有喷嘴支撑件的壳体的内部进行抽吸。壳体的内部经由压力阀连接到外部环境，以避免发生强烈的局部真空。形状柔性的液密密封件被设置在壳体的开口端处，该密封件能够用以将喷嘴支撑件和待清洁的主体表面之间的空间与外部环境隔离开。控制单元具有至少两个压力范围设定，其中在第一压力范围设定中，从所述至少一个射流喷嘴排出的清洁液的压力被设定为使得能够将纤维复合材料残留物从使用脱模剂涂覆的工具表面移除，而不损伤脱模剂层，而在第二压力范围设定中，从所述至少一个射流喷嘴排出的清洁液的压力被设定为使得能够使用所述至少一个射流喷嘴将脱模剂从工具的表面移除。使用以这种方式设计的清洁装置，确保了通过高压清洁液从工具的表面上安全抽离所脱离的污垢。由于密封件设计为形状柔性的密封件，因此，也能够使装置移动过待处理的工具表面中的不连续点(例如，边缘、凹陷等)，这是因为柔性密封件能够适应这种轮廓，同时在技术上是液密的，从而有效地避免清洁液特别地从壳体的内部逸出。通过关闭压力阀，防止在移动过不连续点上时发生内部的局部真空崩溃，因此在这种情况下也确保了安全抽离。在根据本专利技术的、用于使用上述装置清洁用于形成大面积纤维复合材料主体的工具的表面的方法中，至少喷嘴支撑件相对于主体的待清洁的表面的位置和前进速度，以及从所述至少一个射流喷嘴排出的清洁液的要施加的压力由控制单元控制。控制单元具有至少两个压力范围设定，其中在第一压力范围设定中，从所述至少一个射流喷嘴排出的清洁液的压力被设定为使得将纤维复合材料残留物从使用脱模剂涂覆的工具的表面移除，而不损伤脱模剂层，而在第二压力范围设定中，从所述至少一个射流喷嘴排出的清洁液的压力被设定为使得使用所述至少一个射流喷嘴将脱模剂从工具的表面移除。使用根据本专利技术的方法，能够实现清洁这种工具的表面的上述要求。本专利技术的有利实施例变型是从属权利要求的主题。根据本专利技术的装置的一个有利实施例变型，壳体包括双层壁的侧表面，在外壁和内壁之间形成中间腔室，其中形状柔性的密封件分别布置在外壁和内壁上。该中间腔室优选在操作上连接到空气吹扫单元。在这种情况下，该空气吹扫在壳体的开口端的方向上被吹送通过中间腔室，从而确保对壳体内部的密封再次得到改进。根据另一有利实施例变型，壳体的外壁和/或内壁设计为能够围绕喷嘴支撑件的旋转轴旋转，从而实现了密封作用的进一步改进。为了实现高压清洁液在工具的表面上的最大可能均匀的能量分布，喷嘴支撑件优选设计成能够沿着所述喷嘴支撑件的旋转轴线竖直调节。为了使装置相对于待清洁工具的表面的最精确适应和对准，中心轴承被固定在具有至少三个线性轴和两个枢转轴的支撑单元上。此外，为了实现最可能均匀的能量分布，所述至少一个喷嘴支撑件的速度能够根据其前进速度进行调节。形状柔性的液密密封件优选设计成彼此相邻布置的多个柔性刷毛。刷毛特别地由金属构成，例如由镍基合金构成。也可以设想塑料刷毛。在这种情况下重要的是刷毛在工具上行进时不会在工具的表面上产生划痕。在这种情况下，刷毛优选定向为朝向外部环境弯曲。在使用装置期间，移动装置以足够接近工具的表面，使得刷毛在布置于工具的表面上时仍进一步弯曲。弯曲方向由预弯曲度限定。弯曲度向外定向具有进一步的优点，即，施加到工具的表面上的刷毛被流过中间腔室的空气吹扫更强地压靠在工具的表面上。在中间腔室中产生的过压可以在工具的表面和刷毛之间通过附接到外壁上的刷毛逸出。此外，刷毛被定向成弯曲以使得：刷毛的自由端沿相对于紧固有刷毛的壳体壁的前进运动在侧向上偏移的方向指向。因此，有效避免了在施加压力时刷毛弯曲度的翻转，因为刷毛自由端因其定向而总是能够在侧向上屈服，而不会失去其密封作用。通过使壳体壁的旋转运动与刷毛的弯曲方向相逆，实现了这种效果的进一步提高。刷毛的相对于壳体壁的旋转轴线的迎角优选地在5°和45°之间。在清洁期间施加的清洁液的压力的第一压力范围设定优选地在40MPa和120MPa之间，特别是在70MPa和90MPa之间。这样的压力使得能够可靠地去除在工具脱模期间保留在工具上的纤维复合材料残留物，但同时不会损坏脱模剂，使用该脱模剂涂覆工具的表面，以实现可能最简单且无损伤的工具脱模。在第二压力范围设定下，待施加的清洁液的压力优选在200MPa和320MPa之间，特别是在230MPa和270MPa之间。这种升高的压力使得在多次将纤维复合材料残留物脱离的清洁过程之后，现在也将脱模剂从工具完全移除。在使用工具模制后续的纤维复合材料主体之前，首先使用脱模剂(例如底漆、蜡、或薄膜脱模剂)再次涂覆工具。根据本专利技术的方法的一个有利实施例变型，根据位置来控制在清洁期间施加的清洁液的压力，其特别地用于实现最可能均匀的能量分布。在这种情况下，因施加清洁液而作用在工具的待清洁的表面上的能量分布优选地在10MJ/m2和25MJ/m2之间。为了在通过抽吸单元的抽离期间帮助无残留地移除清洁液，在将清洁液施加到工具的待清洁表面之前，使清洁液达到接近清洁液的蒸发温度的温度。因此，通过清洁液的蒸发，降低了液膜将保留在工具表面上的风险。为了在清洁过程中对装置进行精确控制，控制单元以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种使用高压清洁液清洁工具(32)的表面(33)的装置，所述工具(32)用于形成大面积纤维复合材料主体的表面，所述装置包括‑喷嘴支撑件(3)，所述喷嘴支撑件(3)以可旋转的方式安装在中心轴承(2)上，‑至少一个射流喷嘴(7)，所述至少一个射流喷嘴(7)被保持在所述喷嘴支撑件(3)的臂(5、6)中，在操作期间，所述高压清洗液从所述至少一个射流喷嘴(7)排出，‑控制单元，所述控制单元用于控制待施加的清洁液的压力，‑其中所述喷嘴支撑件(3)被壳体(4)围起，所述壳体(4)设有朝向所述工具(32)的所述待清洁的表面(33)的开口(25)，‑其中所述壳体(4)被附接到抽吸单元，能够用所述抽吸单元对布置有所述喷嘴支撑件(3)的所述壳体(4)的内部(24)进行抽吸，‑其中所述壳体(4)的内部(24)经由压力阀(14)连接到外部环境，其特征在于‑形状柔性的液密密封件(20、21)被布置在所述壳体(4)的形成所述开口(25)的端部处，所述密封件能够用以将所述喷嘴支撑件(3)和所述主体(32)的所述待清洁的表面(33)之间的空间与外部环境隔离开，并且‑所述控制单元具有至少两个压力范围设定，其中在第一压力范围设定中，从所述至少一个射流喷嘴(7)排出的清洁液的压力被设定为使得能够将纤维复合材料残留物从使用脱模剂涂覆的所述工具(32)的所述表面(33)移除，而不损伤所述脱模剂，并且在第二压力范围设定中，从所述至少一个射流喷嘴(7)排出的所述清洁液的压力被设定为能够使用所述至少一个射流喷嘴(7)将所述脱模剂从所述工具(32)的所述表面(33)移除。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.08 DE 102016116797.51.一种使用高压清洁液清洁工具(32)的表面(33)的装置，所述工具(32)用于形成大面积纤维复合材料主体的表面，所述装置包括-喷嘴支撑件(3)，所述喷嘴支撑件(3)以可旋转的方式安装在中心轴承(2)上，-至少一个射流喷嘴(7)，所述至少一个射流喷嘴(7)被保持在所述喷嘴支撑件(3)的臂(5、6)中，在操作期间，所述高压清洗液从所述至少一个射流喷嘴(7)排出，-控制单元，所述控制单元用于控制待施加的清洁液的压力，-其中所述喷嘴支撑件(3)被壳体(4)围起，所述壳体(4)设有朝向所述工具(32)的所述待清洁的表面(33)的开口(25)，-其中所述壳体(4)被附接到抽吸单元，能够用所述抽吸单元对布置有所述喷嘴支撑件(3)的所述壳体(4)的内部(24)进行抽吸，-其中所述壳体(4)的内部(24)经由压力阀(14)连接到外部环境，其特征在于-形状柔性的液密密封件(20、21)被布置在所述壳体(4)的形成所述开口(25)的端部处，所述密封件能够用以将所述喷嘴支撑件(3)和所述主体(32)的所述待清洁的表面(33)之间的空间与外部环境隔离开，并且-所述控制单元具有至少两个压力范围设定，其中在第一压力范围设定中，从所述至少一个射流喷嘴(7)排出的清洁液的压力被设定为使得能够将纤维复合材料残留物从使用脱模剂涂覆的所述工具(32)的所述表面(33)移除，而不损伤所述脱模剂，并且在第二压力范围设定中，从所述至少一个射流喷嘴(7)排出的所述清洁液的压力被设定为能够使用所述至少一个射流喷嘴(7)将所述脱模剂从所述工具(32)的所述表面(33)移除。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述壳体(4)具有双层壁的侧表面，在外壁(18)和内壁(19)之间形成中间腔室(17)，其中形状柔性的密封件(20、21)分别布置在所述外壁(18)和所述内壁(19)上。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述中间腔室(17)在操作上连接到空气吹扫单元。4.根据前述权利要求2或3中的任一项所述的装置，其特征在于，所述外壁(18)和/或所述内壁(19)设计成能够围绕所述喷嘴支撑件(3)的旋转轴线(DZ)旋转。5.根据前述权利要求中的任一项所述的装置，其特征在于，所述喷嘴支撑件(3)设计成能够沿着所述喷嘴支撑件(3)的旋转轴线(DZ)竖直调节。6.根据前述权利要求中的任一项所述的装置，其特征在于，所述中心轴承(2)被固定在支撑单元(29)上，所述支撑单元(29)具有至少三个线性轴(27、29、30)和两个枢转轴。7.根据前述权利要求中的任一项所述的装置，其特征在于，所述至少一个喷嘴支撑件(3)的速度(ωD)能够根据所述喷嘴支撑件(3)的前进速度(vx，y)进行调节。8.根据前述权利要求中的任一项所述的装置，其特征在于，所述密封件(20、21)形成为彼此相邻布置的多个柔性刷毛(23)，特别是金属或塑料刷毛。9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述刷毛(23)定向为朝向外部环境弯曲。10.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，所述刷毛(23)定向为弯曲以使得：所述刷毛(23)的自由端沿着相对于紧固有所述刷毛(23)的所述壳体壁(18、19)的前进方向在侧向上...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉尔夫·帕佩，斯特凡·吕克迈尔，
申请(专利权)人：哈莫尔曼有限公司，普瑞纳股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE