DE102020003391A1 - 3D printer for making and decorating bakery and confectionery products - Google Patents

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Harald Rust
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E N T E X Rust & Mitschke GmbH
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Abstract

Nach der Erfindung wird Backware und/oder Konditoreiware durch 3D-Drucken erstellt, wobei Schmelze mittels eines Extruders durch einen Druckkopf gedrückt wird und der Schmelzefluß mittels des Druckkopfes gesteuert wird.According to the invention, baked goods and / or confectionery goods are created by 3D printing, with melt being pressed through a print head by means of an extruder and the flow of melt being controlled by means of the print head.

Description

Zu den Bäckereiwaren/Backwaren sind nicht nur Brote und Brötchen und der dergleichen, sondern auch Kuchen und sogenannte Teilchen(Küchlein bzw. kleine Backwaren) und Plätzchen(feine Backwaren/Kleingebäck). Der Begriff der Teilchen umfaßt kleine Backwerke, zum Beispiel kleines Hefegebäck, Schnecken (mit schneckenförmig gewickeltem Teig) und vieles andere. Der Begriff Teig umfaßt auch die für Bäckereiwaren/Konditoreiwaren verwendeten sogenannten Massen.The bakery goods / baked goods include not only breads and rolls and the like, but also cakes and so-called particles (cakes or small baked goods) and cookies (fine baked goods / small baked goods). The term “particles” encompasses small baked goods, for example small yeast baked goods, snails (with dough wrapped in a snail shape) and many others. The term dough also includes the so-called masses used for bakery / confectionery products.

Häufig sind die Teilchen mit Zuckerguss oder Pudding versehen und mit Obst belegt.The particles are often covered with icing or pudding and topped with fruit.

Insbesondere Kuchen und Teilchen und Plätzchen können dabei schichtweise hergestellt und/oder mit Verzierungen versehen sein. Aber auch Brot und Brötchen können mit Verzierungen vorkommen.In particular, cakes and particles and cookies can be produced in layers and / or provided with decorations. But bread and rolls can also appear with decorations.

Die hier erläuterten Schichten können sich sowohl in einer Ebene als auch im Raum erstrecken. Dabei können die Schichten auch andere Teile/Schichten umschließen.The layers explained here can extend both in a plane and in space. The layers can also enclose other parts / layers.

Zu den Konditoreiwaren gehören insbesondere Kuchen(vor allem Torten) und Plätzchen.Confectionery products include, in particular, cakes (especially tarts) and cookies.

Bei Kuchen und Plätzchen ist der schichtweise Aufbau besonders häufig.The layer-by-layer structure is particularly common with cakes and biscuits.

Beim schichtweisen Aufbau können die benachbarten/übereinander liegenden Schichten aus gleichem Material bestehen. Das ist dann sinnvoll, wenn zum Beispiel die Schichten unterschiedliche Formen aufweisen sollen und die Herstellung durch den schichtweisen Aufbau erleichtert wird. Die Erleichterung kann zum Beispiel dadurch gegeben sein, dass eine untere bzw. benachbarte Schicht sich vor dem Aufbringen einer darüber liegenden bzw. benachbarten Schicht verfestigt.In the case of a layered structure, the adjacent / superimposed layers can consist of the same material. This is useful if, for example, the layers are to have different shapes and production is facilitated by the layer-by-layer structure. The relief can be given, for example, by the fact that a lower or adjacent layer solidifies before an overlying or adjacent layer is applied.

Häufig bestehen übereinander liegende bzw. benachbarte Schichten in Bäckereiwaren und Konditorwaren aus unterschiedlichem Material. Das gilt zum Beispiel bei der Kombination von (ausgebackenen)Teigschichten mit

  • -Sa h neschichten
  • -Cremeschichten wie Buttercreme. Buttercreme entsteht aus geschlagener Butter bzw. aus geschlagener Butter und geschlagenem Eiweiß oder Vollei
  • -Marzipan. Marzipan kommt in diversen Formen vor und wird als Zutat in diversen Rezepten angeboten
  • -Früchteschichten/Geleeschichten/Marmeladeschichten mit geeigneten Zusätzen wie Gelantine, Zucker usw.
  • -Puddingschichten
  • -Zuckerschichten. Üblicherweise findet die Zuckerschicht als Deckschicht Anwendung. Dabei wird von Zuckerguß gesprochen. Zuckerguß ist eine Zuckerglasur. Klassisch wird Zuckerguß aus Puderzucker und Wasser hergestellt. Der Zuckerguß härtet aus. Anschließend verhindert der Zuckerguß ein zu schnelles Austrocknen des Kuchens.
Often superimposed or adjacent layers in bakery and confectionery are made of different materials. This applies, for example, to the combination of (baked) layers of dough
  • -Sa h neschicht
  • -Cream layers like buttercream. Buttercream is made from whipped butter or from whipped butter and whipped egg white or whole egg
  • -Marzipan. Marzipan comes in various forms and is offered as an ingredient in various recipes
  • -Fruit layers / jelly layers / jam layers with suitable additives such as gelatine, sugar, etc.
  • -Pudding layers
  • -Sugar Layers. The sugar layer is usually used as a top layer. This is referred to as frosting. Frosting is a type of icing. Frosting is traditionally made from powdered sugar and water. The icing hardens. The icing then prevents the cake from drying out too quickly.

Eine Spritzglasur ist ein dickflüssiger Zuckerguß, der vorzugsweise zum Verzieren Anwendung findet. Eiweißglasur besteht aus Puderzucker und Eiweiß. Eiweißglasur wird besonders fest und kann als Kleber zwischen Kuchenteilen verwendet werden. Die Eiweißglasur kann noch andere Bestandteile aufweisen, zum Beispiel Mandeln.A spray glaze is a thick icing that is preferably used for decorating. Egg white icing consists of powdered sugar and egg white. Egg white icing becomes particularly firm and can be used as a glue between pieces of cake. The egg white glaze can also contain other ingredients, for example almonds.

Die Zuckerschichten lassen sich bei Raumtemperatur mit unterschiedlicher Fließfähigkeit herstellen, sowohl dickflüssig/pastös als auch dünnflüssig. Für dickflüssigen Zuckerguss wird weniger Wasser, für dünnflüssigen Zuckerguß wird mehr Wasser zugegeben.

  • -Schokoladenschichten. Schokolade erweicht schon bei geringer Erwärmung
  • -Farbschichten aus Lebensmittelfarben
The sugar layers can be produced at room temperature with different flow properties, both viscous / pasty and thin. For thick icing, less water is added, for thin icing, more water is added.
  • -Chocolate Layers. Chocolate softens even when heated slightly
  • -Color layers from food coloring

Zu den Konditorwaren gehört auch Konfekt. Konfekt umfasst feine Zucker- und Backwaren, auch mit kandierten Früchten.Confectionery is one of the confectionery products. Confectionery includes fine sugar and baked goods, also with candied fruit.

Zu den Konditorwaren gehören auch Pralinen.Confectionery also includes chocolates.

Pralinen können unterschiedliche Formen haben, zum Beispiel rund, eckig, oval oder Mischformen davon.Chocolates can have different shapes, for example round, square, oval or mixed shapes.

Pralinen besitzen in der Regel eine Schokoladenaußenschicht und eine Füllung. Die Füllung kann aus Nougat, Nüssen, Likör, Marzipan, Früchten und anderem bestehen. Die klassische Herstellung von Pralinen benutzt eine Form, die zunächst mit Schokolade ausgekleidet und dann mit der Füllung versehen wird. Zuletzt wird die Öffnung mit einem Schokoladenplättchen verschlossen. Nach der Verfestigung der Praline wird sie ausgeformt.Pralines usually have a chocolate outer layer and a filling. The filling can consist of nougat, nuts, liqueur, marzipan, fruits and others. The classic production of pralines uses a mold that is first lined with chocolate and then provided with the filling. Finally, the opening is closed with a chocolate chip. After the praline has solidified, it is shaped.

Schokoladentafeln können wie die Pralinen aufgebaut sein.Chocolate bars can be structured like the pralines.

Schokoladentafeln können aber auch allein aus Schokolade bestehen. Auch für diese Schokoladentafeln kann die Anwendung der Druckköpfe große Vorteile mit sich bringen. Die vorliegende Erfindung umfaßt deshalb nicht nur Schokoladentafeln mit einem gleichen oder ähnlichen Aufbau wie Pralinen, sondern auch Schokoladentafeln, die nur aus Schokolade bestehen.Chocolate bars can also consist of chocolate alone. The print heads can also be used for these chocolate bars bring great benefits. The present invention therefore includes not only chocolate bars with the same or similar structure as pralines, but also chocolate bars which consist only of chocolate.

Dem wird dadurch Rechnung getragen, dass der Begriff der Konditoreiware im vorliegenden Fall auch die Schokoladentafeln unabhängig davon umfasst, ob die Hersteller alle Arten von Pralinen und zugleich Schokoladentafeln herstellen oder allein auf Schokoladentafeln spezialisiert sind.This is taken into account by the fact that the term confectionery in the present case also includes chocolate bars, regardless of whether the manufacturers produce all types of pralines and chocolate bars at the same time, or whether they specialize in chocolate bars alone.

Marzipan ist eine Süßware aus gemahlenen Mandeln und Zucker und ggfs. Aromastoffen und Wasser.Marzipan is a confectionery made from ground almonds and sugar and possibly flavorings and water.

Vorzugsweise ist bei schichtweisem Aufbau der Backwaren oder Konditoreiwaren mindestens eine Schicht aus Teig vorgesehen. Die Teigschicht bildet zumeist den Boden der Backwaren und Konditoreiwaren. Über dem Boden sind weitere Schichten, vorzugsweise aus Sahne und/oder Creme und/oder Käse und/oder Joghurt und/oder Marzipan und/ Früchten und/oder Gelee und/oder Marmelade und/oder Pudding und/oder Zucker und/oder Schokolade und/oder Farben vorgesehen, wobei zwischen diesen Schichten auch weitere Teigschichten vorgesehen sein können. Die Teigschichten werden üblicherweise als vorgefertigte Teile eingesetzt, die anderen Schichten von Hand aufgetragen.In the case of a layered structure of the baked goods or confectionery goods, at least one layer of dough is preferably provided. The layer of dough usually forms the bottom of the baked goods and confectionery products. Above the bottom are further layers, preferably made of cream and / or cream and / or cheese and / or yogurt and / or marzipan and / fruit and / or jelly and / or jam and / or pudding and / or sugar and / or chocolate and / or colors are provided, it being possible for further layers of dough to be provided between these layers. The layers of dough are usually used as prefabricated parts, the other layers are applied by hand.

Bei dem für Bäckereiwaren und Konditoreiwaren verwendeten Teig handelt es sich regelmäßig um Mischungen. Vorzugsweise ist Mehl aus Getreide sowie Wasser Bestandteil der Mischung. Darüber hinaus kommen auch Backpulver/Hefe und Geschmacksbildnern sowie Salz als Mischungsbestandteile im Teig vor. Im Teig bzw. in Verbindung mit dem Teig können zum Beispiel auch vorkommen

  • -Kakao/Schokolade. Zur Herstellung von Schokolade werden zunächst Kakaobohnen zu Kakao-Masse verarbeitet. Anschließend wird sie mit Zucker, Kakaobutter und Milchprodukten sowie mit Gewürzen vermischt. Diese Masse wird zwischen Walzen gebrochen und gerieben und Pflanzenfett hinzugegeben.
  • -Vanillin
  • -Nüsse
  • -Mandeln
  • -Datteln, Feigen
  • -Zitronenpu Iver
  • -Ei
  • -Milch, Buttermilch
  • -Gewürze wie Kümmel, Anis, Fenchel, Koriander
The dough used for bakery and confectionery products is regularly mixed. The mixture is preferably made from grain flour and water. In addition, baking powder / yeast and flavoring agents as well as salt are used as ingredients in the dough. In the dough or in connection with the dough, for example, can also occur
  • -Coa / chocolate. To make chocolate, cocoa beans are first processed into cocoa mass. It is then mixed with sugar, cocoa butter and dairy products as well as with spices. This mass is broken between rollers and rubbed and vegetable fat is added.
  • -Vanillin
  • -Nuts
  • - Almonds
  • -Dates, figs
  • - Lemon powder
  • -Egg
  • -Milk, buttermilk
  • -Spices such as caraway, anise, fennel, coriander

Die Teigschichten werden in der Regel zunächst ausgebacken und dann beschichtet.The layers of dough are usually first baked and then coated.

Zur Beschichtung gibt es zwar mit der DE1577939 einen Automatisierungsvorschlag für einen Zuckerguß. Dabei soll die Backware auf einem Förderband unter verschiedenen Düsen durchgeführt werden, aus denen flüssiger Zucker austritt. Es sind eine Vielzahl von Düsen vorgesehen. Die Düsen lassen sich öffnen und schließen. Der apparative Aufwand ist beträchtlich.For coating there is with the DE1577939 an automation proposal for a frosting. The baked goods are to be carried on a conveyor belt under various nozzles from which liquid sugar emerges. A variety of nozzles are provided. The nozzles can be opened and closed. The outlay on equipment is considerable.

Der Vorgang wird durch Photozellen gesteuert, die Kontakt zum Öffnen geben, wenn das Backwerk an den Düsen angelangt ist, und einen anderen Kontakt geben, wenn das Backwerk aus dem Bereich der Düsen ausgetreten ist.The process is controlled by photocells, which give contact to open when the baked goods have reached the nozzles, and give another contact when the baked goods have left the area of the nozzles.

Der bekannte Automatisierungsvorschlag hatte aus mehreren Gründen keine Chance sich in der Praxis durchzusetzen.For several reasons, the well-known automation proposal had no chance of asserting itself in practice.

Die Vorrichtung steht im Wettbewerb zur händischen Beschichtung mit Zuckerguß. Beim händischen Auftrag von Zuckerguß ist der apparative Aufwand vergleichsweise fast vernachlässigbar gering.The device competes with manual coating with icing. When applying icing by hand, the outlay on equipment is comparatively almost negligible.

Hinzu kommen die Probleme beim Anfahren und Abfahren der Vorrichtung. Hinzu kommen noch weitere Probleme mit komplizierten Backwerkformen. Für eine Herstellung von unterschiedlichem Backwerk erscheint die Vorrichtung wenig geeignet.Added to this are the problems when starting up and shutting down the device. There are also other problems with complicated baking molds. The device does not appear to be very suitable for the production of different types of baked goods.

Es wird kaum Bäckereien und Konditoreien geben, die genügend Backware von einer Sorte haben, die näherungsweise den Einsatz einer bekannten Vorrichtung rechtfertigt.There will hardly be bakeries and confectioners who have enough baked goods of a type that approximately justifies the use of a known device.

Gleichwohl hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung zur maschinellen Beschichtung von Backwaren und Konditorwaren zu schaffen, die für eine breitere Palette von Backwaren und Konditorwaren geeignet ist und/oder eine wirtschaftlichere Beschichtung erlaubt.Nevertheless, the invention has set itself the task of creating a device for the machine coating of baked goods and confectionery, which is suitable for a broader range of baked goods and confectionery and / or allows a more economical coating.

Dabei wendet die Erfindung ein Konzept an, das zum 3D-Drucken mit Kunststoffen entwickelt worden ist. Die Einzelheiten sind in der DE102019000712 beschrieben.The invention uses a concept that was developed for 3D printing with plastics. The details are in the DE102019000712 described.

3D ist die Abkürzung für dreidimensional. Früher waren Drucker nur für zweidimensionale Werke geeignet. Seit einiger Zeit können 3D-Drucker auch zu dreidimensionalen Werken genutzt werden. Dabei wird das Material entweder punktweise und/oder als Materialfäden/Streifen/Bänder aufgetragen. Die Materialfäden/Streifen/Bänder können kurz oder lang sein. In jedem Fall reihen sich die Materialpunkte und/oder Materialfäden so aneinander, dass ein gewünschtes Formteil entsteht. In der Anwendung des älteren Vorschlages zum 3D-Drucken von Bäckereiware/Backware und Konditoreiware sind diese Waren die zu druckenden Formteile. Dabei ist günstig, wenn die herzustellenden Formteile mittels einer Software als Datei abgebildet werden, so daß sich der Druckvorgang mit den gespeicherten Daten steuern läßt.3D is short for three-dimensional. In the past, printers were only suitable for two-dimensional works. For some time now, 3D printers can also be used for three-dimensional works. The material is applied either point by point and / or as material threads / strips / bands. The material threads / strips / tapes can be short or long. In any case, the material points and / or material threads line up in such a way that a desired molded part is created. In the application of the According to the older proposal for 3D printing of bakery goods / baked goods and confectionery goods, these goods are the molded parts to be printed. It is advantageous if the molded parts to be produced are mapped as a file using software so that the printing process can be controlled with the stored data.

Wahlweise können auch mehrere Druckvorgänge nebeneinander ablaufen und/oder miteinander verknüpft werden. Dabei können gleiche oder unterschiedliche Materialien extrudiert werden. Als unterschiedliche Materialien werden nach der Erfindung schon solche Materialien angesehen, die unterschiedlich eingefärbt sindOptionally, several printing processes can also run side by side and / or be linked to one another. The same or different materials can be extruded. According to the invention, materials which are colored differently are already regarded as different materials

Nachfolgend ist der ältere Vorschlag zum 3D-Drucken räumlicher Formteile aus thermoplastischem Kunststoff beschrieben.The older proposal for 3D printing of three-dimensional molded parts made of thermoplastic material is described below.

Beim 3D-Drucken nach dem älteren Vorschlag wird Schmelze durch eine Düse an die Einsatzstelle gedrückt. Die Düse bildet den Druckkopf. Die Einsatzstelle ist ein Punkt, an dem die Herstellung des Formteiles beginnen soll oder fortgesetzt werden soll. Im Koordinatensystem mit drei Achsen (X-Achse, Y-Achse und Z-Achse) wird der Punkt durch Werte auf allen Achsen bestimmt. Bei der Anwendung des 3D-Druckens nach dem älteren Vorschlag wird im Folgenden auch von der Verarbeitung von Schmelze gesprochen. Hier umfaßt dieser Begriff jedoch auch plastische Zutaten, die für Bäckereiwaren und/oder Konditoreiwaren im weitesten Sinne Anwendung finden. Die Zutaten können bei Raumtemperatur schon plastisch sind, also keines Aufschmelzens bedürfen. Das ist zum Beispiel bei Teig, Sahne, Creme und anderen oben genannten Zutaten der Fall. Die Raumtemperatur ist nicht immer die optimale Temperatur. Zum Beispiel ist es für Sahne besser, wenn eine Temperatur unterhalb der Raumtemperatur eingehalten wird. Das gilt besonders für heiße Sommertage. Vorteilhafterweise kann der erfindungsgemäß vorgesehene Extruder dann zugleich zur Kühlung der Sahne oder eines anderen zu temperaturempfindlichen Einsatzstoffes eingesetzt werden. Außerdem kann die Kühlung des vorgesehenen Extruders genutzt werden, um die durch den Extruderbetrieb in die Schmelze eingetragene Energie wieder aus der Schmelze abzuleiten. Die eingetragene Energie führt zu einer Erwärmung. Die Ableitung der Energie erfolgt durch Kühlung der Schmelze. Durch gesteuerte Kühlung kann unterhalb der Raumtemperatur eine genaue Temperierung erfolgen. Aber auch oberhalb der Raumtemperatur kann die Einhaltung einer bestimmten Temperatur wichtig sein. Das gilt zum Beispiel für die Verarbeitung von Schokolade. Wenn die durch den Extruderbetrieb in das Extrusionsgut eingetragene Wärme zum Erreichen der gewünschten Temperatur nicht ausreicht, kann über das Temperierungsmittel noch zusätzliche Wärme in das Extrusionsgut eingetragen werden. Wie die Kühlung kann auch die Erwärmung gesteuert/geregelt werden. Die Steuerung/Regelung orientiert sich an einem Soll-Temperaturwert, bei dessen Unterschreiten auf eine Erwärmung bis zum Erreichen des Sollwertes hingewirkt wird und bei dessen Überschreiten auf eine Kühlung bis zum Erreichen des Sollwertes hingewirkt wird. Wahlweise ist die Steuerung mit einer Dämpfung versehen. Dabei wird als Dämpfung eine Reduzierung der Heizleistung bei der Beheizung bzw. eine Reduzierung der Kühlleistung bei der Kühlung mit Annäherung an den Temperatur-Sollwert angesehen. Durch die Dämpfung wird erreicht, daß die Temperatur sich leicht an den Sollwert anlegt oder den Sollwert nur geringfügig überschreitet. Das führt zu einem sehr schnellen Einpendeln auf den Sollwert, wenn es zu einem Überschreiten des Sollwertes kommt.In 3D printing according to the older proposal, melt is pressed through a nozzle to the point of use. The nozzle forms the printhead. The point of use is a point at which the production of the molded part is to begin or to be continued. In the coordinate system with three axes (X-axis, Y-axis and Z-axis) the point is determined by values on all axes. When using 3D printing according to the older proposal, the following also refers to the processing of melt. Here, however, this term also includes plastic ingredients that are used for bakery products and / or confectionery products in the broadest sense. The ingredients can be plastic at room temperature, so they do not need to be melted. This is the case, for example, with dough, cream, cream and the other ingredients mentioned above. The room temperature is not always the optimal temperature. For cream, for example, it is better if the temperature is kept below room temperature. This is especially true on hot summer days. The extruder provided according to the invention can then advantageously be used at the same time for cooling the cream or another too temperature-sensitive feedstock. In addition, the cooling of the extruder provided can be used to divert the energy introduced into the melt by the extruder operation from the melt. The energy introduced leads to warming. The energy is dissipated by cooling the melt. Controlled cooling enables precise temperature control below room temperature. But maintaining a certain temperature can also be important above room temperature. This applies, for example, to the processing of chocolate. If the heat introduced into the extruded material by the extruder operation is not sufficient to achieve the desired temperature, additional heat can be introduced into the extruded material via the temperature control means. Like cooling, heating can also be controlled / regulated. The open-loop / closed-loop control is based on a target temperature value, which, if it falls below this, acts on heating until the target value is reached and, if it is exceeded, cools down until the target value is reached. Optionally, the control can be provided with damping. A reduction in the heating output during heating or a reduction in the cooling output during cooling as the temperature setpoint is approached is regarded as damping. The attenuation ensures that the temperature is easily applied to the setpoint or only slightly exceeds the setpoint. This leads to a very rapid leveling off at the setpoint when the setpoint is exceeded.

Mit welcher Temperatur gearbeitet wird, hängt davon ab, an welcher Stelle der Extruder bei der Herstellung des Teiges bzw. anderen Schichtmaterials/Extrusionsmaterials eingesetzt wird. Bei der Herstellung und Bearbeitung von Teig ist die Temperatur anders als beim Backen. Zunächst entsteht Teig durch die Mischung der Zutaten, in der Regel bei Raumtemperatur. Soweit das von Hand erfolgt, schließt die Mischung ein anschließendes Kneten, Falten, Wirken, Schlagen, Rühren und Formen(zusammenfassend als Wirken und Formen bezeichnet) ein. Mit dem erfindungsgemäßen Extruder kann ein separates Wirken und Formen entfallen, weil der erfindungsgemäße Extruder die Zutaten zugleich knetet. Vorzugsweise wird beim Wirken und Formen eine geringe Drehzahl der Zentralspindel eingestellt. Die Drehzahl kann dabei unter 60 Upm (Umdrehungen pro Minute) liegen, bezogen auf die Zentralspindel eines Planetwalzenextruders. So geringe Betriebs-Drehzahlen kommen an sich nur bei extrem großen Extrudern vor, nicht bei kleinen Extrudern. Große Extruder besitzen zum Beispiel eine Baugröße von 400 und mehr. Bei Planetwalzenextrudern ist die Baugröße aus dem Teilkreisdurchmesser der Innenverzahnung abgeleitet.
Die Durchsatzleistung solcher Extruder liegt bei mehreren Tonnen pro Stunde. Bei Backwaren und Konditoreiwaren kommt ein solcher Leistungsbedarf nicht vor, schon gar nicht bei einem 3D-Druck von Backwaren und Konditoreiwaren. Bei solchen Vorgängen ist ein kleiner Extruder mit einer Baugröße von 30 oder 50 (bezogen auf eine Planetwalzenextruderbauweise) angemessen. Solche Extruder werden in der Regel mit vielfach höherer Betriebs-Drehzahl betrieben, bezogen auf die Zentralspindel bei Planetwalzenextruderbauweise.
The temperature at which the work is carried out depends on the point at which the extruder is used in the production of the dough or other layer material / extrusion material. When making and working dough, the temperature is different than when baking. First, dough is created by mixing the ingredients, usually at room temperature. If this is done by hand, the mixture includes subsequent kneading, folding, kneading, beating, stirring and shaping (collectively referred to as kneading and shaping). With the extruder according to the invention, separate molding and shaping can be omitted because the extruder according to the invention kneads the ingredients at the same time. A low speed of rotation of the central spindle is preferably set during casting and molding. The speed can be below 60 rpm (revolutions per minute), based on the central spindle of a planetary roller extruder. Such low operating speeds only occur in extremely large extruders, not in small extruders. Large extruders, for example, have a size of 400 and more. In the case of planetary roller extruders, the size is derived from the pitch circle diameter of the internal gearing.
The throughput of such extruders is several tons per hour. Such a power requirement does not occur with baked goods and confectionery products, least of all with 3D printing of baked goods and confectionery products. A small extruder with a size of 30th or 50 (based on a planetary roller extruder design) is appropriate. Such extruders are usually operated at a much higher operating speed, based on the central spindle in the case of planetary roller extruder construction.

Die geringe Drehzahl kann auch für kleine Extruder von Vorteil sein, die in Anpassung an den gewünschten Durchsatz mit entsprechend geringer Leistung gewählt worden sind.The low speed can also be advantageous for small extruders that have been selected to match the desired throughput with correspondingly low power.

Die geringe Drehzahl gibt dem Teig Gelegenheit in den Engstellen zwischen den Zähnen des Planetwalzenextruders zu fließen. Das führt zu einem Ergebnis, das dem Kneten des Teigs ähnlich ist.The low speed gives the dough the opportunity to flow in the narrow spaces between the teeth of the planetary roller extruder. This leads to a result that is similar to kneading the dough.

Die Herstellung des Teigs kann mit Unterbrechungen der Bearbeitung im Extruder oder ohne Unterbrechung im Extruder erfolgen. Die Unterbrechung erfolgt vorzugsweise beim Einsatz von Hefe, um dem Teig bzw. der Hefe im Teig Gelegenheit zum Gären zu geben. Zum Teil ist auch ausreichend, wenn dem Teig nach ausreichender Mischung und Kneten im erfindungsgemäßen Extruder Gelegenheit zum Gären gegeben wird.The dough can be produced with interruptions in processing in the extruder or without interruption in the extruder. The interruption takes place preferably when yeast is used in order to give the dough or the yeast in the dough the opportunity to ferment. In some cases it is also sufficient if the dough is given the opportunity to ferment after sufficient mixing and kneading in the extruder according to the invention.

Ohne Unterbrechung des Extrusionsvorganges kann die Bearbeitung des Teigs im Extruder erfolgen, wenn dem Teig ein Treibmittel zugesetzt wird. Als Treibmittel können ein oder mehrere geeignete Treibmittel aus der Reihe der Treibmittel ausgewählt werden, die für die Herstellung von Polystyrolschaum Anwendung finden. Dazu gehören auch alternative Treibmittel wie Wasser und Kohlendioxid.The dough can be processed in the extruder without interrupting the extrusion process if a leavening agent is added to the dough. As blowing agents, one or more suitable blowing agents can be selected from the series of blowing agents which are used for the production of polystyrene foam. This also includes alternative propellants such as water and carbon dioxide.

Die Treibmittel können gasförmig oder in flüssiger Form oder in fester Form eingemischt werden. Die flüssigen Treibmittel sollen im Extruder in eine Gasform übergehen. Die festen Treibmittel sollen gasförmiges Bestandteile abspalten.The propellants can be mixed in in gaseous or liquid form or in solid form. The liquid propellants should change into a gaseous form in the extruder. The solid propellants should split off gaseous components.

Die Menge des jeweiligen Treibmittels ergibt sich dadurch, dass eine ähnliche Volumensvergrößerung wie bei herkömmlich hergestellten und verarbeitetem Teig angestrebt wird. Das kann mit wenigen Versuchen durch Erhöhung der Treibmittelmenge oder Verringerung der Treibmittelmenge gegenüber der Treibmittelmenge eines ersten Versuches erreicht werden.The amount of the respective leavening agent results from the fact that a similar increase in volume is aimed for as with conventionally produced and processed dough. This can be achieved with a few attempts by increasing the amount of propellant or reducing the amount of propellant compared to the amount of propellant in a first attempt.

Wichtig ist, dass von den ausgewählten Treibmitteln keine Gesundheitsgefahr ausgeht.It is important that the selected propellants do not pose a health risk.

Günstig ist, wenn das Treibmittel im Extruder eingemischt werden kann und nach Austreten aus dem Extruder expandiert. Vorzugsweise wird dabei der höhere Druck im Extruder gegenüber dem Umgebungsdruck ausgenutzt. Das heißt, wenn die Einmischung des Treibmittels im Extruder unter einem Druck erfolgt, der deutlich höher als der Umgebungsdruck ist, so kommt es zu sofortigen Expansion des Treibmittels, wenn der Teig aus dem Extruder austritt. It is favorable if the blowing agent can be mixed in the extruder and expands after exiting the extruder. The higher pressure in the extruder compared to the ambient pressure is preferably used. This means that if the leavening agent is mixed in in the extruder under a pressure which is significantly higher than the ambient pressure, the leavening agent expands immediately when the dough emerges from the extruder.

Vorzugsweise ist das Treibmittel so bemessen, dass ein Schäumfaktor zwischen 2 und 10, noch weiter bevorzugt zwischen 2 und 7 und höchst bevorzugt zwischen 2 und 4 gegeben ist. Das heißt, beim Expandieren des Treibmittels kommt es vorzugsweise zu einer Verdoppelung bis zu einer Verzehnfachung, noch weiter bevorzugt bis zu einer Versiebenfachung und höchst bevorzugt bis zu einer Vervierfachung des Teigvolumens.The blowing agent is preferably dimensioned in such a way that a foaming factor between 2 and 10, even more preferably between 2 and 7 and most preferably between 2 and 4 is given. This means that when the leavening agent expands, the dough volume is preferably doubled up to tenfold, even more preferably up to sevenfold and most preferably up to fourfold.

Der Teig tritt durch die Düse aus dem Extruder aus.The dough exits the extruder through the nozzle.

Es bestehen unter anderem folgende Möglichkeiten:

  • -die Düse wird in senkrechter/vertikaler Stellung über einer fest stehenden Unterlage in einer horizontalen Ebene (durch X-Achse und Y-Achse bestimmt) bewegt. Dabei kann der Extruder zusammen mit der Düse bewegt werden.
The options include:
  • -the nozzle is moved in a vertical position over a fixed base in a horizontal plane (determined by the X-axis and Y-axis). The extruder can be moved together with the nozzle.

Bei kleineren Extrudern hat diese Lösung Vorteile.This solution has advantages for smaller extruders.

Vorzugsweise ist der Extruder dann mitsamt der Düse in einem verfahrbaren/verschiebbaren Gehäuseteil gehalten, das seinerseits in einem verfahrbaren/verschiebbaren Gehäuseteil gehalten ist, wobei die Bewegungsrichtungen beider Gehäuseteile quer zueinander stehen, so dass jede Stellung in der Ebene erreichbar ist. Die Einstellung der Vorrichtung auf ein bestimmtes Bauprodukt bzw. die Umstellung auf ein anderes Bauprodukt kann mit der Steuerung der Vorrichtung bewirkt werden.The extruder and the nozzle are then preferably held in a displaceable / displaceable housing part, which in turn is held in a displaceable / displaceable housing part, the directions of movement of both housing parts being transverse to one another so that every position in the plane can be reached. The setting of the device to a specific building product or the changeover to another building product can be effected with the control of the device.

Wahlweise kann auch der Extruder beim Drucken mitbewegt werden oder der Druckvorgang allein über eine Bewegung des Extruders dargestellt werden.Optionally, the extruder can also be moved during printing or the printing process can be displayed by moving the extruder alone.

Dann ist für die Bewegung des Extruders eine Führung vorgesehen. Darüber hinaus kann der Extruder auch schwenkbeweglich angeordnet sein, um Schmelzebänder nebeneinander verlegen zu können. Alternativ zur Schwenkbewegung des Extruders kann auch die Düse verstellt werden. Besonders geeignet sind dazu Schieber, mit denen die aus dem Extruder austretende Schmelze zur Seite gelenkt werden kann.

  • -die Unterlage wird unter einer fest stehenden, senkrechten/vertikalen Düse in eine horizontalen Ebene (durch X-Achse und Y-Achse bestimmt) bewegt
  • -die Düse ist in senkrechter/vertikaler Stellung über einer Unterlage in einer horizontalen Ebene (durch X-Achse und Y-Achse bestimmt) bewegbar. Gleichzeitig ist die Unterlage unter der Düse in einer horizontalen Ebene (durch X-Achse und Y-Achse bestimmt) bewegbar.
  • -die Düse wird in senkrechter/vertikaler Stellung zur Anpassung an die jeweilige Höhe des Punktes (auf der Z-Achse) senkrecht bewegt
  • -die Unterlage wird in senkrechter/vertikaler Stellung der Düse zu Anpassung an die jeweilige Höhe des Punktes (auf der Z-Achse) senkrecht bewegt
  • -sowohl die Düse, als auch die Unterlage sind zur Anpassung an die jeweilige Höhe des Punktes (auf der Z-Achse) senkrecht/vertikal bewegbar
A guide is then provided for moving the extruder. In addition, the extruder can also be arranged such that it can pivot in order to be able to lay melt strips next to one another. As an alternative to the swivel movement of the extruder, the nozzle can also be adjusted. Slides with which the melt emerging from the extruder can be deflected to the side are particularly suitable for this purpose.
  • -The base is moved under a fixed, vertical / vertical nozzle in a horizontal plane (determined by the X-axis and Y-axis)
  • -the nozzle can be moved in a vertical position over a base in a horizontal plane (determined by the X-axis and Y-axis). At the same time, the base under the nozzle can be moved in a horizontal plane (determined by the X-axis and Y-axis).
  • -The nozzle is in a vertical / vertical position to adapt to the respective Height of the point (on the Z-axis) moved vertically
  • -The base is moved vertically in the vertical / vertical position of the nozzle to adapt to the respective height of the point (on the Z-axis)
  • - Both the nozzle and the base can be moved vertically / vertically to adapt to the respective height of the point (on the Z-axis)

Die Bewegungen werden vorzugsweise rechnergestützt ausgeführt.The movements are preferably carried out with a computer.

Dabei ist es von Vorteil, die Daten aus einem rechnergestützten Zeichenprogramm, mit dem das Formteil konstruiert/abgebildet ist, zugleich für die Bewegung der Düse und/oder der Unterlage zu verwenden. Das bekannteste Zeichen/Konstruktionsprogramm ist das CAD-Programm. Dieses Programm wie auch andere Zeichenprogramme können als Basis für die SoftWare-Entwicklung dienen.It is advantageous to use the data from a computer-aided drawing program with which the molded part is designed / mapped at the same time for moving the nozzle and / or the base. The best-known drawing / construction program is the CAD program. This program as well as other drawing programs can serve as the basis for software development.

Unabhängig davon gibt es Steuerungsprogramme, die unmittelbar oder mit geringen Änderungen zur Steuerung beim erfindungsgemäßen 3D-Drucken Anwendung finden können. Solche Steuerungsprogramme für die Bewegung des Druckkopfes/Düse können auch Steuerungsprogramme von anderen Maschinen, zum Beispiel von Fräsautomaten sein.Regardless of this, there are control programs that can be used directly or with minor changes to control the 3D printing according to the invention. Such control programs for the movement of the print head / nozzle can also be control programs from other machines, for example from automatic milling machines.

Es gibt auch handelsübliche Roboter, die den Druckkopf tragen können und in alle Richtungen schwenkbar sind. Die zugehörigen Steuerungen sind in der Lage mit einem Werkzeug feinste Schritte in alle Richtungen, sowohl auf einer geraden Linie als auch auf einer Kurvenbahn auszuführen. Dabei müssen nur die Daten eingegeben werden, mit der die Lage der Schmelzepunkte/Fäden/Bände/Streifen beschrieben werden.There are also commercially available robots that can carry the print head and can be swiveled in all directions. The associated controls are able to carry out the finest steps in all directions with one tool, both on a straight line and on a curved path. You only have to enter the data with which the position of the melting points / threads / bands / strips is described.

Solche Steuerungen können auch in weiten Grenzen mit unterschiedlichster Geschwindigkeit arbeiten. Solche Steuerungen sind auch in der Lage, eine Bewegung zu einem anderen Einsatzort im Schnellgang mit vielfacher höherer Geschwindigkeit als Arbeitsgeschwindigkeit zu überbrücken.Such controls can also work within wide limits at different speeds. Such controls are also able to bridge a movement to another location in overdrive at a speed many times higher than the working speed.

Nach der Erfindung wird der Druckkopf aus dem älteren Vorschlag für die Herstellung von Backwaren und Konditoreiwaren benutzt.According to the invention, the print head from the older proposal is used for the production of baked goods and confectionery.

Bei gleichmäßigen Waren ist ein gleichmäßiger Schmelzeaustritt aus der Düse möglich. Solche gleichmäßigen Formteile sind zum Beispiel zylindrische Torten. Zur Herstellung zylindrischer Torten kann der Druckkopf und/oder die entstehende Torte immer im Kreis bewegt werden, bis eine gewünschte Schicht vollendet ist. Auf der anderen Seite können kleine Törtchen und Pralinen die Einsatzzeit des Druckkopfes zeitlich minimieren, so dass der Druck schon aufhört, kaum dass er begonnen hat. Aber auch dann ist der nach dem älteren Vorschlag vorgesehene Druckkopf eine große Hilfe, weil er viel exakter und viel gleichmäßiger als ein Bäcker oder Konditor arbeitete.If the goods are uniform, the melt can be evenly discharged from the nozzle. Such uniform shaped parts are, for example, cylindrical cakes. To produce cylindrical cakes, the print head and / or the resulting cake can always be moved in a circle until a desired layer is completed. On the other hand, small cakes and chocolates can minimize the time the print head is used, so that printing stops as soon as it has started. But even then, the printhead provided according to the older proposal is of great help because it works much more precisely and much more evenly than a baker or confectioner.

Die Überlegenheit des Druckkopfes nach dem älteren Vorschlag wird besonders bei ungleichmäßigen Formteilen deutlich.The superiority of the printhead according to the older proposal is particularly evident in the case of uneven molded parts.

Das heißt, je ungleichmäßiger eine Ware ist, desto wirtschaftlicher kann die Herstellung mittels eines 3D-Drucker sein.This means that the more uneven a product is, the more economical it can be to manufacture using a 3D printer.

Im Sinne der Erfindung ist jede Backware oder Konditorware ungleichmäßig, die einen veränderten Schmelzeaustritt erfordert. Das ist bei Dickenänderungen wie auch bei Ausbrüchen/Durchbrüchen in Wandungen der Fall, aber auch schon an Ecken. Während Dickenänderungen mit einer Änderung der Düsenbewegung/Unterlagenbewegung und/oder mit einer Änderung der Austrittsmenge aus der Düse pro Zeiteinheit Rechnung getragen werden kann, kann bei Ausbrüchen/Durchbrüchen eine Unterbrechung/Änderung des Schmelzflusses erforderlich werden. Schon die Herstellung von Waren mit abweichenden Abmessungen kann den erfindungsgemäßen 3D-Druck wirtschaftlich machen.For the purposes of the invention, any baked good or confectionery product that requires a different melt outlet is uneven. This is the case with changes in thickness as well as breakouts / breakthroughs in walls, but also at corners. While changes in thickness can be taken into account with a change in the nozzle movement / substrate movement and / or with a change in the amount discharged from the nozzle per unit of time, an interruption / change in the melt flow may be necessary in the case of breakouts / breakthroughs. Even the production of goods with different dimensions can make 3D printing according to the invention economical.

Unabhängig davon kann schon vorteilhaft sein, die Waren zur Vermeidung von Vorratshaltung mit Hilfe des erfindungsgemäßen 3D-Druckers erst auf Anforderung auszudrucken.Regardless of this, it can already be advantageous to only print out the goods on request with the aid of the 3D printer according to the invention in order to avoid stockpiling.

In der Anwendung des älteren Vorschlages auf Backwaren und Konditorwaren werden anstelle von Kunststoffen plastifizierte Lebensmittel mit dem Drucker aufgetragen. Zum Teil sind die Lebensmittel von Haus plastisch.In the application of the older proposal to baked goods and confectionery, plasticized foods are applied with the printer instead of plastics. Some of the food is plastic by default.

Soweit das fehlt, kann die Plastifizierung durch Erwärmung und/oder Verformungsarbeit bewirkt wird. Das hat den Vorteil, dass nach dem Drucken und der Abkühlung der Lebensmittel und/oder dem Ende der Verformungsarbeit eine Verfestigung der Lebensmittel stattfindet.If this is missing, the plasticization can be brought about by heating and / or deformation work. This has the advantage that after the printing and cooling of the food and / or the end of the deformation work, the food solidifies.

Bei Schokolade ist das leicht nachvollziehbar.This is easy to understand with chocolate.

Schokolade verflüssigt sich bei Erwärmung und Verformung, so dass sie sich mit dem Drucker nach dem älteren Vorschlag drucken läßt und nach Abkühlung in der gedruckten Form verfestigt. Bei Zucker kann eine Plastifizierung durch Erwärmung und Verformungsarbeit bewirkt werden. Zucker läßt sich aber auch mit Wasser verflüssigen.Chocolate liquefies when heated and deformed, so that it can be printed with the printer according to the older proposal and solidifies in the printed form after cooling. In the case of sugar, plasticization can be brought about by heating and deformation work. But sugar can also be liquefied with water.

Andere Lebensmittel bzw. Lebensmittelmischungen sind schon bei Raumtemperatur plastisch und verfestigen sich nach dem Drucken, weil die Lebensmittelmischung einen Festiger enthält. Ein solcher Festiger ist zum Beispiel Ei, insbesondere Eiweiß in geschlagener Form.Other foods or food mixes are plastic even at room temperature and solidify after printing because the food mix contains a setting agent. A such setting agent is, for example, egg, especially egg white in beaten form.

Marzipan ist von Haus aus plastisch, so dass Marzipan für den Druckkopf durchgängig ist, aber nach dem Drucken die erlangte Form hält, auch unter der Last weiterer Lebensmittelschichten.Marzipan is inherently plastic, so that marzipan is permeable to the print head, but keeps the shape it has acquired after printing, even under the load of further layers of food.

Das erfindungsgemäße Drucken wird mit den Merkmalen des Hauptanspruches erreicht. Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung.The printing according to the invention is achieved with the features of the main claim. The subclaims describe preferred exemplary embodiments of the invention.

Wichtig sind ein

  • -Verschluß, mit dem sich eine sichere und vorteilhafte Anpassung der Schmelzemenge an den jeweiligen Bedarf erreichen lässt
  • -ein Extruder mit einem Schmelzevolumen, das für den jeweiligen Bedarf ausreicht
Are important
  • -Closure with which a safe and advantageous adjustment of the amount of melt to the respective need can be achieved
  • -an extruder with a melt volume that is sufficient for the respective requirement

Dabei ist nach der Erfindung wahlweise eine verschiebbare Düse und/oder ein Extruder vorgesehen, dessen Schnecke/Spindel in axialer Richtung verstellbar ist und das Verstellorgan für einen Verschluß/Stopfen der Düse bildet, aus dem die Schmelze beim Drucken ausgetragen wird. Durch Bewegung der Schnecke/Stopfens kann die Düse ganz oder teilweise geöffnet oder ganz oder teilweise geschlossen werden.According to the invention, a displaceable nozzle and / or an extruder is optionally provided, the screw / spindle of which is adjustable in the axial direction and forms the adjusting element for a closure / stopper of the nozzle from which the melt is discharged during printing. By moving the screw / plug, the nozzle can be opened completely or partially or closed completely or partially.

Wahlweise bildet die Schnecke/Spindel eine Spitze, die zumindest in der Schließstellung in die Düsenöffnung ragt. Das kann sich als vorteilhaft erweisen, wenn die Backware bzw. die Konditorware geringe Abmessungen und ein geringes Gewicht hat. Dann fällt die damit bei senkrechter/vertikaler Stellung der Schnecke/Spindel verbundene Einschränkung der horizontalen Bewegungsfreiheit bei horizontaler Bewegungsfreiheit der Unterlage nicht ins Gewicht.The screw / spindle optionally forms a tip that protrudes into the nozzle opening at least in the closed position. This can prove to be advantageous if the baked goods or confectionery goods have small dimensions and a low weight. Then the restriction of the horizontal freedom of movement associated with the vertical / vertical position of the screw / spindle with horizontal freedom of movement of the base is of no consequence.

Es sind aber auch größere Backwaren und Konditorwaren denkbar, deren Abmessungen und deren Gewicht eine Bewegung der Backware bzw. der Konditorware und einer diese Ware tragenden Unterlage/Werktisch einige Schwierigkeiten bereiten.However, larger baked goods and confectionery products are also conceivable, the dimensions and weight of which cause some difficulties in moving the baked goods or the confectionery goods and a base / work table carrying these goods.

Bei einer in die Düse ragenden Schnecke/Spindel hat die Düsenöffnung oder die Spitze der Schnecke/Spindel eine sich in Strömungsrichtung der Schmelze verjüngende Form.In the case of a screw / spindle protruding into the nozzle, the nozzle opening or the tip of the screw / spindle has a shape that tapers in the flow direction of the melt.

Die Schneckenspitze/Spindelspitze kann eine Keilform besitzen. Dann ist die Düse/Düsenöffnung dem angepasst.The screw tip / spindle tip can have a wedge shape. Then the nozzle / nozzle opening is adapted to this.

Vorzugsweise haben die Düsenöffnung und die Schneckenspitze/Spindelspitze eine konische Form.Preferably the nozzle opening and the screw tip / spindle tip have a conical shape.

Die Schneckenspitze/Spindelspitze kann auch eine Kugelform bzw. eine andere, insbesondere ballige Rundform aufweisen. Mit solcher Spitze kann eine sich verjüngende Düse wie auch eine Düse mit zylindrischer Öffnung kombiniert werden.The screw tip / spindle tip can also have a spherical shape or another, in particular spherical, round shape. A tapered nozzle as well as a nozzle with a cylindrical opening can be combined with such a tip.

Mit der sich in Schmelzströmungsrichtung verjüngenden Öffnung der Düse kann korrespondieren

  • -eine Schneckenspitze/Spindelspitze, die sich in gleicher Weise verjüngt wie die Düsenöffnung, und sich mit einer axialen Bewegung der Schnecke/Spindel in die Düse hineinbewegt und die Düse teilweise oder ganz verschließt bzw. sich mit einer axialen Bewegung der Schnecke/Spindel aus der Düse herausbewegt und die Düse ganz oder teilweise öffnet.
The opening of the nozzle, which tapers in the melt flow direction, can correspond
  • -a screw tip / spindle tip that tapers in the same way as the nozzle opening and moves into the nozzle with an axial movement of the screw / spindle and partially or completely closes the nozzle or moves out of the nozzle with an axial movement of the screw / spindle The nozzle is moved out and the nozzle opens completely or partially.

Je nach Durchmesser der Schneckenspitze/Spindelspitze kann die Schneckenspitze/Spindelspitze in der Schließstellung

  • --bis über die Düsenspitze hinausragen. Dann ist die Schneckenspitze/Spindelspitze im Durchmesser kleiner als die Düsenöffnung an dem Ende, welches in Strömungsrichtung der Schmelze weist.
  • -- oder mit der Düsenspitze abschließen. Dann ist die Schneckenspitze/Spindelspitze im Durchmesser gleich dem Durchmesser der Düsenöffnung an dem Ende, welches in Strömungsrichtung der Schmelze weist.
  • --vor der Düsenspitze enden. Dann ist die Schneckenspitze/Spindelspitze im Durchmesser größer als die Düsenöffnung an dem Ende, welches in Strömungsrichtung der Schmelze weist.
Depending on the diameter of the screw tip / spindle tip, the screw tip / spindle tip can be in the closed position
  • - protrude beyond the nozzle tip. Then the screw tip / spindle tip is smaller in diameter than the nozzle opening at the end which points in the flow direction of the melt.
  • - or finish with the nozzle tip. The diameter of the screw tip / spindle tip is then the same as the diameter of the nozzle opening at the end which points in the direction of flow of the melt.
  • - end in front of the nozzle tip. Then the screw tip / spindle tip is larger in diameter than the nozzle opening at the end which points in the flow direction of the melt.

In jeder Schließstellung verlaufen die Mantelflächen der Schneckenspitze/Spindelspitze parallel zur Mantelfläche der Düsenöffnung.

  • -eine Schneckenspitze/Spindelspitze, die sich anders verjüngt als die Düsenöffnung. Dabei kann die Schneckenspitze/Spindelspitze bei Keilform oder konischer Form zur Schneckenachse/Spindelachse eine geringere Neigung oder eine größere Neigung als die Düsenöffnung aufweisen. Bei geringerer Neigung der Schneckenspitze/Spindelspitze kommt es in Abhängigkeit von dem Durchmesser der Schneckenspitze/Spindelspitze zur Berührung einer Kante des Schneckenspitze/Spindelspitze mit der Mantelfläche der Düsenöffnung oder zur Berührung einer Kante der Düsenöffnung mit der Mantelfläche der Schneckenspitze/Spindelspitze.
In each closed position, the outer surfaces of the screw tip / spindle tip run parallel to the outer surface of the nozzle opening.
  • -a screw tip / spindle tip that tapers differently than the nozzle opening. In this case, the screw tip / spindle tip in the case of a wedge shape or a conical shape to the screw axis / spindle axis can have a lesser inclination or a greater inclination than the nozzle opening. If the inclination of the screw tip / spindle tip is less, it depends on the diameter of the screw tip / spindle tip for contacting an edge of the screw tip / spindle tip with the outer surface of the nozzle opening or for contacting an edge of the nozzle opening with the outer surface of the worm tip / spindle tip.

-Bei der Kugelform oder anders runden Form der Schneckenspitze/Spindelspitze kommt es bei konischer Form der Düsenöffnung in Abhängigkeit von dem Durchmesser der Sch necke nspitze/Spi ndelspitze

  • --zu einer Berührung der Schneckenspitze/Spindelspitze mit der Mantelfläche der Düsenöffnung oder
  • --zu einer Berührung der Kante der Düsenöffnung mit der Mantelfläche der Schneckenspitze/Spindelspitze.
-With the spherical shape or other round shape of the screw tip / spindle tip, the conical shape of the nozzle opening depends on the diameter of the screw tip / spindle tip
  • - to a contact of the screw tip / spindle tip with the outer surface of the nozzle opening or
  • - to a contact of the edge of the nozzle opening with the lateral surface of the screw tip / spindle tip.

Die erfindungsgemäße Bewegung der Schnecke/Spindel wird wahlweise dadurch verwirklicht, dass die Schnecke/Spindel in axialer Richtung verschiebbar in dem zugehörigen Extrudergehäuse angeordnet ist. Für die axiale Verschiebung sind verschiedene Antriebe möglich, sowohl hydraulische als auch mechanische. Die hydraulischen Antriebe besitzen einen in axialer Richtung auf die Schnecke/Spindel wirkenden, hydraulischen Zylinder/Kraftkolben mit einer Wegsteuerung/Schrittsteuerung. Mit einer elektronischen Wegmessung lassen sich auch kleine Wege/Verstellungen messen und steuern.
Es können auch elektrische Hubeinrichtungen als Antrieb für die axiale Bewegung der Schnecke/Spindel eingesetzt werden. Elektrische Hubeinrichtungen/Kraftkolben sind besonders für schnelle und häufige Schließ- und Öffnungsbewegungen geeignet. Das heißt, für kurze Fäden/Bänder/Streifen und dementsprechend kurze Schmelze-Strömungsintervalle sind elektrische Hubeinrichtungen/Kraftkolben besonders geeignet. Das gilt noch mehr, wenn kleine Temperaturbereiche einzuhalten sind.
The movement of the screw / spindle according to the invention is optionally achieved in that the screw / spindle is arranged in the associated extruder housing such that it can be displaced in the axial direction. Various drives are possible for the axial displacement, both hydraulic and mechanical. The hydraulic drives have a hydraulic cylinder / power piston acting in the axial direction on the worm / spindle with a position control / step control. With an electronic distance measurement, even small distances / adjustments can be measured and controlled.
Electric lifting devices can also be used as a drive for the axial movement of the screw / spindle. Electric lifting devices / power pistons are particularly suitable for fast and frequent closing and opening movements. This means that electrical lifting devices / power pistons are particularly suitable for short threads / ribbons / strips and correspondingly short melt flow intervals. This is even more true when small temperature ranges have to be adhered to.

Auch bei der axial verschiebbaren Anordnung lässt sich die Schnecke/Spindel an dem Ende, welches der Düse abgewandt ist, über einen Motor und ein Getriebe in Drehbewegung bringen. Dazu kann zum Beispiel ein Antriebsrad mit einer Vielkeilverbindung auf der Schnecke/Spindel sitzen. Die Vielkeilverbindung erlaubt eine Verschiebung der Schnecke/Spindel bei einem in axialer Richtung mit notwendigem Spiel für eine Drehbewegung gehaltenen Antriebsrad.Even with the axially displaceable arrangement, the screw / spindle can be set in rotary motion at the end facing away from the nozzle by means of a motor and a gear unit. For this purpose, for example, a drive wheel with a spline connection can sit on the worm / spindle. The multi-spline connection allows the worm / spindle to be displaced when the drive wheel is held in the axial direction with the necessary play for a rotary movement.

Eine kostengünstige Antriebsverbindung zwischen der Schnecke/Spindel und dem Antrieb sieht einen Riementrieb mit einem oder mehreren Keilriemen vor. Der Keilriemen erlaubt eine feste Anordnung des Antriebsrades auf der Schnecke/Spindel bei gleichzeitiger erfindungsgemäßer Verschiebung. Das gilt insbesondere für geringe Verschiebungen. Die Verschiebungen können auch bei erheblicher Höhe der herzustellenden Formteile durch Verstellung der Unterlage gering gehalten werden.An inexpensive drive connection between the worm / spindle and the drive provides a belt drive with one or more V-belts. The V-belt allows a fixed arrangement of the drive wheel on the worm / spindle with simultaneous displacement according to the invention. This is especially true for small shifts. The displacements can be kept small even with a considerable height of the molded parts to be produced by adjusting the base.

Wahlweise ist anstelle oder zusätzlich zu der axialen Verstellbarkeit der Schnecke/Spindel eine axiale Verstellbarkeit der Düse vorgesehen, um die Düse teilweise oder ganz zu öffnen oder zu schließen. Dabei wird die Düse entweder gegen die Schneckenspitze/Spindelspitze bewegt oder von der Schneckenspitze/Spindelspitze wegbewegt. Als Bewegungsantrieb für die axiale Bewegung der Düse eignen sich die gleichen Antriebe und Steuerungen wie für die axiale Bewegung der Schnecke/Spindel.Optionally, instead of or in addition to the axial adjustability of the screw / spindle, an axial adjustability of the nozzle is provided in order to partially or completely open or close the nozzle. The nozzle is either moved against the screw tip / spindle tip or moved away from the screw tip / spindle tip. The same drives and controls as for the axial movement of the screw / spindle are suitable as a motion drive for the axial movement of the nozzle.

Wahlweise kann als Verschluß auch ein Schieber Anwendung finden.Optionally, a slide can also be used as a closure.

Die vorstehend beschriebenen Düsen sind besonders vorteilhaft für eine Anlage mit senkrecht/vertikal bewegter Düse bzw. senkrecht/vertikal bewegter Schnecke/Spindel und sowohl senkrecht bewegter als auch horizontal bewegter Unterlage/Werktisch. Die senkrechte/vertikale Anordnung erlaubt es, die Schmelze nach unten abzulegen. Das geht besonders gut. Außerdem hat die Schmelze keine nennenswerte Neigung, aus der Ablagestellung wegzufließen.The nozzles described above are particularly advantageous for a system with vertically / vertically moved nozzle or vertically / vertically moved screw / spindle and both vertically moved and horizontally moved base / workbench. The vertical / vertical arrangement allows the melt to be deposited downwards. That works particularly well. In addition, the melt has no appreciable tendency to flow away from the deposit position.

Darüber hinaus können die vorstehend beschriebenen Düsen auch verwendet werden, wenn die Düsen mitsamt dem die Düsen mit Schmelze speisenden Extruder in der Horizontalen bewegbar sind. Die Düsen und der zugehörige Extruder werden im Folgenden als Anlage bezeichnet.In addition, the nozzles described above can also be used if the nozzles, together with the extruder feeding the nozzles with melt, can be moved horizontally. The nozzles and the associated extruder are referred to below as the system.

Alternativ und/oder zusätzlich zur Bewegung der Düsen kann auch die Backware/Konditorware bewegt werden.Alternatively and / or in addition to moving the nozzles, the baked goods / confectionery goods can also be moved.

Bei einer Bewegung der Anlage ist es hilfreich, wenn die Düse nicht nur eine Auf/Zu-Funktion hat und die Schmelze nicht nur auf einer Linie ablegen kann, sondern die Schmelze auch gleichzeitig auf einer Fläche verteilen kann, die breiter ist als zum Beispiel ein Schmelzefaden/Streifen/Band oder ein Schmelzepunkt. Das ist zum Beispiel der Fall wenn ein 3D-Drucker ein größeres Teil/Schicht der Backware/Konditorware in einem Arbeitsgang herstellen soll. Dann soll der 3D-Drucker die Schmelze über die gesamte Breite der Backware/Konditorware ablegen. Das kann in Punkten oder mit Fäden oder Bändern/Fäden/Streifen geschehen.When the system is moving, it is helpful if the nozzle not only has an open / closed function and can not only deposit the melt on a line, but can also distribute the melt at the same time on an area that is wider than, for example, one Melt thread / strip / ribbon or a melting point. This is the case, for example, if a 3D printer is to produce a larger part / layer of the baked goods / confectionery in one operation. Then the 3D printer should deposit the melt over the entire width of the baked goods / confectionery goods. This can be done in dots or with threads or ribbons / threads / strips.

Die Herstellung von Teilen einer Backware/Konditorware kann auch unter Bildung geschlossener Schichten oder unter Bildung von Hohlräumen geschehen. Besondere Vorteile bei der Hohlraumbildung ergeben sich, wenn die geschlossenen Außenschichten der Wände durch Stege miteinander verbunden werden und wenn die Stege unterschiedlich schräg zwischen den Schichten verlaufen. Zum Beispiel können die einen Stege unter 45Grad-Neigung in einer Längsrichtung der Wände und die anderen Stege unter 45Grad-Neigung in der entgegen gesetzten Längsrichtung der Wände verlaufen. Wahlweise können sich die Stege dabei kreuzen. Das bewirkt Hohlräume und eine steife Verbindung und erlaubt bei Bedarf eine Durchlüftung; gegebenenfalls können die Hohlräume auch zur Leitungsführung für einzelne oder alle bei der Herstellung vorkommenden Medien genutzt werden.The production of parts of a bakery product / confectionery product can also take place with the formation of closed layers or with the formation of cavities. Particular advantages in the formation of cavities result if the closed outer layers of the walls are connected to one another by webs and if the webs run at different angles between the layers. For example, one webs can run at a 45 degree incline in one longitudinal direction of the walls and the other webs at 45 degrees incline in the opposite longitudinal direction of the walls. Optionally, the webs can cross each other. This creates cavities and a stiff connection and allows ventilation if necessary; possibly can the cavities can also be used to route individual or all media occurring during production.

Wahlweise erfolgt die Hohlraumbildung unter Bildung einheitlich dicker Schichten. Die Hohlräume können jeweils abgeschlossen sein. Das ist auch unter Ausbildung wasserdichter Hohlräume möglich. Die Hohlräume lassen sich beliebig gestalten. Von Vorteil sind Hohlräume mit besonderer statischer Festigkeit und besonders vorteilhaftem Verformungsverhalten unter Last. Geeignete Hohlräume sind zum Beispiel geschlossenen Bienenwaben nachgestaltet.
Die geschlossenen Hohlräume bieten auch eine vorteilhafte Wärmedämmung.
Optionally, the cavity formation takes place with the formation of uniformly thick layers. The cavities can each be closed. This is also possible with the formation of watertight cavities. The cavities can be designed as desired. Cavities with particular static strength and particularly advantageous deformation behavior under load are advantageous. Suitable cavities are, for example, modeled on closed honeycombs.
The closed cavities also offer advantageous thermal insulation.

Wahlweise sind die Hohlräume auch mindestens teilweise miteinander verbunden. Vorteilhafterweise kann das genutzt werden, um in der Senkrechten/Vertikalen eine Verbindung zwischen den Hohlräumen zu schaffen, dass Feuchtigkeit, die auf dem Wege der Diffusion eindringt, nach oben abdampfen kann.Optionally, the cavities are also at least partially connected to one another. This can advantageously be used to create a connection between the cavities in the perpendicular / vertical so that moisture that penetrates by diffusion can evaporate upwards.

Die Verwirklichung obiger Konstruktionen kann mit der Verlegung von Schmelzebändern und/oder Schmelzefäden und/oder Schmelzestränge und/oder Schmelzepunkten erfolgen. Schmelzebänder/Fäden/Stränge erleichtern das Drucken, indem ein längerer Schmelzefluß in Form von Schmelzefäden/Stränge/Bänder möglich ist. Schmelzefäden beinhalten einen dünnen Schmelzeauftrag. Schmelzbänder/Stränge besitzen ein Vielfaches der Breite von Schmelzefäden. Sie können die gleiche Dicke wie Schmelzefäden, aber auch ein Vielfaches der Dicke von Schmelzefäden besitzen. Die größere Dicke ist von Vorteil, wo mit größerer Auftragsleistung gearbeitet werden. Auch bei Schmelzebändern/Fäden/Strängen muß eine Unterbrechung der Bänder/Fäden/Fäden berücksichtigt werden. Dagegen wird der Schmelzefluß bei punktweiser Schmelzeverlegung extrem oft unterbrochen. Für die punktweise Schmelzeverlegung sind elektrische betriebene Hubeinrichtungen besonders geeignet.The above constructions can be realized with the laying of melt bands and / or melt threads and / or melt strands and / or melt points. Melt ribbons / threads / strands make printing easier by allowing a longer flow of melt in the form of melt threads / strands / ribbons. Melt threads contain a thin layer of melt. Melting ribbons / strands are many times the width of melt threads. They can have the same thickness as melt threads, but also a multiple of the thickness of melt threads. The greater thickness is an advantage where work is carried out with a larger application rate. Even with melt ribbons / threads / strands, an interruption in the ribbons / threads / threads must be taken into account. In contrast, the melt flow is extremely often interrupted in the case of pointwise melt transfer. Electrically operated lifting devices are particularly suitable for the point-wise laying of melt.

Während bei zweidimensionalen Druckwerken mit dem Druckmaterial nur eine einzige Schicht/Lage erstellt wird, werden bei dreidimensionalen Druckwerken mehrere Schichten/Lagen übereinander verlegt.
Üblicherweise wird in jeder Lage/Schicht zeilenweise vorgegangen. Die zeilenweise Arbeitsweise hat den Nachteil erheblicher Leerbewegungen des Druckers und/oder erheblicher Leerbewegungen des Formteiles. Nach der Erfindung kommt es zu einer wesentlichen Steigerung der Druckleistung, wenn sich das zeilenweise Drucken auf Bodenflächen der Backware bzw. Konditorware beschränkt, d.h. umgesteuert wird, wenn eine Kante der Bodenfläche erreicht ist.
While only a single layer / layer is created with the printing material in two-dimensional printing units, several layers / layers are laid on top of one another in three-dimensional printing units.
Usually a line-by-line approach is used in each layer / layer. The line-by-line mode of operation has the disadvantage of considerable idle movements of the printer and / or considerable idle movements of the molded part. According to the invention, there is a significant increase in the printing performance when the line-by-line printing is limited to the bottom surfaces of the baked goods or confectionery goods, ie is reversed when an edge of the bottom surface is reached.

Vorteilhafterweise muss keine Unterbrechung der Verlegung stattfinden, wenn beim Umsteuern in die benachbarte Zeile übergegangen wird. Der Druck nimmt dann einen mäandernden Verlauf.Advantageously, the laying does not have to be interrupted if a change is made to the adjacent row when changing direction. The pressure then takes a meandering course.

Wenn nach Fertigstellung einer Bodenfläche Stege mit entsprechend kleiner Aufstandsfläche hergestellt werden sollen und die Aufstandsflächen wie eine Bodenflächen behandelt werden, häufen sich die Umsteuerungsvorgänge. Vorzugsweise wird bei Aufstandsflächen von Stegen auf eine Bewegungsrichtung entlang der Stege übergegangen. Die neue Bewegungsrichtung kann so programmiert werden. Hilfsweise kann bei Backware bzw. Kondiorware der Werktisch, auf dem die Backware bzw. Konditorware aufgebaut werden, gedreht werden, bis die Bewegungsrichtung des Druckers in Richtung eines Steges verläuft. Anstelle der Drehung des Werktisches oder zusätzlich kann eine Drehung des Extruders mit der Düse und mit sonstigem Zubehör die Ausrichtung der Druckerbewegung auf den Verlauf der zu druckenden Wand erleichtern. Schon die Drehbeweglichkeit von Einzelteilen wie der Düse kann für eine Ausrichtung der Bewegungsrichtung der Düse auf einen Steg hilfreich sein.If, after completion of a floor area, webs with a correspondingly small contact area are to be produced and the contact areas are treated like a floor area, the reversal processes increase. In the case of contact areas of webs, a transition is preferably made to a direction of movement along the webs. The new direction of movement can be programmed in this way. Alternatively, in the case of baked goods or confectionery goods, the workbench on which the baked goods or confectionery goods are set up can be rotated until the direction of movement of the printer runs in the direction of a web. Instead of rotating the workbench or in addition, rotating the extruder with the nozzle and other accessories can facilitate the alignment of the printer movement with the course of the wall to be printed. Even the rotational mobility of individual parts such as the nozzle can be helpful for aligning the direction of movement of the nozzle on a web.

Bei der Herstellung von Backwaren und Konditorwaren kann von Vorteil sein, wenn der Extruder mitsamt der Düse und sonstigem Zubehör für das Drucken über der Backware bzw. Konditorware in jeder Richtung verfahrbar/bewegbar ist. Alternativ oder zusätzlich kann der Werktisch, auf dem die Schmelzebänder/Fäden/Stränge abgelegt werden, in einzelnen Richtungen oder auch in jeder Richtung verfahrbar sein.In the production of baked goods and confectionery goods, it can be advantageous if the extruder together with the nozzle and other accessories for printing over the baked goods or confectionery goods can be moved / moved in any direction. Alternatively or additionally, the work table on which the melt strips / threads / strands are placed can be moved in individual directions or in any direction.

Zur gewünschten Bewegung der Düse/Druckkopfes und ggfs. des Extruders kann die Düse/Druckkopf wahlweise mit einem Roboter gehalten werden. Die Düse/Druckkopf und der Extruder können kleinvolumig ausgelegt sein. Dabei folgen die Abmessungen der Düse/Druckkopfes üblicherweise dem Bauvolumen des Extruders. Das heißt, für kleine Extruder kommen regelmäßig auch kleine Düsen/Druckköpfe in Betracht. In der erfindungsgemäßen Anwendung haben die Extruder vorzugsweise maximal eine Schneckenlänge von 500mm, noch weiter bevorzugt maximal eine Schneckenlänge von 400mm und höchst bevorzugt maximal eine Schneckenlänge von 300mm. Bei Einschneckenextrudern ist die Schneckenlänge die Länge der Verzahnung an der einen Schnecke. Für Doppelschneckenextruder gilt das gleiche. Beim Doppelschneckenextruder kämmen die beiden vorkommenden Schnecken. Das heißt die beiden vorkommenden Schnecken greifen mit ihrer Verzahnung ineinander.For the desired movement of the nozzle / print head and possibly the extruder, the nozzle / print head can optionally be held with a robot. The nozzle / print head and the extruder can be designed with a small volume. The dimensions of the nozzle / print head usually follow the overall volume of the extruder. This means that small nozzles / print heads are also regularly used for small extruders. In the application according to the invention, the extruders preferably have a maximum screw length of 500 mm, even more preferably a maximum screw length of 400 mm and most preferably a maximum screw length of 300 mm. In single-screw extruders, the screw length is the length of the teeth on one screw. The same applies to twin screw extruders. In the twin screw extruder, the two screws that occur mesh. This means that the two worms that occur interlock with their teeth.

Bei Planetwalzenextruder ist die Schneckenlänge die Länge der Planetspindeln. Die dabei gemeinten Planetwalzendextruder besitzen ein ortsfestes Gehäuse, eine in dem Gehäuse umlaufende Zentralspindel und verschiedene Planetspindeln, die zwischen der Zentralspindel und dem umgebenden Gehäuse umlaufen. Dabei besitzen die Zentralspindel und die Planetspindeln eine Außenverzahnung und das Gehäuse eine Innenverzahnung. Es kämmen die Planetspindeln(mit ihrer Verzahnung) mit der Zentralspindel(mit deren Verzahnung) und gleichzeitig mit dem Gehäuse(mit deren Verzahnung).In the case of planetary roller extruders, the screw length is the length of the planetary spindles. The planetary roller extruders meant here have a Fixed housing, a central spindle rotating in the housing and various planetary spindles which rotate between the central spindle and the surrounding housing. The central spindle and the planetary spindles have external teeth and the housing has internal teeth. The planetary spindles mesh (with their teeth) with the central spindle (with their teeth) and at the same time with the housing (with their teeth).

Die Verzahnung aller verzahnten Teile ist vorzugsweise eine Evolventen-Schrägverzahnung. Das heißt die Zähne bilden eine Evolventenverzahnung und verlaufen am Außenmantel der Zentralspindel und Planetspindeln mit einer Steigung in Bezug auf die Mittelachse. Zugleich haben alle verzahnten Teile den gleichen Zahnmodul. Mit dem Zahnmodul sind wichtige Einzelheiten der Verzahnung festgelegt.The toothing of all toothed parts is preferably an involute helical toothing. This means that the teeth form an involute toothing and run on the outer surface of the central spindle and planetary spindles with a gradient in relation to the central axis. At the same time, all toothed parts have the same tooth module. The tooth module defines important details of the toothing.

Die Planetspindeln laufen im Betrieb um die Zentralspindel um. Dabei stehen die Planetspindeln aufgrund der Schrägverzahnung in Längsrichtung unter einem Druck. Der Druck ist zum Austragende des Extruders hin gerichtet. Dieser Druck wird durch Anlaufringe am Extruderende aufgefangen. Die Planetspindeln gleiten bei ihrem Umlauf um die Zentralspindel an dem Anlaufring.The planetary spindles rotate around the central spindle during operation. The planetary spindles are under pressure in the longitudinal direction due to the helical gearing. The pressure is directed towards the discharge end of the extruder. This pressure is absorbed by thrust rings at the end of the extruder. The planetary spindles slide on the thrust ring as they revolve around the central spindle.

Für die Herstellung von Backwaren und Konditoreiwaren können handelsübliche Roboter verwendet werden. Solche Roboter besitzen eine Steuerung, die in der Lage ist, bei Eingabe der Maße der Wege und deren Lage zueinander und deren Höhe alle Schmelzebänder/Faden/Stränge in gewünschter Länge an gewünschter Stelle abzulegen. Diese Roboter können eine Schrittschaltsteuerung enthalten.Commercially available robots can be used for the production of baked goods and confectionery products. Such robots have a control that is able to deposit all melt bands / threads / strands in the desired length at the desired location when entering the dimensions of the paths and their position relative to one another and their height. These robots can contain a step-by-step control.

In Betracht kommt auch eine Lasersteuerung für die Roboter. Dabei werden vorzugsweise mehrere Laser eingesetzt, die den Extruder mit der Düse an jede gewünschte Stelle lenken.Laser control for the robots can also be considered. Several lasers are preferably used, which direct the extruder with the nozzle to any desired point.

Nachfolgend sind einige von verschiedenen möglichen Verfahrensweisen mit kurzen und längeren Schmelzebändern/Fäden/Stränge dargestellt:

  • -der Drucker kann in Längsrichtung eines Steges ein langes Schmelzeband/Faden/Strang legen. Das nächste lange Schmelzeband/Faden/Strang wird auch in Längsrichtung des Steges, aber zugleich um Einiges versetzt, neben das vorher gelegte Schmelzeband/Faden/Strang gelegt
    • -- die längeren Schmelzebänder/Faden/Stränge können dabei schließend nebeneinander liegen
    • --die längeren Schmelzebänder/Faden/Stränge können dabei einander seitlich überlappend verlegt werden
    • --die längeren Schmelzebänder/Faden/Stränge können unter Bildung eines horizontalen Abstandes voneinander verlegt werden
      • ---in Abständen erfolgt eine Verbindung beider beabstandeter längerer Schmelzebänder/Faden/Stränge durch kurze Schmelzebänder/Faden/Stränge
Below are some of the different possible procedures with short and longer melt ribbons / threads / strands:
  • -The printer can lay a long melt ribbon / thread / strand in the longitudinal direction of a web. The next long melt band / thread / strand is also placed in the longitudinal direction of the web, but at the same time offset by some, next to the previously laid melt band / thread / strand
    • - The longer melt ribbons / thread / strands can close next to each other
    • - the longer melt bands / threads / strands can be laid laterally overlapping each other
    • - the longer melt bands / threads / strands can be laid with a horizontal distance from each other
      • --- At intervals there is a connection between the two spaced longer melt bands / threads / strands by short melt bands / threads / strands

Durch wechselnde Anordnung von langen und kurzen Schmelzesträngen/Faden/Bänder und/oder Versatz der Schmelzestränge/Faden/B änder wird schon in jeder Lage/Schicht von Schmelzesträngen/Faden/Bändern ein Verband/Verbund erzeugt. Dadurch, dass auch in jeder neuen Lage/Schicht ein Versatz der Schmelzestränge/Faden/Bänder gegenüber den Schmelzesträngen/Faden/Bänder in der vorhergehend gelegten Lage/Schicht herbeigeführt wird, wird der Verband/Verbund der Schmelzestränge/Faden/Bänder noch verbessert.By changing the arrangement of long and short melt strands / threads / bands and / or offsetting the melt strands / threads / bands, a bond / bond is created in every layer / layer of melt strands / threads / bands. The fact that the melt strands / threads / ribbons are offset in relation to the melt strands / threads / ribbons in the previously laid layer / layer also results in an offset of the melt strands / threads / ribbons in each new layer / layer, the bond / bond of the melt strands / threads / ribbons is further improved.

In einer Variante können alternierend (von Lage/Schicht zu Lage/Schicht) ganz oder teilweise schmalere oder breitere Schmelzebänder/Faden/Stränge gelegt werden. Die breiteren Schmelzebänder/Faden/Stränge können zum Beispiel doppelt so breit wie die schmaleren Schmelzbänder/Faden/Stränge sein. Wahlweise liegt das Verhältnis der schmaleren Breiten zu den größeren Breiten zwischen 1 zu 1,1 und 1 zu 4.

  • -an Kreuzungsstellen/Stoßstellen von Schmelzebändern/Faden/Strängen wird vorzugsweise vermieden, dass Schmelzebänder/Faden/Stränge in derselben Schicht/Lage übereinander gelegt werden.
In a variant, entirely or partially narrower or wider melt bands / threads / strands can be laid alternately (from layer / layer to layer / layer). The wider melt bands / thread / strands can be, for example, twice as wide as the narrower melt bands / thread / strands. Alternatively, the ratio of the narrower widths to the larger widths is between 1: 1.1 and 1: 4.
  • -at intersections / joints of melt bands / threads / strands is preferably avoided that melt bands / threads / strands are placed on top of one another in the same layer / position.

Bei zwei übereinander liegenden Schichten/Lagen versteht sich, dass die zugehörigen Schmelzebänder/Faden/Stränge übereinander liegen. Vorzugsweise wird in jeder Schicht/Lage eine gleichbleibende Dicke eingehalten. Nach der Erfindung wird das erreicht, indem längere Schmelzebänder/Faden/Stränge(beispielhaft Schmelzeband 1 genannt) vor einem anderen Schmelzeband/Faden/Stränge (beispielhaft Schmelzeband 2 genannt) enden und nach dem anderen Schmelzeband 2 wieder neu anfangen. Das Schmelzeband 1 wird dadurch vom Schmelzeband 2 unterbrochen.In the case of two superimposed layers / plies, it goes without saying that the associated melt bands / threads / strands are superimposed on one another. A constant thickness is preferably maintained in each layer / layer. According to the invention, this is achieved by using longer melt bands / threads / strands (for example melt band 1 called) in front of another melt band / thread / strands (for example melt band 2 called) and after the other melt band 2 start all over again. The melt band 1 is thereby removed from the melt band 2 interrupted.

An jeder Kreuzungsstelle/Stoßstelle genau gleich vorzugehen beinhaltet eine Vorgehensweise.Proceeding exactly the same at every intersection / joint includes a procedure.

Es gibt auch andere Vorgehensweise
Ein Festigkeitsvorteil entsteht, wenn an allen Kreuzungsstellen/Stoßstellen einen Verband hergestellt wird. Verband heißt, die aneinander stoßenden Bauteile werden miteinander verbunden, indem Schmelzebänder/Faden/Stränge des einen Teiles einer Ware zwischen Schmelzebändern/Faden/Stränge des anderen Bauteiles eingebunden werden. Ein erfindungsgemäßer Verband entsteht bei sich kreuzenden Schmelzebändern/Faden/Strängen, wenn in der nächsten Schmelzeschicht/Lage das Schmelzeband 2 vor dem Schmelzeband 1 endet und nach dem Schmelzeband 1 wieder neu angesetzt wird. Dadurch läuft das Schmelzeband 1 an dieser Kreuzungsstelle durch, während das Schmelzeband 2 unterbrochen wird.

  • -vorzugsweise werden Kreuzungsstellen/Stoßstellen entsprechend ausgelegt. Mit Kreuzungsstellen/Stoßstellen sind dabei die Stellen gemeint,
    • --an denen zwei Schmelzestränge/Fäden/Stränge fluchtend aneinander stoßen
    • --an denen zwei Schmelzestränge/Fäden/Stränge T-förmig oder L-förmig aneinander stoßen oder
    • --an denen Schmelzebänder/Fäden/Stränge
      • ---an eine Bodenfläche des Formteiles
      • ---an einen Zwischenboden
      • ---an einen Deckel
      • ---an einen Vorsprung des Teiles
      • ---oder dergleichen stößt.
There are other approaches as well
A strength advantage arises if a bond is made at all intersections / joints. Association means that the components abutting one another are connected to one another by integrating melt bands / threads / strands of one part of a product between melt bands / threads / strands of the other component. A The bandage according to the invention arises when the melt bands / thread / strands cross one another when the melt band is in the next melt layer / layer 2 in front of the melt band 1 ends and after the melt band 1 is rescheduled. This causes the melt band to run 1 at this crossing point while the melt band 2 is interrupted.
  • -Preferably, intersections / joints are designed accordingly. With intersections / joints are meant the points
    • - at which two melt strands / threads / strands are flush with one another
    • - at which two melt strands / threads / strands meet in a T-shape or L-shape, or
    • - on which melt bands / threads / strands
      • --- to a bottom surface of the molded part
      • --- to an intermediate floor
      • --- on a lid
      • --- to a ledge of the part
      • --- or the like comes across.

An allen Stoßstelle/Kreuzungsstellen ist ein Verband/Verbund von Vorteil.A bond / bond is advantageous at all joints / intersections.

Das T-förmige Aneinanderstoßen unterscheidet sich von den Kreuzungsstellen dadurch, dass die an durchgehende Schmelzestränge/Fäden/Stränge anstoßenden Schmelzestränge/Fäden/Stränge sich nicht an der gegenüber liegenden Seite der durchgehenden Schmelzestränge/Fäden/Stränge fortsetzen. Vorzugsweise bleibt das oben am Schmelzeband 1 und Schmelzeband 2 erläuterte Prinzip erhalten, In der einen Lage/Schicht ist das Schmelzeband 1 durchgehend verlegt und stößt das Schmelzeband 2 an das durchgehend verlegte Schmelzeband 1. In einer darüber liegenden Lage/Schicht ist das Schmelzeband 1 in der Breite des Schmelzebandes 2 unterbrochen und erstreckt sich das Schmelzeband 2 in diese Lücke.The T-shaped abutment differs from the crossing points in that the melt strands / threads / strands adjoining continuous melt strands / threads / strands do not continue on the opposite side of the continuous melt strands / threads / strands. This preferably stays at the top of the melt belt 1 and melt band 2 The explained principle is obtained, in one layer / layer is the melt band 1 continuously laid and abuts the melt band 2 to the continuously laid melt band 1 . The melt band is in an overlying layer / layer 1 in the width of the melt band 2 interrupted and extends the melt band 2 in this gap.

Stoßstellen/Kreuzungsstellen können sich nach der Erfindung auch ergeben, wenn die Schmelzestränge/Fäden/Stränge eine Ecke bilden. Dann stoßen die Schmelzestränge/Fäden/Stränge L-förmig aneinander. Diese Stoßstelle unterscheidet sich von der T-förmigen Stoßstelle dadurch, dass keine Schmelzestränge/Fäden/Stränge durchgehen (über die Ecke hinausgehen). Dann endet das Schmelzeband 1 in einer Lage/Schicht vor der Ecke in einem Abstand, der gleich der Breite des Schmelzebandes 2 ist, so dass das Schmelzeband 2 in die Lücke geführt/gelegt werden kann. In der darüber liegenden Lage/Schicht endet das Schmelzeband 2 in einem Abstand von der Ecke, der gleich der Breite des Schmelzebandes 1 ist, so dass das Schmelzeband 1 in die Lücke geführt/gelegt werden kann.Joints / crossing points can also result according to the invention when the melt strands / threads / strands form a corner. Then the melt strands / threads / strands meet in an L-shape. This joint differs from the T-shaped joint in that no melt strands / threads / strands go through (go beyond the corner). Then the melt band ends 1 in a layer in front of the corner at a distance equal to the width of the melt band 2 is so that the melt band 2 can be led / placed in the gap. The melt band ends in the layer / layer above 2 at a distance from the corner equal to the width of the melt band 1 is so that the melt band 1 can be led / placed in the gap.

Alternativ zu der vorstehenden Eckenbildung kann das Schmelzeband/Faden/Strang auch an der Ecke abgewinkelt werden. Dabei wird das Schmelzeband/Faden/Strang ohne Unterbrechung an der Ecke abgewinkelt und weitergeführt. Im Prinzip kann das mit jedem Schmelzeband/Schmelzestrang/Faden durchgeführt werden. Die besten Ergebnisse zeigen sich mit Faden/Stränge aus einer Düse mit kreisförmigem Querschnitt.As an alternative to the above corner formation, the melt band / thread / strand can also be angled at the corner. The melt band / thread / strand is angled at the corner and continued without interruption. In principle, this can be done with any melt band / strand / thread. The best results are seen with thread / strands from a nozzle with a circular cross-section.

Der Anschluß von Schmelzestränge/Fäden/Stränge an eine Bodenfläche oder dergleichen wird vorzugsweise in gleicher Weise gelöst wie der T-förmige Stoß, denn die Bodenfläche wird auch aus verschiedenen Schmelzebändern/Faden/Stränge zusammengesetzt.The connection of melt strands / threads / strands to a bottom surface or the like is preferably solved in the same way as the T-shaped joint, because the bottom surface is also composed of different melt bands / threads / strands.

Soweit eine Ware lageweise/schichtweise aufgebaut wird, können mehrere Schmelzebänder/Faden/Stränge in einer Ebene nebeneinander und/oder hintereinander liegen. Vorzugsweise ist dann ein Versatz zwischen den Schmelzebändern/Faden/Stränge einer Schicht/Ebene und den Schmelzebändern/Faden/Stränge einer darüber liegenden Schicht/Ebene bzw. einer darunter liegenden Schicht/Ebene vorgesehen. Der Versatz beträgt mindestens 1mm, vorzugsweise mindestens 2mm, noch weiter bevorzugt mindestens 3mm und höchst bevorzugt mindestens 4mm. Das führt vorteilhafterweise zu einer Verzahnung der verschiedenen Lagen.If a product is built up in layers / layers, several melt strips / threads / strands can lie next to one another and / or one behind the other on one level. An offset is then preferably provided between the melt bands / thread / strands of a layer / plane and the melt bands / thread / strands of an overlying layer / plane or an underlying layer / plane. The offset is at least 1mm, preferably at least 2mm, even more preferably at least 3mm and most preferably at least 4mm. This advantageously leads to interlocking of the various layers.

Üblicherweise haben Fäden einen sehr viel geringeren Querschnitt als Bänder. Wenn bei einer Herstellung die Schmelzebänder durch Schmelzefäden ersetzt werden, so müssen viel mehr Schmelzefäden verlegt werden als Schmelzbändern, um die gleiche Backware oder Konditorware herzustellen.Usually threads have a much smaller cross-section than ribbons. If the melt belts are replaced by melt threads during a production process, much more melt threads have to be laid than melt belts in order to produce the same baked goods or confectionery.

Zum Drucken muß die Schmelze mit ausreichendem und möglichst gleichförmigem Druck in den Druckkopf eingeführt werden. Dazu eignet sich ein dem Druckkopf in Schmelzeströmungsrichtung vorgeschaltetet Doppelschneckenextruder. Vorzugsweise findet als Extruder ein Einschneckenextruder, noch weiter bevorzugt ein Planetwalzenextruder Anwendung. Alle genannten Extruderarten besitzen einen Füllteil, in den die zum Drucken vorgesehenen Lebensmittel eingefüllt werden. An den Füllteil schließt sich ein Extruderteil an, in dem die Lebensmittel auf die zum Drucken erforderliche Temperatur und Druck gebracht werden. Soweit erforderlich kann dabei auch eine Entgasung stattfinden wie auch eine Mischung mit Additiven, Zuschlägen und Füllstoffen erfolgen.For printing, the melt must be introduced into the print head with sufficient pressure that is as uniform as possible. A twin screw extruder connected upstream of the print head in the melt flow direction is suitable for this purpose. A single-screw extruder, even more preferably a planetary roller extruder, is preferably used as the extruder. All of the named types of extruder have a filling part into which the food intended for printing is filled. The filling part is followed by an extruder part, in which the food is brought to the temperature and pressure required for printing. If necessary, degassing can also take place, as can a mixture with additives, aggregates and fillers.

Vorteilhafterweise kann mit dem Planetwalzenextruder zugleich eine optimale Temperierung der Lebensmittel vor dem Drucken erfolgen. Dazu werden die Planetwalzenextruder mit einem Temperierungsmittel, vorzugsweise Wasser, durchströmt. Zum Erwärmen der Lebensmittel wird mit dem Temperierungsmittel Wärme in den Extruder eingetragen. Zum Kühlen wird mit dem Temperierungsmittel Wärme aus dem Extruder ausgetragen.Advantageously, the planetary roller extruder can also be used to optimally control the temperature of the food prior to printing. For this purpose, a temperature control medium, preferably water, flows through the planetary roller extruders. To heat the food, heat is introduced into the extruder with the temperature control medium. For cooling, heat is removed from the extruder with the temperature control medium.

Frühere Extruder haben in einem Gehäuse alle Aufgaben erfüllt, von dem Einziehen bis zum Austragen des Extrusionsmaterials. Zeitgemäße Extruder sind modulweise aufgebaut.Earlier extruders performed all tasks in one housing, from drawing in to discharging the extrusion material. Modern extruders are built up in modules.

Bei abschnittsweiser Zusammensetzung der Extruder können die Abschnitte alle unterschiedliche Länge aufweisen. Das kann von Vorteil sein, um die Länge der einzelnen Abschnitte dem jeweiligen Verarbeitungszone/Behandlungszone für das Einsatzmaterial im Extruder anzupassen. Zumeist haben alle Abschnitte des Extruders gleiche Länge. Das wird als modulweiser Aufbau des Extruders bezeichnet. Häufig werden die Bezeichnungen „abschnittsweise“ und „modulweise“ bzw. „Abschnitt“ und „Modul“ synonym benutzt.If the extruders are composed in sections, the sections can all have different lengths. This can be advantageous in order to adapt the length of the individual sections to the respective processing zone / treatment zone for the feedstock in the extruder. Most of the sections of the extruder are all of the same length. This is known as the modular structure of the extruder. The terms “section by section” and “by module” or “section” and “module” are often used synonymously.

Die Abschnitte/Module der Einschneckenextruder besitzen in der Regel gemeinsame Schnecken. Das heißt, die Schnecken erstrecken sich durch alle Abschn itte/Mod u le.The sections / modules of the single-screw extruders usually have common screws. That is, the screws extend through all sections / modules.

Das gleiche gilt für die Abschnitte/Module der Doppelschneckenextruder. Bei Planetwalzenextruder ist eine gemeinsame Zentralspindel bei modulweise oder abschnittsweise aufgebauten Planetwalzenextrudern vorgesehen.The same applies to the sections / modules of the twin screw extruders. In the case of planetary roller extruders, a common central spindle is provided for planetary roller extruders constructed in modules or sections.

Bei Einschneckenextrudern und Doppelschneckenextrudern beschränkt sich der modulweise oder abschnittsweise Aufbau auf das Gehäuse. Bei modulweise und abschnittsweise aufgebauten Planetwalzenextrudern sind folgende Teile aus Modulen/Abschnitten zusammen gesetzt:

  • -Gehäuse
  • -Gehäusebuchse
  • -Planetspindeln
  • -Anlaufringe
In the case of single-screw extruders and twin-screw extruders, the modular or sectional structure is limited to the housing. In the case of planetary roller extruders constructed in modules and sections, the following parts are made up of modules / sections:
  • -Casing
  • -Housing socket
  • Planetary spindles
  • -Stop rings

Die Gehäusebuchse wird üblicherweise in dem Gehäuse durch Schrumpfen des Gehäuses gehalten. Die Anlaufringe sind in Bohrungen/Öffnungen der betreffenden Gehäuseenden montiert. Entweder die Anlaufringe greifen zugleich in eine Bohrung/Öffnung des benachbarten Extrudermoduls/Extruderabschnitts. Oder die Anlaufringe sind Teil einer Ringkonstruktion, welche in eine Bohrung/Öffnung des benachbarten Extrudermoduls/Extruderabschnitts.The housing sleeve is usually held in the housing by shrinking the housing. The thrust rings are mounted in bores / openings in the relevant housing ends. Either the thrust rings simultaneously engage in a bore / opening in the adjacent extruder module / extruder section. Or the thrust rings are part of a ring construction which is inserted into a bore / opening of the adjacent extruder module / extruder section.

Bei modulweise aufgebauten Extrudern (die Schnecke/Spindel erstreckt sich vom Antrieb durch alle Module bis zur Düse) kann jeder Modul eine oder mehrere Teilaufgaben übernehmen. Zum Beispiel kann ein separater Extrudermodul für die Beheizung/Kühlung verwendet werden. Wahlweise findet auch für eine gewünschte Entgasung ein separater Extruder-Modul Verwendung. Nachfolgend ist dieser Modul als Entgasungsmodul bezeichnet. Der Entgasungsmodul besitzt eine Mantelöffnung, durch die Gas entweichen kann. Vorzugsweise ist an dieser Mantelöffnung ein leer laufender Seitenarmextruder vorgesehen. Noch weiter bevorzugt handelt es sich bei dem Seitenarmextruder um einen Doppelschneckenextruder, der ohne Einsatzmaterial so dreht, als wenn er Einsatzmaterial in den Entgasungsmodul fördert. Dadurch hält der Seitenarmextruder die Schmelze in dem Entgasungsmodul davon ab, durch die Mantelöffnung auszutreten. Vorzugsweise findet ein besonders kurzer Seitenarmextruder Anwendung. Ein gleichzeitig anliegender Saugzug an dem Seitenarmextruder zieht infolge gewollter Undichtigkeit in dem Seitenarmextruder Gas ab. Als Undichtigkeit kann das notwendige Spiel zwischen den Schnecken des Seitenarmextruders und dem umgebenden Gehäuse ausreichen. Gegebenenfalls wird ein zusätzliches Spiel zwischen den Schnecken des Seitenarmextruders und dem umgebenden Gehäuse erzeugt. Das kann durch spanabhebende Bearbeitung der Schnecken am äußeren Umfang geschehen.In the case of modular extruders (the screw / spindle extends from the drive through all modules to the nozzle), each module can take on one or more partial tasks. For example, a separate extruder module can be used for heating / cooling. Optionally, a separate extruder module can also be used for a desired degassing. This module is referred to below as the degassing module. The degassing module has a jacket opening through which gas can escape. An idle side arm extruder is preferably provided at this jacket opening. Even more preferably, the side-arm extruder is a twin-screw extruder which rotates without feed material as if it were conveying feed material into the degassing module. As a result, the side arm extruder keeps the melt in the degassing module from exiting through the jacket opening. A particularly short side-arm extruder is preferably used. A simultaneous induced draft on the side arm extruder draws off gas as a result of a deliberate leak in the side arm extruder. The necessary clearance between the screws of the side arm extruder and the surrounding housing can be sufficient as a leak. If necessary, additional play is created between the screws of the side arm extruder and the surrounding housing. This can be done by machining the screws on the outer circumference.

Der Seitenarmextruder kann seitlich oder über dem Entgasungsmodul oder unter dem Entgasungsmodul angeordnet sein.The side arm extruder can be arranged to the side or above the degassing module or below the degassing module.

Die erfindungsgemäße Anwendung des Druckkopfes nach dem älteren Vorschlag auf die Herstellung von Backware und Konditorware beinhaltet auch eine entsprechende Steuerung des Druckkopfes bei der Veränderung der Druckgeschwindigkeit und sogar bei einer Unterbrechung des Druckens. Die Veränderung der Druckgeschwindigkeit führt zu einer Änderung des Schmelzeflußes, also zu vermehrtem Schmelzefluß oder zu verringertem Schmelzefluß. Bei einer Unterbrechung des Druckens muß auch der Schmelzefluß aus dem Druckkopf unterbrochen werden. Insbesondere die Unterbrechung führ zu gravierenden Problemen, weil die Anlage dazu normalerweise abgefahren und wieder angefahren werden muß. Die Anwendung des Druckens nach dem älteren Vorschlag schließt zugleich ein, dass die Schmelzebeschaffenheit trotz der Veränderung des Schmelzeaustritts aus dem Druckkopf weitgehend erhalten bleibt. Dazu wird die Schmelze zumindest teilweise im Kreis gefahren. Zu diesem Zweck wird nach dem älteren Vorschlag eine Leckströmung erzeugt.The inventive use of the print head according to the older proposal for the production of baked goods and confectionery also includes a corresponding control of the print head when the printing speed is changed and even when printing is interrupted. The change in the printing speed leads to a change in the melt flow, that is to say to an increased melt flow or to a reduced melt flow. If printing is interrupted, the flow of melt from the print head must also be interrupted. In particular, the interruption leads to serious problems, because the system normally has to be shut down and started up again. The use of printing according to the older proposal also means that the melt properties are largely retained despite the change in the melt exit from the print head. For this purpose, the melt is at least partially circulated. For this purpose, a leakage flow is generated according to the older proposal.

Bei einem Einschneckenextruder und beim Doppelschneckenextruder wird das mit einer bzw. zwei Schnecken mit reduzierter Förderwirkung erreicht. Normalerweise besitzt ein Einschneckenextruder und ebenso ein Doppelschneckenextruder eine so hohe Förderkraft, dass sich im Betrieb erhebliche Drücke ergeben, welche die Anpassung an einen reduzierten Bedarf an Schmelze erschweren.
Mit einer reduzierten Förderwirkung bzw. durch eine Leckströmung wird der hohe Druck vermieden.
In the case of a single screw extruder and a twin screw extruder, this is achieved with one or two screws with a reduced conveying effect. A single-screw extruder and a twin-screw extruder normally have such a high conveying force that considerable pressures arise during operation, which make it difficult to adapt to a reduced demand for melt.
The high pressure is avoided with a reduced pumping effect or a leakage flow.

Die Förderwirkung aller Schnecken kann auch dadurch reduziert werden, dass mindestens eine Schnecke einen oder mehrere gegenläufige Schneckengänge aufweist.
Jeder Schneckengang einer Schnecke hat eine bestimmte Steigung. Die gegenläufigen Schneckengängen weisen eine andere Steigung auf, und zwar so, dass die gegenläufigen Schneckengänge im Verhältnis zur Schneckenlängsachse steigend verlaufen, wenn der ursprüngliche Schneckengang im Verhältnis zur Schneckenlängsachse fallend verläuft. Umgekehrt ist ein fallender Verlauf der gegenläufigen Schneckengänge vorgesehen, wenn der ursprüngliche Schneckengang steigend verläuft. Dadurch haben gegenläufig Schneckengänge eine gegenläufige Förderwirkung. Um gleichwohl noch eine Förderwirkung in der ursprünglichen Förderwirkung zu erzielen, sind die gegenläufigen Schneckengänge mit einer in Summe geringeren Förderwirkung versehen. Das wird dadurch erreicht, dass die Zahl der gegenläufigen Schneckengänge kleiner und/oder der Querschnitt der gegenläufigen Schneckengänge geringer ist. Vorzugsweise werden alle Schneckengänge mit dem gleichen Fräswerkzeug hergestellt. Gleichwohl entstehen unterschiedliche Querschnitte, indem die Fräswerkzeuge für die gegenläufigen Schneckengänge weniger tief in das Schneckenmaterial eingearbeitet werden.
The conveying effect of all screws can also be reduced in that at least one screw has one or more counter-rotating screw flights.
Each screw thread of a screw has a certain pitch. The counter-rotating worm threads have a different pitch, in fact in such a way that the counter-rotating worm threads increase in relation to the longitudinal screw axis when the original screw thread decreases in relation to the longitudinal screw axis. Conversely, a falling course of the counter-rotating worm threads is provided if the original worm thread is rising. As a result, screw flights running in opposite directions have an opposing conveying effect. In order to still achieve a conveying effect in the original conveying effect, the counter-rotating worm flights are provided with an overall lower conveying effect. This is achieved by the fact that the number of counter-rotating screw flights is smaller and / or the cross-section of the counter-rotating screw flights is smaller. All worm flights are preferably produced with the same milling tool. Nonetheless, different cross-sections are created in that the milling tools for the counter-rotating worm threads are worked less deeply into the worm material.

Zusätzlich oder Alternativ können die Schnecken aller Extruder mit einem reduzierten Durchmesser versehen werden, so dass ein größerer Spalt zwischen den Schnecken und umgebendem Gehäuse entsteht. Die zylindrischen Schnecken können am Umfang auch mit Abflachungen oder Ausnehmungen versehen werden.
Es entstehen Lücken, durch die das Material ausweichen und sogar zurückfließen kann. Es entsteht eine gewollte Leckströmung. Je größer die Lücken sind, desto besser können die plastischen Lebensmittel im Extruder zurückfließen. Das geschieht so lange, bis die Schmelze wieder von der Schnecke erfaßt und in Richtung des Extruderaustritts gedrückt wird. Wenn an der Düse keine Schmelze abgenommen wird, so kann die Schmelze wieder im Wege der Leckströmung ausweichen.
Bei dem Einschneckenextruder und dem Doppelschneckenextruder ist Einstellung der richtigen Leckströmung gegenüber der Situation bei einem Planetwalzentextruder ungleich kompliziert.
Bei einem Planetwalzenextruder kann nicht nur durch Änderung der verschiedenen Extruderteile eine Änderung der Leckströmung bewirkt werden. Die Änderung der Planetspindelzahl beinhaltet eine besonders vorteilhafte Vorgehensweise zur Änderung der Leckströmung. Die Leckströmung wird erhöht, wenn die Zahl der Planetspindeln verringert wird. Die Leckströmung wird verringert, wenn die Zahl der Planetspindeln erhöht wird.
Additionally or alternatively, the screws of all extruders can be provided with a reduced diameter so that a larger gap is created between the screws and the surrounding housing. The cylindrical screws can also be provided with flats or recesses on the circumference.
There are gaps through which the material can evade and even flow back. A deliberate leakage flow arises. The larger the gaps, the better the plastic food can flow back into the extruder. This continues until the melt is caught again by the screw and pressed in the direction of the extruder outlet. If no melt is picked up at the nozzle, the melt can again evade by way of the leakage flow.
In the single-screw extruder and the twin-screw extruder, setting the correct leakage flow is incomparably complicated compared to the situation with a planetary roller extruder.
In the case of a planetary roller extruder, a change in the leakage flow can not only be brought about by changing the various extruder parts. The change in the number of planetary spindles includes a particularly advantageous procedure for changing the leakage flow. The leakage flow is increased when the number of planetary spindles is reduced. The leakage flow is reduced when the number of planetary spindles is increased.

Die Leckströmung kann als ein „im Kreis fahren“ der Schmelze angesehen werden. In Kombination mit einer Regelung des Schmelzeaustrittes an der Düse entsteht eine extrem vorteilhafte Vorgehensweise, denn die Schmelze wird im Extruder flüssig gehalten und im Kreis gefahren, bis Bedarf für einen Schmelzeaustritt entsteht. Bei Bedarf öffnet die Düse und ein gewünschter Schmelzeaustritt entsteht. Nach der Erfindung wird der Schmelzeaustritt an der Düse geregelt. Gleichzeitig wird die aus dem Extruder austretende Schmelzemenge durch Zuführung weiteren Einsatzmaterials zum Extruder ersetzt. Dabei kann eine Füllstandsregelung Anwendung finden, insbesondere, wenn der Extruder aufrecht, statt liegend angeordnet ist.The leakage flow can be viewed as “going in circles” of the melt. In combination with a regulation of the melt outlet at the nozzle, an extremely advantageous procedure results, because the melt is kept liquid in the extruder and circulated until there is a need for a melt outlet. If necessary, the nozzle opens and a desired melt outlet is created. According to the invention, the melt outlet at the nozzle is regulated. At the same time, the amount of melt emerging from the extruder is replaced by feeding further feedstock to the extruder. A level control can be used here, in particular when the extruder is arranged upright instead of lying down.

Je größer die so bewegte Schmelzemenge ist, desto leichter lässt sich ein für das 3D-Drucken anfallender Schmelzebedarf vorhalten und die Vorhaltung regeln.
Maßgebend für die Schmelzemenge sind die Leckströmung und das Hohlraumvolumen des Extruders.
Nach Öffnen der Düse fließt Schmelze zum 3D-Drucken ab.
Das Hohlraumvolumen des Extruders ist der Innenraum des Extruders abzüglich des Volumens der Schnecke und anderer Einbauten, die in den Extruder ragen.
The greater the amount of melt moved in this way, the easier it is to keep a melt requirement for 3D printing and regulate the supply.
The leakage flow and the cavity volume of the extruder are decisive for the amount of melt.
After opening the nozzle, melt flows off for 3D printing.
The cavity volume of the extruder is the interior space of the extruder minus the volume of the screw and other internals that protrude into the extruder.

Der Füllungsgrad des Extruders kann in verschiedener Weise gemessen werden. Wahlweise kann die Messung durch Positionierung eines Messfühlers im Mantel des Füllteiles erfolgen. Der Messfühler kann jede Form der Messung beinhalten, die auf Schmelze reagiert. Dazu gehören zum Beispiel Druck, Temperatur, Ultraschall und anderer Schall. Vorzugsweise wird der Füllungsgrad durch Gewichtsmessung oder durch optische Volumensermittlung bestimmt. Bei Unterschreiten eines vorher festgelegten Füllungsgrades wird Einsatzmaterial zur Schmelzeerzeugung nachgeführt.The degree of filling of the extruder can be measured in various ways. Optionally, the measurement can be carried out by positioning a measuring sensor in the jacket of the filling part. The probe can include any form of measurement that is melt responsive. These include, for example, pressure, temperature, ultrasound and other sounds. The degree of filling is preferably determined by weight measurement or by optical volume determination. If the filling level falls below a predetermined level, feedstock for the melt production is added.

Bei der Gewichtsbestimmung ergeben sich günstige Verhältnisse, wenn das Gewicht des auf der Unterlage/Werktisch entstehenden Formteiles gemessen wird. Aus dem Gewicht läßt sich der Verbrauch an Schmelze errechnen. Die Gewichtsmessung erfolgt vorzugsweise elektronisch mittels eines Mikrochips.
Die elektronische Messung lässt sich vorteilhafterweise zugleich dann vornehmen, wenn die Unterlage/Werktisch in einer Ruhelage ist, so dass die Messergebnisse nicht durch Beschleunigungskräfte und Bremskräfte verfälscht werden. Im Übrigen lassen sich die Auswirkungen der Beschleunigungskräfte und Bremskräfte auch aus den Ergebnissen der Gewichtsmessung herausrechnen oder hinzurechnen.
When determining the weight, favorable ratios result if the weight of the molded part on the base / workbench is measured. The melt consumption can be calculated from the weight. the Weight measurement is preferably carried out electronically by means of a microchip.
The electronic measurement can advantageously be carried out at the same time when the base / work table is in a rest position so that the measurement results are not falsified by acceleration forces and braking forces. In addition, the effects of the acceleration forces and braking forces can also be calculated or added to the results of the weight measurement.

Bei der optischen Volumensbestimmung wird das in Arbeit befindliche Formteil auf der Unterlage vermessen. Dazu bestehen verschiedene Wege. Von Vorteil ist, den geringsten Abstand zwischen der Düse und dem Formteil zu messen. Dazu eignet sich ein Lasermeßgerät.With the optical volume determination, the molding in progress is measured on the base. There are various ways of doing this. It is advantageous to measure the smallest distance between the nozzle and the molded part. A laser measuring device is suitable for this.

Die Abstandsmessung ist ohnehin von Vorteil, um gleichbleibende Bedingungen für den Schmelzeauftrag sicher zu stellen. Mit den Werten der Abstandsmessung kann dann nicht nur die notwendige Nachführung von Schmelze in den Extruder, sondern auch die Bewegung der Unterlage/Werktisches in axialer Richtung der Düse und/oder die Anordnung der Düse gesteuert werden.The distance measurement is advantageous anyway to ensure constant conditions for the melt application. With the values of the distance measurement, not only the necessary feeding of melt into the extruder, but also the movement of the base / workbench in the axial direction of the nozzle and / or the arrangement of the nozzle can be controlled.

Eine erfindungsgemäß reduzierte Förderwirkung kann auch mit einem Bypass bewirkt werden, der in Förderrichtung des Extruders vor der Düse beginnt und die Schmelze ganz oder teilweise in einen geeigneten Abschnitt des Extruders zurückführt. Nur ein Teil der Schmelze wird rückgeführt, wenn die Düse teilweise geschlossen ist bzw. nur teilweise geöffnet ist. Insgesamt wird die Schmelze zurückgeführt, wenn die Düse ganz geschlossen ist. Ein geeigneter Abschnitt für die Rückführung der in den Bypass ausgewichenen Schmelze kann der Bereich der Schmelzeerzeugung oder eine in Förderrichtung des Extruders davon beabstandete Stelle sein.A reduced conveying effect according to the invention can also be brought about with a bypass which begins in the conveying direction of the extruder in front of the nozzle and returns all or part of the melt to a suitable section of the extruder. Only part of the melt is returned when the nozzle is partially closed or only partially open. Overall, the melt is returned when the nozzle is completely closed. A suitable section for the return of the melt evacuated into the bypass can be the area of the melt generation or a point spaced apart therefrom in the conveying direction of the extruder.

Der Bypass ist eine vorzugsweise wärmeisolierte(gegebenenfalls auch beheizte) Rohrleitung. Das eine Ende dieser Rohrleitung ist in Förderrichtung des Extruders vor der Düse an eine Öffnung im Mantel des Extruders angeflanscht. Das andere Ende dieser Rohrleitung ist in Förderrichtung des Extruders an eine weitere Öffnung im Mantel des Extruders angeflanscht, die sich im Bereich der Schmelzeerzeugung oder in Förderrichtung dahinter befindet.The bypass is a preferably thermally insulated (possibly also heated) pipeline. One end of this pipeline is flanged to an opening in the jacket of the extruder in front of the nozzle in the conveying direction of the extruder. The other end of this pipeline is flanged in the conveying direction of the extruder to a further opening in the jacket of the extruder, which is located in the area of the melt generation or behind it in the conveying direction.

Besser als die Einschneckenextruder und die Doppelschneckenextruder eignen sich Planetwalzenextruder zum 3D-Drucken. Mit einem Planetwalzenextruder läßt sich die erfindungsgemäße Leckströmung viel leichter erzeugen als mit einem Einschneckenextruder.
Außerdem hat der Planetwalzenextruder gegenüber dem Einschneckenextruder andere extrem wichtige Vorteile. Dazu gehören insbesondere

  • -eine vielfach bessere Mischwirkung
  • -eine vielfach bessere Temperierung
Planetary roller extruders are better suited for 3D printing than single-screw extruders and twin-screw extruders. The leakage flow according to the invention can be generated much more easily with a planetary roller extruder than with a single-screw extruder.
In addition, the planetary roller extruder has other extremely important advantages over the single screw extruder. This includes in particular
  • - a much better mixing effect
  • - a much better temperature control

Der Planetwalzenextruder besitzt eine in einem Gehäuse mittig angeordnete, umlaufende Zentralspindel. Die Zentralspindel ist außen verzahnt. Außen um die Zentralspindel herum laufen Planetspindeln, welche gleichfalls außen verzahnt sind und mit der Zentralspindel beim Umlauf kämmen. Die Planetspindeln laufen zugleich im Extrudergehäuse um. Dazu ist das Extrudergehäuse bzw. die Buchse im Falle einer innen im Extruder vorgesehenen Buchse mit einer Innenverzahnung versehen, mit der die Planetspindeln gleichzeitig kämmen.The planetary roller extruder has a rotating central spindle arranged in the center of a housing. The central spindle is toothed on the outside. Planetary spindles run around the outside of the central spindle, which are also externally toothed and mesh with the central spindle as it rotates. The planetary spindles also rotate in the extruder housing. For this purpose, the extruder housing or the bushing, in the case of a bushing provided inside the extruder, is provided with internal teeth with which the planetary spindles mesh at the same time.

Die Planetspindeln gleiten mit dem in Förderrichtung des Extruders hinteren Ende an einem Gleitring, der im Extrudergehäuse gehalten ist. Im Übrigen sind die Planetspindeln allein in der Verzahnung der Zentralspindel und der Innenverzahnung des Gehäuses gehalten.The planetary spindles slide with the rear end in the conveying direction of the extruder on a sliding ring which is held in the extruder housing. In addition, the planetary spindles are held solely in the toothing of the central spindle and the internal toothing of the housing.

Auch der Planetwalzenextruder beginnt mit einem Antrieb und endet mit der Düse. Dazwischen kann der Planetwalzenextruder mit einem sich über die ganze Länge erstreckenden einteiligen Gehäuse versehen sein. Der Planetwalzenextruder kann auch zwischen Antrieb und Düse aus mehreren Modulen/Abschnitten zusammen gesetzt sein. Dann ist eine sich zwischen Antrieb und Düse durch alle Module erstreckende gemeinsame Zentralspindel vorgesehen.The planetary roller extruder also begins with a drive and ends with the nozzle. In between, the planetary roller extruder can be provided with a one-piece housing extending over the entire length. The planetary roller extruder can also be composed of several modules / sections between the drive and the nozzle. A common central spindle extending through all modules is then provided between the drive and the nozzle.

Die einzelnen Module/Abschnitte können einzelne oder mehrere unterschiedliche Aufgaben übernehmen. Vorzugsweise sind alle Module/Abschnitte des Planetwalzenextruders in Planetwalzenextruderbauweise gestaltet. Es können auch Module/Abschnitte in Planetwalzenextruderbauweise mit Modulen/Abschnitten in anderer Bauweise kombiniert werden. Das gilt besonders für das Füllteil. Die Module/Abschnitte für die Füllteile waren früher zumeist in Einschneckenextruderbauweise gestaltet. In dem Fall setzte sich die Zentralspindel im Modul/Abschnitt für das Füllteil als Einschnecke fort.The individual modules / sections can take on one or more different tasks. All modules / sections of the planetary roller extruder are preferably designed in planetary roller extruder construction. Modules / sections in a planetary roller extruder design can also be combined with modules / sections in a different design. This is especially true for the filler part. The modules / sections for the filler parts used to be mostly single-screw extruder designs. In this case, the central spindle continued in the module / section for the filling part as a single screw.

Die Planetwalzenextruder für die Verwendung zum Drucken von 3D-Formteilen können gleichfalls eine reduzierte Förderwirkung aufweisen.The planetary roller extruders for use in printing 3D molded parts can also have a reduced conveying effect.

Bei den Planetwalzenextrudern läßt sich das auf unterschiedliche Weise erreichen. Vorzugsweise erfolgt das an den Planetspindeln:

  • -die Planetspindelzahl(Zahl der umlaufenden Planetspindeln) kann reduziert/verändert werden. Je nach Baugröße des Planetwalzenextruders/Planetwalzenextrudermoduls/Abschnitts kann die Planetspindelzahl bis zu 24 und mehr betragen. Bei kleineren Baugrößen kann die Planetspindelzahl auch 5 oder 6 betragen. Die Reduzierung der Planetspindelzahl um 1 beinhaltet bei kleineren Baugrößen schon eine wesentliche Reduzierung. Bei größeren Baugrößen entsteht eine vergleichbare Reduzierung erst, wenn mehrere Planetspindeln entfernt werden. Je geringer die Zahl der Planetspindeln wird, desto größer wird der Abstand der Panetspindeln in Umfangsrichtung und desto leichter wird es für die Schmelze, zwischen den Planetspindeln zurück zu strömen. Die Reduzierung der Planetspindelzahl findet bei 3 Planetspindeln eine Grenze.
  • Außerdem läßt sich die Rückströmung/Leckströmung sehr vorteilhaft durch Veränderung der Planetspindelzahl beeinflussen. Vergleichbare Möglichkeiten finden sich an einem Einschneckenextruder oder einem Doppelschneckenextruder nicht.
This can be achieved in different ways with planetary roller extruders. This is preferably done on the planetary spindles:
  • -the number of planetary spindles (number of rotating planetary spindles) can be reduced / changed. Depending on the size of the planetary roller extruder / planetary roller extruder module / section, the number of planetary spindles can be up to 24 and be more. In the case of smaller sizes, the number of planetary spindles even 5 or 6th be. The reduction of the number of planetary spindles by 1 already includes a significant reduction for smaller sizes. With larger sizes, a comparable reduction only occurs when several planetary spindles are removed. The smaller the number of planetary spindles, the greater the distance between the panet spindles in the circumferential direction and the easier it is for the melt to flow back between the planetary spindles. The reduction in the number of planetary spindles takes place at 3 Planetary spindles a limit.
  • In addition, the return flow / leakage flow can be influenced very advantageously by changing the number of planetary spindles. There are no comparable possibilities on a single-screw extruder or a twin-screw extruder.

Nach jeder Reduzierung/Veränderung der Planetspindelzahl werden die Planetspindeln am Umfang der Zentralspindel neu verteilt, um eine gleichmäßige Verteilung sicher zu stellen. Bei gleichmäßiger Verteilung wird die Zentralspindel im Gehäuse besser gestützt und reduziert sich die Gefahr des Überspringens von Planetspindeln. Das Überspringen führt in der Regel zu einer sofortigen Blockade des Extruders und einem Zahnbruch. Zumindest reduziert sich durch die gleichmäßige Verteilung der Planetspindeln der Verschleiß.After each reduction / change in the number of planetary spindles, the planetary spindles are redistributed around the circumference of the central spindle in order to ensure an even distribution. With even distribution, the central spindle is better supported in the housing and the risk of planetary spindles jumping over is reduced. Skipping usually leads to an immediate blockage of the extruder and a broken tooth. At least the even distribution of the planetary spindles reduces wear.

Die Reduzierung der Planetspindel/ Änderung der Verteilung der Planetspindeln wird im Stillstand des Extruders nach der Demontage der Düse vorgenommen. Außerdem erfolgt die Reduzierung der Planetspindelzahl/Änderung der Verteilung modulweise/abschnittsweise. The reduction of the planetary spindle / change in the distribution of the planetary spindles is carried out when the extruder is at a standstill after the nozzle has been dismantled. In addition, the number of planetary spindles is reduced / the distribution is changed in modules / sections.

Dabei wird nicht nur die Düse, sondern werden auch alle Module/Abschnitte entfernt, die in Strömungsrichtung der Schmelze dem Modul/Abschnitt folgen, dessen Planetspindeln reduziert und neu verteilt werden sollen. Allerdings bleibt die Zentralspindel. Wenn die Rückströmung im Planetwalzenextruder verringert werden soll, erfolgt das vorzugsweise durch Erhöhung der Planetspindelzahl. Zur Erhöhung der Planetspindelzahl werden mehr Planetspindeln zwischen der Zentralspindel und dem umgebenden Gehäuse angeordnet. Die Erhöhung der Planetspindelzahl wird mit den gleichen Maßnahmen vorbereitet/abgeschlossen, die auch für eine Verringerung der Planetspindelzahl getroffen werdenNot only is the nozzle removed, but also all modules / sections that follow the module / section in the flow direction of the melt, the planetary spindles of which are to be reduced and redistributed. However, the central spindle remains. If the return flow in the planetary roller extruder is to be reduced, this is preferably done by increasing the number of planetary spindles. To increase the number of planetary spindles, more planetary spindles are arranged between the central spindle and the surrounding housing. The increase in the number of planetary spindles is prepared / completed with the same measures that are also taken for reducing the number of planetary spindles

Für die Neuverteilung wird ungeübten Bedienungsleuten eine Schablone empfohlen, die auf die Zentralspindel geschoben wird. Die Schablone besitzt an den Stellen, an denen die Planetspindeln zwischen Zentralspindel und umgebendes Gehäuse geschoben werden, Bohrungen mit einem Durchmesser, der gleich dem Planetspindeldurchmesser ist, plus einem großzügigen Bewegungsspiel. Dadurch können die Planetspindeln an den Bohrungen leicht zwischen die Zentralspindel und das zugehörige Gehäuse geschoben werden und dabei einen Abstand voneinander einnehmen, der zumindest annähernd gleich ist.Inexperienced operators are advised to use a template for redistribution, which is pushed onto the central spindle. At the points where the planetary spindles are pushed between the central spindle and the surrounding housing, the template has bores with a diameter that is equal to the planetary spindle's diameter, plus a generous amount of play. As a result, the planetary spindles can easily be pushed at the bores between the central spindle and the associated housing and thereby occupy a distance from one another which is at least approximately the same.

Geübte Bedienungsleute können auf die Verwendung einer Schablone verzichten.Experienced operators can dispense with the use of a template.

Auf die Rückströmung/Leckströmung kann auch mit einem reduzierten Zahnbesatz Einfluß genommen werden. Zeitgemäße Planetwalzenextruder besitzen eine zugleich als Schrägverzahnung ausgebildete Evolventenverzahnung. Vorteilhafterweise können deren Zähne erheblich verändert werden. Die unveränderte Verzahnung von Planetspindeln wird als Normalverzahnung bezeichnet. Nachfolgend sind verschiedene Veränderungsmöglichkeiten beschrieben. Vorteilhafterweise sind die nachfolgend beschriebenen Planetspindeln mit veränderter Verzahnung alle gegeneinander und gegen Planetspindeln mit Normalverzahnung leicht auswechselbar. Durch Auswechselung können wesentliche Wirkungen der Planetspindeln nach Wahl verstärkt oder nach Wahl verringert werden. An dem Planetwalzenextruder ist die Auswechselbarkeit der Planetspindeln ein extremer Vorteil, der sich in vergleichbarer Form bei Einschneckenextudern und Doppelschneckenextrudern nicht findet. Für die vorteilhafte Auswechselung bzw. Änderung der Rückströmung/Leckströmung durch Auswechselung der Planetspindeln stehen verschiedene Ausführungsformen der Planetspindeln zur Verfügung:

  • Die Zähnezahl wird reduziert. Die Zähnezahl kann bis auf drei Zähne, sogar bis auf eine Zahl reduziert werden. Das kann nachträglich durch Herausarbeiten von Zähnen an den Planetspindeln erfolgen. Die Entfernung der Zähne erfolgt vorzugsweise durch Fräsen und einer anschließenden Feinbearbeitung durch Schleifen. Die Planetspindeln können auch sofort mit den Zähnen hergestellt werden wie die Planetspindeln, an denen nachträglich Zähne entfernt worden sind. Vorzugsweise sind die verbleibenden Zähne gleichmäßig am Umfang der Planetspindeln verteilt. Auch bei nur einem Zahn erfahren die Planetspindeln noch eine ausreichende Führung und Abstützung in der Außenverzahnung der Zentralspindel und der Innenverzahnung des Gehäuses. Das wird dadurch bewirkt, dass jeder Zahn sich über der Länge der Planetspindeln mehrmals schraubenförmig um die Planetspindeln herumwindet.
The return flow / leakage flow can also be influenced with a reduced number of teeth. Contemporary planetary roller extruders have involute teeth that are also designed as helical teeth. Advantageously, their teeth can be changed considerably. The unchanged toothing of planetary spindles is called normal toothing. Various possible changes are described below. Advantageously, the planetary spindles described below with modified toothing are all easily interchangeable with one another and with planetary spindles with normal toothing. By changing the essential effects of the planetary spindles can be increased or reduced according to choice. The interchangeability of the planetary spindles on the planetary roller extruder is an extreme advantage that cannot be found in a comparable form in single-screw and twin-screw extruders. For the advantageous exchange or change of the return flow / leakage flow by exchanging the planetary spindles, different versions of the planetary spindles are available:
  • The number of teeth is reduced. The number of teeth can be reduced to three teeth, even down to one number. This can be done later by carving out teeth on the planetary spindles. The teeth are preferably removed by milling and subsequent fine machining by grinding. The planetary spindles can also be produced immediately with the teeth, like the planetary spindles from which teeth have been subsequently removed. The remaining teeth are preferably evenly distributed over the circumference of the planetary spindles. Even with only one tooth, the planetary spindles still experience adequate guidance and support in the external toothing of the central spindle and the internal toothing of the housing. This is caused by the fact that each tooth winds helically around the planetary spindles several times over the length of the planetary spindles.

Es können auch alle Zähne der Planetspindeln in der Höhe reduziert werden, wenn an den Planetspindeln Abschnitte verbleiben, die den Planetspindeln eine ausreichende Führung geben. Vorzugsweise erfolgen die Reduzierung der Zahnhöhe durch Abdrehen auf einer Drehbank oder durch Abfräsen auf einer Fräsbank.
Die Führungsabschnitte besitzen vorzugsweise eine Nomalverzahnung (unveränderte Verzahnung) mit vorteilhafter Führungswirkung und befinden sich vorzugsweise an den Enden der Planetspindeln befindet. Außerdem ist es von Vorteil, solche Planetspindeln mit vollständig normal verzahnten Planetspindeln in einem Extruder zu kombinierten, damit die normalen Zähne während des Umlaufes um die Zentralspindel alles Einsatzmaterial aus den Zahnlücken der Zentralspindel und den Zahnlücken der Innenverzahnung des Gehäuses schieben bzw. verhindern, dass sich Einsatzmaterial in Zahnlücken sammelt und dort anbackt. Das kann als Putzen der Zahnlücken bezeichnet werden.
The height of all the teeth of the planetary spindles can also be reduced if sections remain on the planetary spindles which give the planetary spindles sufficient guidance. The tooth height is preferably reduced by turning on a lathe or by milling on a milling bench.
The guide sections preferably have normal toothing (unchanged toothing) with an advantageous guide effect and are preferably located at the ends of the planetary spindles. In addition, it is advantageous to combine such planetary spindles with completely normal toothed planetary spindles in an extruder so that the normal teeth push or prevent all input material from the gaps between the teeth of the central spindle and the gaps in the teeth of the housing during the rotation around the central spindle Used material collects in tooth gaps and cakes there. This can be called brushing the gaps between your teeth.

Vorzugsweise werden nicht alle Zähne der Planetspindeln in der Höhe reduziert. Mindestens ein Zahn behält seine ursprüngliche Höhe. Das kann den Planetspindeln unabhängig von normalverzahnten Planetspindelenden oder zusätzlich zu normal verzahnten Planetspindelenden Führung/Halt in der Außenverzahnung der Zentralspindel und der Innenverzahnung des Gehäuses geben. Außerdem bewirken die in der ursprünglichen Höhe belassenen Zähne an den Planetspindeln auch ein Putzen der Zahnlücken an der Zentralspindel und ein Putzen der Zahnlücken an der Innenverzahnung des Gehäuses.Preferably not all teeth of the planetary spindles are reduced in height. At least one tooth retains its original height. This can give the planetary spindles guidance / hold in the external toothing of the central spindle and the internal toothing of the housing independently of normal toothed planetary spindle ends or in addition to normal toothed planetary spindle ends. In addition, the teeth on the planetary spindles, which are left at their original height, also clean the tooth gaps on the central spindle and clean the tooth gaps on the internal toothing of the housing.

Die Höhenreduzierung der Zähne kann wie beim vollständigen Entfernen von Zähnen zum Beispiel durch Fräsen und anschließende Feinbearbeitung durch Schleifen geschehen.The reduction in height of the teeth can be done, as with the complete removal of teeth, for example by milling and subsequent fine machining by grinding.

Vorzugsweise wird dabei die Steghöhe um mindestens 20%, noch weiter bevorzugt um mindestens 40% und höchst bevorzugt um mindestens 60% reduziert.The web height is preferably reduced by at least 20%, even more preferably by at least 40% and most preferably by at least 60%.

Von Vorteil ist auch, wenn die höhenreduzierten/abgeflachten Zähne am entstehenden neuen Kopf eine Rundung erfahren. Das verbessert das Fließverhalten des Einsatzmaterials bei der Verdrängung von Einsatzmaterial in den korrespondierenden Zahnlücken der Zentralspindel und der korrespondierenden Zahnlücken der Innenverzahnung des Gehäuses.It is also advantageous if the height-reduced / flattened teeth are rounded on the emerging new head. This improves the flow behavior of the input material when the input material is displaced into the corresponding tooth gaps of the central spindle and the corresponding tooth gaps of the internal toothing of the housing.

Die Stege der Planetspindelzähne können in regelmäßigen Abständen oder in unregelmäßigen Abständen ganz oder teilweise unterbrochen werden. Eine gleichmäßige Unterbrechung entsteht zum Beispiel, wenn die Planetspindeln nach Herstellung der Normalverzahnung noch einmal gegenläufig verzahnt werden. Das führt zu einer Noppenstruktur der Planetspindeloberfläche. Deshalb werden solche Planetspindeln auch Noppenspindeln genannt.
Die gegenläufige Verzahnung geht bis auf den Grund der Zahnlücken.
The webs of the planetary spindle teeth can be completely or partially interrupted at regular intervals or at irregular intervals. A uniform interruption arises, for example, when the planetary spindles are toothed again in opposite directions after the normal toothing has been produced. This leads to a nub structure on the planetary spindle surface. This is why such planetary spindles are also called knob spindles.
The opposing toothing goes to the bottom of the tooth gaps.

Wenn die gegenläufige Verzahnung weniger tief in die Planetspindeln eingeschnitten wird, ergibt sich eine andere Planetspindeloberfläche mit mehr Förderwirkung.If the opposing toothing is cut less deeply into the planetary spindles, the result is a different planetary spindle surface with more conveying effect.

Eine gleichmäßige Unterbrechung entsteht auch, wenn in regelmäßigen Abständen ringförmig umlaufende Nuten in die Planetspindeln eingearbeitet werden. Diese Planetspindeln werden als Igelspindeln bezeichnet.
Die Nuten werden üblicherweise bis zum Zahngrund eingearbeitet.
Die Nuten können aber weniger tief eingearbeitet werden, um andere Eigenschaften zu erzielen.
A uniform interruption is also created if ring-shaped circumferential grooves are machined into the planetary spindles at regular intervals. These planetary spindles are called hedgehog spindles.
The grooves are usually incorporated down to the tooth base.
However, the grooves can be machined less deeply in order to achieve other properties.

Desgleichen kann die Verzahnung dadurch variiert werden, dass die Mehrgängigkeit der gegenläufigen Verzahnung verändert werden. Das heißt, es können Planetspindeln mit geänderter Zähnezahl verwendet werden. Dabei kann zwischen Planetspindeln gewählt werden, denen mehr oder weniger Zähne entfernt worden sind.Likewise, the toothing can be varied by changing the multiple threads of the opposing toothing. This means that planetary spindles with a different number of teeth can be used. You can choose between planetary spindles from which more or fewer teeth have been removed.

Die Normalverzahnung hat in Abhängigkeit von dem Zahnmodul/Zahnabmessungen und dem Teilkreisdurchmesser der Verzahnung eine bestimmte Anzahl von Zähnen, umlaufend auf dem Teilkreisdurchmesser. Diese Zähne winden sich parallel zueinander um die Planetspindeln und beinhalten die Mehrgängigkeit der Planetspindeln.The normal toothing has, depending on the tooth module / tooth dimensions and the pitch circle diameter of the toothing, a certain number of teeth running around the pitch circle diameter. These teeth wind parallel to each other around the planetary spindles and contain the multiple threads of the planetary spindles.

Bei gleicher gegenläufiger Verzahnung entstehen die oben beschriebenen Noppen. Es lassen sich aber in die Normalverzahnung Zähne in größerem Abstand wie bei der Normalverzahnung einschneiden. Dann entstehen keine Noppen, sondern Stege, weil die Zähne der Normalverzahnung in größeren Abstand unterbrochen werden.The knobs described above are created with the same opposing toothing. However, teeth can be cut into the normal tooth system at a greater distance than with the normal tooth system. Then there are no knobs, but webs, because the teeth of the normal toothing are interrupted at greater distances.

Die Reduzierung der Planetspindelzahl und die Reduzierung des Zahnbesatzes an den Planetspindeln können gemeinsam oder auch einzeln vorkommen. Entsprechendes gilt in Bezug auf einen Bypass. Der Bypass kann allein oder zusammen mit der Reduzierung der Planetspindelzahl und/oder der Reduzierung des Zahnbesatzes vorkommen.The reduction in the number of planetary spindles and the reduction in the number of teeth on the planetary spindles can occur together or individually. The same applies to a bypass. The bypass can occur alone or together with the reduction in the number of planetary spindles and / or the reduction in the number of teeth.

Den vorstehend beschriebenen Maßnahmen ist gemeinsam, dass Öffnungen in dem Planetwalzenextruder entstehen, durch die die Schmelze zurückströmen kann, die aktuell nicht zum 3D-Druck benötigt wird. Dies beinhaltet eine gewollte Leckströmung. Die Rückströmung/Leckströmung hält solange an, bis die Schmelze wieder von den Planetspindeln erfaßt und in die Richtung der Düse gefördert wird. Wenn dann immer noch keine Schmelze zum 3D-Drucken abgenommen wird oder nur in geringer Menge Schmelze zum 3D-Drucken abgenommen wird, so startet der Kreislauf der Schmelze neu.The measures described above have in common that openings are created in the planetary roller extruder through which the melt can flow back, which is currently not required for 3D printing. This includes an intentional leakage flow. The backflow / leakage flow continues until the melt is again taken up by the planetary spindles and conveyed in the direction of the nozzle. If there is still no melt for 3D printing or only a small amount Amount of melt is removed for 3D printing, the melt cycle starts again.

Wenn Schmelze zum 3D-Drucken an der Düse ausgetragen wird, wird dem Exrtruder neues Material zugeführt. Das kann kontinuierlich erfolgen oder auch in Intervallen bzw. nach Bedarf in Abhängigkeit von obigen Messungen erfolgen.When melt is discharged from the nozzle for 3D printing, new material is fed into the extruder. This can be done continuously or at intervals or as required depending on the above measurements.

Eine besonders vorteilhafte Form eines Extruders für einen 3D-Druck ergibt sich bei einer senkrechten/vertikalen Anordnung des Planetwalzenextruders, wie sie in der DE19534813 C2 dargestellt und beschrieben ist. Das Gehäuse des senkrecht/vertikal angeordneten Extruders kann am oberen Ende einen großzügigen Hohlraum aufweisen, in dem sich auch schwieriges Einsatzmaterial leicht sammeln kann. Vorzugsweise ragen die Planetspindeln mindestens teilweise bis in den Hohlraum hinein, so dass die Planetspindeln das Einsatzmaterial ergreifen und in einen darunter senkrecht/vertikal angeordneten Planetwalzenextrudermodul/Planetwalzenextruderabschnitt ziehen können. Dabei kämmen die Planetspindeln mit der Außenverzahnung einer Zentralspindel und der Innenverzahnung des Extrudermodulgehäuses/Extruderabschnittgehäuses.A particularly advantageous form of an extruder for 3D printing results from a vertical / vertical arrangement of the planetary roller extruder, as shown in FIG DE19534813 C2 is shown and described. The housing of the vertically / vertically arranged extruder can have a generous cavity at the upper end, in which even difficult input material can easily collect. The planetary spindles preferably protrude at least partially into the cavity, so that the planetary spindles grip the feedstock and can pull it into a planetary roller extruder module / planetary roller extruder section arranged vertically / vertically underneath. The planetary spindles mesh with the external teeth of a central spindle and the internal teeth of the extruder module housing / extruder section housing.

In dem oben vorgesehenen Hohlraum befindet sich eine Füllstandssonde, die sofort Signal zum Nachliefern von Einsatzmaterial gibt, wenn der Füllstand unter ein gewähltes Maß fällt.A filling level probe is located in the cavity provided above, which immediately gives a signal to replenish feed material if the filling level falls below a selected level.

Es sind auch andere Verfahren zur Füllstandsmessung geeignet. Dazu gehören

  • -Gewichtsmessung des Extruder. Bei großer Füllung des Extruderhohlraumes mit Schmelze ergibt sich ein anderes Gewicht als bei geringer Füllung des Extruderhohlraumes mit Schmelze
  • -Ulltraschallmessung am Extruder. Bei großer Füllung ergibt sich ein anderes Signal als bei geringer Füllung
  • -Widerstandsmessung durch Anlagen einer elektrischen Spannung. Bei großer Füllung ergibt sich ein anderer Widerstand als bei geringer Füllung. Entsprechendes gilt für einen elektrischen Stromfluß durch den Extruder.
Other methods of level measurement are also suitable. This includes
  • -Weight measurement of the extruder. If the extruder cavity is largely filled with melt, the weight is different than if the extruder cavity is only slightly filled with melt
  • -Ultrasonic measurement on the extruder. With a large filling a different signal results than with a low filling
  • -Resistance measurement by applying an electrical voltage. With a large filling there is a different resistance than with a small filling. The same applies to an electrical current flow through the extruder.

Das Einsatzmaterial wird in dem Planetwalzenextrudermodul/Abschnitt erwärmt und aufgeschmolzen und zu einer Düse gefördert. Für die Erwärmung ist eine Beheizung des Modulgehäuses im Einzugsbereich hilfreich. Nach der Anfangserwärmung führt die Verformung des Einsatzmaterials auf dem weiteren Weg nach unten zu einer weiteren Erwärmung und Aufschmelzung. Die Düse ist wahlweise konisch ausgebildet und besitzt ein verjüngtes Austragsende. Diese Form ist strömungsgünstig. Die Länge der Düse in axialer Richtung wird vorzugsweise in Abhängigkeit vom Durchmesser der Düse gestaltet. Für kleine Durchmesser ist eine kleine Länge vorgesehen, für große Durchmesser eine große Länge. Die Austrittsöffnung der Düse ist von der Breite des auszutragenden Schmelzestranges/Faden/Band abhängig. Die Eintrittsöffnung der Düse ist abhängig von der Baugröße des Extruders, mit dem das zum Drucken bestimmte Material aufgeschmolzen wird. Je schlanker der Konus ist, desto strömungsgünstiger ist die Düse. Es kann aber auch eine Düse ohne Konizität verwendet werden. Keine Konizität liegt vor, wenn die Düse durch eine zylindrische Bohrung in der austrittsseitigen zylindrischen Stirnwand des Extruders gebildet wird.The feed material is heated and melted in the planetary roller extruder module / section and conveyed to a nozzle. Heating the module housing in the intake area is helpful for warming up. After the initial heating, the deformation of the feedstock leads to further heating and melting on its further way down. The nozzle is optionally conical and has a tapered discharge end. This shape is streamlined. The length of the nozzle in the axial direction is preferably designed as a function of the diameter of the nozzle. A small length is provided for small diameters and a long length for large diameters. The outlet opening of the nozzle depends on the width of the melt strand / thread / band to be discharged. The inlet opening of the nozzle depends on the size of the extruder with which the material intended for printing is melted. The slimmer the cone, the better the flow of the nozzle. However, a nozzle without a conical shape can also be used. There is no conicity if the nozzle is formed by a cylindrical bore in the cylindrical end wall of the extruder on the outlet side.

Die Düse ist im Ausführungsbeispiel in axialer Richtung des Extruders verschiebbar. Die Verschiebbarkeit dient dazu, die Düse ganz oder teilweise zu öffnen bzw. ganz oder teilweise zu schließen.In the exemplary embodiment, the nozzle can be displaced in the axial direction of the extruder. The displaceability serves to open the nozzle completely or partially or to close it completely or partially.

Wahlweise ist die Düse dazu in einer Geradführung gehalten. Dazu kann eine Schiene bzw. ein Profil vorgesehen sein, das parallel zur Düsenachse verläuft. Wahlweise können auch mehrere Schienen bzw. Profile vorgesehen sein, die voneinander beabstandet parallel zur Düsenachse verlaufen. Bei Verwendung mehrerer Profile können einfache Rundprofile als Führung eingesetzt werden.
Bei Verwendung einer einzigen Schiene oder Profil wird vorzugsweise ein Querschnitt für die Schiene oder Profil gewählt, der die Düse oder deren Halterung an einer Drehung um die Längsachse der Schiene bzw. des Profils hindert, aber eine Bewegung in Längsrichtung der Schiene bzw. des Profils erlaubt. Die Düse bzw. deren Halterung kann die Schiene bzw. das Profil umfassen oder in die Schiene bzw. das Profil fassen.
Optionally, the nozzle is held in a straight line for this purpose. For this purpose, a rail or a profile can be provided which runs parallel to the nozzle axis. Optionally, several rails or profiles can also be provided, which run parallel to the nozzle axis at a distance from one another. When using several profiles, simple round profiles can be used as guides.
When using a single rail or profile, a cross-section is preferably chosen for the rail or profile that prevents the nozzle or its holder from rotating about the longitudinal axis of the rail or profile, but allows movement in the longitudinal direction of the rail or profile . The nozzle or its holder can encompass the rail or the profile or engage in the rail or the profile.

Wahlweise hat die Führung auch die Form eines Schiebers. Der Schieber kann ein geradlinig bewegter Schieber oder auch ein Drehschieber sein. Der Drehschieber kann auf einem Bolzen oder Achse oder Stift oder in sonstiger Weise drehbeweglich gelagert sein. Eine solche Lagerung kann auch ein Ring oder Bund oder Zylinder sein, der einen scheibenförmigen Schieber außen umschließt.Optionally, the guide also has the shape of a slide. The slide can be a linearly moved slide or a rotary slide. The rotary valve can be rotatably mounted on a bolt or axle or pin or in some other way. Such a storage can also be a ring or collar or cylinder which surrounds a disk-shaped slide on the outside.

Die Führung kann auch durch einen Schwenkarm gebildet werden. Dann ist die Düse mit dem Schwenkarm gehalten.
Dann ist von Vorteil, wenn die Düsen-Mittelachse in der Schließstellung mit der Mittelachse der Zentralspindelspitze fluchtet. Die Schließstellung ist die Stellung, in der die Düse schließend auf der Zentralspindelspitze aufliegt. Zum Öffnen der Düse wird die Düse mit dem Schwenkarm von der Zentralspindelspitze abgehoben. Dabei ist der Einfluß einer Änderung der Mittelachsenlage der Düse gegenüber der Mittelachse der Zentralspindelspitze vernachlässigbar.
The guide can also be formed by a swivel arm. Then the nozzle is held with the swivel arm.
It is then advantageous if the nozzle center axis in the closed position is aligned with the center axis of the central spindle tip. The closed position is the position in which the nozzle rests closing on the central spindle tip. To open the nozzle, the nozzle is lifted off the central spindle tip with the swivel arm. The influence of a change in the central axis position of the nozzle with respect to the central axis of the central spindle tip is negligible.

Die geradlinige Düsenbewegung kann auch mit Hilfe eines Roboters erfolgen. The linear nozzle movement can also be done with the help of a robot.

Bekannte Roboter besitzen einen Arm, der mehrfach gelenkig ist, so dass Bewegungen in jede Richtung ausgeübt werden können. Natürlich kann ein Roboter viel mehr als nur eine geradlinige Bewegung ausführen. Entsprechend aufwendig ist seine Konstruktion und seine Steuerung. Aufgrund der hohen Stückzahlen handelsüblicher Roboter und der damit verbundenen Serienfertigung ist ein solcher Roboter immer noch günstiger als eine andere Düsenführung, die in Einzelfertigung erstellt wird.Known robots have an arm that is articulated several times so that movements can be carried out in any direction. Of course, a robot can do much more than just move in a straight line. Its construction and its control are correspondingly complex. Due to the large number of commercially available robots and the associated series production, such a robot is still cheaper than another nozzle guide that is produced individually.

Für die Bewegung des Schwenkarmes ist ein elektrisch gesteuerter Antrieb vorgesehen, der auf kurze Steuerimpulse reagiert. Bei geöffneter Düse fließt Schmelze als Schmelzefaden oder als Schmelzeband oder Schmelzestrang auf einen Werktisch, der quer zur Mittelachse der Zentralspindelspitze und zugleich in Richtung der Mittelachse der Zentralspindelspitze bewegbar ist. Die Bewegungen des Werktisches und der Düse werden so gesteuert, dass mit dem austretenden Schmelzefaden/Band/Strrang ein 3D-Formteil erzeugt wird.An electrically controlled drive that reacts to short control pulses is provided for moving the swivel arm. When the nozzle is open, melt flows as a melt thread or as a melt ribbon or melt strand onto a work table which can be moved transversely to the central axis of the central spindle tip and at the same time in the direction of the central axis of the central spindle tip. The movements of the work table and the nozzle are controlled in such a way that a 3D molded part is created with the emerging melt thread / ribbon / strand.

Für die Anwendung des erfindungsgemäßen Druckens auf Baukörper/Gebäude ist eine Düse mit mehreren, wechselbaren Austrittsöffnungen von Vorteil. Mit großen Austrittsöffnungen lassen sich große Schmelzemengen austragen und eine große Bauleistung erreichen
Gleichzeitig kann die Düse mit kleineren Austrittsöffnungen versehen sein, zum Beispiel für dünnere Schmelzefäden.
Von Vorteil ist die Wechselbarkeit der verschiedenen Austrittsöffnungen. Vorzugsweise sind die Austrittsöffnung während eines Herstellungsvorganges wechselbar, um eine Anpassung an eine gewünschte Änderung der Bänder/Fäden/Stränge und/oder ein Änderung der Austrittsleistung zu erreichen. Die Änderung der Austrittsöffnungen kann bei gleichbleibenden sonstigen Randbedingungen wie Druck und Temperatur oder auch unter gleichzeitiger Änderung einzelner oder mehrerer sonstiger Randbedingungen erfolgen.
For the application of the printing according to the invention to the structure / building, a nozzle with several, changeable outlet openings is advantageous. With large outlet openings, large quantities of melt can be discharged and a large construction output can be achieved
At the same time, the nozzle can be provided with smaller outlet openings, for example for thinner melt threads.
The exchangeability of the various outlet openings is an advantage. The outlet openings are preferably changeable during a manufacturing process in order to achieve an adaptation to a desired change in the tapes / threads / strands and / or a change in the outlet capacity. The change in the outlet openings can take place with other boundary conditions such as pressure and temperature remaining the same or with a simultaneous change in one or more other boundary conditions.

Eine solche Düse kann durch einen Schieber gebildet werden, der mit einem Verstellantrieb versehen ist und rechnergestützt gesteuert wird. Der Schieber kann eine zylindrische Form aufweisen und in einem Gehäuse mit einer für den Schieber passenden Bohrung sitzen. Der Schieber hat verschiedene (kleine und große) Durchgangsbohrungen, die im Abstand voneinander quer zur Längsachse des Schiebers verlaufen. Der Schieber kann auch Düsenöffnungen mit Neigung zur Mittelachse des Extruders aufweisen. Es können auch Düsenöffnungen mit verschiedener Neigung vorgesehen sein. Mit den so geneigten Düsenöffnungen können die Schmelzefäden und Schmelzebänder/Schmelzestränge auch an anderer Stelle abgelegt werden als bei einer Düsenöffnung, deren Achse mit der Mittelachse des Extruders fluchtet.Such a nozzle can be formed by a slide which is provided with an adjusting drive and is controlled by computer. The slide can have a cylindrical shape and sit in a housing with a bore that fits the slide. The slide has various (small and large) through bores, which run at a distance from one another transversely to the longitudinal axis of the slide. The slide can also have nozzle openings inclined to the central axis of the extruder. Nozzle openings with different inclinations can also be provided. With the nozzle openings inclined in this way, the melt threads and melt strips / melt strands can also be deposited at a different location than with a nozzle opening whose axis is aligned with the central axis of the extruder.

Der Schieber sitzt quer zur Düsenachse verschiebbar und drehbar an oder in der Düse. Durch Bewegung des Schiebers, zum Beispiel durch Verschieben des Schiebers in Längsrichtung, lässt sich die passende Bohrung in Position bringen. Durch Drehen des Schiebers kann die Düse geschlossen bzw. geöffnet werden.The slide sits on or in the nozzle and can be moved and rotated transversely to the nozzle axis. By moving the slide, for example by moving the slide in the longitudinal direction, the appropriate hole can be brought into position. The nozzle can be closed or opened by turning the slide.

Wahlweise ist die Düse auch mit einem Kugelhahn als Stellventil zum Verschließen und Öffnen kombiniert. Die Düse kann auch als Kugelhahn ausgebildet sein. Dabei befindet sich im Kugelhahn bzw. in der Düse eine Kugel mit einer Durchtrittsöffnung. Durch Drehen der Kugel wird die Durchtrittsöffnung verkleinert oder geschlossen oder geöffnet. Die Kugel kann auch weitere Aufgaben erfüllen. Zum Beispiel können mehrere unterschiedliche Durchtrittsöffnungen in der Kugel eingebracht werden. Diese Durchtrittsöffnungen werden an unterschiedlichen Stellen der Kugel eingebracht und durch die Kugelmitte gelenkt. Dabei ist von Vorteil, wenn alle Bohrungen auf einem Kreis am Kugelumfang liegen, so dass durch eine Drehung der Kugel unterschiedliche Durchtrittsöffnungen in den Schmelzestrom gebracht werden können. Dies kann zur Einstellung der Schmelzeströmung und zur Formgebung des Schmelzestranges genutzt werden. Anstelle der Kugel kann auch ein konischer Verschlußkörper in dem Hahn bzw. in der Düse angeordnet werden, der in gleicher Weise wie die Kugel mit einer oder mehreren Durchtrittsöffnungen versehen ist, aber leichter als die Kugel herzustellen ist und leichter in eine dichtende Berührung mit dem umgebenden Mantel gebracht werden kann.Optionally, the nozzle can also be combined with a ball valve as a control valve for closing and opening. The nozzle can also be designed as a ball valve. There is a ball with a passage opening in the ball valve or in the nozzle. By turning the ball, the passage opening is made smaller or closed or opened. The sphere can also perform other tasks. For example, several different passage openings can be made in the ball. These passage openings are made at different points on the ball and directed through the center of the ball. It is advantageous if all the bores lie on a circle on the circumference of the ball, so that different passage openings can be brought into the melt flow by rotating the ball. This can be used to adjust the melt flow and to shape the melt strand. Instead of the ball, a conical closure body can also be arranged in the tap or in the nozzle, which is provided with one or more passage openings in the same way as the ball, but is easier to manufacture than the ball and easier in sealing contact with the surrounding area Coat can be brought.

Wahlweise kann auch ein Roboterarm als Düse genutzt werden, indem der Roboterarm mit einer Durchtrittsöffnung für die Schmelze versehen ist und an der Austrittsöffnung des Extruders montiert wird, so dass die Schmelze durch den Roboterarm strömt und von dem Roboterarm an beliebige Stelle gelenkt werden kann.Optionally, a robot arm can also be used as a nozzle, in that the robot arm is provided with a passage opening for the melt and is mounted on the outlet opening of the extruder so that the melt flows through the robot arm and can be directed to any point by the robot arm.

Wahlweise kann die Düse auch durch einen drehbaren und/oder schwenkbaren und/oder verschiebbaren Deckel gebildet werden, der mit einer Vielzahl von Düsenöffnungen versehen ist, die nach Belieben durch Drehen oder Schwenken oder Verschieben des Deckels vor dem Extruderaustritt in Position gebracht werden können. Dabei sind kleinere und größere Düsenöffnungen und Düsenöffnungen mit unterschiedlicher Querschnittsform vorgesehen. Damit kann dem austretenden Schmelzestrang/Band/Faden ein anderer Querschnitt gegeben werden, so dass zum Beispiel im einen Fall Schmelzefäden und im anderen Fall Schmelzebänder entstehen. Die Düsenöffnungen können wie bei dem Schieber mit der Mittelachse des Extruders fluchten oder geneigt dazu verlaufen.Optionally, the nozzle can also be formed by a rotatable and / or pivotable and / or displaceable cover which is provided with a large number of nozzle openings which can be brought into position by rotating, pivoting or sliding the cover in front of the extruder outlet. Smaller and larger nozzle openings and nozzle openings with different cross-sectional shapes are provided. This means that the emerging melt strand / band / thread can be given a different cross-section, so that, for example, in one case Melt threads and, in the other case, melt bands arise. As in the case of the slide, the nozzle openings can be aligned with the center axis of the extruder or run at an angle to it.

Der drehbare und/oder schwenkbare Deckel kann mittig und/oder am äußeren Rand geführt und gehalten sein. Mittig kann die Führung und Halterung durch einen Bolzen/Zapfen/Dorn/Achse gebildet werden. Am Rand kann die Führung und Halterung durch einen Ring/Bund/Zylinder gebildet werden. Öffnen und Schließen des Extruderaustritts erfolgt durch Verschwenken oder Drehen eines geschlossenen Deckelteiles vor den Extruderaustritt.The rotatable and / or pivotable cover can be guided and held in the middle and / or on the outer edge. In the middle, the guide and bracket can be formed by a bolt / tenon / mandrel / axle. At the edge, the guide and holder can be formed by a ring / collar / cylinder. The extruder outlet is opened and closed by pivoting or rotating a closed cover part in front of the extruder outlet.

Wahlweise sind die Düsen beheizt oder nicht beheizt. Nicht beheizte Düsen sind davon abhängig, dass die Schmelze in der Düse schmelzfähig bleibt oder die Düse nach jedem Schmelzstoß/Schmelzefluß gereinigt wird. Die Schmelze bleibt in nicht beheizten Düsen flüssig, wenn eine Unterbrechung des Schmelzeflusses keine Abkühlung bis unter die Schmelztemperatur bewirkt. Die Abkühlung bis zur Verfestigung der Schmelze ist zeitabhängig und von der Ausgangs-Schmelzetemperatur abhängig. Bei zeitlich geringer Unterbrechung bleibt die Fließfähigkeit der Schmelze gesichert. Die übliche Schmelzetemperatur während des Extrusionsbetriebes liegt mindestens 5 Grad Celsius, vorzugsweise mindestens 10 Grad Celsius, noch weiter bevorzugt mindestens 15Grad Celsius über der Schmelztemperatur und höchst bevorzugt mindestens 20 Grad Celsius über der Schmelztemperatur, bei der eine Plastifizierung eintritt.
Von Vorteil ist, die Schmelzetemperatur während des Extrusionsbetriebes so einzustellen, dass eine Unterbrechungsdauer von mindestens 2Sekunden, vorzugsweise von mindestens 4 Sekunden, noch weiter bevorzugt von mindestens 6 Sekunden und höchst bevorzugt von mindestens 8 Sekunden möglich ist. Damit vereinfacht sich die Handhabung der Vorrichtung wesentlich.
The nozzles are optionally heated or unheated. Unheated nozzles are dependent on the melt in the nozzle remaining meltable or the nozzle being cleaned after each melt surge / melt flow. The melt remains liquid in unheated nozzles if an interruption in the melt flow does not result in cooling to below the melting temperature. The cooling down to solidification of the melt is time-dependent and dependent on the initial melt temperature. In the event of a short interruption, the flowability of the melt is ensured. The usual melt temperature during extrusion operation is at least 5 degrees Celsius, preferably at least 10 degrees Celsius, even more preferably at least 15 degrees Celsius above the melting temperature and most preferably at least 20 degrees Celsius above the melting temperature at which plasticization occurs.
It is advantageous to set the melt temperature during the extrusion operation so that an interruption time of at least 2 seconds, preferably of at least 4 seconds, even more preferably of at least 6 seconds and most preferably of at least 8 seconds is possible. This simplifies the handling of the device considerably.

Alternativ oder zusätzlich ist eine Beheizung der Düse vorgesehen. Mit einer Beheizung der Düse kann die Abkühlung der Schmelze in der Düse im Falle einer Unterbrechung verlangsamen, so dass eine längere Unterbrechung möglich ist. Im Extremfall kann die Beheizung so gestaltet werden, dass keine Abkühlung der Schmelze in der Düse stattfindet. Vorzugsweise wird eine Unterbrechung jedoch kurz gehalten, um negative Auswirkungen der Temperatur auf die Molekularstruktur zu vermeiden.As an alternative or in addition, heating of the nozzle is provided. If the nozzle is heated, the cooling of the melt in the nozzle can be slowed down in the event of an interruption, so that a longer interruption is possible. In extreme cases, the heating can be designed in such a way that the melt does not cool down in the nozzle. However, an interruption is preferably kept short in order to avoid negative effects of the temperature on the molecular structure.

Für die Bewegungen der Düse sind Schrittschaltmotore von Vorteil. Zeitgemäße Motore haben eine Schrittgeschwindigkeit bis 400 Schritte pro Sekunde bei hoher Genauigkeit.Stepping motors are advantageous for the movements of the nozzle. Modern motors have a walking speed of up to 400 steps per second with high accuracy.

Wahlweise sitzt vor dem Extruderaustritt auch eine - bereichsweise - in alle Richtungen schwenkbare Düse. Dabei besteht die Düse aus einem Anschlußteil an den Extruderaustritt, einem Gelenk und einem Düsenaustrittsteil. Die Schmelze strömt dabei durch das Anschlußteil, durch eine Öffnung im Gelenk und durch das Düsenaustrittsteil.
Wahlweise kann das Gelenk dabei zugleich den Anschluß an den Düsenaustritt und/oder das Düsenaustrittsteil bilden.
Außerdem kann das Gelenk als Kugelgelenk ausgebildet sein.
Optionally, there is also a nozzle that can be swiveled in all directions in front of the extruder outlet. The nozzle consists of a connection part to the extruder outlet, a joint and a nozzle outlet part. The melt flows through the connection part, through an opening in the joint and through the nozzle outlet part.
Optionally, the joint can at the same time form the connection to the nozzle outlet and / or the nozzle outlet part.
In addition, the joint can be designed as a ball joint.

Als Düse kommt auch ein Abschnitt einer Hohlkugel in Betracht. Hohlkugeln besitzen außen eine Kugelform und innen einen kugelförmigen Hohlraum mit gemeinsamem Mittelpunkt in Bezug auf die Außenform, so dass ein kugelförmiger Mantel besteht. Wahlweise findet ein Abschnitt dieses Hohlmantels Anwendung.A section of a hollow sphere can also be used as the nozzle. Hollow spheres have a spherical shape on the outside and a spherical cavity on the inside with a common center point in relation to the outer shape, so that there is a spherical jacket. A section of this hollow jacket is optionally used.

Dabei kann vorgesehen sein, dass der Abschnitt des Hohlmantels auf dem Ende einer Schmelzezuleitung gleitet, das an der Berührungsfläche mit dem Abschnitt den gleichen Radius wie der Abschnitt des Hohlmantels.It can be provided here that the section of the hollow jacket slides on the end of a melt feed line which, at the contact surface with the section, has the same radius as the section of the hollow jacket.

Der Abschnitt des Hohlmantels ist mit verschiedenen Düsenöffnungen versehen. Die Düsenöffnungen sind auf der Mantelfläche des Abschnittes verteilt. Durch eine Verschiebung des Abschnittes auf dem Ende der Schmelzezuleitung kann jeweils eine andere Düsenöffnung in eine fluchtende Stellung mit der Öffnung der Schmelzezuleitung gebracht werden oder aber auch eine geschlossener Teil des Hohlmantelabschnittes zum Verschließen der Schmelzezuleitung vor deren Öffnung gebracht werden.The section of the hollow jacket is provided with various nozzle openings. The nozzle openings are distributed over the surface of the section. By shifting the section on the end of the melt feed line, a different nozzle opening can be brought into an aligned position with the opening of the melt feed line or a closed part of the hollow jacket section can be brought to close the melt feed line before it opens.

Die Bewegung des Hohlmantelabschnittes kann mit Hilfe von Kraftkolben gesteuert werden. Zum Beispiel können drei Kraftkolben gleichmäßig verteilt am Umfang des Hohlmantelabschnittes gelenkig angeordnet sein, so dass sie den Hohlmantelabschnitt in jeder Richtung verschieben und in der jeweils gewünschten Stellung mit dem Kopf der Schmelzezuleitung verspannen können.The movement of the hollow jacket section can be controlled with the aid of power pistons. For example, three power pistons can be arranged in an articulated manner distributed uniformly on the circumference of the hollow jacket section, so that they can move the hollow jacket section in any direction and brace it with the head of the melt feed line in the respectively desired position.

Wahlweise wird der Hohlmantelabschnitt an der Seite, welche der Schmelzezuleitung abgewandt ist, mit einer Führung gestützt. Die Führung erleichtert die Bewegung des Hohlmantelabschnittes.The hollow jacket section is optionally supported with a guide on the side facing away from the melt feed line. The guide facilitates the movement of the hollow jacket section.

Für die Schieber und Hohlmantelabschnitte, welche durch Verschieben andere Düsenöffnungen vor die Schmelzezuleitung bringen können, sind möglichst geringe Verstellwege von Vorteil. Das gilt insbesondere für eine punktweise Verlegung der Schmelze. Vorzugsweise ist der Verstellweg zwischen zwei benachbarten Schieberstellungen bzw. Hohlmantelabschnittsstellungen kleiner 10mm, noch weiter bevorzugt kleiner 8mm und höchst bevorzugt kleiner 6mm.The smallest possible adjustment paths are advantageous for the slide and hollow jacket sections, which can move other nozzle openings in front of the melt feed line. This applies in particular to a point-by-point relocation of the melt. The adjustment path between two adjacent slide positions or hollow jacket section positions is preferably less than 10 mm more preferably less than 8mm and most preferably less than 6mm.

Die austretende Schmelze trifft in der Regel auf Schmelze, die schon ganz oder teilweise abgekühlt ist. Damit gleichwohl die Voraussetzung zur Verbindung der neuen Schmelze mit der schon vorher verlegten Schmelze gegeben ist, kann eine Erwärmung der vorher verlegten Schmelze an der Berührungsfläche vor Auftreffen der neuen Schmelze vorgesehen sein. Das kann mittels eines elektrisch betriebenen Heizdrahtes erfolgen, der wahlweise an der Düse befestigt wird und bis dicht über die zu erwärmende Fläche ragt.The emerging melt usually meets melt that has already cooled completely or partially. So that the prerequisite for connecting the new melt with the previously laid melt is given, the previously laid melt can be heated at the contact surface before the new melt hits. This can be done by means of an electrically operated heating wire, which is optionally attached to the nozzle and protrudes just above the surface to be heated.

Eine andere Möglichkeit zur Wiedererwärmung der vorher verlegten Schmelze ist die Beaufschlagung der Berührungsfläche mit Heißluft. Die Heißluft kann vorteilhafterweise auch in einiger Entfernung von der Berührungsfläche austreten. Das ist für andere Bereiche des Formteiles unschädlich und erleichtert die Zuführung von Heißluft.Another possibility for reheating the previously laid melt is to apply hot air to the contact surface. The hot air can advantageously exit at some distance from the contact surface. This is harmless to other areas of the molded part and facilitates the supply of hot air.

Die Erwärmung der Berührungsfläche kann auch durch Berührung mit einem erwärmten Gegenstand erfolgen, der auf dem bereits verlegten und abgekühlten Schmelzefäden/Schmelzebändern/Strängen gleitet oder rollt.The contact surface can also be heated by touching a heated object that slides or rolls on the melt threads / melt bands / strands that have already been laid and cooled.

Bei der Verarbeitung von Backware und/oder Konditoreiware im Extruder stellt sich zumindest nach jeder längeren Betriebsunterbrechung wie auch nach jeder wesentlichen Änderung des Einsatzmaterials die Frage, ob und wie eine Reinigung des Extruders erfolgen kann. Bei Backware und Konditoreiware ist die Reinigung unverzichtbar, weil die Backwaren und Konditoreiware verderben können, so dass verdorbene Reste bei einem Neustart des Extruders das neue Einsatzmaterial kontaminieren können. Das heißt, eine längere Betriebsunterbrechung mit notwendiger Reinigungsfolge ergibt sich, wenn die Möglichkeit besteht, dass das Einsatzmaterial in der Zeit verdorben sein könnte, also nicht mehr zum Verzehr geeignet sein könnte. Das ist von der Art des Einsatzmaterials und den Umständen abhängig. Die Umstände sind insbesondere Temperatur und Feuchtigkeit.When processing baked goods and / or confectionery in the extruder, the question arises whether and how the extruder can be cleaned, at least after every long interruption in operation and after every significant change in the input material. Cleaning is indispensable for baked goods and confectionery products because the baked goods and confectionery products can spoil, so that spoiled residues can contaminate the new input material when the extruder is restarted. This means that a longer interruption of operation with a necessary cleaning sequence occurs if there is a possibility that the input material could have spoiled over time, i.e. it could no longer be suitable for consumption. It depends on the nature of the feed and the circumstances. The circumstances are particularly temperature and humidity.

Herkömmlich sind diverse Reinigungsmittel verfügbar, die in den Extruder aufgegeben werden.Various cleaning agents are conventionally available and fed into the extruder.

In der DE202008017267 wie auch in der EP2196529 wie auch in der DE102008061171 wird dazu als Reinigungsmittel eine Mischung aus einem künstlichen und/oder natürlichen Mineral mit einer organischen Säure und/oder eine anorganischen Base vorgeschlagen.In the DE202008017267 as well as in the EP2196529 as well as in the DE102008061171 a mixture of an artificial and / or natural mineral with an organic acid and / or an inorganic base is proposed as a cleaning agent.

Als Mineralien werden dabei vorgeschlagen:

  • Talkum, Kreide, Bariumsulfat, Silikate, Kieselsäure, Glasfasern, Glaskugeln, Aluminiumoxid, Magnesiumhydroxid, Aluminiumhydroxid, Aluminiumnitride, Litiummineralse, Nanodiamanten, Nanopartikel wie z.B. Schichtsilikate, Kaolin, Wollastonit, Bentonit
The following minerals are suggested:
  • Talc, chalk, barium sulfate, silicates, silica, glass fibers, glass spheres, aluminum oxide, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, aluminum nitrides, lithium minerals, nanodiamonds, nanoparticles such as sheet silicates, kaolin, wollastonite, bentonite

Als organische Säure werden in dieser Druckschrift vorgeschlagen:

  • Dialkylmalonsäure, aliphatische Mono-, Di- und Tricarbonsäuren, Stearinsäure, Tartronsäure, Zitronensäure, organgisch Alkylsulfonsäuren und/oder organsiche phenylsubstituierte Sulfonsäuren
The following organic acids are proposed in this publication:
  • Dialkylmalonic acid, aliphatic mono-, di- and tricarboxylic acids, stearic acid, tartronic acid, citric acid, organic alkyl sulfonic acids and / or organic phenyl-substituted sulfonic acids

Als Basen werden dabei vorgeschlagen:

  • Thermoplastische Styrol-Olefin-Blockcopolymere, Styrol-Ethylen-Ethylen-Propylen-Styrol-Blockcopolymere, Styrol-Ethylen-Butadien-Styrol-Blockcopolymere und diverse andere Polymere, auch Kautschuke
The following are suggested as bases:
  • Thermoplastic styrene-olefin block copolymers, styrene-ethylene-ethylene-propylene-styrene block copolymers, styrene-ethylene-butadiene-styrene block copolymers and various other polymers, including rubbers

In der EP453859 wird als Reinigungsmittel ein Acrylnitil/Butadien/Styrolpolymerisat ggfs in Mischung mit Abrasionsapartikeln, Emulogatoren und Tensiden vorgeschlagen.In the EP453859 an acrylonitrile / butadiene / styrene polymer is proposed as a cleaning agent, possibly mixed with abrasion particles, emulsifiers and surfactants.

In der DD239355 werden Plastformmassen zur Verdrängung von Reststoffen vorgeschlagen, die im Extruder verblieben sind.In DD239355, plastic molding compounds are proposed for displacing residual materials that have remained in the extruder.

Alle diese Reinigungsmittel gehen davon aus, dass zur Reinigung keine Demontage der Extrusionsanlage erfolgt. Lieber wird ein erheblicher Abfall in Kauf genommen.All of these cleaning agents assume that the extrusion system is not dismantled for cleaning. Considerable waste is better accepted.

In weiterer Ausbildung obiger Erfindung wird ein anderer Weg für eine notwendige Reinigung gegangen. Dieser Weg sieht einen besonders vorteilhaften Wechsel der demontierten, verschmutzten Extruderteile gegen saubere Extruderteile vor.In a further development of the above invention, a different approach is taken for a necessary cleaning. This approach provides a particularly advantageous exchange of the dismantled, soiled extruder parts for clean extruder parts.

Durch den Wechsel der Extruderteile wird der Abfall minimiert und erhebliche Betriebszeit gewonnen. Dazu gehört eine geringe Baugröße der Extruderteile, die eine Reinigung in einer handelsüblichen Spülmaschine mit handelsüblichem Spülmittel erlaubt. Spülmaschinengängig sind Extruder mit Modul/Abschnittslängen von höchstens 500mm, vorzugsweise höchstens 400mm und noch weiter bevorzugt höchstens 300mm.By changing the extruder parts, waste is minimized and considerable operating time is saved. This includes the small size of the extruder parts, which allows cleaning in a commercially available dishwasher with commercially available detergent. Dishwasher-safe are extruders with module / section lengths of at most 500 mm, preferably at most 400 mm and even more preferably at most 300 mm.

Darüber hinaus ist ein Schnell-Wechselsystem von Vorteil.A quick-change system is also an advantage.

Dabei knüpft die Erfindung an einen älteren Vorschlag gemäß der DE102019004945.1 an.The invention is based on an older proposal according to DE102019004945.1 at.

Der ältere Vorschlag geht davon aus, dass die zu jedem Extrudermodul/Extruderabschnitt gehörigen Gehäuse an jedem Gehäuseende zur Befestigung aneinander und an dem zugehörigen Getriebe einen Flansch besitzen.The older proposal assumes that the housings belonging to each extruder module / extruder section have a flange at each end of the housing for attachment to one another and to the associated gear unit.

Jeder Flansch erlaubt eine Schraubverbindung mit dem Flansch an einem benachbarten Gehäuseende. Zur Schraubverbindung kommen Schrauben/Muttern und Anker zum Einsatz. Die Schrauben und Anker können durch entsprechende Schraublöcher oder Schlitze in den Flanschen greifen. Die Anzahl der Schrauben beträgt herkömmlich mindestens 6. Je nach Baugröße vervielfacht sich die Zahl der Schrauben. Das Problem bei solcher Vielzahl von Schrauben ist die gleichmäßige Verspannung. Dabei versuchen die Betriebsleute, sich mit Schraubenschlüsseln zu helfen, an denen sich das Drehmoment einstellen läßt. Trotzdem kommt es bei jeder Nachspannung einer Schraube zu einem Einfluß auf die Spannung benachbarter Schrauben. Das gilt besonders dann, wenn die zu verspannenden Flansche voneinander beabstandet sind. Der Abstand entsteht durch Zwischenstücke bzw. Ringkonstruktionen, die zwischen beiden Gehäuseenden angeordnet sind.Each flange allows a screw connection to the flange at an adjacent end of the housing. Screws / nuts and anchors are used for the screw connection. The screws and anchors can grip through corresponding screw holes or slots in the flanges. The number of screws is conventionally at least 6. Depending on the size, the number of screws is multiplied. The problem with such a large number of screws is the uniform tension. The operating people try to help themselves with wrenches that can be used to set the torque. Nevertheless, each time a screw is retensioned, it affects the tension of neighboring screws. This is particularly true when the flanges to be braced are spaced apart. The spacing is created by intermediate pieces or ring constructions that are arranged between the two ends of the housing.

Die Ringkonstruktion können unterschiedliche Aufgaben haben. Zumeist ist der Anlaufring Bestandteil der Ringkonstruktion.The ring construction can have different tasks. The thrust ring is usually part of the ring construction.

In der Regel gehört zu den Aufgaben auch die Zentrierung der beiden miteinander zu verbindenden Gehäusen. Dabei greift die Ringkonstruktion zur Zentrierung in entsprechende Öffnungen beider benachbarter Modulenden/ Abschnittsenden.As a rule, the tasks also include the centering of the two housings to be connected to one another. The ring construction engages in corresponding openings of both adjacent module ends / section ends for centering.

Der ältere Vorschlage sieht anstelle der herkömmlichen Schraubverbindung eine Klemmverbindung zwischen den Flanschen vor, die weder Schraubenlöcher, noch Schlitze an den Flanschen bedingt. Zur Klemmung können die Flansche am Rand mit Klemmen umfaßt werden.The older proposal provides for a clamp connection between the flanges instead of the conventional screw connection, which requires neither screw holes nor slots on the flanges. For clamping, the flanges can be gripped with clamps at the edge.

Wahlweise handelt es sich bei den Klemmen um einen mindestens hälftig geteilten Klemmring. Die Ringhälften können an einem Ende gelenkig miteinander verbunden sein. Am anderen Ende werden die Ringhälften miteinander verspannt.Optionally, the clamps are a clamping ring that is at least half divided. The ring halves can be connected to one another in an articulated manner at one end. At the other end, the ring halves are clamped together.

Der Klemmring umfaßt die Flansche am äußeren Rand mit einer im Querschnitt sich zum Nutgrund verjüngenden Nut. Beim Verspannen der Ringhälften kommt es zunächst zu einer Berührung der Flansche mit den seitlichen Nutflächen des Klemmringes. Dabei besteht in radialer Richtung des Klemmringes ein Bewegungsspiel für den Rand der Gehäuseflansche in der Nut, so dass der Rand sich in radialer Richtung weiter in die Nut bewegen kann. Ein weiteres Verspannen der Ringhälften bewirkt einen entsprechenden Druck der seitlichen Nutflächen auf die miteinander zu verspannenden Flansche. Der Klemmring wirkt wie ein Keil. Allerdings treibt der Klemmring nichts auseinander, sondern werden die Flansche gegeneinander gedrückt, weil die als Keilflächen wirkenden Nutflächen gegeneinander gerichtet sind. An einem normalen Keil weisen die Keilflächen voneinander weg.The clamping ring comprises the flanges on the outer edge with a groove which tapers in cross section to the groove base. When the ring halves are clamped, the flanges initially come into contact with the lateral groove surfaces of the clamping ring. There is a play in the radial direction of the clamping ring for the edge of the housing flange in the groove, so that the edge can move further into the groove in the radial direction. Further tensioning of the ring halves causes a corresponding pressure of the lateral groove surfaces on the flanges to be braced with one another. The clamping ring acts like a wedge. However, the clamping ring does not drive anything apart, but rather the flanges are pressed against one another because the groove surfaces, which act as wedge surfaces, are directed against one another. On a normal wedge, the wedge surfaces point away from each other.

Der durch den Klemmring entstehende Druck ist gleich der Spannkraft, mit der die Flansche an einer Stoßstelle zweier Module/Abschnitte gegeneinander gedrückt werden.The pressure created by the clamping ring is equal to the clamping force with which the flanges are pressed against each other at a joint between two modules / sections.

Je geringer der Keilwinkel ist, desto stärker wird die Klemmkraft in eine Spannkraft übersetzt.
Vorzugsweise wird der Keilwinkel und die damit verbundene Übersetzung der Klemmkraft empirisch mit einigen Versuchen ermittelt. Bei den Versuchen kommen Klemmringe mit unterschiedlichen Nutöffnungen zur Anwendung. Noch weiter bevorzugt wird von den Klemmringen derjenige ausgewählt, dessen Mitte bei Erreichen der gewünschten Spannkraft den geringsten Abstand von der Extrudermitte hat. Dabei wird als Mitte der Krümmungsmittelpunkt der Ringhälfte/Abschnittes angesehen.
The smaller the wedge angle, the stronger the clamping force is translated into a clamping force.
The wedge angle and the associated translation of the clamping force are preferably determined empirically with a few tests. Clamping rings with different groove openings are used in the tests. Even more preferably, the one selected from the clamping rings whose center has the smallest distance from the center of the extruder when the desired clamping force is reached. The center of curvature of the ring half / section is regarded as the center.

Vorzugsweise wird beim Klemmen nur eine einzige Schraube betätigt, während bei herkömmlichen Planetwalzenextrudern vergleichsweise viele Schrauben mit den oben erläuterten Problemen betätigt werden.Preferably, only a single screw is actuated during clamping, while in conventional planetary roller extruders a comparatively large number of screws with the problems explained above are actuated.

Außerdem kann die Verbindung zweier Abschnitte/Module auf diesem Wege viel schneller hergestellt werden als auf einem herkömmlichem Wege mit vielen Schrauben.In addition, the connection of two sections / modules can be established much faster in this way than in a conventional way with many screws.

Entsprechendes gilt für das Lösen der Verbindung. Der ältere Vorschlag ist deshalb besonders für Extruder geeignet, bei denen nur kurzfristige Betriebszeiten mit notwendigem Umbau bzw. mit Wartungsmaßnahmen und Demontage und anschließendem, erneutem Zusammenbau vorkommen. Entsprechendes gilt bei Einsatzmaterialien und andern Gründen, die zu wiederholten Betriebsunterbrechungen führen. Kürzere Montagezeiten und Demontagezeiten sind ganz allgemein von Vorteil, wenn es darauf ankommt, eine Betriebsunterbrechung abzukürzen.The same applies to loosening the connection. The older proposal is therefore particularly suitable for extruders with only short-term operating times with necessary modifications or with maintenance measures and dismantling and subsequent reassembly. The same applies to input materials and other reasons that lead to repeated business interruptions. Shorter assembly and disassembly times are generally advantageous when it comes to shortening a business interruption.

Deshalb ist der ältere Vorschlag durch Entwicklung eines Laborextruders entstanden.That is why the older proposal came about through the development of a laboratory extruder.

Nach dem älteren Vorschlag sollen die Klemmverbindung vorzugsweise auf kleine Baugrößen, zum Beispiel die Baugröße 30 oder 50 Anwendung finden. Die Baugröße wird bei Planetwalzenextrudern von dem Teilkreisdurchmesser der Gehäuseinnenverzahnung abgeleitet. An zeitgemäßen Planetwalzenextrudern ist die Innenverzahnung nicht mehr unmittelbar im Gehäuse, sondern in einer Buchse vorgesehen, die in das Gehäuse eingeschrumpft wird. Die Buchse trägt außen Vertiefungen, die wie Gewindegänge verlaufen. Die Vertiefungen bilden Kanäle für ein Temperierungsmittel. Je dünner die Buchse ist, desto besser läßt sich der Planetwalzenextruder temperieren, also beheizen und kühlen. Die Buchsen der Anmelderin erlauben eine Kühlung bis auf minus 100 Grad Celsius und eine Beheizung auf 350 Grad Celsius. Diese Temperierungsleistung muß für die vorgesehene Herstellung von Backwaren und Konditorei-Waren bislang nicht ausgeschöpft werden. Die Zukunft kann jedoch anders aussehen. So kann sich zum Beispiel Bedarf für eine starke Erwärmung ergeben, wenn die Schmelze im Extruder mindestens angebacken werden soll, um zum Beispiel an den austretenden Bändern/Fäden/Strängen eine Außenhaut zu bilden, die beim Verlegen der Bänder/Fäden/Stränge die vorgesehene Kontur wahrt.According to the older proposal, the clamping connection should preferably be small-sized, for example the size 30th or 50 Find application. With planetary roller extruders, the size is derived from the pitch circle diameter of the internal gearing of the housing. The internal gearing is not on modern planetary roller extruders provided more directly in the housing, but in a socket that is shrunk into the housing. The socket has depressions on the outside that run like threads. The depressions form channels for a temperature control medium. The thinner the bushing, the better the temperature of the planetary roller extruder can be, that is, it can be heated and cooled. The applicant's sockets allow cooling down to minus 100 degrees Celsius and heating to 350 degrees Celsius. This temperature control performance does not have to be exhausted for the intended production of baked goods and confectionery goods. However, the future may be different. For example, there may be a need for strong heating if the melt in the extruder should at least be baked in order, for example, to form an outer skin on the emerging tapes / threads / strands, which has the intended contour when the tapes / threads / strands are laid preserve.

Dagegen hat die mit den Buchsen der Anmelderin mögliche Geschwindigkeit, mit der Temperaturänderungen an der Schmelze durchgeführt werden können, aktuelle Bedeutung. Je schneller Temperaturänderungen durchgeführt werden können, desto genauer läßt sich die Herstellung der Backware/Konditoreiware regeln/steuern.
Zu der guten Temperierbarkeit der erfindungsgemäßen Druckköpfe trägt eine geringe Dicke der innen verzahnten Gehäusebuchse bei. Bei den hier relevanten kleinen Baugrößen lassen sich Gehäusebuchsen einsetzen, die an der dünnsten Stelle eine Dicke von 1 bis 1,5 mm aufweisen.
In contrast, the speed at which temperature changes can be carried out on the melt, which is possible with the sockets of the applicant, is of current importance. The faster temperature changes can be carried out, the more precisely the production of the baked goods / confectionery goods can be regulated / controlled.
A small thickness of the internally toothed housing bushing contributes to the good temperature control of the print heads according to the invention. With the small sizes relevant here, housing bushings can be used that have a thickness of 1 to 1.5 mm at the thinnest point.

Vorzugsweise ist der Extruder nach dem älteren Vorschlag zugleich mit einer Evolventenverzahnung versehen und mit einem Zahnmodul von kleiner/gleich 1,5 hergestellt worden. Der Zahnmodul bestimmt wichtige Maße der Verzahnung. Aus dem Zahnmodul ergibt sich zum Beispiel die Zahnhöhe.According to the older proposal, the extruder is preferably also provided with involute teeth and manufactured with a tooth module of less than or equal to 1.5. The tooth module determines important dimensions of the toothing. The tooth height, for example, results from the tooth module.

Es gibt verschiedene Verzahnungen. Eine davon ist die Evolventenverzahnung. Die Evolventenverzahnung legt die Form des Zahnes fest. Die Zähnezahl der Planetspindeln beträgt vorzugsweise mindestens fünf.There are different types of teeth. One of them is the involute toothing. The involute toothing defines the shape of the tooth. The number of teeth on the planetary spindles is preferably at least five.

Vorzugsweise werden die Planetspindeln gleichmäßig in dem Spalt zwischen Zentralspindel und umgebendem Gehäuse bzw. umgebender Buchse verteilt. Mit einiger Übung schaffen die Bedienungsleute die gleichmäßige Verteilung von Hand. Wo die Übung fehlt, kann zur Verteilung der Planetspindeln eine Schablone benutzt werden. Dabei hat sich ein Blech mit einer Anzahl von Bohrungen bewährt, die der Anzahlung und Anordnung der Planetspindeln entspricht.The planetary spindles are preferably distributed evenly in the gap between the central spindle and the surrounding housing or surrounding bushing. With a little practice, the operators manage the even distribution by hand. Where the exercise is lacking, a template can be used to distribute the planetary spindles. A sheet metal with a number of bores that corresponds to the down payment and arrangement of the planetary spindles has proven itself.

Der modulweise(abschnittsweise) Aufbau eines Planetwalzenextruders hat insbesondere für hier gewünschte kleine Baugrößen erhebliche Vorteile, weil hier eine Länge von 500mm, vorzugsweise von 400mm und noch weiter bevorzugt von 300 mm nicht überschritten werden soll. Außerdem lassen sich die verschiedenen Extrudermodule/Abschnitte leicht gegen Extrudermodule/Abschnitte anderer Bauweise auswechseln. Eine andere Bauweise ergibt sich mit besonderen Funktionen. Besondere Funktionen haben auch eine abweichende Bauweise zur Folge. Es gibt Extrudermodule/Abschnitte zum Einfüllen der Einsatzstoffe. Diese Module/Abschnitte werden Füllteile genannt. Es gibt spezielle Füllteile für normale Körnung. Es gibt andere Füllteile für feinkörniges Material und Füllteile für Material, das zum Kleben neigt.The modular (section-wise) construction of a planetary roller extruder has considerable advantages, especially for the small sizes required here, because a length of 500 mm, preferably 400 mm and even more preferably 300 mm should not be exceeded here. In addition, the various extruder modules / sections can easily be exchanged for extruder modules / sections of a different design. Another design results with special functions. Special functions also result in a different design. There are extruder modules / sections for filling in the feedstock. These modules / sections are called filler parts. There are special filling parts for normal grain size. There are other filler parts for fine-grained material and filler parts for material that tends to stick.

Es gibt Füllteile, in denen zugleich eine Trennung des Einsatzmaterials von mitgeführter Luft stattfindet.There are filling parts in which the feed material is separated from the entrained air.

Es gibt spezielle Füllteile für die Aufgabe weiteren Einsatzmaterials im Abstand von der ersten Aufgabestelle.There are special filling parts for feeding in additional material at a distance from the first feeding point.

Es gibt spezielle Füllteile zum Aufgeben flüssiger Einsatzstoffe.There are special filling parts for adding liquid ingredients.

Es gibt Extrudermodule/Abschnitte mit einer Entgasung. Es gibt Extrudermodule/Abschnitte für eine schnelle Aufschmelzung thermoplastischer Einsatzstoffe wie auch Extrudermodule/Abschnitte für eine schnelle Erwärmung des Einsatzmaterials.There are extruder modules / sections with a degassing. There are extruder modules / sections for rapid melting of thermoplastic feedstocks as well as extruder modules / sections for rapid heating of the feedstock.

Es gibt Extrudermodule/Abschnitte zur Zudosierung kleiner Mengen von feinkörnigen bzw. staubförmigen Zutaten.
Es gibt Extrudermodule/Abschnitte zum Anschluß eines Seitenarmextruders. Es gibt Extrudermodule/Abschnitte mit Meßeinrichtungen.
Es gibt Extridermodule/Abschnitte zur Vergleichmäßigung der Schmelzeströmung.
There are extruder modules / sections for adding small amounts of fine-grained or powdery ingredients.
There are extruder modules / sections for connecting a side arm extruder. There are extruder modules / sections with measuring devices.
There are extra modules / sections to even out the melt flow.

Bei gleicher Länge spricht man häufig nur von Modulen. Bei verschiedenen Längen spricht man häufig von Abschnitten. In der Fachwelt gibt es keine klare Trennung. Module/Abschnitte gleicher Länge erleichtern die Auswechselung. Dann müssen nicht mehr so viele Module/Abschnitte für eine Auswechselung vorgehalten werden.When the length is the same, one often speaks only of modules. In the case of different lengths, one often speaks of sections. There is no clear division in the professional world. Modules / sections of the same length facilitate replacement. Then there is no longer so many modules / sections to be kept available for replacement.

Es ist auch von Vorteile verschiedene Gruppen von Modulen/Abschnitten einzusetzen, wobei die Module/Abschnitte einer Gruppe alle die gleiche Länge aufweisen.It is also advantageous to use different groups of modules / sections, the modules / sections of a group all being of the same length.

Von Vorteil ist bei solchen Gruppen, wenn die Module/Abschnitte der einen Gruppe die doppelte Länge der Module/Abschnitte der anderen Gruppe aufweisen. Dann kann ein längerer Modul/Abschnitt gegen zwei kürzere Module/Abschnitte ausgewechselt werden.In such groups, it is advantageous if the modules / sections of one group are twice the length of the modules / sections of the other group. Then a longer module / section can be exchanged for two shorter modules / sections.

Ziel ist bei der Auswechselung die Weiterverwendung der bisherigen Zentralspindel, damit keine Anpassung der Zentralspindel erforderlich ist.When replacing, the aim is to continue using the previous central spindle so that the central spindle does not need to be adjusted.

Vorzugsweise haben die Module/Abschnitte eine Mindestlänge von 100mm.The modules / sections preferably have a minimum length of 100 mm.

Je kleiner die innen zu verzahnende Gehäusebohrung bzw. die innen zu verzahnende Öffnung in der Gehäusebuchse ist, desto schwieriger ist die Fertigung. Auch bei dem Funken-Erodieren der Bohrungen wirkt sich die Größe der Bohrung aus, denn beim Funken-Erodieren wird zunächst eine Vorbohrung in das Material gebracht. Dann wird unter einem Dielektrikum eine Spannung an die Elektrode und das Gehäuse bzw. die Buchse angelegt, so dass Funken aus dem Gehäuse bzw. der Buchse austreten und dabei einen Materialabtrag bewirken. Das Dielektrikum ist Öl oder deionisiertes Wasser. Aufgrund der entstehenden Wärme entwickelt sich beim Funkenerodieren Gas, das im Dielektrikum aufsteigt. Dadurch wird die Materialabtragstelle fortlaufend gasfrei. Das Gas kann den Erodiervorgang nicht behindern. Je kleiner die Vorbohrungen werden, desto schwieriger wird es für das Gas, an der Elektrode vorbei aufzusteigen.
Nach der Erfindung findet zusätzlich eine Absaugung des entstehenden Gases statt. Mit der Absaugung können auch die Gehäusebohrungen für längere Module funkenerodiert werden.
The smaller the housing bore to be internally toothed or the opening to be internally toothed in the housing bushing, the more difficult it is to manufacture. The size of the hole also affects the spark erosion of the bores, because with spark erosion a pilot hole is first made in the material. A voltage is then applied to the electrode and the housing or the socket under a dielectric, so that sparks emerge from the housing or the socket and thereby cause material to be removed. The dielectric is oil or deionized water. Due to the heat generated, gas is generated during spark erosion, which rises in the dielectric. This makes the material removal point continuously gas-free. The gas cannot hinder the eroding process. The smaller the pilot holes, the more difficult it is for the gas to climb past the electrode.
According to the invention, the resulting gas is also extracted by suction. The housing bores for longer modules can also be spark eroded with the extraction system.

Die oben für einen Wechsel der Module/Abschnitte vorgeschlagenen Klemmen setzen sich wahlweise aus zwei Hälften zusammen.The clamps suggested above for changing the modules / sections are optionally composed of two halves.

Die Hälften entstehen wahlweise aus einem geschlossenen Klemmring, an dem im Ausgangszustand Lagerstellen/Halteeinrichtungen angebracht, vorzugsweise angeschweißt, werden.The halves are optionally created from a closed clamping ring to which bearing points / holding devices are attached, preferably welded, in the initial state.

In einer Ausführungsform entstehen dabei an einer Seite des Klemmringes Gelenkteile. An der gegenüber liegenden Seite des Klemmringes sind Lagerstellen/Halteeinrichtung vorgesehen, die mit einer Spannschraube/Anker zusammen wirken. Dabei kann an einer Seite des Klemmringes eine Lagerstelle für die gelenkige Lagerung der Spannschraube/Anker und an der anderen Seite des Klemmringes eine Halteeinrichtung vorgesehen sein. Die Halteeinrichtung kann zum Beispiel die Form zweier beabstandeter Nocken aufweisen. Dann wird die Spannschraube/Anker zwischen die Nocken verschwenkt, so dass die Spannschraube/Anker mit einer Schraubenmutter hinter die Nocken greifen kann und dadurch in Spannstellung kommt, wenn die Ringhälften auf den zugehörigen Flanschen in Position gebracht worden sind.In one embodiment, joint parts are created on one side of the clamping ring. On the opposite side of the clamping ring, bearing points / holding devices are provided which interact with a tensioning screw / anchor. A bearing point for the articulated mounting of the clamping screw / anchor can be provided on one side of the clamping ring and a holding device can be provided on the other side of the clamping ring. The holding device can, for example, have the form of two spaced-apart cams. The tensioning screw / anchor is then pivoted between the cams so that the tensioning screw / anchor can grip behind the cams with a screw nut and thus come into the tensioning position when the ring halves have been brought into position on the associated flanges.

Die schwenkbewegliche Spannschraube/Anker kann eine T-förmige Konstruktion besitzen, wobei sich die Form aus einem quer zur Extruderlängsachse verlaufenden Schraubenteil/Ankerteil und einem parallel zur Extruderlängsachse verlaufenden Lagerteil/Lagerbolzen besteht. Mit dem Lagerteil/Lagerbolzen greift die Spannschraube in die Gelenkteile der seitlich an dem Klemmring angeordneten Lagerstelle.The pivotable clamping screw / anchor can have a T-shaped construction, the shape consisting of a screw part / anchor part running transversely to the extruder longitudinal axis and a bearing part / bearing bolt running parallel to the extruder longitudinal axis. With the bearing part / bearing bolt, the clamping screw engages in the joint parts of the bearing point arranged on the side of the clamping ring.

Vorzugsweise ist der Schraubenteil/Ankerteil lagerstellenseitig mit einer Öse versehen. Die Öse ist anstelle des parallel zur Extruderlängsachse verlaufenden Lagerteils/Bolzens vorgesehen. Die Öse wird in der Betriebsstellung des Klemmringes von einem Bolzen durchdrungen, der in die vorstehend erläuterten Gelenkteile greift. Dabei ist zweckmäßig, das Lagerteil/Bolzen entweder in den Gelenkstellen zu arretieren oder in der Öse zu arretieren. Damit wird ein seitliches Herauslaufen des Lagerteils/Bolzens verhindert.The screw part / anchor part is preferably provided with an eyelet on the bearing point side. The eyelet is provided instead of the bearing part / bolt running parallel to the longitudinal axis of the extruder. In the operating position of the clamping ring, the eyelet is penetrated by a bolt which engages in the joint parts explained above. It is advisable to either lock the bearing part / bolt in the hinge points or to lock it in the eyelet. This prevents the bearing part / bolt from running out to the side.

Als Halteeinrichtung kann auch ein einziger Nocken ausreichen, wenn ein Spannbügel anstelle des Schraubenteils/Ankerteils verwendet wird. Der Spannbügel kann zum Beispiel eine geschlossene O-Form aufweisen oder eine offene C-Form aufweisen. Der Spannbügel kann wie das Schraubenteil/Ankerteil gelenkig an dem zugehörigen Ringhälftenende angeordnet sein und beim Verschwenken in Betriebsstellung einen Nocken an dem benachbarten Ringhälftenende umgreifen oder übergreifen. Nach dem Umgreifen oder Übergreifen kann die erfindungsgemäße Spannung durch eine in dem Bügel vorgesehene Schraube oder durch einen Hebel bewirkt werden. Von Vorteil ist auch ein Kniehebel, der in der Spannstellung selbsthemmend verbleibt.A single cam can also be sufficient as a holding device if a clamping bracket is used instead of the screw part / anchor part. The clamping bracket can, for example, have a closed O-shape or have an open C-shape. Like the screw part / anchor part, the clamping bracket can be arranged in an articulated manner on the associated end of the ring half and, when pivoting in the operating position, encompass or overlap a cam on the adjacent end of the ring half. After reaching around or over, the tension according to the invention can be brought about by a screw provided in the bracket or by a lever. A toggle lever, which remains self-locking in the clamping position, is also advantageous.

Wahlweise kommt auch eine Spannschraube/Anker zum Einsatz, die anders als die oben beschriebenen Spannschrauben/Anker nach jedem Lösen von dem Klemmring abgenommen werden kann. Solche Schrauben können in ihrer Form mit den oben erläuterten, gelenkig angeordneten Spannschrauben/Ankern übereinstimmen. Die Verbindung/Lösbarkeit wird mit solchen Spannschrauben/Ankern dadurch erreicht, dass anstelle der Anordnung des parallel zur Extruderlängsachse verlaufenden Schraubenteils/Ankerteils in einer Lagerbohrung ein Nocken mit einer offenen Lagerschale vorgesehen ist. Die Spannschraube/Anker wird dann mit dem parallel zur Extruderlängsachse verlaufenden Schraubenteil/Ankerteil in die Lagerschale eingelegt und zunächst beim Verschwenken von Hand in Berührung mit der Lagerschale gehalten, bis die Spannschraube/Anker die Spannstellung erreicht hat. Das erfordert keine nennenswerte Geschicklichkeit und ist den Bedienungsleuten ohne Weiteres zumutbar. Mit Beginn der Verspannung bleibt die Spannschraube/Anker ohne weitere Unterstützung in der Spannstellung.Optionally, a clamping screw / anchor can also be used, which, unlike the clamping screws / anchor described above, can be removed from the clamping ring after each release. Such screws can have the same shape as the articulated clamping screws / anchors explained above. The connection / detachability is achieved with such tensioning screws / anchors in that, instead of the arrangement of the screw part / armature part running parallel to the longitudinal axis of the extruder, a cam with an open bearing shell is provided in a bearing bore. The clamping screw / anchor is then inserted into the bearing shell with the screw part / armature part running parallel to the longitudinal axis of the extruder and initially held in contact with the bearing shell when pivoting by hand until the clamping screw / armature has reached the clamping position. This does not require any skill worth mentioning and is easily reasonable for the operators. When the tensioning begins, the tensioning screw / anchor remains in the tensioned position without any further support.

Das oben vorgesehene Gelenk zwischen den Ringhälften legt die Position der Ringhälften fest. Dazu können die Ringhälften mit ausreichender Genauigkeit gefertigt werden. Zum Beispiel kann zunächst ein geschlossener Klemmring mit allen oben beschriebenen Teilen gefertigt werden und die sich zum Nutgrund verjüngende Nut spanabhebend hergestellt werden, zum Beispiel auf einer Drehbank. Es ist aber auch ein Fräsen der Nut möglich. Vorzugsweise werden die seitlichen Nutflächen anschließend geschliffen, um die Reibungswerte an den Nutflächen zu reduzieren. Wahlweise kann auch eine Kunststoffschicht an den Nutflächen vorgesehen sein, mit der ganz geringe Reibungswerte erreicht werden.The joint provided above between the ring halves defines the position of the ring halves. For this purpose, the ring halves can be manufactured with sufficient accuracy. For example, a closed clamping ring can first be manufactured with all of the parts described above and the groove that tapers towards the bottom of the groove can be machined, for example on a lathe. But it is also possible to mill the groove. The lateral groove surfaces are then preferably ground in order to reduce the friction values on the groove surfaces. Optionally, a plastic layer can also be provided on the groove surfaces, with which very low friction values can be achieved.

Die geringe Reibung ist für die erfindungsgemäße Funktion des Klemmringes/Hälften/Abschnitte von Vorteil. Der Klemmring/Hälften/Abschnitte übergreift die Ränder der miteinander zu verspannenden Flansche. Beim Spannen des Klemmringes/Hälften/Abschnitte gleiten die Ränder der miteinander zu verspannenden Flansch an den seitlichen Nutflächen. Dabei ist von Vorteil, wenn die Flansche an den Rändern abgeschrägt sind, so dass die Reibungsflächen der Flanschränder möglichst parallel zu den gegenüber liegenden Seitenflächen der Nut verlaufen. Möglichst parallel erlaubt nach der Erfindung eine Abweichung von höchsten 20 Grad in der Neigung in Bezug auf die Neigung der Seitfläche, vorzugsweise eine Abweichung von höchstens 10Grad, noch weiter bevorzugt eine Abweichung höchstens 5Grad und höchst bevorzugt eine Abweichung von höchstens 2 Grad.The low friction is advantageous for the function of the clamping ring / halves / sections according to the invention. The clamping ring / halves / sections overlaps the edges of the flanges to be braced with one another. When the clamping ring / halves / sections are clamped, the edges of the flange to be clamped together slide on the lateral groove surfaces. It is advantageous if the flanges are beveled at the edges so that the friction surfaces of the flange edges run as parallel as possible to the opposite side surfaces of the groove. As parallel as possible, according to the invention, a deviation of at most 20 degrees in the inclination with respect to the inclination of the side surface, preferably a deviation of at most 10 degrees, even more preferably a deviation of at most 5 degrees and most preferably a deviation of at most 2 degrees.

Außerdem ist es von Vorteil, die Kanten der Flansche an der Berührungsfläche mit dem Klemmring/Hälfte/Abschnitt zu runden. Die Rundung hat vorzugsweise einen Radius von mindestens 3 mm, noch weiter bevorzugt eine Rundung mit einem Radius von mindestens 6mm und höchst bevorzugt eine Rundung mit einem Radius von mindestens 12mm.It is also advantageous to round the edges of the flanges at the contact surface with the clamping ring / half / section. The rounding preferably has a radius of at least 3 mm, even more preferably a rounding with a radius of at least 6mm and most preferably a rounding with a radius of at least 12mm.

Der erfindungsgemäße Klemmring kann vor der vorstehend beschriebenen Bearbeitung in Hälften oder Abschnitte geteilt werden. Danach ist auch eine genaue Bearbeitung der Hälften oder Abschnitte möglich, insbesondere bei digitaler Steuerung der Bearbeitungsgeräte.The clamping ring according to the invention can be divided into halves or sections before the processing described above. After that, precise machining of the halves or sections is also possible, in particular with digital control of the machining devices.

Zu der Bearbeitung gehören insbesondere die Bearbeitung von Lagerflächen, Auflageflächen, Nuten mit Berührungsflächen, Spannflächen. Aber auch mit einfachen Geräten und geringem Aufwand ist eine genaue Bearbeitung möglich, wenn die Trennung in Hälften und Abschnitte nach der Bearbeitung erfolgt. Dann kann eine erste Bearbeitung zum Beispiel mit Schablonen definierte Positionen schaffen, die sich an der ersten Bearbeitungsfläche abstützen/orientieren. Als Schablonen sind auch Muster bereits gefertigter Klemmring/Hälften/Abschnitte geeignet.Machining includes in particular the machining of bearing surfaces, bearing surfaces, grooves with contact surfaces, clamping surfaces. However, precise machining is also possible with simple equipment and little effort if the separation into halves and sections takes place after machining. A first processing can then create positions defined with templates, for example, which are supported / oriented on the first processing surface. Samples of already manufactured clamping rings / halves / sections are also suitable as templates.

Die Trennung des Klemmringes kann durch Sägen und andere herkömmliche spanabhebende Trennsysteme erfolgen. Aber auch eine hochmoderne Trennung mit Brennschneiden, Plasmaschneiden, Funkenerodieren, Laserschneiden, Wasserstrahlschneiden, Lichtbogenschmelztrennen können Anwendung finden.The clamping ring can be separated by sawing and other conventional cutting separation systems. State-of-the-art separation with flame cutting, plasma cutting, spark erosion, laser cutting, water jet cutting, and arc cutting can also be used.

Bei der Trennung des Klemmringes wird unabhängig von der Breite des Schnittes eine genaue Passung der Ringhälften auf den Rändern der zu verbindenden Flansche möglich.
Vorteilhafterweise kann das auch genutzt werden, um anstelle der Ringhälften Ringabschnitte mit wesentlichem Abstand zueinander zu fertigen. Der Abstand bezieht sich auf den Abstand benachbarter Enden in Umfangsrichtung.
When separating the clamping ring, an exact fit of the ring halves on the edges of the flanges to be connected is possible regardless of the width of the cut.
Advantageously, this can also be used to manufacture ring sections with a substantial distance from one another instead of the ring halves. The distance refers to the distance between adjacent ends in the circumferential direction.

Die Klemmringe können auch in mehr als zwei Abschnitte unterteilt werden. Vorzugsweise werden mit Ausnahme zweier, gegenüberliegender Abschnittsenden alle übrigen gegenüberliegenden Abschnittsenden gelenkig miteinander verbunden, so dass eine Gliederkette entsteht, die um die miteinander zu verbindenden Gehäuseflansche herum gelegt werden kann. Diese gelenkige Verbindung der Abschnitte kann nach Vorlage der oben beschriebenen gelenkigen Verbindung erfolgen.
Die Verbindung/Verspannung der Enden der erfindungsgemäßen Gliederkette kann wie bei der oben beschriebenen Verbindung/Verspannung der Ringhälften erfolgen.
The clamping rings can also be divided into more than two sections. With the exception of two opposing section ends, all other opposing section ends are preferably connected to one another in an articulated manner, so that a link chain is created which can be placed around the housing flanges to be connected to one another. This articulated connection of the sections can take place after submission of the articulated connection described above.
The connection / bracing of the ends of the link chain according to the invention can take place as in the case of the connection / bracing of the ring halves described above.

Wahlweise können einzelne oder mehrere Verbindungen von Abschnitten auch durch Mehrfachgelenke, insbesondere durch Doppelgelenke erfolgen. Als erfindungsgemäße Doppelgelenk-Verbindungen werden dabei Verbindungen mit Zwischenstücken zwischen zwei benachbarten Abschnittsenden angesehen, wobei die Zwischenstücke mit jedem zugehörigen Abschnittsende gelenkig verbunden werden. Die Zwischenstücke können einteilig wie auch mehrteilig sein. Beispiel für eine mehrteilige Ausführung können Zwischenstücke sein, die aus Bolzen und Laschen bestehen. Dabei können die Bolzen in Lagerbohrungen der Hälften/Abschnitte positioniert werden und eine solche Länge aufweisen, dass sie an beiden Enden aus der Lagerbohrung vorragen und an den vorragenden Enden über die Laschen miteinander verbunden werden können.Optionally, individual or multiple connections of sections can also be made using multiple joints, in particular double joints. In this case, connections with intermediate pieces between two adjacent section ends are regarded as double-joint connections according to the invention, the intermediate pieces being connected in an articulated manner to each associated section end. The intermediate pieces can be in one piece or in several pieces. An example of a multi-part design can be spacers that consist of bolts and straps. The bolts can be positioned in the bearing bores of the halves / sections and have a length such that they protrude from the bearing bore at both ends and can be connected to one another at the protruding ends via the tabs.

Bei der erfindungsgemäßen Verspannung der Gehäuse kann eine gleichmäßige Verspannung durch übliche Zentrierung und Messung bewirkt werden. Darüber hinaus kann die Zentrierung mit einer neuartigen Ringkonstruktion erleichtert werden. Die neuartige Ringkonstruktion unterscheidet sich von bekannten Ringkonstruktionen durch größere radiale Abmessungen. Es werden so große Abmessungen gewählt, dass die Ringkonstruktion (abgesehen von den Flanschen) mindestens bis über den Außenmantel der innen verzahnten Gehäusebuchse ragt. Dadurch kann die Ringkonstruktion die Gehäusebuchse außen umgreifen und so die Zentrierung bewirken, wenn die Gehäusebuchse gegen über dem Gehäuse in axialer Richtung vorragt bzw. das Gehäuse gegenüber der Gehäusebuchse in axialer Richtung verkürzt/zurückgesetzt ist.When the housing is braced according to the invention, uniform bracing can be brought about by conventional centering and measurement. In addition, centering can be made easier with a new type of ring construction. The novel ring construction differs from known ring constructions in that it has larger radial dimensions. The dimensions chosen are so large that the ring construction (apart from the flanges) protrudes at least over the outer jacket of the internally toothed housing bushing. As a result, the ring construction can encompass the housing bushing on the outside and thus effect the centering when the housing bushing protrudes from the housing in the axial direction or the housing is shortened / set back in the axial direction with respect to the housing bushing.

Die größere Ringkonstruktion bewirkt eine größere Auflagefläche der Ringkonstruktion zwischen den Modulenden. Das gibt den Modulen bei der Verspannung mehr Stabilität und erleichtert die einwandfreie Verspannung der Gehäuseenden.The larger ring construction results in a larger contact surface of the ring construction between the module ends. This gives the modules more stability when bracing and makes it easier to brace the ends of the housing properly.

Die Ringkonstruktion läßt sich auch noch weiter vergrößern, zumindest bis zum Rand der miteinander zu verspannenden Flansche. In Abhängigkeit von der Form der Nut in dem Klemmring ist eine radiale Vergrößerung auch darüber hinaus in die Nut des Klemmringes möglich.The ring construction can also be enlarged further, at least up to the edge of the flanges to be braced together. Depending on the shape of the groove in the clamping ring, a radial enlargement beyond that into the groove of the clamping ring is also possible.

Nach radialer Vergrößerung der Ringkonstruktion bis über den Außenmantel des Gehäuses kann die Ringkonstruktion auch eine Zentrierung durch Umfassung der Gehäusemäntel beider zu verbindender Gehäuse bewirken. Dazu können die zugehörigen Flansche gegenüber dem Gehäuseende um das Maß zurück gesetzt werden, das für die Umfassung durch die Ringkonstruktion erforderlich ist.After the ring construction has been radially enlarged to over the outer casing of the housing, the ring construction can also bring about a centering by enclosing the casing casings of the two housings to be connected. For this purpose, the associated flanges can be set back with respect to the end of the housing by the amount that is required for the encircling by the ring construction.

Bisher war ein größeres Volumen der Ringkonstruktion nur durch axiale Verlängerung/Vergrößerung der Ringkonstruktion zu erreichen. Im Vergleich zu der radialen Vergrößerung erschwert das die stabile und genaue Verbindung der Gehäuse. Ferner ergibt sich mit zunehmender Länge das Problem von sogenannten Toträumen zwischen der Zentralspindel und der die Zentralspindel umgebenden Ringkonstruktion, weil dort ein unkontrollierter Schmelzfluß stattfindet. Das kann zu unerwünschten Reaktionen des Einsatzmaterials führen. Dem kann zwar durch Verengung des Spaltes zwischen der Zentralspindel und umgebenden Ringkonstruktion entgegen gewirkt werden. Jedoch führt das zu anderen Einflüssen auf das Einsatzgut.Up to now, a larger volume of the ring construction could only be achieved by axially lengthening / enlarging the ring construction. Compared to the radial enlargement, this makes the stable and precise connection of the housing more difficult. Furthermore, as the length increases, the problem of so-called dead spaces between the central spindle and the ring structure surrounding the central spindle arises because there is an uncontrolled flow of melt. This can lead to undesirable reactions from the feedstock. This can be counteracted by narrowing the gap between the central spindle and the surrounding ring structure. However, this leads to other influences on the input material.

Bestandteil der Ringkonstruktion wird regelmäßig auch ein Anlaufring. Für den Anlaufring ist ein besonders verschleißfestes Material zweckmäßig, weil die Planetspindeln während des Extruderbetriebes mit hohem Druck an dem Anlaufring entlang gleiten. Besonders verschleißfest sind Keramikscheiben, auch Scheiben mit gehärteter Oberfläche. Solche verschleißfesten Scheiben werden üblicherweise in die Ringkonstruktion eingebettet.A stop ring is also regularly part of the ring construction. A particularly wear-resistant material is useful for the thrust ring because the planetary spindles slide along the thrust ring with high pressure during extruder operation. Ceramic disks are particularly wear-resistant, including disks with a hardened surface. Such wear-resistant disks are usually embedded in the ring structure.

Außerdem erleichtert das größere Volumen der Ringkonstruktion die Unterbringung einer Temperierung.In addition, the larger volume of the ring construction makes it easier to accommodate a temperature control.

Die Temperierung benötigt Kanäle, durch die das Temperierungsmittel strömen kann, um je nach Bedarf eine Heizung oder Kühlung zu bewirken.The temperature control requires channels through which the temperature control medium can flow in order to effect heating or cooling as required.

Eine bekannte Technik sieht eine Zusammensetzung der Kanale aus mindestens zwei kanalbildenden Ringen vor. Der Querschnitt eines kanalbildenden Ringes kann U-förmig sein, während der andere kanalabildende Ring den U-förmigen Querschnitt am offenen Ende verschließt.A known technique provides for the channels to be assembled from at least two channel-forming rings. The cross section of a channel-forming ring can be U-shaped, while the other channel-forming ring closes the U-shaped cross section at the open end.

Jedem Kanal wird das Temperierungsmittel von einem Heiz/Kühlgerät über eine Leitung zugeführt. Das Temperierungsmittel verläßt den Kanal über eine andere Leitung und wird dem Heiz/Kühlgerät wieder zugeführt. Dort erfolgt eine Wiederaufbereitung des Temperierungsmittel.The temperature control medium is fed to each channel from a heating / cooling device via a line. The temperature control medium leaves the channel via another line and is fed back to the heating / cooling device. The temperature control medium is reprocessed there.

Im Falle gewünschter Beheizung der Ringkonstruktion wird das Temperierungsmittel im Heiz/Kühlgerät erwärmt, um den Wärmeinhalt anschließend wieder der Ringkonstruktion wieder zuzuführen.If the ring structure is to be heated, the temperature control medium is heated in the heating / cooling device in order to subsequently return the heat content to the ring structure.

Im Falle gewünschter Kühlung der Ringkonstruktion wird das Temperierungsmittel im Heiz/Kühlgerät gekühlt, anschließend wieder der Ringkonstruktion wieder zugeführt zu werden.In the event that the ring structure is to be cooled, the temperature control medium is cooled in the heating / cooling device and then fed back to the ring structure.

Vorteilhafterweise können die Leitungen in axialer Richtung des Extruders durch die miteinander zu verspannenden Gehäuseflansche hindurch in die Ringkonstruktion führen bzw. von der Ringkonstruktion und die Flansche hindurch wegführen.Advantageously, the lines can lead in the axial direction of the extruder through the housing flanges to be braced together into the ring structure or lead away from the ring structure and the flanges.

In der erfindungsgemäßen Ringkonstruktion können auch Meßeinrichtungen für Druck, Temperatur, Durchflußmenge, Farbe untergebracht werden. Meßeinrichtungen für Druck und Temperatur in einer Ringkonstruktion sind bekannt. Dabei sind Bohrungen in der Ringkonstruktion vorgesehen, die unterschiedliche Meßeinrichtungen aufnehmen können. Neu sind Meßeinrichtung für die Durchflußmenge und die Farbe.Measuring devices for pressure, temperature, flow rate and color can also be accommodated in the ring construction according to the invention. Measuring devices for pressure and temperature in a ring construction are known. There are holes in the ring structure that can accommodate different measuring devices. Measuring devices for the flow rate and the color are new.

Die Meßwerte der Meßeinrichtungen können drahtlos oder über geeigenete Leitungen einer Steuerung zugeleitet werden, die auf alle Aggregate wirkt, von denen das Ergebnis der Extrusion abhängt. Zu den Aggregaten gehören

  • -Extruderantrieb
  • -Kühlung/Beheizung des Extruders
  • -Materialaufgabe/Dosierungen
  • -Pumpenantriebe
  • -Entgasung
The measured values of the measuring devices can be transmitted wirelessly or via suitable lines to a control which acts on all units on which the result of the extrusion depends. The aggregates include
  • -Extruder drive
  • -Cooling / heating of the extruder
  • -Material feed / dosing
  • Pump drives
  • -Degasing

Die Ringkonstruktion kann auch zum Eintragen von festem, vorzugsweise von flüssigem, Einsatzmaterial genutzt werden.The ring construction can also be used to introduce solid, preferably liquid, input material.

Die erfindungsgemäße Ringkonstruktion hat nicht nur Bedeutung im Zusammenhang mit dem oben beschriebenen Klemmring, sondern auch unabhängig vom oben beschriebenen Klemmring bei herkömmlicher Verspannung von Gehäuseflanschen durch Verschraubung. Während bei Verwendung eines Klemmringes die Leitungen für Temperierungsmittel und/oder für die Übermittlung von Meßergebnissen an eine Steuerung und/oder die zum Materialeintrag vorzugsweise durch Öffnungen in den Gehäuseflanschen hindurch geführt werden, ist ohne Verwendung eines Klemmringes vorzugsweise vorgesehen, dass diese Leitungen durch den Außenmantel der Ringkonstruktion zwischen beiden Flanschen hindurch geführt werden.The ring construction according to the invention is not only important in connection with the clamping ring described above, but also independently of the clamping ring described above in the case of conventional bracing of housing flanges by screwing. While when using a clamping ring the lines for the temperature control medium and / or for the transmission of measurement results to a control and / or which are preferably passed through openings in the housing flanges for material input, without using a clamping ring it is preferably provided that these lines go through the outer jacket the ring construction between the two flanges.

In beiden Fällen (mit Klemmring und ohne Klemmring) kann mit der Ringkonstruktion gleichzeitig die Zentrierung der miteinander zu verbindenden Gehäuse bewirkt werden.In both cases (with clamping ring and without clamping ring), the ring construction can be used to center the housings to be connected to one another at the same time.

Zur Zentrierung zweier Modulgehäuse ist auch bei einem Extruder ohne Klemmring von Vorteil, wenn die erfindungsgemäß zwischen beiden Gehäuseenden vorgesehene Ringkonstruktion zumindest die Gehäusebuchse am Außenmantel umfaßt. Wie bei der Verbindung zweier Modulgehäuse mit einem Klemmring ist dazu vorgesehen, dass die Gehäusebuchse gegenüber dem Gehäuse vorsteht bzw. das Gehäuse gegenüber der Gehäusebuchse zurückstehen.For centering two module housings, even in the case of an extruder without a clamping ring, it is advantageous if the ring construction provided according to the invention between the two housing ends comprises at least the housing bushing on the outer jacket. As with the connection of two module housings with a clamping ring, provision is made for the housing socket to protrude with respect to the housing or for the housing to be set back with respect to the housing socket.

Wahlweise kann die Ringkonstruktion auch die zueinander verbindenden Gehäuse umfassen. Dann sind die Flansche um das Maß gegenüber der Kante des zugehörigen Gehäusemantels zurückgesetzt, das für die Umfassung des Gehäusemantels erforderlich ist.Optionally, the ring construction can also include the housings that connect to one another. Then the flanges are set back by the amount with respect to the edge of the associated housing jacket that is required for enclosing the housing jacket.

Wahlweise greift die Rohrkonstruktion bei einer Gehäuseverspannung ohne Klemmring mit einem Innenkragen zwischen beide Gehäusebuchsen. Vorzugsweise schließt der Innenkragen mit dem Innenmantel jeder Gehäusebuchse ab, so dass eine durchgehende Extruderinnenfläche an der Verbindungsstelle entsteht.Optionally, if the housing is braced without a clamping ring, the tube construction can grip an inner collar between the two housing sockets. The inner collar preferably ends with the inner jacket of each housing socket, so that a continuous inner surface of the extruder is created at the connection point.

Besondere Vorteile ergeben sich bei der Anwendung auf Extruder kleiner Baugröße zur Verarbeitung von granulatförmigem Einsatzmaterial. Bei Extrudern kleinerer Baugröße beinhaltet das Granulat vorzugsweise eine Mischung mit allen notwendigen Mischungsbestandteilen. Damit entfällt für die kleine Anlage ein großer apparativer Aufwand für die Dosierung der Mischungsbestandteile. Kleinere Anlagen sind hier Extruder mit einer Baugröße kleiner 70mm, vorzugsweise kleiner gleich 50mm, noch weiter bevorzugt mit einer Baugröße von 30.Particular advantages result when used on small extruders for processing granular feedstock. In the case of extruders of a smaller size, the granulate preferably contains a mixture with all the necessary mixture components. This eliminates the need for a large amount of equipment for metering the components of the mixture in the small system. Smaller systems here are extruders with an overall size of less than 70mm, preferably less than or equal to 50mm, even more preferably with an overall size of 30th .

Vor Vorteil kann auch sein, den Füllungsgrad des Extruders zu messen und die Granulatzuführung nach den Meßwerten zu regeln. Der Füllungsgrad kann an verschiedenen Stellen gemessen werden, zum Beispiel im Füllteil. Bei einem modulweise/abschnittsweise aufgebauten Extruder ist das Füllteil der in Extrusionsrichtung erste Modul/Abschnitt, in den das Granulat eingefüllt wird. Anstelle der dortigen Messung oder zusätzlich kann auch eine Messung an anderer Stelle, zum Beispiel in dem Modul/Abschnitt erfolgen, in dem das Einsatzmaterial in schmelzflüssiger Form vorliegt.It may also be advantageous to measure the degree of filling of the extruder and to regulate the granulate feed according to the measured values. The degree of filling can be measured at different points, for example in the filling part. In the case of an extruder constructed in modules / sections, the filling part is the first module / section in the extrusion direction into which the granulate is filled. Instead of the measurement there or in addition, a measurement can also take place elsewhere, for example in the module / section in which the feed material is present in molten form.

Der Füllungsgrad des Extruders kann in verschiedener Weise gemessen werden. Das kann durch Positionierung eines Messfühlers im Mantel des Füllteiles erfolgen. Der Messfühler kann jede Form der Messung beinhalten, die auf Granulat oder auf Schmelze reagiert. Dazu gehören zum Beispiel Druck, Temperatur, Ultraschall und anderer Schall.
Vorzugsweise wird der Füllungsgrad durch Gewichtsmessung oder durch optische Volumensermittlung bestimmt.
Bei Unterschreiten eines vorher festgelegten Füllungsgrades wird Einsatzmaterial zur Schmelzeerzeugung nachgeführt.
The degree of filling of the extruder can be measured in various ways. This can be done by positioning a measuring sensor in the jacket of the filling part. The sensor can contain any form of measurement that reacts to granules or melt. These include, for example, pressure, temperature, ultrasound and other sounds.
The degree of filling is preferably determined by weight measurement or by optical volume determination.
If the filling level falls below a predetermined level, feedstock for the melt production is added.

Bei der Füllungsgradmessung durch Gewichtsbestimmung ergeben sich günstige Verhältnisse, wenn der Extruder auf einer Unterlage/Werktisch steht. Aus dem Gewicht läßt sich der Verbrauch an Schmelze errechnen. Die Gewichtsmessung erfolgt vorzugsweise elektronisch mittels eines Mikrochips.
Die elektronische Messung lässt sich vorteilhafterweise zugleich dann vornehmen, wenn die Unterlage/Werktisch in einer Ruhelage ist, so dass die Messergebnisse nicht durch Beschleunigungskräfte und Bremskräfte verfälscht werden. Im Übrigen lassen sich die Auswirkungen der Beschleunigungskräfte und Bremskräfte auch aus den Ergebnissen der Gewichtsmessung herausrechnen oder hinzurechnen.
When measuring the degree of filling by determining the weight, favorable conditions result when the extruder is on a base / workbench. The melt consumption can be calculated from the weight. The weight measurement is preferably carried out electronically by means of a microchip.
The electronic measurement can advantageously be carried out at the same time when the base / work table is in a rest position so that the measurement results are not falsified by acceleration forces and braking forces. In addition, the effects of the acceleration forces and braking forces can also be calculated or added to the results of the weight measurement.

Vorteilhafterweise läßt sich das erfindungsgemäße 3D-Drucken für Backwaren und Konditoreiwaren in einzelnen Merkmalen oder mit mehreren Merkmalen oder insgesamt auch auf das Drucken anderer Lebensmittel anwenden. Damit öffnen sich zum Beispiel neue Möglichkeiten zur Oberflächengestaltung wie auch zum Aufbau von aufbereiteten Lebensmitteln.
Oberflächen lassen sich verzieren, zum Beispiel ornamentieren oder mit Aufschriften versehen oder in anderer Weise schmücken. Zum Beispiel kann eine Becherfüllung mit Butter, Margarine oder dergleichen mit einem Logo des Herstellers oder einer Aufschrift oder einer Verzierung versehen werden.
Advantageously, the 3D printing according to the invention for baked goods and confectionery goods can be used in individual features or with a plurality of features or in total also on the printing of other foodstuffs. This opens up new possibilities for surface design as well as for the structure of processed foods, for example.
Surfaces can be decorated, for example ornamented or provided with inscriptions or decorated in other ways. For example, a cup filling with butter, margarine or the like can be provided with a logo of the manufacturer or an inscription or an ornament.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.Various exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing.

Nach 1 ist auf einer Säule 1 ein Schwenkarm 7 schwenkbeweglich befestigt. Der Schwenkarm 7 trägt Motor und Getriebe für ein Planetwalzenteil 2. Das Planetwalzenteil 2 ist mit einem Aufgabetrichter 4 versehen, der eine seitliche Aufgabeöffnung 6 in Form eines Maules besitzt. Mit 3 sind die Zu- und Abflüsse für Heiz - bzw. Kühlmedien bezeichnet.
Das Planetwalzenteil 2 besitzt einen nachfolgend noch erläuterten, verschließbaren Austritt. Das Planetwalzenteil 2 besitzt in üblicher Ausbildung ein Gehäuse, eine Zentralspindel und Planetspindeln, die aufgrund geeigneter Verzahnung sowohl mit der Zentralspindel als auch mit einer in dem Gehäuse angeordneten, innen verzahnten Buchse kämmen. Im Ausführungsbeispiel ist der Teilkreisdurchmesser der Innenverzahnung 30mm. Der Teilkreisdurchmesser der Innenverzahnung kennzeichnet zugleich die Baugröße, hier die Baugröße 30. In anderen Ausführungsbeispielen kann die Baugröße größer, zum Beispiel 50, oder kleiner sein.
To 1 is on a pillar 1 a swivel arm 7th pivotally attached. The swivel arm 7th carries motor and gear for a planetary roller part 2 . The planetary roller part 2 is with a feed hopper 4th provided, the one side feed opening 6th in the shape of a mouth. With 3 are the inflows and outflows for heating and cooling media.
The planetary roller part 2 has a closable outlet, which will be explained below. The planetary roller part 2 has in the usual design a housing, a central spindle and planetary spindles which, due to suitable toothing, mesh both with the central spindle and with an internally toothed bushing arranged in the housing. In the exemplary embodiment, the pitch circle diameter of the internal toothing is 30mm. The pitch circle diameter of the internal toothing also indicates the size, here the size 30th . In other exemplary embodiments, the overall size can be larger, for example 50, or smaller.

Im Ausführungsbeispiel ist die Anzahl der Planetspindeln 3. Die Planetspindeln sind gleichmäßig am Umfang der Zentralspindel verteilt. Bei einer üblichen Zahl von 5 Planetspindeln beinhaltet das eine Reduzierung des Planetspindelbesatzes um 40%. In anderen Ausführungsbeispielen kann die Reduzierung mehr oder weniger sein.In the exemplary embodiment is the number of planetary spindles 3 . The planetary spindles are evenly distributed around the circumference of the central spindle. With a common number of 5 planetary spindles, this means a 40% reduction in the number of planetary spindles. In other exemplary embodiments, the reduction can be more or less.

Zwischen den Planetspindeln besteht so viel Abstand, dass der Extruder bei geschlossener oder nur teilgeöffneter Düse weiterlaufen kann und die gegen die Düse geförderte überschüssige Schmelze als Leckströmung zwischen den Planetspindeln zurück fließt, bis die Planetspindeln die zurück geströmte Schmelze wieder erfassen und erneut in Richtung der Düse fördern. Wenn die Düse dann noch nicht geöffnet ist, wiederholt sich die Rückströmung/Leckströmung.There is so much distance between the planetary spindles that the extruder can continue to run with the nozzle closed or only partially open and the excess melt conveyed against the nozzle flows back as a leakage flow between the planetary spindles until the planetary spindles pick up the melt that has flowed back again and again in the direction of the nozzle support financially. If the nozzle is not yet open, the backflow / leakage flow is repeated.

Vorteilhafterweise wird die Rückströmung/Leckströmung genutzt, um bei Anfahren des Extruders und geschlossener Düse zunächst eine perfekte Schmelzemischung zu erreichen, bevor die Düse geöffnet wird. Dann kann ohne Anfahrverlust gefahren werden. Der Anfahrverlust ist bei anderen Extrusionsvorgängen leichter zu verkraften als bei einer Herstellung eines 3D-Druckes auf einer Unterlage/Werktisch. Im Falle von Anfahrverlusten würde sich unzureichend aufbereitete Schmelze auf der Unterlage/Werktisch ablegen. Oder der Werktisch müsste aus der Arbeitsrichtung der Düse herausgefahren werden und der aus dem Anfahren anfallende Schmelzeverlust müßte verschmutzungsfrei entsorgt werden. Verschmutzungsfrei heißt, die Anlage soll nicht durch die beim Anfahren unbrauchbare Schmelze verschmutzt werden.The return flow / leakage flow is advantageously used in order to first achieve perfect melt mixing when the extruder is started up and the nozzle is closed, before the nozzle is opened. Then you can drive without loss of start-up. The start-up loss is easier to cope with with other extrusion processes than with the production of a 3D print on a base / work table. In the event of start-up losses, insufficiently prepared melt would be deposited on the base / workbench. Or the workbench would have to be moved out of the working direction of the nozzle and the melt loss resulting from the start-up would have to be disposed of without contamination. Contamination-free means that the system should not be contaminated by the melt that is unusable when it starts up.

Ein weiterer Vorteil der Rückströmung/Leckströmung ergibt sich, wenn die Leckströmung möglichst weit zum Aufgabetrichter/Fülltrichter reicht, über den das Einsatzmaterial in den Extruder aufgegeben wird. Dort besteht noch eine hohe Reibung der Feststoffpartikel. Diese Reibung wird drastisch durch die rückströmende Schmelze verringert. Die Rückströmung/Leckströmung wirkt wie ein Schmiermittel zwischen den Feststoffpartikeln. Außerdem verbessert sich die Mischung.Another advantage of the backflow / leakage flow arises when the leakage flow extends as far as possible to the feed hopper / filling hopper, via which the feed material is fed into the extruder. There is still a high level of friction between the solid particles there. This friction is drastically reduced by the melt flowing back. The backflow / leakage flow acts like a lubricant between the solid particles. It also improves the mix.

Vorteilhafterweise lässt sich das erfindungsgemäße Drucken nicht nur mit senkrecht stehendem Extruder, sondern auch mit horizontal stehendem Extruder oder geneigt stehendem Extruder ausüben. Das Drucken mit senkrecht/vertikal stehendem Extruder hat den Vorteil, dass die Düse bis dicht über die Fläche gebracht werden kann, auf der die Schmelze abgelegt werden soll. Das erleichtert ein genaues Drucken und vereinfacht die Konstruktion für die Vorrichtung. Entsprechendes gilt für eine geneigte Anordnung der Unterlage/Werktisches. Die horizontale Anordnung und Bewegung der Unterlage/Werktisches hat gleichfalls erhebliche Vorteile.Advantageously, the printing according to the invention can be carried out not only with a vertical extruder but also with a horizontal extruder or an inclined extruder. Printing with a vertical / vertical extruder has the advantage that the nozzle can be brought close to the surface on which the melt is to be deposited. This facilitates accurate printing and simplifies the construction for the device. The same applies to an inclined arrangement of the base / workbench. The horizontal arrangement and movement of the base / workbench also has considerable advantages.

Die 2 bis 4 zeigen unmaßstäbliche Einzelheiten der Extrusionsanlage nach 1.the 2 until 4th show un-to-scale details of the extrusion line 1 .

2 zeigt den Aufgabetrichter mit einem Gehäuse 10, das mit einem oberen Flansch an dem Schwenkarm 7 befestigt ist. Der Schwenkarm trägt einen Antrieb 5. Es führt eine Antriebswelle 12 von dem Antrieb zu der Zentralspindel des Planetwalzenteils 2. Die Kontur der Öffnung 6 in 2 ist mit 11 bezeichnet. 2 shows the feed hopper with a housing 10 that has an upper flange on the swing arm 7th is attached. The swivel arm carries a drive 5 . It has a drive shaft 12th from the drive to the central spindle of the planetary roller part 2 . The contour of the opening 6th in 2 is with 11 designated.

Die 3 zeigt den eigentlichen Trichter 15 der Materialaufgabe 4. Die Zentralspindel ist mit 16 bezeichnet, die Planetspindeln mit 17 und 18. Die Planetspindeln 17 und 18 besitzen unterschiedliche Längen, so dass sie unterschiedlich hoch in den Trichter 15 ragen. Das gibt den Planetspindeln ein vorteilhaftes Einzugsverhalten in Bezug auf das in den Trichter aufgegebene Einsatzmaterial.the 3 shows the actual funnel 15th the material feed 4th . The central spindle is with 16 the planetary spindles with 17th and 18th . The planetary spindles 17th and 18th have different lengths, so they have different heights in the funnel 15th protrude. This gives the planetary spindles an advantageous intake behavior in relation to the feed material fed into the hopper.

Im Betriebsfall gleiten die umlaufenden Planetspindeln an einem Anlaufring.. Das Gehäuse 22 des Planetwalzenteiles 2 ist mit Schwenkschrauben am unteren Rand des Aufgabetrichters 4 lösbar befestigt. Die Schwenkschrauben erleichtern das Lösen und Befestigen, indem sie eingeschwenkt bzw. durch Schwenken außer Eingriff gebracht werden können.During operation, the rotating planetary spindles slide on a stop ring .. The housing 22nd of the planetary roller part 2 is with pivot screws on the lower edge of the feed hopper 4th releasably attached. The swivel screws make loosening and fastening easier because they can be swiveled in or brought out of engagement by swiveling.

4 zeigt am unteren Ende des Gehäuses 22 einen Flansch 23, der den Anlaufring 25 für die Planetspindeln aufnimmt. Die Zentralspindel endet in einer Spitze 26, welche in einem aufgeschraubten Deckel 24 die Austrittsöffnung 28 des Extruders bestimmt. Der Deckel 24 bildet mit der Austragöffnung und einem Verschluß 29 eine Düse. Als Verschraubung für den Deckel dienen wiederum Schwenkschrauben 28. An dem Deckel befindet sich ein drehbeweglicher Verschluß 29. Der Verschluß 29 kann die Austrittsöffnung 28 des Extruders ganz oder teilweise öffnen bzw. ganz oder teilweise schließen. Im Ausführungsbeispiel wird der Verschluß von Hand an einem Hebel 30 in die gewünschte Stellung gebracht. Dort kann der Verschluß mit einem weiteren Hebel 31 arretiert werden. Die Arretierung erfolgt durch eine Verschraubung. 4th shows at the bottom of the case 22nd a flange 23 that is the thrust ring 25th for the planetary spindles. The central spindle ends in a point 26th which in a screwed-on lid 24 the outlet opening 28 of the extruder. The lid 24 forms with the discharge opening and a closure 29 a nozzle. as Swivel screws are used for screw connections for the cover 28 . There is a rotatable lock on the lid 29 . The closure 29 can the outlet opening 28 of the extruder open completely or partially or close completely or partially. In the exemplary embodiment, the closure is made by hand on a lever 30th brought into the desired position. There the lock can be opened with another lever 31 be locked. It is locked by means of a screw connection.

Bei Verwendung der vorstehend beschriebenen Anlage zum 3D-Drucken von Formteilen mit Schmelze wird der Bedarf an Schmelze für eine Verlegung eines Schmelzefadens auf einer Unterlage/Werktisch bzw. zur Verlegung auf einem in Herstellung befindlichen Formteil von den Bedienungsleuten eingeschätzt und die Austrittsöffnung von Hand dem Bedarf angepaßt. Das kann schon recht genau sein, weil übermäßige Schmelzemengen oder Mindermengen von Schmelze beim Drucken an dem Baufortschritt des Formteils sofort sichtbar werden.When using the above-described system for 3D printing of molded parts with melt, the need for melt for laying a melt thread on a base / workbench or for laying on a molded part that is being manufactured is assessed by the operators and the outlet opening is assessed by hand according to the need customized. That can be quite precise, because excessive amounts of melt or insufficient amounts of melt are immediately visible in the construction progress of the molded part during printing.

Die Unterlage/Werktisch ist horizontal in alle Richtungen bewegbar. Für die horizonale Bewegung ist die Unterlage/Werktisch im Ausführungsbeispiel in zwei Linearführungen gehalten, von denen die eine Linearführung im Maschinenrahmen gehalten ist und die andere Linearführung trägt. Im Ausführungsbeispiel ist der Extruder darüber hinaus mit dem Schwenkarm 7 an der Säule 1 höhenverstellbar gehalten. Dazu ist der Schwenkarm 7 auf der Säule 1 geführt und mit einem nicht dargestellten Hubantrieb versehen.The base / work table can be moved horizontally in all directions. For the horizontal movement, the base / work table in the exemplary embodiment is held in two linear guides, one of which is held in the machine frame and the other carries the linear guide. In the exemplary embodiment, the extruder is also with the swivel arm 7th on the pillar 1 Held adjustable in height. This is the swivel arm 7th on the pillar 1 guided and provided with a lifting drive, not shown.

Für Versuche kann die Bewegung der Unterlage/Werktisches mit Hand erfolgen, um für jedes Formteil eine optimale Verlegung des Schmelzebandes herauszufinden. Nach Festlegung dieser optimalen Verlegung des Schmelzebandes kann die Bewegung in eine Steuerung für einen Bewegungsantrieb der Unterlage/Werktisch und den Hubantrieb des Schwenkarmes einprogrammiert werden. In einem anderen Ausführungsbeispiel ist die Steuerung so ausgelegt, dass sie die Daten der händischen Bewegung speichert und auf Wunsch/Knopfdruck nachfährt. Der Bewegungsantrieb für die Horizontalbewegung ist für die händische Bewegung von der Unterlage/Werktisch abkoppelbar bzw. für eine automatische Bewegung mit der Unterlage/Werktisch koppelbar. Im Ausführungsbeispiel bleibt der Hubantrieb während der händischen Versuche mit dem Schwenkarm gekoppelt.
Im Ausführungsbeispiel setzt sich der Antrieb für die Horizontalbewegung aus zwei Stellmotoren zusammen. Jeder Linearführung ist ein Stellmotor zugeordnet. Bei den Stellmotoren handelt es sich um handelsübliche Schrittschaltmotore. Die Steuerung wirkt auf beide Motore, darüber hinaus auch noch auf den Hubmotor.
For experiments, the base / workbench can be moved by hand in order to find the optimal placement of the melt strip for each molded part. After determining this optimal laying of the melt belt, the movement can be programmed into a control for a movement drive of the base / work table and the lifting drive of the swivel arm. In another exemplary embodiment, the control is designed in such a way that it stores the data of the manual movement and follows it up on request / pushing a button. The movement drive for the horizontal movement can be decoupled from the support / workbench for manual movement or can be coupled to the support / workbench for automatic movement. In the exemplary embodiment, the lifting drive remains coupled to the swivel arm during the manual experiments.
In the exemplary embodiment, the drive for the horizontal movement is composed of two servomotors. A servomotor is assigned to each linear guide. The servomotors are standard stepper motors. The control acts on both motors and also on the lifting motor.

Zur Automatisierung ist in einem anderen Ausführungsbeispiel anstelle des Verschlusses 29 ein Schieber vorgesehen, der mit einem Schrittschaltwerk bewegt wird. Das Schrittschaltwerk wird bedarfsabhängig betätigt, wobei der Bedarf an Schmelze in vorherigen Testreihen ermittelt wird.For automation is in another embodiment instead of the lock 29 a slide is provided which is moved with a stepping mechanism. The stepping mechanism is actuated as required, with the need for melt being determined in a previous series of tests.

In einem noch anderen Ausführungsbeispiel wird der Bedarf an Schmelze durch Vermessung eines Musterstückes errechnet und das Schrittschaltwerk des Schiebers mit den erlangten Daten gesteuert.In yet another exemplary embodiment, the requirement for melt is calculated by measuring a sample piece and the stepping mechanism of the slide is controlled with the data obtained.

In einem noch weiteren Ausführungsbeispiel wird der Bedarf an Schmelze anhand einer rechnergestützten 3D-Konstruktion ermittelt und damit das Schrittschaltwerk des Schiebers gesteuert.In yet another exemplary embodiment, the demand for melt is determined using a computer-aided 3-D design and the stepping mechanism of the slide is thus controlled.

5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dabei ist anstelle des fest am Extrudergehäuse verschraubten Deckels ein Deckel 38 vorgesehen, der verschiebbar in dem Gehäuse des Extruders angeordnet ist. Der Deckel 38 ist einer nicht dargestellten Bohrung des Gehäuses geführt und zugleich gegen unerwünschten Schmelzeaustritt abgedichtet. Im Ausführungsbeispiel wird die Abdichtung durch eine Membran aus Federstahl gebildet. Die Nachgiebigkeit der Membran ist auf den notwendigen Verstellweg des Deckels 38 zum Öffnen und Schließen der Düse ausgelegt. 5 shows a further embodiment of the invention. Instead of the cover that is firmly screwed to the extruder housing, there is a cover 38 provided, which is slidably disposed in the housing of the extruder. The lid 38 is guided through a bore, not shown, of the housing and at the same time sealed against undesired melt leakage. In the exemplary embodiment, the seal is formed by a membrane made of spring steel. The flexibility of the membrane is due to the necessary adjustment path of the cover 38 designed to open and close the nozzle.

Der Deckel 38 besitzt einen rechnergestützten Verstellantrieb. Der Deckel bildet mit der Öffnung 50 eine Düse. Die Verstellung des Deckels 38 dient zur bedarfsabhängigen Steuerung des Öffnungsspaltes zwischen der konischen Öffnung 50 des Deckels 38 und der konischen Spitze 35. Bei geringer werdendem Bedarf wird der Spalt verringert. Bei größer werdendem Bedarf wird der Spalt vergrößert. Der Bedarf wird anhand einer rechnergestützten 3D-Konstruktion ermittelt. Mit den Daten aus der Bedarfsrechnung kann unmittelbar die Steuerung des beweglichen Deckels 38 gespeist werden.The lid 38 has a computer-aided adjustment drive. The lid forms with the opening 50 a nozzle. Adjustment of the lid 38 is used to control the opening gap between the conical opening as required 50 of the lid 38 and the conical tip 35 . When the demand decreases, the gap is reduced. If the need increases, the gap is enlarged. The need is determined using a computer-aided 3D design. The data from the requirement calculation can be used to control the movable cover directly 38 be fed.

5 zeigt schematisch auch eine Unterlage/Werktisch 39, auf dem die als Faden aus der Öffnung austretende Schmelze verlegt wird. Die Unterlage/Werktisch 39 ist in der Horizontalen in alle Richtungen und außerdem in der Vertikalen bewegbar. Die Vertikalbewegung ist vorgesehen, um trotz wachsendem Formteil einen immer gleichen Abstand zwischen dem Schmelzeaustritt aus dem Extruder und Fläche zu wahren, auf der der Schmelzefaden bzw. das Schmelzeband bei wachsendem Formteil zur Ablage kommt. Die Fläche befindet sich im Ausführungsbeispiel immer senkrecht/vertikal unter dem Schmelzaustritt. Beim Aufbau des Formteiles wird das dadurch erreicht, dass die Unterlage/Werktisch 39 mit dem wachsenden Formteil horizontal verschoben wird, bis die betreffende Fläche genau unter dem Schmelzeaustritt liegt. 5 also shows schematically a base / workbench 39 on which the melt emerging from the opening as a thread is laid. The pad / work table 39 can be moved horizontally in all directions and also vertically. The vertical movement is provided in order to maintain the same distance between the melt outlet from the extruder and the surface on which the melt thread or the melt band is deposited as the molded part grows, despite the growing molding. In the exemplary embodiment, the surface is always located vertically / vertically under the melt outlet. When building the molded part, this is achieved by placing the base / workbench 39 with the growing molding horizontally is moved until the area in question is exactly below the melt outlet.

Das Schmelzeband hat im Ausführungsbeispiel eine Breite von 4mm und eine Dicke von 1,5mm. Die zugehörige Düse ist dem Querschnitt angepaßt. In anderen Ausführungsbeispielen kommen andere Düsenquerschnitt zum Einsatz, zum Beispiel runde Düsenquerschnitte. In einer ersten Lage/Schicht werden zwei Schmelzebänder mit einer Breite von 4mm zu einer Gesamtbreite von 8mm nebeneinander verlegt. In der nächsten, zweiten Schicht/Lage wird zunächst eine Düse in Anspruch genommen, durch die ein Schmelzeband mit nur 2mm Breite und 1,5mm Dicke verlegt wird. Parallel wird eine Schmelzeband mit der ursprünglichen Breite von 4mm und gleicher Dicke verlegt, daneben ein weiteres Schmelzeband mit nur 2mm Breite, so dass die drei Schmelzebänder zusammen auch eine Breite von 8mm aufweisen. Dabei überlappt das mittlere Schmelzeband der zweiten Lage/Schicht die beiden Schmelzebänder der ersten Schicht/Lage. In der dritten Schicht/Lage werden wieder zwei Schmelzebänder von 4mm nebeneinander verlegt, die sich mit den Schmelzebändern der zweiten Schicht/Lage überlappen. Die schichtweise Verlegiung von 2 bzw. 3 Schmelzebändern wiederholt sich in den nächsten Schichten/Lagen. Mit der Überlappung wird der entstehenden Wand eine größere Festigkeit gegeben als ohne Überlappung.In the exemplary embodiment, the melt band has a width of 4 mm and a thickness of 1.5 mm. The associated nozzle is adapted to the cross-section. In other exemplary embodiments, other nozzle cross-sections are used, for example round nozzle cross-sections. In a first layer / layer, two melt strips with a width of 4mm are laid next to each other to a total width of 8mm. In the next, second layer / layer, a nozzle is used first, through which a melt band with a width of only 2mm and a thickness of 1.5mm is laid. In parallel, a melt band with the original width of 4mm and the same thickness is laid, next to it another melt band with a width of only 2mm, so that the three melt bands together also have a width of 8mm. The middle melt band of the second layer / layer overlaps the two melt bands of the first layer / layer. In the third layer / layer, two 4mm melt bands are laid next to each other, which overlap with the melt bands of the second layer / layer. The layer-by-layer laying of 2 or 3 melt bands is repeated in the next layers / layers. With the overlap, the resulting wall is given greater strength than without the overlap.

Nach 5 haben die Spitze 35 der Zentralspindel und die Austrittsöffnung 50 die gleiche Konizität. Dabei ist das Ende 36 der Spitze so klein, dass die Spitze 35 mit dem Ende 36 in der Schließstellung gegenüber dem Deckel 38 vorragt.To 5 have the top 35 the central spindle and the outlet opening 50 the same taper. That’s the end 36 the tip so small that the tip 35 with the end 36 in the closed position opposite the lid 38 protrudes.

Wenn das Ende 37 der Spitze 35 der Zentralspindel allerdings viel größer ist, so liegt das Ende 37 der Spitze in der Schließstellung gegenüber dem Deckel 38 zurück.When the end 37 the top 35 The central spindle is much larger, however, so the end lies 37 the tip in the closed position opposite the lid 38 return.

6 zeigt bei gleichem Deckel 38 und Austrittsöffnung 50 eine Spitze 45 der Zentralspindel mit unterschiedlichen Konizitäten. Bei einem gestrichelt dargestellten konischen Mantel 47 kann das flächenkleinere Ende 48 der Spitze 45 durch die Austrittsöffnung in der Schließstellung vorragen, so dass die untere Kante den konischen Mantel 47 berührt. 6th shows with the same cover 38 and outlet opening 50 a peak 45 the central spindle with different tapers. In the case of a conical jacket shown in dashed lines 47 can end with the smaller area 48 the top 45 protrude through the outlet opening in the closed position, so that the lower edge of the conical jacket 47 touched.

Wenn die Spitze 45 allerdings einen konischen Mantel mit der gestrichelt dargestellten Konizität 46 aufweist, so berührt die obere Kante des Deckels 38 den konischen Mantel 46.When the top 45 however, a conical jacket with the conicity shown in dashed lines 46 has, it touches the top edge of the lid 38 the conical mantle 46 .

In den Ausführungsbeispielen nach 7 und 8 wird ein gleicher Deckel 38 mit gleicher Austrittsöffnung 50 mit anderen Spitzen der Zentralspindel kombiniert. 7 zeigt eine Spitze 55 mit einem kugeligen Ende 56, das in der Schließstellung an der Innenfläche der Austrittsöffnung 50 anliegt. Die kugelige Form der Spitze 55 vereinfacht die Schließbewegung, indem für die Schließbewegung keine planparallele Stellung des Deckels zum Gehäuse mehr erforderlich ist. Dadurch eignet sich auch eine Schwenkbewegung zum Schließen der Düse.In the exemplary embodiments according to 7th and 8th becomes a same lid 38 with the same outlet opening 50 combined with other tips of the central spindle. 7th shows a peak 55 with a spherical end 56 , which in the closed position on the inner surface of the outlet opening 50 is present. The spherical shape of the tip 55 simplifies the closing movement in that a plane-parallel position of the cover to the housing is no longer required for the closing movement. This means that a pivoting movement is also suitable for closing the nozzle.

8 zeigt eine Spitze 57 mit einem kugeligen Ende 58, das aufgrund eines großen Durchmessers an der oberen Kante des Deckel 38 aufliegt. 8th shows a peak 57 with a spherical end 58 due to a large diameter at the top edge of the lid 38 rests.

Im Ausführungsbeispiel nach 9 bis 13 handelt es sich um einen 30 iger, modulweise aufgebauten Planetwalzenextruder mit einer Antriebsleistung von 1,5kW und einer Extrusionsleistung von 5 kg pro Stunde, in anderen Ausführungsbeispielen von 2 bis 10 kg pro Stunde. Die Drehzahl der Zentralspindel beträgt im Ausführungsbeispiel 1000 Upm.In the embodiment according to 9 until 13th is it a 30th iger, modular planetary roller extruder with a drive power of 1.5 kW and an extrusion capacity of 5 kg per hour, in other embodiments from 2 to 10 kg per hour. The speed of the central spindle is 1000 rpm in the exemplary embodiment.

Nach 10 sind mit 115, 116 und 117 drei Planetwalzenextrudermodule bezeichnet. Dabei ist der Modul 115 mit einem Fülltrichter 118 für Einsatzmaterial versehen.To 10 are with 115 , 116 and 117 three planetary roller extruder modules called. Here is the module 115 with a filling funnel 118 provided for input material.

Alle Module sind durch Klemmvorrichtungen 120 und 121 miteinander verbunden.All modules are by clamping devices 120 and 121 connected with each other.

Außerdem ist eine Verbindung des Moduls 115 mit dem Abtriebszapfen 124 eines nicht dargestellten Antriebes vorgesehen. Auch diese Verbindung wird durch eine Klemmvorrichtung 119 gebildet.There is also a connection of the module 115 with the output journal 124 a drive, not shown, is provided. This connection is also made by a clamping device 119 educated.

Der Modul 115 bildet das sogenannte Füllteil der Extrusionsanlage.The module 115 forms the so-called filling part of the extrusion line.

Die Module 115 und 116 sind durch eine Klemmvorrichtung 120 miteinander verbunden. Zwischen den Modulen 116 und 117 ist eine Klemmvorrichtung 121 als Verbindung vorgesehen.The modules 115 and 116 are by a clamping device 120 connected with each other. Between the modules 116 and 117 is a clamping device 121 provided as a connection.

Der Modul 117 ist mit einer Düse 123 verbunden. Auch diese Verbindung wird durch eine Klemmvorrichtung gebildet.The module 117 is with a nozzle 123 tied together. This connection is also formed by a clamping device.

9 zeigt verschiedene Details der Extrusionsanlage. Die Module 116 und 117 sind gleich aufgebaut. Zu ihnen gehören jeweils ein Gehäusemantel 102 und außen verzahnten Planetspindeln 110.
In dem Gehäusemantel 102 sitzt eine Gehäusebuchse, die innen mit einer Verzahnung versehen ist und außen mit kanalbildenden Nuten. Die Nuten werden durch den Gehäusemantel 102 verschlossen. Im Ausführungsbeispiel wird Wasser als Temperierungsmittel durch die Kanäle geführt. Das Wasser wird über nicht dargestellte Leitungen durch Öffnungen in den Gehäusemäntel an einem Kanalende zugeführt und durch andere Öffnungen am anderen Kanalende und über Leitungen abgeführt. Das Wasser wird in einem Kreislauf geführt. In dem Kreislauf befindet sich ein Heiz/Kühlgerät, mit dem das Wasser bei Bedarf gekühlt oder erwärmt werden kann.
Der Modul 115 besitzt einen Gehäusemantel 101, der sich von dem Gehäusemantel 102 durch eine Einfüllöffnung unterscheidet. Durch die Einfüllöffnung gelangt im Betriebsfall Einsatzmaterial aus dem Einfülltrichter 118 in die Extrusionsanlage.
Ferner gehört eine Zentralspindel 103 zu den Modulen 115, 116, 117, die sich durch alle Module erstreckt.
Im Ausführungsbeispiel ist die Zentralspindel mit einer Kühlung versehen. Dazu sind in der Zentralspindel entsprechende Bohrungen vorgesehen, durch die Kühlmittel bis zur Zentralspindelspitze und zurück geleitet werden.
9 shows various details of the extrusion line. The modules 116 and 117 are constructed the same way. They each have a casing shell 102 and externally toothed planetary spindles 110 .
In the casing shell 102 sits a housing bushing, which is provided with teeth on the inside and channel-forming grooves on the outside. The grooves are through the housing jacket 102 locked. In the exemplary embodiment, water is passed through the channels as a temperature control medium. The water is supplied via lines, not shown, through openings in the housing jacket at one end of the channel and discharged through other openings at the other end of the channel and via lines. The water is circulated. In the cycle there is a heating / cooling device with which the water can be cooled or heated if necessary.
The module 115 has a housing jacket 101 that stands out from the housing shell 102 differs by a filling opening. During operation, feed material flows through the filling opening from the filling funnel 118 into the extrusion line.
A central spindle is also included 103 to the modules 115 , 116 , 117 which extends through all modules.
In the exemplary embodiment, the central spindle is provided with a cooling system. For this purpose, appropriate bores are provided in the central spindle, through which the coolant is directed to the central spindle tip and back.

Die Zentralspindel besitzt eine Außenverzahnung und kämmt mit einer Außenverzahnung der Planetspindeln 110.
Die Planetspindeln 110 kämmen mit der Innenverzahnung der Gehäusebuchse.
The central spindle has an external toothing and meshes with an external toothing of the planetary spindles 110 .
The planetary spindles 110 mesh with the internal teeth of the housing socket.

Im Betrieb laufen die Planetspindeln 110 um die Zentralspindel 103 herum. Während des Umlaufes gleiten die Planetspindeln 110 an einem Anlaufring, der hier durch eine Ringkonstruktion 104 gebildet wird. Die Ringkonstruktion 104 umgibt die Zentralspindel im Abstand und besitzt an jeder Stirnseite einen Vorsprung.The planetary spindles run during operation 110 around the central spindle 103 hereabouts. The planetary spindles slide during the revolution 110 on a thrust ring, which is here by a ring construction 104 is formed. The ring construction 104 surrounds the central spindle at a distance and has a projection on each end face.

Antriebsseitig ist die Zentralspindel 103 mit einem Antriebes verbunden. Der Abtriebszapfen läuft in einem teilweise dargestellten Antriebsgehäuse um. Austrittsseitig ist an der Extrusionsanlage eine Düse 107 vorgesehen.The central spindle is on the drive side 103 connected to a drive. The output journal rotates in a drive housing, which is partially shown. There is a nozzle on the outlet side of the extrusion system 107 intended.

11 zeigt eine vergrößerte Schnittdarstellung des Moduls 116 ohne die Zentralspindel 103 und ohne Planetspindeln 110, aber mit Gehäusemantel 102 und
Gehäusebuchse 136. Die Kanäle zur Führung des Temperierungsmittels sind in 11 mit 130 bezeichnet. Bei 131 findet sich die dünnste Stelle der Gehäusebuchse. Im Ausführungsbeispiel mit einem Extruder der Baugröße 130 beträgt die Dicke dort 1,2 mm. In anderen Ausführungsbeispielen ähnlich kleiner Baugrößen beträgt die Dicke bis 1,5mm. Je geringer die Dicke ist, desto besser ist der Wärmefluß an dieser Stelle.
11 shows an enlarged sectional view of the module 116 without the central spindle 103 and without planetary spindles 110 , but with housing jacket 102 and
Housing socket 136 . The channels for guiding the temperature control medium are in 11 with 130 designated. at 131 the thinnest point of the housing socket is found. In the exemplary embodiment with an extruder of the size 130 the thickness there is 1.2 mm. In other exemplary embodiments, similarly small sizes, the thickness is up to 1.5 mm. The smaller the thickness, the better the heat flow at this point.

An dem Gehäusemantel 102 sind Gehäuseflansche 133 und 134 angeformt. Die Gehäuseflansche 133 und 134 sind gegenüber den Enden der Gehäusebuchse 136 zurückgesetzt, so dass ein Absatz entsteht. Diesem Absatz sind die Vorsprünge an den Ringkonstruktionen 104 angepaßt, so dass die Ringkonstruktionen 104 die Gehäusebuchsen an diesem Absatz umgreifen können. Dies bewirkt eine Mittenzentrierung der Module aufeinander.On the casing shell 102 are housing flanges 133 and 134 molded. The housing flanges 133 and 134 are opposite the ends of the housing sleeve 136 set back so that a paragraph is created. This paragraph are the protrusions on the ring structures 104 adjusted so that the ring constructions 104 can reach around the housing bushings on this paragraph. This causes the modules to be centered on one another.

Darüber hinaus ist eine Festlegung der Gehäusemäntel in Umfangsrichtung in Bezug zueinander vorgesehen. Die Festlegung erfolgt durch nicht dargestellt Bolzen der Rohrkonstruktionen 104 mit denen die Rohrkonstruktionen in Bohrung 134 und 135 der Gehäuseflansche 132 und 133 greifen.In addition, the housing jackets are fixed in the circumferential direction in relation to one another. The fixing is done by bolts, not shown, of the pipe structures 104 with which the pipe structures in bore 134 and 135 the housing flanges 132 and 133 to grab.

Die jedem Modulende zugewandten Flächen des Gehäusemantels und der Gehäusebuchse verlaufen unter 90 Grad zu deren Mittelachse.The surfaces of the housing jacket and the housing socket facing each module end run at 90 degrees to their central axis.

Die Flächen an den Gehäuseflanschen 132 und 133, die sich an dem Gehäusemantel gegenüber liegen, verlaufen unter einer Schrägung zu der Mittelachse.The surfaces on the housing flanges 132 and 133 which are opposite to each other on the housing jacket run at an incline to the central axis.

Die Klemmvorrichtungen 121 und 122 umfassen die einander an den Gehäuseenden gegenüber liegenden Gehäuseflansche. Dazu ist jede Klemmvorrichtungen aus Ring-Abschnitten zusammen gesetzt, die um die Flansche herum zusammen gesetzt werden. Die verschiedenen Ring-Abschnitte sind flanschseitig mit einer Nut versehen, so daß die äußeren Ränder der Flansche zusammen in die Nut passen.
Dabei verlaufen die seitlichen Nutflächen unter der gleichen Schrägung wie die Berührungsflächen an den Gehäuseflanschen.
Das führt bei einer Klemmung der Ringabschnitte zu einer Verspannung der Gehäuseflansche, ähnlich wie bei Schellen an einer Rohrleitung.
The clamping devices 121 and 122 include the housing flanges located opposite each other at the housing ends. For this purpose, each clamping device is made up of ring sections that are put together around the flanges. The various ring sections are provided with a groove on the flange side so that the outer edges of the flanges fit together into the groove.
The lateral groove surfaces run under the same incline as the contact surfaces on the housing flanges.
If the ring sections are clamped, this leads to tension in the housing flanges, similar to clamps on a pipeline.

Die Klemmung wird möglich, weil die Ringabschnitte an einem Ende gelenkig miteinander verbunden sind. Im Ausführungsbeispiel sind zur gelenkigen Verbindung Nocken an den gegenüberliegenden Enden der Abschnitte vorgesehen. Die Verbindung erfolgt im Ausführungsbeispiel durch ein Doppelgelenk. Dazu ist in jedem Nocken ein Lagerbolzen vorgesehen. Beide Lagerbolzen werden durch Laschen miteinander verbunden.The clamping is possible because the ring sections are articulated to one another at one end. In the exemplary embodiment, cams are provided on the opposite ends of the sections for the articulated connection. In the exemplary embodiment, the connection is made by a double joint. For this purpose, a bearing pin is provided in each cam. Both bearing pins are connected to one another by brackets.

An dem anderen Ende werden die Ringabschnitte durch eine Spannschraube zusammen gedrückt. Die Spannschraube besteht aus einem Schraubenteil, der in einem Nocken an dem unteren Ringabschnitt schwenkbeweglich gehalten ist, und einer in einen Handgriff eingebetteten Schraubenmutter.
Die Spannschraube wird durch Verschwenken in Spannstellung gebracht, so dass der Schraubenteil in eine Öffnung eines an dem oberen Ringabschnitt vorgesehenen Schlitzes gelangt. Anschließend wird der Handgriff mit der eingebetteten Schraubenmutter gedreht.
At the other end, the ring sections are pressed together by a clamping screw. The clamping screw consists of a screw part which is held pivotably in a cam on the lower ring section, and a screw nut embedded in a handle.
The clamping screw is brought into the clamping position by pivoting, so that the screw part reaches an opening of a slot provided on the upper ring section. Then the handle with the embedded screw nut is rotated.

12 zeigt verschiedene Extrudermodule, die sich nach Änderung der Verbindungsflansche für die erfindungsgemäße Klemmverbindung eignen. Mit 50 ist ein Standardfüllteil bezeichnet. Das Standardfüllteil 150 besitzt im Gehäusemantel über einer Schnecke eine Eintragöffnung. Durch die Eintragöffnung tritt das Einsatzmaterial in das Füllteil 150 und wird verdichtet und in Austragrichtung (in der Ansicht von rechts nach links gefördert). 12th shows various extruder modules which, after changing the connecting flanges, are suitable for the clamp connection according to the invention. With 50 is called a standard filling part. That Standard filling part 150 has an inlet opening above a screw in the casing. The feed material enters the filling part through the entry opening 150 and is compressed and conveyed in the discharge direction (from right to left in the view).

Mit 151 ist eine Füllteil bezeichnet, das nach Art eines Planetwalzenextruders ausgebildet ist. Dabei besitzt das Füllteil 151 wie das Füllteil 150 im Gehäusemantel eine Eintragöffnung, durch die Einsatzmaterial in das Füllteil dringt. Im Unterschied zum Füllteil 150 trifft das Einsatzmaterial dabei auf die umlaufenden Planetspindeln und muß das Einsatzmaterial zwischen die Planetspindeln gelangen, um von den Planetspindeln erfaßt und in Extrusionsrichtung zu fördern.With 151 a filling part is referred to, which is designed in the manner of a planetary roller extruder. The filling part has 151 like the filler part 150 an entry opening in the housing jacket through which the feed material penetrates into the filling part. In contrast to the filling part 150 the input material hits the rotating planetary spindles and the input material has to get between the planetary spindles in order to be gripped by the planetary spindles and conveyed in the extrusion direction.

Mit 152 ist ein Modul bezeichnet, an den ein Seitenarmextruder anschließbar ist.
Aus der Darstellung des Anschlusses ist erkennbar, dass es sich bei dem Seitenarmextruder um einen Doppelschneckenextruder handelt. Der Seitenarmextruder beinhaltet eine Zwangsförderung des Einsatzmaterials in den Modul 152. Mi dem Doppelschneckenextruder können sowohl Feststoffe als flüssige Einsatzmaterialien in den Modul 152 getragen werden.
With 152 denotes a module to which a side arm extruder can be connected.
From the representation of the connection it can be seen that the side arm extruder is a twin screw extruder. The side arm extruder includes a forced feed of the feed material into the module 152 . With the twin screw extruder, both solids and liquid feed materials can be fed into the module 152 be worn.

Mit 153 ist ein Entgasungsmodul bezeichnet.With 153 is called a degassing module.

Mit 154 ist ein weiterer Modul mit einem Anschluß für einen Seitenarmextruder bezeichnet.With 154 is another module with a connection for a side arm extruder.

Mit 155 und 156 sind zwei übliche Module in Planetwalzenextruderbauweise bezeichnet.With 155 and 156 are two common modules in planetary roller extruder design.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

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  • DE 102019000712 [0029]DE 102019000712 [0029]
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Claims (23)

Drucken mit Schmelze zur Herstellung eines Formteiles unter Verwendung eines Extruders und eines Druckkopfes mit einer Düse, a)wobei die Düse verschließbar ist und b)der Extruder zumindest bei geschlossener Düse eine Rückströmung/Leckströmung der Schmelze besitzt, c)wobei ein aus der Düse austretendes Schmelzeband oder eine Schmelzefaden oder ein Schmelzestrang oder ein punktförmiger Schmelzeauftrag erzeugt wird gekennzeichnet durch die Anwendung auf Backware und/oder Konditoreiware, wobei ein schichtweiser Schmelzeauftrag erfolgt.Printing with melt to produce a molded part using an extruder and a print head with a nozzle, a) where the nozzle can be closed and b) the extruder has a backflow / leakage flow of the melt at least when the nozzle is closed, c) where one exiting the nozzle Melt band or a melt thread or a melt strand or a point-like melt application is generated characterized by the application to baked goods and / or confectionery goods, whereby a layer-by-layer melt application takes place. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verlegung von Schichten verschiedener Beschaffenheit, wobei mindestens eine Teigschicht vorgesehen ist.Procedure according to Claim 1 , characterized by the laying of layers of various types, with at least one layer of dough being provided. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Verwendung von Bodenschichten und/oder Zwischenschichten aus Teig und andere Schichten mit davon abweichender Beschaffenheit.Procedure according to Claim 2 , characterized by the use of bottom layers and / or intermediate layers of dough and other layers of a different nature. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine schichtweise aufgebaute Ummantelung anderer Teile oder Schichten.Method according to one of the Claims 1 until 3 , characterized by a layered covering of other parts or layers. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass und im Falle längerer Betriebsunterbrechung eine Reinigung des Extruders und/oder des Druckkopfes erfolgt.Method according to one of the Claims 1 until 4th , characterized in that the extruder and / or the print head are cleaned in the event of a longer interruption in operation. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Reinigung eine Auswechselung der verschmutzten Extruderteile gegen saubere Extruderteile erfolgt und die Reinigung der verschmutzten Extruderteile in einer Spülmaschine erfolgt.Method according to one of the Claims 1 until 5 , characterized in that the soiled extruder parts are replaced with clean extruder parts for cleaning and the soiled extruder parts are cleaned in a dishwasher. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch Verwendung eines modulweise/abschnittsweise aufgebauten Extruders, wobei die Extrudermodule/Extruderabschnitte höchstens eine Länge von 500mm, vorzugsweise höchstens eine Länge von 400mm und noch weiter bevorzugt eine Länge von höchstens 300 mm aufweisen.Method according to one of the Claims 1 until 6th , characterized by the use of an extruder constructed in modules / sections, the extruder modules / extruder sections having a maximum length of 500mm, preferably a maximum length of 400mm and even more preferably a maximum length of 300mm. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein modulweiser/abschnittsweise aufgebauter Extruder verwendet wird, dessen Module/Abschnitte an den Gehäuseenden Flansche aufweisen, die beim Extrusionsbetrieb von einem Klemmstück aneinander gehalten werden, welche die Flansche am Rand umfassen.Method according to one of the Claims 1 until 7th , characterized in that a modular / section-wise built extruder is used, the modules / sections of which have flanges at the housing ends which are held together by a clamping piece during extrusion operation which encompass the flanges at the edge. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch Verwendung eines Einschneckenextruders oder Doppelschneckenextruders mit reduzierter Förderwirkung, vorzugsweise durch Verwendung eines Planetwalzenextruders mit reduzierter Förderwirkung.Method according to one of the Claims 1 until 8th , characterized by the use of a single screw extruder or twin screw extruder with a reduced conveying effect, preferably by using a planetary roller extruder with a reduced conveying effect. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, a)dass die Düse durch eine Verschiebung der Schnecke oder Zentralspindel und/oder durch eine Bewegung der Düse und/oder durch einen Schieber oder Hohlmantelabschnitt geschlossen oder geöffnet wird und/oder b)dass eine Düse verwendet wird, die in axialer Richtung der Schnecke oder Zentralspindel gegen die Spitze der Schnecke oder Zentralspindel bewegbar ist, um die Düse ganz oder teilweise zu verschließen, und von der Spitze der Schnecke oder Zentralspindel weg bewegbar ist, um die Düse ganz oder teilweise zu öffnen und/oder c) dass die Düse in axialer Richtung des Extruders zum Öffnen und Schließen bewegbar ist. und/oder d) dass die aus der Düse austretende Schmelze auf einer beweglichen Unterlage/Werktisch abgelegt wird, mit dem alle übrigen Bewegungen zum Druck eines Werkstückes erfolgen. und/oder e) dass die Düsen zumindest an der Austrittsöffnung auswechselbar sind, um dem austretenden Schmelzestrang einen anderen Querschnitt zu geben und/oder f) dass eine Schnecke oder Zentralspindel mit sich verjüngender Spitze verwendet wird, vorzugsweise mit konischer Spitze oder ballige Spitze, welche zumindest in der Schließstellung der Düse in die Düse hineinragt noch weiter bevorzugt eine Düse mit sich verjüngender Öffnung, vorzugsweise einer konischen Öffnung, oder einer zylindrischen Öffnung.Method according to one of the Claims 1 until 9 , characterized in that a) that the nozzle is closed or opened by a displacement of the screw or central spindle and / or by a movement of the nozzle and / or by a slide or hollow jacket section and / or b) that a nozzle is used which is axially Direction of the worm or central spindle can be moved towards the tip of the worm or central spindle in order to close the nozzle completely or partially, and away from the tip of the worm or central spindle in order to open the nozzle completely or partially and / or c) that the nozzle can be moved in the axial direction of the extruder for opening and closing. and / or d) that the melt emerging from the nozzle is placed on a movable base / work table, with which all other movements for printing a workpiece take place. and / or e) that the nozzles are exchangeable at least at the outlet opening in order to give the emerging melt strand a different cross-section and / or f) that a screw or central spindle with a tapering tip is used, preferably with a conical tip or a spherical tip, which At least in the closed position of the nozzle, a nozzle with a tapering opening, preferably a conical opening, or a cylindrical opening, projects into the nozzle. Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch Auswechselung der Düsen zur Änderung des austretenden Schmelzestranges während der Herstellung eines Formteiles, vorzugsweise durch Verwendung eines geradlinig bewegbaren Schiebers mit mindestens einer Düsenöffnung, vorzugsweise mit mehreren unterschiedlichen Düsenöffnungen, an der Austrittsöffnung der Schmelzezuleitung oder durch Verwendung eines drehbaren oder schwenkbaren Deckel mit mindestens einer Düsenöffnung, vorzugsweise mit unterschiedlichen Düsenöffnungen, an der Austrittsöffnung der Schmelzezuleitung oder durch Verwendung eines verschiebbaren Hohlmantelabschnittes mit mindestens einer Düsenöffnung, vorzugsweise mit unterschiedlichen Düsenöffnungen, an der Austrittsöffnung der Schmelzezuleitung.Procedure according to Claim 10 , characterized by replacing the nozzles to change the emerging melt strand during the production of a molded part, preferably by using a linearly movable slide with at least one nozzle opening, preferably with several different nozzle openings, at the outlet opening of the melt feed line or by using a rotatable or pivotable cover with at least a nozzle opening, preferably with different nozzle openings, at the outlet opening of the melt supply line or by using a displaceable hollow jacket section with at least one nozzle opening, preferably with different nozzle openings, at the exit opening of the melt supply line. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, gekennzeichnet durch die Verwendung von Düsen, die zumindest austrittsseitig verschwenkbar sind, vorzugsweise durch Verwendung einer schwenkbaren Düse, wobei die Schwenkbarkeit durch ein Kugelgelenk in der Düse gegeben ist.Procedure according to Claim 10 or 11 , characterized by the use of nozzles which can be pivoted at least on the outlet side, preferably by using a pivotable nozzle, the pivotability being given by a ball joint in the nozzle. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch die Verwendung eines mit der Schnecke/Spindel vertikal angeordneten Extruders.Method according to one of the Claims 1 until 12th , characterized by the use of an extruder arranged vertically with the screw / spindle. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmelzeverbrauch gemessen wird und das Einsatzmaterial verbrauchsabhängig nachgeführt wird, wobei vorzugsweise eine der folgenden Messungen vorgesehen ist -Messung des Füllungsgrades im Extruder -Messung des Gewichtes des entstehenden Formteiles -Messung des Abstandes zwischen dem entstehenden Formteil und der Düse -Messung des Füllstandes im ExtruderMethod according to one of the Claims 1 until 13th , characterized in that the melt consumption is measured and the feed material is tracked as a function of consumption, whereby one of the following measurements is preferably provided - measurement of the degree of filling in the extruder - measurement of the weight of the molded part being produced - measurement of the distance between the molded part being produced and the nozzle - measurement the fill level in the extruder Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Planetwalzenextruders mit reduzierter Planetspindelzahl und/oder reduziertem Zahnbesatz, vorzugsweise mit einer Planetspindelzahl von mindestens 3 und eine gleichmäßige Verteilung der Planetspindeln, wobei die Planetspindeln nach jeder Änderung der Planetspindelzahl wieder neu und gleichmäßig zwischen der Zentralspindel und dem umgebenden Gehäuse verteilt werden.Method according to one of the Claims 1 until 14th , characterized by the use of a planetary roller extruder with a reduced number of planetary spindles and / or a reduced number of teeth, preferably with a number of planetary spindles of at least 3 and an even distribution of the planetary spindles, the planetary spindles being redistributed evenly between the central spindle and the surrounding housing after each change in the number of planetary spindles will. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet durch eines der folgenden Merkmale zur Reduzierung des Zahnbesatzes an den Planetspindeln -ganz oder teilweise entfernte Zähne -ganz oder teilweise unterbrochene ZähneMethod according to one of the Claims 1 until 15th , characterized by one of the following features for reducing the number of teeth on the planetary spindles - teeth that have been completely or partially removed - teeth that are completely or partially interrupted Drucken nach einem der Ansprüche 1 bis 16, gekennzeichnet durch einen Bypass zur Rückführung der nicht für das Drucken abgenommenen Schmelzemengen.Print according to one of the Claims 1 until 16 , characterized by a bypass for returning the melt quantities not removed for printing. Drucken nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Formteile durch schichtweise/lageweise Verlegung der Schmelzestränge/Faden/Bänder aufgebaut werden und die Verlegung eines Schmelzestranges/Faden/Bänder innerhalb einer Schicht unterbrochen wird, wenn der Schmelzestrang/Faden/Bänder an einen bereits verlegten Schmelzestrang/Faden/Bänder stößt, bzw. an einer Stelle fortgesetzt wird, wo noch kein Schmelzestrang verlegt worden ist, und dass vorzugsweise innerhalb der Schichten/Lagen eine zeilenweise Verlegung stattfindet, wobei mit Erreichen einer Formteilkante eine Umsteuerung erfolgt, noch weiter bevorzugt die Verlegung des Schmelzestranges/Faden/Band beim Übergang in eine benachbarte Zeile einer Schicht/Lage ohne Unterbrechung erfolgt und sich ein mäandernder Verlauf des Schmelzstranges/Faden/Band ergibt.Print according to one of the Claims 1 until 17th , characterized in that the molded parts are built up by laying the melt strands / threads / bands in layers / layers and the laying of a melt strand / thread / bands within a layer is interrupted if the melt strand / thread / bands are attached to an already laid melt strand / thread / Tapes or is continued at a point where no melt strand has yet been laid, and that preferably a line-by-line laying takes place within the layers / plies, with a reversal taking place when a molding edge is reached, even more preferably the laying of the melt strand / thread / Band at the transition to an adjacent line of a layer / layer takes place without interruption and a meandering course of the melt strand / thread / band results. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelzestränge/Faden/Band an Stoßstellen mit anderen Schmelzesträngen/Faden/Bänder im Verband verlegt werden und die Schmelzestränge/Schmelzebänder/Faden vorzugsweise einen Versatz zu benachbarten Schmelzestränge/Schmelzebänder/Faden von mindestens 1mm, noch weiter bevorzugt von mindestens 2mm, höchst bevorzugt von mindestens 3mm und höchstens 4mm aufweisen.Method according to one of the Claims 1 until 13th , characterized in that the melt strands / thread / band are laid at abutment points with other melt strands / thread / bands in the association and the melt strands / melt bands / thread preferably have an offset to adjacent melt strands / melt bands / thread of at least 1mm, even more preferably of at least 2mm, most preferably of at least 3mm and at most 4mm. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Planetwalzenextruders, der abschnittsweise, insbesondere modulweise aufgebaut ist, wobei die Gehäuse der Abschnitte/Module mit einer Buchse ausgekleidet sind, wobei die Gehäuse an den Enden mit Gehäuseflanschen versehen sind, so dass benachbarte Gehäuseenden über die Gehäuseflansche unter Zentrierung der Gehäuseenden miteinander verspannt werden können, wobei sich durch die miteinander verspannten Gehäuse mindestens eine gemeinsame Schnecke oder eine gemeinsame Zentralspindel erstreckt, wobei zur Verspannung von zwei benachbarten Gehäuseflanschen ein Klemmteile vorgesehen sind und/oder zwischen den Gehäuseflanschen eine Ringkonstruktion vorgesehen ist, die zumindest durch Umfassen der Gehäusebuchse eine Zentrierung bewirkt.Method according to one of the Claims 1 until 19th , characterized by the use of a planetary roller extruder, which is constructed in sections, in particular in modules, the housings of the sections / modules being lined with a socket, the housings being provided with housing flanges at the ends so that adjacent housing ends over the housing flanges with the centering of the Housing ends can be clamped together, with at least one common worm or a common central spindle extending through the clamped housing, a clamping part being provided for clamping two adjacent housing flanges and / or a ring construction being provided between the housing flanges, which at least by embracing the Housing bushing causes a centering. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass als Klemmteil ein Klemmring die gegeneinander zu verspannenden Flansche mit einer Nut umfaßt, wobei die Nut sich zum Nutgrund hin verjüngt und/oder die Berührungsflächen an den Gehäuseflanschen unter einer Neigung verlaufen, und die Gehäuseflansche mit Ihrem Rand die seitlichen Nutflächen berühren und in radialer Richtung ein Bewegungsspielraum für den Rand vorgesehen ist, so dass die Gehäuseflansche mit ihrem Rand während des Klemmvorganges an den Nutflächen gleiten können.Procedure according to Claim 20 , characterized in that as a clamping part a clamping ring comprises the flanges to be braced against each other with a groove, the groove tapers towards the groove base and / or the contact surfaces on the housing flanges run at an incline, and the edge of the housing flanges touch the lateral groove surfaces and a range of motion is provided for the edge in the radial direction, so that the edge of the housing flanges can slide on the groove surfaces during the clamping process. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass Klemmteile verwendet werden, die aus zwei Klemmring-Abschnitten bestehen, die an einem Ende gelenkig miteinander verbunden sind und am anderen gegeneinander spannbar sind oder wobei jeder Abschnitt an jedem Ende mit dem zugehörigen Ende des anderen Abschnittes verspannbar ist.Procedure according to Claim 20 or 21 , characterized in that clamping parts are used which consist of two clamping ring sections which are articulated to one another at one end and which can be clamped against one another at the other, or each section being clamped at each end to the associated end of the other section. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Kette von Klemmring-Abschnitten, wobei die Abschnitte zwischen dem ersten und letzten Abschnitt der Kette miteinander und mit dem ersten und letzten Abschnitt der Kette gelenkig, insbesondere durch ein Doppelgelenk, verbunden sind und wobei der erste und letzte Abschnitt am freien Ende miteinander verspannbar sind, wobei die Verspannung vorzugsweise mittels einer Spannschraube/Anker oder mittels eines Kniehebels erfolgt.Procedure according to Claim 20 or 21 , characterized by the use of a chain of clamping ring sections, the sections between the first and last section of the chain being connected to one another and to the first and last section of the chain in an articulated manner, in particular by a double joint, and the first and last section being connected to the free ends can be braced together, the bracing preferably taking place by means of a tensioning screw / anchor or by means of a toggle lever.
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