Additive Fertigung mit Fördergutförderung durch Überdruck Die vorliegende Erfindung geht aus von einem Betriebsverfahren für eine Fertigungsmaschine,

- wobei ein aus Körnern mit einer mittleren Korngröße beste ^¬ hendes Fördergut aus einem Gefäß an einer Einspeisestelle in eine Förderleitung eingespeist wird, von dort über die Förderleitung zu einer Ausspeisestelle gefördert wird, dort aus der Förderleitung ausgespeist und einem Extrusionskopf zugeführt wird,

- wobei das Fördergut im Extrusionskopf plastifiziert und nach dem Plastifizieren über eine Düse des Extrusionskopfes punktuell extrudiert wird,

- wobei der Extrusionskopf während des Extrudierens des

plastifizierten Förderguts mittels eines Manipulators dyna ^¬ misch verfahren wird,

- wobei ein Fördergas im Bereich der Einspeisestelle mittels eines Gasverdichters in die Förderleitung eingedrückt wird und im Bereich der Ausspeisestelle an einer Abscheidestelle aus der Förderleitung entweicht.

Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einer Ferti- gungsmaschine,

- wobei die Fertigungsmaschine ein Druckgefäß, eine Förder ^¬ leitung mit einer Einspeisestelle und einer Ausspeisestel ^¬ le, einen Extrusionskopf mit einer Düse, einen Manipulator und einen Gasverdichter aufweist,

- wobei ein aus Körnern mit einer mittleren Korngröße beste ^¬ hendes Fördergut aus dem Gefäß an der Einspeisestelle in die Förderleitung eingespeist wird, über die Förderleitung zur Ausspeisestelle gefördert wird, dort aus der Förderlei ^¬ tung ausgespeist wird und dem Extrusionskopf zugeführt wird,

- wobei das Fördergut im Extrusionskopf plastifiziert und nach dem Plastifizieren über die Düse extrudiert wird, - wobei der Extrusionskopf an dem Manipulator angeordnet ist und während des Extrudierens des plastifizierten Förderguts mittels des Manipulators dynamisch verfahren wird,

- wobei mittels des Gasverdichters im Bereich der

Einspeisestelle ein Fördergas in die Förderleitung einge ^¬ drückt wird und im Bereich der Ausspeisestelle an einer Abscheidestelle aus der Förderleitung entweicht.

Ein derartiges Betriebsverfahren und die zugehörige Ferti- gungsmaschine werden beispielsweise im Rahmen der additiven

Fertigung - umgangssprachlich oftmals als FDM = Fused Deposi- tion Modeling oder als FFF = Fused Filament Fabrication bezeichnet - verwendet. Bei diesem Verfahren wird ein schmelz ^¬ fähiges Material - in der Regel ein Kunststoff - als Granulat oder Pulver einem Extrusionskopf zugeführt, dort aufgeschmol ^¬ zen und über eine Düse des Extrusionskopfes punktuell auf ei ^¬ ne Struktur aufgebracht. Dadurch wird Schicht für Schicht ein Produkt erzeugt. Im Rahmen der additiven Fertigung wird dem Extrusionskopf das zu verarbeitende Material während des Fertigungsprozesses zu ^¬ geführt. Dadurch ergibt sich die Notwendigkeit, das Fördergut kontinuierlich der sich laufend ändernden Position des

Extrusionskopfes - manchmal sogar gegen die Schwerkraft - zu- zuführen. Das Fördergut ist - allgemein gesprochen - ein trockener disperser Feststoff. Derartige Stoffe können insbesondere mittels mechanischer Förderung (beispielsweise über Förderschnecken) gefördert werden. Diese Förderungsart weist die Vorteile einer guten Dosierung und die Möglichkeit zur konti- nuierlichen Betriebsweise auf. Nachteilig ist jedoch, dass die Körner des Förderguts oftmals sehr klein sind, so dass rein mechanische Lösungen der Gefahr einer Verklemmung unterliegen. Alternativ zu einer mechanischen Förderung kann das Fördergut auch pneumatisch gefördert werden. Bei der pneuma- tischen Förderung werden die Körner des Förderguts mittels eines Luft- oder anderen Gasstroms durch Rohre über größere Entfernungen (manchmal mehrere 100 m) gefördert. Bei der pneumatischen Förderung unterscheidet man prinzipiell zwi- sehen Saugförderung und Druckförderung. Bei der Saugförderung befindet sich die Förderleitung auf der Unterdruckseite des Gasverdichters, bei der Druckförderung auf der Überdruckseite des Gasverdichters. Bei der Druckförderung steht weiterhin auch das Vorratsgefäß, über welches das Fördergut in die För ^¬ derleitung eingespeist wird, unter Druck. Es ist daher als Druckgefäß ausgebildet. Beim pneumatischen Transport von För ^¬ dergut (das sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung Pulver und Granulate) erfolgt üblicherweise eine Saugförderung. Eine Saugförderung ist insbesondere bei der Fördergutzufuhr zu

KunststoffSpritzgießmaschinen üblich. Bei der Saugförderung sind relativ große, voluminöse Bauteile erforderlich, die im Bereich der Ausspeisestelle angeordnet werden müssen. Bei den üblichen, stationär betriebenen KunststoffSpritzgießmaschinen können diese Bauteile problemlos angeordnet werden. Bei der additiven Fertigung hingegen wird der Extrusionskopf dynamisch bewegt. Würden bei einem derartigen Sachverhalt die zu ^¬ gehörigen Bauteile für die Saugförderung am Extrusionskopf angeordnet werden, würde dies zu einer verringerten Präzisi- on, zu einer verringerten Dynamik und zu einer Beschränkung der Bewegungsfreiheit des Extrusionskopfes führen.

Aus der EP 3117982 AI sind ein 3D-Drucksystem und ein 3D- Druckverfahren bekannt, bei denen ein Druckkopf mit einer Dü- se relativ zu einer Bauplattform bewegt wird. In dem Druckknopf werden Pellets extrudiert, die den Druckkopf mittels einer flexiblen Leitung unter Anwendung von Druckluft aus einem Vorratsbehälter zugeführt werden. Aus der Druckschrift DE 19943504 AI sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur pneumatischen Förderung von Schüttgut bekannt, bei denen das Schüttgut durch eine fördernde Leitung an mindestens einem Aufgabeort mittels eines Schleusorgans in einen einstellbaren Fördergasstrom eingespeist und in Form diskreter, durch Polster aus Fördergas zueinander

beabstandeter Schüttgutpfropfen vom Aufgabeort zu mindestens einem Zielort transportiert werden. Aus der WO 2016/088042 AI ist ein Automatisierungssystem für einen additiven Fertigungsprozess bekannt, das unter anderem ein Fließband sowie einen beweglichen Materialdruckkopf um- fasst. Ein zu druckendes Filament wird dem Druckkopf mittels einer flexiblen Leitung aus einem Vorratsbehälter zugeführt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Möglichkeiten zu schaffen, mittels derer auf einfache und effi ^¬ ziente Weise eine zuverlässige Versorgung des Extrusions- köpfes mit Fördergut gewährleistet werden kann.

Die Aufgabe wird durch ein Betriebsverfahren für eine Fertigungsmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vor ^¬ teilhafte Ausgestaltungen des Betriebsverfahrens sind Gegen- stand der abhängigen Ansprüche 2 bis 9.

Erfindungsgemäß wird ein Betriebsverfahren der eingangs ge ^¬ nannten Art dadurch ausgestaltet,

- dass das Fördergut zum Einspeisen in die Förderleitung mit- tels des Gasverdichters unter Umgehung der Förderleitung über ein erstes Ventil temporär mit einem Gas-Überdruck beaufschlagt wird, und

- dass während des Beaufschlagens des Druckgefäßes mit dem Gas-Überdruck ein in der Förderleitung zwischen der

Einspeisestelle und dem Gasverdichter angeordnetes zweites

Ventil geschlossen wird.

Die Grundidee der vorliegenden Erfindung besteht also darin, von der Einspeisestelle aus eine Druckkraft auf das in der Förderleitung geförderte Fördergut auszuüben. Insbesondere erfolgt daher kein von der Ausspeisestelle ausgehendes Ansau ^¬ gen des Förderguts, wodurch eine Zugkraft auf das in der För ^¬ derleitung befindliche Fördergut ausgeübt würde. Die Imple ^¬ mentierung als Druckförderung ermöglicht insbesondere, einen Förderzustand in der Förderleitung gezielt einzustellen und dadurch den Förderprozess gezielt an das zu fördernde Förder ^¬ gut anzupassen. Das Fördergut wird zum Einspeisen in die Förderleitung mittels des Gasverdichters unter Umgehung der Förderleitung über ein erstes Ventil temporär mit dem Überdruck beaufschlagt. Das Einspeisen des Förderguts in die Förderleitung wird hier- bei dadurch besonders effizient gestaltet, dass während des Beaufschlagens des Druckgefäßes mit dem Überdruck ein in der Förderleitung zwischen der Einspeisestelle und dem Gasverdichter angeordnetes zweites Ventil geschlossen wird. Das Fördergas sollte an der Ausspeisestelle möglichst voll ^¬ ständig aus dem geförderten Massenstrom entfernt werden, so dass also dem Extrusionskopf das Fördergut möglichst gasfrei zugeführt wird. Eine besonders effiziente Ausgestaltung der Ausspeisestelle ist dadurch gegeben, dass die Ausspeisestelle das letzte Stück der Förderleitung bildet und als für das Fördergas durchlässiger Schlauch ausgebildet ist.

Bei der Förderung von Fördergut, also Granulaten, Pulvern und ähnlichen Substanzen, durch ein Fördergas sind verschiedene Förderarten bekannt. Diese werden nachstehend nacheinander erläutert. Im Rahmen der nachfolgenden Ausführungen wird hierbei zunächst angenommen, dass die Förderleitung horizontal verläuft.

- Bei der Flugförderung sind die Partikel im wesentlichen über den gesamten Rohrquerschnitt verteilt. Größere Parti ^¬ kel wie beispielsweise Kunststoffgranulate prallen gegenei ^¬ nander und gegen die Wandung der Förderleitung und werden dadurch mit Impulsen beaufschlagt, die sowohl Querbewegungen als auch Rotationsbewegungen hervorrufen. Bei feineren Partikeln werden derartige Bewegungen bereits durch die

Turbulenz der Gasströmung als solche hervorgerufen. Aufgrund der Schwerkraft befinden sich bei horizontaler Förderung mehr Partikel am Boden der Förderleitung. Je langsamer das Fördergas strömt und/oder je schwerer die Partikel sind, desto stärker sammeln sich die Partikel am Boden der

Förderleitung an.

- Reicht die Abstimmung der Geschwindigkeit des Fördergases und der Masse der Partikel aufeinander nicht mehr aus, um eine Flugförderung zu bewirken, setzen sich einige Partikel am Boden der Förderleitung ab und wird dort als sogenannte Strähne mehr oder weniger schnell weitertransportiert. Die ^¬ ser Zustand wird als Strähnenförderung bezeichnet. Die Transportbewegung wird in diesem Zustand teilweise von aufprallenden Partikeln und teilweise durch Widerstandskräfte der im verengten Querschnitt schnelleren Gasströmung verursacht .

Falls eine hinreichend große Reibung der Partikel an der Wandung der Förderleitung besteht, geht die

Strähnenförderung in eine sogenannte Strähnenförderung über ruhender Ablagerung über. Die Geschwindigkeit der Gasströ ^¬ mung entspricht in diesem Fall in etwa der Sinkgeschwindig ^¬ keit der Partikel.

Sinkt die Geschwindigkeit der Gasströmung noch weiter (oder steigt die Masse der Partikel entsprechend an) , wird der Feststoff nur noch dünenartig gefördert, d.h. von hinten werden Partikel zwar über die Kuppen der Dünen geweht, lagern sich aber gleich hinter den Kuppen im Windschatten wieder an die Dünen an. Dieser Zustand wird als Dünenförde ^¬ rung bezeichnet.

Sinkt die Geschwindigkeit der Gasströmung noch weiter (oder steigt die Masse der Partikel entsprechend an) , bilden sich aus den Dünen Ballen, die einen großen Teil des Querschnitts der Förderleitung einnehmen. Sie werden nur langsam durch die Förderleitung gefördert. Dieser Zustand wird als Ballenförderung bezeichnet.

Sowohl die Dünenförderung als auch die Ballenförderung sind instabile Zustände, die sich bereits bei geringfügigen Schwankungen der Gasströmung und/oder des Massenstroms stark verändern können. Sie können die Förderleitung verstopfen, wenn der Gasverdichter nicht genügend Druckreserven hat. Schließlich füllen die Ballen abschnittweise den gesamten Querschnitt der Förderleitung aus und es bilden sich Pfropfen. Das Fördergut kann in diesem Fall nur noch dann gefördert werden, wenn die Druckkraft auf den Pfropfen dessen Reibung an der Wandung der Förderleitung überwindet (sogenannte Pfropfenförderung) . Bei relativ feinem oder mittelgrobem Fördergut mit starker Reibung zur Wanderung kann die Pfropfenbildung die Anlage verstopfen. Der Düneneffekt tritt bei Pfropfenförderung nur noch im

obersten Bereich der Förderleitung auf. Im übrigen Bereich rieselt ein Teil des Feststoffs auf der Rückseite des

Pfropfens (d.h. auf der der Druckseite zugewandten Seite) wieder herunter und wird auf der Vorderseite des nachfol ^¬ genden Pfropfens wieder aufgenommen. Die Länge des Pfrop ^¬ fens ist unbestimmt. Somit ist auch dieser Zustand insta- bil. Durch geeignete, auch im Stand der Technik bekannte zusätzliche Maßnahmen können jedoch auch bei

Pfropfenförderung stabile Zustände erreicht werden.

Die obenstehend für den Fall einer horizontalen Förderung er- läuterten Förderarten treten in ähnlicher Weise auch bei einer vertikalen Förderung auf. Dies ist Fachleuten allgemein bekannt .

Die reine Flugförderung wird oftmals auch als Dünnstromförde- rung bezeichnet, für die anderen Förderarten wird als Sammel ^¬ begriff oftmals auch die Bezeichnung Dichtstromförderung verwendet. Bei einer Flugförderung lassen sich in der Regel nur relativ geringe Beladungen erzielen, die meist bei maximal 15:1 liegen. Beladung ist definiert als das Verhältnis von geförderter Masse an Fördergut und geförderter Masse an Fördergas. Die Flugförderung wird in der Praxis am häufigsten realisiert. Gründe hierfür sind die niedrigen erforderlichen Druckdifferenzen und die Einfachheit der Gewährleistung eines betriebssicheren, stabilen Betriebszustands. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung erfolgt in der Förderleitung jedoch vorzugsweise eine Dichtstromförderung, insbesondere eine Pfropfenförderung. Bei einer Dichtstromförderung lassen sich erheblich größere Beladungen realisieren, beispielsweise von 100:1 oder darüber, teilweise sogar bis zu 400:1.

Bei der pneumatischen Förderung werden weiterhin verschiedene Druckbereiche unterschieden. Der Druckbereich zwischen 0,2 bar und 1 bar wird üblicherweise als Mitteldruckförderung be- zeichnet. Die Verwendung von Drücken unter 0,2 bar wird als Niederdruckförderung bezeichnet, die Verwendung von Drücken oberhalb von 1 bar (in der Regel bis maximal 10 bar) wird als Hochdruckförderung bezeichnet. Bei der Niederdruckförderung werden Ventilatoren als Gasverdichter eingesetzt. Die Strömungsgeschwindigkeit des Fördergases kann bis zu 30 m/s be ^¬ tragen. Die Beladung liegt in der Regel bei bis zu 5:1. Bei der Mitteldruckförderung werden üblicherweise Drehkolbengebläse eingesetzt. Die Strömungsgeschwindigkeit des Förderga- ses liegt meist zwischen 15 m/s und 40 m/s. Die Beladung liegt in der Regel zwischen 5:1 und 20:1. Bei der Hochdruckförderung sind als Gasverdichter Schraubenverdichter oder Kolbenverdichter erforderlich. Die Strömungsgeschwindigkeit des Fördergases kann relativ gering sein, beispielsweise ca. 2 m/s bis ca. 10 m/s. Die Beladung kann Werte oberhalb von 100:1 erreichen, insbesondere bis zu 150:1 und in manchen Fällen sogar bis zu 400:1. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise eine Hochdruckförderung realisiert. Der Überdruck liegt daher vorzugsweise oberhalb von 1 bar.

Vorzugsweise beträgt die mittlere Korngröße mindestens 0,5 mm. Eine mittlere Korngröße von 2,0 mm - besser 1,5 mm und noch besser 1,0 mm - sollte jedoch nicht überschritten werden. Die Körner sind vorzugsweise kugelförmig ausgebildet. Im Falle von Abweichungen von der exakten Kugelform sollte die statistische Streuung des Abstands einzelner Oberflächenpunkte vom Schwerpunkt des jeweiligen Korns maximal 10 % betra ^¬ gen. Die mittlere Korngröße sollte weiterhin vorzugsweise möglichst einheitlich sein. Insbesondere sollte die statisti- sehe Streuung (lo-Varianz) der mittleren Korngröße maximal 20 betragen .

Um einen stabilen Betrieb zu gewährleisten, wird vorzugsweise mittels mindestens eines Sensors ein Förderzustand in der Förderleitung erfasst. Der Förderzustand wird in diesem Fall in einer Regeleinrichtung mit einem Sollförderzustand verglichen. Von der Regeleinrichtung kann dadurch das Einspeisen des Förderguts in die Förderleitung und/oder das Fördern des Förderguts in der Förderleitung in Abhängigkeit von dem Vergleich geregelt werden.

Zum Erfassen des Förderzustands kann beispielsweise durch Drucksensoren an bestimmten Stellen der Förderleitung der jeweilige lokale Druck erfasst werden. Aus der Auswertung des Druckes oder dessen zeitlichen Verlaufs oder (im Falle von mehreren Erfassungsstellen) des örtlichen Verlaufs oder des zeitlich-örtlichen Verlaufs kann dann auf den Förderzustand geschlossen werden. Das Regeln des Einspeisens des Förderguts in die Förderleitung kann beispielsweise durch Variieren des Rhythmus, mit dem das Einspeisen erfolgt, vorgenommen werden. Im einfachsten Fall kann hierzu die Periode, mit der das Ein ^¬ speisen erfolgt, variiert werden. Zur Beeinflussung der För- derung des Förderguts in der Förderleitung ist es beispiels ^¬ weise möglich, an vorbestimmten Stellen zusätzlich Fördergas in die Förderleitung einzublasen. Hierzu können entsprechende Ventile vorgesehen sein, über welche die Zufuhr von Fördergas zu den vorbestimmten Stellen eingestellt werden kann. Vor- zugsweise ist zu diesem Zweck eine Gasleitung (also eine Lei ^¬ tung, in der ausschließlich das Fördergas, nicht aber das Fördergut gefördert wird) parallel zur Förderleitung verlegt.

Die Aufgabe wird weiterhin durch eine Fertigungsmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausge ^¬ staltungen der Fertigungsmaschine sind Gegenstand der abhän ^¬ gigen Ansprüche 11 bis 15.

Erfindungsgemäß wird eine Fertigungsmaschine der eingangs ge- nannten Art dadurch ausgestaltet,

- dass der Gasverdichter unter Umgehung der Förderleitung über ein erstes Ventil mit dem Druckgefäß verbunden ist und dass der Gasverdichter das Druckgefäß zum Einspeisen des Förderguts in die Förderleitung durch Öffnen des ersten Ventils temporär mit einem Gas-Überdruck beaufschlagt, und

- dass der Gasverdichter mit der Förderleitung über ein zweites Ventil verbunden ist und dass das zweite Ventil während des Beaufschlagens des Druckgefäßes mit dem Gas-Überdruck geschlossen wird.

Die vorteilhaften Ausgestaltungen der Fertigungsmaschine kor- respondieren im wesentlichen mit denen des Betriebsverfahrens .

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen in schematischer Darstellung:

FIG 1 eine Fertigungsmaschine,

FIG 2 ein Zeitdiagramm,

FIG 3 einen Endabschnitt einer Förderleitung,

FIG 4 einen Ausschnitt einer Förderleitung,

FIG 5 ein Korn eines Förderguts,

FIG 6 eine statistische Auswertung einer Korngröße,

FIG 7 eine statistische Auswertung einer mittleren Korngröße und

FIG 8 eine Regelstruktur. Gemäß FIG 1 weist eine Fertigungsmaschine für die additive

Fertigung - beispielsweise das sogenannte FDM-Verfahren - ei ^¬ nen Extrusionskopf 1 auf. Der Extrusionskopf 1 ist an einem Manipulator 2 der Fertigungsmaschine angeordnet. Der Manipu ^¬ lator 2 ist - gesteuert von einer Automatisierungseinrichtung 3 - in automatisierter Weise verfahrbar. Mit dem Verfahren des Manipulators 2 wird zugleich auch der Extrusionskopf 1 verfahren. Das Verfahren des Manipulators 2 erfolgt zumindest in den drei translatorischen Richtungen. Dies ist in FIG 1 durch drei gerade Doppelpfeile angedeutet. Oftmals ist auch ein Verschwenken des Manipulators 2 (und mit ihm des

Extrusionskopfes 1) um bis zu drei rotatorische Orientierun ^¬ gen möglich. Dies ist in FIG 1 durch drei gebogene Doppel ^¬ pfeile angedeutet. Im Rahmen des Betriebes der Fertigungsmaschine wird zunächst ein Druckgefäß 4 - beispielsweise ein Druckkessel - aus einem Vorratsbehälter 5 - beispielsweise einem Silo - mit einem Fördergut 6 befüllt. Das Druckgefäß 4 ist in der Regel orts ^¬ fest angeordnet. Das Fördergut 6 ist in der Regel ein Kunst ^¬ stoff. Alternativ kann es sich in Einzelfällen um ein Metall handeln. Das Fördergut 6 besteht aus einer Vielzahl von Körnern 7. Nach dem Befüllen des Druckgefäßes 4 werden das

Druckgefäß 4 und der Vorratsbehälter 5 abgesperrt. Weiterhin wird das Druckgefäß 4 mit einem Überdruck p beaufschlagt. Die Beaufschlagung des Druckgefäßes 4 mit dem Überdruck p erfolgt über einen Gasverdichter 8 der Fertigungsmaschine, der ein Fördergas 9 mit dem Überdruck p beaufschlagt. Der Überdruck p liegt in der Regel oberhalb von 1 bar, z.B. zwischen 1,5 bar und 10 bar. Das Fördergas 9 ist in der Regel Luft. Es kann sich jedoch alternativ auch um ein anderes Gas handeln, beispielsweise ein Schutzgas. Der Gasverdichter 8 sollte eine möglichst steile Kennlinie (hoher Anstieg des Druckverlusts in Abhängigkeit der Geschwindigkeit des aus dem Gasverdichter 8 austretenden Fördergases 9) aufweisen. Beispielsweise kann der Gasverdichter 8 als Drehkolbengebläse oder als aus einem üblichen Druckluftnetz gespeiste Lavaldüse ausgebildet sein. Das Fördergut 6 wird aus dem Druckgefäß 4 an einer

Einspeisestelle 10 in eine Förderleitung 11 der Fertigungsma ^¬ schine eingespeist. Die Einspeisestelle 10 befindet sich in der Nähe des Druckgefäßes 4. Das Einspeisen des Förderguts 6 in die Förderleitung 11 erfolgt dadurch, dass das Fördergut 6 - siehe ergänzend FIG 2 - mittels des Gasverdichters 8 unter Umgehung der Förderleitung 11 über ein erstes Ventil 12 während erster Zeiträume Tl temporär mit dem Überdruck p beaufschlagt wird. Während hierzu komplementärer zweiter Zeiträume T2 wird in diesem Fall das Druckgefäß 4 nicht mit dem Über- druck p beaufschlagt. Der Gasverdichter 8 ist zur Beaufschla ^¬ gung des Druckgefäßes 4 mit dem Überdruck p über das erste Ventil 12 unter Umgehung der Förderleitung 11 mit dem Druckgefäß 4 verbunden. Zum Beaufschlagen mit dem Überdruck p wird das erste Ventil 12 temporär geöffnet, wäh ^¬ rend der übrigen Zeiten wird es geschlossen gehalten. Die An- steuerung des ersten Ventils 12 erfolgt ebenfalls durch die Automatisierungseinrichtung 3.

Von der Einspeisestelle 9 wird das Fördergut 6 über die För ^¬ derleitung 10 zu einer Ausspeisestelle 13 gefördert. Zu die ^¬ sem Zweck kann das Fördergas 9 mittels des Gasverdichters 8 im Bereich der Einspeisestelle 10 in die Förderleitung 11 eingedrückt werden. An der Ausspeisestelle 13 wird das För ^¬ dergut 6 aus der Förderleitung 11 ausgespeist und dem

Extrusionskopf 1 zugeführt. Vor dem Ausspeisen und Zuführen entweicht jedoch das Fördergas 9 an einer Abscheidestelle 14 aus der Förderleitung 11. Dadurch wird das Fördergut 6 dem Extrusionskopf 1 nahezu frei von Fördergas 9 zugeführt. Das

Entweichen erfolgt automatisch aufgrund des Überdrucks p. Ein aktives Absaugen des Fördergases 9 ist nicht erforderlich.

Die Abscheidestelle 14 kann beispielsweise entsprechend der Darstellung in FIG 3 das letzte Stück der Förderleitung 11 bilden und und als für das Fördergas 9 durchlässiger Schlauch ausgebildet sein. Alternativ kann die Abscheidestelle 14 bei ^¬ spielsweise als Membran mit geeigneter Durchlässigkeit ausge ^¬ bildet sein. Unabhängig von ihrer konstruktiven Ausgestaltung ist die Abscheidestelle 14 jedoch derart ausgeführt, dass sie zwar einerseits den Durchtritt nur des Fördergases 9 und nicht auch der Körner 7 des Förderguts 6 ermöglicht, anderer ^¬ seits aber dem Fördergas 9 nur einen möglichst geringen Strö ^¬ mungswiderstand entgegensetzt.

Je nach Ausgestaltung der Fertigungsmaschine und Anordnung ihrer einzelnen Komponenten kann die Förderleitung 11 im Einzelfall relativ kurz sein (Länge nur wenige Meter) . Ebenso ist es jedoch möglich, dass die Förderleitung 11 eine erheb- liehe Länge aufweist, beispielsweise mehrere 100 m oder sogar über 1000 m. Entsprechend der Darstellung in FIG 1 ist zwischen dem Gasverdichter 8 und der Förderleitung 11 ein zweites Ventil 15 angeordnet. Dadurch ist der Gasverdichter 8 mit der Förderleitung 11 über das zweite Ventil 15 verbunden. Das zweite Ventil 15 wird von der Automatisierungseinrichtung 3 gesteuert. Die Ansteuerung kann insbesondere entsprechend der Dar ^¬ stellung in FIG 2 derart erfolgen, dass das zweite Ventil 15 während dritter Zeiträume T3 geöffnet und während hierzu kom ^¬ plementärer vierter Zeiträume T4 geschlossen wird. Entspre- chend der Darstellung in FIG 2 erfolgt in diesem Fall die AnSteuerung des ersten und des zweiten Ventils 12, 15 im wesentlichen im Gegentakt. Insbesondere wird somit während des Beaufschlagens des Druckgefäßes 4 mit dem Überdruck p das zweite Ventil 15 geschlossen. Die Ansteuerung im Gegentakt muss nicht direkt 1:1 miteinander korrespondieren. Es kann ausreichen, dass eine gewisse Überlappung besteht.

Im Extrusionskopf 1 wird das Fördergut 6 plastifiziert . Bei ^¬ spielsweise kann es mittels einer Heizeinrichtung (nicht dar- gestellt) aufgeschmolzen werden. Der Extrusionskopf 1 weist weiterhin eine Düse 16 auf. Nach dem Plastifizieren wird das Fördergut 6 (das nunmehr kein Körner 7 mehr aufweist, sondern eine plastifizierte Masse ist) über die Düse 16 punktuell ex- trudiert. Die plastifizierte Masse wird auf einen Untergrund 17 (der prinzipiell beliebiger Natur sein kann) aufgetragen. Während des Extrudierens des plastifizierten Förderguts 6 (bzw. der plastifizierten Masse) wird der Extrusionskopf 1 mittels des Manipulators 2 dynamisch verfahren. Dadurch wird die gewünschte Struktur nach und nach aufgebaut. Aufgrund des dynamischen Verfahrens des Extrusionskopfes 1 auch während der Förderung des Förderguts 6 ist die Förderleitung 11 zumindest in bestimmten Abschnitten als flexibler Schlauch ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich kann eine Ausgestaltung mit Rohrabschnitten möglich sein, die über Gelenke miteinan- der verbunden sind.

In der Förderleitung 11 erfolgt entsprechend der Darstellung in FIG 4 vorzugsweise eine Dichtstromförderung, insbesondere eine Pfropfenförderung. Die Beladung kann bei 100:1 oder darüber liegen. Falls im Einzelfall ein andersartiger Betrieb gewünscht wird, kann dies jedoch ohne weiteres - auch automa ^¬ tisiert - eingestellt werden.

Die Körner 7 des Förderguts 6 sind entsprechend der Darstel ^¬ lung in den FIG 5 vorzugsweise kugelförmig ausgebildet. Sie weisen - siehe ergänzend FIG 6 - eine mittlere Korngröße dO von mindestens 0,5 mm auf. Innerhalb des jeweiligen Korns 7 sind jedoch geringfügige Schwankungen der Korngröße d als

Funktion der Orientierung, unter welcher die Korngröße d ermittelt wird, möglich. Die Schwankung liegt in der Regel ma ^¬ ximal im Rahmen von ± 10 %. Die Körner 7 weisen weiterhin von Korn 7 zu Korn 7 eine möglichst einheitliche mittlere Korn- große dO auf. Insbesondere sollte über eine hinreichend große Vielzahl von Körnern 7 gesehen die statistische Streuung der mittleren Korngröße dO entsprechend der Darstellung in FIG 7 maximal 20 % betragen. Diese Ausgestaltungen erleichtern die Einstellung eines stabilen Förderzustands.

Vorzugsweise wird entsprechend der Darstellung in FIG 8 mit ^¬ tels mindestens eines Sensors 18 (beispielsweise eines Druck ^¬ sensors) ein Förderzustand F der Förderleitung 11 erfasst. Der Förderzustand F wird einer Regeleinrichtung 19 zugeführt. Die Regeleinrichtung 19 kann beispielsweise als Softwareblock innerhalb der Automatisierungseinrichtung 3 realisiert sein. In der Regeleinrichtung 19 wird der Förderzustand F mit einem Sollförderzustand F* verglichen. In Abhängigkeit von dem Ver ^¬ gleich wird von der Regeleinrichtung 19 das Einspeisen des Förderguts 6 in die Förderleitung 11 und/oder das Fördern des Förderguts 6 in der Förderleitung 11 geregelt.

Beispielsweise kann die Regeleinrichtung 19 die Periode, mit der das Einspeisen erfolgt, - also die Summe der Zeiträume Tl und T2 - variieren. Das Variieren kann alternativ mit oder ohne Variieren des Verhältnisses der Zeiträume Tl und T2 zu ^¬ einander erfolgen. Soweit erforderlich und sinnvoll, kann die Regeleinrichtung 19 alternativ oder zusätzlich auch die Zeit- räume T3 und T4 variieren. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, an vorbestimmten Stellen zusätzlich Fördergas 9 in die Förderleitung 11 einzublasen. Hierzu ist vorzugsweise ei ^¬ ne Gasleitung 20 parallel zur Förderleitung 11 verlegt. In der Gasleitung 20 wird ausschließlich Fördergas 9 geführt, aber kein Fördergut 6. Die Gasleitung 20 und die Förderlei ^¬ tung 11 sind an vorbestimmten Stellen über Ventile 21 miteinander verbunden. Das Einblasen des zusätzlichen Fördergases 9 erfolgt durch entsprechendes Ansteuern der Ventile 21 durch die Regeleinrichtung 19. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, durch entsprechende Ansteuerung des Gasverdichters 8 den Überdruck p zu variieren.

Wenn im Rahmen der obenstehend erläuterten Ausgestaltungen das Fördergut 6 aus dem Druckgefäß 4 vollständig in die För ^¬ derleitung 11 eingespeist und zum Extrusionskopf 1 gefördert ist, wird die Förderung des Förderguts 6 kurzzeitig unterbro ^¬ chen. Nach Abbau des Überdrucks p wird das Druckgefäß 4 ge ^¬ öffnet, erneut aus dem Vorratsbehälter 5 befüllt und wieder geschlossen. Sodann wird wieder die Förderung des Förderguts 6 begonnen. Alternativ ist es möglich, mehrere Druckgefäße 4 vorzusehen, die parallel oder in Reihe geschaltet sein kön ^¬ nen. Durch diese Ausgestaltungen ist es möglich, die Förderung des Förderguts 6 quasi kontinuierlich vorzunehmen.

Zusammengefasst betrifft die vorliegende Erfindung somit fol ^¬ genden Sachverhalt:

Ein aus Körnern 7 bestehendes Fördergut 6 wird aus einem Druckgefäß 4 an einer Einspeisestelle 10 in eine Förderlei ^¬ tung 11 eingespeist, von dort über die Förderleitung 11 zu einer Ausspeisestelle 13 gefördert, dort aus der Förderlei ^¬ tung 11 ausgespeist und einem Extrusionskopf 1 zugeführt. Im Extrusionskopf 1 wird das Fördergut 6 plastifiziert und da- nach über eine Düse 16 des Extrusionskopfes 1 punktuell ex- trudiert. Der Extrusionskopf 1 wird während des Extrudierens des plastifizierten Förderguts 6 mittels eines Manipulators 2 dynamisch verfahren. Ein Fördergas 9 wird im Bereich der Einspeisestelle 10 mittels eines Gasverdichters 8 in die För ^¬ derleitung 11 eingedrückt. Es entweicht im Bereich der Aus ^¬ speisestelle 13 an einer Abscheidestelle 14 aus der Förder ^¬ leitung 11.

Die vorliegende Erfindung weist viele Vorteile auf. Aufgrund der Förderung des Förderguts 6 durch Drücken durch die Förderleitung 11 (im Gegensatz zu Saugen) wird eine einfache Förderung des Förderguts 6 ermöglicht, ohne den Betrieb des Extrusionskopfes 1 (insbesondere dessen dynamische Positio ^¬ nierung einschließlich der statischen und/oder dynamischen Positionierungsgenauigkeit) negativ zu beeinflussen. Aufgrund der Dichtstromförderung ergibt sich ein energieeffizienter, verschleißarmer Betrieb der Förderstrecke. Dies gilt insbe- sondere bei einer Pfropfenförderung. Es können sehr hohe Beladungen (in der Regel von mindestens 100:1, im Extremfall bis 400:1) über lange Förderstrecken (teilweise bis mehrere km) gefördert werden. Insbesondere bei einer Anwendung in ei ^¬ nem Druckerpark mit mehreren Fertigungsmaschinen können da- durch längere Förderleitungen 11 verwendet werden, die beispielsweise aus einem gemeinsamen Druckgefäß 4 mit Fördergut 6 gespeist werden. Unter Umständen können innerhalb der Förderstrecke zusätzliche Behandlungen des Förderguts 6 erfol ^¬ gen, beispielsweise eine Trocknung oder eine Vorwärmung.

Eventuell kann es sogar möglich sein, verschiedene Fördergü ^¬ ter 6 aus mehreren Druckgefäßen 4 in kontrollierter Weise se- quenziell in die Förderleitung 11 einzuspeisen und dadurch dem Extrusionskopf 1 ein bereits vorgemischtes Gemisch von Fördergütern 6 zuzuführen, das im Extrusionskopf 1 nur noch aufgeschmolzen werden muss, aber nicht mehr weiter vermischt werden muss.