Mechanismus zum automatisierten mechanischen Umschalten durch Gegenförderbewegung, Gerät und Ansteuermechanismus

BESCHREIBUNG:

Die Erfindung betrifft den Bereich der generativen Fertigung, auch bekannt unter der Bezeichnung additive Fertigung oder 3D-Druck. Ausführungsformen der Erfindung betreffen unter anderem einen Mechanismus zur automatisierten mechanischen Umschaltung durch eine Gegenförderbewegung umfassend zumindest eine Entkopplungseinrichtung, z.B. einen Freilauf, und einen Auswahlmechanismus, ebenso wie einen Ansteueralgorithmus zur Ansteuerung und Ausführung eines Umschaltvorgangs durch diesen Umschaltmechanismus. Anwendung finden könnte diese Erfindung beispielsweise in einem Multi-Material Antrieb für ein Herstellungsverfahren im Bereich der generativen Fertigung, insbesondere im Fused Deposition Modeling (FDM), oder auch Fused Filament Fabrication (FFF) oder Fused Layer Modelling (FLM) genannt.

Aktuelle Bauteile im Bereich der generativen Fertigung werden standardmäßig aus einem Material hergestellt. Mit Material wird im Fused Deposition Modelling (FDM, FFF, FLM) typischerweise ein Kunststoffdraht bzw. Filament oder ein Granulat bezeichnet. Beim Material Jetting wird damit ein flüssiges Harz bezeichnet und bei anderen Verfahren ist das jeweilige Ausgangsmaterial gemeint, welches dabei jeweils zur Herstellung von Bauteilen verwendet wird. Als Materialwechsel wird hierbei jeder Wechsel des Ausgangsmaterials bezeichnet, wodurch einerseits ein direkter Materialwechsel mit z.B. veränderten mechanischen-, elektrischen-, akustischen-, haptischen-, tribologischen-, magnetischen-, chemischen-, fertigungstechnischen-, ökologischen-, etc. Eigenschaften, andererseits ein indirekter Materialwechsel mit unterschiedlichen optischen Eigenschaften, z.B. Farbwechsel, bzw. ein Heranziehen eines neuen Ausgangsmaterials mit identischen Eigenschaften beschrieben wird.

Darüber hinaus sind auch dual Antriebe zur Herstellung von Bauteilen aus zwei unterschiedlichen Materialien häufig verbreitet, wobei diese einerseits unterschiedliche Farben oder unterschiedliche Materialtypen oder ein Bauteil aus einem Modellmaterial und einem Stützmaterial umfassen können. Dabei wird in der Regel jedes Material von einem eigenen Antrieb (z.B. Motortreiber, Schrittmotor, Fördereinheit, etc.) gefördert.

Seltener sind auch Verfahren verbreitet, welche Bauteile mit mehr als zwei unterschiedliche Materialien erstellen können, wobei diese durch unterschiedliche Verfahren realisiert werden können, welche im Folgenden beschrieben werden.

Ein Standardverfahren bei der Herstellung eines Bauteils aus diversen unterschiedlichen Materialien ist die Einzelerstellung mit nachträglicher Verbindung. Hierbei werden alle Komponenten bzw. Materialsegmente einzeln erstellt und diese Einzelkomponenten anschließend verbunden durch z.B. Kleben, Schweißen, Schrauben, Nieten, Stecken, etc. Dieses Verfahren ist mit jedem Herstellungsverfahren auf jedem 3D-Drucker realisierbar und einfach anwendbar. Des Weiteren können hierbei die meisten Materialien miteinander kombiniert und verbunden werden. Nachteilig dabei ist der relativ hohe manuelle Aufwand aufgrund der nachträglichen Fügbarkeit, die eingeschränkte Anwendbarkeit aufgrund einer notwendigen nachträglichen Verbindungsmöglichkeit der Einzelkomponenten und die eingeschränkte sowie schwierige Automatisierbarkeit des Verfahrens.

Ein weiteres Standardverfahren insbesondere beim Fused Deposition Modelling (FDM, FFF, FLM) ist der manuelle schichtweise Materialwechsel. Dabei werden die Materialwechselpositionen bereits bei der Erstellung der Herstellungsdatei an vordefinierten Schichten festgelegt. An diesen Materialwechselpositionen wird der Herstellungsprozess pausiert, um das Material manuell zu wechseln und anschließend den Herstellungsprozess bis zur nächstfolgenden Materialwechselposition fortzuführen. Dieses Verfahren kann auf den meisten 3D-Druckern direkt angewendet werden und ist in den meisten Softwareprogrammen zur Erstellung des Herstellungsprozesses direkt implementiert. Des Weiteren ist das Verfahren einfach durchführbar und für die meisten Materialien anwendbar, wobei die Kompatibilität der Einzelmaterialien berücksichtigt werden muss. Nachteilig hierbei ist jedoch der enorme manuelle Zeitaufwand aufgrund der Materialwechsel, wodurch dieses Verfahren sehr aufwendig und zeitraubend ist. Des Weiteren ist dieses Verfahren nur beschränkt anwendbar aufgrund der nur schichtweise möglichen Materialwechsel.

Als Weiterentwicklung dieses schichtweisen Materialwechsels kann der manuelle Materialwechsel innerhalb einer Schicht herangezogen werden. Dabei werden die Materialwechselpositionen bereits bei der Erstellung der Herstellungsdatei an vordefinierten Positionen festgelegt. An diesen Materialwechselpositionen wird der Herstellungsprozess pausiert, um das Material manuell zu wechseln und den Herstellungsprozess bis zur nächstfolgenden Materialwechselposition fortzuführen. Dieses Verfahren kann auf den meisten 3D-Druckern direkt angewendet werden, und ist generell einfach durchführbar und für viele Bauteile anwendbar. Zusätzlich ist dieses Verfahren für die meisten Materialien anwendbar, wobei die Kompatibilität der Einzelmaterialien berücksichtigt werden muss. Nachteilig hierbei ist jedoch der extreme manuelle Zeitaufwand aufgrund der vielen Materialwechsel, wodurch dieses Verfahren sehr aufwendig und zeitraubend ist. Des Weiteren ist dieses Verfahren in keinem Softwareprogramm zur Erstellung des Herstellungsprozesses direkt implementiert und muss manuell in den Herstellungsbefehl eingepflegt werden.

Ein weiteres Standardverfahren insbesondere beim Fused Deposition Modeling (FDM, FFF, FLM) ist die Materialeinfärbung vor der Verarbeitung. Dabei wird das in der Regel weiße Ausgangsmaterial vor der Verarbeitung z.B. durch teilweises Tauchen in zumindest ein Farbbad eingefärbt und nach Trocknung des Materials weiterverarbeitet. Dieses Verfahren kann mit den meisten 3D-Druckern umgesetzt werden. Nachteilig ist hier jedoch die Einschränkung auf wenige Materialien aufgrund der notwendigen Farbaufnahme des Grundmaterials und die unmögliche Vorhersage der Farbpositionen. Des Weiteren ist mit diesem Verfahren lediglich ein Farbwechsel (jedoch kein Materialwechsel) möglich, wodurch dieses Verfahren in der Regel wenig anwendbar ist. Aus der WO 2014 072 147 Al ist ein Verfahren zur Herstellung mehrfarbiger dreidimensionaler Objekte bekannt. Das Verfahren beruht auf dem Beschichten eines Polymerstrangs, wobei die Beschichtung vor Eintritt des Polymerstrangs in den Druckkopf fixiert wird und sich nach der Extrusion im Druckkopf überwiegend an der Oberfläche des extrudierten Stranges befindet. Die Beschichtung kann eingefärbt sein oder funktionale Additive beinhalten. Jedoch ist hierbei nachteilig, dass es hierfür nur wenige Hersteller gibt und diese typischerweise ein geschlossenen Materialsystem umfassen, d.h. ein System, welches nur mit vom Hersteller freigegebenen Materialien verwendet werden kann. Ein geschlossenes Materialsystem kann dabei nachteilig erforderlich sein, um ein verlässliches Haften der Beschichtung auf dem Polymerstrang sicher zu stellen. Dadurch beschränkt sich dieses Verfahren auf nur sehr wenige, meist nur ein Material für den Polymerstrang und ist aufgrund der zu verwendenden Beschichtung sehr kostenintensiv.

Aus der US 10 61 10 98 B2 ist ein Verfahren zur Herstellung von Multi-Material Objekten im Fused Deposition Modeling (FDM, FFF, FLM) bekannt. Dabei wird dem 3D-Drucker ein thermoplastisches Filament zugeführt, welches mehrere unterschiedliche Segmente aufweist, wobei die Segmente jeweils unterschiedliche Merkmale aufweisen. Das thermoplastische Filament wird aus verschiedenen Filamenten zusammengesetzt, die vor der Aufbringung auf das Bauteil segmentiert und individuell miteinander verbunden werden, z.B. durch Spleißen. Dabei wird bereits bei der Segmentierung und dem Verbinden die spätere Verarbeitung und Aufbringung der einzelnen Materialien auf das Bauteil berücksichtigt. Dieses Verfahren ist einfach einsetzbar und kompatibel zu den meisten 3D-Druckern. Nachteilig hierbei ist jedoch, dass dafür eine zusätzliche Hardware und Recheneinheit notwendig ist, wodurch dieses Verfahren kostenintensiv und rechenintensiv ist. Des Weiteren ist hierbei eine Kommunikation mit dem 3D-Drucker und eine genaue Abstimmung auf den 3D-Drucker notwendig. Zusätzlich müssen die zu verarbeitenden Materialien gut kompatibel zueinander sein.

Aus der CN 11 05 61 751 A ist ein Multi-Material Antrieb mit Schweißeinrichtung bekannt. Dabei wird ein Schrittmotor für die Förderung der Filamente herangezogen und ein zweiter Schrittmotor wird als Antrieb für den Auswahlmechanismus verwendet. Ein dritter Schrittmotor dient als Antrieb für einen Abtrennmechanismus des jeweils verwendeten Materialstranges und ein vierter Schrittmotor wird für die Positionierung der Verbindungseinrichtung des jeweiligen Materialstrangs mit dem bereits bestehenden sequentiell aufgebauten Materialstrangs eingesetzt. Die Verbindungseinrichtung verbindet dabei diese beiden Materialstränge mit einem Heizelement unter Anwendung von Druck und Temperatur. Dieser Multi-Material-Antrieb ist kompatibel zu vielen 3D-Druckern aufgrund des einfachen Aufbaus. Jedoch ist hierbei nachteilig, dass dieses Objekt sehr bauraumintensiv und aufgrund der verwendeten vier Schrittmotoren und der Heizeinrichtung, sowie der zusätzlichen Hardware und Recheneinheit sehr kostenintensiv ist. Aufgrund einer notwendigen Kommunikation mit dem verarbeitendem 3D-Drucker, sowie einer Abstimmung auf Verarbeitungswege des aktuellen 3D-Druckers muss der Multi-Material Antrieb genau kalibriert werden. Zusätzlich kann dies aufgrund des Spleißvorgangs nur bei einer Einzeldüse angewandt werden und die zu verarbeitenden Materialien müssen gut kompatibel zueinander sein. Als Weiterentwicklung zum dualen Antrieb können Multi-Feeder herangezogen werden, wobei hierbei jedes Material über einen eigenen Antrieb gefördert und verarbeitet wird. Jeder Antrieb besteht dabei z.B. aus einem Motortreiber, einem Schrittmotor, einer Fördereinheit, etc. Dadurch kann jeder Antrieb individuell angesteuert werden, sodass diese auch parallel und insbesondere auch mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten angetrieben werden können. Des Weiteren ist ein entsprechendes Verfahren in den meisten Softwareprogrammen zur Erstellung des Herstellungsprozesses direkt implementiert. Jedoch ist dabei nachteilig, dass viele 3D-Drucker nur für einen Antrieb bzw. der Großteil der 3D-Drucker nicht für mehr als zwei Antriebe ausgelegt ist und somit meist zusätzliche Hardware notwendig ist, wodurch diese Herangehensweise sehr Bauraum- und Kostenintensiv ist.

Als erneute Weiterentwicklung des Multi-Feeders kann ein Einzelantrieb für Multi-Material herangezogen werden. Dabei wird ein Antrieb für alle Materialien und ein Auswahlmechanismus für die einzelnen Materialien verwendet, wobei der Auswahlmechanismus immer mit zumindest einem Antrieb realisiert wird. Dies ermöglicht meist eine kompakte Bauweise, sowie eine in der Regel relativ leicht realisierbare Erweiterbarkeit auf mehrere Materialien. Des Weiteren ist die Erweiterung der Materialantriebe meist ohne zusätzlichen Elektronikaufwand realisierbar. Jedoch ist hierbei nachteilig, dass meist eine schwierige Ansteuerung der unterschiedlichen Antriebe auftritt und der zusätzliche Elektronikaufwand abhängig vom Auswahlmechanismus ist, wodurch ein solcher Einzelantrieb oft nur mit wenigen 3D-Druckern kombiniert werden kann. Des Weiteren weisen viele Mechanismen, welche auf einem solchen Einzelantrieb beruhen, eine komplexe Bauweise auf.

Vom Prusa Multi Material Upgrade 2S (MMU2S) ist ein Multi-Material Antrieb bekannt, wobei der Materialantrieb durch einen ersten Schrittmotor erfolgt, der Auswahlmechanismus wird über einen zweiten Schrittmotor angetrieben und die Positionierung des Schlauchs zur Führung des Materials zum Druckkopf erfolgt durch einen dritten Schrittmotor. Diese Konstruktion ermöglicht eine rasche Auswahl der Einzelantriebe und die Auskopplung der Multi-Material Antriebe bei einem Direktantrieb am 3D-Drucker. Bei diesem Multi-Material Antrieb ist jedoch nachteilig, dass drei Schrittmotoren für eine Materialförderung, sowie eine Auswertung für das Materialumschaltverfahren notwendig sind, wodurch ein hoher Hardware und Elektronikaufwand erforderlich ist. Zusätzlich muss hierbei immer das gesamte Material aus dem Schlauch entfernt werden, wodurch ein hoher Zeitaufwand bei der Umschaltung der Materialien entsteht. Aufgrund des positionierten Schlauchs kann dieser Multi-Material Antrieb lediglich für Einzeldüsen-3D-Drucker angewandt werden.

Der Smart Multi Filament Feeder (SMuFF) weist einen ähnlichen Aufbau zum Prusa Multi Material Upgrade 2S auf, jedoch weist dieses Gerät einen modularen Aufbau auf, wodurch die Anzahl der zu verarbeitenden Materialien variiert werden kann. Ein erster Schrittmotor wird für den Materialantrieb verwendet, ein zweiter Schrittmotor ist für den Auswahlmechanismus vorgesehen und ein dritter Schrittmotor positioniert den Schlauch zur Materialführung in den Verarbeitungskopf. Auch diese Konstruktion ermöglicht eine rasche Auswahl der Einzelantriebe und die Auskopplung der Multi-Material Antriebe bei einem Direktantrieb am 3D-Drucker. Des Weiteren kann der SMuFF aufgrund des modularen Aufbaus um neue Materialfördereinheiten erweitert werden. Jedoch ist bei dieser Vorrichtung nachteilig, dass dabei drei Schrittmotoren für eine Materialförderung, sowie eine Auswertung für das Materialumschaltverfahren notwendig sind, wodurch ein hoher Hardware und Elektronikaufwand erforderlich ist. Zusätzlich muss hierbei immer das gesamte Material aus dem Schlauch entfernt werden, wodurch ein hoher Zeitaufwand bei der Umschaltung der Materialien entsteht. Aufgrund des positionierten Schlauchs kann der SMuFF lediglich für ein Einzeldüsen-3D-Drucker angewandt werden.

Der Smart Multi Filament Feeder 2 (SMuFF 2) ist eine Weiterentwicklung vom Smart Multi Filament Feeder. Dabei wird ein erster Schrittmotor für den Materialantrieb verwendet und ein zweiter Schrittmotor für den Auswahlmechanismus sowie die Positionierung des Schlauchs zur Materialförderung in den Verarbeitungskopf herangezogen. Zusätzlich wird zur Aktivierung des Auswahlmechanismus ein Servomotor verwendet. Diese Konstruktion stellt eine rasche Auswahlmöglichkeit der Einzelantriebe und die Auskopplung der Multi-Material Antriebe bei einem Direktantrieb am 3D-Drucker bereit. Des Weiteren kann der SMuFF 2aufgrund des modularen Aufbaus um neue Materialfördereinheiten erweitert werden. Aufgrund der zwei Schrittmotoren und dem einen Servoantrieb kann diese Vorrichtung mit einigen 3D-Drucker ohne zusätzliche Hardwareaufwände kombiniert werden. Jedoch ist bei dem SMuFF 2 nachteilig, dass dabei durch die zwei Schrittmotoren und den einen Servoantrieb für eine Materialförderung, sowie eine Auswertung für das Materialumschaltverfahren, bei einem Großteil der 3D-Drucker ein hoher Hardware- und Elektronikaufwand notwendig ist. Zusätzlich muss hierbei immer das gesamte Material aus dem Schlauch entfernt werden, wodurch ein hoher Zeitaufwand bei der Umschaltung der Materialien entsteht. Aufgrund des positionierten Schlauchs kann der SMuFF 2 lediglich für ein Einzeldüsen-3D-Drucker angewandt werden.

Aus der CN 10 38 17 940 B ist ein Multi-Material Antrieb bekannt. Dieser weist einen ersten Schrittmotor für das Hauptzahnrad auf. Auf einer Nebenachse wird durch einen zweiten Schrittmotor ein Kupplungszahnrad mittels einer Zahnstange verschoben, welches einerseits in das Hauptzahnrad und andererseits in das Antriebsrad des jeweiligen Materials eingreift. Bei diesem Antrieb wird nur ein Materialantriebsrad bewegt und die zwei Antriebe sind in einigen 3D-Druckern bereits vorhanden, sodass in diesen Fällen keine zusätzliche Hardware notwendig wird. Nachteilig ist jedoch, dass grundsätzlich ein separater Schrittmotor für die Materialauswahl notwendig ist. Des Weiteren können beim Kuppelvorgang Probleme beim Einkuppeln in das jeweilige Antriebsrad auftreten.

Aus der EP 35 42 992 A3 ist ein Filamentwechselsystem für Multi-Material Antriebe bekannt. Das Filamentwechselsystem umfasst eine Auswahleinrichtung zur Auswahl des jeweils zu verwendenden Filaments und mindestens eine Trenneinheit zum Abtrennen des vorher verwendeten Filaments. Zusätzlich ist für jeden Materialstrang eine eigenständige Schalteinrichtung vorgesehen, die das zugehörige Filament wahlweise in Förderposition zur Förderung durch eine Antriebseinheit bringen oder so freigeben kann, dass das Filament ungehindert gefördert werden kann. Dieses System ermöglicht eine saubere Abtrennung der einzelnen Materialstränge. Das offenbarte Filamentwechselsystem umfasst dabei mindestens zwei verwendeten Schrittmotoren, die Abtrenneinrichtung und die jeweils für jedes Filament verwendeten Schalteinrichtungen, sodass nachteilig ein enormer Hardware aufwand entsteht, wodurch das System sehr bauraum- und kostenintensiv ist.

Aus der KR 10 14 30 582 Bl ist ein Multi-Material Antrieb mit drehbarem Düsenkopf bekannt. Ein Schrittmotor dient dabei als Antrieb für alle Materialstränge und ein Antrieb dient als Extruderauswahl am drehbaren Düsenkopf. Aufgrund des drehbaren Düsenkopfs, auf welchem jeweils ein Extruder mit einem Materialantrieb verbunden ist, wird der Kontakt vom nicht verwendeten Extruder zum bereits hergestellten Bauteil jeweils unterbunden. Grundsätzlich ermöglicht dies eine kompakte Bauweise der Antriebseinheit und die integrierte Abhebung der nicht verwendeten Extruder zur Unterbindung von Kontakten zum bereits hergestellten Bauteil. Jedoch ist hierbei nachteilig, dass für den Betrieb oft eine zusätzliche Hardware am 3D-Drucker notwendig ist und keine automatische Materialauswahl bereitgestellt wird. Des Weiteren müssen die einzelnen Düsen sauber kalibriert werden, damit eine problemlose Umschaltung der einzelnen Düsen gewährleistet werden kann und ein sauberes Bauteil entsteht.

Aus der KR 2017 00 56 836 A ist ein Multi-Material Antrieb bekannt. Ein Schrittmotor wird hierbei als Antrieb für alle Materialstränge verwendet und ein zweiter Schrittmotor dient als Antrieb für einen Auswahlmechanismus, welcher das jeweilige Material an die Antriebswelle presst. Dies ermöglicht eine kompakte Bauweise und einfache Bedienbarkeit. Nachteilig jedoch ist die Anwendung von zwei Schrittmotoren, wodurch bei einigen 3D-Druckern eine zusätzliche Hardware notwendig ist.

Aus der KR 2017 00 93 431 A ist ein Multi-Material Antrieb bekannt. Ein Schrittmotor dient dabei zur Einführung des ausgewählten Materialstrangs in den Antriebsstrang, sowie als Antrieb des Antriebsstrangs. Ein zweiter Schrittmotor wird zur Auswahl des jeweiligen Materialstrangs herangezogen. Der offenbarte Antrieb ermöglicht dabei eine sehr kompakte Bauweise. Jedoch zeigt diese Bauweise einen komplexen Aufbau und eine teilweise notwendige zusätzliche Hardware aufgrund des zweiten Schrittmotors. Zusätzlich muss immer das gesamte Material rückgezogen werden, um einen Umschaltvorgang vornehmen zu können.

Aus der US 96 69 586 B2 ist ein Multi-Material Antrieb bekannt. Ein Schrittmotor wird hierbei als Antrieb für alle Materialstränge herangezogen. Der Umschaltvorgang der einzelnen Materialstränge wird hierbei durch den Verfahrweg des Druckkopfs ausgeführt. Aufgrund des Konzeptes ist jedoch nachteilig, dass der Auslösemechanismus für den Umschaltvorgang immer vom Druckkopf zugänglich sein muss und dieser Außerhalb des Druckbereichs liegen muss, um ein ungewolltes Umschalten zu verhindern, wodurch dieses Konzept in der Regel aufgrund des verlorenen Druckbereichs bauraumintensiv ist.

Aus der WO 2017 12 70 51 Al ist ein Multi-Material Antrieb bekannt. Hierbei wird ein Schrittmotor für den Antrieb aller Materialstränge verwendet und die Materialauswahl der einzelnen Materialien wird jeweils über einen Aktuator durchgeführt. Dieser Antrieb ermöglicht eine kompakte Bauweise und ein simultanes Verfahren der einzelnen Materialstränge, wodurch z.B. ein Mischen der einzelnen Materialstränge im Druckkopf realisiert werden kann. Aufgrund des notwendigen Aktuators für jeden Materialstrang steigt einerseits der Hardwareaufwand mit der Anzahl der Materialstränge und andererseits müssen die Aktuatoren individuell angesteuert und ausgewertet werden.

Aus der KR 10 15 96 854 Bl ist eine Antriebswelle für einen Multi-Material Antrieb bekannt. Als Antriebswelle wird hierbei ein Bolzen herangezogen, in welchen für jeden einzelnen Materialstrang eine Verzahnung für den Antrieb der Materialstränge eingebracht ist. Eine entsprechende Antriebswelle kann dadurch relativ kostengünstig und einfach hergestellt werden. Jedoch ist die Fortbewegung aufgrund einer eingebrachten Verzahnungsnut in einem Bolzen nicht vorteilhaft, da der Bolzen meist nicht die notwendigen Materialeigenschaften für einen Materialantrieb aufweist.

Aus der US 88 27 684 Bl ist ein Multi-Material Druckkopf bekannt. Hierbei wird für jeden Materialstrang ein eigenständiger Schrittmotor verwendet. Durch gegenüberliegende Anwendung der einzelnen Schrittmotoren kann eine kompakte Bauweise erzielt werden. Aufgrund des verwendeten Konzepts kann ein Multi-Material Antrieb als Direktantrieb im Druckkopf realisiert werden. Jedoch ist aufgrund des verwendeten Aufbaus für jeden Materialstrang ein eigener Antrieb notwendig, wodurch der Hardwareaufwand deutlich steigt. Des Weiteren ist aufgrund des gezeigten Aufbaus eine hohe bewegte Masse im Druckkopf vorhanden, wodurch die Anwendbarkeit, sowie die Verarbeitungsgeschwindigkeit sinkt.

Aus der US 85 12 024 B2 ist eine Anordnung mehrerer Extrusionsantriebsmotoren bekannt, die in einer überlappenden Konfiguration verschachtelt sind, die eine Wiederverwendung der Antriebsachsen zur Unterstützung von Antriebszahnrädern und komplementären Führungslagern ermöglicht, was zu einer kompakten Anordnung von unabhängig steuerbaren Extrudern für mehrere Baumaterialien führt. In einer solchen Anordnung ist jedoch nachteilig für jeden Materialstrang ein eigener Antrieb notwendig.

Aus der US 94 69 071 B2 ist ein FFF System bekannt, bei dem ein mit einem Motor gekoppeltes Antriebsrad wahlweise mit einem ersten oder einem zweiten Zwischenrad in Eingriff gebracht wird. Weiterhin umfasst das System erste und zweite Filamente für den selektiven Durchgang von Material zu entsprechenden ersten und zweiten Extrudern, wobei das erste Filament zwischen der ersten Zwischenradwelle und dem Zwischenradlager und das zweite Filament zwischen der zweiten Zwischenradwelle und dem Zwischenradlager angeordnet ist. Dieses System kann jedoch nicht ohne Weiteres für mehr als zwei Materialstränge angewandt werden.

Um die Materialstränge eines Multi-Material Antriebs parallel zum Druckkopf führen zu können, stehen unterschiedliche Herangehensweisen zur Verfügung. Einerseits kann dafür ein Multi-Düsenkopf herangezogen werden, wobei jeder Materialstrang in eine eigene Düse geführt wird. Dadurch kann eine saubere Abtrennung der einzelnen Materialien sowie die Einsparung einer Düsenreinigung nach der jeweiligen Verwendung ermöglicht werden, wodurch eine Materialeinsparung erzielt werden kann. Des Weiteren kann für jede Düse eine eigene Verarbeitungstemperatur, sowie eine eigene Düsengeometrie, beispielsweise Einlaufdurchmesser, Austrittsdurchmesser, Düsenmaterial, etc. verwendet werden. Nachteilig bei einem Multi-Düsenkopf ist der relativ bauraumintensive Aufbau sowie der zusätzliche Hardwareaufwand aufgrund der notwendigen Heizungen und Temperaturfühler für jede Düse, da diese in der Regel bei wenigen 3D-Druckern für mehr als zwei Düsen integriert ist, wodurch eine eigene Regelungselektronik für die Düsentemperaturregelung notwendig ist. Da die einzelnen Düsen jeweils eine identische Verarbeitung realisieren sollten, müssen diese außerdem gut zueinander kalibriert werden und nach der jeweiligen Verwendung angehoben werden, um einen Kontakt zum bereits hergestellten Bauteil zu verhindern.

Alternativ kann beispielsweise eine Wechseldüse herangezogen werden, wobei hierbei jeder Materialstrang in eine eigene Düse geführt wird. Diese Düsen werden jeweils neben der Druckfläche positioniert und lediglich die im Eingriff befindliche Düse befindet sich am Düsenkopf. Auch eine Wechseldüse kann somit eine saubere Abtrennung der einzelnen Materialien sowie die Einsparung einer Düsenreinigung nach der jeweiligen Verwendung ermöglichen, wodurch eine Materialeinsparung erzielt werden kann. Des Weiteren kann für jede Düse eine eigene Verarbeitungstemperatur, sowie eine eigene Düsengeometrie, beispielsweise Einlaufdurchmesser, Austrittsdurchmesser, Düsenmaterial, etc. verwendet werden. Nachteilig bei einer Wechseldüse ist der relativ bauraumintensive Aufbau sowie der in der Regel zusätzliche Hardwareaufwand aufgrund der notwendigen Heizungen und Temperaturfühler für jede Düse, da diese in der Regel in der Wechseldüse integriert sind und bei wenigen 3D-Druckern für mehr als zwei Düsen vorgesehen sind, wodurch meist eine eigene Regelungselektronik für die Düsentemperaturregelung notwendig ist. Da die einzelnen Wechseldüsen neben der Druckfläche positioniert sind, ist diese Vorrichtung außerdem sehr Bauraumintensiv und da die einzelnen Düsen jeweils identische Verarbeitung realisieren sollten, müssen diese gut zueinander kalibriert werden.

Des Weiteren kann auch eine Diamantdüse verwendet werden, wobei hierbei mehrere Materialstränge direkt in eine Düse führen und durch einen gemeinsamen Düsenauslass ausgebracht werden. Dadurch können die einzelnen Materialstränge in der Düse gemischt werden. Jedoch ist hierbei nachteilig, dass der Mischweg relativ kurz ist und diese Düse sehr bauraumintensiv ist und eine komplexe Bauweise aufweist, wodurch diese Düse in der Regel auf wenigen 3D-Druckern angewandt werden kann. Des Weiteren ist diese Düse meist auf wenige Materialstränge beschränkt und kann nur bei Materialien im identischen Verarbeitungstemperaturbereich verwendet werden.

Zusätzlich kann auch eine Einzeldüse verwendet werden, indem die Materialstränge vor der Düse in einen Sammelstrang zusammengeführt werden, welcher anschließend in die Einzeldüse eingeführt werden kann. Eine Einzeldüse mit Sammelstrang kann vorteilhaft bei jedem 3D-Drucker angewandt werden und ist zusätzlich wenig Bauraumintensiv, da die Zusammenführung auf einen Sammelstrang an einer beliebigen Stelle vor der Düse durchgeführt werden kann. Jedoch ist hierbei zu beachten, dass bei jedem Materialwechsel jeweils ein verunreinigtes Material aufgrund der noch verbleibenden Materialmenge in der Düse entsteht, welches in der Regel verschwendet wird. Des Weiteren muss die Verarbeitungstemperatur der einzelnen Materialien beachtet werden, um eine Verarbeitung aller Materialstränge zu gewährleisten.

Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Unzulänglichkeiten und Nachteile des Standes der Technik zu überwinden oder zumindest zu reduzieren. Allgemein kann es Aufgabe der vorliegenden Erfindung sein, Techniken und Verfahren zur Verfügung zu stellen, die eine Verwendung von verschiedenen Materialien in der additiven Fertigung ermöglichen und dabei ohne großen Hardwareaufwand in bestehende Systeme zur generativen Fertigung integriert werden können. Insbesondere kann es dabei Aufgabe der vorliegenden Erfindung sein, ein Materialfördersystem und ein entsprechendes Verfahren bereitzustellen, welches möglichst einfach ist und eine automatische Auswahl des zu fördernden Materials ermöglicht.

Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die abhängigen Patentansprüche, die folgende Beschreibung sowie die Figuren beschrieben.

Eine Ausführung der Erfindung betrifft eine Schalteinheit zum selektiven Übertragen eines Drehmoments von einer Antriebswelle auf eine Auswahlwelle. Die Schalteinheit umfasst ein Schaltgetriebe umfassend einen Schaltgetriebeantrieb und einen Schaltgetriebeabtrieb, wobei der Schaltgetriebeabtrieb dazu ausgelegt ist, derart mit der Auswahlwelle verbunden zu werden, dass eine Rotation des Schaltgetriebeabtriebs eine Rotation der Auswahlwelle bewirkt, und mindestens eine Entkopplungseinrichtung, die dazu ausgelegt ist, eine selektive Entkopplung der Antriebswelle von dem Schaltgetriebeabtrieb bereitzustellen.

Die Entkopplung der Entkopplungseinrichtung ist also dazu ausgelegt, eine Rotation der Antriebswelle selektiv auf den Schaltgetriebeabtrieb zu übertragen. Eine selektive Übertragung kann dabei insbesondere von bestimmten, typischerweise vordefinierten Parametern abhängen, sodass die Antriebswelle beispielsweise nur beim Vorliegen bzw. Einhalten der Parameter mit dem Schaltgetriebeabtrieb gekoppelt ist. Eine selektive Kopplung kann zum Beispiel von der Drehrichtung abhängen, d.h. die Entkopplungseinrichtung kann beispielsweise so ausgestaltet sein, dass nur für eine Drehrichtung der Antriebswelle eine Kopplung zum Schaltgetriebeabtrieb besteht und für die andere Drehrichtung der Antriebswelle, diese entsprechend von dem Schaltgetriebeabtrieb entkoppelt ist. Ebenso kann die Entkopplung der Entkopplungseinrichtung beispielsweise in Abhängigkeit vom Betrag des zu übertragenen Drehmoments erfolgen. D.h. die Entkopplungseinrichtung kann beispielsweise so ausgelegt sein, dass die Antriebswelle von dem Schaltgetriebeabtrieb entkoppelt wird, wenn das Drehmoment einen vorher festgelegten (z.B. konstruktiv festgelegten) Grenzwert überschreitet. Eine Entkopplung in Abhängigkeit vom Betrag des Drehmoments kann beispielsweise mittels einer kraftschlüssigen Verbindung realisiert werden. Weiterhin ist beispielsweise auch eine drehzahlabhängige Entkopplung möglich, d.h. die Entkopplungseinrichtung könnte beispielsweise in Abhängigkeit von einem Unter- und/oder Überschreiten eins Drehzahlgrenzwertes eine Rotation der Antriebswelle vom Schaltgetriebeabtrieb entkoppeln.

Das Übertragen eines Drehmoments kann insbesondere dessen Umwandlung/Umformung umfassen, z.B. durch das von der Schalteinheit umfasste Getriebe. In anderen Worten meint die Übertragung des Drehmoments, dass ein, der Schalteinheit über die Auswahlwelle zugeführtes Drehmoment auf die Auswahlwelle übertragen wird. Bei dieser Übertragung können jedoch Richtung und/oder Betrag des Drehmoments umgewandelt/umgeformt werden, d.h. diese können geändert werden (z.B. abhängig von einer Übersetzung des Schaltgetriebes). Das Drehmoment der Antriebswelle ist dabei jedoch weiterhin ursächlich für das Drehmoment der Auswahlwelle. Ebenso wird verstanden, dass das selektive Übertragen eines Drehmoments beispielsweise auch das Übertragen mittels eines Schrittgetriebes umfasst, bei dem auch in zeitlicher Hinsicht jeweils einzig ein Teil des Drehmoments von der Antriebswelle auf die Auswahlwelle überträgt.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die mindestens eine Entkopplungseinrichtung einen Freilauf umfasst, der dazu ausgelegt ist, ein Drehmoment nur in eine Drehrichtung zu übertragen. Der Freilauf kann somit eine richtungsabhängige und daher selektive Entkopplung darüber verbundener Komponenten ermöglichen.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Freilauf funktional zwischen der Antriebswelle und dem Schaltgetriebeantrieb angeordnet ist. In anderen Worten kann der Freilauf vorzugsweise so angeordnet sein, dass ein Drehmoment von der Antriebswelle über den Freilauf auf den Schaltgetriebeantrieb übertragen werden kann, wobei ein Drehmoment ausgehend von der Antriebswelle über den Freilauf nur in eine Drehrichtung auf den Schaltgetriebeantrieb übertragen wird.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Freilauf als Sperrklinkenfreilauf, Klemmkörperfreilauf oder Rollenfreilauf ausgebildet ist.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Freilauf an dem Schaltgetriebeantrieb angebracht ist und dazu ausgelegt ist, ein Drehmoment ausgehend von der Antriebswelle nur in eine Drehrichtung auf den Schaltgetriebeantrieb zu übertragen.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Freilauf mit dem Schaltgetriebeantrieb Stoff-, form- oder kraftschlüssig verbunden ist.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Freilauf dazu ausgelegt ist die Antriebswelle aufzunehmen. In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Freilauf dazu ausgelegt ist, mit der Antriebswelle Stoff-, form- oder kraftschlüssig verbunden zu werden.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die mindestens eine Endkopplungseinrichtung einen Schleifring umfasst, der dazu ausgelegt ist ein Drehmoment drehrichtungsunabhängig nur bis zu einem von Null verschiedenen Drehmomentgrenzwert zu übertragen.

In anderen Worten kann mittels des Schleifrings eine drehmomentabhängige und insbesondere eine kraftabhängige Entkopplung bereitgestellt werden, die eine Drehmoment-Übertragung einzig bis zu einem Drehmomentgrenzwert ermöglicht und somit eine selektive Entkopplung ermöglicht. Genauer kann der Schleifring über eine form- oder kraftschlüssige Verbindung mit einem anderen Bauteil, z.B. einer Welle, verbunden werden, sodass eine relative Bewegung des Schleifrings zu dem anderen Bauteil beispielsweise einzig durch die an der Verbindung wirkende Haftkraft verhindert wird. Dabei wird verstanden, dass die durch die Verbindung bereitgestellte Gegenkraft, z.B. Haftkraft der Verbindung, sowie ein Durchmesser des Schleifrings den Drehmomentgrenzwert bestimmen können. Liegt an dem Schleifring ein Drehmoment an, welches über dem Drehmomentgrenzwert liegt, d.h. die durch das Drehmoment erzeugte Kraft ist größer als die durch die Verbindung bereitgestellte Gegenkraft, z.B. Haftkraft, kommt der Schleifring ins Gleiten und die Bewegung des Schleifrings und des anderen Bauteils wird entkoppelt.

In anderen Worten kann der Schleifring eine Verbindung zu einem anderen Bauteil ermöglichen, die auf einer dazwischen wirkenden (Haft-)Kraft beruht und daher bezüglich des maximal übertragbaren Drehmoments durch den Drehmomentgrenzwert begrenzt ist. Dabei entspricht die Kraft resultierend von einem Drehmoment, dessen Betrag dem Drehmomentgrenzwert entspricht, der Haftkraft.

Der Drehmomentgrenzwert ist dabei von Null verschieden, d.h. insbesondere größer als Null, wobei der exakte Betrag von der jeweiligen Anwendung und/oder dem jeweiligen Aufbau der Schalteinheit abhängen kann. Zum Beispiel kann der Drehmomentgrenzwert bei kleinen Anwendungen im Bereich von mNm und auch darunter liegen und bei größeren Anwendungen auch im Bereich von kNm und auch darüber liegen. In anderen Worten kann die Größenordnung und insbesondere der genaue Wert des Drehmomentgrenzwertes von dem Aufbau der Schalteinheit, sowie der Anwendung abhängen, für die die Schalteinheit verwendet wird.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Schleifring funktional zwischen der Antriebswelle und dem Schaltgetriebeantrieb angeordnet ist. In anderen Worten kann der Schleifring vorzugsweise so angeordnet sein, dass ein Drehmoment von der Antriebswelle über den Schleifring auf den Schaltgetriebeantrieb übertragen werden kann, wobei ein Drehmoment ausgehend von der Antriebswelle über den Schleifring nur bis zu dem Drehmomentgrenzwert übertragen wird. In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Schleifring dazu ausgelegt ist, einen Teil der Antriebswelle aufzunehmen.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Schleifring an dem Schaltgetriebeantrieb angebracht ist und dazu ausgelegt ist, ein Drehmoment ausgehend von der Antriebswelle bis zu dem Drehmomentgrenzwert auf den Schaltgetriebeantrieb zu übertragen.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Schleifring mit dem Schaltgetriebeantrieb Stoff-, form- oder kraftschlüssig verbunden ist.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Schleifring und der Schaltgetriebeantrieb einteilig ausgebildet sind. Beispielsweise können Schleifring und Schaltgetriebeantrieb einteilig gefertigt, z.B. geformt oder gegossen werden.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Schleifring dazu ausgelegt ist, mit der Antriebswelle eine form- oder kraftschlüssige Verbindung einzugehen, die oberhalb des Drehmomentgrenzwertes gelöst wird.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Schleifring dazu ausgelegt ist mit der Antriebswelle Stoff-, form- oder kraftschlüssig verbunden zu werden.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Schaltgetriebeabtrieb dazu ausgelegt ist, derart mit der Auswahlwelle verbunden zu werden, dass der Schaltgetriebeabtrieb und die Auswahlwelle identisch rotieren.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Freilauf und der Schleifring so angeordnet sind, dass ein Drehmoment ausgehend von der Antriebswelle sowohl über den Schleifring als auch über den Freilauf auf den Schaltgetriebeantrieb übertragen werden kann.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Schleifring und der Freilauf nebeneinander angeordnet sind.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Schalteinheit ferner eine Freilaufantriebswelle umfasst, wobei die Freilaufantriebswelle dazu ausgelegt ist von der Antriebswelle angetrieben zu werden und wobei die Freilaufantriebswelle ferner dazu ausgelegt ist, mit dem Schaltgetriebeantrieb verbunden zu werden. Eine entsprechende Verbindung der Freilaufantriebswelle mit dem Schaltgetriebeantrieb kann dabei direkt oder indirekt, z.B. über eine Entkopplungseinrichtung erfolgen. Ebenso kann die Freilaufantriebswelle direkt oder indirekt, z.B. über ein Getriebe, von der Antriebswelle angetragen werden. Insbesondere kann eine Drehmomentübertragung von der Antriebswelle über die Freilaufantriebswelle auf den Schaltgetriebeantrieb (und folglich auch dem Schaltgetriebeabtrieb) daher selektiv erfolgen und/oder eine Umwandlung/Umformung des Drehmoments umfassen. In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Freilaufantriebswelle als eigenständige Welle ausgebildet ist. In anderen Worten kann sich die Freilaufantriebswelle grundsätzlich neben der Antriebswelle befinden, die für den Betrieb mit der Schalteinheit verbunden ist. Dabei kann die Freilaufantriebswelle in einem beliebigen Winkel zur Antriebswelle und/oder an einer beliebigen Position positioniert werden, beispielsweise parallel oder normal zur Antriebswelle.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Freilaufantriebswelle dazu ausgelegt ist zumindest einen Teil der Antriebswelle in sich aufzunehmen. In anderen Worten kann die Freilaufantriebswelle abhängig (d.h. nicht selbstständig) von der Antriebswelle ausgebildet sein, sodass ein Teil der Antriebswelle in der Freilaufantriebswelle aufgenommen werden kann Die Freilaufantriebswelle kann also in einfachen Worten auf der Antriebswelle positioniert sein.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Freilaufantriebswelle mindestens ein Wälzlager umfasst, welches dazu ausgelegt ist den zumindest einen Teil der Antriebswelle in sich aufzunehmen.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das mindestens eine Wälzlager ein Kugellager, ein Nadellager und/oder ein Rollenlager ist.

In anderen Worten kann sich die Freilaufwelle auf der Antriebswelle befinden und beispielsweise mittels Kugellager, Nadellager oder Rollenlager auf der Antriebswelle gelagert sein, sodass sich die Antriebswelle und die Freilaufantriebswelle vorteilhaft unabhängig voneinander bewegen können und gleichzeitig vorteilhaft eine kompakte Bauweise ermöglichen können. Die Freilaufwelle kann beispielsweise einzig aus einem oder mehreren Wälzlagern bestehen, die gleichzeitig die Welle und deren Lagerung bereitstellen können.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Freilauf auf der Freilaufantriebswelle angebracht ist. Dadurch kann der Freilauf beispielsweise abgesetzt von der Antriebswelle positioniert und verwendet werden.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Freilauf Stoff-, form- oder kraftschlüssig mit der Freilaufantriebswelle verbunden ist.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Schleifring auf der Freilaufantriebswelle angebracht ist.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Schleifring Stoff-, form- oder kraftschlüssig mit der Freilaufantriebswelle verbunden ist. In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Schleifring form- oder kraftschlüssig mit der Freilaufantriebswelle verbunden ist, wobei diese Verbindung so ausgelegt ist, dass diese oberhalb des Drehmomentgrenzwertes gelöst wird.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Schalteinheit ferner eine Freilaufantriebsübersetzung umfasst, wobei die Freilaufantriebsübersetzung ein Freilaufantriebsübersetzungsantrieb und ein Freilaufantriebsübersetzungsabtrieb umfasst. Die Freilaufübersetzung kann beispielsweise so angebracht sein, dass ein Drehmoment ausgehend von der Antriebswelle über die Freilaufübersetzung auf den Schaltgetriebeantrieb (und folglich den Schaltgetriebeabtrieb) übertragen wird. Insbesondere kann die Freilaufübersetzung in Ausführungsformen der Erfindung direkt oder indirekt mit der Antriebswelle und/oder dem Schaltgetriebeantrieb verbunden sein.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Freilaufantriebübersetzung ferner dazu ausgelegt ist, eine Drehzahlübersetzung und/oder eine Drehmomentübersetzung zwischen dem Freilaufantriebsübersetzungsantrieb und dem Freilaufantriebsübersetzungsabtrieb bereitzustellen.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Freilaufantriebsübersetzungsantrieb dazu ausgelegt ist, derart mit der Antriebswelle verbunden zu werden, dass der Freilaufantriebsübersetzungsantrieb und die Antriebswelle identisch rotieren.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Freilaufantriebsübersetzungsantrieb dazu ausgelegt ist, Stoff-, form- oder kraftschlüssig mit der Antriebswelle verbunden zu werden.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Freilaufantriebsübersetzungsabtrieb dazu ausgelegt ist, derart mit der Freilaufantriebswelle verbunden zu werden, dass der Freilaufantriebsübersetzungsabtrieb und die Freilaufantriebswelle identisch rotieren.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der

Freilaufantriebsübersetzungsabtrieb Stoff-, form- oder kraftschlüssig mit der

Freilaufantriebswelle verbunden ist.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der

Freilaufantriebsübersetzungsabtrieb und die Freilaufantriebswelle einteilig ausgebildet sind.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Freilaufantriebsübersetzung als Stirnradgetriebe, Kegelradgetriebe, Umlaufrädergetriebe, Keilriemengetriebe, Zahnriemengetriebe, Kettengetriebe und/oder mehrstufiges Getriebe ausgebildet ist. In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Freilaufantriebsübersetzung als Umlaufrädergetriebe ausgebildet ist. Umlaufrädergetriebe werden auch als Planetengetriebe bezeichnet.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Freilaufantriebsübersetzung mindestens ein Umlaufrad, ein Zentralrad und ein Hohlrad umfasst.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Zentralrad und das Hohlrad konzentrisch angeordnet sind und das mindestens eine Umlaufrad so zwischen dem Zentralrad und dem Hohlrad angeordnet ist, dass dieses sowohl mit dem Hohlrad als auch mit dem Zentralrad in Eingriff ist.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Zentralrad der Freilaufantriebsübersetzungsantrieb ist.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Freilaufantriebsübersetzung ferner einen Steg umfasst, wobei der Steg für mindestens eins des mindestens einen Umlaufrads eine Achse trägt und wobei der Steg eine Rotationsachse umfasst, die koaxial zu einer Rotationsachse des Zentralrads verläuft. Insbesondere kann es also Ausführungsformen geben, in denen der Steg nicht mit allen Umlaufrädern verbunden ist, diese nicht verbundenen Umlaufräder können beispielsweise zur Zentrierung eingebracht sein, d.h. zur konzentrischen Ausrichtung des Hohlrads relativ zum Zentralrad.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Steg für jedes des mindestens einen Umlaufrads eine Achse trägt.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Steg der Freilaufantriebsübersetzungsabtrieb ist.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Freilaufübersetzung dazu ausgelegt ist, eine manuelle Drehbewegung zumindest eines Teils der Freilaufantriebsübersetzung auf den Freilaufantriebsübersetzungsabtrieb zu übertragen.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Freilaufantriebsübersetzung dazu ausgelegt ist, eine manuelle Drehbewegung des Hohlrades auf den Freilaufantriebsübersetzungsabtrieb zu übertragen

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Schaltgetriebeabtrieb dazu ausgelegt ist, direkt mit der Auswahlwelle verbunden zu werden.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Schaltgetriebeabtrieb dazu ausgelegt ist, die Auswahlwelle aufzunehmen. In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Schaltgetriebeabtrieb dazu ausgelegt ist, Stoff-, form- oder kraftschlüssig mit der Auswahlwelle verbunden zu werden.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Schaltgetriebe ein Zahnradgetriebe, ein Schraubgetriebe, ein Kurvengetriebe oder ein Zugmittelgetriebe ist.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Schaltgetriebe ein Übersetzungsgetriebe ist.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Schaltgetriebe ein Schrittgetriebe ist. In anderen Worten kann das Schaltgetriebe dazu ausgelegt sein, eine kontinuierliche Bewegung der Antriebswelle in eine diskontinuierliche (schrittweise) Bewegung der Auswahlwelle umzuwandeln.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die mindestens eine Entkopplungseinrichtung dazu ausgelegt ist, eine drehrichtungsabhängige Drehmomentübertragung im Schrittgetriebe bereitzustellen.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die mindestens eine Entkopplungseinrichtung eine einseitige Schrittgetriebefixierung im Schrittgetriebe umfasst, wobei die Schrittgetriebefixierung dazu ausgelegt ist, eine Drehmomentübertragung im Schrittgetriebe nur in eine Drehrichtung zuzulassen.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Schrittgetriebefixierung als gefederter Anschlag und/oder Schnapphaken ausgeführt ist, der dazu ausgelegt ist, eine volle Umdrehung des Schaltgetriebeantriebs nur in eine Drehrichtung zuzulassen.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die mindestens eine Entkopplungseinrichtung einen richtungsabhängigen Drehmomentübertragungsmechanismus des Schrittgetriebes umfasst. Ein richtungsabhängiger Drehmomentübertragungsmechanismus des Schrittgetriebes kann vorteilhaft ermöglichen, dass der Schrittgetriebeabtrieb (d.h. Schaltgetriebeabtrieb) und der Schrittgetriebeantrieb (d.h. Schaltgetriebeantrieb) ihre relative Position verändern können, ohne dass ein Drehmoment auf die Auswahlwelle übertragen wird. Dies kann z.B. vorteilhaft die Realisierung einer Schnellumschalteinrichtung ermöglichen.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der richtungsabhängige Drehmomentübertragungsmechanismus einen einseitig wirkenden Anschlag umfasst.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Schaltgetriebeantrieb den richtungsabhängige Drehmomentübertragungsmechanismus umfasst. In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der einseitig wirkende Anschlag als gefederter Anschlag, als Schnapphaken und/oder als seitlich ausweichender Anschlag ausgebildet ist.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Schrittgetriebe als Scheibenkurvengetriebe, Globoidkurvengetriebe, Zylinderkurvengetriebe, Maltesergetriebe oder Sternradgetriebe ausgebildet ist.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Schrittgetriebe ein Maltesergetriebe ist.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Schaltgetriebeabtrieb als Rad ausgebildet ist, wobei das Rad eine Mehrzahl an Führungsschlitzen umfasst, die jeweils von einem äußeren Rand des Rades in Richtung eines Radmittelpunktes verlaufen, wobei die Führungsschlitze gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilt sind, und wobei zwischen benachbarten Führungsschlitzen jeweils eine kreissegmentförmige Ausbuchtung liegt.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Schaltgetriebeantrieb mindestens einen Stift und mindestens ein Gesperre umfasst, wobei der mindestens eine Stift in radialer Richtung weiter außen auf dem Schaltgetriebeantrieb angeordnet ist als das mindestens eine Gesperre.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Schaltgetriebeantrieb und der Schaltgetriebeabtrieb so zueinander angeordnet sind, dass bei einer vollen Umdrehung des Schaltgetriebeantriebs der Stift für einen Teil der Umdrehung mit jeweils einem der Führungsschlitze in Eingriff ist, wobei ein Drehmoment übertragen wird, solange der Stift mit dem Führungsschlitz in Eingriff ist, und das Gesperre für den übrigen Teil der Umdrehung mit jeweils einem der kreisförmigen Ausbuchtungen in Eingriff gebracht wird, sodass der Schaltgetriebeabtrieb in seiner Position fixiert ist.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Gesperre ein Kreissegment oder ein Kreissektor ist, wobei ein Radius des Kreissegments oder des Kreissektors einem Radius der kreisförmigen Ausbuchtung zumindest weitestgehend entspricht.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine vollständige Umdrehung des Schaltgetriebeabtriebs mindestens 2 Schritte, vorzugsweise mindestens 4 Schritte umfasst, weiter vorzugsweise mindestens 6 Schritte umfasst.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die selektive Entkoppelung eine drehmomentabhängige Entkoppelung ist.

In anderen Worten kann die Entkopplung der Entkopplungseinrichtung vom anliegenden Drehmoment abhängen. Genauer kann die Entkopplung also einerseits von der Drehrichtung und somit der Richtung des auf die Entkopplungseinrichtung wirkenden Drehmoments und andererseits von der auf die Entkopplung wirkenden Kraft abhängen, wobei das anliegende Drehmoment für die entsprechende Kraft ursächlich ist. Letzteres kann beispielsweise mittels einer form- oder kraftschlüssigen Verbindung erreicht werden. In anderen Worten ermöglicht die Entkopplungseinrichtung eine vom Drehmoment abhängige Entkopplung der Antriebswelle von dem Schaltgetriebeabtrieb, die insbesondere von der Richtung und/oder dem Betrag des Drehmoments, wobei der Betrag des Drehmoments für eine auf die Entkopplungseinrichtung wirkende Kraft ursächlich ist.

Eine weitere Ausführung der Erfindung betrifft eine Förderbaugruppe zur Materialförderung. Die Förderbaugruppe umfasst mindestens zwei Materialfördereinheiten, wobei jede Materialfördereinheit dazu ausgelegt ist, ein Material mittels einer Bewegung der Antriebswelle zu fördern. Ferner ist jede Materialfördereinheit dazu ausgelegt, eine erste Konfiguration I einzunehmen, in der die jeweilige Materialfördereinheit das Material fördert, wenn die Antriebswelle in Bewegung ist, und eine zweite Konfiguration II einzunehmen, in der die jeweilige Materialfördereinheit das Material nicht fördert, unabhängig davon, ob die Antriebswelle in Bewegung ist. Die Förderbaugruppe umfasst weiterhin einen Auswahlmechanismus umfassend eine Auswahlwelle, der dazu ausgelegt ist auszuwählen, welche Konfiguration die mindestens zwei Materialfördereinheiten jeweils einnehmen.

Ein Material kann dabei einen Feststoff, wie beispielsweise einen Materialstrang oder aber auch ein Fluid, d.h. eine Flüssigkeit oder ein Gas bezeichnen. Beispielsweise kann die Förderbaugruppe zur Materialförderung in der generativen Fertigung verwendet werden und folglich entsprechende Materialstränge bereitstellen. Ein weiteres Beispiel ist die Förderung einer Flüssigkeit, z.B. Wasser, welche der Förderbaugruppe in einer Leitung zugeführt wird und auf mehrere Leitungen aufgeteilt wird, wobei die Materialfördereinheiten in einem solchen Fall beispielsweise Pumpen wären, welche alle von einer gemeinsamen Antriebsachse angetrieben und über den Auswahlmechanismus aktiviert werden. So kann beispielsweise die Flüssigkeit zunächst in eine erste Leitung gefördert und nach einem Umschaltvorgang, welcher die Konfigurationen ändert, die die Materialfördereinheiten einnehmen, in eine zweite Leitung gefördert werden. Ein von der Materialfördereinheit gefördertes Material kann im Sinne der vorliegenden Erfindung folglich ein Feststoff oder eine Fluid sein.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Förderbaugruppe mindestens ein Antriebselement umfasst, wobei jedes Antriebselement dazu ausgelegt ist von einer Antriebswelle bewegt zu werden, und wobei jede Materialfördereinheit mindestens einen Teil eines des mindestens einen Antriebselements umfasst. In anderen Worten können mehrere Materialfördereinheiten jeweils einen unterschiedlichen Teil desselben Antriebselements umfasse, In anderen Worten können sich mehrere Materialfördereinheiten ein Antriebselement teilen.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Förderbaugruppe jeweils ein Antriebselement für jede Materialfördereinheit umfasst, sodass jede Materialfördereinheit das jeweilige Antriebselement umfasst. In anderen Worten kann in Ausführungsformen der Erfindung jede Materialfördereinheit ein eigenes Antriebselement umfassen, welches nicht mit einer anderen Materialfördereinheit geteilt wird.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass jedes Antriebselement eine Rolle, eine Walze oder ein Rad ist.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass jedes Antriebselement eine Lauffläche mit mindestens einer Vertiefung umfasst, wobei die mindestens eine Vertiefung dazu ausgelegt ist, zumindest in der ersten Konfiguration das Material teilweise aufzunehmen.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass für jedes Antriebselement die Anzahl der Vertiefungen mindestens der Anzahl der Materialfördereinheiten entspricht, die einen Teil des Antriebselements umfassen. In anderen Worten umfasst ein Antriebselement, welches nur von einer Materialfördereinheit umfasst wird mindestens eine Vertiefung, z.B. genau eine Vertiefung, wohingegen ein Antriebselement, das von mehreren Materialfördereinheiten umfasst wird, mindestens für jede es umfassende Materialfördereinheit eine Vertiefung umfasst, z.B. genau eine Vertiefung für jede das Antriebselement umfassende Materialfördereinheit.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Förderbaugruppe ferner die Antriebswelle umfasst.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass jedes Antriebselement einen Teil der Antriebswelle aufnimmt, wobei die Antriebswelle und das Antriebselement jeweils konzentrisch angeordnet sind.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass jedes Antriebselement derart mit der Antriebswelle verbunden ist, dass eine Rotation der Antriebswelle eine Rotation des Antriebselements bewirkt.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass jedes Antriebselement jeweils Stoff-, form- oder kraftschlüssig mit der Antriebswelle verbunden ist.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Material ein Materialstrang ist. Ein Materialstrang besteht dabei aus einem Feststoff, z.B. kann ein Materialstrang ein Filament für die generative Fertigung sein.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass jede Materialfördereinheit dazu ausgelegt ist, einen jeweiligen Materialstrang aufzunehmen.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass jede Materialfördereinheit dazu ausgelegt ist, in der ersten Konfiguration I eine Bewegung der Antriebswelle auf den aufgenommene Materialstrang zu übertragen, und in der zweiten Konfiguration II eine Bewegung der Antriebswelle nicht auf den aufgenommenen Materialstrang zu übertragen.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass jede Materialfördereinheit einen beweglichen Gegenhalter umfasst, wobei der Gegenhalter dazu ausgelegt ist einen aktiven Zustand einzunehmen, in dem der Gegenhalter den Materialstrang an das von der Materialfördereinheit umfasste Antriebselement anpresst, sodass eine Bewegung des Antriebselements auf den Materialstrang übertragen wird, und wobei der Gegenhalter dazu ausgelegt ist einen inaktiven Zustand einzunehmen, in dem der Gegenhalter den Materialstrang nicht an das von der Materialfördereinheit umfasste Antriebselement anpresst, sodass eine Bewegung des Antriebselements nicht auf den Materialstrang übertragen wird.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Auswahlmechanismus dazu ausgelegt ist, auszuwählen welchen Zustand der Gegenhalter der mindestens zwei Materialfördereinheiten jeweils einnimmt. In anderen Worten kann der Auswahlmechanismus auswählen welchen Zustand der Gegenhalter der jeweiligen Materialfördereinheiten einnimmt und somit auch die Konfiguration bestimmen, die die jeweilige Materialfördereinheit einnimmt.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Gegenhalter jeder Materialfördereinheit ein freilaufend gelagertes Gegenelement umfasst.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Gegenelement jeder Materialfördereinheit eine Rolle, eine Walze oder ein Rad ist.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Gegenelement jeder Materialfördereinheit eine Gegenlauffläche mit einer Vertiefung umfasst, wobei der jeweilige Materialstrang zumindest wenn der Gegenhalter den aktiven Zustand einnimmt teilweise in der Vertiefung der Gegenlauffläche aufgenommen wird.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass jeder Gegenhalter im aktiven Zustand das Gegenelement gegen den Materialstrang presst, sodass der Materialstrang zwischen dem Gegenelement und dem von der Materialfördereinheit umfassten Antriebselement eingeklemmt ist.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass im aktiven Zustand jedes Gegenhalters der Materialstrang zwischen dem Gegenelement und dem von der Materialfördereinheit umfassten Antriebselement geführt wird.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Gegenhalter jeder Materialfördereinheit drehbar auf einer Achse gelagert ist.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass alle Gegenhalter auf derselben Achse gelagert sind. In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass jede Materialfördereinheit weiterhin ein Aktivierungselement umfasst, wobei das Aktivierungselement dazu ausgelegt ist, dass die Materialfördereinheit durch eine, auf das Aktivierungselement ausgeübte Aktivierungskraft zwischen der ersten Konfiguration und der zweiten Konfiguration II wechselt. In anderen Worten, kann das Aktivierungselement dazu ausgelegt sein, dass die Materialfördereinheit durch die Aktivierungskraft von der zweiten Konfiguration II in die erste Konfiguration I wechselt, d.h. die erste Konfiguration I einnimmt, oder alternativ so ausgelegt sein, dass die Materialfördereinheit durch die Aktivierungskraft von der ersten Konfiguration I in die zweite Konfiguration II wechselt, d.h. die zweite Konfiguration II einnimmt. In anderen Worten bewirkt die auf das Aktivierungselement ausgeübte Aktivierungskraft einen Wechsel der Konfiguration der Materialfördereinheit, wobei es von der Konstruktion der Förderbaugruppe und insbesondere der Materialfördereinheit und/oder des Gegenhalters abhängen kann, welche Konfiguration die Materialfördereinheit einnimmt, wenn eine Aktivierungskraft auf das Aktivierungselement ausgeübt wird.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Materialfördereinheit durch die auf das Aktivierungselement ausgeübte Aktivierungskraft die erste Konfiguration I oder die zweite Konfiguration II einnimmt und dass das Aktivierungselement dazu ausgelegt ist, dass die Materialfördereinheit ohne die Aktivierungskraft die jeweils andere der ersten Konfiguration I und der zweiten Konfiguration II einnimmt.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Aktivierungselement so mit dem Gegenhalter verbunden ist, dass der Gegenhalter durch die, auf das Aktivierungselement ausgeübte Aktivierungskraft den aktiven Zustand einnimmt.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Aktivierungselement so vorgespannt ist, dass der Gegenhalter ohne die Aktivierungskraft den inaktiven Zustand einnimmt.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Gegenhalter ein Vorspannelement umfasst, wobei das Vorspannelement dazu ausgelegt ist den Gegenhalter in den inaktiven Zustand zu versetzen, wenn keine Aktivierungskraft auf das Aktivierungselement ausgeübt wird.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Vorspannelement eine Feder ist.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Aktivierungskraft durch den Auswahlmechanismus bereitgestellt wird.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Aktivierungskraft durch die Auswahlwelle bereitgestellt wird. In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Auswahlwelle mindestens einen Schaltmechanismus umfasst.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass für jede Materialfördereinheit mindestens einer des mindestens einen Schaltmechanismus dazu ausgelegt ist, auszuwählen, welche Konfiguration die jeweilige Materialfördereinheit einnimmt.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Auswahlwelle für jede Materialfördereinheit einen Schaltmechanismus umfasst.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass jeder Schaltmechanismus mindestens einen Vorsprung umfasst, sodass ein radialer Abstand einer Umlauffläche des Schaltmechanismus zu einer Längsachse der Auswahlwelle in Umfangsrichtung variiert. Die Umlauffläche des Schaltmechanismus bezeichnet hier die äußere Fläche in Umfangrichtung bezogen auf die Auswahlwelle, d.h. typischerweise die Fläche des Schaltmechanismus, die senkrecht zum Radius der Auswahlwelle steht.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Aktivierungselement jeder Materialfördereinheit dazu ausgelegt ist, mit mindestens einem Schaltmechanismus in Kontakt zu stehen.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass jeder Schaltmechanismus dazu ausgelegt ist, jeweils abhängig von einer Drehposition der Auswahlwelle die Aktivierungskraft auf das damit in Kontakt stehende Aktivierungselement auszuüben.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Auswahlwelle eine Nockenwelle, eine Selektorwelle, eine Kupplungswelle, eine Gewindewelle oder eine beliebige Kombination der vorgenannten Wellen ist.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Auswahlmechanismus so ausgelegt ist, dass jeweils eine beliebige Anzahl Materialfördereinheit die erste Konfiguration I einnimmt. In anderen Worten können die Materialfördereinheiten seriell und/oder parallel fördern (serielle und/oder parallele Beschaltung). Bei einer seriellen und parallelen Beschaltung der Materialfördereinheiten kann zwischen einer Materialfördereinheiten und zumindest zwei gleichzeitig ausgelösten Materialfördereinheiten umgeschaltet werden, wobei dies nebeneinander und/oder beliebig erfolgen kann. Umschalten bezieht sich in diesem Zusammenhang auf das Ändern der Konfiguration, die die Materialfördereinheiten jeweils einnehmen.

Eine parallele Beschaltung der Materialfördereinheiten kann vorteilhaft die Herstellung von mehreren identischen bzw. gespiegelten Multi-Material Bauteilen über einen Multi- Düsenkopf 3D-Drucker mit nur einem Multi-Material Antrieb ermöglichen, wodurch vorteilhaft für alle Druckköpfe und Materialstränge nur ein Antriebsmotor notwendig sein kann. Außerdem kann eine parallele Beschaltung vorteilhaft beispielsweise ermöglichen, einzelne Materialstränge zu vermischen, z.B. in einer Diamantdüse, sodass aus wenigen Materialsträngen durch Vermischung einzelner Materialstränge vorteilhaft mehr Kombinationsmöglichkeiten am hergestellten Bauteil erzielt werden können.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Auswahlmechanismus so ausgelegt ist, dass jeweils maximal eine Materialfördereinheit die erste Konfiguration I einnimmt. In anderen Worten können die Materialfördereinheiten seriell beschältet werden, d.h. immer nur eine Materialfördereinheit nimmt die erste Konfiguration I ein. Bei einem Umschaltvorgang kann dann jeweils die nebenliegende Materialfördereinheit oder eine beliebige bereits andere Materialfördereinheit in die erste Konfiguration I versetzt werden (d.h. aktiviert werden).

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Auswahlmechanismus so ausgelegt ist, dass jeweils mindestens zwei Materialfördereinheiten gleichzeitig die erste Konfiguration I einnehmen. In anderen Worten können die Materialfördereinheiten parallel beschältet werden, d.h. der Auswahlmechanismus versetzt zumindest zwei Materialfördereinheiten in die erste Konfiguration I, wobei ein Umschaltvorgang jeweils nebenliegende Materialfördereinheiten paarweise oder beliebig positionierte Materialfördereinheiten in die erste Konfiguration I versetzen kann (d.h. aktivieren kann).

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Förderbaugruppe mindestens 3, beispielsweise mindestens 4, 5 oder 6 Materialfördereinheiten umfasst.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass jedes Antriebselement derart mit der Antriebswelle verbunden ist, dass das Antriebselement und die Antriebswelle identisch rotieren.

Eine weitere Ausführung der Erfindung betrifft ein Fördersystem zur Materialförderung. Das Fördersystem umfasst eine Förderbaugruppe wie vorstehend beschrieben und eine Schalteinheit wie vorstehend beschrieben, wobei die Schalteinheit zum selektiven Übertragen eines Drehmoments von einer Antriebswelle auf die Auswahlwelle der Förderbaugruppe ausgelegt ist.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Förderbaugruppe die Antriebswelle umfasst und das Fördersystem ferner einen Antrieb umfasst, wobei der Antrieb dazu ausgelegt ist, eine Antriebsbewegung bereitzustellen und wobei der Antrieb und die Antriebswelle so miteinander verbunden sind, dass die Antriebsbewegung auf die Antriebswelle übertragen wird.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Antrieb ein Schrittmotor ist.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Fördersystem ferner eine Antriebsübersetzung umfasst, wobei die Antriebsübersetzung zwischen Antrieb und Antriebswelle angeordnet ist, sodass die Antriebsbewegung über die Antriebsübersetzung auf die Antriebswelle übertragen wird.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Antriebsübersetzung ein Übersetzungsgetriebe umfasst. Das Übersetzungsgetriebe kann vorteilhaft die Genauigkeit der übertragenen Antriebsbewegung erhöhen und/oder die Rotationsgeschwindigkeit bzw. die Drehzahl, reduzieren.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Antriebsübersetzung ein Stirnradgetriebe, Kegelradgetriebe, Umlaufrädergetriebe, Keilriemengetriebe, Zahnriemengetriebe, Kettengetriebe und/oder mehrstufiges Getriebe umfasst.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Fördersystem genau einen Antrieb umfasst.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Fördersystem ferner ein Gehäuse umfasst.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse zumindest die Förderbaugruppe und die Schalteinheit aufnimmt.

Eine weitere Ausführung der Erfindung betrifft ein Verfahren zur selektiven Bereitstellung von Material für die generative Fertigung, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

Fördern eines ersten Materials durch Antreiben einer Antriebswelle in einer Förderrichtung,

Umschalten eines Auswahlmechanismus durch Antreiben der Antriebswelle in einer Gegenförderrichtung, wobei die Gegenförderrichtung der Förderrichtung entgegengesetzt ist, und

Fördern eines zweiten Materials durch Antreiben der Antriebswelle in Förderrichtung.

In diesem Zusammenhang ist für den Fachmann klar, dass das Fördern eines ersten Materials nicht zwingend auf ein einzelnes Material beschränkt ist, sondern dass auch mehrere Materialien gleichzeitig gefördert werden können (z.B. über mehrere Materialfördereinheiten, die parallel betrieben werden). Selbiges gilt dementsprechend auch für das Fördern des zweiten Materials. Die Bezeichnungen erstes und zweites Material dienen hier einzig der Abgrenzung, dass das zuerst geförderte Material von dem als zweites geförderte Material verschieden ist. Insbesondere wird dieses zweite Material von zumindest einer anderen Materialfördereinheit gefördert.

In anderen Worten wird gemäß dem Verfahren also mindestens ein erstes Material gefördert (erster Fördervorgang), ein Auswahlmechanismus umgeschaltet und mindestens ein zweites Material gefördert (zweiter Fördervorgang), wobei die Schritte vorzugsweise in der oben wiedergegebenen Reihenfolge erfolgen. Das Verfahren ermöglicht also vorzugsweis mindestens ein erstes Material zu fördern, anschließend durch eine Gegenförderrichtung der Antriebswelle einen Auswahlmechanismus umzuschalten und dann mindestens ein zweites Material zu fördern.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Umschalten des Auswahlmechanismus automatisch erfolgt.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Fördern des ersten Materials und das Fördern des zweiten Materials mit einem Fördersystem, wie vorstehend beschrieben, erfolgt.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Verfahren ein drehmomentabhängiges Entkoppeln der Antriebswelle von dem Auswahlmechanismus umfasst.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Verfahren das Entkoppeln der Antriebswelle von dem Auswahlmechanismus umfasst, wenn die Antriebswelle in Förderrichtung bewegt wird.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Verfahren das Koppeln der Antriebswelle mit dem Auswahlmechanismus umfasst, wenn die Antriebswelle in Gegenförderrichtung bewegt wird.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Fördern des ersten Materials durch mindestens eine erste Materialfördereinheit erfolgt, und das Fördern des zweiten Materials durch mindestens eine zweite Materialfördereinheit erfolgt, wobei die Materialfördereinheiten jeweils durch die Antriebswelle angetrieben werden.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass jede Materialfördereinheit in einen aktiven Zustand versetzt werden kann, indem die Materialfördereinheit das zugehörige Material fördert und wobei jede Materialfördereinheit in einen inaktiven Zustand versetzt werden kann, indem die Materialfördereinheit das zugehörige Material nicht fördert.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Auswahlmechanismus dazu ausgelegt ist, den Zustand der Materialfördereinheiten zu bestimmen.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Umschalten des Auswahlmechanismus die mindestens eine erste Materialfördereinheit in den inaktiven Zustand versetzt und die mindestens eine zweite Materialfördereinheit in den aktiven Zustand versetzt.

In Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Material mittels eines Fördersystems wie vorstehend beschrieben bereitgestellt wird, wobei das erste Material mittels der ersten Materialfördereinheit durch Antreiben des Antriebswelle gefördert wird und wobei das zweite Material mittels der zweiten Materialfördereinheit durch Antreiben des Antriebswelle gefördert wird.

Eine weitere Ausführung der Erfindung betrifft eine Verwendung eines Fördersystems wie vorstehend beschrieben zur Materialförderung in der generativen Fertigung.

Ausführungsformen der Erfindung sehen die Verwendung des Fördersystem zur Herstellung eines Gegenstands aus mindestens 2 Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften vor. D.h., das Fördersystem kann zur Herstellung eines Gegenstands verwendet werden, der aus zwei Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften, z.B. Farbe, Steifigkeit, chemische Zusammensetzung, besteht. In anderen Worten sehen Ausführungsformen der Erfindung die Verwendung des Fördersystems zur Herstellung eines Gegenstands aus mindestens 2 Materialen mit unterschiedlichen Charakteristika vor.

Eine weitere Ausführung der Erfindung betrifft eine Verwendung einer Schalteinheit wie vorstehend Beschrieben zum selektiven Übertragen eines Drehmoments von einer Antriebswelle auf eine Auswahlwelle.

Ausführungsformen der Erfindung erlauben es also, einen Umschaltvorgang vorzunehmen, welcher direkt durch die Antriebswelle ausgeführt wird, um einen minimalen Hardwareaufwand für eine Beförderung und einen Umschaltvorgang aufwenden zu müssen. Da in der Regel ohnehin eine entgegengesetzte Bewegung in eine Drehrichtung zur Entlastung bzw. Freigabe der Antriebsstränge möglich ist, kann die Antriebswelle direkt bei einer Drehrichtung eine Funktion der Antriebsstränge ausführen und bei einer entgegengesetzten Drehrichtung einerseits eine Entlastung bzw. Freigabe des aktuell verwendeten Antriebsstrangs beziehungsweise der aktuell verwendeten Antriebsstränge vornehmen und einen Umschaltvorgang auf zumindest einen zweiten Antriebsstrang durchführen.

In anderen Worten kann durch die Erfindung eine Umschaltvorrichtung bereitgestellt werden, die beispielsweise umfasst:

- eine Antriebseinheit,

- eine Schalteinheit die einen Freilauf aufweisen kann, und

- eine Auswahleinheit

Die Antriebseinheit kann in der Regel über eine Drehbewegung eine Funktion, z.B. einen Materialtransport, ausführen. Die Schalteinheit kann an die Antriebseinheit angebracht sein und zumindest einem Freilauf umfassen, um die Drehrichtungen zu entkoppeln. Dadurch kann einerseits über eine Drehrichtung eine Funktion, beispielsweise ein Materialtransport, ausgeführt werden und andererseits über eine entgegengesetzte Drehrichtung ein Umschaltvorgang verursacht werden. An die Schalteinheit kann eine Auswahleinheit angebracht sein, die auch als Auswahlmechanismus bezeichnet wird. Diese Auswahleinheit kann den Umschaltvorgang von zumindest einem Antriebsstrang auf zumindest einem zweiten Antriebsstrang ausführen. Der Freilauf kann beispielsweise als Sperrklinkenfreilauf, Klemmkörperfreilauf oder Rollenfreilauf ausgeführt sein. Aufgrund dieser Konfiguration kann der Umschaltvorgang der Antriebsstränge automatisiert mechanisch durch eine Gegenförderbewegung ausgeführt werden, ohne zusätzliche Antriebe ansteuern zu müssen. Die Schalteinheit wird auch als Schalteinrichtung bezeichnet.

Eine Ausführungsform der Umschaltvorrichtung sieht vor, dass in die Schalteinheit ein Schrittgetriebe implementiert ist, wodurch die kontinuierliche Bewegung der Antriebswelle in eine schrittweise Umschaltbewegung der Auswahleinheit umgewandelt wird. Ein Schrittgetriebeantriebsrad kann hierbei auf einem Freilauf montiert sein und ein Schrittgetriebeabtriebsrad kann auf der Auswahleinheit montiert sein. Das Schrittgetriebe kann beispielsweise als Scheibenkurvengetriebe, Globoidenkurvengetriebe, Zylinderkurvengetriebe, Maltesergetriebe oder Sternradgetriebe ausgeführt sein.

Eine Ausführungsform der Umschaltvorrichtung sieht vor, dass in die Schalteinheit eine eigenständige Freilaufantriebswelle (nachfolgend auch als Freilaufwelle bezeichnet) implementiert ist, welche durch die Antriebswelle angetrieben wird und auf welcher der Freilauf positioniert ist. Dadurch kann der Freilauf abgesetzt von der Antriebswelle positioniert und verwendet werden. Dabei kann sich die Freilaufwelle einerseits auf der Antriebswelle befinden, was beispielsweise durch ein Kugellager und/oder ein Rollenlager realisiert werden kann und andererseits neben der Antriebswelle befinden, was beispielsweise durch eine eigenständige Freilaufwelle realisiert werden kann. Diese Freilaufwelle kann parallel zur Antriebswelle, normal zur Antriebswelle oder in einem beliebigen Winkel zur Antriebswelle an einer beliebigen Position positioniert werden.

Eine Ausführungsform der Umschaltvorrichtung sieht vor, dass in die Schalteinheit eine Freilaufantriebsübersetzung eingebracht ist, um den Umschaltweg variieren zu können. Dabei kann ein Antriebsrad der Freilaufantriebsübersetzung auf die Antriebswelle montiert sein und ein Abtriebsrad der Freilaufübersetzung kann auf der Freilaufantriebswelle montiert sein. Die Freilaufantriebsübersetzung kann beispielsweise als Stirnradgetriebe, Kegelradgetriebe, Umlaufrädergetriebe, Keilriemengetriebe, Zahnriemengetriebe, Kettengetriebe und/oder mehrstufiges Getriebe ausgeführt sein.

Eine Ausführungsform der Umschaltvorrichtung sieht vor, dass in die Schalteinheit eine Schrittgetriebefixierung eingebracht ist, um ein Umschalten des Schrittgetriebes bei Förderdrehbewegung zu verhindern. Diese Schrittgetriebefixierung kann beispielsweise als gefederter Anschlag und/oder Schnapphaken ausgeführt sein, um einen Umschaltvorgang in Förderdrehrichtung zu verhindern und eine Drehbewegung in Umschaltdrehrichtung ungehindert vornehmen zu können.

Eine Ausführungsform der Umschaltvorrichtung sieht vor, dass auf dem Freilauf ein Schleifring angebracht ist, um eine Trägheit in das System einzubringen und einen Umschaltvorgang bei häufigen kleineren Förder- und Gegenförderbewegungen zu verhindern, sowie eine Mitbewegung des Freilaufs in eine Ausgangsposition, beziehungsweise Nullpunktstellung, welche beispielsweise über eine Schrittgetriebefixierung realisiert werden kann, auszuführen.

Eine Ausführungsform der Umschaltvorrichtung sieht vor, dass in das Schrittgetriebe eine Schnellumschalteinrichtung eingebracht ist, wodurch ein, durch das Durchschalten der Materialfördereinheiten erreichter, jedoch aktuell nicht verwendeter Materialstrang rasch überwunden werden kann. Bei der Standardausführung ist typischerweise für jedes Weiterschalten von einem Materialstrang in einen nächsten Materialstrang ein jeweils zumindest annähernd identischen Gegenförderweg aufzuwenden. Das bedeutet, wenn ein Materialstrang übersprungen werden soll, da dieser aktuell nicht benötigt wird, muss dennoch ein zumindest annähernd identischer Gegenförderweg aufgewendet werden, als würde dieser soeben verwendet worden sein. Durch die Schnellschalteinrichtung kann der erneute Umschaltvorgang bei Nichtverwendung eines Materialstrangs reduziert werden, indem durch eine Förderbewegung das Schrittgetriebeantriebsrad über das Schrittgetriebeabtriebsrad bewegt wird, ohne dabei einen Schaltvorgang im Schrittgetriebeabtriebsrad zu verursachen. Durch einen erneuten verkürzten Umschaltweg durch Gegenförderbewegung im Vergleich zum Umschaltweg beim Standardumschaltvorgang kann ein Schnellumschaltvorgang ausgelöst werden. Dies kann realisiert werden, indem das Schrittgetriebe beispielsweise nur einseitig wirkend ist und somit nur in eine Drehrichtung umschaltet. Ein einseitiges Schrittgetriebe kann beispielsweise durch Modifikation eines Auslösemechanismus beim Schrittgetriebe erzielt werden, indem dieser beispielsweise durch einen gefederten Anschlag, durch einen Schnapphaken oder durch einen seitlich ausweichenden Auslösemechanismus ersetzt wird.

Die Umschaltvorrichtung kann in einen Multi-Material Antrieb für einen 3D-Drucker implementiert werden, wobei diese Umschaltvorrichtung aus einer Antriebseinheit, zumindest zwei Materialfördereinheiten und einer Schalteinheit aufgebaut sein kann. Die Antriebseinheit ist dadurch gekennzeichnet, dass hier die Antriebsbewegung von einem Antrieb, beispielsweise einem Schrittmotor, auf eine Antriebswelle übertragen wird, wobei dies meist durch ein Übersetzungsgetriebe erfolgt, um einerseits die Genauigkeit zu erhöhen und andererseits die Rotationsgeschwindigkeit zu reduzieren. Die Materialfördereinheit kann ein Antriebselement für den Materialstrang und einem beweglichen Gegenhalter zur Anpressung des Materialstrangs an dieses Antriebselement umfassen. Die Auslösung der Gegenhalter kann über die Auswahleinheit der Umschaltvorrichtung erfolgen. Bei ausgelöstem Gegenhalter wird der jeweilige Materialstrang gefördert und bei freiem Gegenhalter wird der jeweilige Materialstrang nicht bewegt. Die Umschaltvorrichtung kann zumindest einen Freilauf für die Entkopplung der Förderrichtung und der Gegenförderrichtung, eine Auswahleinheit zur Auslösung der jeweiligen Materialfördereinheit, sowie zumindest eine Antriebswelle umfassen, wobei die Antriebswelle bereits durch die Materialfördereinheiten führen kann und/oder mit der Antriebseinheit verbunden sein kann.

Eine Ausführungsform des Multi-Material Antriebs für einen 3D-Drucker sieht vor, dass die Schalteinheit beliebige sinnvolle, bereits bei der Schalteinheit beschriebene Erweiterungen für den Betrieb des Multi-Material Antriebs aufweisen kann, wobei diese Erweiterungen beispielsweise zumindest ein Schrittgetriebe, eine Freilaufantriebswelle, eine Freilaufantriebsübersetzung, eine Schrittgetriebefixierung und/oder einen Schleifring umfassen können.

Eine Ausführungsform des Multi-Material Antriebs sieht vor, dass in das Schrittgetriebe der Schalteinheit eine Schnellschalteinrichtung implementiert ist, um ein Überspringen einer zumindest aktuell nicht verwendeten Materialfördereinheit zumindest zeitsparend durchführen zu können, sowie die Materialstränge aufgrund der großen Förderwegeinsparungen schonend verfahren zu können.

Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass bei einem bestehenden 3D-Drucker lediglich die zumindest eine Materialfördereinheit gegen den Multi-Material Antrieb ausgewechselt werden muss und ein vorhandener Antrieb, beispielsweise ein Schrittmotor, an diesen Multi-Material Antrieb angebaut werden kann, wodurch die meisten Standard 3D-Drucker zu einem Multi-Material 3D-Drucker ausgebaut werden können. Dies ist vorteilhaft möglich, da aufgrund der Schalteinheit ein zusätzlicher Antrieb weggelassen werden kann, da die Umschaltung durch die Schalteinheit aufgrund der Antriebswellenbewegung eines ersten Schrittmotors ausgelöst wird.

Die Auswahleinheit kann für eine Aktivierung einer Materialfördereinheit angepasste Auslösemechanismen umfassen. Diese Auslösemechanismen können beispielsweise eine Nockenwelle, eine Selektorwelle, eine Kupplungswelle und/oder eine Gewindewelle umfassen. In der Regel kann es vorteilhaft sein die Auswahleinheit auf die Anzahl der Materialfördereinheiten anzupassen.

Eine Ausführungsform der Auswahleinheit sieht vor, dass die jeweiligen Auslösemechanismen seriell und/oder parallel angeordnet sein können. Die serielle Anordnung beschältet immer nur eine Materialfördereinheit und kann jeweils bei einem Umschaltvorgang jeweils die nebenliegende Materialfördereinheit oder eine beliebige bereits vordefinierte Materialfördereinheit aktivieren. Die parallele Beschaltung der Auslösemechanismen löst zumindest zwei Materialfördereinheiten gleichzeitig aus, wobei ein Umschaltvorgang jeweils nebenliegende Materialfördereinheiten paarweise oder beliebig positionierte Materialfördereinheiten auslösen kann. Bei einer seriellen und parallelen Beschaltung der Auslösemechanismen kann zwischen einer ausgelösten Materialfördereinheit und zumindest zwei gleichzeitig ausgelösten Materialfördereinheiten umgeschaltet werden, wobei dies nebeneinander und/oder beliebig erfolgen kann.

Durch die mögliche parallele Beschaltung der Materialfördereinheiten ergibt sich der Vorteil, dass ein Multi-Düsenkopf 3D-Drucker bei der Herstellung von mehreren identischen bzw. gespiegelten Multi-Material Bauteilen mit nur einem Multi-Material Antrieb betrieben werden kann, wodurch alle Druckköpfe vorteilhaft mittels nur eines Antriebsmotors mit Material versorgt werden können.

Durch die mögliche parallele und/oder serielle Beschaltung der Materialfördereinheiten ergibt sich der Vorteil, dass die einzelnen Materialstränge beispielsweise in einer Diamantdüse teilweise auch vermischt werden können, um aus wenigen Materialsträngen durch die Vermischung einzelner Materialstränge deutlich mehr Kombinationsmöglichkeiten am hergestellten Bauteil erzielen zu können.

Ein Standardumschaltverfahren einer Schalteinrichtung kann durch folgende Schritte gekennzeichnet sein: a) Herausfinden einer nächsten Materialwechselposition aus dem Anweisungscode. b) Ermittlung der Anzahl der jeweils notwendigen Umschaltvorgänge von einer aktuellen Auswahlkonfiguration auf eine neue Auswahlkonfiguration. c) Ersetzen der aktuellen Materialwechselposition im Anweisungscode durch vorangestellte Befehlscodes für Umschaltvorgang. d) Einfügen der bereits ermittelten Anzahl an notwendigen Umschaltvorgängen in den Anweisungscode. Ein Umschaltvorgang besteht hierbei aus einer Rückförderbewegung und einer Förderbewegung. Der jeweils notwendige Rückförderweg und Förderweg kann beispielsweise abhängig von einer Freilaufantriebsübersetzung sein und der Rückförderweg und der Förderweg sind in der Regel zumindest annähernd identisch. e) Einfügen eines nachgestellten Befehlscodes für Umschaltvorgang in den Anweisungscode. f) Zurückgehen zu Punkt a) bis alle Materialwechselpositionen im Anweisungscode modifiziert sind.

Hier, und im Folgenden, bezeichnet eine Auswahlkonfiguration eine Auswahl von mindestens einer Materialfördereinheit zur Förderung eines entsprechenden Materials. In anderen Worten beschreibt eine Auswahlkonfiguration, welche Materialfördereinheiten sich in einem aktiven, d.h. materialfördernden Zustand (Konfiguration I) und welche Materialfördereinheiten sich in einem inaktiven, d.h. nicht materialfördernden Zustand (Konfiguration II) befinden.

Ein Umschaltverfahren einer Schalteinrichtung mit Schnellschalteinrichtung kann durch folgende Schritte gekennzeichnet sein: a) Herausfinden einer nächsten Materialwechselposition aus dem Anweisungscode b) Ermittlung der Anzahl der jeweils notwendigen Umschaltvorgänge von einer aktuellen Auswahlkonfiguration auf eine neue Auswahlkonfiguration. Ein Umschaltvorgang besteht jeweils aus einem Standardumschaltvorgang und aus jeweils um zumindest einen Umschaltvorgang reduzierten Schnellschaltvorgängen, wobei bei nur einem notwendigen Umschaltvorgang auch kein Schnellschaltvorgang vorkommen kann. c) Ersetzen der aktuellen Materialwechselposition im Anweisungscode durch vorangestellte Befehlscodes für Umschaltvorgang. d) Einfügen eines Befehlscodes für eine Rückförderbewegung in den Anweisungscode. Der jeweils notwendige Rückförderweg kann beispielsweise abhängig sein von einer Freilaufantriebsübersetzung. e) Einfügen der bereits ermittelten Anzahl an notwendigen Schnellumschaltvorgängen in den Anweisungscode. Ein Schnellumschaltvorgang besteht hierbei aus einer Rückförderbewegung und einer Förderbewegung. Der zugehörige Rückförderweg und Förderweg kann deutlich reduziert zum Rückförderweg und Förderweg des Standardumschaltvorgangs sein. Der Rückförderweg und Förderweg des Schnellumschaltvorgangs ist in der Regel zumindest annähernd identisch und kann beispielsweise abhängig von einer Freilaufantriebsübersetzung, sowie der jeweiligen Ausführung der Schnellschalteinrichtung sein. f) Einfügen eines Befehlscodes für eine Förderbewegung in den Anweisungscode. Der jeweils notwendige Förderweg kann abhängig sein von der Freilaufantriebsübersetzung und ist in der Regel zumindest annähernd identisch zum Rückförderweg aus Punkt c). g) Einfügen eines nachgestellten Befehlscodes für Umschaltvorgang in den Anweisungscode. h) Zurückgehen zu Punkt a) bis alle Materialwechselpositionen im Anweisungscode modifiziert sind.

Ein Standardumschaltverfahren einer Schalteinrichtung mit unterschiedlichen Verarbeitungstemperaturen kann durch folgende Schritte gekennzeichnet sein: a) Herausfinden einer nächsten Materialwechselposition aus dem Anweisungscode. b) Ermittlung der Anzahl der jeweils notwendigen Umschaltvorgänge von einer aktuellen Auswahlkonfiguration auf eine neue Auswahlkonfiguration. c) Ersetzen der aktuellen Materialwechselposition im Anweisungscode durch vorangestellte Befehlscodes für Umschaltvorgang. d) Einfügen der bereits ermittelten Anzahl an notwendigen Umschaltvorgängen in den Anweisungscode. Ein Umschaltvorgang besteht hierbei aus einer Rückförderbewegung und einer Förderbewegung. Der jeweils notwendige Rückförderweg und Förderweg kann beispielsweise abhängig von einer Freilaufantriebsübersetzung sein und der Rückförderweg und der Förderweg sind in der Regel zumindest annähernd identisch. e) Einfügen eines Befehlscodes für Temperaturvariation und Verfahrwegvariation für eine Entfernung eines Restmaterials aus einem möglicherweise vorhandenem Druckraum, beispielsweise bei Einzeldüsen. Die Verfahrwegvariation kann aus diversen Förderbewegungen und Rückförderbewegungen bei unterschiedlichen Temperaturen bestehen. Eine Temperaturvariation und Verfahrwegvariation kann abhängig von einer Verarbeitungstemperatur und den Materialeigenschaften vom aktuell verarbeiteten Material sowie vom zukünftig zu verarbeitendem Material sein. f) Einfügen eines nachgestellten Befehlscodes für Umschaltvorgang in den Anweisungscode. g) Zurückgehen zu Punkt a) bis alle Materialwechselpositionen im Anweisungscode modifiziert sind.

Ein Umschaltverfahren einer Schalteinrichtung mit Schnellschalteinrichtung kann durch folgende Schritte gekennzeichnet sein: a) Herausfinden einer nächsten Materialwechselposition aus dem Anweisungscode. b) Ermittlung der Anzahl der jeweils notwendigen Umschaltvorgänge von einer aktuellen Auswahlkonfiguration auf eine neue Auswahlkonfiguration. Ein Umschaltvorgang besteht jeweils aus einem Standardumschaltvorgang und aus jeweils um zumindest einen Umschaltvorgang reduzierten Schnellschaltvorgängen, wobei bei nur einem notwendigen Umschaltvorgang auch kein Schnellschaltvorgang vorkommen kann. c) Ersetzen der aktuellen Materialwechselposition im Anweisungscode durch vorangestellte Befehlscodes für Umschaltvorgang. d) Einfügen eines Befehlscodes für eine Rückförderbewegung in den Anweisungscode. Der jeweils notwendige Rückförderweg kann beispielsweise abhängig sein von einer Freilaufantriebsübersetzung. e) Einfügen der bereits ermittelten Anzahl an notwendigen Schnellumschaltvorgängen in den Anweisungscode. Ein Schnellumschaltvorgang besteht hierbei aus einer Rückförderbewegung und einer Förderbewegung. Der zugehörige Rückförderweg und Förderweg kann deutlich reduziert zum Rückförderweg und Förderweg des Standardumschaltvorgangs sein. Der Rückförderweg und Förderweg des Schnellumschaltvorgangs ist in der Regel zumindest annähernd identisch und kann beispielsweise abhängig von einer Freilaufantriebsübersetzung, sowie einer jeweiligen Ausführung der Schnellschalteinrichtung sein. f) Einfügen eines Befehlscodes für eine Förderbewegung in den Anweisungscode. Der jeweils notwendige Förderweg kann abhängig sein von der Freilaufantriebsübersetzung und ist in der Regel zumindest annähernd identisch zum Rückförderweg aus Punkt c). g) Einfügen eines Befehlscodes für Temperaturvariation und Verfahrwegvariation für eine Entfernung eines Restmaterials aus einem möglicherweise vorhandenem Druckraum, beispielsweise bei Einzeldüsen. Die Verfahrwegvariation kann aus diversen Förderbewegungen und Rückförderbewegungen bei unterschiedlichen Temperaturen bestehen. Eine Temperaturvariation und Verfahrwegvariation kann abhängig von einer Verarbeitungstemperatur und den Materialeigenschaften vom aktuell verarbeiteten Material sowie vom zukünftig zu verarbeitendem Material sein. h) Einfügen eines nachgestellten Befehlscodes für Umschaltvorgang in den Anweisungscode. i) Zurückgehen zu Punkt a) bis alle Materialwechselpositionen im Anweisungscode modifiziert sind.

Die Erfindung umfasst auch die Kombination der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen. Die Erfindung umfasst also auch Realisierungen, die jeweils eine Kombination der Merkmale mehrerer der beschriebenen Ausführungsformen aufweisen, sofern die Ausführungsformen nicht als sich gegenseitig ausschließend beschrieben wurden.

Nachfolgend wird auf Schalteinheit-Ausführungsformen Bezug genommen. Diese Ausführungsformen sind durch ein E, gefolgt von einer Zahl gekennzeichnet. Wenn im Folgenden von Schalteinheit-Ausführungsformen oder auch E-Ausführungsformen die Rede ist, sind diese Ausführungsformen gemeint. El. Schalteinheit zum selektiven Übertragen eines Drehmoments von einer Antriebswelle auf eine Auswahlwelle, wobei die Schalteinheit umfasst: ein Schaltgetriebe umfassend einen Schaltgetriebeantrieb und einen Schaltgetriebeabtrieb, wobei der Schaltgetriebeabtrieb dazu ausgelegt ist, derart mit der Auswahlwelle verbunden zu werden, dass eine Rotation des Schaltgetriebeabtriebs eine Rotation der Auswahlwelle bewirkt, und mindestens eine Entkopplungseinrichtung, die dazu ausgelegt ist, eine selektive Entkopplung der Antriebswelle von dem Schaltgetriebeabtrieb bereitzustellen.

E2. Schalteinheit nach der vorstehenden Ausführungsform, wobei die mindestens eine Entkopplungseinrichtung einen Freilauf umfasst, der dazu ausgelegt ist, ein Drehmoment nur in eine Drehrichtung zu übertragen.

E3. Schalteinheit nach der vorstehenden Ausführungsform, wobei der Freilauf funktional zwischen der Antriebswelle und dem Schaltgetriebeantrieb angeordnet ist.

E4. Schalteinheit nach einer der 2 vorstehenden Ausführungsformen, wobei der Freilauf als Sperrklinkenfreilauf, Klemmkörperfreilauf oder Rollenfreilauf ausgebildet ist.

E5. Schalteinheit nach einer der 3 vorstehenden Ausführungsformen, wobei der Freilauf an dem Schaltgetriebeantrieb angebracht ist und dazu ausgelegt ist, ein Drehmoment ausgehend von der Antriebswelle nur in eine Drehrichtung auf den Schaltgetriebeantrieb zu übertragen.

E6. Schalteinheit nach einer der 4 vorstehenden Ausführungsformen, wobei der Freilauf mit dem Schaltgetriebeantrieb Stoff-, form- oder kraftschlüssig verbunden ist.

E7. Schalteinheit nach einer der 5 vorstehenden Ausführungsformen, wobei der Freilauf dazu ausgelegt ist die Antriebswelle aufzunehmen.

E8. Schalteinheit nach einer der 6 vorstehenden Ausführungsformen, wobei der Freilauf dazu ausgelegt ist, mit der Antriebswelle Stoff-, form- oder kraftschlüssig verbunden zu werden.

E9. Schalteinheit nach einer der vorstehenden E-Ausführungsformen, wobei die mindestens eine Endkopplungseinrichtung einen Schleifring umfasst, der dazu ausgelegt ist ein Drehmoment drehrichtungsunabhängig nur bis zu einem von Null verschiedenen Drehmomentgrenzwert zu übertragen.

E10. Schalteinheit nach der vorstehenden Ausführungsform, wobei der Schleifring funktional zwischen der Antriebswelle und dem Schaltgetriebeantrieb angeordnet ist.

Eil. Schalteinheit nach einer der 2 vorstehenden Ausführungsformen, wobei der Schleifring dazu ausgelegt ist, einen Teil der Antriebswelle aufzunehmen. E12. Schalteinheit nach einer der 3 vorstehenden Ausführungsformen, wobei der Schleifring an dem Schaltgetriebeantrieb angebracht ist und dazu ausgelegt ist, ein Drehmoment ausgehend von der Antriebswelle bis zu dem Drehmomentgrenzwert auf den Schaltgetriebeantrieb zu übertragen.

E13. Schalteinheit nach einer der 4 vorstehenden Ausführungsform, wobei der Schleifring mit dem Schaltgetriebeantrieb Stoff-, form- oder kraftschlüssig verbunden ist.

E14. Schalteinheit nach einer der Ausführungsformen E9 bis Eil, wobei der Schleifring und der Schaltgetriebeantrieb einteilig ausgebildet sind.

E15. Schalteinheit nach einer der 6 vorstehenden Ausführungsformen, wobei der Schleifring dazu ausgelegt ist, mit der Antriebswelle eine form- oder kraftschlüssige Verbindung einzugehen, die oberhalb des Drehmomentgrenzwertes gelöst wird.

E16. Schalteinheit nach einer der Ausführungsformen E9 bis Eil, wobei der Schleifring dazu ausgelegt ist mit der Antriebswelle Stoff-, form- oder kraftschlüssig verbunden zu werden.

E17. Schalteinheit nach einer der vorstehenden E-Ausführungsformen, wobei der Schaltgetriebeabtrieb dazu ausgelegt ist, derart mit der Auswahlwelle verbunden zu werden, dass der Schaltgetriebeabtrieb und die Auswahlwelle identisch rotieren.

E18. Schalteinheit nach einer der vorstehenden E-Ausführungsformen und mit den Merkmalen der Ausführungsformen E2 und E9, wobei der Freilauf und der Schleifring so angeordnet sind, dass ein Drehmoment ausgehend von der Antriebswelle sowohl über den Schleifring als auch über den Freilauf auf den Schaltgetriebeantrieb übertragen werden kann.

E19. Schalteinheit nach der vorstehenden Ausführungsform, wobei der Schleifring und der Freilauf nebeneinander angeordnet sind.

E20. Schalteinheit nach einer der vorstehenden E-Ausführungsformen, wobei die Schalteinheit ferner eine Freilaufantriebswelle umfasst, wobei die Freilaufantriebswelle dazu ausgelegt ist von der Antriebswelle angetrieben zu werden und wobei die Freilaufantriebswelle ferner dazu ausgelegt ist, mit dem Schaltgetriebeantrieb verbunden zu werden.

E21. Schalteinheit nach der vorstehenden Ausführungsform, wobei die Freilaufantriebswelle als eigenständige Welle ausgebildet ist.

E22. Schalteinheit nach der vorletzten Ausführungsform, wobei die Freilaufantriebswelle dazu ausgelegt ist zumindest einen Teil der Antriebswelle in sich aufzunehmen. E23. Schalteinheit nach der vorstehenden Ausführungsform, wobei die Freilaufantriebswelle mindestens ein Wälzlager umfasst, welches dazu ausgelegt ist den zumindest einen Teil der Antriebswelle in sich aufzunehmen.

E24. Schalteinheit nach der vorstehenden Ausführungsform, wobei das mindestens eine Wälzlager ein Kugellager, ein Nadellager und/oder ein Rollenlager ist.

E25. Schalteinheit nach einer der vorstehenden E-Ausführungsformen und mit den Merkmalen der Ausführungsformen E2 und E20, wobei der Freilauf auf der Freilaufantriebswelle angebracht ist.

E26. Schalteinheit nach der vorstehenden Ausführungsform, wobei der Freilauf Stoff-, form- oder kraftschlüssig mit der Freilaufantriebswelle verbunden ist.

E27. Schalteinheit nach einer der vorstehenden E-Ausführungsformen und mit den Merkmalen der Ausführungsformen E9 und E20, wobei der Schleifring auf der Freilaufantriebswelle angebracht ist.

E28. Schalteinheit nach der vorstehenden Ausführungsform, wobei der Schleifring stoff- , form- oder kraftschlüssig mit der Freilaufantriebswelle verbunden ist.

E29. Schalteinheit nach einer der 2 vorstehenden Ausführungsformen, wobei der Schleifring form- oder kraftschlüssig mit der Freilaufantriebswelle verbunden ist, wobei diese Verbindung so ausgelegt ist, dass diese oberhalb des Drehmomentgrenzwertes gelöst wird.

E30. Schalteinheit nach einer der vorstehenden E-Ausführungsformen, wobei die Schalteinheit ferner eine Freilaufantriebsübersetzung umfasst, wobei die Freilaufantriebsübersetzung ein Freilaufantriebsübersetzungsantrieb und ein Freilaufantriebsübersetzungsabtrieb umfasst.

E31. Schalteinheit nach der vorstehenden Ausführungsform, wobei die Freilaufantriebsübersetzung ferner dazu ausgelegt ist, eine Drehzahlübersetzung und/oder Drehmomentübersetzung zwischen dem Freilaufantriebsübersetzungsantrieb und dem Freilaufantriebsübersetzungsabtrieb bereitzustellen.

E32. Schalteinheit nach einer der 2 vorstehenden Ausführungsformen, wobei der Freilaufantriebsübersetzungsantrieb dazu ausgelegt ist, derart mit der Antriebswelle verbunden zu werden, dass der Freilaufantriebsübersetzungsantrieb und die Antriebswelle identisch rotieren.

E33. Schalteinheit nach der vorstehenden Ausführungsform, wobei der Freilaufantriebsübersetzungsantrieb dazu ausgelegt ist Stoff-, form- oder kraftschlüssig mit der Antriebswelle verbunden zu werden. E34. Schalteinheit nach einer der 4 vorstehenden Ausführungsformen und mit den Merkmalen der Ausführungsform E20, wobei der Freilaufantriebsübersetzungsabtrieb dazu ausgelegt ist, derart mit der Freilaufantriebswelle verbunden zu werden, dass der Freilaufantriebsübersetzungsabtrieb und die Freilaufantriebswelle identisch rotieren.

E35. Schalteinheit nach der vorstehenden Ausführungsform, wobei der Freilaufantriebsübersetzungsabtrieb Stoff-, form- oder kraftschlüssig mit der Freilaufantriebswelle verbunden ist.

E36. Schalteinheit nach der vorletzten Ausführungsform, wobei der Freilaufantriebsübersetzungsabtrieb und die Freilaufantriebswelle einteilig ausgebildet sind.

E37. Schalteinheit nach einer der 7 vorstehenden Ausführungsformen, wobei die Freilaufantriebsübersetzung als Stirnradgetriebe, Kegelradgetriebe, Umlaufrädergetriebe, Keilriemengetriebe, Zahnriemengetriebe, Kettengetriebe und/oder mehrstufiges Getriebe ausgebildet ist.

E38. Schalteinheit nach einer der 8 vorstehenden Ausführungsformen, wobei die Freilaufantriebsübersetzung als Umlaufrädergetriebe ausgebildet ist.

E39. Schalteinheit nach der vorstehenden Ausführungsform, wobei die Freilaufantriebsübersetzung mindestens ein Umlaufrad, ein Zentralrad und ein Hohlrad umfasst.

E40. Schalteinheit nach der vorstehenden Ausführungsform, wobei das Zentralrad und das Hohlrad konzentrisch angeordnet sind und das mindestens eine Umlaufrad so zwischen dem Zentralrad und dem Hohlrad angeordnet ist, dass dieses sowohl mit dem Hohlrad als auch mit dem Zentralrad in Eingriff ist.

E41. Schalteinheit nach einer der 2 vorstehenden Ausführungsformen, wobei das Zentralrad der Freilaufantriebsübersetzungsantrieb ist.

E42. Schalteinheit nach einer der 3 vorstehenden Ausführungsformen, wobei die Freilaufantriebsübersetzung ferner einen Steg umfasst, wobei der Steg für mindestens eins des mindestens einen Umlaufrads eine Achse trägt und wobei der Steg eine Rotationsachse umfasst, die koaxial zu einer Rotationsachse des Zentralrads verläuft.

E43. Schalteinheit nach der vorstehenden Ausführungsform, wobei der Steg für jedes des mindestens einen Umlaufrads eine Achse trägt.

E44. Schalteinheit nach einer der 2 vorstehenden Ausführungsformen, wobei der Steg der Freilaufantriebsübersetzungsabtrieb ist. E45. Schalteinheit nach einer der vorstehenden E-Ausführungsformen und mit den Merkmalen der Ausführungsform E30, wobei die Freilaufübersetzung dazu ausgelegt ist eine manuelle Drehbewegung zumindest eines Teils der Freilaufantriebsübersetzung auf den Freilaufantriebsübersetzungsabtrieb zu übertragen.

E46. Schalteinheit nach einer der vorstehenden E-Ausführungsformen und mit den Merkmalen der Ausführungsform E39, wobei die Freilaufantriebsübersetzung dazu ausgelegt ist eine manuelle Drehbewegung des Hohlrades auf den Freilaufantriebsübersetzungsabtrieb zu übertragen.

E47. Schalteinheit nach einer der vorstehenden E-Ausführungsformen, wobei der Schaltgetriebeabtrieb dazu ausgelegt ist direkt mit der Auswahlwelle verbunden zu werden.

E48. Schalteinheit nach der vorstehenden Ausführungsform, wobei der Schaltgetriebeabtrieb dazu ausgelegt ist die Auswahlwelle aufzunehmen.

E49. Schalteinheit nach einer der vorstehenden E-Ausführungsformen, wobei der Schaltgetriebeabtrieb dazu ausgelegt ist Stoff-, form- oder kraftschlüssig mit der Auswahlwelle verbunden zu werden.

E50. Schalteinheit nach einer der vorstehenden E-Ausführungsformen, wobei das Schaltgetriebe ein Zahnradgetriebe, ein Schraubgetriebe, ein Kurvengetriebe oder ein Zugmittelgetriebe ist.

E51. Schalteinheit nach einer der vorstehenden E-Ausführungsformen, wobei das Schaltgetriebe ein Übersetzungsgetriebe ist.

E52. Schalteinheit nach einer der vorstehenden E-Ausführungsformen ohne die Merkmale der Ausführungsform E51, wobei das Schaltgetriebe ein Schrittgetriebe ist.

E53. Schalteinheit nach der vorstehenden Ausführungsform, wobei die mindestens eine Entkopplungseinrichtung dazu ausgelegt ist, eine drehrichtungsabhängige Drehmomentübertragung im Schrittgetriebe bereitzustellen.

E54. Schalteinheit nach einer der 2 vorstehenden Ausführungsformen, wobei die mindestens eine Entkopplungseinrichtung eine einseitige Schrittgetriebefixierung im Schrittgetriebe umfasst, wobei die Schrittgetriebefixierung dazu ausgelegt ist, eine Drehmomentübertragung im Schrittgetriebe nur in eine Drehrichtung zuzulassen.

E55. Schalteinheit nach der vorstehenden Ausführungsform, wobei die Schrittgetriebefixierung als gefederter Anschlag und/oder Schnapphaken ausgeführt ist, der dazu ausgelegt ist, eine volle Umdrehung des Schaltgetriebeantriebs nur in eine Drehrichtung zuzulassen. E56. Schalteinheit nach Ausführungsform E52 oder E53, wobei die mindestens eine Entkopplungseinrichtung einen richtungsabhängigen Drehmomentübertragungsmechanismus des Schrittgetriebes umfasst.

E57. Schalteinheit nach der vorstehenden Ausführungsform wobei der richtungsabhängige Drehmomentübertragungsmechanismus einen einseitig wirkenden Anschlag umfasst.

E58. Schalteinheit nach einer der 2 vorstehenden Ausführungsformen, wobei der Schaltgetriebeantrieb den richtungsabhängige Drehmomentübertragungsmechanismus umfasst.

E59. Schalteinheit nach einer der 2 vorstehenden Ausführungsformen, wobei der einseitig wirkende Anschlag als gefederter Anschlag, als Schnapphaken und/oder als seitlich ausweichender Anschlag ausgebildet ist.

E60. Schalteinheit nach einer der vorstehenden E-Ausführungsformen und mit den Merkmalen der Ausführungsform E52, wobei das Schrittgetriebe als Scheibenkurvengetriebe, Globoidkurvengetriebe, Zylinderkurvengetriebe, Maltesergetriebe oder Sternradgetriebe ausgebildet ist.

E61. Schalteinheit nach einer der vorstehenden E-Ausführungsformen und mit den Merkmalen der Ausführungsform E52, wobei das Schrittgetriebe ein Maltesergetriebe ist.

E62. Schalteinheit nach der vorstehenden Ausführungsform, wobei der Schaltgetriebeabtrieb als Rad ausgebildet ist, wobei das Rad eine Mehrzahl an Führungsschlitzen umfasst, die jeweils von einem äußeren Rand des Rades in Richtung eines Radmittelpunktes verlaufen, wobei die Führungsschlitze gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilt sind, und wobei zwischen benachbarten Führungsschlitzen jeweils eine kreissegmentförmige Ausbuchtung liegt.

E63. Schalteinheit nach einer der 2 vorstehenden Ausführungsformen, wobei der Schaltgetriebeantrieb mindestens einen Stift und mindestens ein Gesperre umfasst, wobei der mindestens eine Stift in radialer Richtung weiter außen auf dem Schaltgetriebeantrieb angeordnet ist als das mindestens eine Gesperre.

E64. Schalteinheit nach der vorstehenden Ausführungsform und mit den Merkmalen der Ausführungsform E62, wobei der Schaltgetriebeantrieb und der Schaltgetriebeabtrieb so zueinander angeordnet sind, dass bei einer vollen Umdrehung des Schaltgetriebeantriebs der Stift für einen Teil der Umdrehung mit jeweils einem der Führungsschlitze in Eingriff ist, wobei ein Drehmoment übertragen wird solange der Stift mit dem Führungsschlitz in Eingriff ist, und das Gesperre für den übrigen Teil der Umdrehung mit jeweils einem der kreisförmigen Ausbuchtungen in Eingriff gebracht wird, sodass der Schaltgetriebeabtrieb in seiner Position fixiert ist.

E65. Schalteinheit nach einer der 2 vorstehenden Ausführungsformen, wobei das Gesperre ein Kreissegment oder ein Kreissektor ist, wobei ein Radius des Kreissegments oder des Kreissektors einem Radius der kreisförmigen Ausbuchtung zumindest weitestgehend entspricht.

E66. Schalteinheit nach einer der vorstehenden E-Ausführungsformen und mit den Merkmalen der Ausführungsform E52, wobei eine vollständige Umdrehung des Schaltgetriebeabtriebs mindestens 2 Schritte, vorzugsweise mindestens 4 Schritte umfasst, weiter vorzugsweise mindestens 6 Schritte umfasst.

E67. Schalteinheit nach einer der vorstehenden Ausführungsformen, wobei die selektive Entkoppelung eine drehmomentabhängige Entkoppelung ist.

Nachfolgend wird auf Ausführungsformen einer Förderbaugruppe Bezug genommen. Diese Ausführungsformen sind durch ein F, gefolgt von einer Zahl gekennzeichnet. Wenn im Folgenden von Förderbaugruppen-Ausführungsformen oder auch F-Ausführungsformen die Rede ist, sind diese Ausführungsformen gemeint.

Fl. Förderbaugruppe zur Materialförderung umfassend mindestens zwei Materialfördereinheiten, wobei jede Materialfördereinheit dazu ausgelegt ist, ein Material mittels einer Bewegung einer Antriebswelle zu fördern, wobei ferner jede Materialfördereinheit dazu ausgelegt ist, eine erste Konfiguration I einzunehmen, in der die jeweilige Materialfördereinheit das Material fördert, wenn die Antriebswelle in Bewegung ist, und wobei jede Materialfördereinheit dazu ausgelegt ist, eine zweite Konfiguration II einzunehmen, in der die jeweilige Materialfördereinheit das Material nicht fördert unabhängig davon ob die Antriebswelle in Bewegung ist; und einen Auswahlmechanismus umfassend eine Auswahlwelle, der dazu ausgelegt ist auszuwählen, welche Konfiguration die mindestens zwei Materialfördereinheiten jeweils einnehmen.

F2. Förderbaugruppe nach der vorstehenden Ausführungsform, wobei die Förderbaugruppe mindestens ein Antriebselement umfasst, wobei jedes Antriebselement dazu ausgelegt ist von der Antriebswelle bewegt zu werden, und wobei jede Materialfördereinheit mindestens einen Teil eines des mindestens einen Antriebselements umfasst.

F3. Förderbaugruppe nach der vorstehenden Ausführungsform, wobei die Förderbaugruppe jeweils ein Antriebselement für jede Materialfördereinheit umfasst, sodass jede Materialfördereinheit das jeweilige Antriebselement umfasst. F4. Förderbaugruppe nach einer der 2 vorstehenden Ausführungsformen, wobei jedes Antriebselement eine Rolle, eine Walze oder ein Rad ist.

F5. Förderbaugruppe nach einer der 3 vorstehenden Ausführungsformen, wobei jedes Antriebselement eine Lauffläche mit mindestens einer Vertiefung umfasst, wobei die mindestens eine Vertiefung dazu ausgelegt ist, zumindest in der ersten Konfiguration das Material teilweise aufzunehmen.

F6. Förderbaugruppe nach der vorstehenden Ausführungsform, wobei für jedes Antriebselement die Anzahl der Vertiefungen mindestens der Anzahl der Materialfördereinheiten entspricht, die einen Teil des Antriebselements umfassen.

F7. Förderbaugruppe nach einer der vorstehenden F-Ausführungsformen, wobei die Förderbaugruppe ferner die Antriebswelle umfasst.

F8. Förderbaugruppe nach der vorstehenden Ausführungsform und mit den Merkmalen der Ausführungsform F2, wobei jedes Antriebselement einen Teil der Antriebswelle aufnimmt, wobei die Antriebswelle und das Antriebselement jeweils konzentrisch angeordnet sind.

F9. Förderbaugruppe nach einer der 2 vorstehenden Ausführungsformen und mit den Merkmalen der Ausführungsform F2, wobei jedes Antriebselement derart mit der Antriebswelle verbunden ist, dass eine Rotation der Antriebswelle eine Rotation des Antriebselements bewirkt.

F10. Förderbaugruppe nach einer der 2 vorstehenden Ausführungsformen, wobei jedes Antriebselement jeweils Stoff-, form- oder kraftschlüssig mit der Antriebswelle verbunden ist.

Fll. Förderbaugruppe nach einer der vorstehenden F-Ausführungsformen, wobei das Material ein Materialstrang ist.

F12. Förderbaugruppe nach der vorstehenden Ausführungsform, wobei jede

Materialfördereinheit dazu ausgelegt ist, einen jeweiligen Materialstrang aufzunehmen.

F13. Förderbaugruppe nach der vorstehenden Ausführungsform, wobei jede

Materialfördereinheit dazu ausgelegt ist, in der ersten Konfiguration I eine Bewegung der Antriebswelle auf den aufgenommene Materialstrang zu übertragen, und in der zweiten Konfiguration II eine Bewegung der Antriebswelle nicht auf den aufgenommenen Materialstrang zu übertragen. F14. Förderbaugruppe nach einer der 3 vorstehenden Ausführungsformen und mit den Merkmalen der Ausführungsform F2, wobei jede Materialfördereinheit einen beweglichen Gegenhalter umfasst, wobei der Gegenhalter dazu ausgelegt ist einen aktiven Zustand einzunehmen, in dem der Gegenhalter den Materialstrang an das von der Materialfördereinheit umfasste Antriebselement anpresst, sodass eine Bewegung des Antriebselements auf den Materialstrang übertragen wird, und wobei der Gegenhalter dazu ausgelegt ist einen inaktiven Zustand einzunehmen, in dem der Gegenhalter den Materialstrang nicht an das von der Materialfördereinheit umfasste Antriebselement anpresst, sodass eine Bewegung des Antriebselements nicht auf den Materialstrang übertragen wird.

F15. Förderbaugruppe nach der vorstehenden Ausführungsform, wobei der Auswahlmechanismus dazu ausgelegt ist, auszuwählen welchen Zustand der Gegenhalter der mindestens zwei Materialfördereinheiten jeweils einnimmt.

F16. Förderbaugruppe nach einer der 2 vorstehenden Ausführungsformen, wobei der Gegenhalter jeder Materialfördereinheit ein freilaufend gelagertes Gegenelement umfasst.

F17. Förderbaugruppe nach der vorstehenden Ausführungsform, wobei das Gegenelement jeder Materialfördereinheit eine Rolle, eine Walze oder ein Rad ist.

F18. Förderbaugruppe nach einer der 2 vorstehenden Ausführungsformen, wobei das Gegenelement jeder Materialfördereinheit eine Gegenlauffläche mit einer Vertiefung umfasst, wobei der jeweilige Materialstrang zumindest, wenn der Gegenhalter den aktiven Zustand einnimmt, teilweise in der Vertiefung der Gegenlauffläche aufgenommen wird.

F19. Förderbaugruppe nach einer der 3 vorstehenden Ausführungsformen, wobei jeder Gegenhalter im aktiven Zustand das Gegenelement gegen den Materialstrang presst, sodass der Materialstrang zwischen dem Gegenelement und dem von der Materialfördereinheit umfassten Antriebselement eingeklemmt ist.

F20. Förderbaugruppe nach der vorstehenden Ausführungsform, wobei im aktiven Zustand jedes Gegenhalters der Materialstrang zwischen dem Gegenelement und dem von der Materialfördereinheit umfassten Antriebselement geführt wird.

F21. Förderbaugruppe nach einer der vorstehenden F-Ausführungsformen und mit den Merkmalen der Ausführungsform F14, wobei der Gegenhalter jeder Materialfördereinheit drehbar auf einer Achse gelagert ist.

F22. Förderbaugruppe nach der vorstehenden Ausführungsform, wobei alle Gegenhalter auf derselben Achse gelagert sind.

F23. Förderbaugruppe nach einer der vorstehenden F-Ausführungsformen, wobei jede Materialfördereinheit weiterhin ein Aktivierungselement umfasst, wobei das Aktivierungselement dazu ausgelegt ist, dass die Materialfördereinheit durch eine auf das Aktivierungselement ausgeübte Aktivierungskraft zwischen der ersten Konfiguration I und der zweiten Konfiguration II wechselt.

F24. Förderbaugruppe nach der vorstehenden Ausführungsform, wobei die Materialfördereinheit durch die auf das Aktivierungselement ausgeübte Aktivierungskraft die erste Konfiguration I oder die zweite Konfiguration II einnimmt und wobei das Aktivierungselement dazu ausgelegt ist, dass die Materialfördereinheit ohne die Aktivierungskraft die jeweils andere der ersten Konfiguration I und der zweiten Konfiguration II einnimmt.

F25. Förderbaugruppe nach einer der 3 vorstehenden Ausführungsformen und mit den Merkmalen der Ausführungsform F14, wobei das Aktivierungselement so mit dem Gegenhalter verbunden ist, dass der Gegenhalter durch die auf das Aktivierungselement ausgeübte Aktivierungskraft zwischen dem aktiven und dem inaktiven Zustand wechselt.

F26. Förderbaugruppe nach der vorstehenden Ausführungsform, wobei das Aktivierungselement so vorgespannt ist, dass der Gegenhalter ohne die Aktivierungskraft den inaktiven Zustand einnimmt.

F27. Förderbaugruppe nach einer der 2 vorstehenden Ausführungsformen, wobei der Gegenhalter ein Vorspannelement umfasst, wobei das Vorspannelement dazu ausgelegt ist den Gegenhalter in den inaktiven Zustand zu versetzen, wenn keine Aktivierungskraft auf das Aktivierungselement ausgeübt wird.

F28. Förderbaugruppe nach der vorstehenden Ausführungsform, wobei das Vorspannelement eine Feder ist.

F29. Förderbaugruppe nach einer der 6 vorstehenden Ausführungsformen, wobei die Aktivierungskraft durch den Auswahlmechanismus bereitgestellt wird.

F30. Förderbaugruppe nach einer der 7 vorstehenden Ausführungsformen, wobei die Aktivierungskraft durch die Auswahlwelle bereitgestellt wird.

F31. Förderbaugruppe nach einer der vorstehenden F-Ausführungsformen, wobei die Auswahlwelle mindestens einen Schaltmechanismus umfasst.

F32. Förderbaugruppe nach der vorstehenden Ausführungsform, wobei für jede Materialfördereinheit mindestens einer des mindestens einen Schaltmechanismus dazu ausgelegt ist, auszuwählen, welche Konfiguration die jeweilige Materialfördereinheit einnimmt.

F33. Förderbaugruppe nach einer der vorstehenden F-Ausführungsformen, wobei die Auswahlwelle für jede Materialfördereinheit einen Schaltmechanismus umfasst. F34. Förderbaugruppe nach einer der 3 vorstehenden Ausführungsformen, wobei jeder Schaltmechanismus mindestens einen Vorsprung umfasst, sodass ein radialer Abstand einer Umlauffläche des Schaltmechanismus zu einer Längsachse der Auswahlwelle in Umfangsrichtung variiert.

F35. Förderbaugruppe nach einer der 4 vorstehenden Ausführungsformen und mit den Merkmalen von F23, wobei das Aktivierungselement jeder Materialfördereinheit dazu ausgelegt ist, mit mindestens einem Schaltmechanismus in Kontakt zu stehen.

F36. Förderbaugruppe nach der vorstehenden Ausführungsform, wobei jeder Schaltmechanismus dazu ausgelegt ist, jeweils abhängig von einer Drehposition der Auswahlwelle die Aktivierungskraft auf das damit in Kontakt stehende Aktivierungselement auszuüben.

F37. Förderbaugruppe nach einer der vorstehenden F-Ausführungsformen, wobei die Auswahlwelle eine Nockenwelle, eine Selektorwelle, eine Kupplungswelle, eine Gewindewelle oder eine beliebige Kombination der vorgenannten Wellen ist.

F38. Förderbaugruppe nach einer der vorstehenden F-Ausführungsformen, wobei der Auswahlmechanismus so ausgelegt ist, dass jeweils eine beliebige Anzahl Materialfördereinheit die erste Konfiguration I einnimmt.

F39. Förderbaugruppe nach einer der vorstehenden F-Ausführungsformen, wobei der Auswahlmechanismus so ausgelegt ist, dass jeweils maximal eine Materialfördereinheit die erste Konfiguration I einnimmt.

F40. Förderbaugruppe nach einer der vorstehenden F-Ausführungsformen, wobei der Auswahlmechanismus so ausgelegt ist, dass jeweils mindestens zwei Materialfördereinheiten gleichzeitig die erste Konfiguration I einnehmen.

F41. Förderbaugruppe nach einer der vorstehenden F-Ausführungsformen, wobei die Förderbaugruppe mindestens 3, beispielsweise mindestens 4, 5 oder 6

Materialfördereinheiten umfasst.

F42. Förderbaugruppe nach einer der vorstehenden F-Ausführungsformen und mit den Merkmalen der Ausführungsform F2 und F7, wobei jedes Antriebselement derart mit der Antriebswelle verbunden ist, dass das Antriebselement und die Antriebswelle identisch rotieren.

Nachfolgend wird auf Ausführungsformen eines Fördersystems Bezug genommen. Diese Ausführungsformen sind durch ein S, gefolgt von einer Zahl gekennzeichnet. Wenn im Folgenden von System-Ausführungsformen oder auch S-Ausführungsformen die Rede ist, sind diese Ausführungsformen gemeint.

Sl. Fördersystem zur Materialförderung umfassend eine Förderbaugruppe gemäß einer der vorstehenden F-Ausführungsformen, und eine Schalteinheit gemäß einer der vorstehenden E-Ausführungsformen, wobei die

Schalteinheit zum selektiven Übertragen eines Drehmoments von einer Antriebswelle auf die Auswahlwelle der Förderbaugruppe ausgelegt ist.

52. Fördersystem nach der vorstehenden Ausführungsform, wobei die Förderbaugruppe die Antriebswelle umfasst und wobei das Fördersystem ferner einen Antrieb umfasst, wobei der Antrieb dazu ausgelegt ist eine Antriebsbewegung bereitzustellen und wobei der Antrieb und die Antriebswelle so miteinander verbunden sind, dass die Antriebsbewegung auf die Antriebswelle übertragen wird.

53. Fördersystem nach der vorstehenden Ausführungsform, wobei der Antrieb ein Schrittmotor ist.

54. Fördersystem nach einer der 2 vorstehenden Ausführungsformen, wobei das Fördersystem ferner eine Antriebsübersetzung umfasst, wobei die Antriebsübersetzung zwischen Antrieb und Antriebswelle angeordnet ist, sodass die Antriebsbewegung über die Antriebsübersetzung auf die Antriebswelle übertragen wird.

55. Fördersystem nach der vorstehenden Ausführungsform, wobei die Antriebsübersetzung ein Übersetzungsgetriebe umfasst.

56. Fördersystem nach einer der 2 vorstehenden Ausführungsformen, wobei die Antriebsübersetzung ein Stirnradgetriebe, Kegelradgetriebe, Umlaufrädergetriebe, Keilriemengetriebe, Zahnriemengetriebe, Kettengetriebe und/oder mehrstufiges Getriebe umfasst.

57. Fördersystem nach einer der vorstehenden S-Ausführungsformen, wobei das

Fördersystem genau einen Antrieb umfasst.

58. Fördersystem nach einer der vorstehenden S-Ausführungsformen, wobei das

Fördersystem ferner ein Gehäuse umfasst.

59. Fördersystem nach der vorstehenden Ausführungsform, wobei das Gehäuse zumindest die Förderbaugruppe und die Schalteinheit aufnimmt.

Nachfolgend wird auf Verfahrens-Ausführungsformen Bezug genommen. Diese Ausführungsformen sind durch ein M, gefolgt von einer Zahl gekennzeichnet. Wenn im Folgenden von Verfahrens-Ausführungsformen oder auch M-Ausführungsformen die Rede ist, sind diese Ausführungsformen gemeint.

Ml. Verfahren zur selektiven Bereitstellung von Material für die generative Fertigung, umfassend:

Fördern eines ersten Materials durch Antreiben einer Antriebswelle in einer Förderrichtung, Umschalten eines Auswahlmechanismus durch Antreiben der Antriebswelle in einer Gegenförderrichtung, wobei die Gegenförderrichtung der Förderrichtung entgegengesetzt ist,

Fördern eines zweiten Materials durch Antreiben der Antriebswelle in Förderrichtung.

M2. Verfahren nach der vorstehenden Ausführungsform, wobei das Umschalten des Auswahlmechanismus automatisch erfolgt.

M3. Verfahren nach einer der vorstehenden M-Ausführungsformen, wobei das Fördern des ersten Materials und das Fördern des zweiten Materials mit einem Fördersystem nach einem der F-Ausführungsformen erfolgt.

M4. Verfahren nach einer der vorstehenden M-Ausführungsformen, wobei das Verfahren ein drehmomentabhängiges Entkoppeln der Antriebswelle von dem Auswahlmechanismus umfasst.

M5. Verfahren nach einer der vorstehenden M-Ausführungsformen, wobei das Verfahren das Entkoppeln der Antriebswelle von dem Auswahlmechanismus umfasst, wenn die Antriebswelle in Förderrichtung bewegt wird.

M6. Verfahren nach einer der vorstehenden M-Ausführungsformen, wobei das Verfahren das Koppeln der Antriebswelle mit dem Auswahlmechanismus umfasst, wenn die Antriebswelle in Gegenförderrichtung bewegt wird.

M7. Verfahren nach einer der vorstehenden M-Ausführungsformen, wobei das Fördern des ersten Materials durch mindestens eine erste Materialfördereinheit erfolgt, und das Fördern des zweiten Materials durch mindestens eine zweite Materialfördereinheit erfolgt, wobei die Materialfördereinheiten jeweils durch die Antriebswelle angetrieben werden.

M8. Verfahren nach der vorstehenden M-Ausführungsform, wobei jede Materialfördereinheit in einen aktiven Zustand versetzt werden kann, indem die Materialfördereinheit das zugehörige Material fördert und wobei jede Materialfördereinheit in einen inaktiven Zustand versetzt werden kann, indem die Materialfördereinheit das zugehörige Material nicht fördert.

M9. Verfahren nach der vorstehenden M-Ausführungsform, wobei der Auswahlmechanismus, dazu ausgelegt ist, den Zustand der Materialfördereinheiten zu bestimmen.

MIO. Verfahren nach einer der 2 vorstehenden Ausführungsformen, wobei das Umschalten des Auswahlmechanismus die mindestens eine erste Materialfördereinheit in den inaktiven Zustand versetzt und die mindestens eine zweite Materialfördereinheit in den aktiven Zustand versetzt. Mil. Verfahren nach einer der vorstehenden M-Ausführungsformen, wobei das Material mittels eines Fördersystems nach einer der vorstehenden S-Ausführungsformen bereitgestellt wird, wobei das erste Material mittels der ersten Materialfördereinheit durch Antreiben der Antriebswelle gefördert wird und wobei das zweite Material mittels der zweiten Materialfördereinheit durch Antreiben der Antriebswelle gefördert wird.

Nachfolgend wird auf Verwendungs-Ausführungsformen Bezug genommen. Diese Ausführungsformen sind durch ein V, gefolgt von einer Zahl gekennzeichnet. Wenn im Folgenden von Verwendungs-Ausführungsformen oder auch V-Ausführungsformen die Rede ist, sind diese Ausführungsformen gemeint.

VI. Verwendung einer Fördersystems nach einer der F-Ausführungsformen zur Materialförderung in der generativen Fertigung.

V2. Verwendung nach der vorstehenden V-Ausführungsform zur Herstellung eines Gegenstands aus mindestens 2 Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften.

V3. Verwendung einer Schalteinheit nach einer der S-Ausführungsformen zum selektiven übertragen eines Drehmoments von einer Antriebswelle auf eine Auswahlwelle.

Die Erfindung ist auch durch die nachfolgenden nummerierten Aspekte definiert.

1. Schalteinrichtung (1) für ein automatisiertes mechanisches Umschalten, dadurch gekennzeichnet, dass ein Umschaltvorgang durch eine Gegenförderbewegung (231) einer Antriebswelle (23) ausgeführt wird, wobei dadurch kein zusätzlicher Antrieb (21) für den Auswahlmechanismus (16) notwendig ist.

2. Schalteinrichtung (1) nach Aspekt 1 umfassend zumindest:

- Einen Antrieb für die Schalteinrichtung (1), dadurch gekennzeichnet, dass dieser als Antriebswelle ausgeführt ist,

- eine Entkopplungseinheit für eine Förderbewegung (230) und eine Gegenförderbewegung (231), dadurch gekennzeichnet, dass diese als Freilauf ausgeführt ist,

- eine Auswahleinheit eines Förderzustands von einzelnen Komponenten durch eine Antriebswelle (23), dadurch gekennzeichnet, dass dies durch einen Auswahlmechanismus (16) ausgeführt wird, wobei ein Auswahlmechanismus aus zumindest einer Auswahlwelle (161) und einem Schaltmechanismus (162) und/oder einem Auswahlübersetzungsgetriebe ausgeführt ist.

3. Eine einseitig wirkende Entkopplung der kontinuierlichen Gegenförderbewegung (231) und des diskontinuierlichen Umschaltvorgangs (230) des Auswahlmechanismus (16) für eine Unterbindung eines Umschaltvorgangs (1610) in Förderrichtung (230), dadurch gekennzeichnet, dass die einseitige Wirkung durch einen gefederten Anschlag (142) oder einen Schnappmechanismus realisiert ist. Eine Schnellschalteinrichtung (4) nach Aspekt 1 umfassend zumindest:

- Einen Antrieb für die Schnellschalteinrichtung (4), dadurch gekennzeichnet, dass dieser als Antriebswelle (23) ausgeführt ist,

- eine einseitig wirkende Entkopplung der kontinuierlichen Gegenförderbewegung (231) und des diskontinuierlichen Umschaltvorgangs (230) des Auswahlmechanismus (16) für eine Unterbindung eines Umschaltvorgangs (1610) in Förderrichtung (230) aus Anspruch 3,

- eine Auswahleinheit eines Förderzustands von einzelnen Komponenten durch eine Antriebswelle (23), dadurch gekennzeichnet, dass dies durch einen Auswahlmechanismus (16) ausgeführt wird, wobei ein Auswahlmechanismus aus zumindest einer Auswahlwelle (160) und einem Schaltmechanismus (162) und/oder einem Auswahlübersetzungsgetriebe ausgeführt ist. Eine Schalteinrichtung (1) nach Aspekt 2 oder eine Schnellschalteinrichtung (4) nach Aspekt 4 umfassend zumindest:

- eine Variationsmöglichkeit des Gegenförderwegs (231) im Bezug auf den Förderweg (230), dadurch gekennzeichnet, dass dieser als Freilaufantriebsübersetzung (10) ausgeführt ist, und/oder

- eine Entkopplung der Antriebswelle (23) vom Antrieb der Entkopplungseinheit für eine Förderbewegung (230) und eine Gegenförderbewegung (231), dadurch gekennzeichnet, dass dies durch eine Freilaufantriebswelle (11) realisiert ist, wobei die Freilaufantriebswelle (11) auf der Antriebswelle (23) oder neben der Antriebswelle (23) positioniert sein kann, und/oder

- eine Einbringung einer Trägheit in die Entkopplungseinheit für eine Förderbewegung (230) und eine Gegenförderbewegung (231), wodurch ein reduziertes Mitführungsmoment der genannten Entkopplungseinheit in Förderrichtung (230) im Vergleich zum Mitführungsmoment in Gegenförderrichtung (231) gewährleistet ist, dadurch gekennzeichnet, dass dies durch einen Schleifring (13) auf der Entkopplungseinheit ausgeführt ist, und/oder

- eine Entkopplung der kontinuierlichen Gegenförderbewegung (231) und des diskontinuierlichen Umschaltvorgangs (1610) des Auswahlmechanismus (16), dadurch gekennzeichnet, dass dies durch ein Schrittgetriebe (14) ausgeführt ist, und/oder

- eine Fixierung des Umschaltmechanismus an einer vordefinierten

Nullpunktstellung, dadurch gekennzeichnet, dass dies durch eine

Schrittgetriebefixierung (15) ausgeführt ist, und/oder

- eine Verhinderung eines Umschaltvorgangs durch eine Förderbewegung (230), insbesondere unter Einbringung einer Trägheit in die Entkopplungseinheit, dadurch gekennzeichnet, dass dies durch eine Schrittgetriebefixierung (15) ausgeführt ist. Schalteinrichtung (1) oder Schnellschalteinrichtung (4) aus einem der vorigen Aspekte, dadurch gekennzeichnet, dass ein manueller Umschaltvorgang (230) ohne Gegenförderbewegung (231) implementiert ist, wobei dieser insbesondere in die Variationsmöglichkeit des Gegenförderwegs (231) im Bezug auf den Förderweg (230) eingebracht ist. Gerät, welches einen Multi-Material Antrieb darstellt, umfassend zumindest:

- eine Antriebseinheit (2), dadurch gekennzeichnet, dass diese aus zumindest einem Antrieb (21) und einer Antriebswelle (23) und/oder einer Antriebsübersetzung (22) ausgeführt ist,

- zumindest zwei Fördereinheiten, dadurch gekennzeichnet, dass diese aus einer Antriebswelle (23), einer Materialfördereinheit (30) und einer Förderzustandsschaltung ausgeführt ist, wobei die Förderzustandsschaltung durch eine Schalteinrichtung (1) oder eine Schnellschalteinrichtung (4) aus einem der vorigen Aspekte in geschlossenem Förderzustand (330) oder geöffnetem Förderzustand (331) umgeschaltet wird,

- eine Schalteinrichtung (1) oder Schnellschalteinrichtung (4) aus einem der vorigen Aspekte. Multi-Material Antrieb aus Aspekt 7 dadurch gekennzeichnet, dass dieser in der generativen Fertigung eingesetzt wird und den verwendeten Antrieb für die Materialförderung ersetzt. Verwendung des Multi-Material Antriebs aus Aspekt 7 oder 8 für die Herstellung von Komponenten aus einem Material oder zumindest zwei Materialien und/oder zumindest zwei unterschiedlichen Farben oder ein Stützmaterial. Verwendung des Multi-Material Antriebs aus Aspekt 7 bis 9 für eine parallele Herstellung von zumindest zwei Bauteilen, dadurch gekennzeichnet, dass diese in identischer Ausführung und/oder in gespiegelter Ausführung hergestellt werden und dass diese über diesen einen Multi-Material Antrieb hergestellt werden. Schalteinheit (1) oder Schnellschalteinheit (4) aus einem der vorigen Aspekte, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltreihenfolge des Auswahlmechanismus (16) jeweils nebeneinanderliegende Fördereinheiten in ansteigender Reihenfolge oder nebeneinanderliegende Fördereinheiten in abfallender Reihenfolge oder Fördereinheiten in beliebiger vordefinierter Reihenfolge beschälten kann. Schalteinheit (1) oder Schnellschalteinheit (4) aus einem der vorigen Aspekte, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschaltung der Fördereinheiten durch den Auswahlmechanismus (16) seriell erfolgen kann, wobei dabei immer nur eine Fördereinheit in geschlossenen Förderzustand (330) gesetzt ist, oder parallel erfolgen kann, wobei dabei immer zumindest zwei Fördereinheiten in geschlossenen Förderzustand (330) gesetzt sind, oder gemischt erfolgen kann, wobei dabei immer eine Fördereinheit oder zumindest zwei Fördereinheiten in geschlossenen Förderzustand (330) gesetzt sind. Ergänzend zu der seriellen Schaltung, der parallelen Schaltung oder der gemischten Schaltung kann zumindest ein Schaltzustand bestehend aus vollständig geöffneten Förderzuständen (331) beigefügt sein. Umschaltalgorithmik für die Einbringung einer automatisierten mechanischen Umschaltung einer Schalteinheit (1) aus einem der vorigen Aspekte, gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) Start der Modifikation des Anweisungscode mit zumindest einem eingebrachten Umschaltvorgängen, b) Herausfinden einer weiteren Umschaltposition aus dem Anweisungscode, c) Ermittlung der Anzahl der Durchschaltzyklen, wobei diese Abhängig ist von der aktuellen Schaltungsstellung des Auswahlmechanismus (16), der neuen Schaltungsstellung des Auswahlmechanismus (16) und der Umschaltreihenfolge, d) Ersetzen der bestehenden Anweisung für den Umschaltvorgang im Anweisungscode durch einen vorangestellten Durchschaltalgorithmus, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Anfahrkoordinaten für den Umschaltvorgang und/oder Parameteranpassungen enthält, e) Einsetzen eines vollständigen Durchschaltalgorithmus in den Anweisungscode, dadurch gekennzeichnet, dass ein vollständiger Durchschaltalgorithmus aus einer vollständigen Gegenförderbewegung (231) und einer vollständigen Förderbewegung (230) besteht und der Gegenförderweg (231) und der Förderweg (230) von der Schalteinheit aus einem der vorigen Aspekte abhängig ist, f) Abfrage nach einem weiteren Durchschaltzyklus, welcher bereits in Schritt c) ermittelt wurde, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem weiteren Durchschaltzyklus erneut zu Schritt e) verwiesen wird und bei keinem weiteren Durchschaltzyklus weiter zu Punkt g) verwiesen wird, g) Bei einer Verwendung von unterschiedlichen Verarbeitungstemperaturen der aktuellen Schaltstellung und der neuen Schaltstellung wird durch Einsetzen eines Algorithmus für abwechselnde Temperaturvariationen und/oder Verfahrwegvariationen in den Anweisungscode eine vollständige Entfernung eines Restmaterials erzielt, dadurch gekennzeichnet, dass die

Temperaturvariation und/oder die Verfahrwegvariation durch die

Verarbeitungstemperatur und weiterer Eigenschaften des aktuellen Schaltzustands und des neuen Schaltzustands ermittelt wird, h) Einsetzen eines nachgestellten Durchschaltalgorithmus, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Anfahrkoordinaten nach dem Umschaltvorgang und/oder Parameteranpassungen enthält, i) Abfrage einer weiteren Umschaltposition im Anweisungscode, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorhandensein einer weiteren Umschaltposition im Anweisungscode erneut zu Schritt a) verwiesen wird und bei keiner weiteren Umschaltposition im Anweisungscode das Ende der Umschaltalgorithmik erreicht ist. Umschaltalgorithmik für die Einbringung einer automatisierten mechanischen Umschaltung eines Schnellschaltwerks (4) aus einem der vorigen Aspekte, gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) Start der Modifikation des Anweisungscode mit zumindest einem eingebrachten Umschaltvorgängen, b) Herausfinden einer weiteren Umschaltposition aus dem Anweisungscode, c) Ermittlung der Anzahl der Durchschaltzyklen und Schnelldurchschaltzyklen, wobei diese Abhängig sind von der aktuellen Schaltungsstellung des Auswahlmechanismus (16), der neuen Schaltungsstellung des

Auswahlmechanismus (16) und der Umschaltreihenfolge, dadurch gekennzeichnet, dass der Umschaltvorgang aus zumindest einem

Durchschaltzyklus und eine, jeweils um die Anzahl an Durchschaltzyklen reduzierte Anzahl an Schnelldurchschaltzyklen, d) Ersetzen der bestehenden Anweisung für den Umschaltvorgang im Anweisungscode durch einen vorangestellten Durchschaltalgorithmus, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Anfahrkoordinaten für den Umschaltvorgang und/oder Parameteranpassungen enthält, e) Einsetzen eines vollständigen Rückförderalgorithmus in den Anweisungscode, dadurch gekennzeichnet, dass ein vollständiger Rückförderalgorithmus aus einer vollständigen Gegenförderbewegung (231) besteht und der Gegenförderweg (231) von der Schalteinheit aus einem der vorigen Aspekte abhängig ist, f) Abfrage nach zumindest einem vorhandenen Schnelldurchschaltzyklus, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorhandensein von zumindest einem Schnelldurchschaltzyklus weiter zu Schritt g) verwiesen wird und bei keinem vorhandenem Schnelldurchschaltzyklus weiter zu Schritt i) verwiesen wird. g) Einsetzen eines vollständigen Schnelldurchschaltalgorithmus in den Anweisungscode, dadurch gekennzeichnet, dass ein vollständiger Schnelldurchschaltalgorithmus aus einer reduzierten Förderbewegung (230) und einer reduzierten Gegenförderbewegung (231) besteht und der Förderweg (230) und der Gegenförderweg (231) von der Schalteinheit aus einem der vorigen Aspekte abhängig ist, h) Abfrage nach einem weiteren Schnelldurchschaltzyklus, welcher bereits in Schritt c) ermittelt wurde, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem weiteren Schnelldurchschaltzyklus erneut zu Schritt g) verwiesen wird und bei keinem weiteren Schnelldurchschaltzyklus weiter zu Punkt i) verwiesen wird, i) Einsetzen eines vollständigen Förderalgorithmus in den Anweisungscode, dadurch gekennzeichnet, dass ein vollständiger Förderalgorithmus aus einer vollständigen Förderbewegung (230) besteht und der Förderweg (231) von der Schalteinheit aus einem der vorigen Aspekte abhängig ist, j) Bei einer Verwendung von unterschiedlichen Verarbeitungstemperaturen der aktuellen Schaltstellung und der neuen Schaltstellung wird durch Einsetzen eines Algorithmus für abwechselnde Temperaturvariationen und/oder Verfahrwegvariationen in den Anweisungscode eine vollständige Entfernung eines Restmaterials erzielt, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturvariation und/oder die Verfahrwegvariation durch die Verarbeitungstemperatur und weiterer Eigenschaften des aktuellen Schaltzustands und des neuen Schaltzustands ermittelt wird, k) Einsetzen eines nachgestellten Durchschaltalgorithmus, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Anfahrkoordinaten nach dem Umschaltvorgang und/oder Parameteranpassungen enthält, l) Abfrage einer weiteren Umschaltposition im Anweisungscode, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorhandensein einer weiteren Umschaltposition im Anweisungscode erneut zu Schritt a) verwiesen wird und bei keiner weiteren Umschaltposition im Anweisungscode das Ende der Umschaltalgorithmik erreicht ist.

Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Schalteinheit;

Fig. 2A eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Schalteinheit in kompakter Bauweise;

Fig. 2B Schnittdarstellung der in Fig. 2A gezeigten Ausführungsform einer

Schalteinheit;

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer

Schalteinheit mit Schnellschaltmechanismus;

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Multi-Material-Antriebs aufweisend eine Schalteinheit gemäß Fig. 2A;

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Materialfördereinheit in förderndem und nicht förderndem Schaltzustand;

Fig. 6 eine schematische Übersicht eines Standardumschaltvorgangs einer

Schalteinrichtung;

Fig. 7 eine schematische Übersicht eines Standardumschaltvorgangs einer

Schalteinrichtung mit Schnellschalteinrichtung;

Fig. 8 eine schematische Übersicht eines Standardumschaltvorgangs einer

Schalteinrichtung mit unterschiedlichen Verarbeitungstemperaturen; und

Fig. 9 eine schematische Übersicht eines Standardumschaltvorgangs einer

Schalteinrichtung mit Schnellschalteinrichtung mit unterschiedlichen Verarbeitungstemperaturen. Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren können die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzt werden.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.

Figur 1 zeigt eine beispielhafte Schalteinheit 1, die dazu ausgelegt ist, ein Drehmoment selektiv von einer Antriebswelle 23 auf eine Auswahlwelle 161 zu übertragen. Allgemein umfasst die Schalteinheit 1 ein Schaltgetriebe 18 und mindestens eine Entkopplungseinrichtung. Dabei schließt das selektive Übertragen eines Drehmoments dessen Umwandlung/Umformung beispielsweise durch ein, von der Schalteinheit 1 umfasstes Getriebe mit ein. Das heißt, die Übertragung eines Drehmoments bezieht sich darauf, dass aufgrund eines, der Schalteinheit 1 mittels einer Antriebswelle 23 zugeführten Drehmoments, ein Drehmoment auf die Auswahlwelle 161 übertragen wird, wobei Richtung und Betrag des Drehmoments bei der Übertragung verändert werden können. Das Drehmoment der Antriebswelle 23 ist dabei jedoch weiterhin ursächlich für das Drehmoment der Auswahlwelle 161. Ebenso wird verstanden, dass das selektive Übertragen eines Drehmoments beispielsweise auch die Übertragung mittels eines Schrittgetriebes umfasst, bei dem auch in zeitlicher Hinsicht jeweils nur ein Teil des Drehmoments selektiv übertragen wird.

Das Schaltgetriebe 18 umfasst einen Schaltgetriebeantrieb 180 und einen Schaltgetriebeabtrieb 181, wobei der Schaltgetriebeabtrieb 181 generell dazu ausgelegt ist, derart mit der Auswahlwelle 161 verbunden zu werden, dass eine Rotation des Schaltgetriebeabtriebs 181 eine Rotation der Auswahlwelle 161 bewirkt. Insbesondere kann der Schaltgetriebeabtrieb 181 beispielweise Stoff-, form- oder kraftschlüssig mit der Auswahlwelle 161 verbunden werden. Das Schaltgetriebe 18 kann beispielsweise ein Übersetzungsgetriebe 160 oder ein Schrittgetriebe 14 (s. Figs. 2 bis 4) sein. Das in der Fig. 1 gezeigte Übersetzungsgetriebe 160 wird im Rahmen dieser Anmeldung auch als Auswahlübersetzungsgetriebe 160 bezeichnet. Das Übersetzungsgetriebe 160 kann vorteilhaft eine Drehzahl, ein Drehmoment, eine Kraft und/oder eine Drehrichtung zwischen der Antriebswelle 23 und der Auswahlwelle 161 übertragen und wandeln, d.h. umformen. Zum Beispiel kann durch die Wahl der Übersetzung des Übersetzungsgetriebes 160 die Drehzahl der Auswahlwelle 161 im Vergleich zur Antriebswelle 23 erhöht werden und somit das Drehmoment reduziert werden. Die Änderung hängt dabei von der Übersetzung des Übersetzungsgetriebes 160 ab. Bei einem einstufigen Rädergetriebe (s. Fig. 1) ist die Übersetzung beispielsweise durch das Verhältnis der Anzahl der Zähne des Antriebsrades (vgl. Schaltgetriebeantrieb 180) und des Abtriebsrades (vgl. Schaltgetriebeabtrieb 181) gegeben. Die mindestens eine Entkopplungseinrichtung ist grundsätzlich dazu ausgelegt eine drehmomentabhängige Entkopplung der Antriebswelle 23 von dem Schaltgetriebeabtrieb 181 bereitzustellen. Eine drehmomentabhängige Entkopplung kann dabei durch eine drehrichtungsabhängige und/oder eine vom Betrag des Drehmoments abhängige Entkopplung bereitgestellt werden. In anderen Worten beschreibt eine drehmomentabhängige Entkopplung eine Entkopplung, die von der Richtung des Drehmoments, von dessen Betrag oder einer Kombination von Richtung und Betrag abhängen kann.

Die Entkopplungseinrichtung kann einen Freilauf 12 umfassen, der dazu ausgelegt ist, ein Drehmoment nur in eine Drehrichtung zu übertragen. Der Freilauf 12 stellt somit eine drehmomentabhängige Entkopplung bereit, die einzig von der Drehrichtung, also der Richtung des Drehmoments abhängt. Der Freilauf 12 kann dabei bevorzugt funktional zwischen der Antriebswelle 23 und dem Schaltgetriebeantrieb 180 angeordnet sein. In anderen Worten ist der Freilauf 12 vorzugsweise so angeordnet, dass ein Drehmoment von der Antriebswelle 23 über den Freilauf 12 auf den Schaltgetriebeantrieb 180 übertragen werden kann, sodass ein Drehmoment ausgehend von der Antriebswelle 23 über den Freilauf 12 nur in eine Drehrichtung auf den Schaltgetriebeantrieb 180 übertragen wird.

Mit Bezug auf die Fig. 1 ist der Freilauf 12 beispielsweise unmittelbar zwischen der Antriebswelle 23 und dem Schaltgetriebeantrieb 180 angeordnet. Dabei kann der Freilauf 12 jeweils Stoff-, form- oder kraftschlüssig mit der Antriebswelle 23 und/oder dem Schaltgetriebeantrieb 180 verbunden sein. Der Freilauf 12 kann beispielsweise als Sperrklinkenfreilauf, Klemmkörperfreilauf oder Rollenfreilauf ausgebildet sein.

Durch die Kombination aus Schaltgetriebe 18 und Entkopplungseinrichtung ermöglicht die Schalteinheit 1 vorteilhaft ein Drehmoment selektiv von einer antriebsseitig mit der Schalteinheit 1 verbundenen Welle, z.B. einer Antriebswelle 23, auf eine abtriebsseitig mit der Schalteinheit 1 verbundenen Welle, z.B. eine Auswahlwelle 161, zu übertragen. Insbesondere ermöglicht beispielsweise die in Fig. 1 gezeigte Ausführungsform der Schalteinheit 1 eine Drehbewegung der Antriebwelle 23 in Abhängigkeit von der Drehrichtung auf die Auswahlwelle 161 zu übertragen. Das heißt, wird die Antriebswelle 23 in eine Förderrichtung 230 versetzt, in der z.B. ein Material durch die Bewegung der Antriebswelle 23 gefördert wird, kann diese Bewegung durch den Freilauf 12, d.h. die Entkopplungseinrichtung, von dem Schaltgetriebeantrieb 180 entkoppelt werden, sodass die Förderbewegung 230 der Antriebwelle 23 nicht auf den Schaltgetriebeantrieb 180 übertragen wird. Wird die Antriebswelle 23 hingegen in eine entgegengesetzte Bewegung versetzt, eine Gegenförderbewegung 231, so überträgt der Freilauf 12 die Drehbewegung, d.h. das Drehmoment, auf den Schaltgetriebeantrieb 180. Dieser überträgt das Drehmoment anschließend auf den Schaltgetriebeabtrieb 181, wobei das Drehmoment und die Drehzahl dabei abhängig von der Übersetzung zwischen Schaltgetriebeantrieb 180 und Schaltgetriebeabtrieb 181 gewandelt/umgeformt werden. Abschließend wird das resultierende Drehmoment (und die resultierende Drehzahl) dann auf die Auswahlwelle 161 übertragen, die dementsprechend in eine Drehbewegung 1610 versetzt wird, wobei die Drehbewegung 1610 auch als Auswahldrehbewegung bezeichnet wird. In anderen Worten ermöglicht der Freilauf 12 in Kombination mit dem Schaltgetriebe 18 in der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform der Schalteinheit 1 eine drehmomentabhängige und insbesondere eine drehrichtungsabhängige Übertragung eines Drehmoments von der Antriebswelle 23 auf die Auswahlwelle 161. Durch das Schaltgetriebe 18 kann das übertragene Drehmoment dabei vorteilhaft entsprechend umgewandelt werden, um beispielsweise die Drehzahl bzw. das Drehmoment entsprechend zu erhöhen oder zu reduzieren, wobei eine Erhöhung der Drehzahl mit einer Reduzierung des Drehmoments einhergeht und vice versa.

In anderen Worten zeigt Fig. 1 eine Perspektivansicht einer Ausführungsform einer Schalteinrichtung 1 in schematischer Darstellung. Diese Ausführungsform der Schalteinrichtung 1 kann mit einer Antriebswelle 23 verbunden sein, welche von einem Antrieb 21 (s. Fig. 4) in Förderbewegung 230 oder Gegenförderbewegung 231 versetzt werden kann. Der auf die Antriebswelle 23 aufgesetzte Freilauf 12 entkoppelt die Förderbewegung 230 von einer Gegenförderbewegung 231 der Antriebswelle 23. Dadurch kann beispielsweise vorteilhaft erreicht werden, dass bei einer Förderbewegung 230 der Antriebswelle 23 kein Umschaltvorgang in der Schalteinrichtung 1 verursacht wird und der Umschaltvorgang dieser Schalteinrichtung 1 nur durch eine Gegenförderbewegung 231 der Antriebswelle 23 ausgelöst wird. Das Schaltgetriebe 18 kann durch ein Auswahlübersetzungsgetriebe 160 bereitgestellt werden, welches die einseitige kontinuierliche Drehbewegung 231 der Antriebswelle 23 in eine einseitige kontinuierliche Drehbewegung 1610 der Auswahlwelle 161 überträgt. Wie im Zusammenhang mit Figs. 4 und 5 nachfolgend erläutert, kann durch die Drehbewegung 1610 und eine geeignete Auswahl der jeweiligen Schaltmechanismen 162 eine bevorzugte Auslösung einer Materialfördereinheit 30 erzielt werden. Durch Variation der Übersetzung im Auswahlübersetzungsgetriebe 160 kann der Gegenförderweg 231 für einen Umschaltvorgang eingestellt werden, wobei durch eine größere Übersetzung (d.h. Erhöhung der Übersetzung) im Auswahlübersetzungsgetriebe 160 eine größere Gegenförderbewegung 231 erforderlich sein kann, um einen Umschaltvorgang in der Förderbaugruppe 3, d.h. bei den Materialfördereinheiten 30 durch die Schaltmechanismen 162 zu erzielen und entsprechend durch eine kleinere Übersetzung (d.h. Reduzierung der Übersetzung) im Auswahlübersetzungsgetriebe 160 eine kleinere Gegenförderbewegung 231 erforderlich sein kann, um einen Umschaltvorgang in der Förderbaugruppe 3, d.h. bei den Materialfördereinheiten 30 durch die Schaltmechanismen 162 zu erzielen.

Figuren 2A und 2B zeigen eine weitere Ausführungsform einer Schalteinrichtung 1, wobei Fig. 2B einem vertikalen Teilschnitt durch die in Fig. 2A gezeigte Ausführungsform zeigt, der generell mittig durch die Räder 101, 100 der Freilauantriebsübersetzung 10 sowie die Freilaufantriebswelle 11 verläuft; die Antriebswelle 23, Schrauben und Muttern (z.B. bei den Umlaufrädern 101), Rollen des Freilaufs 12 und Stift der Schrittgetriebefixierung 15 sind jedoch nicht im Schnitt dargestellt.

Auch die in Fig. 2A gezeigte Ausführungsform der Schalteinheit 1 umfasst ein Schaltgetriebe 18 und eine Entkopplungseinrichtung. Darüber hinaus umfasst die gezeigte Ausführungsform jedoch noch weitere beispielhafte Elemente, die vorteilhafte Funktionen bereitstellen können.

Das Schaltgetriebe 18 ist in dieser Ausführungsform ein Schrittgetriebe 14, welches dazu ausgelegt ist, eine kontinuierliche Bewegung in eine diskontinuierliche (schrittweise) Bewegung umzuwandeln. Dies kann beispielsweise vorteilhaft ermöglichen, dass die Auswahlwelle 161 lediglich in vorgegebenen Schritten rotiert wird, um beispielsweise eine präzise Steuerung eines Auswahlmechanismus 16 in einer Förderbaugruppe 3 zu ermöglichen. Das Schrittgetriebe 14 kann beispielsweise als Scheibenkurvengetriebe, Globoidkurvengetriebe, Zylinderkurvengetriebe, Maltesergetriebe oder Sternradgetriebe ausgebildet sein. Grundsätzlich umfasst das Schrittgetriebe 14 den Schaltgetriebeantrieb 180, der in diesem Zusammenhang auch als Schrittgetriebeantriebseinheit 140 bezeichnet wird, und den Schaltgetriebeabtrieb 181, der in diesem Zusammenhang auch als Schrittgetriebeabtriebseinheit 141 bezeichnet wird.

In der in Figur. 2A gezeigten Ausführungsform ist das Schrittgetriebe 14 ein Maltesergetriebe, welches auch als Malteserkreuzgetriebe bezeichnet wird. Insbesondere ist der Schaltgetriebeabtrieb 181 als ein Rad ausgebildet, welches eine Mehrzahl an Führungsschlitzen 1411 umfasst, die jeweils von einem äußeren Rand des Rades in Richtung des Radmittelpunktes verlaufen, wobei die Führungsschlitzen gleichmäßig in Umfangrichtung verteilt sind und zwischen benachbarten Führungsschlitzen 1411 jeweils eine kreissegmentförmige Ausbuchtung 1412 liegt. Der zugehörige Schaltgetriebeantrieb 180 umfasst mindestens einen Stift 1401 und mindestens ein Gesperre 1402, wobei der mindestens eine Stift 1401 in radialer Richtung weiter außen angeordnet ist als das mindestens eine Gesperre 1402 und grundsätzlich dazu ausgelegt ist bei einer vollen Umdrehung des Schaltgetriebeantriebs 180 für einen Teil der Umdrehung mit jeweils einem der Führungsschlitze 1411 in Eingriff gebracht zu werden und so ein Teil des Drehmoments auf den Schaltgetriebeabtrieb 181 zu übertragen. Weiterhin ist das Gesperre 1402 dazu ausgelegt, den Schaltgetriebeabtrieb 181 in seiner Lage zu blockieren, wenn der Stift 1401 nicht mit einem der Führungsschlitze 1411 in Eingriff ist. Das Gesperre 1402 ist daher vorzugsweise ein Kreissegment oder Kreissektor, dessen Radius zumindest annähernd (vorzugsweise genau) dem Radius der kreissegmentförmigen Ausbuchtung 1412 entspricht, sodass das Gesperre 1402 sauber mit den Ausbuchtungen 1412 in Eingriff gebracht werden kann. Insbesondere entspricht der äußere Umfang des Gesperres 1402 einem Kreisbogen, dessen Radius zumindest annähernd (vorzugsweise genau) dem Radius der kreissegmentförmigen Ausbuchtung 1412 des Schaltgetriebeabtriebs 181 entspricht. Über die Anzahl der Führungsschlitze 1411 kann vorteilhaft die Anzahl der Schritte gewählt werden, die für eine volle Umdrehung des Schaltgetriebeabtriebs 181 benötigt werden.

Weiterhin kann das Schrittgetriebe 14 eine Entkopplungseinrichtung umfassen, die insbesondere eine drehrichtungsabhängige Drehmomentübertragung im Schrittgetriebe 14 bereitstellen kann. Dies kann zum Beispiel durch eine einseitige Schrittgetriebefixierung 15 ermöglicht werden, d.h. die mindestens eine Entkopplungseinrichtung kann eine einseitige Schrittgetriebefixierung 15 umfassen. Wie in Fig. 2A gezeigt, kann die einseitige Schrittgetriebefixierung 15 beispielsweise als gefederter Anschlag für den Stift 1401 des Schaltgetriebeantriebs 180 realisiert werden, wobei der gefederte Anschlag dazu ausgelegt ist eine volle Umdrehung des Schaltgetriebeantriebs 180 nur in eine Drehrichtung zuzulassen. In der in Fig. 2A gezeigten Ausführungsform ist der gefederte Anschlag beispielsweise so vorgespannt, dass der Stift 1401 des Schaltgetriebeantriebs 180 den Anschlag lediglich überwinden kann, wenn der Schaltgetriebeantrieb 180 in Richtung der Gegenförderbewegung 231 bewegt wird. Wird der Schaltgetriebeantrieb 180 hingegen in Richtung der Förderbewegung 230 angetrieben, dreht sich der Schaltgetriebeantrieb 180 einzig bis der Stift 1401 mit dem gefederten Anschlag in Kontakt tritt. Dies ermöglicht vorteilhaft einzig eine drehrichtungsabhängige Drehmomentübertragung auf den Schaltgetriebeabtrieb 181 zuzulassen. Weiterhin kann durch die Schrittgetriebefixierung 15 vorteilhaft eine Nullpunktstellung des Schaltgetriebeantriebs 180 festgelegt werden.

Alternativ oder zusätzlich kann die mindestens eine Entkopplungseinrichtung auch einen Freilauf 12 umfassen, der funktional zwischen der Antriebswelle 23 und dem Schaltgetriebeantrieb 180 angeordnet ist, d.h. der Freilauf 12 ist so angeordnet, dass ein Drehmoment von der Antriebswelle 23 über den Freilauf 12 auf den Schaltgetriebeantrieb 180 übertragen werden kann. Dementsprechend kann der Freilauf 12 vorteilhaft eine drehrichtungsabhängige Drehmomentübertragung von der Antriebswelle 23 auf den Schaltgetriebeantrieb 180 bereitstellen.

Die Schalteinheit kann außerdem eine Freilaufantriebswelle 11 umfassen, die dazu ausgelegt ist von der Antriebswelle 23 angetrieben zu werden und ein Drehmoment, abhängig von etwaigen Entkopplungseinrichtungen wie einem Freilauf 12, auf den Schaltgetriebeantrieb 180 zu übertragen. Die Freilaufwelle 11 kann entweder als eigenständige Welle ausgebildet sein, was vorzugsweise eine Positionierung unabhängig von der Antriebswelle 23 ermöglicht, d.h. die als eigenständige Welle ausgebildete Freilaufantriebswelle 11 kann in einem beliebigen Winkel zur Antriebswelle 23 und/oder an einer beliebigen Position angeordnet werden (vorausgesetzt, dass eine mechanische Verbindung zur Antriebswelle 23 hergestellt werden kann). Alternativ kann die Freilaufwelle 11 dazu ausgelegt sein, zumindest einen Teil der Antriebswelle 23 in sich aufzunehmen. In anderen Worten kann die Freilaufwelle 11 somit abhängig von der Antriebswelle 23 ausgebildet sein. Hierzu kann der Freilauf 11 insbesondere mindestens ein Wälzlager umfassen, welches dazu ausgelegt ist, zumindest einen Teil der Antriebswelle 23 in sich aufzunehmen. In anderen Worten kann die Freilaufantriebswelle 11 auf der Antriebswelle 23 angeordnet sein, wobei das mindestens eine Wälzlager eine unterschiedliche Drehzahl und/oder Drehrichtung der Freilaufwelle 11 in Bezug auf die Antriebswelle 23 ermöglichen kann. Das mindestens eine Wälzlager kann beispielsweise ein Kugellager, ein Nadellager oder ein Rollenlager sein. In anderen Worten kann die Freilaufantriebswelle 11 auf der Antriebswelle 23 angeordnet sein und beispielsweise mittels Kugellager, Nadellager oder Rollenlager auf der Antriebswelle 23 gelagert sein, sodass sich die Antriebswelle 23 und die Freilaufantriebswelle 11 vorteilhaft unabhängig voneinander bewegen können und gleichzeitig vorteilhaft eine kompakte Bauweise ermöglichen können. In manchen Ausführungsformen kann die Freilaufwelle 11 einzig aus einem oder mehreren Wälzlagern bestehen, die gleichzeitig die Lagerung und die Welle an sich bereitstellen. Mit Bezug auf Fig. 2B ist ersichtlich, dass die Freilaufantriebswelle 11 beispielsweise zwei Wälzlager umfassen kann. Vorzugsweise kann der Freilauf 12 auf der Freilaufantriebswelle 11 angebracht werden, sodass dieser eine Drehrichtung der Freilaufantriebswelle 11 von dem Schaltgetriebeantrieb 180 entkoppeln kann. Insbesondere kann der Freilauf 12 unmittelbar zwischen Schaltgetriebeantrieb 180 und Freilaufwelle 11 angeordnet sein.

Weiterhin kann die Entkopplungseinrichtung einen Schleifring 13 umfassen, wobei der Schleifring 13 dazu ausgelegt ist eine form- oder kraftschlüssige Verbindung zu einem anderen Bauteil, z.B. einer Welle, bereitzustellen, die nur bis zu einem von Null verschiedenen Drehmomentgrenzwert besteht. Dadurch erlaubt ein Schleifring 13 vorteilhaft eine drehrichtungsunabhängige Drehmomentübertragung, die einzig durch den Betrag des Drehmoments begrenzt ist. Dies ermöglich vorteilhaft eine gewisse Trägheit in das System einzuführen, die es erlaubt kleinere Drehbewegungen der Antriebswelle 23 unabhängig von der Drehrichtung 230, 231 auf den Schaltgetriebeabtrieb 180 zu übertragen. Dadurch kann beispielsweise im Zusammenspiel mit der einseitigen Schrittgetriebefixierung 15 der Schaltgetriebeantrieb 180 in eine vorgegebene Ausgangsstellung, z.B. Anschlag an der Schrittgetriebefixierung 15, gebracht werden, die auch als Nullpunktstellung bezeichnet wird.

Der Schleifring 13 kann dabei vorzugsweise ähnlich wie der Freilauf 12 funktional zwischen der Antriebswelle 23 und dem Schaltgetriebeantrieb 180 angeordnet sein. Insbesondere kann der Schleifring 13 dazu ausgelegt sein, einen Teil Antriebswelle 23 und/oder einen Teil Freilaufantriebswelle 11 aufzunehmen. Der Schleifring 13 kann beispielsweise an dem Schaltgetriebeantrieb 180 angebracht oder einteilig mit dem Schaltgetriebeantrieb 180 ausgebildet sein, sodass dieser ein Drehmoment ausgehend von der Antriebswelle 23 bis zu dem Drehmomentgrenzwert auf den Schaltgetriebeantrieb 180 übertragen kann. Der Schleifring 13 kann vorzugsweise so angeordnet sein, dass dieser mit der Antriebswelle 23 oder mit der Freilaufantriebswelle 11 eine kraftschlüssige Verbindung eingeht, die oberhalb des Drehmomentgrenzwertes gelöst wird.

Eine Kombination aus Freilauf 12 und Schleifring 13 ermöglicht vorzugsweise die richtungsunabhängige Übertragung eines Drehmoments bis zu dem Drehmomentgrenzwert und eine richtungsabhängige Übertragung für Drehmomente, deren Betrag über dem Drehmomentgrenzwert liegt. Dies kann vorteilhaft ermöglichen kleinere, drehmomentschwache Bewegungen der Antriebwelle 23 unabhängig von der Drehrichtung zu übertragen. Dadurch kann vorzugsweise verhindert werden, dass aufgrund von inkrementellen Drehbewegungen ein Umschalten des Schrittgetriebes 14, d.h. ein Übertragen eines Drehmoments von dem Schaltgetriebeantrieb 180 auf den Schaltgetriebeabtrieb 181, erfolgt und/oder der Schaltgetriebeantrieb 180 in eine Nullpunktstellung gebracht bzw. gehalten werden.

Weiterhin kann die Schalteinheit 1 eine Freilaufantriebsübersetzung 10 umfassen, die einen Freilaufantriebsübersetzungsantrieb und einen Freilaufantriebübersetzungsabtrieb umfasst und vorzugsweise dazu ausgelegt ist ein Drehmoment von der Antriebswelle 23 auf die Freilaufantriebswelle 11 zu übertragen. Insbesondere kann der Freilaufantriebsübersetzungsantrieb dazu ausgelegt sein, derart mit der Antriebswelle 23 verbunden zu werden, dass der Freilaufantriebsübersetzungsantrieb und die Antriebswelle 23 identisch rotieren und/oder der Freilaufantriebsübersetzungsabtrieb dazu ausgelegt sein, derart mit der Freilaufantriebswelle 11 verbunden zu werden, dass der Freilaufantriebsübersetzungsabtrieb und die Freilaufantriebswelle 11 identisch rotieren.

Mit Bezug auf Fig. 2A kann die Freilaufantriebsübersetzung 10 beispielsweise ein Umlaufrädergetriebe sein, welches auch als Planetengetriebe bekannt ist. Das heißt, die Freilaufübersetzung 10 kann mindestens ein Umlaufrad 101 (nachfolgend auch als Freilaufantriebsübersetzungsabtriebsrad 101 bezeichnet), ein Zentralrad 100 (nachfolgend auch als Freilaufantriebsübersetzungsantriebsrad 100 bezeichnet) und ein Hohlrad 103 umfassen, wobei das Zentralrad 100 und das Hohlrad 103 konzentrisch angeordnet sind und das mindestens eine Umlaufrad 101 so zwischen dem Hohlrad 103 und dem Zentralrad 100 angeordnet ist, dass dieses sowohl mit dem Hohlrad 103 als auch mit dem Zentralrad 100 im Eingriff ist. Vorzugsweise kann das Umlaufrädergetriebe 2 oder 4 Umlaufräder 101 umfassen.

Das Zentralrad 100 ist dabei vorzugsweise der Freilaufantriebsübersetzungsantrieb.

In der gezeigten Ausführungsform ist jedes des mindestens einen Umlaufrads 101 ist auf einer jeweiligen Achse gelagert, die von einem Steg 104 getragen wird, der alle Umlaufräder 101 trägt und sich um eine Achse dreht, die koaxial zu der Achse des Zentralrads 100 verläuft. Es wird jedoch verstanden, dass nicht alle Umlaufräder 101 auf einer Achse gelagert und/oder vom Steg getragen, bzw. mit dem Steg 104 verbunden sein müssen. So kann es bereits ausreichen, wenn lediglich ein Umlaufrad auf einer Achse gelagert wird, die vom Steg 104 getragen wird. Weitere Umlaufräder 101 können dann zwischen Hohlrad 103 und Zentralrad 100 positioniert sein, ohne mit dem Steg 104 verbunden zu sein. Beispielsweise um vorteilhaft eine entsprechende Zentrierung des Zentralrads 100 sicherzustellen. D.h., die weiteren Umlaufräder können vorteilhaft eine konzentrische Anordnung des Hohlrades 103 und des Zentralrades 100 ermöglichen und/oder sicherstellen. Vorzugsweise ist der Steg 104 der Freilaufantriebsübersetzungsabtrieb. Insbesondere kann der Steg 104 vorzugsweise kraft - , form- oder stoffschlüssig mit der Freilaufantriebswelle 11 verbunden sein.

Die Verwendung eines Umlaufrädergetriebes kann es vorteilhaft ermöglichen mittels des Hohlrades 103 manuell ein Drehmoment auf das Schaltgetriebe 18 zu übertragen um dadurch beispielsweise die Auswahlwelle 161 in eine gewünschte Position zu bringen.

Insgesamt zeigen die Figs. 2A und 2B eine Schalteinheit 1, die ein Schrittgetriebe 14 als Schaltgetriebe 18, eine Freilaufantriebsübersetzung 10, eine Freilaufantriebswelle 11, einen Freilauf 12, einen Schleifring 13 und eine Schrittgetriebefixierung 15 umfasst, wobei die Antriebswelle 23 direkt mit dem Freilaufantriebsübersetzungsantrieb und die Auswahlwelle 161 direkt mit dem Schaltgetriebeabtrieb 181 verbunden ist. Wird die Antriebswelle 23 in eine Förderbewegung 230 versetzt, wird das entsprechende Drehmoment über die Freilaufantriebsübersetzung 10 auf die Freilaufantriebswelle 11 übertragen, welche in der gezeigten Ausführungsform zwei Wälzlager umfasst und mittels dieser auf der Antriebswelle 23 gelagert ist. Auf der Freilaufantriebswelle 11 sind der Schleifring 13 und der Freilauf 12 angeordnet, die beide dazu ausgelegt sind ein Drehmoment abhängig vom Betrag bzw. Drehrichtung auf den Schaltgetriebeantrieb 180 zu übertragen. Dabei ist der Freilauf 12 so ausgelegt, dass dieser eine Bewegung der Antriebswelle 23 in Förderrichtung 230 grundsätzlich nicht überträgt. Die Förderbewegung 230 kann folglich einzig über den Schleifring 13 übertragen werden und das auch nur bis zu dem Drehmomentgrenzwert, bei dem eine form- oder kraftschlüssige Verbindung zwischen Freilaufantriebswelle 11 und Schleifring 13 aufgehoben wird. Liegt das Drehmoment der Freilaufwelle ausgehend von der Förderbewegung 230 unterhalb des Drehmomentgrenzwertes des Schleifrings 13 wird der Schaltgetriebeantrieb 180 folglich in eine Drehbewegung versetzt, jedoch nur, solange der Stift 1401 des Schaltgetriebeantriebs

180 nicht and dem gefederten Anschlag, d.h. der einseitigen Schrittgetriebefixierung 15, anliegt. In diesem Fall wird eine weitere Drehung des Schaltgetriebeantriebs 180 ausgehend von einer Förderbewegung 230 der Antriebwelle 23 unterbunden.

Wird die Antriebswelle 23 hingegen in Gegenförderbewegung 231 versetzt, wird diese ebenso wie die Förderbewegung 230 auf die Freilaufantriebswelle 11 übertragen. In diesem Fall überträgt der Freilauf 12 jedoch unabhängig vom Betrag des Drehmoments die Drehbewegung auf den Schaltgetriebeantrieb 180. Der Schleifring 13 kann ebenfalls das Drehmoment übertragen, jedoch nur bis zu dem Drehmomentgrenzwert. Wenn die Gegenförderbewegung 230 ausreichend groß ist, sodass der Schaltgetriebeantrieb 180 beispielsweise eine volle Umdrehung ausführt, wird der Schaltgetriebeabtrieb 181 einen Schritt in Richtung der Auswahldrehbewegung 1610 bewegt. Insbesondere dreht sich der Schaltgetriebeantrieb 180 so lange ohne ein Drehmoment auf den Schaltgetriebeabtrieb

181 zu übertragen, bis der Stift 1401 in einen der Führungsschlitze 1411 des Schaltgetriebeabtriebs 181 eingreift. Sodann wird solange Drehmoment auf den Schaltgetriebeabtrieb 181 übertragen, bis der Stift 1411 durch die Drehung nicht mehr in Eingriff mit dem Führungsschlitz 1411 ist. Der Stift 1401 kann dann den gefederten Anschlag überwinden, der so vorgespannt ist, dass dieser den Stift 1401 nur einseitig blockiert, d.h. bei einer Drehbewegung ausgehend von einer Förderbewegung 230. Dadurch verhindert die Schrittgetriebefixierung 15 vorteilhaft, dass der Schrittgetriebeabtrieb 181 entgegen der Auswahldrehbewegung 1610 bewegt wird.

Zusammenfassend ermöglicht die gezeigte Ausführungsform der Schalteinheit 1 die drehmomentabhängige Übertragung zumindest eines Teils eines Drehmoments ausgehend von der Antriebswelle 23 auf die Auswahlwelle 161. Dabei ermöglicht insbesondere die Anordnung der Freilaufantriebswelle 11 und der Freilaufantriebsübersetzung 10 eine kompakte Bauweise der Schalteinheit 1.

In anderen Worten zeigt Fig. 2A eine Perspektivansicht einer weitere Ausführungsform einer Schalteinrichtung 1 in kompakter Bauweise. Diese Ausführungsform der Schalteinrichtung 1 kann mit einer Antriebswelle 23 verbunden sein, welche von einem Antrieb 21 (s. Fig. 4) in Förderbewegung 230 oder Gegenförderbewegung 231 versetzt werden kann. Die, auf die Antriebswelle 23 aufgesetzte Freilaufantriebsübersetzung 10, welche beispielsweise als Umlaufrädergetriebe ausgeführt sein kann, kann ein Freilaufantriebsübersetzungsantriebsrad 100 und zumindest ein Freilaufantriebsübersetzungsabtriebsrad 101 umfassen. Durch eine Variation der Freilaufantriebsübersetzung 10 kann der Gegenförderweg 231 für einen Umschaltvorgang eingestellt werden, wobei durch eine größere Übersetzung (d.h. Erhöhung der Übersetzung) in der Freilaufantriebsübersetzung 10 eine größere Gegenförderbewegung 231 erforderlich sein kann, um einen Umschaltvorgang in der Förderbaugruppe 3, d.h. bei den Materialfördereinheiten 30 durch die Schaltmechanismen 162 zu erzielen und entsprechen durch eine kleinere Übersetzung (d.h. Reduzierung der Übersetzung) in der Freilaufantriebsübersetzung 10 eine kleine Gegenförderbewegung 231 erforderlich sein kann, um einen Umschaltvorgang in der Förderbaugruppe 3, d.h. bei den Materialfördereinheiten 30 durch die Schaltmechanismen 16 zu erzielen. Durch eine vorteilhafte Ausführung der Freilaufantriebsübersetzung 10, beispielsweise durch ein Umlaufrädergetriebe, kann eine manuelle Umschaltbewegung 102 der Schalteinheit 1 ausgelöst werden, ohne eine Antriebswelle 23 in Förderbewegung 230 oder Gegenförderbewegung 231 zu versetzen. An das zumindest eine Freilaufantriebsübersetzungsabtriebsrad 101 ist eine Freilaufantriebswelle 11 angebracht, welche eine Antriebswellendrehzahl der Antriebswelle 23 bei Förderbewegung 230 und Gegenförderbewegung 231 und eine meist abweichende Freilaufwellendrehzahl der Freilaufantriebswelle 11 entkoppelt. Diese Freilaufantriebswelle 11 kann beispielsweise als Rollenlager ausgeführt sein, um direkt auf der Antriebswelle 23 abgestützt zu sein und somit eine kompakte Bauweise zu gewährleisten. Auf die Freilaufantriebswelle 11 kann ein Freilauf 12 aufgesetzte sein, welcher die Förderbewegung 230 von einer Gegenförderbewegung 231 der Antriebswelle 23 und somit auch der Freilaufantriebswelle 11 entkoppelt. Dadurch kann vorteilhaft erreicht werden, dass bei einer Förderbewegung 230 der Antriebswelle 23 und auch der Freilaufantriebswelle 11 kein Umschaltvorgang in der Schalteinrichtung 1 verursacht wird und der Umschaltvorgang dieser Schalteinrichtung 1 nur durch eine Gegenförderbewegung 231 der Antriebswelle 23 und somit auch der Freilaufantriebswelle 11 ausgelöst wird. Auf den Freilauf 12 (oder parallel dazu) kann ein Schleifring 13 aufgebracht sein, welcher beispielsweise auf der Freilaufantriebswelle 11 anliegt, welcher Trägheit in das System einbringen kann, wodurch sich der Freilauf auch bei kleinen Förderbewegungen 230 mit der Antriebswelle 23 beziehungsweise der Freilaufantriebswelle 11 mitbewegen kann. Diese Funktion kann einerseits vorteilhaft sein, um bei kleinen, häufig abwechselnden Förderbewegungen 230 und Gegenförderbewegungen 231 ein ungewolltes Umschalten aufgrund der häufigen inkrementellen Drehbewegungen des Freilaufs 12 zu verhindern und andererseits ein mitbewegen des Freilaufs 12 auf eine vorgegebene Nullpunktstellung des Freilaufs 12 für einen definierten Umschaltvorgang des Auswahlmechanismus 16 zu ermöglichen. Auf den Freilauf 12 kann ein Schrittgetriebe 14 aufgebracht sein, um aus einer kontinuierlichen Drehbewegung der Antriebswelle 23 und somit auch der Freilaufantriebswelle 11 eine diskontinuierliche Drehbewegung der Auswahlwelle 161 des Auswahlmechanismus 16 zu erzeugen. Dafür kann die Schrittgetriebeantriebseinheit 140 auf dem Freilauf 12 aufgebracht sein und die Schrittgetriebeabtriebseinheit 141 kann auf der Auswahlwelle 161 des Auswahlmechanismus 16 aufgebracht sein. An das Schrittgetriebe 14 kann eine Schrittgetriebefixierung 15 angebracht sein, um eine vorgegebene Nullpunktstellung des Freilaufs 12 festzulegen und den Freilauf 12 trotz Verwendung eines Schleifrings 13 bei anhaltender Förderbewegung 230 zu fixieren. An die Schrittgetriebeabtriebseinheit 141 kann die Auswahlwelle 161 des Auswahlmechanismus 16 angebracht sein, um die diskontinuierlichen Umschaltvorgänge an die Materialfördereinheiten 30 zu übertragen.

Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Schalteinheit 1, deren Schaltgetriebe 18 eine Schnellschalteinrichtung 4 umfasst. Das Schaltgetriebe 18 kann dabei vorzugsweise die grundlegende Funktionalität eines Schrittgetriebes 14 aufweisen. Insbesondere kann der Schaltgetriebeabtrieb 181 die Eigenschaften des bereits im Zusammenhang mit Figs. 2A und 2B beschriebenen Schaltgetriebeabtriebs 181 aufweisen. Der Schaltgetriebeantrieb 180 umfasst jedoch anstatt eines fixierten Stiftes 1401 eine Entkopplungseinrichtung, die einen richtungsabhängigen Drehmomentübertragungsmechanismus umfasst, wobei der richtungsabhängige Drehmomentübertragungsmechanismus grundsätzlich dazu ausgelegt ist, ein Drehmoment des Schaltgetriebeantriebs 180 nur in eine Richtung auf den Schaltgetriebeabtrieb 181 zu übertragen, wobei der Schaltgetriebeantrieb 180 trotzdem in beide Richtungen drehen kann. In anderen Worten wird die Drehbarkeit des Schaltgetriebeantriebs 180 nicht durch den richtungsabhängigen Drehmomentübertragungsmechanismus eingeschränkt.

Der richtungsabhängige Drehmomentübertragungsmechanismus kann einen einseitig wirkenden Anschlag 142 umfassen, der dazu ausgelegt ist, in einer ersten Drehrichtung nachzugeben, wenn dieser mit dem Schaltgetriebeabtrieb 181 in Kontakt kommt, und in einer zweiten Drehrichtung, die der ersten Drehrichtung entgegengesetzt ist, in einen Führungsschlitz 1411 des Schaltgetriebeabtriebs 181 einzugreifen und das Drehmoment entsprechend zu übertragen. Der einseitig wirkende Anschlag 142 kann beispielsweise so vorgespannt sein, dass dieser nachgibt, wenn der Schaltgetriebeantrieb 180 in die erste Drehrichtung gedreht wird und nicht nachgibt, wenn er in die zweite Drehrichtung gedreht wird, z.B. weil dieser durch einen festen Anschlag daran gehindert wird. Weiterhin umfasst der Schaltgetriebeantrieb 180 vorzugsweise ein Gesperre 1402, das dazu ausgelegt ist, den Schaltgetriebeabtrieb 181 in Position zu halten, wenn es mit den kreissegmentförmigen Ausbuchtungen des Schaltgetriebeabtriebs 181 in Eingriff ist.

Die gezeigte Schalteinrichtung 1 kann so vorzugsweise ein Drehmoment von der Antriebwelle 23 zumindest teilweise auf die Auswahlwelle 161 übertragen, wobei die Übertragung schrittweise erfolgt und lediglich in eine Drehrichtung. In anderen Worten: Wenn die Antriebswelle 23 in Förderbewegung 230 versetzt wird, z.B. durch einen Antrieb 21, wird diese Bewegung vorzugsweise aufgrund des einseitig wirkenden Anschlags 142 nicht auf den Schaltgetriebeabtrieb 181 übertragen. D.h., die erste Drehrichtung des Schaltgetriebeantriebs 180 entspricht vorzugsweise der Drehrichtung der Förderbewegung 230. Wird die Antriebswelle 23 hingegen in Gegenförderbewegung 231 versetzt, wird das Drehmoment schrittweise auf den Schaltgetriebeabtrieb 181 übertragen, d.h. jede Umdrehung des Schaltgetriebeantriebs 180 bewegt den Schaltgetriebeabtrieb 181 einen Schritt weiter. Außerdem ermöglicht der einseitig wirkende Anschlag 142, dass der Schaltgetriebeantrieb 180 nicht jedes Mal eine vollständige Umdrehung durchlaufen muss, um den Schaltgetriebeabtrieb 181 einen weiteren Schritt zu drehen. Stattdessen kann der Schaltgetriebeantrieb 180 in entgegengesetzter Richtung, d.h. in Richtung der Förderbewegung 230 bzw. in die erste Drehrichtung, bewegt werden, bis der einseitig wirkende Anschlag 142 an dem Schaltgetriebeabtrieb 181 vorbeigeführt wurde. Anschließend kann der Schaltgetriebeabtrieb 181 durch eine Gegenförderbewegung 231 einen weiteren Schritt bewegt werden. So kann ein mehrmaliges Umschalten der Förderbaugruppe 3 vorzugsweise lediglich ein abwechselndes Drehen des Schaltgetriebeantriebs 180 erfordern, ohne dass dieser jeweils eine volle Umdrehung ausführen muss.

Fig. 3 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer Ausführungsform einer Schalteinheit 1 mit einem Schrittgetriebe 14 welches als Schnellschalteinrichtung 4 ausgeführt ist. Die Schalteinheit 1 kann mit einer Antriebswelle 23 verbunden werden, welche von einem Antrieb 21 in Förderbewegung 230 oder Gegenförderbewegung 231 versetzt werden kann Die Schalteinheit kann ein Schrittgetriebe 14 umfassen, um aus einer kontinuierlichen Drehbewegung der Antriebswelle 23 eine diskontinuierliche Drehbewegung der Auswahlwelle 161 des Auswahlmechanismus 16 zu erzeugen. Dafür kann die Schrittgetriebeantriebseinheit 140 auf der Antriebswelle 23 aufgebracht sein und die Schrittgetriebeabtriebseinheit 141 kann auf der Auswahlwelle 161 des Auswahlmechanismus 16 aufgebracht sein. Das Schrittgetriebe 14 kann dabei als einseitig wirkendes Schrittgetriebe mit einem einseitig wirkenden Anschlag 142 ausgeführt sein, wobei der einseitig wirkende Anschlag an der Schrittgetriebeantriebseinheit beispielsweise als gefederter Anschlag 142 ausgeführt ist, um ein Umschalten in Gegenrichtung bei Förderbewegung 230 zu verhindern und bei einer Gegenförderbewegung 231 ein Umschalten zu gewährleisten. Dadurch kann beispielsweise unmittelbar nach erfolgtem Umschaltvorgang durch eine Förderbewegung 230 der Antriebswelle 23 der einseitige wirkende Anschlag 142 der Schrittgetriebeantriebseinheit 140 über die Schrittgetriebeabtriebseinheit 141 geführt werden, ohne einen Umschaltvorgang zu verursachen. Durch eine erneute Förderbewegung 230 der Antriebswelle 23 kann ein weiterer Umschaltvorgang hervorgerufen werden, ohne eine vollständige Umdrehung durch eine Gegenförderbewegung 231 der Antriebswelle 23 durchführen zu müssen. An die Schrittgetriebeabtriebseinheit 141 kann die Auswahlwelle 161 des Auswahlmechanismus 16 angebracht sein, um die diskontinuierlichen Umschaltvorgänge an die Materialfördereinheiten 30 zu übertragen.

Die Schnellschalteinrichtung 4 aus Fig. 3 kann auch alle Erweiterungen der Schalteinrichtung 1 aus Fig. 2A enthalten. Insbesondere kann die in Fig. 3 gezeigte Schalteinheit 1, die in diesem Fall einer Schnellschalteinrichtung 4 entspricht, außerdem beispielsweise eine Kombination aus Freilauf 12, Schleifring 13 sowie einer Schrittgetriebefixierung 15, die nicht in den einseitig wirkenden Anschlag eingreift, umfassen. Dies kann vorteilhaft ermöglichen die Vorzüge der Schnellschalteinrichtung 4 (Schalteinheit 1 in Fig. 3) mit den Vorteilen der in Figs. 2A und 2B gezeigten Ausführungsform zu kombinieren, z.B. Nullpunkstellung des Schaltgetriebeantriebs 180, kein Umschalten durch inkrementelle Bewegung, etc. Figur 4 zeigt eine Ausführungsform eines Fördersystems zur Materialförderung, welches eine Förderbaugruppe 3, eine Schalteinheit 1 sowie einen Antrieb 21 und eine Antriebsübersetzung 22 umfasst. Der Antrieb 21 ist dabei vorzugsweise über die Antriebsübersetzung 22 mit einer Antriebswelle 23 verbunden, sodass eine vom Antrieb 21 bereitgestellte Antriebsbewegung über die Antriebsübersetzung 22 auf die Antriebswelle 23 übertragen wird.

Die Förderbaugruppe 3 umfasst in der gezeigten Ausführungsform drei Materialfördereinheiten 30, 300, 301, 302, wobei jede dieser Materialfördereinheiten 30 dazu ausgelegt ist ein Material mittels einer Bewegung der Antriebswelle zu fördern. Die Förderbaugruppe 3 umfasst ferner einen Auswahlmechanismus 16 mit einer Auswahlwelle 161, sowie die mit dem Antrieb 21 verbundene Antriebswelle 23.

Die Antriebswelle 23 und die Auswahlwelle 161 sind über die Schalteinheit 1 miteinander verbunden, sodass ein Drehmoment von der Auswahlwelle 23 zumindest teilweise und in Abhängigkeit von der Richtung und/oder dem Betrag des Drehmoments übertragen werden kann. Die Schalteinheit 1 in der gezeigten Ausführungsform entspricht der in Figs. 2A und 2B gezeigten Ausführungsform der Schalteinheit 1. Die Schalteinheit 1 kann jedoch auch gemäß jeder anderen Ausführungsform der Schalteinheit 1 ausgestaltet sein.

Die einzelnen Materialfördereinheiten 30 der Förderbaugruppe 3 sind dazu ausgelegt, jeweils eine erste Konfiguration I und eine zweite Konfiguration II einzunehmen und der Auswahlmechanismus 16 ist dazu ausgelegt, auszuwählen welche Konfiguration die Materialfördereinheiten 30 jeweils einnehmen.

Ein von einer Materialfördereinheit 30 gefördertes Material kann grundsätzlich sowohl ein Feststoff als auch ein Fluid, d.h. eine Flüssigkeit oder ein Gas, sein. Die genaue Ausgestaltung der Materialfördereinheit hängt dabei von der Art und Beschaffenheit des zu fördernden Materials ab. So kann eine Materialfördereinheit 30 beispielsweise eine Pumpe sein, wenn es sich bei dem Material um ein Fluid handelt. Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung beispielhaft in Bezug auf Ausführungsformen beschrieben, die ein festes Material, d.h. einen Feststoff (oder auch Festkörper) fördern. Insbesondere sind die im Hinblick auf die Figuren 4 und 5 beschriebenen Materialfördereinheiten dazu ausgelegt, ein Material in Form eines Materialstrangs 31 zu fördern. Ein Materialstrang 31 kann beispielsweise ein Filament aus Kunststoff sein, wie es typischerweise in der generativen Fertigung eingesetzt wird. Die nachfolgend diskutierten Materialfördereinheiten sind folglich dazu ausgelegt einen zugehörigen Materialstrang 31, 310, 311, 312 aufzunehmen. Dem Fachmann ist jedoch bewusst, dass das Material im Rahmen der vorliegenden Erfindung alternativ auch ein Fluid sein kann und die Materialfördereinheit 30 beispielsweise eine Pumpe.

Eine Materialfördereinheit 30 in der ersten Konfiguration I ist beispielsweise in der Fig. 5 a) gezeigt. In der ersten Konfiguration I fördert die jeweilige Materialfördereinheit 30 das Material, wenn die Antriebswelle 23 in Bewegung ist. Insbesondere kann die gezeigte Materialeinheit 30 in der ersten Konfiguration I eine Bewegung der Antriebswelle 23 auf den aufgenommenen Materialstrang 31 übertragen. In anderen Worten, wenn eine Materialfördereinheit 30 die erste Konfiguration I einnimmt, fördert diese das entsprechende Material, z.B. den in ihr aufgenommenen Materialstrang 31, wenn die Antriebswelle 23 in Bewegung ist.

Im Gegensatz dazu ist in Fig. 5b) eine Materialfördereinheit 30 in der zweiten Konfiguration II gezeigt. In der zweiten Konfiguration II fördert die jeweilige Materialfördereinheit 30 das Material nicht, unabhängig davon ob die Antriebswelle 23 in Bewegung ist. Insbesondere kann die gezeigte Materialfördereinheit 30 in der zweiten Konfiguration II eine Bewegung der Antriebswelle 23 nicht auf den aufgenommenen Materialstrang 31 übertragen. In anderen Worten, wenn eine Materialfördereinheit 30 die zweite Konfiguration II einnimmt fördert diese das entsprechende Material, z.B. den in ihr aufgenommenen Materialstrang 31, nicht, unabhängig davon, ob die Antriebswelle 23 in Bewegung ist oder nicht.

Eine Materialfördereinheit 30, wie in den Figs. 4 und 5 gezeigt, kann ein Antriebselement 32 umfassen, welches dazu ausgelegt ist von der Antriebswelle 23 bewegt zu werden. Im Folgenden wird das Antriebselement 32 auch als Materialförderantrieb 32 bezeichnet. In anderen Ausführungsformen der Erfindung können mehrere Materialfördereinheiten 30 jeweils ein Teil eines gemeinsamen Antriebselements 32 umfassen. In anderen Worten kann ein Antriebselement 32 jeweils teilweise von mehreren Materialfördereinheiten 30 umfasst werden. Vorzugsweise kann das Antriebselement 32 als Rad, Rolle oder Walze ausgestaltet sein, die auf der Antriebswelle 23 angebracht ist, d.h. einen Teil der Antriebswelle 23 aufnimmt und so derart verbunden ist, dass eine Rotation der Antriebswelle 23 eine Rotation des Antriebselements 32 bewirkt, z.B. so, dass diese identisch rotieren. Insbesondere kann das Antriebselement 32 jeder Materialfördereinheit 30 Stoff-, form- oder kraftschlüssig mit der Antriebswelle 23 verbunden sein. In manchen Ausführungsformen kann das Antriebselement 32 einer jeden Materialfördereinheit 30 eine Lauffläche mit mindestens einer Vertiefung umfassen, wobei der jeweilige Materialstrang zumindest in der ersten Konfiguration I teilweise in einer der mindestens einen Vertiefung der Lauffläche aufgenommen wird. Vorteilhaft kann das Antriebselement 23 eine Vertiefung für jede Materialeinheit 30 umfassen, die einen Teil des Antriebselements 23 umfasst. In anderen Worten kann ein Antriebselement 23 vorzugsweise für jede Materialfördereinheit 30, durch die das Antriebselement 23 zumindest teilweise führt, eine entsprechende Vertiefung aufweisen.

Weiterhin kann jede der Materialfördereinheiten 30 einen beweglichen Gegenhalter 34 umfassen, der dazu ausgelegt ist, einen aktiven Zustand einzunehmen (s. Fig. 5a)), indem der Gegenhalter 34 den Materialstrang 31 an das von der Materialfördereinheit 30 umfasste Antriebselement 32 anpresst, sodass eine Bewegung des Antriebselements 32 auf den Materialstrang 31 übertragen wird. Weiterhin ist der Gegenhalter 34 dazu ausgelegt, einen inaktiven Zustand einzunehmen, in dem der Gegenhalter 34 den Materialstrang 31 nicht an das von der Materialfördereinheit umfasste Antriebselement 32 anpresst, sodass eine Bewegung des Antriebselements 32 nicht auf den Materialstrang 31 übertragen wird. Der aktive Zustand wird im Folgenden auch als geschlossenen Förderzustand 330 und der inaktive dementsprechend als geöffneter Förderzustand 331 bezeichnet.

Der Auswahlmechanismus 16 ist dabei vorzugsweise dazu ausgelegt, auszuwählen, welche Konfiguration die Materialfördereinheiten 30 der Förderbaugruppe 3 jeweils einnehmen. Beispielsweise kann der Auswahlmechanismus dazu ausgelegt sein, auszuwählen, welchen Zustand der Gegenhalter 34, der in der Förderbaugruppe 3 enthaltenen Materialfördereinheiten 30 jeweils einnimmt. Der Auswahlmechanismus 16 kann also dazu ausgelegt sein, den Zustand des Gegenhalters 34 und folglich auch die Konfiguration zu bestimmen, die die jeweilige Materialfördereinheit 30 einnimmt.

Weiterhin kann der Gegenhalter 34 einer jeden Materialfördereinheit 30 jeweils ein freilaufend gelagertes Gegenelement 341 umfassen, welches ähnlich dem Antriebselement 32 vorzugsweise als Rolle, Rad oder Walze ausgebildet sein kann. Weiterhin kann auch das Gegenelement 341 eine Gegenlauffläche mit einer Vertiefung umfassen, wobei der jeweilige Materialstrang 31 zumindest im aktiven Zustand des Gegenhalters 34 teilweise in der Vertiefung der Gegenlauffläche aufgenommen wird. Vorzugsweise kann der Materialstrang 31 dadurch vorteilhaft im aktiven Zustand des Gegenhalters 34 zwischen dem Gegenelement 341 und dem zugehörigen Antriebselement 32 geführt werden.

Weiterhin kann der Gegenhalter 34 einer jeden Materialfördereinheit 30 drehbar auf einer Achse gelagert sein, wobei vorzugsweise alle Gegenhalter 34 einer Förderbaugruppe 3 auf derselben Achse gelagert sind.

Weiterhin kann jede Materialfördereinheit 30 ein Aktivierungselement 35, 350, 351, 352 umfassen, welches dazu ausgelegt ist, dass die Materialfördereinheit 30 durch eine, auf das Aktivierungselement ausgeübte Aktivierungskraft die erste Konfiguration I einnimmt. In der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform kann das Aktivierungselement so mit dem Gegenhalter 34 verbunden sein, dass eine Aktivierungskraft, die auf das Aktivierungselement 35 ausgeübt wird, dazu führt, dass der Gegenhalter 34 den aktiven Zustand einnimmt. Die notwendige Aktivierungskraft kann durch den Auswahlmechanismus 16 bereitgestellt werden. Beispielsweise kann die Aktivierungskraft über die Auswahlwelle 161 bereitgestellt werden, die als Nockenwelle, Selektorwelle, Kupplungswelle und/oder Gewindewelle ausgebildet sein kann.

Die Auswahlwelle 161 kann einzelne Schaltmechanismen 162, z.B. Nocken, umfassen, die mindestens einen Vorsprung umfassen, sodass ein radialer Abstand einer Umlauffläche 163, 1630, 1631, 1632 des Schaltmechanismus 162 zu einer Längsachse der Auswahlwelle 161 in Umfangrichtung variiert. Die Umlauffläche 163 des Schaltmechanismus 162 bezeichnet hier die Fläche in Umfangrichtung bezogen auf die Auswahlwelle 161, d.h. typischerweise die Fläche des Schaltmechanismus 162, die senkrecht zum Radius der Auswahlwelle 161 steht. Grundsätzlich kann die Auswahlwelle beispielsweise einen Schaltmechanismus 162 für jede Materialfördereinheit 30umfassen, es ist aber ebenso möglich, dass mehrere Materialfördereinheit 30 über einen gemeinsamen Schaltmechanismus 162 angesteuert werden (nicht gezeigt), z.B. zum Zwecke einer parallelen Materialförderung. Der Schaltmechanismus 162 und der zugehörige Aktivierungsmechanismus 35 der jeweiligen Materialfördereinheit sind vorzugsweise so angeordnet, dass diese in Kontakt stehen, sodass zum Beispiel eine Kraft zwischen den beiden Elementen übertragen werden kann. Vorzugsweise kann der Schaltmechanismus 162 somit abhängig von der Drehposition der Auswahlwelle 161 eine entsprechende Aktivierungskraft auf das Aktivierungselement 35 ausüben. In anderen Worten kann durch den Auswahlmechanismus 16 und insbesondere die Drehposition der Auswahlwelle 161 der Zustand der Materialfördereinheiten 30 der Förderbaugruppe 3 geändert und/oder gesteuert werden.

In der gezeigten Ausführungsform bewirkt eine vertikale Bewegung des Aktivierungselements 35 aufgrund der durch den Schaltmechanismus 162 ausgeübten Kraft über die Lagerung des Gegenhalters 34 eine weitestgehend horizontale Bewegung des Gegenelements 341, wobei eine vertikale Bewegung in diesem Zusammenhang entlang dem Materialstrang 31 und eine horizontale Bewegung orthogonal zu dem Materialstrang 31 erfolgt.

Zusammenfassend kann also über das Zusammenwirken des Antriebs 21 mit der Förderbaugruppe 3 und der Schalteinheit 1 (d.h. dem Fördersystem) eine automatische, mechanische Umschaltung zwischen verschiedenen Materialien, z.B. Materialsträngen 31, 310, 311, 312, bereitgestellt werden, wobei vorteilhaft ein einziger Antrieb 21 für Materialförderung und Umschaltung verwendet wird, sodass das entsprechende Fördersystem zur Materialförderung beispielsweise vorteilhaft mit nahezu allen bestehenden 3D-Druckern kombiniert werden kann, ohne weitere Hardware zu benötigen oder großen Bauraum zu beanspruchen. Insbesondere reicht es aus, dass nur ein Antrieb 21 zur Verfügung steht.

Befindet sich das Fördersystem z.B. in der in Fig. 4 gezeigten Konfiguration, d.h. die erste und zweite Materialfördereinheit 300, 301 befinden sich im inaktiven Zustand und die dritte Materialfördereinheit 302 befindet sich im aktiven Zustand, wird der dritte Materialstrang 312 gefördert, wenn die Antriebswelle 23 in eine Förderbewegung 230 versetzt wird. Gleichzeitig entkoppelt die Schalteinheit 1 die Antriebswelle 23 von der Auswahlwelle 161, solange das Schaltgetriebe 18 in der Nullpunktstellung ist und die Antriebswelle 161 in Richtung der Förderbewegung 230 dreht. Wird die Antriebswelle 23 anschließend in Gegenförderbewegung 231 versetzt, wird diese Drehbewegung über die Schalteinheit 1 auf die Auswahlwelle 161 übertragen, die dadurch einen Schritt weitergedreht wird, sodass die dritte Materialfördereinheit 302 in den inaktiven Zustand geschaltet wird und die zweite Materialfördereinheit 301 in den aktiven Zustand geschaltet wird. Dabei wird vorteilhaft zunächst noch der dritte Materialstrang 312 entgegen der Materialförderrichtung gefördert (zumindest bis der Schaltgetriebeabtrieb in Bewegung gesetzt wird) und somit beispielsweise vorteilhaft aus der Druckerdüse entfernt. Die Gegenbewegung kann vorteilhaft den Druck von der Druckdüse nehmen und somit ein ungewolltes Tropfen von Material aus der Druckdüse verhindern. Wird die Gegenförderbewegung 231 der Antriebwelle 23 nach dem Umschalten gestoppt und die Antriebwelle 23 anschließend wieder in Förderbewegung 230 versetzt wird jetzt folglich der zweite Materialstrang 311 zur Druckerdüse gefördert.

Fig. 4 zeigt also eine Ausführungsform eines Multi-Material Antriebs, d.h. eines Fördersystems zur Materialförderung, beispielsweise für den 3D-Druck, der eine Antriebseinheit 2, zumindest zwei Materialfördereinheiten 30, 300, 301, 302 und eine Schalteinheit 1 umfasst. Die Antriebseinheit 2 kann hierbei aus einem Antrieb 21, welcher beispielsweise als Schrittmotor ausgeführt sein kann und einer Antriebsübersetzung 22, welche beispielsweise als Stirnradantrieb ausgeführt sein kann, umfassen. Weiterhin kann die Antriebseinheit mit einer Antriebswelle 23 verbunden sein. In dieser Ausführungsform umfasst die Förderbaugruppe 3 drei Materialfördereinheiten 30, d.h. eine erste Materialfördereinheit 300, eine zweite Materialfördereinheit 301 und eine dritte Materialfördereinheit 302, welche für die Förderung der jeweiligen Materialstränge 31, 310, 311, 312 durch, jeweils auf die Antriebswelle 23 aufgebrachte Materialförderantriebe 32, 320, 321, 322 vorgesehen sind. Die Förderzustandsschaltung in geschlossenen Förderzustand 330, wodurch eine Förderung der jeweiligen Materialstränge 31, 310, 311, 312 stattfindet, beziehungsweise in geöffneten Förderzustand 331, wodurch keine Förderung der jeweiligen Materialstränge 31, 310, 311, 312 stattfindet, kann durch die Schaltmechanismen 162, 1620, 1621, 1622 des mit der Schalteinheit 1 verbundenen Auswahlmechanismus 16 geregelt und umgeschaltet werden, wobei ein erster Schaltmechanismus 1620 für den Förderzustand der ersten Materialfördereinheit 300 zuständig sein kann, ein zweiter Schaltmechanismus 1621 für den Förderzustand der zweiten Materialfördereinheit 301 zuständig sein kann und ein dritter Schaltmechanismus 1622 für den Förderzustand der dritten Materialfördereinheit 302 zuständig sein kann. An die Antriebswelle 23 kann zusätzlich eine Schalteinheit 1 angeschaltet sein, welche in der gezeigten Ausführungsform beispielsweise jener aus Fig. 2A entspricht. Die Schalteinheit kann eine, auf die Antriebswelle 23 aufgesetzte Freilaufantriebsübersetzung 10, welche beispielsweise als Umlaufrädergetriebe ausgeführt sein kann und ein Freilaufantriebsübersetzungsantriebsrad 100 und zumindest eine Freilaufantriebsübersetzungsabtriebsrad 101 umfassen. Durch eine Variation der Freilaufantriebsübersetzung 10 kann der Gegenförderweg 231 für einen Umschaltvorgang eingestellt werden, wobei durch eine größere Übersetzung im Auswahlübersetzungsgetriebe 160 eine größere Gegenförderbewegung 231 der Antriebswelle 23 erforderlich sein kann, um einen Umschaltvorgang bei den Materialfördereinheiten 30, 300, 301, 302 durch die Schaltmechanismen 1620, 1621, 1622 zu erzielen und entsprechend durch eine kleinere Übersetzung im Auswahlübersetzungsgetriebe 160 eine kleinere Gegenförderbewegung 231 der Antriebswelle 23 erforderlich sein kann, um einen Umschaltvorgang bei den Materialfördereinheiten 30, 300, 301, 302 durch die Schaltmechanismen 1620, 1621, 1622 zu erzielen. Durch eine vorteilhafte Ausführung der Freilaufantriebsübersetzung 10, beispielsweise durch ein Umlaufrädergetriebe, kann eine manuelle Umschaltbewegung 120 der Schalteinheit 1 ausgelöst werden, ohne eine Antriebswelle 23 in Förderbewegung 230 oder Gegenförderbewegung 231 zu versetzen. Dies kann beispielsweise vorteilhaft sein, um eine initiale Stellung des Auswahlmechanismus 16 und insbesondere der Auswahlwelle 161 vorzunehmen oder den Auswahlmechanismus 16 nachträglich zu manipulieren. An das zumindest eine Freilaufantriebsübersetzungsabtriebsrad 101 kann eine Freilaufantriebswelle 11 angebracht sein, welche eine Antriebswellendrehzahl der Antriebswelle 23 bei Förderbewegung 230 und Gegenförderbewegung 231 und eine meist abweichende Freilaufwellendrehzahl der Freilaufantriebswelle 11 entkoppelt. Diese Freilaufantriebswelle 11 kann beispielsweise als Rollenlager ausgeführt sein, um direkt auf der Antriebswelle 23 abgestützt zu sein und somit vorteilhaft eine kompakte Bauweise zu ermöglichen. Auf die Freilaufantriebswelle 11 kann ein Freilauf 12 aufgesetzte sein, welcher die Förderbewegung 230 von einer Gegenförderbewegung 231 der Antriebswelle 23 und somit auch der Freilaufantriebswelle 11 entkoppelt. Dadurch kann vorteilhaft erreicht werden, dass bei einer Förderbewegung 230 der Antriebswelle 23 und auch der Freilaufantriebswelle 11 kein Umschaltvorgang in der Schalteinrichtung 1 verursacht wird und der Umschaltvorgang dieser Schalteinrichtung 1 nur durch eine Gegenförderbewegung 231 der Antriebswelle 23 und somit auch der Freilaufantriebswelle 11 ausgelöst wird. Auf den Freilauf 12 (oder parallel dazu) kann ein Schleifring 13 aufgebracht sein, welcher beispielsweise auf der Freilaufantriebswelle 11 anliegen kann, welcher Trägheit in das System einbringen kann, wodurch sich der Freilauf auch bei kleinen Förderbewegungen 230 mit der Antriebswelle 23 beziehungsweise der Freilaufantriebswelle 11 mitbewegen kann. Diese Funktion kann einerseits vorteilhaft sein, um bei kleinen, häufig abwechselnden Förderbewegungen 230 und Gegenförderbewegungen 231 ein ungewolltes Umschalten aufgrund der häufigen inkrementellen Drehbewegungen des Freilaufs 12 zu verhindern und andererseits ein mitbewegen des Freilaufs 12 auf eine vorgegebene Nullpunktstellung des Freilaufs 12 für einen definierten Umschaltvorgang des Auswahlmechanismus 16 zu ermöglichen. Auf den Freilauf 12 kann ein Schrittgetriebe 14 aufgebracht sein, um aus einer kontinuierlichen Drehbewegung der Antriebswelle 23 und somit auch der Freilaufantriebswelle 11 eine diskontinuierliche Drehbewegung der Auswahlwelle 161 des Auswahlmechanismus 16 zu erzeugen. Dafür kann die Schrittgetriebeantriebseinheit 140 auf dem Freilauf 12 aufgebracht sein und die Schrittgetriebeabtriebseinheit 141 kann auf der Auswahlwelle 161 des Auswahlmechanismus 16 aufgebracht sein. An das Schrittgetriebe 14 kann eine Schrittgetriebefixierung 15 angebracht sein, um eine vorgegebene Nullpunktstellung des Freilaufs 12 festzulegen und den Freilauf 12 trotz Verwendung eines Schleifrings 13 bei anhaltender Förderbewegung 230 zu fixieren. An die Schrittgetriebeabtriebseinheit 141 kann die Auswahlwelle 161 des Auswahlmechanismus 16 angebracht sein, um die diskontinuierlichen Umschaltvorgänge an die Materialfördereinheiten 30, 300, 301, 302 zu übertragen. Dafür kann der Auswahlmechanismus 16 eine Auswahlwelle 161, sowie zumindest einem Schaltmechanismus 162 umfassen, wobei zumeist für jede Materialfördereinheit 30, 300, 301, 302 ein eigener Schaltmechanismus 162, 1620, 1621, 1622 vorgesehen sein kann.

Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform einer Materialfördereinheit 30. Die Materialfördereinheit 30 in Fig. 5 a) weist beispielsweise einen geschlossenen Förderzustand 330 auf, wodurch eine Materialförderung 3100, 3101 des jeweiligen Materialstrangs 31 bei einer Förderbewegung 230 beziehungsweise bei einer Gegenförderbewegung 231 der Antriebswelle 23 stattfindet und die Materialfördereinheit 30 in Fig. 5 b) weist beispielsweise einen geöffneten Förderzustand 331 auf, wodurch keine Materialförderung 3100, 3101 des jeweiligen Materialstrangs 31 bei einer Förderbewegung 230 beziehungsweise bei einer Gegenförderbewegung 231 der Antriebswelle 23 stattfindet. Durch eine entsprechende Schaltung der Schaltmechanismen 162, welche über die Schalteinrichtung 1, beziehungsweise die Auswahlwelle 161 des Auswahlmechanismus 16 angesteuert werden, werden die Materialfördereinheiten 30 jeweils in geschlossenen Förderzustand 330 beziehungsweise in geöffneten Förderzustand 331 umgeschaltet. Dadurch wird beispielsweise bei einem geschlossenen Förderzustand 330 in Fig. 5 a) der Materialstrang 31 gegen einen Materialförderantrieb 32 gepresst, welcher durch die Antriebswelle 23 in Förderbewegung 230, beziehungsweise Gegenförderbewegung 231 versetzt wird und somit den Materialstrang 31 in die jeweilige Förderrichtung 3100, 3101 bewegt. Hingegen wird beispielsweise bei einem geöffneten Förderzustand 331 in Fig. 5 b) der Materialstrang 31 nicht gegen einen Materialförderantrieb 32 gepresst, welcher durch die Antriebswelle 23 in Förderbewegung 230, beziehungsweise Gegenförderbewegung 231 versetzt wird und somit wird der Materialstrang 31 nicht mitbewegt und bleibt trotz Förderbewegung 230, beziehungsweise Gegenförderbewegung 231 der Antriebswelle 23 sowie des Materialförderantriebs 32 an seiner Position.

Fig. 6 zeigt einen Verfahrensablauf eines Standardumschaltvorgangs einer Schalteinheit 1 beispielsweise aus Fig. 1 oder Fig. 2A zur Auswahl einer Materialfördereinheit 30 für die Beförderung eines Materialstrangs 31. Dabei wird beispielsweise der Anweisungscode, welcher in der Regel mit Materialwechselbefehlen beziehungsweise Werkzeugwechselbefehlen bestückt ist, um die jeweiligen Umschaltbefehle zur Durchführung der Materialwechselbefehle beziehungsweise der Werkzeugwechselbefehle modifiziert, um den Materialwechsel beziehungsweise den Werkzeugwechsel automatisch durch den modifizierten Anweisungscode mittels der adaptierten Förderbewegungen 230 und Gegenförderbewegungen 231 auszuführen. Dafür wird nach dem Start der Ausführung der Modifikation für einen Standardumschaltvorgang Block 400 eine nächste Materialwechselposition beziehungsweise Werkzeugwechselposition Block 410 aus dem Anweisungscode ermittelt. Durch Auswertung der jeweiligen neuen Materialwechselposition beziehungsweise Werkzeugwechselposition und Vergleich mit der aktuellen Materialwechselposition beziehungsweise Werkzeugwechselposition kann die notwendige Anzahl der Umschaltzyklen Block 420 ermittelt werden. Anschließend kann die Materialwechselpositionen beziehungsweise Werkzeugwechselposition durch einen vorangestellten Durchschaltalgorithmus Block 430 ersetzt werden, wobei dieser vorangestellte Durchschaltalgorithmus beispielsweise Anfahrkoordinaten für den Umschaltvorgang, Parameteranpassungen, etc. umfassen kann und an den jeweiligen Aufbau, sowie die jeweilige Verarbeitungsmaschine angepasst werden kann. An den vorangestellten Durchschaltalgorithmus kann zumindest ein tatsächlicher Durchschaltalgorithmus Block 431 angefügt werden, wobei ein Durchschaltalgorithmus in der Regel eine Gegenförderbewegung 231 und einer Förderbewegung 230 umfasst. Der Gegenförderweg 231 und der Förderweg 230 für einen Umschaltvorgang können zumindest annähernd identisch sein und können abhängig vom jeweiligen Aufbau der Schalteinheit 1, insbesondere einer möglicherweise vorhandenen Freilaufabtriebsübersetzung 11, sowie vom jeweiligen Aufbau der Förderbaugruppe 3 und oder der Materialfördereinheiten 30 sein. Die tatsächliche Anzahl an Durchschaltalgorithmen, welche bereits in Block 420 ermittelt wurden, können durch die Abfrage nach einem zusätzlich notwendigen Durchschaltalgorithmus Block 440 eingebunden werden, wobei bei der Notwendigkeit einer zusätzlichen Durchschaltalgorithmik ein erneuter Durchschaltalgorithmus Block 431 eingefügt werden kann und bei vollständiger Einbindung der notwendigen Durchschaltalgorithmen, die an den Durchschaltalgorithmus für nachgestellte Befehle Block 432 eingebunden werden können. Der nachgestellte Durchschaltalgorithmus kann beispielsweise Anfahrkoordinaten nach dem Umschaltvorgang, Parameteranpassungen, etc. umfassen. Anschließend kann der Befehlscode auf weitere Materialwechselpositionen beziehungsweise Werkzeugwechselpositionen Block 450 untersucht werden, wobei bei Vorhandensein einer weiteren Materialwechselposition beziehungsweise Werkzeugwechselposition der Algorithmus erneut beim Herausfinden einer weiteren Materialwechselposition beziehungsweise Werkzeugwechselposition Block 410 fortgeführt werden kann und bei Vorhandensein keiner weiteren Materialwechselposition beziehungsweise Werkzeugwechselposition kann das Ende Block 460 des Verfahrensablaufs erreicht werden.

Fig. 7 zeigt einen Verfahrensablauf eines Schnellumschaltvorgangs einer Schalteinheit 1 beispielsweise aus Fig. 3 zur Auswahl einer Materialfördereinheit 30 für die Beförderung eines Materialstrangs 31. Dabei wird beispielsweise der Anweisungscode, welcher in der Regel mit Materialwechselbefehlen beziehungsweise Werkzeugwechselbefehlen bestückt ist, um die jeweiligen Umschaltbefehle zur Durchführung der Materialwechselbefehle beziehungsweise der Werkzeugwechselbefehle modifiziert, um den Materialwechsel beziehungsweise den Werkzeugwechsel automatisch durch den modifizierten Anweisungscode mittels der adaptierten Förderbewegungen 230 und Gegenförderbewegungen 231 auszuführen. Dafür wird nach dem Start der Ausführung der Modifikation für einen Schnellumschaltvorgang Block 500 eine nächste Materialwechselposition beziehungsweise Werkzeugwechselposition Block 510 aus dem Anweisungscode ermittelt. Durch Auswertung der jeweiligen neuen Materialwechselposition beziehungsweise Werkzeugwechselposition und Vergleich mit der aktuellen Materialwechselposition beziehungsweise Werkzeugwechselposition kann die notwendige Anzahl der Umschaltzyklen, sowie der Schnellumschaltzyklen Block 520 ermittelt werden, wobei zumindest ein vollständiger Umschaltzyklus und eine jeweils um zumindest diesen Umschaltzyklus reduzierte Anzahl an Schnellumschaltzyklus notwendig ist. Anschließend kann die Materialwechselposition beziehungsweise Werkzeugwechselposition durch einen vorangestellten Durchschaltalgorithmus Block 530 ersetzt werden, wobei dieser vorangestellte Durchschaltalgorithmus beispielsweise Anfahrkoordinaten für den Umschaltvorgang, Parameteranpassungen, etc. umfassen kann und an den jeweiligen Aufbau, sowie die jeweilige Verarbeitungsmaschine angepasst werden kann. An den vorangestellten Durchschaltalgorithmus kann zumindest ein vollständiger Materialrückförderzyklus Block 531 angefügt werden, wobei der Gegenförderweg 231 für einen Umschaltvorgang abhängig vom jeweiligen Aufbau der Schalteinheit 1, insbesondere einer möglicherweise vorhandenen Freilaufantriebsübersetzung 11, sowie vom jeweiligen Aufbau der Förderbaugruppe 3 und oder der Materialfördereinheiten 30 sein kann. An den vollständigen Materialrückförderzyklus Block 531 kommt eine Abfrage zum Vorhandensein eines Schnelldurchschaltzyklus Block 540. Bei Vorhandensein eines Schnelldurchschaltzyklus kann ein Schnelldurchschaltalgorithmus Block 532 angefügt werden, wobei ein Schnelldurchschaltalgorithmus eine Förderbewegung 230 und eine Gegenförderbewegung 231 umfassen kann und ein Förderweg 230 und ein Gegenförderweg 231 für einen Schnelldurchschaltvorgang zumindest annähernd identisch sein können. Des Weiteren können diese Förderwege 230 und Gegenförderwege 231 für den Schnelldurchschaltvorgang abhängig vom jeweiligen Aufbau der Schalteinheit 1, insbesondere einer möglicherweise vorhandenen Freilaufantriebsübersetzung 11, sowie vom jeweiligen Aufbau der Förderbaugruppe 3 und/oder der Materialfördereinheiten 30 sein und diese Förderwege 230 und Gegenförderwege 231 sind in der Regel kürzer als jene vom Standardumschaltvorgang aus Block 531 und Block 533. Die tatsächliche Anzahl an Schnelldurchschaltalgorithmen, welche bereits in Block 520 ermittelt wurden, können durch die Abfrage nach einer zusätzlich notwendigen Schnelldurchschaltalgorithmus Block 550 eingebunden werden, wobei bei der Notwendigkeit einer zusätzlichen Durchschaltalgorithmik ein erneuter Schnelldurchschaltalgorithmus Block 532 eingefügt werden kann und bei vollständiger Einbindung der notwendigen Schnelldurchschaltalgorithmen kann ein, an den Schnelldurchschaltalgorithmus angefügter Fördervorgang für den Materialwechsel beziehungsweise Werkzeugwechsel Block 533 angefügt werden, wobei der Förderweg 230 für einen Umschaltvorgang abhängig vom jeweiligen Aufbau der Schalteinheit 1, insbesondere einer möglicherweise vorhandenen Freilaufantriebsübersetzung 11, sowie vom jeweiligen Aufbau der Förderbaugruppe 3 und oder der Materialfördereinheiten 30 sein kann und zumindest annähernd identisch zum Rückförderweg 231 aus Block 531 sein kann. An diesen Fördervorgang für einen Materialwechsel beziehungsweise Werkzeugwechsel kann ein Durchschaltalgorithmus für nachgestellte Befehle Block 534 eingebunden werden. Der nachgestellte Durchschaltalgorithmus kann beispielsweise Anfahrkoordinaten nach dem Umschaltvorgang, Parameteranpassungen, etc. umfassen. Anschließend kann der Befehlscode auf weitere Materialwechselpositionen beziehungsweise Werkzeugwechselpositionen Block 560 untersucht werden, wobei bei Vorhandensein einer weiteren Materialwechselposition beziehungsweise Werkzeugwechselposition der Algorithmus erneut beim Herausfinden einer weiteren Materialwechselposition beziehungsweise Werkzeugwechselposition Block 510 fortgeführt werden kann und bei Vorhandensein keiner weiteren Materialwechselposition beziehungsweise Werkzeugwechselposition kann das Ende Block 570 des Verfahrensablaufs erreicht werden.

Fig. 8 zeigt einen Verfahrensablauf eines Standardumschaltvorgangs mit Verarbeitungstemperaturvariation des aktuellen Materialstrangs 31 zum neuen Materialstrang 31 einer Schalteinheit 1 beispielsweise aus Fig. 1 oder Fig. 2A zur Auswahl einer Materialfördereinheit 30 für die Beförderung eines Materialstrangs 31. Dabei wird beispielsweise der Anweisungscode, welcher in der Regel mit Materialwechselbefehlen beziehungsweise Werkzeugwechselbefehlen bestückt ist, um die jeweiligen Umschaltbefehle zur Durchführung der Materialwechselbefehle beziehungsweise der Werkzeugwechselbefehle modifiziert, um den Materialwechsel beziehungsweise den Werkzeugwechsel automatisch durch den modifizierten Anweisungscode mittels der adaptierten Förderbewegungen 230 und Gegenförderbewegungen 231 auszuführen. Dafür muss nach dem Start der Ausführung der Modifikation für einen Standardumschaltvorgang Block 600 eine nächste Materialwechselposition beziehungsweise Werkzeugwechselposition Block 610 aus dem Anweisungscode ermittelt werden. Durch Auswertung der jeweiligen neuen Materialwechselposition beziehungsweise Werkzeugwechselposition und Vergleich mit der aktuellen Materialwechselposition beziehungsweise Werkzeugwechselposition kann die notwendige Anzahl der Umschaltzyklen Block 620 ermittelt werden. Anschließend kann die Materialwechselpositionen beziehungsweise Werkzeugwechselposition durch einen vorangestellten Durchschaltalgorithmus Block 630 ersetzt werden, wobei dieser vorangestellte Durchschaltalgorithmus beispielsweise Anfahrkoordinaten für den Umschaltvorgang, Parameteranpassungen, etc. umfassen kann und an den jeweiligen Aufbau, sowie die jeweilige Verarbeitungsmaschine angepasst werden kann. An den vorangestellten Durchschaltalgorithmus kann zumindest ein tatsächlicher Durchschaltalgorithmus Block 631 angefügt werden, wobei ein Durchschaltalgorithmus in der Regel eine Gegenförderbewegung 231 und eine Förderbewegung 230 umfasst. Der Gegenförderweg 231 und der Förderweg 230 für einen Umschaltvorgang können zumindest annähernd identisch sein und können abhängig vom jeweiligen Aufbau der Schalteinheit 1, insbesondere einer möglicherweise vorhandenen Freilaufantriebsübersetzung 11, sowie vom jeweiligen Aufbau der Förderbaugruppe 3 und oder der Materialfördereinheiten 30 sein. Die tatsächliche Anzahl an Durchschaltalgorithmen, welche bereits in Block 620 ermittelt wurden, können durch die Abfrage nach einer zusätzlich notwendigen Durchschaltalgorithmus Block 640 eingebunden werden, wobei bei der Notwendigkeit einer zusätzlichen Durchschaltalgorithmik ein erneuter Durchschaltalgorithmus Block 631 eingefügt werden kann und bei vollständiger Einbindung der notwendigen Durchschaltalgorithmen ein Verfahrensablauf für die Temperaturvariation und/oder Verfahrwegvariation Block 650 für die Fortführung der Verarbeitung mit dem neuen Materialstrang 31. Der Verfahrensablauf für die Temperaturvariation und/oder Verfahrwegvariation kann abhängig von einer Verarbeitungstemperatur sowie

Verarbeitungseigenschaften des bereits verarbeitenden Materialstrangs 31 und eines neu zu verarbeitenden Materialstrangs 31 sein. Daran angefügt kann ein

Durchschaltalgorithmus für nachgestellte Befehle Block 632 eingebunden werden. Der nachgestellte Durchschaltalgorithmus kann beispielsweise Anfahrkoordinaten nach dem Umschaltvorgang, Parameteranpassungen, etc. umfassen. Anschließend kann der Befehlscode auf weitere Materialwechselpositionen beziehungsweise Werkzeugwechselpositionen Block 660 untersucht werden, wobei bei Vorhandensein einer weiteren Materialwechselposition beziehungsweise Werkzeugwechselposition der Algorithmus erneut beim Herausfinden einer weiteren Materialwechselposition beziehungsweise Werkzeugwechselposition Block 610 fortgeführt werden kann und bei Vorhandensein keiner weiteren Materialwechselposition beziehungsweise Werkzeugwechselposition kann das Ende Block 670 des Verfahrensablaufs erreicht werden.

Fig. 9 zeigt einen Verfahrensablauf eines Schnellumschaltvorgangs mit Verarbeitungstemperaturvariation des aktuellen Materialstrangs 31 zum neuen Materialstrang 31 einer Schalteinheit 1 beispielsweise aus Fig. 3 zur Auswahl einer Materialfördereinheit 30 für die Beförderung eines Materialstrangs 31. Dabei wird beispielsweise der Anweisungscode, welcher in der Regel mit Materialwechselbefehlen beziehungsweise Werkzeugwechselbefehlen bestückt ist, um die jeweils notwendigen Umschaltbefehle zur Durchführung der Materialwechselbefehle beziehungsweise der Werkzeugwechselbefehle modifiziert, um den Materialwechsel beziehungsweise den Werkzeugwechsel automatisch durch den modifizierten Anweisungscode mittels der adaptierten Förderbewegungen 230 und Gegenförderbewegungen 231 auszuführen. Dafür wird nach dem Start der Ausführung der Modifikation für einen Schnellumschaltvorgang Block 700 die nächste Materialwechselposition beziehungsweise Werkzeugwechselposition Block 710 aus dem Anweisungscode ermittelt. Durch Auswertung der jeweiligen neuen Materialwechselposition beziehungsweise Werkzeugwechselposition und Vergleich mit der aktuellen Materialwechselposition beziehungsweise Werkzeugwechselposition kann die notwendige Anzahl der Umschaltzyklen, sowie der Schnellumschaltzyklen Block 720 ermittelt werden, wobei zumindest ein vollständiger Umschaltzyklus und eine, jeweils um zumindest diesen Umschaltzyklus reduzierte Anzahl an Schnellumschaltzyklus notwendig ist. Anschließend kann die Materialwechselposition beziehungsweise Werkzeugwechselposition durch einen vorangestellten Durchschaltalgorithmus Block 730 ersetzt werden, wobei dieser vorangestellte Durchschaltalgorithmus beispielsweise Anfahrkoordinaten für den Umschaltvorgang, Parameteranpassungen, etc. umfassen kann und an den jeweiligen Aufbau, sowie die jeweilige Verarbeitungsmaschine angepasst werden kann. An den vorangestellten Durchschaltalgorithmus kann zumindest ein vollständiger Materialrückförderzyklus Block 731 angefügt werden, wobei der Gegenförderweg 231 für einen Umschaltvorgang abhängig vom jeweiligen Aufbau der Schalteinheit 1, insbesondere einer möglicherweise vorhandenen Freilaufantriebsübersetzung 11, sowie vom jeweiligen Aufbau der Förderbaugruppe 3 und oder der Materialfördereinheiten 30 sein kann. An den vollständigen Materialrückförderzyklus Block 731 kommt eine Abfrage zum Vorhandensein eines Schnelldurchschaltzyklus Block 740. Bei Vorhandensein eines Schnelldurchschaltzyklus kann ein Schnelldurchschaltalgorithmus Block 732 angefügt werden, wobei ein Schnelldurchschaltalgorithmus eine Förderbewegung 230 und eine Gegenförderbewegung 231 umfassen kann und ein Förderweg 230 und ein Gegenförderweg 231 für einen Schnelldurchschaltvorgang zumindest annähernd identisch sein können, des Weiteren können diese Förderwege 230 und Gegenförderwege 231 für den Schnelldurchschaltvorgang abhängig vom jeweiligen Aufbau der Schalteinheit 1, insbesondere einer möglicherweise vorhandenen Freilaufantriebsübersetzung 11, sowie vom jeweiligen Aufbau der Förderbaugruppe 3 und oder der Materialfördereinheiten 30 sein und diese Förderwege 230 und Gegenförderwege 231 sind in der Regel kürzer als jene vom Standardumschaltvorgang aus Block 731 und Block 733. Die tatsächliche Anzahl an Schnelldurchschaltalgorithmen, welche bereits in Block 720 ermittelt wurden, können durch die Abfrage nach einer zusätzlich notwendigen Schnelldurchschaltalgorithmus Block 750 eingebunden werden, wobei bei der Notwendigkeit einer zusätzlichen Durchschaltalgorithmik ein erneuter Schnelldurchschaltalgorithmus Block 732 eingefügt werden kann und bei vollständiger Einbindung der notwendigen Schnelldurchschaltalgorithmen kann ein, an den Schnelldurchschaltalgorithmus angefügter Fördervorgang für den Materialwechsel beziehungsweise Werkzeugwechsel Block 733 angefügt werden, wobei der Förderweg 230 für einen Umschaltvorgang abhängig vom jeweiligen Aufbau der Schalteinheit 1, insbesondere einer möglicherweise vorhandenen Freilaufantriebsübersetzung 11, sowie vom jeweiligen Aufbau der Förderbaugruppe 3 und oder der Materialfördereinheiten 30 sein kann und kann zumindest annähernd identisch zum Rückförderweg 231 aus Block 731 sein. Daran angefügt kann ein Verfahrensablauf für die Temperaturvariation und/oder Verfahrwegvariation Block 760 für die Fortführung der Verarbeitung mit dem neuen Materialstrang 31 sein. Der Verfahrensablauf für die Temperaturvariation und/oder Verfahrwegvariation kann abhängig von einer Verarbeitungstemperatur sowie Verarbeitungseigenschaften des bereits verarbeitenden Materialstrangs 31 und eines neu zu verarbeitenden Materialstrangs 31 sein. An diesen Fördervorgang für einen Materialwechsel beziehungsweise Werkzeugwechsel kann ein Durchschaltalgorithmus für nachgestellte Befehle Block 734 eingebunden werden. Der nachgestellte Durchschaltalgorithmus kann beispielsweise Anfahrkoordinaten nach dem Umschaltvorgang, Parameteranpassungen, etc. umfassen. Anschließend kann der Befehlscode auf weitere Materialwechselpositionen beziehungsweise Werkzeugwechselpositionen Block 770 untersucht werden, wobei bei Vorhandensein einer weiteren Materialwechselposition beziehungsweise Werkzeugwechselposition der Algorithmus erneut beim Herausfinden einer weiteren Materialwechselposition beziehungsweise Werkzeugwechselposition Block 710 fortgeführt werden kann und bei Vorhandensein keiner weiteren Materialwechselposition beziehungsweise Werkzeugwechselposition kann das Ende Block 780 des Verfahrensablaufs erreicht werden.

ZUORDNUNGSLISTE:

1 Schalteinheit 300 erste Materialfördereinheit

2 Antriebseinheit 301 zweite Materialfördereinheit

3 Förderbaugruppe 302 dritte Materialfördereinheit

4 Schnellschalteinheit 310 erster Materialstrang

10 Freilaufantriebsübersetzung 311 zweiter Materialstrang

11 Freilaufantriebswelle 312 dritter Materialstrang

12 Freilauf 320 erster Materialförderantrieb

13 Schleifring 321 zweiter Materialförderantrieb

14 Schrittgetriebe 322 dritter Materialförderantrieb

15 Schrittgetriebefixierung 330 Förderzustand geschlossen

16 Auswahlmechanismus 331 Förderzustand geöffnet

18 Schaltgetriebe 341 Gegenelement

21 Antrieb 350 erstes Aktivierungselement

22 Antriebsübersetzung 351 zweites Aktivierungselement

23 Antriebswelle 352 drittes Aktivierungselement

30 Materialfördereinheit 4XX Ablaufdiagramm

31 Materialstrang Standardumschaltvorgang

32 Materialförderantrieb 5XX Ablaufdiagramm Schnellumschaltvorgang

34 Gegenhalter 6XX Ablaufdiagramm Standard¬

35 Aktivierungselement umschaltvorgang Temperatur¬

100 Freilaufantriebsübersetzungsvariation antriebsrad 6XX Ablaufdiagramm Schnell¬

101 Freilaufantriebsübersetzungsumschaltvorgang Temperaturabtriebsrad variation

102 Manuelle Umschaltung 1401 Stift

103 Hohlrad 1402 Gesperre

104 Steg 1411 Führungsschlitz

140 Schrittgetriebeantriebseinheit 1412 kreissegmentförmige

141 Schrittgetriebeabtriebseinheit Ausbuchtung

142 Einseitig wirkender Anschlag 1610 Auswahldrehbewegung

160 Auswahlübersetzungsgetriebe 1620 erster Schaltmechanismus

161 Auswahlwelle 1621 zweiter Schaltmechanismus

162 Schaltmechanismus 1622 dritter Schaltmechanismus

163 Umlauffläche 1630 erste Umlauffläche

180 Schaltgetriebeantrieb 1631 zweite Umlauffläche

181 Schaltgetriebeabtrieb 1632 dritte Umlauffläche

230 Förderbewegung 3100 Förderbewegung

231 Gegenförderbewegung Materialstrang

3101 Gegenförderbewegung Materialstrang