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Title:
METHOD FOR FILLING A CYLINDRICAL CONTAINER WITH CLAY AND A PACKAGING UNIT OF SUCH A CONTAINER FILLED WITH CLAY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/198310
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention discloses a method for filling a container of standardised geometry with clay, having the steps of: d) extruding the clay by means of an extruder, e) using a pump and/or the pressure built up in the clay by the extruder to pump the clay plasticised by the extruder from the extruder outlet through a conduit into an outlet opening on the underside of a piston element that is adapted to fit through an opening in the container and into its interior, which is substantially cylindrical with an interior cross-section and an opening cross-section which remain substantially constant along the cylinder axis, f) guiding the piston element in the direction of the cylindrical axis by means of a device with a drive system which is designed to exert pressure against the clay introduced under the piston element into the container.

Inventors:
SCHWEMMER JUDITH (DE)
WEBER BASTIAN (DE)
PRIOR ARTHUR (GB)
Application Number:
PCT/EP2023/025151
Publication Date:
October 19, 2023
Filing Date:
April 03, 2023
Export Citation:
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Assignee:
STAEDTLER MARS GMBH & CO KG (DE)
International Classes:
B65B3/08; B65B3/10; B65B3/12
Foreign References:
FR2690131A11993-10-22
GB706079A1954-03-24
US20190134846A12019-05-09
DE202017101507U12018-06-26
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Claims:
Ansprüche

1. Verfahren zum Befüllen eines Behälters (2) standarisier- ter Geometrie mit Clay (4) mit den Schritten: a) Extrudieren des Clay (4) mittels eines Extruders (12), b) Pumpen (14) des mittels des Extruders (12) plastifi- zierten Clay (4) mittels einer Pumpe (14) und/oder durch den mittels des Extruders (12) im Clay (4) auf- gebauten Druck aus dem Auslass des Extruders (12) durch eine Leitung (16) in eine Auslassöffnung (18) an der Unterseite eines Kolbenelements (20), das an- gepasst ist, durch eine Öffnung des Behälters (2) und in dessen Innenraum (8) zu passen, welcher im Wesent- lichen zylindrisch ist mit einem entlang der Zylin- derachse (10) im Wesentlichen gleich bleibenden Quer- schnitt des Innenraums (8) und der Öffnung, c) Führen des Kolbenelements (20) in Richtung der Zylin- derachse (10) mittels einer Vorrichtung mit einem An- trieb (24), der eingerichtet ist, gegen den unter das Kolbenelement (20) eingeleiteten Clay (4) in den Be- hälter (2) hinein Druck auszuüben.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kolbenelement (20) so an die Geometrie des Behälters (2) angepasst ist, dass es in Schritt c) einen Ringspalt zwischen dem Kolbenelement (20) und der Zylindermantel- Innenfläche des Behälters (2) gibt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringspalt zwischen dem Kolbenelement (20) und der Zy- lindermantel-Innenfläche des Behälters (2) durch eine Dichtung abgedichtet wird, oder ohne Dichtung der Entlüf- tung dient.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringspalt zwischen dem Kolbenelement (20) und der Zy- lindermantel-Innenfläche des Behälters (2) durch eine Dichtung abgedichtet und zur Entlüftung mittels einer Va- kuumpumpe (28) Unterdrück im Behälter (2) und/oder unter dem Kolbenelement (20) erzeugt wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (16) einen Rohr- abschnitt (30) aufweist, in der ein statischer und/oder ein dynamischer Mischer (34) angeordnet sind. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Extruderauslass (36) und am Pumpeneinlass (38) Druck im Clay (4) gemessen und von einer EDV die Druckdifferenz berechnet und mittels einer Regelung mit der Druckdifferenz als Regelgröße und der Pumpendrehzahl als Stellgröße der Druck im Extruder (12) geregelt wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Heizvorrich- tung (42) die Pumpe (14) und/oder ein Flansch zwischen dem Extruder (12) und der Pumpe (14) und/oder die Lei- tung (16) und/oder der Rohrabschnitt (30) mindestens ab- schnittweise und/oder die Kolbenplatte und/oder der Boden und/oder die Mantelfläche des Behälters (2) mindestens bereichsweise temperiert wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (14) eine Schrau- benspindelpumpe ist. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearantrieb ein Pneu- matikzylinder ist. Zylindrischer Behälter (2) mit Clay (4) gefüllt nach ei- nem der vorhergehenden Ansprüche.

Description:
Verfahren zum Befüllen eines zylindrischen Behälters mit Clay und Verpackungseinheit eines solchen Behälters mit Clay ge- füllt

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befüllen eines Behälters sowie einen solchen Behälter mit Clay ge- füllt.

Eine plastische Masse zum gestalterischen Modellieren ist so- genannter Clay.

Clay ist ein Werkstoff, der insbesondere für den Modellbau im Automobildesign verwendet wird. Aber auch Character-Designer zum Beispiel für Film, Cartoon und Videospiele, Industriede- signer, Künstler und Architekten verwenden diesen Werkstoff zum Modellieren ihrer dreidimensionalen Gestaltungen. Er ist eine zu diesem Zweck spezielle Weiterentwicklung des altbe- kannten Plastilins.

Bei Clay handelt es sich um eine bei bestimmten Temperaturen (üblicherweise oberhalb gewöhnlicher Raumtemperatur) plas- tisch verformbare Masse üblicherweise auf Wachsbasis. Als Füllstoff wird bei den meisten Varianten Schwefel verwendet. Clay hat zumeist eine bräunliche oder graue Farbe, die die Sichtbarkeit einer modellierten Form, insbesondere zu deren Überprüfen beim Modellieren durch den Gestalter, gut ermög- licht .

Zum Beispiel vor der Markteinführung eines neuen Automobils ist der Prozess der Gestaltung von dessen neuer Karosserie langwierig und aufwendig: Es werden Skizzen, Zeichnungen und 3d-CAD-Modelle angefertigt. Aber auch heute werden schließ- lich Modelle des Fahrzeugs gebaut, üblicherweise in verschie- denen Maßstäben von 1:10 und 1:4 bis 1:1. Denn erst daran lassen sich Formen und Proportionen im großen Ganzen und im Detail wirklich gut beurteilen. Die Formen und Proportionen des Modells aus Clay lassen sich zudem auch fein und detail- liert nacharbeiten und finishen. Denn Clay kann, bei großer Formstabilität bei Raumtemperatur, zum Beispiel gefräst, ge- hobelt, geschnitzt oder geschliffen werden. Aber auch nach- träglicher Materialauftrag ist möglich, wobei der Clay zum Beispiel im Bereich des geplanten Materialauftrags mittels Warmluftgebläse oder Wärmestrahler erwärmt wird (auf Tempera- turen nicht höher als im zweistelligen Celsius- Temperaturbereich) . In diesem oberen Grenz-Temperaturbereich insbesondere um ungefähr 60 bis 70 °C lässt Clay sich plas- tisch verformen - ohne allerdings flüssig zu werden, oder auch nur pastös zu fließen - und geht im Wesentlichen homoge- ne Verbindung ein mit etwa gleich warmem Clay-Material, das ergänzend aufgetragen wird. Abgekühlt ist die durch die Auf- tragung ergänzte Stelle wieder formstabil mit im Wesentlichen homogener Übergangsstelle bei sorgfältiger Bearbeitung und kann auch dort wieder, auch durch Abtragung, bearbeitet wer- den. Auch lackierbar ist Clay mittels bekannter Verfahrens- schritte. So ist aus Clay insgesamt ein dem geplanten Produkt in Gestalt und Oberfläche äußerst nahekommendes, sogar iden- tisches Modell herstellbar.

Für ein solches Modell wird üblicherweise zunächst ein Holz- oder Metallrahmen gefertigt, auf dem Platten (zum Beispiel Schaumplatten) etwa aus Polyurethan befestigt werden, um da- rauf Clay, als wie beschrieben modellierbare Außenschicht des Modells - zum Erzeugen einer gewünschten Clay-Schichtdicke üblicherweise wiederum schichtweise - aufzutragen und so ein Vormodell zu bilden, möglichst überall mindestens von der Größe des endgültigen Modells.

Dieser Auftrag erfolgt immer noch verbreitet von Hand. Übli- cherweise wird der angewärmte Clay (unter 60°C) mit knetenden Handbewegungen aufgetragen und mittels spachtelartiger Werk- zeuge und Klingen bearbeitet - und zwar in dem erwähnten Tem- peraturbereich des Clay, in dem dieser sich plastisch verfor- men lässt und so auch gut auf den Gestellplatten haftet. Zur besseren Haftung dort gibt es verschiedene bekannte Maßnahmen wie zum Beispiel das Aufbringen einer Versiegelung (zum Bei- spiel als Anstrich oder Spray, insbesondere auch zum Binden von Staub), und/oder das Ausbilden von Vertiefungen und/oder Widerhaken-Strukturen etwa durch Bohrungen oder das Einfräsen von Furchen, worin sich der Clay dann zusätzlich zur Haftung formschlüssig halten kann. Beim und nach diesem Aufträgen kann, solange noch nicht vollständig abgekühlt, die ange- strebte Oberflächengestalt des Clay auch, mindestens be- reichsweise, durch plastische Formgebung schon hergestellt oder zumindest durch entsprechende Vorformung und Konturie- rung vorbereitet werden.

Verbreitet findet nun Entwicklung statt von Vorrichtungen, mit denen Clay maschinell aufgetragen werden kann. Dazu er- weist es sich insbesondere auch wegen des deutlich größeren Durchsatzes von Clay bei dieser Verarbeitung als vorteilhaft, den Clay nicht, wie bislang ausschließlich, in Form von Bar- ren oder Stangen, sondern in größeren (auch transportfähigen) Verpackungseinheiten bereitzustellen. Clay in diesem Sinne aus einem Fass zu verarbeiten, ist auch bereits versucht wor- den. Allerdings wurde für diesen experimentellen Prozess das Fass von Hand mit Clay gefüllt, weil Clay als plastische Mas- se nicht mit bekannten Verfahren gepumpt werden kann wie eine Flüssigkeit .

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Clay in größeren Verpackungseinheiten in reproduzierbarer Qualität möglichst frei von Lufteinschlüssen bereitzustellen. Diese Aufgabe wir von einem Verfahren mit den Merkmalen des An- spruchs 1 und von einem Produkt mit den Merkmalen des An- spruchs 10 gelöst. Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Befüllen von Behäl- tern standarisierter Geometrie (von Behältern mit im Wesent- lichen gleicher Geometrie) mit Clay sowie ein auf diese er- findungsgemäße Weise mit Clay befüllter Behälter.

Erfindungsgemäß hat der Behälter, auf den das erfindungsgemä- ße Verfahren eingerichtet ist, eine Öffnung sowie einen im Wesentlichen zylindrischen Innenraum mit einem entlang der Achse der zylindrischen Form im Wesentlichen gleichbleibenden Querschnitt nicht nur des Innenraums, sondern auch der Öff- nung.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist die Schritte auf: a)Extrudieren des Clay mittels eines Extruders, b) Pumpen des mittels des Extruders plastifizierten Clay mittels einer Pumpe und/oder durch den mittels des Extruders im Clay aufgebauten Auslassdruck durch eine Leitung in eine Auslassöffnung an der Unterseite eines Kolbenelements, das angepasst ist, durch die Öffnung des Behälters und in dessen Innenraum zu passen, c) Führen des Kolbenelements in Richtung der Zylinderachse mittels einer Vorrichtung mit einem Antrieb, der einge- richtet ist, gegen den unter das Kolbenelement eingelei- teten Clay in den Behälter hinein Druck auszuüben.

Ein Extruder ist bekanntlich eine Vorrichtung aus der Kunst- stoffverarbeitung, die mittels (mindestens) einer Schnecke plastisch verformbare Massen fördert, verdichtet und aus- stößt. Zunächst für die Kautschukverarbeitung entwickelt, hat er Verbreitung gefunden im Einsatz für Thermoplasten und in- zwischen sogar für pastenförmige Nahrungsmittel. Beim Schne- ckenextruder bewirkt unterschiedliche Geometrie des Gewinde- gangquerschnitts über die Länge der Extruderschnecke Trans- port, Kompression, Entgasung, Durchmischung und Homogenisie- rung des im Extruder verarbeiteten Guts. Erfindungsgemäß nun wird ein Extruder aber zum Einsatz gebracht, um den Clay zu „kneten" und so zu erwärmen, zu plastifizieren, zu homogeni- sieren, nötigenfalls zu entgasen - so also sozusagen pumpfä- hig zu machen - und unter Druck in eine Pumpe und von dieser (oder sogar nur, insbesondere ohne Pumpe, durch den mittels des Extruders im Clay aufgebauten Druck) durch die Leitung zu fördern. Der Clay kann sich im Extruder möglicherweise in ei- nem, insbesondere abschließenden, Verfahrensschritt seiner Herstellung befinden, er kann in den Extruder aber auch (also insbesondere aus einer Zwischenlagerung etwa in bekannter Stangen- oder Barrenform) speziell für das erfindungsgemäße Abfüllen in den Behälter beschickt werden. Dazu sind Vorbear- beitungsschritte vorteilhaft möglich wie nur höchst bei- spielsweise Zerkleinern und/oder Erwärmen.

Der Clay wird dann erfindungsgemäß in eine Auslassöffnung an der Unterseite eines „Kolbenelements" gefördert. Dieses Kol- benelement ist erfindungsgemäß angepasst, durch die Öffnung des Behälters, für den die Erfindung eingerichtet ist, näm- lich im schon beschriebenen Sinne eines zylindrischen Behäl- ters, sowie in dessen Innenraum zu passen:

Bei der Entnahme von Flüssigkeiten hoher Viskosität in der Kunststoffverarbeitung aus Fässern zylindrischer Grundform werden sogenannte „Fassfolgeplatten" eingesetzt, insbesondere um das Pumpen von Lufteinschlüssen zu vermeiden. Solche Fass- folgeplatten zum Beispiel sind erfindungsgemäße „Kolbenele- mente", erfindungsgemäße Bauelemente nach Art eines Kolbens, die möglicherweise mit einer umfänglichen Kolbendichtung durch die Zylinderöffnung in das Fass, also in den zylindri- schen Innenraum des Behälters hineinpassen, wobei also Dicht- ringe die Baugruppe zur Fasswand abdichten können. Sie werden (nach Abnahme des eigentlichen Fassdeckels) in das Fass ein- gesetzt und sind möglicherweise mit Dichtringen versehen, welche die Fassfolgeplatte zur Fasswand vollumfänglich ab- dichten können. So bilden sie eine hermetisch dichte, starre Abdeckung über der Flüssigkeit und umschließen zusammen mit dem Fass oder Behälter die Flüssigkeit vollständig und dicht. Die Fassfolgeplatten werden in der Kunststoffverarbeitung dann aktiv (geführt und angetrieben) auf das Material aufge- drückt. In auch bekannten Verfahren gleiten sie bei der Mate- rialentnahme durch ihr Eigengewicht oder durch Unterdrück nach unten. Dazu sind die in diesem Zusammenhang verwendeten Behälter Fässer, deren Innenraum also die im Wesentlichen zy- lindrische, insbesondere kreiszylindrische Innenkontur auf- weist (möglicherweise zum Beispiel mit aussteifenden Längs- oder Umfangssicken oder sonstigen Abweichungen von mathemati- scher Zylinderform, die diesem technischen Prinzip auch er- findungsgemäß nicht entgegen stehen), wobei die Innenkontur, wiederum im Wesentlichen, ohne Verjüngung in eine Außenöff- nung des Innenraums, nämlich in die Fassöffnung nach außen mündet. Erfindungsgemäß nun wird das Kolbenelement aber ver- wendet, um (nicht bei der Entnahme, sondern) beim Befüllen des Behälters Lufteinschlüsse durch den erfindungsgemäßen Schritt c) zu vermeiden: Vorzugsweise mittels eines Pneuma- tikzylinders als Antrieb wird das Kolbenelement in Richtung der Zylinderachse des Behälterinnenraums mittels einer Vor- richtung mit dem Linearantrieb geführt. Diese sind eingerich- tet, gegen den unter das Kolbenelement eingeleiteten Clay in den Behälter hinein Druck auszuüben.

Erfindungsgemäß kann das Kolbenelement so an die Geometrie des Behälters angepasst sein, dass es in Schritt c) einen Ringspalt zwischen dem Kolbenelement und der Zylindermantel- Innenfläche des Behälters gibt. Der Ringspalt kann dann durch eine Dichtung abgedichtet werden, oder er kann, ohne Dich- tung, der Entlüftung dienen. Insbesondere (aber nicht aus- schließlich) mit Dichtung aber kann zur Entlüftung mittels einer Vakuumpumpe Unterdrück im Behälter und/oder unter dem Kolbenelement erzeugt werden.

Das Fördern des Clay in die Auslassöffnung an der Unterseite des Kolbenelements ist erfindungsgemäß möglich mittels einer Zwillingsanordnung: Eine Weiche in der Zuleitung zum Kolben- element führt in eine zweite solche Zuleitung und zu einem zweiten solchen Kolbenelement nebst Antriebsvorrichtung. So kann erfindungsgemäß ein erster Behälter durch die erste Zu- leitung und mittels des ersten Kolbenelements befüllt werden, während in der Umgebung des zweiten Kolbenelements der be- füllte Behälter entnommen, verschlossen und weitertranspor- tiert wird und, zum Vorbereiten der nächsten Füllung, in die- ses zweite Kolbenelement dann auch gleich ein nächster Behäl- ter zum Befüllen eingesetzt wird. So kann dann unverzüglich nach Abschluss der Befüllung des Behälters durch die erste Zuleitung und das erste Kolbenelement die Weiche „umgelegt" und die Befüllung des dort schon vorbereiteten Behälters durch das zweite Kolbenelement begonnen werden, ohne das Entfernen des befüllten Behälters und das Einsetzen eines neu zu befüllenden Behälters in der Umgebung des ersten Kolben- elements abwarten zu müssen.

Die Leitung zwischen Pumpe und Kolbenelement kann einen (ins- besondere starren) Rohrabschnitt aufweisen, in dem ein stati- scher und/oder ein dynamischer Mischer angeordnet sind:

Das Mischen fluider Komponenten zum Beispiel beim Herstellen von Kunststoff etwa vor dem Einleiten von Kunststoff in den Anguss einer Gussform oder zum Beispiel auch vor dem Aufbrin- gen auf ein Fasergelege oder -gewebe zum Herstellen von GFK oder CFK erfolgt verbreitet durch eine rohrförmige Durchlei- tung (Mischer) mit Formelementen (Verwirbelungselementen) in ihrem Innenraum, die hindurchströmendes Fluid ver- schiedentlich um-, ablenken, lokal stauen, Turbulenzen erzeu- gen und/oder verwirbeln und somit durchmischen. In diesen Mi- scher hinein führen dann bekanntlich Zuleitungen insbesondere in der Anzahl der fluiden Komponenten, aus denen der Kunst- stoff zusammenzumischen ist. Zum besonders gleichmäßigen, vollständigen Durchmischen der Komponenten hat es sich dabei als vorteilhaft erwiesen und durchgesetzt, die Verwirbelungs- elemente in der rohrförmigen Durchleitung nicht bloß fest an- zuordnen (statischer Mischer), sondern drehend auszugestalten (dynamischer Mischer). Bekannte Vorrichtungen zum Mischen mindestens zweier fluider Komponenten mittels dynamischer Mi- scher haben dann die mindestens zwei Komponenten-Zuleitungen und einem Drehantrieb mit einer Antriebswelle, und die Vor- richtung ist dann angepasst, ein rohrförmiges Durchleitungs- element in fluiddichte Leitungsverbindung mit den Komponen- ten-Zuleitungen zu setzen, und die Antriebswelle mittels ei- ner Drehantrieb-Verbindungsstruktur eines Mischereinsatzes (der ein Trägerstabelement mit mindestens einem Verwirbe- lungselement aufweist und der zum Einsatz in das Durchlei- tungselement angepasst ist) mit dem Mischereinsatz in Drehan- triebsverbindung zu setzen, wenn der Mischereinsatz in das Durchleitungselement eingesetzt und das Durchleitungselement in die Leitungsverbindung mit den Komponenten-Zuleitungen ge- setzt ist. Eine solche Drehantrieb-Verbindungsstruktur an be- kannten Mischereinsätzen ist in aller Regel eine im Wesentli- chen radial zur Drehachse liegende Öffnung, in die ein Haken am Ende der Antriebswelle eingehakt wird, um die Antriebsver- bindung herzustellen. Mischereinsatz und Durchleitungselement können (auch erfindungsgemäß) Einmal- oder Wegwerfartikel sein. Erfindungsgemäß vorzugsweise aber dienen diese (stati- schen oder dynamischen) Mischer nicht dem Mischen von Kompo- nenten, sondern scheren und/oder homogenisieren vorteilhaft den erfindungsgemäß fließfähig plastifizierten Clay zusätz- lich. Dies beugt zum Beispiel auch optischer Veränderung des Clay und Minderung seiner Qualität durch Entmischung etwa in Form von Schlierenbildung vor. Geschert werden, zum Beispiel mittels einer Vorrichtung mit (statischen oder dynamischen) Mischer, kann der Clay zum Beispiel auch zwischen dem Extru- der und der Pumpe.

Um die Plastizität und damit die Fließfähigkeit des Clay im Extruder einzustellen, kann im Bereich des Extruderauslasses und des Pumpeneinlasses Druck im Clay gemessen und von einer EDV die Druckdifferenz berechnet und mittels einer Regelung der Druck im Extruder geregelt werden. Dazu kann die Regelung über diese Druckdifferenz die Pumpendrehzahl einstellen - al- so mit der Druckdifferenz als Regelgröße und der Pumpendreh- zahl als Stellgröße. Um die die Fließfähigkeit des Clay zu verbessern, kann mit- tels einer Heizvorrichtung die Pumpe und/oder ein Flansch zwischen dem Extruder und der Pumpe und/oder die Lei- tung und/oder der Rohrabschnitt mindestens abschnittwei- se und/oder die Kolbenplatte und/oder der Boden des Behäl- ters und/oder seine Mantelfläche mindestens bereichsweise temperiert werden.

Um den Zustand des Clay prüfen zu können, und zwar nach dem Extruder, vor und/oder nach der Pumpe, gegebenenfalls vor und/oder nach dem Mischer, und/oder vor dem Kolbenelement, kann jeweils dort eine Leitungsabzweigung vorgesehen sein (zum Beispiel auch von einem Bypass dafür), womit Clay als Probe entnommen werden kann.

Die Pumpe ist vorzugsweise eine Schraubenspindelpumpe, die sich für das Pumpen von sehr hoch viskosen Flüssigkeiten (de- nen Clay aber nicht zuzuordnen ist) bewährt, möglicherweise aber zum Beispiel auch eine Zahnrad- oder eine Kolbenpumpe.

Diese und weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden anhand der folgenden Abbildung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung weiter beschrieben. Darin zeigt die

Figur eine schematische Darstellung einer Vorrichtung bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

In der Figur ist ein Verfahren dargestellt zum Befüllen eines Behälters 2 standarisierter zylindrischer Geometrie (nämlich insbesondere eines Fasses 2) mit Clay 4.

Erkennbar hat der Behälter 2 eine Öffnung 6 sowie einen zy- lindrischen Innenraum 8 mit einem entlang der Zylinderachse 10 (der zylindrischen Form) gleichbleibenden Querschnitt - und zwar nicht nur des Innenraums 8, sondern auch der Öffnung

Das dargestellte Verfahren weist die Schritte auf: a)Extrudieren des Clay 4 mittels eines Extruders 12, b) Pumpen des mittels des Extruders 12 plastifizierten und unter Druck gesetzten Clay 4 mittels einer Pumpe 14 durch eine Leitung 16 in eine Auslassöffnung 18 an der Unterseite eines Kolbenelements 20, das angepasst ist, durch die Öffnung 6 des Behälters 2 und in dessen zy- lindrischen Innenraum 8 zu passen, c) Führen des Kolbenelements 20 in Richtung der Zylinder- achse 10 mittels einer Vorrichtung 22 mit einem Antrieb 24, der eingerichtet ist, gegen den unter das Kolbenele- ment 20 eingeleiteten Clay 4 in den Behälter 2 hin- ein Druck auszuüben.

Der Extruder 12 ist eine Vorrichtung, die mittels einer Schnecke 26 den Clay 4 fördert, verdichtet und ausstößt. Die unterschiedliche Geometrie des Gewindegangquerschnitts über die Länge der Extruderschnecke 26 bewirkt Transport, Kompres- sion, Entgasung, Durchmischung und Homogenisierung des im Extruder 12 verarbeiteten Clay 4. Der Clay 4 befindet sich im Extruder 12 in einem abschließenden Verfahrensschritt seiner Herstellung (einschließlich insbesondere der Mischung aus seinen Primärkomponenten (nicht dargestellt), der Durchmi- schung und Homogenisierung - möglicherweise auch in anderen Vorrichtungen (nicht dargestellt) in der Linie vor dem Extru- der 12). Hier nun wird der Extruder 12 weiter zum Einsatz ge- bracht, um den Clay 4 zu „kneten" und so zu erwärmen, zu plastifizieren, zu homogenisieren, zu entgasen - so also sozusagen pumpfähig zu machen - und unter Druck in die Pumpe 14, eine Schraubenspindelpumpe 14, und von dieser durch die Leitung 16 zu fördern.

Der Clay 4 wird dann in die Auslassöffnung 18 an der Unter- seite des „Kolbenelements" 20 gefördert. Dieses, eine soge- nannte Fassfolgeplatte 20 ist angepasst, durch die Öffnung 6 des Behälters 2, auf den das Kolbenelement 20 also eingerich- tet ist, sowie in dessen Innenraum 8 zu passen.

Es ist ein Bauelement nach Art eines Kolbens, der hier mit einer umfänglichen Kolbendichtung 26 durch die Zylinderöff- nung 6 in das Fass 2, also in den zylindrischen Innenraum 8 hineinpasst. Es wird (nach Abnahme des eigentlichen Fassde- ckels - nicht dargestellt) in das Fass 2 eingesetzt. Die Dichtung 26 dichtet die Fassfolgeplatte 20 zur Fasswand voll- umfänglich ab. So bildet das Kolbenelement 20 eine hermetisch dichte, starre Abdeckung über dem Clay 4 im Fass und um- schließt zusammen mit dem Fass 2 den Clay 4 vollständig und dicht. Die Fassfolgeplatte 20 wird dann aktiv (geführt und angetrieben) auf das Material 4 aufgedrückt. Erfindungsgemäß nun wird das Kolbenelement 20 verwendet, um (nicht bei der Entnahme, sondern) beim Befüllen des Behälters 2 Luftein- schlüsse durch den oben genannten Schritt c) zu vermeiden: mittels eines Pneumatikzylinders als Antrieb 24 wird das Kol- benelement 20 in Richtung der Zylinderachse 10 des Behälter- Innenraums 8 mittels einer Vorrichtung 22 mit Linearlagerung geführt. Diese sind so eingerichtet, gegen den unter das Kol- benelement 20 eingeleiteten Clay 4 in den Behälter 2 hin- ein Druck auszuüben. Zur Entlüftung wird mittels einer Vaku- umpumpe 28 zudem Unterdrück im Behälter 2 unter dem Kolben- element 22 erzeugt.

Die Leitung 16 zwischen Pumpe 14 und Kolbenelement 20 weist einen starren Rohrabschnitt 30 auf, in dem ein von einem Mo- tor 32 drehangetriebener (dynamischer) Mischer 34 angeordnet ist. Hier dienen dessen Verwirbelungselemente nicht so sehr dem Mischen von Komponenten, sondern scheren und/oder homoge- nisieren vorteilhaft den erfindungsgemäß fließfähig plastifi- zierten Clay 4 zusätzlich. Dies beugt zum Beispiel auch opti- scher Veränderung des Clay 4 und Minderung seiner Qualität durch Entmischung etwa in Form von Schlierenbildung vor. Um die Plastizität und damit die Fließfähigkeit des Clay 4 im Extruder 12 einzustellen, wird im Bereich des Extruderauslas- ses 36 und des Pumpeneinlasses 38 Druck im Clay gemessen und von einer EDV 40 die Druckdifferenz berechnet und mittels ei- ner Regelung 40 der Druck im Extruder geregelt werden.

Um die die Fließfähigkeit des Clay 4 weiter zu verbessern, wird mittels einer Heizvorrichtung 42 die Pumpe 14 und die Leitung 16 und der Rohrabschnitt 30 abschnittweise und die Kolbenplatte 20 und der Behälter 2 bereichsweise temperiert.

BezugsZiffern

Behälter, Fass 2

Clay 4.

Behälteröffnung 6

Behälter-Innenraum 8

Zylinderachse 10

Extruder 12

Pumpe 14

Leitung 16

Auslassöffnung 18

Kolbenelement 20

Linearführungs-Vorrichtung 22

Antrieb 24

Extruderschnecke 25

Kolbendichtung 26

Vakuumpumpe 28

Rohrabschnitt 30

Motor 32

Dynamischer Mischer 34

Extruderauslass 36

Pumpeneinlass 38

EDV und Regelung 40

Heizvorrichtung 42